SHT 3527-2009《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》解析題要.doc

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SH/T 3527-2009 《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》 解 讀 題 要 目 次 背景概要 前 言 1范圍 2規(guī)范性引用文件 3材料 3.1一般規(guī)定 3.2鋼材 3.3焊接材料 4焊接工藝評定和焊工考試 4.1焊接工藝評定 4.2焊工考試 5焊前準備 5.1坡口加工及檢查 5.2組對與定位焊接 6焊接 6.1一般規(guī)定 6.2預熱 6.3焊接工藝 6.4焊接檢驗 6.5焊縫返修 6.6焊后熱處理 附錄A（資料性附錄）常用不銹鋼復合鋼板復層的化學成分和力學性能 用詞說明 （見規(guī)程正本） 附：條文說明（見規(guī)程正本） 前 言 本規(guī)程是根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會辦公廳《2006年行業(yè)標準項目計劃》（發(fā)改辦工業(yè)【2006】1093號），由中國石油化工集團公司組織中國石化第四建設公司和海洋石油工程股份有限公司對SH3527-1999《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》進行修訂而成。 本規(guī)程共分6章和1個資料性附錄。 本規(guī)程與SH3527-1999《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》（上一版本）相比，主要變化如下： ---------調(diào)整了規(guī)程的編寫結構； ---------增加了復層為奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼復合鋼復合鋼焊接的有關規(guī)定； ---------對不銹鋼復合鋼焊接的工藝評定及焊工考試進行了補充規(guī)定； -------- 增加了焊接時引弧板及熄弧板的有關規(guī)定。 本規(guī)程以黑體字標志的條文為強制性條文，應嚴格執(zhí)行。 背景概要： 容器設備盛裝具有各種化學腐蝕性介質(zhì)時，必然對容器壁殼產(chǎn)生腐蝕影響，嚴重至發(fā)生腐蝕破壞，引發(fā)安全事故，涉及生命安全與造成國家財產(chǎn)毀損。自20世紀五十年代以耒，對具有各種化學腐蝕性介質(zhì)的容器設備，往往采取內(nèi)殼襯防腐層襯里的辦法解決，其耐蝕及抗磨蝕效果較差、質(zhì)量不易保證，工期長、后期維修麻煩，使用壽命不長。到八十年代以耒，國內(nèi)外開發(fā)了具有耐蝕性能的不銹鋼復層與碳鋼或低合金鋼為基層的不銹鋼復合鋼板，解決了以往人工制作防腐耐磨襯里層的種種弊短，保證了工程質(zhì)量，并具有良好的防腐耐磨性能。20世紀九十年代我國石化行業(yè)在總結制造經(jīng)驗與使用效果的基礎上，編制發(fā)布了SH/T 3527-1999《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》，經(jīng)歷了十年多的發(fā)展與實踐，經(jīng)過了調(diào)研及認真審核，制定、發(fā)布了新的SH/T 3527-2009《石油化工不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程》，以適應我國石油化工業(yè)快速發(fā)展的需要。并由工業(yè)和信息化部2009.12.4日發(fā)布，2010.6.1實施。 本講座題要 僅供解析之用。 《石油化工不銹鋼復合鋼復合鋼焊接規(guī)程》解 讀 1 范圍 本規(guī)程規(guī)定了不銹鋼復合鋼焊接材料、焊接工藝評定、焊工考試、焊接工藝、焊接檢驗和焊后熱處理的要求。本規(guī)程適用于石油化工建設和擴展項目的不銹鋼復合鋼設備和管道采用焊條電弧焊(SMAW)、鎢極氣體保護焊(GTAW)、熔化極氣體保護焊(GMAW)和埋弧焊(SAW)等方法的焊接施工。 ★★★適用于不銹鋼復合鋼設備和不銹鋼復合鋼管道的焊接：SMAW（焊條電弧焊）、GTAW（鎢極氣體保護焊）、GMAW（熔化極氣體保護焊）、SAW（埋弧焊）等方法的焊接施工。 ★★★本規(guī)程內(nèi)容規(guī)定了不銹鋼復合鋼焊接有關的六項內(nèi)容：焊接材料、焊接工藝評定、焊工考試、焊接工藝、焊接檢驗、焊后熱處理等。 ★★★不銹鋼是指主加元素Cr的含量能使鋼處于鈍化狀態(tài)，又具有不銹特性的鋼。為此不銹鋼Cr的含量應高干12 %，此時鋼的表面迅速能形成致密的Cr2O3氧化膜，其耐蝕性發(fā)生突變性提高。不銹鋼中還加入了Ni、Mo等其它元素，也提高了其耐腐蝕性能。 ★★★在本規(guī)程中所提及的有關不銹鋼復合鋼板的復層材料，其不銹鋼的分類是按其元素組織類型劃分的； ★★★不銹鋼復合鋼的復層材料，其不銹鋼品種應包括： 奧氏體不銹鋼： 應用廣泛，Cr、Ni含量較高，在氧化性中性及弱還原性介質(zhì)中有良好的耐蝕作用。如1Cr19Ni9、0Cr18Ni9； 鐵素體型不銹鋼： 應用較為廣泛，主要用于腐蝕環(huán)境不十分苛刻的環(huán)境場合。如1Cr17、 0Cr27Mo、 Cr25Ti； 奧氏體-鐵素體不銹鋼：其奧氏體鐵素體各占50 %的不銹鋼，其屈服性能好，抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及腐蝕疲勞性能高于普通不銹鋼。如304、304L、316、316L、00Cr18Ni12Mo、0Cr26Ni5Mo2等； 馬氏體不銹鋼：如Cr13型馬氏體不銹鋼，并添加了Ni、Mo元素形成新的馬氏體不銹鋼（在不銹鋼復合鋼的復層材料中不常見）。如06Cr13Al、06Cr13、 ZG0Cr13Ni14Mo等。 *************************** 2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本規(guī)程的引用而成為本規(guī)程的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用本規(guī)程，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)程達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版適用于本規(guī)程。 GB 2653 焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法 GB/T 228 金屬材料 室溫拉伸試驗方法 GB/T 229 金屬夏比缺口沖擊試驗方法（改名） GB/T 4842 氬 GB/T 5117 碳鋼焊條 GB/T 5118 低合金鋼焊條 GB/T 5293 碳素鋼埋弧焊用焊劑 GB/T 8110 氣體保護電弧焊用碳鋼.低合金鋼焊絲 GB/T 8165 不銹鋼復合鋼板和鋼帶 GB/T 983 不銹鋼焊條 GB/T 14957 熔化焊用鋼絲 GB/T 12470 埋弧焊用低合金鋼焊絲與焊劑 GB/T 17854 埋弧焊用不銹鋼焊絲與焊劑 GB/T 50484 石油化工建設工程施工安全技術規(guī)范 JB 4708 鋼制壓力容器焊接工藝評定 JB/T 4730.2 承壓設備無損檢測 第2部分：射線檢測 JB/T 4730.3 承壓設備無損檢測 第3部分：超聲檢測 JB/T 4730.4 承壓設備無損檢測 第4部分：磁粉檢測 JB/T 4730.5 承壓設備無損檢測 第5部分：滲透檢測 JB 4733 壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板 改為 NB/T47002.1《壓力容器用爆炸焊接復合鋼板》 JB/T 4747 壓力容器用剛焊條訂貨技術條件 YB/T 5092 焊接用不銹鋼絲 國質(zhì)檢鍋【2002】109號 鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則 3 材 料 3.1 一般規(guī)定 3.1.1 不銹鋼復合鋼和焊接材料應具有出廠質(zhì)量證明文件。 3.1.2 當材料有下列情況之一時，不得使用： a) 質(zhì)量證明文件特性數(shù)據(jù)不符合產(chǎn)品標準及訂貨技術條件或?qū)ζ溆挟愖h； b) 實物標識與質(zhì)量證明文件標識不符； c) 要求復驗的材料未經(jīng)復驗或復驗不合格。 ★★★3.1.1-3.1.2是強制性條款，強調(diào)質(zhì)量證明文件的重要性，應是材料制造廠家的質(zhì)量證明書原件。 3.2 鋼材 3.2.1 不銹鋼復合鋼板應符合GB/T 8165《不銹鋼復合鋼板和鋼帶》或NB/T47002.1《壓力容器用爆炸焊接復合鋼板》的要求。常用不銹鋼復合鋼板復層的化學成分和力學性能參見本規(guī)程附錄A。 3.2.2 不銹鋼復合鋼板質(zhì)量證明文件應包括鋼號. 爐批號. 規(guī)格. 化學成分. 力學性能. 供貨狀態(tài). 標準號及合同中規(guī)定的附加技術條件。 3.2.3 不銹鋼復合鋼板經(jīng)驗收合格后應作上標識，按不同材質(zhì). 規(guī)格分別放置，且復層不得與碳素鋼及低合金鋼接觸。 3.2.4 進口不銹鋼復合鋼板尚應符合合同規(guī)定的標準和技術條件。 解析：★★★ ★★★壓力容器用不銹鋼復合鋼板應當按照相應引用標準的規(guī)定選用，并且符合以下要求： (1)復合鋼板復合界面的結合剪切強度，不銹鋼－鋼復合板不小于210MPa，鎳－鋼復合板不小于210MPa，鈦－鋼復合板不小于140MPa，銅－鋼復合板不小于100MPa。 (2)復合鋼板基層材料的使用狀態(tài)符合有關引用標準的規(guī)定。 (3)碳素鋼和低合金鋼基層材料（包括鋼板和鋼鍛件）按照基層材料標準的規(guī)定進行沖擊試驗，沖擊功合格指標符合基層材料標準或者訂貨合同的規(guī)定。 (4)復合鋼板執(zhí)行標準： 《壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板》；其材料的沖擊值指標應符合標準要求 ★★★對不銹鋼復合鋼板實施強制性條件，方允使用。 3.1.1不銹鋼復合鋼和焊接材料應具有出廠證明文件 3.1.2當材料有下列情況之一時，不得使用： a. 質(zhì)量證明文件特性參數(shù)不符合產(chǎn)品標準及訂貨技術條件或?qū)ζ溆挟愖h； b. 實物標識與質(zhì)量證明文件標識不符； c. 要求復驗的材料未經(jīng)復驗或復驗不合格。 ***************************************** ★★★GB 150-2010 中對不銹鋼-鋼復合板的規(guī)定要求（摘要） 4.3 復合鋼板 4.3.1 不銹鋼-鋼復合板 4.3.1.1 不銹鋼-鋼復合板的技術要求應符合NB/T 47002.1 的規(guī)定，其基材和覆材應符合本標準的有關規(guī)定。不銹鋼-鋼復合板應在熱處理后交貨，其交貨狀態(tài)應符合本標準對基材的規(guī)定。不銹鋼鋼復合板的使用溫度范圍應同時符合本標準對基材和覆材使用溫度范圍的規(guī)定。設計單位應在設計文件中規(guī)定復合板的級別。 4.3.1.2 設計單位也可選用其他復合鋼板標準，但其技術要求和使用溫度范圍應符合4.3.1.1 的規(guī)定，其中復合界面的結合剪切強度應不小于210MPa。 4.3.2 鎳-鋼復合板 4.3.2.1 鎳-鋼復合板的技術要求按NB/T 47002.2 的規(guī)定，其基材應符合本標準的有關規(guī)定，覆材按NB/T 47002.2 的規(guī)定。鎳-鋼復合板應在熱處理后交貨，其交貨狀態(tài)應符合本標準對基材的規(guī)定。 鎳—鋼復合板的使用范圍應同時符合基材和覆材使用范圍的規(guī)定，其中基材的使用溫度應符合本標準的規(guī)定，覆材的使用溫度范圍應符合JB/T 4756 的規(guī)定。設計單位應在設計文件中規(guī)定復合板的級別。 4.3.2.2 設計單位也可選用其他復合鋼板標準，但其技術要求和使用溫度范圍應符合4.3.2.1 的規(guī)定，其中復合界面的結合剪切強度應不小于210MPa。 4.3.3 鈦-鋼復合板 4.3.3.1 鈦-鋼復合板的技術要求應符合NB/T 47002.3 的規(guī)定，其基材應符合本標準的有關規(guī)定，覆材按NB/T 47002.3 的規(guī)定。鈦-鋼復合板應在熱處理后交貨，其交貨狀態(tài)應符合本標準對基材的規(guī)定。鈦—鋼復合板的使用溫度下限按本標準對基材的規(guī)定，使用溫度上限為350℃。設計單位應在設計文件中規(guī)定復合板的級別。 4.3.3.2 設計單位也可選用其他復合鋼板標準，但其技術要求和使用溫度范圍應符合4.3.3.1 的規(guī)定，其中復合界面的結合剪切強度應不小于140MPa。 4.3.4 銅-鋼復合板 4.3.4.1 銅-鋼復合板的技術要求應符合NB/T 47002.4 的規(guī)定（以下從略） ************************************** 3.3 焊接材料 3.3.1 不銹鋼復合鋼所使用的焊接材料質(zhì)量證明文件包括標準號. 牌號. 規(guī)格. 批號. 熔敷金屬的化學成分. 力學性能應符合下列標準和合同技術條件的規(guī)定： a) 焊條應符合GB/T 983、 GB/T 5117和GB/T 5118的規(guī)定； b) 氣體保護焊用的焊絲應符合YB/T 5092、 GB/T 8110和GB/T 14957的規(guī)定； c) 埋弧焊用鋼絲與焊劑應符合GB/T5293. GB/T12470和GB/T17854的規(guī)定； d) 用于承壓設備的焊接材料還應符合JB/T4747的規(guī)定； e) 訂貨合同規(guī)定的技術條件。 ★★★不銹鋼復合鋼的基層焊接材料和復層焊接材料選用與焊接相應單一材料的焊材相同；過渡層焊接材料選用應考慮保證復層焊縫所需的Mo、Ni、Ti等特殊合金成分含量。 ★★★焊接材料驗收 焊接材料的產(chǎn)品質(zhì)量證明文件應包括下列內(nèi)容： a) 焊接材料的標準號； b) 焊條的型號、牌號、規(guī)格及批號，熔敷金屬化學成分； c) 焊絲鋼號、爐（批）號、規(guī)格、重量、化學成分； d) 熔敷金屬力學性能、機械性能檢驗結果； e) 制造廠名稱及生產(chǎn)日期； f) 檢驗部門與檢驗人員簽章。 ★★★焊條包裝箱應標明型號、牌號、規(guī)格、批號、凈重及制造廠名稱和生產(chǎn)日期。 ★★★焊絲標牌應標明鋼號、爐（批）號、規(guī)格、重量及制造廠名稱和生產(chǎn)日期。 ★★★焊劑包裝應標明型號、標準號、規(guī)格、批號、凈重及制造廠名稱和生產(chǎn)日期。 *********************************************************************** 3.3.2 焊接用的氬氣純度應符合GB/T 4842《氬》的規(guī)定；焊接用的二氧化碳氣體純度應不低于99.55%,含水量應不大于0.005%。 3.3.3 焊條. 焊絲和焊劑等焊接材料應存放在庫房內(nèi)，庫內(nèi)溫度不應低于5℃，相對濕度不超過60%，并應符合下列規(guī)定： a) 庫房應建立焊接材料領取、發(fā)放和回收制度； b) 焊材庫應通風，庫房內(nèi)不得存放有害氣體或有腐蝕性介質(zhì)； c) 焊接材料應放在架子上，架子離地面高度和離墻面距離均不小于300㎜； d) 焊接材料應按種類、牌號、批號、規(guī)格和入庫時間分別擺放，并有明顯的標牌； e) 庫內(nèi)應設溫度、濕度測量設施，進行溫度和濕度控制。 解析：★★★關于焊接材料的規(guī)定 ★★★使用期限的起止期界定：生產(chǎn)日期起---到使用日止。 ★★★ 焊接材料的使用期限： 焊接材料的規(guī)定期限應在焊接材料質(zhì)量證明書或說明書上注明，并應符合以下規(guī)定： a) 酸性焊接材料及防潮包裝密封良好的低氫型焊接材料的規(guī)定期限一般為兩年； b) 石墨型焊接材料及其他焊接材料的規(guī)定期限一般為一年。 c）應按焊接材料說明書的要求對焊條、焊劑和藥芯焊絲進行烘干，焊絲使用前應按規(guī)定進行除油、除銹及清洗處理。 d）使用過程中應注意保持焊接材料的識別標記，以免錯用。 ★★★焊材保管烘烤發(fā)放與使用 焊接材料保管應遵守JB/T3223-1996《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》，JB 4747-****《承壓設備焊接材料技術條仵》。 使用的焊接材料應保證焊縫金屬力學性能不低于母材的相關性能要求。 焊接材料貯存使用要求：焊接材料的儲存應保持適宜的溫度及濕度，焊接材料庫應保持干燥、清潔，室內(nèi)的相對濕度應不超過60%。 庫存期超過規(guī)定期限的焊條、焊劑及藥芯焊絲，應經(jīng)復驗合格后方可使用。******* 3.3.4 基層焊接材料按下列原則選用： a) 相同強度等級的碳素鋼、低合金鋼相焊的焊接材料應保證焊縫金屬的力學性能高于或等于相應母材標準規(guī)定下限值； b) 不同強度等級鋼號的碳素鋼、低合金鋼相焊的焊接材料應保證焊縫金屬的抗拉強度高于或等于強度較低一側母材標準規(guī)定下限值，且不超過強度較高一側母材標準規(guī)定的上限值； c) 鉻鉬耐熱鋼相同鋼號相焊的焊接材料除應保證焊縫金屬力學性能高于或等于相應母材標準規(guī)定的下限值外，且應保證焊縫金屬中的鉻、鉬含量不低于母材標準規(guī)定的下限值； d) 常用不銹鋼復合鋼基層焊接材料也可按表1選用。 3.3.5 復層鋼材選用焊接材料應保證焊縫金屬的耐腐蝕性能，當有力學性能要求時，還應保證力學性能，并按下列原則選用： a) 奧氏體不銹鋼的焊接材料應保證熔敷金屬的主要合金元素的含量不低于復層材料標準規(guī)定的下限值； b) 對于有抗晶間腐蝕要求的焊接接頭，應采用熔敷金屬中含有穩(wěn)定化元素Nb、Ti或保證熔敷金屬中含碳量小于或等于0.04%的焊條或含碳量小于或等于0.03%的焊絲； c) 奧氏體不銹鋼的電弧焊宜采用鈦鈣型酸性焊條； d) 異種奧氏體不銹鋼的焊接材料應保證熔敷金屬Cr、Ni含量不低于合金含量較低一側復層材料標準規(guī)定的下限值； e) 馬氏體或鐵素體不銹鋼的焊接材料可選用與復層材料金相組織相同的焊接材料，也可選用奧氏體焊接材料； f) 奧氏體與鐵素體或馬氏體異種不銹鋼的焊接材料，其熔敷金屬中Cr、Ni含量宜不低于奧氏體一側標準規(guī)定值的下限值； g) 奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的焊接材料除設計文件另有規(guī)定外，熔敷金屬鐵素體相比例宜控制在35%～60%范圍，保護氣體宜選用1%～2%的氮氣和98%～99%的氬氣混合氣體； h) 常用不銹鋼復合鋼復層焊接材料也按表2和表3選用。 ★★★復層為鐵素體或馬氏體不銹鋼材質(zhì)時，其焊接材料可選用奧氏體系列的焊材。 3.3.6 過渡層焊接材料按下列原則選用： a) 不銹鋼復合過渡層焊條宜選擇25%Cr-13%Ni型或25%Cr-20%Ni型； b) 對復層含鉬的不銹鋼復合鋼，過渡層焊接材料應宜采用25%Cr-13%Ni-Mo型焊條； c) 常用不銹鋼復合鋼同種復層材質(zhì)過渡層焊接材料可按表2選用； d) 常用不銹復合鋼異種復合材質(zhì)過渡層焊接材料可按表3選用。 ★★★表2和表3耒源系參用美國和日本有關不銹鋼復合鋼焊接技術資料、標準。 表1 常用不銹鋼得合鋼基層焊接材料 表2 同種復層材質(zhì)過渡層及復層焊接材料 表3 異種復層材質(zhì)過渡層及復層焊接材料 4 焊接工藝評定和焊工考試 4.1 焊接工藝評定 ★★★按不銹鋼復合鋼設計時兩種強度計算情況進行焊接工藝評定 4.1.1 復層厚度包括在強度計算內(nèi)時，按JB 4708的規(guī)定進行焊接工藝評定。 4.1.2 復層厚度不包括在強度計算內(nèi)時，可采用不銹鋼復合鋼板試件進行焊接工藝評定，也可采用基層材料進行基層焊縫和耐蝕層堆焊組合評定。 4.1.3 采用復合鋼板試件進行焊接評定應符合下列規(guī)定： a) 工藝評定試驗采用的焊接方法，基層及復層材料的類加號和組別號等應與實際產(chǎn)品相同，材料的分類分組方法執(zhí)行JB 4708的規(guī)定； b) 試件按復合鋼板總厚度制備，評定合格的焊接工藝適用的焊件厚度有效范圍，應按試件基層和復層厚度分別計算，并按JB4708的規(guī)定執(zhí)行；但連接復層的焊縫金屬最小厚度應根據(jù)JB 4708進行化學成分分析確定； c) 試件經(jīng)外觀檢查和無損檢測后進行試樣加工；有熱處理要求的試件，熱處理之后進行加工；其試樣的種類和數(shù)量應按表4確定； ★★★4.1.2、4.1.3、4.1.4. 參照ASME 第Ⅷ卷、第Ⅸ卷制定的；焊評的適用范圍仍按JB 4708確定；組合評定時，基層焊縫和復層焊縫可單獨分別進行評定。 表4 對接接頭試樣種類和數(shù)量 d) 拉伸試樣應以復合鋼總厚度為準制備，試樣應用機械方法去除焊縫余高，使之與母材平齊，并應符合下列規(guī)定； 1）試樣型式及尺寸見圖1，試樣被測段寬度W不小于25mm； 見圖1 不銹鋼復合鋼板的拉伸試樣 注：S——試樣厚度，mm； W——試件受拉伸平行側面寬度,mm； m——焊縫最大寬度，mm； h——試樣夾持部分長度，根據(jù)試驗機具而定,mm。 2） 拉伸試驗應按GB/T 228的規(guī)定測定焊接接頭的抗拉強度，每個試樣的抗拉強度Rm應符合公式（1）的要求： Rm≥ Rm1t1+Rm2t2 ……………………………………………………（1） t1+t2 式中： Rml——復層抗拉強度標準下限值，Mpa； Rm2——基層抗拉強度標準下限值，Mpa； t1——復層厚度，mm； t2—— 基層厚度,mm； e) 彎曲試樣應以不銹鋼復合鋼板的總厚度制備，彎曲試樣應用機械方法去除焊縫余高，試樣拉伸面應平齊，全保留焊縫兩側中至少一側的母材原始表面，加工刀痕應與試樣的縱軸平行，并符合下列規(guī)定： 1) 面彎、背彎試樣的型式和尺寸見圖2，試樣長度L按公式（2）計算： L=D+2.5S+100?………………………………………………………（2） 式中： D——彎軸直徑，mm； S——試樣厚度，mm。 見圖2 面彎、背彎 試 樣 圖 2) 彎曲試樣的型式和尺寸見圖3，試樣長度L按公式（3）計算： L=D+105 ………………………………………………………………（3） 3) 彎曲試驗應按GB 2653和表5的要求測定接頭的致密性和塑性； 見圖3 側 彎 試 樣 圖 表5 彎 曲 試 驗 要 求 4)合格標準為： ——面彎、背彎試樣彎曲到規(guī)定的角度后，在受拉面焊縫、熔合線及熱影響區(qū)內(nèi)任何方向不得有大于3mm開口缺陷； ——側彎試樣彎曲到規(guī)定的角度后，在試樣受拉面上復合層焊層任何方向不得有大于1.5mm的開口缺陷，熔合線及受拉面其他部位的焊縫，熔合線及熱影響任何方向不得有大于3mm的開口缺陷； ——當軋制法、爆炸法生產(chǎn)的復合鋼板試樣復合界面開裂和非焊接缺陷引起的試樣棱角開裂尺寸大于或等于3mm時，允許從原焊接試板上另取試樣重新進行試驗。 f) 沖擊試樣應在基層上取樣，并符合下列規(guī)定： 1) 試樣縱軸線垂直于焊縫軸線，缺口軸線垂直于母材表面，取樣位置靠近基層外表面1mm～2mm。焊縫區(qū)試樣的缺口軸線位于焊縫中心線上，熱影響區(qū)試樣的缺口軸線至試樣縱軸線與熔合線交點的距離S大于零，且盡可能多的通過熱影響區(qū)（圖4）； ——T≤40mm時，t1約為0.5mm～2mm； ——T>40mm時，t2=T/4； 圖4 沖 擊 試 樣 取 樣 位 置 圖 2) 試樣型式、尺寸和試驗方法應符合GB/T 229的規(guī)定； 3) 合格標準為每個區(qū)（焊縫區(qū)、熱影響區(qū)）三個試樣的沖擊功平均值不低于母材標準規(guī)定值，且只允許有一個試樣的沖擊功低于規(guī)定值，但不低于規(guī)定值的70%。 4.1.4 采用組合評定時應符合下列規(guī)定： 1) 基層焊縫單獨進行評定，按JB 4708規(guī)定執(zhí)行； 2) 復層、過渡層焊縫按JB 4708耐蝕層堆焊評定要求進行評定。 ★★★4.1.4. 參照ASME 第Ⅷ卷、第Ⅸ卷制定的；焊評的適用范圍仍按JB 4708確定；組合評定時，基層焊縫和復層焊縫可單獨分別進行評定。 4.1.5 法蘭（面）堆焊及復合管堆焊按JB 4708中耐蝕層堆焊評定要求進行評定。 4.1.6 不銹鋼接管與不銹鋼復合鋼殼體焊接時，應采用過渡層焊接材料作為充金屬，其焊接工藝應按JB 4708異種鋼材進行焊接工藝評定。 4.1.7 設計文件有耐腐蝕性能或化學成分等特殊檢驗要求時，應通過工藝評定增加相應的試驗項目。 4.2 焊工考試 4.2.1 凡參加不銹鋼復合鋼板焊接的焊工必須進行考試，合格后方可承擔焊接作業(yè)。 4.2.2 焊工考試應執(zhí)行國質(zhì)檢鍋（2002）109號文《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》（2002.4.18實施）的有關規(guī)定，并按下述原則之一進行考試： ★★★從事不銹鋼復合鋼板焊接的焊工采取以下兩種方法考試合格均可從事焊接作業(yè)。 a) 焊接復合鋼板基層部分的焊工應按對接接頭焊縫進行考試取得資格，焊接過渡及復層部分的焊工應按耐蝕層堆焊進行考試； b) 不銹鋼接管與不銹復合鋼殼體焊接的焊工應采用過渡層焊接材料作為填充金屬。 4.2.3 焊工也可采用不銹鋼復合鋼試件進行考試，先焊基層焊縫，然后在基層焊縫表面進行耐蝕層堆焊，試件經(jīng)外觀檢驗和無損檢測合格后，取二件側彎試樣進行性能檢驗，試樣尺寸、試驗方法、合格標準應執(zhí)行本規(guī)程4.1.3條的規(guī)定。 4.2.4 采用不銹鋼復合鋼試件考試合格的焊工，也同時取得基層焊縫和耐蝕層堆焊的資格。 5 焊前準備 5.1 坡口加工及檢查 5.1.1焊接施工的坡口形式及尺寸應根據(jù)填充金屬量少、熔合比小、便于操作等原則，按設計文件規(guī)定或圖5選用，也可自選設計。 ★★★給出了十種不銹鋼復合鋼常用坡口形式 圖5 不銹鋼復合鋼常用坡口形式 （見原文本圖5） 給出了十種坡口形式供選擇 注：括號內(nèi)尺寸供埋弧焊使用。 5.1.2 不銹鋼復合鋼的切割及坡口加工宜采用機械方法，切割面應光滑。采用剪床切割時，復層應朝上。 5.1.3 厚度大于12 mm的不銹鋼復合鋼也可采用等離子切割，不得將切割的熔渣落在復層上。切割后應用機械方法清理切割面到露出金屬光澤。 5.1.4 加工完的坡口應進行處理檢查，不得有裂紋和分屋。 5.2 組對與定位焊接 5.2.1 坡口及其兩側各20 mm范圍內(nèi)進行表面清理，去除油污、水、銹及氧化皮等污物。復層距坡口100 mm范圍內(nèi)應涂防飛濺涂料。 5.2.2 組對時應以復層的基準，復層等厚時對口錯邊量b不應大于復層厚度的50%，且不大于2 mm；當復層不等厚時對口錯邊量按較小的復層厚度δ2計算（見圖6）。 圖6 對 口 錯 邊 量 5.2.3 定位焊縫應焊在基層母材上，定位焊縫應有評定合格的焊接工藝，且由合格的焊工進行施焊。多道定位焊縫端部應形成階梯狀。手弧焊定位焊焊縫尺寸參見表6。 表6 定位焊焊縫尺寸 5.2.4 在組裝過程中，工卡具應焊在基層一側，不得在復層上焊接工卡具，且采用與焊接基層金屬相同的焊接材料，支除工卡具，應防止損傷基層金屬，焊接處打打光滑。 5.2.5 設計文件要求復層側附件焊在基層金屬上時，應按下列步驟進行： a) 復層部分剝開； b) 采用過渡層焊條直接將附件焊接在基層殼體上； c) 采用與焊復層相同焊條焊接表面焊道，并圓滑過渡至復層母材。 6 焊接 6.1 一般規(guī)定 6.1.1 焊接前應根據(jù)焊接工藝評定報告編制焊接工藝文件。 6.1.2 焊接環(huán)境應符合下列規(guī)定： ★★★焊接環(huán)境是指以焊弧為中心的半徑1m范圍內(nèi)的焊接小環(huán)境 a) 焊件溫度低于0 ℃，在始焊處100 mm范圍內(nèi)預熱到15 ℃以上； b) 焊條電弧焊時，風速不大于8 mm/s；氣體保護焊時，風速不大于2 mm/s； c) 相對濕度不大于90 %； d) 焊接場所有防風、雨、雪措施。 6.1.3 焊接設備應處于完好狀態(tài)，并應有經(jīng)校準合格的電流表、電壓表。 6.1.4 焊工使用輔助工具準備齊全。 6.1.5 焊條、焊劑使用前應按焊接工藝文件要求進行烘干并放置在恒溫箱中。烘好的焊條領出后應放在保溫筒中，隨用隨取。焊條在保溫筒中放置時間超過4h，應重新進行烘干，但重復烘干次數(shù)不得超過兩次。 6.1.6 焊接過程中未熔化的埋弧焊弧焊焊劑可以回收再使用，在重新使用之前，應清除舊焊劑中的熔渣、雜質(zhì)及粉塵，并加入不省于50%的新焊劑均勻混合。 6.1.7 焊接應在坡口內(nèi)引弧和熄弧，不得在非焊接部位引弧和熄弧。不銹鋼復合鋼板的拼接焊縫、殼體縱向焊縫等對接焊縫焊接時，應在兩側端部設置引弧板和熄弧板。引弧板和熄弧板應符合下列要求： a) 材質(zhì)應采用與殼體相同的復合鋼板或與復合鋼板基層具有相同的類別的單一材料； b) 坡口形式與待焊焊縫相同； c) 復合鋼的引弧板和熄弧板組對應以復合界面為基準對齊，單一材料的引弧板各熄弧板組對時，上表面不得超過復合鋼的復合界面； d) 引弧板和熄弧板在焊縫冷卻后用火焰切割去除，砂輪機打磨至光滑。 6.1.8 焊接施工的安全技術、勞動保護等應按SH 3505的有關規(guī)定執(zhí)行。 6.2 預熱 6.2.1 不銹鋼復合鋼的基層需要預熱時，預熱溫度按基層要求選?。ㄒ姳?），預熱的厚度參數(shù)應按不銹鋼復合鋼板的總厚度確定。 表7 常用不銹鋼復合鋼基層焊接預熱溫度 6.2.2 復層為鐵素體或馬氏體不銹鋼，且采用與復層金相組織柵的焊接材料焊接時，復層應進行預熱，并符合下列規(guī)定： a) 06Cr13Al材質(zhì)焊接預熱溫度應不低于100℃； c) 06Cr13材質(zhì)焊接預熱溫度應不低于150℃。 6.2.3 當基層或復層需要預熱時，其預熱溫度應取規(guī)定預熱溫度的上限值。 6.2.4 預熱宜采用電加熱法。 6.2.5 當焊執(zhí)著環(huán)境溫度低于0℃時，其預熱溫度應取規(guī)定預熱溫度的上限值。 6.2.6 預熱范圍應以焊接點為中心，周圍各方向不小于焊件板厚的3倍，且不應小于100mm。 6.2.7 預熱應在焊接點周圍或沿焊縫長度方向均勻進行，并應防止過熱。 6.3 焊接工藝 6.3.1焊接應先焊基層，后焊過渡層和復層，且焊接基層時不得將基層金屬沉積在復層上。當條件受到限制時，也可先焊復層，后焊過渡層和基層，在這種情況下，基層的焊接應選用與過渡層焊接相同的焊接材料。 ★★★不銹鋼復合鋼板的基本焊接程序先焊基層 再焊過渡層 最后焊接復層； 但在例外情況下，也可（不得已）只能先焊復層 再焊過渡層 最后焊接基層。 焊接作業(yè)可執(zhí)件GB/T 13148《不銹鋼復合鋼焊接技術條件》的要求或有關標準。 6.3.2 焊接與無損檢測的程度設計文件無規(guī)定時，按下述方法之一進行： a) 基層、過渡層及得層焊縫應全部焊接完畢進行射線檢測； b) 符合下列條件時，射線檢測可在過渡層及復層焊縫焊接之前進行，介過渡層和復層焊縫全部焊完后，再進行5 %射線檢測抽查，焊縫不得存在裂紋： 1) 復層厚度不包括在強度計算內(nèi)； 2) 復層為非空氣淬硬的不銹鋼材料。 6.3.3 過渡層及復層焊接宜用小線能量多道焊接，奧氏體不銹鋼復層焊接層間溫度不宜大于150 ℃，奧低體-鐵素體雙相不銹鋼復層焊接層間溫度不宜大于100℃。 6.3.4 過渡層的焊縫金屬在基層處的厚度b宜為1.5 mm～2.5mm，在復層處的厚度α宜為0.5mm～δ/2 mm，且不宜大于2 mm（見圖7）。 圖7 過 渡 層 焊 縫 金 屬 厚 度 6.3.5 焊接復層前應將過渡焊縫表面和坡口邊緣清理干凈。 6.3.6 焊接有預熱要求的鋼材，層間溫度不應低于預熱溫度。 6.3.7 縱縫焊接時，應將過渡層及復層焊縫兩端各留30 mm～50 mm不焊，待環(huán)縫基層焊接完成后，再將縱縫兩端焊接成形。 6.3.8 角接接頭焊接應符合下列要求： a) 設計文件無規(guī)定時，不銹鋼接管與設備不銹鋼復合鋼殼體組焊時宜采用內(nèi)齊平結構；復合接管（包括人孔筒節(jié)）或碳素鋼及低合金鋼接管與設備不銹鋼復合鋼殼體組焊，應使接管端部與不銹鋼復合鋼殼體復合鋼板界面對齊；焊執(zhí)著過渡層和復層焊縫時管端部堆焊成形（見圖8）： 圖8 人孔、接管焊接示意 b) 基層類材質(zhì)相焊的部位，應選用焊接基層相同的焊接材料； c) 復層類材質(zhì)相焊的部位，應選用焊接復層相同的焊接材料； d) 基層類材質(zhì)與復層類材質(zhì)相焊的部位，應選用過渡層焊接材料； e)下來 當接管角焊縫無法進行雙面焊時，應先將復合管或碳鋼接管端部堆焊成形，組對后用復層焊接材料焊接復層，再用過渡層焊接材料焊接其余焊道； f) 當接管為單一不銹鋼材料時，應采用過渡層焊接材料作為填充金屬。 6.3.9 不銹鋼復合鋼經(jīng)冷成形或熱成形產(chǎn)生局部分層時，可進行修復，應先去掉復層，再將基層表面支掉1mm～2mm后，分別用過渡層及復層焊條堆焊，焊后表面表面平（見圖9），并按勞取酬JB/T 4730.5進行滲透檢測，Ⅰ級合格。 圖9 不銹鋼復合鋼修復示意 6.4 焊接檢驗 6.4.1 焊縫外觀質(zhì)量應符合下列要求： a) 焊縫成形良好，尺寸應符合設計文件要求； b) 焊縫表面不得有氣孔、夾渣、裂紋、弧坑和飛濺特等缺陷； c) 基層側焊縫咬邊深度不得大于0.5 mm，咬邊長度不得大于該焊縫全長的10 %，且不得大于100 mm；其層采用標準抗拉強度下限值大于或等于540 Mpa鋼及Cr-Mo低合金鋼和焊縫系數(shù)為1的焊接接頭，其焊縫表面均不得有咬邊； d) 復層側不得有咬邊缺陷； e) 角焊縫的焊腳尺寸應符合設計文件規(guī)定，并應平緩過渡至母材。 6.4.2 焊縫無損檢測比例、合格標準應符合設計文件要求，檢測方法執(zhí)行JB/T4730.2～5標準的規(guī)定。 6.4.3 有耐腐蝕要求的不銹鋼復合鋼焊制造設備和管道，其復層焊縫表面應進行酸洗鈍化處理。 6.5 焊縫返修 6.5.1 焊縫返修應由持證焊工擔任。 6.5.2 返修前應采用超聲檢測對缺陷進行定位，缺陷位置距復層表面不大于8 mm時，應在復層一側進行返修；缺陷位置距復層表面大于8 mm時，在基層一側進行返修，并控制刨槽深度，不得傷及過渡層焊縫。 6.5.3 采用磨削或碳弧氣刨清除缺陷時，刨槽底部應修磨成U形，槽長不得小于50mm。 6.5.4 對于裂紋缺陷，應采用磁粉檢測、滲透檢測或超聲檢測等方法確定裂紋的位置和范圍，清除裂紋時，應將裂紋兩端完好金屬各去除不少于20 mm的長度。 6.5.5 焊縫返修應采用評定合格的焊接工藝。 6.5.6 進行焊后熱處理的焊接接頭，其焊縫返修應在熱處理前進行。 6.5.7 返修的焊縫應修磨成與原焊縫基本一致，并按原無損檢測要求進行檢驗。 6.5.8 同一部位焊縫返修不應超過兩次，超次返修時應制定返修措施，并按本單位質(zhì)量管理程序規(guī)定進行審批。 6.6 焊后熱處理 ★★★據(jù)美日等國相關研究奧氏體不銹鋼焊后熱處理效果分析認為，對其安全性及晶格穩(wěn)定性，目前還認識不一，因此在規(guī)范中對奧氏體不銹鋼焊件的焊后熱處理要求，在標準規(guī)范中不作強制性規(guī)定。 ★★★對不銹鋼復合鋼板的焊后熱處理一般應避免進行，其主要原因是： ①復層與基層熱脹系數(shù)不一； ②復合界面因受高溫影響產(chǎn)生附加殘余應力； ③影響與削弱不銹鋼復合鋼板的剪切強度； ④可能析出Cr碳化物，降低復層的耐蝕性能； ⑤鐵素體不銹鋼復合鋼在熱處理過程中，易形成δ相，引起復層組織脆化，降低了復合鋼板的韌性。如設計規(guī)定認為需要進行焊后熱處理時，應慎重處理，因此規(guī)定了6.1.1條。 6.6.1 焊后熱處理應按設計文件要求進行。 6.6.2 用不銹鋼復合鋼板制造的設備、管道或部件，當其基層需要進行焊后熱處理時，應按基層要求選擇熱處理加熱溫度，其他參數(shù)按不銹鋼復合鋼板總厚度進行計算。常用不銹鋼復合鋼焊后熱處理參數(shù)見表8。熱處理的加熱速度、恒溫時間及冷卻速度應符合下列要求： a) 加熱升溫到400 ℃后，升溫速度最大不得超過5000/δ ℃/h，且不得超過200℃/h；最小不得低于50 ℃/h； b) 恒溫時間應按δ/25h，且不小于1/4h，在各恒溫點的溫度均應在熱處理溫度規(guī)定的范圍內(nèi)，各恒溫點間的溫度其差值不得大于65℃； c) 降溫時的冷卻速度不得超過6500/δ ℃/h，其不得超過260 ℃/h，最小不得低于50 ℃/h，溫度降至400℃后可自然冷卻； d) 升溫時，加熱區(qū)內(nèi)任意5000mm長范圍內(nèi)溫差不得大于150℃。 注：δ為管子壁厚,mm。 表8 常用不銹鋼復合鋼基層焊后熱處理參數(shù) 6.6.3 當基層材料需要焊后熱處理時，復層蓋面焊縫的焊接可在熱處理之后進行。 6.6.4 奧氏體不銹鋼復合鋼制造的設備、管道或部件進行焊后熱處理時，應采取防止復層脫落和碳化物析出的措施，控制a相形成。 6.6.5 復層為鐵素體或馬氏體不銹鋼復合鋼制造的設備、管道或部件，按復層材料要求進行焊后熱處理。但采用奧氏體不銹鋼焊接材料焊接過渡層和復層，且基層不要求焊后熱處理時，可免做焊后熱處理。 6.6.6 局部熱處理時應對整個設備或管道焊接接頭圓周同時進行加熱，加熱方法宜采用電加熱，加熱范圍應以焊縫中心為基準，兩側不應小于焊縫寬度的三倍，且不小于100 mm。 附錄A 常用不銹鋼復合鋼板復層的化學成分和力學性能 這是一份資料性附錄，共列舉了常用的16種（中國8種、日本7種、美國1種）不銹鋼復合鋼板復層的化學成分和力學性能。 16