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压力钢管的焊接工艺规程WPS

放大字体??缩小字体 发布日期:2017-09-25??来源:中国钢格板网
核心提示:  压力钢管的焊接工艺规程WPS于华,权建军,李伟武,丁世伟(洛阳矿山机械工程设计研宄院,河南洛阳471039)总承包,并严格按美国ASME标准检查和验收。为确保焊接质量,编制了焊接工艺规程WPS,并

  压力钢管的焊接工艺规程WPS于华,权建军,李伟武,丁世伟(洛阳矿山机械工程设计研宄院,河南洛阳471039)总承包,并严格按美国ASME标准检查和验收。为确保焊接质量,编制了焊接工艺规程WPS,并按此规程针对不同板厚、不同接头形式、不同焊接方法分别作了工艺评定试验,其结果均符合小浪底压力钢管技术规范要求,符合美国ASTM标准和外商的评定要求。

  黄河小浪底水利枢纽工程共有6根直径7.8 =的压力钢管,总长度为1135.87m,每根钢管的中心线平均长度为W-."m,钢管采用美国A/01标准的AM7和A("7材料,板厚为20,22,24,28,30,32mm6种,每个压力钢管短管由两个半圆瓦片组焊而成,筒体上有灌浆孔垫板和衬板。按合同规定,中信重型机械公司承担压力钢管的制作,中国水利水电第四工程局承担压力钢管的安装。在制作中要完成的焊缝有筒体纵焊缝、加劲环对接环焊缝、加劲环与筒体角焊缝、灌浆孔垫板角焊缝以及衬板角焊缝。为确保焊接质量,针对不同厚度的钢板、不同的接头形式分别进行了详细的工艺评定。

  按照小浪底压力钢管技术规范以及ASME标准,要对钢管用材料进行焊接工艺评定,并要将工艺评定结果以及相应的焊接工艺规程上报监理工程师批准。工艺评定在中信重型机械公司的焊接试验室进行,外方FCB公司提供厚度为20mm的A517、A537钢板各一张。按ASME标准中规定的评定范围,评定20mm厚的钢板要适用于2040mm的钢板的评定要求,工艺评定如下。

  焊接材料及焊接设备的选用工艺评定中所用焊接材料及设备与压力钢管实际生产中的相同,A517的焊接材料由外方FCB公司提供,A537的焊接材料由中信重型机械公司提供,两种钢板所用焊接材料分别为:A517的埋弧焊采用OKTeUdo14.55!4mm焊丝,配10.66焊剂,焊条电弧焊采用林肯Conarc85!4 5mm焊条;A537的埋弧焊米用H08MnA丝配合H431焊剂,焊条电弧焊采用506!4mm焊条,气体保护焊采用Y507!1.6mm药芯焊丝。表1、表2为A517、A537钢板及其焊接材料的化学成分及力学性能。

  热输入试验按小浪底压力钢管技术规范要求,焊缝和焊接热影响区表1 A517钢板及其焊接材料的化学成分及力学性能材料化学成分(质量分数)(X)力学性能表2 A537钢板及其焊接材料的化学及力学性能材料化学成分(质量分数)(X)力学性能80(常温)-20:时的冲击吸收功不小于28,为满足这一要求,进行了焊接热输入对焊接热影响区冲击韧度的影响试验。需要说明的是,由于外方仅提供厚度为20mm的试验钢板,用此厚度钢板进行斜Y型抗裂试验确定的最低预热温度不适合将来施工中会用到的较厚钢板(32mm和34mm)情况,所以没有进行此试验,热输入试验中所用预热温度了ANSI/AWSD1. Steel(1994)和标书中有关规定而确定。具体情况介绍如下。

  2.1试板尺寸焊条电弧焊与气体保护焊为100mmx250焊接坡口见、。

  件等各方面的不同,确定热输入见表5 2.4试验方法按国家有关标准进行,试验温度均为-20F. 2.5试验内容与结果焊接材料:焊条电弧焊!4.0mm506(焊前350Fxl.5h烘干);气体保护焊!1.6mmPK-Y507药芯焊丝,保护气体C2. 250Fx2h烘干)。试件预热温度5060F,道间温度60100F,焊后150Fx2h消氧处理。

  试验结果见表表3ASTMA537钢焊接热影响区冲击度试验结果焊接方法试样编号拟定热输入/kcm-1实际热输入/kcm-1冲击韧度6表5热输入表钢材厚度/mm焊接方法热输入/kcm-1A537A25焊条电弧焊和气保焊10B30埋弧焊18B35>25焊条电弧焊和气保焊10-35埋弧焊20 34焊条电弧焊8-30埋弧焊18B40焊接工艺评定用试板尺寸、接头形式及坡口要求焊条电弧焊与气体保护焊为150mmx320mm,埋弧焊为190mmx400mm,气体保护焊为焊条电弧焊见,间隙为2mm,埋弧焊见,间隙为4mm,气体保护焊为丁字接头中间无坡口)。

  焊条电弧焊的焊接位置为3G,气体保护焊的丁字接头角焊缝位置为3F.且3G、3F的焊接方向是从下向上。

  焊接参数及采取的工艺措施根据热输入的试验结果来选择焊接参数,见表6.表+ A537、A517焊接工艺参数材料方法焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/mmmin-1A537SAW440-55028焊接材料:焊条电弧焊!3.2mm和!5.0mmC0NARC85试件预热温度80100F,道间温度80140F,焊后150Fx2h消氧处理。

  试验结果见表表4ASTMA517钢焊接热影响区冲击度试验结果不后热,道间温度为100120F.其他要求焊前用砂轮将工件打磨至露出金属光泽。为防止工件变形除正反面交替施焊外,还可以采取反变形法,每道焊缝焊完后要将焊渣清理干净,一旦发现缺陷要清理干净后再焊下一层。碳弧气刨清根要彻底,并用砂轮打磨,确认无缺陷后方可焊接,焊后要认真检查,如有缺陷要彻底清除干净。

  工艺评定结果

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