奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程

1 范围

本标准适用于工业管道、 公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。 本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款， 凡是注日期的引用文件， 其随后的修改单（不包括勘误的内容） 或修订版均不适用于标准， 然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB50235— 97 《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB/T 983—95 《不锈钢焊条》

DL/T869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》

劳人部 [1988]1 号 《锅炉压力容器焊工考试规则》

HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》

HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》

HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》

HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》

HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》

HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》

HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》

劳动部发 [1996]140 号《压力管道安全管理与监察规定》

3 先决条件

3.1 环境

3.1.1 施工环境应符合下列要求：

3.1.1.1 风速：手工电弧焊小于 8M/S，氩弧焊小于 2M/S。

3.1.1.2 焊接电弧在 1m范围内的相对湿度小于 90%，环境温度大于 0℃。

3.1.1.3 非下雨、下雪天气。

3.1.2 当环境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨、防寒等有效措施。

3.2 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图

见图 1。

焊接工 焊 接 焊 工 焊 接 焊 接 焊 件 焊 接

验收入库 按制度管理 母材管理

艺评定 工 艺 (热处理工) 材 料 设 备 准 备 环 境

下 达 工艺规程 焊工(热处理 保 管 坡口加工 按要求管理

编制工艺卡

工)培训考试

任务书

实施评定 计量、仪表

定 期 校 验

评定报 焊接工艺卡 资 发 放 校 验 焊工上 告审批 格审核

岗资格

工艺评 定报告

焊接技 焊 前 焊 接 施 焊 接 检 进 入 术交底 检 查 组 装 焊 热处理 验 下工序

图 1 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图

返修 不合

3.3 焊接材料 工艺 格项

3.3.1 审批 处理

奥氏体不锈钢管道焊接材料的采购和入库（一级库）由公司物资部负责，按《物资采购控

制程序》和《焊接材料保管程序》执行。

3.3.2 奥氏体不锈钢管道焊接材料入二级库的保管、焊剂、烘干、发放、回收由各项目负责，按《焊接材料保管程序》执行。

3.3.3

3.4

氩弧焊所用氩气纯度不低于 99.95%。

焊接设备

3.4.1 奥氏体不锈钢管道焊接时的设备可选用逆变焊机和可控硅整流焊机。施工用焊接、热处理设备由各项目负责，管理按施工机械维护制度执行。

3.4.2 焊接设备、热处理设备所使用的计量仪表应处于正常工作状况，并定期校验，由物资部门负责，按《计量管理手册》执行。

焊工

焊工应经焊接培训中心培训，并按国家劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》

经考试合格后取得 “锅炉压力容器焊工合格证” ，其合格项目满足所承担的奥氏体不锈钢的焊接工作。

3.5.2 焊工持证的合格项目均要求在有效期内。

3.6 技术交底

3.6.1 奥氏体不锈钢管道焊接施工前由焊接技术人员向焊工、热处理工、焊接检验员等有关人员

进行技术交底，并作好技术交底记录。 3.5.1 3.5

3.6.2 技术交底的基本内容

3.6.2.1 焊接及焊后热处理工艺、要点及措施。

3.6.2.2 焊接机工具。

3.6.2.3 焊接质量要求。

3.6.2.4 其他有关奥氏体不锈钢管道焊接工艺的特殊要求、重点和注意事项。

3.7 焊前检查

奥氏体不锈钢管道焊接前由焊接检验员会同焊接技术人员和焊工， 检查焊接技术交底内容的落

实情况，确认符合工艺要求后方可组装、施焊。

4 焊接基本要求

4.1 焊接施工程序

见图 2。

注：虚框表示当要求时。

对口 充氩气 点焊 充氩气 焊接 外观

热处理 无损

检查 检测

合格 返修 不合格

质量记录 存档

图 2 焊接施工程序

4.2 对口

4.2.1 推荐的坡口形式如下：

4.2.1.1 壁厚δ在 3＜δ≤ 16mm时，选用 V 形坡口，其坡口形式见图 3。

图 3 3 ＜δ≤ 16mm时， V 形坡口坡口形式

4.2.1.2 壁厚δ在δ＞ 16mm时，选用 U 形或 V 形坡口，坡口形式见图

4。

图 4 δ＞ 16mm时， U 形或 V 形坡口的坡口形式

4.2.2 对口质量要求

内壁齐平，如有错口，其错口值应符合下列要求：

对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的 10%，且不大于 1mm。

4.2.3 对口应将焊口表面及面侧 15mm母材内，外壁的油、漆、垢、及氧化层等清理干净，直至露出金属光泽，并对坡口表面进行检查，不得有裂纹、重皮、毛刷及坡口损伤等缺陷。若设计有要求时，还应对坡口表面进行渗透探伤。

4.2.4 采用手工电弧焊前，应将焊口坡口两则 100mm范围内包上石棉布，以防飞溅污染母材。

4.3 焊接材料选用

焊接材料选用按与母材化学成分相同或相近的原则进行，具体按焊接工艺卡的要求执行。

4.4 焊接

4.4.1 管径小于 60mm或壁厚小于 6mm的管道采用全氩弧焊焊接。

4.4.2 管径大于 60mm或壁厚大于 6mm的管道采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。氩弧焊打底时最好采用摇摆滚动法工艺，确保根层及盖面层的质量。

4.4.3 承插焊或角焊采用手工电弧焊焊接。

4.5 点焊

4.5.1 点固焊，其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊相同。

4.5.2 在坡口根部点固焊时，点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点

焊。

4.5.3 厚壁大径管若采用填加物方法点固，当去除临时点固物时，不应损伤母材，并将其残留焊疤清除干净，打磨修整。

4.5.4 点焊的焊缝长度、高度及点数，可参照表 1 的要求执行。

表 1 点焊的尺寸要求

管径厚度δ（ mm） δ≤ 4 δ＞ 4

点焊长度（ mm） 6-10 10-20

点焊高度（ mm） ＜3 ≤ 0.7 δ且≤ 6

点数 2-4 4-6

4.6 因特殊需要焊档板对口时，对口所用的挡板及卡具应与母材相同或相近，其焊接材料、焊接

工艺与正式焊接相同，卡具拆除应用砂轮割除。

4.7 工艺要点

4.7.1 焊接工艺规范应严格按焊接工艺卡的规定执行。宜采用小电流、短电弧、小摆动、小线能

量的焊接方法。

4.7.2 严禁在被焊件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物。

4.7.3 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查后，经自检合格后，方可焊接次层，直至完成。

4.7.4 氩弧焊时，断弧后应滞后关气，以免焊缝氧化。

4.7.5 氩弧焊打底时薄壁管的次层焊接时，背面应充氩保护，采用可溶纸封堵做成气室。见图 5。

4.7.6 直径大于 194mm的管子宜采取二人对称焊，焊前为保证首层氩弧焊道质量，管道内必须充

氩气保护，防止合金元素烧损及氧化，大径奥氏体不锈钢管道焊口内充氩装置见图 6，为防止氩气从对口间隙中大量泄漏， 焊前需在坡口间隙中贴一层高温胶带， 焊接过程中随时将妨碍焊接操作的那部分高温胶带撕去， 每次撕去的长度视保护情况而定。 内充氩装置在第一层电焊盖面检查合格后方可撤除。

图 5 小径不锈钢管道内充氩装置

图 6 大径不锈钢管道内充氩装置

4.7.7 施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。多层多道焊的接头应错开。

4.7.8 承插焊严禁一次成型，且接头应错开。

4.7.9 施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应按层间温度的控制要求进行，当层间温度过

高时，应停止焊接。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。

4.7.10 对需做检验的隐蔽焊缝，应经检验合格后，方可进行其他工序。

4.7.11 焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近用记号笔写上焊工的钢印代号，或其它

永久性标记。

4.7.12 层间清理和表面清理采用不锈钢丝刷。

4.8 焊后热处理

4.8.1 焊后热处理采用电加热的方法。

4.8.2 热处理的加热宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的 3 倍，且不小于 60mm。

4.8.3 热处理的保温宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的 5 倍，以减少温度梯度。

4.8.4 焊缝的焊后热处理温度、恒温时间及升降温速度，应严格按照热处理工艺卡的规定执行。

4.8.5 热处理加热时，力求内外壁和焊缝两侧温度均匀，恒温时在加热范围内注意两测点间温差

应低于 50℃。

4.8.6 进行热处理时，测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且不得少于两点，水平管道的测点应

上下对称布置。

4.8.7 焊接接头热处理的过程必须有热处理曲线记录图，并填写热处理报告。

4.9 操作注意事项

4.9.1 严禁在被焊工件的母材表面引燃电弧、试电流、或随意焊接临时支撑物。

4.9.2 施焊时应特别注意引弧、接头、收弧处的质量，收弧时应把弧坑填满。

4.9.3 多层多道焊的接头应错开，并逐层进行自检合格，方可焊接次层。

4.9.4 管子焊接时，管内应有防止穿膛风的措施。

4.9.5 必须在风、雨、雪的天气焊接时，应有相应的防止措施。

4.9.6 焊接完毕焊工应自检，并标识，焊接施工应做到工完料尽，场地清。

5 质量检验

5.1 焊接检验按技术监督部门或合同规定的技术要求进行。

5.2 奥氏体不锈钢管道的焊接也可按相关验收标准和合同规定的技术要求进行。

5.3 外观检验

5.3.1 焊工对所有焊缝的表面质量必须作 100%的自检，并填写焊工自检记录表。

5.3.2 焊工外观的质量须符合下述要求：

5.3.2.1 焊缝表面不允许有裂缝、气孔、未熔合、超规咬边等缺陷。

5.3.2.2 焊缝的外形尺寸应符合设计要求，焊缝边缘应圆滑过渡至母材。

5.3.2.3 焊缝不允许有严重氧化或过烧（指焊缝的正面或反面发黑、起渣等）。

5.3.3 焊接检验员根据技术规程或合同规定的要求进行专检， 及时填写焊接 “分项工程焊接接头质

量检验评定表”。

5.3.3 焊缝或焊接接头的无损检验，硬度、光谱、金相试验、机械性能测试按《检验和试验控制程序》进行。

5.3.4 焊接组装的质量由焊工自检、焊接检验员随机抽查。

5.3.5 施焊时的过程外观检查由质量员进行不定期的抽查，包括焊接工艺参数，外观成形情况、焊缝外观检查等，并做好记录。

6 返修

当焊接接头有超标缺陷时必须进行返修，并应遵守下列规定：

6.1 不合格项处理按浙江省火电建设公司《不合格品控制程序》进行，或按合同要求处理。

6.2 焊缝返修工艺，应有经评定合格的焊接工艺评定。

6.2.1 经无损检验需返修挖补的焊缝，按返修工艺要求立即进行返修，并填写“焊接返修工艺报批单”。

6.2.2 对不合格的焊接接头，应查明原因，采取对策，并对缺陷进行消除，确认缺陷消除后方可

返修。

6.2.3 同一部位的返修次数一般不得超过二次，当焊缝进行二次返修或以上者，以及焊缝质量批

量不合格者， 必须由焊接技术人员会同焊工、 焊接检验员制定返修工艺及填报 “焊接返修工艺报批单”。

返修应由持有相应合格的项目的焊工担任。

返修工艺报批单须经焊接专职工程师审核，项目总工或项目主任工程师批准方可返修施焊。

6.2.6 焊缝返修后仍按“ 6”质量检验中的规定进行检验。

7 安全事项

7.1 电焊机开机前应做好设备的例行保养及安全检查。

7.2 焊工必须正确使用劳动保护用品。

7.3 工作场地及附近区域不得有易燃易爆物品。

7.4 电焊机应有良好的接地。

7.5 不准将通电的焊钳搭在管子上。

7.6 使用电动工具打磨坡口及焊缝时应配带防护眼镜。

7.7 如进行热处理时应有专人监护，并挂设醒目的警示牌。

附 录 A

（资料性附录）

表 A1 奥氏体不锈钢管道焊接普通不合格品处理办法

序

缺陷类型 处理办法 纠正和预防措施

号

一 焊口外观缺陷类 产生表面气孔的原

用角向磨光机或焊工凿子对 因一般为使用了不符合 缺陷进行清理，如缺陷清除后焊 要求的焊材或工件表面 缝表面成型达不到标准的要求 的清理未达到要求或操 时，必须重新进行补焊。补焊可 表面气孔 作时焊条角度不对或施用 GTAW、SMAW两种方法进行； 补 工环境未达到要求等而 焊时必须考虑到引弧和熄弧的位 引起的。 置；补焊完成后应重新打磨清理 预防表面气孔缺陷 焊缝，使之过渡圆滑。

的产生必须从上述方面 6.2.5 6.2.4

序

缺陷类型 处理办法 纠正和预防措施

号 进行改正。

必须重新进行补焊。补焊可 产生焊缝未填满的

原因一般为焊工责任心 用 GTAW、SMAW两种方法进行；

补 不强或工件坡口形式不 焊前应进行必要的清理，补焊时 2. 焊缝未填满 当而引起的。 必须考虑到引弧和熄弧的位置； 预防焊缝未填满缺 补焊完成后应重新打磨清理焊 陷的产生必须从上述方 缝，使之过渡圆滑。 面进行改正。

产生焊缝余高超标

缺陷的原因一般为操作

用角向磨光机或焊工凿子对 方法不当或层间焊道布

3. 焊缝余高超标 缺陷进行打磨清理使之过渡圆 置不当而引起的。

滑，焊缝达到标准要求。 预防焊缝余高超标

缺陷的产生必须从上述

方面进行改正。

用角向磨光机或焊工凿子对 产生焊缝宽窄超标

缺陷进行打磨清理使之焊缝达到 缺陷的原因一般为焊工

标准要求。必要时应进行补焊。 技能水平不够或责任心

4. 焊缝宽窄差超标 补焊可用 GTAW、SMAW两种方法进 不强或坡口形式不当而

行；补焊前应进行必要的清理， 引起的。

补焊时必须考虑到引弧和熄弧的 预防焊缝余高超标

位置；补焊完成后应重新打磨清 缺陷的产生必须从上述

理焊缝，使之过渡圆滑。 方面进行改正。

表 A1（续）

用角向磨光机或锉刀对咬边 产生咬边缺陷的原

缺陷进行锉、磨，对轻微咬边， 因是焊工操作不当或电

如缺陷清除后，并且达到圆滑过 流过大，或施焊时焊条、

渡和符合标准要求时则认为合 焊枪角度不当，使熔化

5. 咬边 格，对较深咬边，则应在修磨后 的母材未被焊缝金属所

进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW填满。

两种方法进行，补焊时应注意引 防止措施，正确选

弧和灭弧、电流略增大，填满咬 择电流、焊条（枪）角

边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规 度和焊速，焊缝两侧适

定进行打磨，并圆滑过渡至母材。 当延长停留时间。

用角向磨光机对缺陷进行打 产生裂纹的原因一

6. 裂纹 磨清理，且进行 PT 着色试验检 般为焊接工艺选择不当

查。确保无裂纹后进行补焊。补 或焊接过程中工件沾到

焊可用 GTAW、 SMAW两种方法进 油、水等污物或工件在

行；补焊前应进行必要的清理， 焊接时焊口处于较强外

补焊时必须考虑到引弧和熄弧的 应力状态而引起的。

位置；补焊完成后应重新打磨清

理焊缝，使之过渡圆滑。

必要时应先对焊口进行光谱

检查以确认焊接工艺选择是否正

确，如焊接工艺选择不当时应对

焊口进行割口重焊处理。

角向磨光机、凿子对缺陷进 产生接头未熔合缺

行打磨清理，确认无缺陷后进行 陷的原因一般为清理不

7. 补焊。补焊可用 GTAW、SMAW两种 当或操作接头位置未到

接头未熔合 方法进行；补焊前应进行必要的 位引起的。

清理；补焊时必须考虑到引弧和 预防接头未熔合缺

熄弧的位置；补焊完成后应重新 陷的产生必须从上述方

打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 面进行改正。

二 焊口内部缺陷类

产生气孔、夹渣等

用角向磨光机、凿子或碳弧 非圆形缺陷的原因一般

气刨对缺陷进行打磨清理，确认 为层间清理未达到要求

无缺陷后进行补焊。补焊可用 或焊材未符合要求或操

1. 气孔、夹渣等非根部 GTAW、SMAW两种方法进行；补焊 作方法不当或工艺参数

的圆形缺陷 前应进行必要的清理；补焊时必 选择不当或施工环境未

须考虑到引弧和熄弧的位置并进 达到要求而引起的。

行必要的层间清理；补焊完成后 预防气孔、夹渣等

应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 非圆形缺陷的产生必须

从上述方面进行改正。

表 A1（续）

用角向磨光机、凿子或碳弧 产生未焊透、根部

气刨对缺陷进行打磨清理，打磨 未熔合、根部内凹、夹

清理前应对焊口缺陷位置及焊口 丝等缺陷的原因一般为

受力状态进行确认，必要时应用 工艺参数选择不当或坡

外力改变焊口受力状态；还可在 口角度钝边厚度不当或

缺陷的对称位置用磨光机开一个 操作方法 不当等引起

未焊透、根部未熔 ‘小窗'以便确认缺陷是否已清 的。

2. 合、根部内凹、夹丝 除。确认无缺陷后进行补焊。特 预防未焊透、根部

等根部缺陷 殊情况下可对焊口进行割口重焊 未熔合、根部内凹、夹

处 理 。 补焊 可 用 GTAW+SMAW和丝等缺陷的产生除从上

GTAW+GTAW两种方法进行；补焊时 述方面改正。

必须考虑到引弧和熄弧的位置并

进行必要的层间清理，补焊完成

后应打磨清理焊缝，使之过渡圆

滑。

对近根部的裂纹、 条形夹渣、 产生裂纹等非圆形

3. 裂纹等非圆形缺陷 条形气孔的返工应使用角向磨光 缺陷的原因一般为工艺

机、电磨或碳弧气刨清理，清理 参数选择不当或层间清

前必须对焊口的受力位置进行确 理未达到要求或焊材未

认，尽量使焊缝在无处应力状态 符合要求或操作方法不

下进行返工，以防止在清理过程 当或施工环境未达到要

中再次产生裂纹；必要时还应用 求或焊接过程中工件沾

电钻打上止裂孔。对贯穿性的裂 到油、水等污物或工件

纹在清除后还应对焊口缺陷位置 焊接时焊口处于较强外

做 PT 试验检查。确认缺陷消除后 应力状态而引起的。

可 进 行 补 焊 。 补 焊 可 用 预防裂纹等非圆形

GTAW+SMAW和GTAW+GTAW两种方 缺陷产生必须从上述方

法进行；补焊时必须考虑到引弧 面进行改正。

和熄弧的位置并进行必要的层间

清理，补焊完成后应打磨清理焊

缝，使之过渡圆滑。

使用角向磨光机、电锯、碳 焊口须做割口重焊

处理一般因为焊口有严 弧气刨等工具对焊口进行分段或 重的未焊透、内凹、密 一次性处理。重焊时应先将原焊 集性气孔等缺陷或焊接 缝金属去掉；坡口的形状应满足 三 割口重焊类 工艺方法选择错误或管 焊接操作的要求，必要时应对坡 路安装错误而引起的。 口进行补焊；割口重焊的焊接技 预防焊口割口重焊 术要求不得低于原焊接工艺的要 必须从上述方面进行改 求。 正。

表 A1（完）

四 其他缺陷

使用角向磨光机、电磨或焊 采用高频引弧法或

1. 氩弧焊根层夹钨 工凿子对缺陷进行打磨清理，直 擦除法引弧，熟练引弧

至清除，重新焊补。 方法。

使用磨光机、电锯等工具对 背部充氩保护必须

2. 焊缝氧化、过烧 焊口的根部进行分段和一次性处 良好，减少线能量。

理，彻底清除氧化和过烧的焊缝，

加工坡口进行重焊。