不锈钢复合钢板焊接技术条件

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中华人民共和国国家标准

不锈钢复合钢板焊接技术条件

GB／T 1 3 1 4 8—9 1

1 主题内容与适用范围

本标准规定了焊接不锈钢复合钢板时，对材料、焊工、焊前准备、焊接工艺、焊接质量检验及焊接缺陷返修等方面的技术要求。

本标准适用于以各种不锈钢为复材、以低碳结构钢或低合金结构钢为基材的总厚度大于或等于4 mm的不锈钢复合钢板的焊接。

2 引用标准

GB 150钢制压力容器

GB 983不锈钢焊条

GB 1300焊接用钢丝

GB 2649焊接接头机械性能试验取样方法

GB 2651焊接接头拉伸试验方法

GB 2653焊接接头弯曲及压扁试验方法

GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级

GB 4191惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用钨铈电极

GB 4241 焊接用不锈钢盘条

GB 4334不锈钢耐腐蚀试验方法

GB 4842氩气

GB 5117碳钢焊条

GB 5118低合金钢焊条

GB 5293碳素钢埋弧焊用焊剂

GB 6052 工业液体二氧化碳

GB 6396复合钢板性能试验方法

GB 8165 不锈钢复合钢板

ZB J04 005渗透探伤方法

JB 1152锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤

JB 3964压力容器焊接工艺评定

JB 3965钢制压力容器磁粉探伤

3 术语

3．1 过渡层

在不锈钢复合钢板焊接接头中，位于基材与复材的交界处，并将两者及其焊缝联结为一体的焊层。

4材料

4．1 不锈钢复合钢板及其配套使用的焊接材料，必须具有出厂质量合格证书。必要时还应按有关标准对其进行复验。

4．2不锈钢复合钢板的质量，应符合GB 8165或供需双方协议的规定。

4．3所用焊条应分别符合GB 983、GB 5117及GB 5118的规定。

4．4 所用焊丝应分别符合GB 1300和GB 4241的规定。

4．5所用焊剂应符合GB 5293或其他有关标准的规定。

4．6所用氩气应符合GB 4842的规定。所用二氧化碳，应符合GB 6052中I类和II类一级的规定。

4．7用氩弧焊方法焊接时，推荐采用钨铈电极，其质量应符合GB 4191的规定。

5焊工

5．1焊工应经必要的技术培训，并考试合格。

5．2焊工考试规则，可根据产品的技术要求，按原劳动人事部“锅炉压力容器焊工考试规则”执行；或由施工单位焊工考试委员会自行制订，并取得有关质量监督部门的认可。

5．3焊工的施焊，应与其资格证书核准的项目相符。

5．4焊工必须严格遵守焊接工艺规程。

6焊前准备

6．1 下料

下料宜采用机械加工方法。也可采用等离子弧切割、氧熔剂切割、气割(从基材表面起割)等方法下料，但采用这些方法下料时，均应留有适当的加工余量。

6．2接头型式

焊接接头主要采用对接和角接两种型式。

6．3坡口型式、尺寸与加工

6．3．1 常用对接接头和角接接头的坡口型式与尺寸，可参照图1和图2。

6．3．2焊接坡口一般应采用机械加工方法制成。若采用等离子弧切割、气割等方法开制坡口，则必须去除复材坡口表面的氧化层和过热层。坡口表面应平整、光洁。

6．4焊前清理

焊前应采用机械方法及有机溶剂(如丙酮、酒精、香蕉水等)，清除焊丝表面和焊接坡口两侧至少各20 mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物。多层多道焊时，必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。

6．5焊件装配

厚度相同(基材与复材厚度均相同)的不锈钢复合钢板焊件的装配，应以复材表面为基准，其错边量不得大于复材厚度的二分之一，且不大于2 mm。厚度不同(或复材厚度不同，或基材厚度不同，或两者均不同)的不锈钢复合钢板焊件的装配基准，按设计图样的规定执行。

7焊接

7．1焊接方法

基材的焊接，推荐采用手工电弧焊、埋弧焊及二氧化碳气体保护焊。复材及过渡层的焊接，推荐采用钨极氩弧焊和手工电弧焊。也可采用能确保焊接质量的其他焊接方法。

7．2焊接设备

焊接设备应满足焊接工艺要求，并符合有关设备标准的规定。

7．3焊接材料的选用

7．3．1 选用的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，除应符合4．3～4．5条的规定外，还应符合设计图样的规定。

7．3．2常用焊接材料的选用，可参照表1。允许采用能确保接头性能的其他焊接材料。

7．3．3对于表l中未列出牌号的其他不锈钢复合钢板，其过渡层焊接材料的选用，应符合异种钢焊接的选材原则，保证复材与基材及其焊缝之间形成良好的冶金结合及符合要求的金相组织。

7．4焊接工艺评定

7．4．1 当产品技术条件要求进行焊接工艺评定时，须在开工前进行焊接工艺评定。

7．4．2焊接工艺评定办法，由施工单位根据产品结构特点及技术要求，参照JB 3964制订，并取得有关质量监督部门的认可。

7．4．3焊接工艺评定试验项目及试样数量见表2。其取样方法可参照GB 2649和GB 6396。其合格标准，在产品设计图样和技术条件无明确规定时，应符合7．4．4～7．4．6的规定。

7．4．4 当复材不参与复合钢板的强度设计时，对接接头的抗拉强度，应不低于标准规定的基材钢抗拉强度的下限值；当复材参与复合钢板的强度设计时，应不低于下式的计算值：

7．4．5对接接头在室温下的弯曲角度(弯轴直径为3t，支座间距离为5．2 t，t为试样厚度)，应符合表3或供需双方协议的规定。

7．4．6附加试验项目的合格标准，由供需双方协商确定。

7．5焊接工艺规程

焊前应根据产品的结构特点、技术要求及评定合格的焊接工艺等，制订出合理的焊接工艺规程。焊接施工必须严格遵守焊接工艺规程。

7．6焊接工艺参数

产品焊接工艺参数，可根据焊缝的具体情况、技术要求、焊接方法及焊接工艺评定的参数，由施工单位自行确定。原则上应采用较小的焊接线能量，尽量减少焊件的过热。

7．7定位焊

定位焊应在基材上进行，且应由持证焊工承担。其间距和长度，可根据焊件的具体情况自行确定。若发现定位焊缝出现裂纹或其他不允许存在的缺陷时，应予铲除，并移位再焊。

7．8焊接程序

7．8．1 一般应先焊基材，经清根及规定的质量检验项目检验合格后，再焊过渡层，最后焊复材。

7．8．2若不能按7．8．1条的程序进行焊接时，也可以先焊复材，再焊过渡层，最后焊基材。但在这种情况下，基材的焊接，须用与过渡层焊接相同的奥氏体焊条或焊丝；也可以在奥氏体过渡层上再经纯铁体过渡(该过渡层厚度应大于或等于5 mm)后，用碳钢或低合金钢焊条(或焊丝)进行焊接。

7．9基材的焊接

焊接基材时，其焊道不得触及和熔化复材。先焊基材时，其焊道根部或表面，应距复合界面1～2 mm。焊缝的余高应符合有关标准的规定。视基材厚度、钢种及结构等因素，必要时可采取适当的预热措施。

7．10过渡层的焊接

焊接过渡层时，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，即降低熔合比。为此，应采用较小直径的焊条或焊丝及较小的焊接线能量。过渡层的厚度应不小于2 mm。

7．11复材的焊接

复材焊缝表面，应尽可能与复材表面保持平整、光顺。对接焊缝的余高，应不大于1．5 mm。角接焊缝的凹凸度及焊脚高度，应符合设计图样的规定。对奥氏体不锈钢，其层间温度应不高于100℃，并尽可能采用较小的焊接线能量。

7．12产品焊接试板

当产品技术条件有要求时，应焊制产品焊接试板。产品焊接试板的工艺条件，应与该产品的相同，并应由焊接该产品的焊工与该产品同步焊成。产品焊接试板的焊接质量、检验项目及合格标准，应符合产品设计技术要求或其他有关规定。

7．13焊后热处理及焊接残余应力的消除

焊后热处理按设计要求执行。焊接残余应力，推荐采用机械方法消除。当采用热处理的办法来消除焊接残余应力时，推荐在过渡层焊接之前进行。当复材不锈钢有晶间腐蚀倾向检验要求时，热处理温度应不超过其敏化温度。

7．14复材的表面质量保护

在施工过程中，应注意保护复材的表面质量。在卷板、校圆时，应将滚轴表面清理干净；不得用铁锤锤击复材表面；要防止焊接飞溅物损伤复材表面；不得在复材表面随意引弧、焊接卡兰、吊环及临时支架等。

7．1 5焊后清理

焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飞溅物及其他污物。必要时应对焊缝进行局部修整。

7．16焊工印记

焊后清理完毕，应在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记(包括焊接基材与复材的焊工印记)，以备日后查考。

8焊接质量检验

8．1 检验人员

焊接质量检验人员应经必要的技术培训，能正确掌握不锈钢复合钢板的焊接质量评定标准及检验方法。无损探伤检验人员，应具有有关部门认可的相应资格。

8．2检验项目

不锈钢复合钢板构件的焊接质量检验项目，一般包括外观检验、无损探伤(包括射线探伤、着色探伤、超声波探伤、磁粉探伤等)、力学性能试验、压力试验、密性试验、晶间腐蚀倾向试验及金相检验等。每个产品的检验项目，按产品设计图样及技术条件的规定执行。

8．3工序检验

焊接及其有关的工序完成并经质量检验合格后，方可流转到下道工序施工。

8．4外观检验

8．4．1 外观检验采用目视或4～10倍放大镜检查。焊缝外观检查率为100％。

8．4．2焊缝外形几何尺寸应符合设计图样的规定。

8．4．3焊缝及热影响区表面不得有裂纹、未焊透、未熔合及超过容许限度的咬边、弧坑、夹渣等缺陷。

8．4．4 当产品设计图样及技术条件无明确规定时，焊缝的咬边深度不得大于板材厚度(复材与基材分计)的10％，且不大于0．5 mm。咬边的连续长度不得大于100 mm，且焊缝两边的咬边总长度不得大于该焊缝长度的10％。

8．5无损探伤

射线探伤按照GB 3323进行．着色探伤按照ZB J04 005进行，仅用于检查复材焊缝。超声波探伤按照JB 1152进行，仅用于检查基材焊缝。磁粉探伤参照JB 3965进行，仅用于检查基材焊缝。上述各种无损探伤方法，其探伤范围及合格标准，应符合设计图样和技术条件的规定，或符合供需双方协议的规定。

8．6力学性能试验

8．6．1 当产品技术条件要求进行焊接工艺评定，或要求提供产品焊接试板的力学性能时，应进行本项试验。

8．6．2焊接接头的力学性能试件取样及试验方法，可参照GB 2651、GB 2653及GB 6396。

8．6．3 当产品设计图样及技术条件无明确规定时，其焊接接头的力学性能试验项目及合格标准，应符合7．4．3～7．4．6的规定。

8．7压力试验与密性试验

当产品设计图样及技术条件有要求时，应进行规定的压力试验和密性试验。其试验方法可参照GB 150。

8．8晶间腐蚀倾向试验

对复材不锈钢焊接接头有晶间腐蚀倾向试验要求时，可参照GB 4334进行试验和评定。

8．9金相检验

当产品设汁图样及技术条件有要求?或在进行焊接工艺评定和鉴定产品焊接试板接头性能的过程中，质量检验部门认为必要时，可进行金相检验，并应符合7．4．3和7．4．6的规定。

9焊接缺陷返修

9．1 当发现焊接接头有不允许存在的缺陷时．应将缺陷清除：F净．并按有关返修工艺要求进行返修。

9．2同一部位缺陷的返修次数，原则上二应不超过两次。经两次返修后仍不合格者，若再要进行返修，须经施工单位技术总负责人批准。返修部位、缺陷类型及尺寸、返修次数及情况等，应记入产品质量档案。

9．3要求进行焊后热处理的焊件，返修工作应在热处理前进行；若在热处理后进行，则须按原热处理要求对返修部位再次进行热处理。

1 0焊接施工环境和安全防护

焊接施工环境和安全防护．可参照GB 150及其他有关规定执行。

附加说明：

本标准由中国船舶工业总公司提出，由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会归口。

本标准由中国船舶工业总公司洛阳船舶材料研究所负责起草。

本标准主要起草人刘克非、武晶、曹伟翔、徐明林。

国家技术监督局1 9 9 1一0 8—2 3批准 1 9 9 2—0 5—0 1实施

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