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1、塔筒制造焊接工艺作业指导书批 准： 校 核：审 核：编 制： 中国水利水电第三工程局机械制造厂二00八年三月二十一日一、编制依据： 1.FD77A型风力发电机组塔架图纸2.DW812A3021B-2007 FD77A型风力透平塔架制造规范3.FD77A型风力发电机组塔筒制造技术协议4.塔筒设备监造协议5.JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程6.JB/T4730-2005 压力容器无损检测二、焊接材料准备1.焊接材料选用：焊接材料必须符合国标的相关要求，其熔敷金属力学性能和化学成分等各项指标，符合图纸技术要求和相关的标准。（1）手工电弧焊：Q345D 34J-20 钢选E5015型焊
2、条，直径3.2mm 4mm； S355NL-Z25型锻造钢选E5015焊条，直径3.2mm直径4mm； （2）埋弧自动焊：Q345D 34J-20钢选H08MnA型焊丝，直径4.0 mm，HJ431焊剂；S355NL-Z25型锻造钢选H08MnA型焊丝，直径4.0 mm， HJ431焊剂；2.材料的保管：焊条入库前必须按焊接材料采购、保管制度进行外观、包装及质量证明书等方面的检验。验收合格的焊条暂时入库存放，存放应注意以下几点：储存库应保持适宜的温度、湿度（库内温度在5以上，相对湿度不超过65）；焊接材料应放在货架上，离地离墙的间距必须在200mm以上，以防吸潮，又便于通风。三、焊接人员资格1
3、.焊工从事钢管一、二类焊缝焊接的焊工必须持有技术质量监督部门发给的锅炉压力容器管道焊工考试与管理规则考试合格，具有经技术监督部门签发的焊工考试合格证。2.无损检测人员无损检测人员应经过专业培训，通过国家专业部门考试，并取得无损检测资格证书。评定焊缝质量必须由级以上的无损检测人员担任。四、 焊接方法及焊接工艺参数的确定根据设计要求及焊接工艺评定结果，确定在制造车间的纵缝及制造环缝、不同钢种之间的焊缝，均采用埋弧自动焊。其它焊缝及定位焊采用手工电弧焊。根据焊接工工艺评定和以往实际生产性施焊的成功经验编制本工程的焊接工艺作业指导书，焊接工艺作业指导书（焊接规范）见附表，在生产中必须严格遵守焊接工艺作
4、业指导书（焊接规范）中规定的焊接工艺参数。五、焊前现场准备1.焊前清理：清理焊口及焊缝坡口两侧各20mm（埋弧焊50100mm）范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物，并打磨坡口出金属光泽；对母材部分的缺陷作彻底打磨处理，并做好记录。每一焊道焊完后及时清理，检查合格后再焊。2.纵缝埋弧焊接前设置好引弧和熄弧板。3.设置测量焊接变形参考点。4.准备测量焊接弧度的样板。5.准备各项焊接辅助设施。6.施焊前，对组装尺寸超差的进行校正，错台采用卡具校正，不得用锤击或其它损坏钢板的器具校正。7.焊条、焊剂的烘焙及发放：焊条的发放、烘焙设专人负责，并及时作好实测温度和焊条的发放记录。烘焙温度和时间严格按厂家
5、说明书的规定进行。烘焙后的焊条保存在100150的恒温箱内，药皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条必须装入保温筒内，保温桶必须接好电源、盖好盖，焊接时随用随取，禁使用未经烘干的冷焊条施焊。焊条在保温筒内的时间不超过4h，超过后，应重新烘焙，重复烘焙的次数不宜超过2次。埋弧焊焊剂需烘焙，焊剂中如有杂物混入，应对焊剂进行清理，或全部更换。六、预热1.根据JB4709-2000钢制压力容器焊接规程的规定，钢板厚度为65mm的对接的焊缝必须进行焊前预热。且定位焊比主焊缝的预热温度要提高2030。焊接过程中的层间温度不应低于预热温度，且不高于200。2.焊前需预热的焊缝开始施焊后要连续焊接完成，若由于
6、各种原因停止施焊，对加热部位应进行保温直至再次施焊。对因停电等原因造成无法连续保温时，则停焊时间不得低于48小时，并经无损检测确信已焊部位无裂纹，且重新按要求预热后方可继续施。七、定位焊1.定位焊采用手工电弧焊进行。不允许保留定位焊的焊缝，定位焊焊在背缝坡口内。背缝清根时，清除定位焊并予以磨平。2.如果要保留在主焊缝内的定位焊，对焊接工艺和焊工的要求与主缝相同。3.对需要预热的钢板，焊定位焊时要以焊缝为中心150mm范围内进行预热。4.定位焊长度在5080mm，间距为300500mm，厚度不超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过6mm。5.施焊前应检查定位焊的质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷
7、均应清除。八、制造焊接1. 焊接环境温度应大于5（低于5时，应在施焊处100mm范围内加热到15以上）2.焊接环境出现下列情况时，应采取有效的防护措施，无防护措施时，应停止焊接工作。(1) 风速：大于8ms；(2) 相对湿度大于90；(3) 雨天和雪天的露天施焊(4)环境温度低于-5时；3. 纵缝焊接：纵缝采用埋弧自动焊，所用设备为MZIV。钢管组圆验收合格后，进行纵缝焊接，焊接前仔细检查坡口直线度、平面度、坡口角度和清洁度，要求单节筒体直线度小于2mm，对于V或X型坡口要求组合后夹角大于50度，坡口间隙小于2mm，坡口内部表面光滑平整呈金属光泽，施焊参数应严格按确定的焊接工艺参数，不得随意更
8、改工艺参数。相邻筒节的纵缝相错180。双面焊时，正缝焊完后背缝用碳弧气刨进行清根。气刨后应用砂轮机修整刨槽，磨除渗碳层后，方可进行背缝焊接。纵缝埋弧焊在焊缝两端设置的引弧板和熄弧板上引弧和熄弧；非意外情况不得在母材上引弧和熄弧。定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。埋弧焊引弧板尺寸为150100 mm2。引弧板应用氧乙炔火焰或碳弧气刨去除，去除时不应伤及母材，严禁用锤击落。去除引弧板后，用砂轮修磨坡口。4.环缝焊接法兰与筒体必须在筒节组焊前进行，焊接时必须将法兰预热到100。所有法兰要求将相邻两法兰用工艺螺把紧，法兰内圆采用米字撑支撑法兰椭圆度满足技术要求。焊接过程中要随时检查螺栓的紧固情况，如有
9、松动应把紧后再施焊。对于顶部法兰，单台无法进行相邻两法兰组对，但必须增加米字撑，一处位于法兰内圆，另一处位于顶部塔筒内圆，要求将法兰和筒节的椭圆度尽量减小，筒节椭圆度小于3mm,法兰椭圆度小于2mm。每条焊缝一次连续焊完，当因故中断焊接时，应采取防裂措施。在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。焊缝内部或表面发现有裂纹时，将进行分析，找出原因，制定措施，再清除裂纹并进行补焊。焊接完毕，焊工进行自检。自检合格后，在焊缝边缘约50mm处用钢印打上代号，作好记录。每焊完一条环缝，由技术或测量人员检查法兰管口的中心、高度变化，当发现有较大的有害变形趋势时，即采取改变焊接顺序
10、、焊接方向、反向变形等措施，保证法兰管口的中心、高度在允许的偏差范围内。大间隙封底焊的焊法：堆焊至间隙小于2mm时再正常施焊。堆焊工艺与焊接工艺相同。工卡具的去除：严禁采用锤击法。用气割或气刨将工卡具距离母材24mm处切割或气刨去除，然后用砂轮机打磨光滑。焊缝内部或表面发现有裂纹时，将进行分析，找出原因，制定措施，再清除裂纹并进行补焊。5.门框组焊检验筒体对接坡口质量和尺寸是否满足对装要求（坡口间隙小于2mm，组合后夹角大于50度）否则应及时采取措施纠正，满足要求后方可焊接。焊接方法为焊条电弧焊，焊前预热至120，采取对称分散施焊，确保层间温度控制在100200之间；要求一面焊接完成1/3后进
11、行背面碳弧气刨清根，清根后仔细打磨至要求后焊接，焊接完成1/2后另一面焊满，最后将背面焊满九、产品焊接试板 除在施工前进行焊接工艺评定以外，在正式施工前，进行生产性试焊，进一步确认焊接工艺的可靠性。1.下述钢板应作产品焊接试板：(1) 钢板的对接环缝，钢板厚度12mm；(2) 钢板的对接环缝，钢板厚度20mm；(3) 钢板的对接缝，钢板厚度65mm；(4) 钢板的T型接头，腹板厚度30，翼板厚度65mm；2.上述类别的钢板，每种厚度作3对产品焊接试板。3.试板的厚度、坡口和焊接工艺与管壁相同，可以延长试板长度而不设引弧板。4.如试板经检验表明焊接质量不符合本技术规范要求，应查明原因。如属焊接工
12、艺、工艺参数、焊接材料引起，则重新进行焊接工艺评定，重新评定合格并经批准后方可进行下一步的生产性焊接。十、焊接检验1.外观检验焊接做为塔筒制造和安装的一道主要工序，严格实行“三检制”，焊工自检，车间技术员复检、专职质检人员（含无损检测人员）终检。外观检测标准如下表：塔筒 焊缝外观质量检验表制造单位中国水利水电第三工程局机械制造厂单元工程量单位工程名称甘肃白银风力发电机组塔架制造施工编号分部工程名称检验日期2008年 月 日项次项 目质 量 标 准 （mm）检 验 记 录1裂纹一、二、三类焊缝均不允许。2表面夹渣一、二类焊缝不允许，三类焊缝深不大于0.1，长不大于0.3，且不大于10。3咬边一、
13、二类焊缝深不超过0.5，两侧咬边累计长度不大于10%全长焊缝，且累计长度不超过100，。三类焊缝深不大于1 。 4未焊满一、二类焊缝：不允许。三类焊缝：不超过0.2+0.02且不超过1.0，每100焊缝内缺陷总长不大于25 5表面气孔一、二类焊缝不允许，三类焊缝：每50长的焊缝内允许有直径为0.3，且不大于2的气孔2个，孔间距不小于6倍孔径6对接焊缝余高h手工或气保焊平焊03，其余04埋弧焊037对接接头焊缝宽度手工或气保焊焊盖过每边坡口宽度24，且平缓过渡埋弧焊盖过每边坡口宽度27，且平缓过渡8飞溅、毛刺清除干净9焊瘤、漏焊、烧穿不允许10角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）一类焊缝：不允许二
14、类焊缝：不超过0.3+0.05且不超过1，每100焊缝内长度缺陷总长不大于25三类焊缝：不超过0.3+0.05且不超过2，每100焊缝内长度缺陷总长不大于2511角焊缝焊脚K手工或气保焊焊K12时 K，K12时 K埋弧焊K12时 K，K12时 K检查结果项目共检验 项，合格 点。测量人2008年 月 日施工单位 2008年 月 日建设（监理）单位 2008年 月 日 无损检测人员以外的检验，主要是对表面夹渣、咬边、焊瘤、余高、气孔、裂纹、焊角高等外观质量进行检查。管壁表面缺陷修整：管壁内表面的突起处，应打磨清除；管壁表面的局部凹坑，若其深度不超过板厚的10，且不超过2mm时，应使用砂轮打磨，使
15、钢板厚度渐变过渡，剩余钢板厚度不得小于原厚度的90；超过上述深度的凹坑，进行预热、保温、焊补。补焊后，必须进行仔细的UT检查，确认无裂纹的存在；同一部位母材的返修次数不得超过3次，否则应报业主和设计方。2、无损检验要求均按压力容器无损检测标准JB/T4730-2005执行。（1）进行探伤的焊缝表面的不平整度应不影响探伤评定。（2）无损探伤，在焊接完成24h以后进行。（3）各部位焊缝均采用无损探伤检验，详见下表。检测部位检查标准JB/T4730-2005级别探伤方法与比例数量超探法兰及门框的钢板材料JB/T4730-2005级100%环缝 纵缝JB/T4730-2005级100%T形全熔透接头J
16、B/T4730-2005级100%上法兰与筒体JB/T4730-2005级100%中法兰与筒体JB/T4730-2005级100%下法兰与筒体JB/T4730-2005级100%门框与筒体JB/T4730-2005级100%（4）所有与塔筒壁相连接的焊缝必须作MT或PT，检查标准JB/T4730-2005级。（5）无损探伤的检验结果应报送监理人审查。监理人查核检验结果后，监理人有权复检，现场焊接、质检和其它人员不得进行阻扰。3、焊接质检流程见图焊接质检工作流程图。十一、焊缝缺陷处理1、外观缺陷返修焊缝的外观检查发现有裂纹、未熔和等超过标准的表面缺陷时，必须用砂轮机将缺陷磨去，经MT检查确认缺陷
17、已被完全清除后，再对缺陷处进行表面修补。修补的焊接工艺与正式焊缝焊接的同部位的盖面层的工艺相同。修补完毕后，必须重新进行外观检查。 2、内部缺陷返修（1）焊缝内部质量发现有超标缺陷时，应进行分析，并找出原因，制定返修工艺后，严格按已制定的焊接工艺进行。（2）同一部位返修次数：不超过两次；若超过上述规定，应找出原因，制订可靠的技术措施，经技术总负责人批准，并征得监理工程师同意后方可进行。返修的详细情况应记录入技术档案。（3）返修工艺采用碳弧气刨进行刨削，清除缺陷。刨为U型坡口，刨后用砂轮机抽样打磨，清除坡口内的渗碳层使其露出金属光泽。如缺陷性质属裂纹或未熔合，则需经MT检查完全清除缺陷后方可施焊。施焊过程中同样须按评定进行预热及焊后消氢处理。返修焊接规范与正式焊接规范相同。十二、附件焊接工艺规程
