铜及铜合金复合钢板焊接技术要求

铜及铜合金复合钢板焊接技术要求

国家标准 GB/13147一2009 代替GB/T13147一1991 铜及铜合金复合钢板焊接技术要求 Speeifieationforweldingofcopperandeopperalloyeladsteelplates 2009-03-23发布 2009-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T13147一2009 前 言 本标准代替GB/T13147一1991《铜及铜合金复合钢板焊接技术条件》. 本标准与GB/T13147一1991相比,主要变化如下 -标准名称改为“铜及铜合金复合钢板焊接技术要求”; 调整了规范性引用文件; 表1改为资料性附录A:; 增加了焊接用保护气体氨气 修改了过渡层焊道厚度的要求; 修改了室温下的弯曲试验规定; 安全防护改为按GB9448《焊接与切割安全》的规定 本标准的附录A为资料性附录 本标准由船舶重工集团公司提出 本标准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(SAc/Tc12/sC4 归口 本标准起草单位;船舶重工集团公司第七二五研究所 本标准主要起草人:王小华,蒋成禹、张超,侯发臣、郑晓军、张蕾、汪汀、严继 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T13147一1991
GB/T13147一2009 铜及铜合金复合钢板焊接技术要求 范围 本标准规定了铜及铜合金复合钢板(以下简称铜钢复合板)焊接的材料,焊工,焊前准备,焊接,焊接 质量检验以及焊接缺陷返修等的技术要求 本标准适用于总厚度超过8mm,复层为铜或铜合金、基层为碳素钢或低合金钢的铜钢复合板的煤 接 本标准未作规定的其他铜钢复合板的焊接亦可参照使用 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,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准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 GB/T985.1气焊,焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.1一2008 ISO9692-1:2003,MOD) GB/T985.2埋弧焊的推荐坡口(GB/T985.22008,ISO9692-2:1998,MOD) GB/T2650焊接接头冲击试验方法(GB/T2650一2008,IsO9016;2001,IDT GB/T2651焊接接头拉伸试验方法(GB/T2651一2008,ISO4136:2001,IDT GB/T2653焊接接头弯曲试验方法(GB/T2653一2008,IsO5173;2000,IDT) GB/T3125 白铜线 金属熔化焊娜接接头射线照相 GB/T3323 GB/T3670 铜及铜合金焊条 缸 GB/T4842 纯刻 GB 4844.2 高纯复 GB 4844.3 5117碳钢焊条 GB 低合金钢焊条 GB 5118 GB/T5231加工铜及铜合金化学成分和产品形状 GB/T5235加工镍及镍合金化学成分和产品形状 GB/T5293埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T6052工业液体二氧化碳 GB9448焊接与切割安全 GB/T946o铜及铜合金焊丝(GB/T9460一2008,ISo/DIs24373;2007,MOD) GB/T12470埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T13238铜钢复合钢板 GB/T14957熔化焊用钢丝 GB/T15620镍及镍合金焊丝(GB/T15620一2008,ISO18274;:2004,MOD) GB/T16957复合钢板焊接接头力学性能试验方法 GB/T21653镍及镍合金线和拉制线坯(GB/T21653一2008,1IsO9724:1992,MOD JB4708钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4730.2承压设备无损检测第2部分:射线检测
GB/T13147一2009 JB/T4730.3承压设备无损检测第3部分;超声检测 JB/T4730.5承压设备无损检测第5部分;渗透检测 S/T10743惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用钨铺电极 《锅炉压力容器压力管道煤工考试与管理规则》国家质量监督检验检疫总局2002年版 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 过渡层buttering 为防止基层成分对复层焊缝金属的不利影响,以保证接头质量和性能,预先在基层焊缝金属表面熔 敷一层规定成分的金属层 铁的稀释率ferrorateofdlwtion 焊接时来自基层钢和过渡层焊道的铁元素含量,在复层焊缝中所增加的重量百分比 材料 4.1焊接用铜钢复合板及其配套用的焊接材料,应具有出厂的合格证书 若质量保证书不全或者认为 必要时,应按有关标准对材料进行复验 4.2铜钢复合板的质量应符合GB/T13238或供需双方协议的要求 4.3基层低碳钢、低合金钢焊接材料按设计图样选用 所用的焊条、焊丝与焊剂等应分别符合 GB/T5117、GB/T5118,GB/T14957,GB/T5293和GB/T12470等标准的要求 复层焊接材料应按设计图样选用,并应分别符合GB/T3125,GB/T3670.GB/T5231和 GB/T9460等标准的要求 4.5过渡层焊接材料可根据复层和基层选用,参见附录A,也可按设计图样选用,并应分别符合 GB/T21653.GB/T3670,GB/T5235,GB/T9460和GB/T15620等标准的要求 4.6焊接用氧气应符合GB/T4842的要求;氮气应符合GB/T4844.2一4844.3的要求;焊接用二氧 化碳气体应符合GB/T6052或供需双方协议的要求 用极氨弧焊方法焊接时,推荐采用钵钨电极,并符合SJ/T10743或供需双方协议的要求 焊工 5.1焊工应经技术培训,并考试合格，经有关部门认可,取得合格证后,持证上岗 5.2煤工考试规则按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》执行,可根据产品的技术要求,或 由施工单位焊工考试委员会自行制定,并取得相应的质量监督部门的认可 5.3工的施焊项目应与其资格证书核准的项目相符 焊工应遵守焊接工艺规程 焊前准备 下料 铜及铜合金复合钢板的下料宜采用机械加工方法 采用等离子切割时,应注意复层朝上,基层朝 下,从复层侧开始切割 采用火焰切割时,应将复层要切割部位先用机械加工(如刨、磨削等)去除,然后 复层朝下,用氧-乙快火焰切割基层
GB/T13147一2009 6.2接头型式 6.2.1对接 6.2.1.1铜钢复合板对接焊时,一般的坡口型式及尺寸按表1 6.2.1.2对于基层钢焊接需采用的其他坡口型式及尺寸,可根据焊条电弧焊及埋弧焊工艺分别按照 GB/T985.1和GB/T985.2执行 6.2.2 角接 铜钢复合板角接接头的坡口型式及尺寸按表2选取 对于表2中尚未提及的其他类型的角接接头,依据表3的施焊要求并按照GB/T985.1和 GB/T985.2的规定具体制定 表1铜钢复合板对接焊坡口型式及尺寸 单位为毫米 序号 尺寸 坡 式 型 60 l3 S 23 l3 1！ 3 60" 4~5 13 4一5 AE l3
GB/T13147一2009 表1(续 单位为毫米 口 序号 坡 型式 尺寸 60" 3 注;l14的坡口型式适合于先焊基层后煤复层的焊接156的坡口型式适合于先焊复层后焊基层的焊接(如小 口径管子只能先焊复层后焊基层) 铜钢复合板角接焊的坡口型式及尺寸 单位为毫米 序号 b=23 b=2 -3 4复层厚 P=13 60” 坡口型式及 尺寸 焊缝型式 序号 b=23 B自定 Pl3 坡口型式及 尺寸 50" 与复层同材质的衬板
GB/T13147一2009 表2(续 单位为毫米 序号 焊缝型式 表3焊接程序及焊接要求 序号 焊接程序 焊接 要 求 按表1的要求加工坡口,并按6.4进行坡口的表面清理 选用与基层钢相配套的材料进行基板的焊接 在焊接 打底媒道时,应注意不能将复层熔化,并全部媒满基层钢 -侧坡口,形成炽道1 用角向磨光机对基层钢焊道1反面清根,不应用电弧气 刨法清根 清根后用相应的过渡层焊接材料焊接过渡层 焊道2,过渡层焊道厚度一般不小于3.0mm. n且应超过复 合界面0.5mm~1.0mm 过渡层焊道检查合格后,用相应的复层焊接材料进行 复层焊道的焊接,形成焊道3 该层宜采用与复层同样 的材料或性能高于复层的材料进行焊接 其表面余高 或按设计图样 复层焊道不应有咬 l 5mm一2.0mm， 边,媒缝应圆滑过渡 注，当基层较厚时,可先焊基层若干道后,媒过渡层,再焊复层,而后反过来再焊满基层焊道,以控制变形 坡口加工 焊接坡口加工应采用机械方法,加工前要去除火焰切割后的氧化皮 加工完的坡口可采用肉眼或 低倍放大镜检查,必要时也可用着色检查 焊接坡口两侧表面不应有裂纹,夹渣、毛刺、基层和复层脱层 等缺陷 若有上述缺陷,应去除后再进行焊接
GB/T13147一2009 焊前清理 焊前应将焊丝表面及焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、锈斑及其他污物、氧化膜等 去除干净 多道焊时,应将前道煤缝表面焊渣、氧化膜及其他污物去除干净后方可进行下一焊道 的焊接 6.5组装及定位焊 6.5.1组装 6 .5.1.1厚度相同(基层和复层厚度均相同)的铜及铜合金复合钢板焊件的装配,应以复层表面为基 准,其错边量不应大于复层厚度的1/2,且不应大于2nmm 厚度不同(或复层厚度不同,或基层厚度不 同,或两者均不同)的铜及铜合金复合钢板焊件的装配基准,按设计图样的规定执行 6.5.1.2当铜钢复合板对接时,复层与复层或基层与基层的厚度差分别超过GB/T985.1的规定时， 应对较厚的复层或基层板边进行削斜处理,削斜长度分别按各自的厚度差计算,其计算见公式(1)、 公 式2)和图1 L>3(一 L >3(一) 式中: L -复层削斜长度的数值,单位为毫米(mm),见图1; 基层削斜长度的数值,单位为毫米(mm),见图1:; L -复层厚度的数值,单位为毫米(mm),见图1; ,d 基层厚度的数值,单位为毫米(mm),见图1 t1t，" 6.5.2定位焊 定位焊应在基层钢上进行 且应由具有合格证的煤工承担,并采用与正式焊接相同的煤接材料及 焊接工艺 一般焊缝长度为0mm一50mm.间距为200mm- 300 mm 也可根据焊件的具体情况自 行确定 若发现定位焊缝有裂纹或其他缺陷时应予铲除,重新移位定位焊 S 图1组对削斜处理
GB/T13147一2009 焊接 7.1 -般要求 焊接接头抗拉强度应不低于铜钢复合板抗拉强度标准规定的下限值 焊接时应避免基层和复层之间相互渗透 .12 7.13复层接头应具有与铜钢复合版复层相当的使用性能 7.1.4不应在复层表面引弧.焊接卡兰.吊环及临时支架等 27 焊接方法 7.2.1基层的焊接宜采用焊条电弧焊,也可采用埋弧焊及二氧化碳气体保护煤 7.2.2复层及过渡层的焊接推荐采用手工钙极氨弧焊和焊条电弧焊 7.2.3允许采用其他能保证焊接质量的焊接方法 7 焊接工艺评定 7.3.1当产品的技术条件或设计图样要求进行炽接工艺评定时应在产品帮接前进行棵接工艺评定 7.3.2媒接工艺评定办法按照]JB4708的规定,或由施工单位根据产品结构及技术要求,自行制定评 定办法,并应取得相应质量监督部门的认可 7.3.3按认可的焊接工艺评定和设计要求,制定出合理的焊接工艺规程 7.3.4按认可的焊接工艺评定和设计图样及具体结构要求,由施工单位制定出具体结构的焊接工艺 参数 焊接原则与焊接程序 铜钢复合板的焊接宜先焊基层钢,经清根并按第8章的质量检验项目检验合格后,再焊过渡层， 最后焊复层 焊接程序和焊接要求见表3 7.4.2当受结构限制如小口径管子的焊接)时,要先焊复层,再焊过渡层,最后焊基层(如表2中序 号5、序号6的接头型式),复层焊接应选用尽量小的线能量,然后用相配套的焊接材料进行过渡层焊 接,最后焊接基层焊道 7.4.3为防止复层与基层在焊接时的相互渗透,从而降低复层焊缝中铁的稀释率,提高复层焊缝的性 能,应控制过渡层、复层焊道的焊接电流、焊接速度 应在保证良好熔合的前提下,采用小焊接线能量 7.4.4当复层或基层焊前需预热时,应根据板厚和板材经试验确定预热温度 7.4.5角接焊按照表3执行,基本原则与对接焊相同 但当基层与复层组成角接接头时,应采用过渡 层焊接材料进行焊接 7.5产品焊接试板 产品焊接试板的焊前准备、焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等应与产品焊接相同,并与产品焊接 同时进行,其性能检验项目及合格标准应符合产品设计要求及有关规定 7 6 焊后热处理 当焊后需要消除应力进行焊后热处理时,复层焊缝和过渡层焊缝宜在基层焊缝完成热处理后再进 行焊接 若有特殊要求,按设计图样规定 7.7焊后清理 焊后应清除表面焊渣、飞溅及其他污物 7.8焊工印记 完成焊接并清理完毕后,应在基层钢焊缝附近的明显部位打上焊工钢印 焊接质量检验 8 检验人员 检验人员应经技术培训,能正确掌握铜钢复合板焊接特点及质量评级标准,并取得有关部门的资格
GB/T13147一2009 认可 8.2检验程序及项目 焊接质量检验应包括工序检验和成品检验 焊接工序之间应经质检人员认可后,方可转人下道工 序施工 成品检验项目一般包括外观检验,无损检测,力学性能试验及铁的稀释率测定试验 8.3外观检验 8.3.1焊缝的外形尺寸应符合图样的要求 8.3.2焊缝及热影响区表面不应有裂纹、未焊透、未熔合及超标的咬边、弧坑,夹渣等缺陷 复层焊缝表面不允许有咬边 基层焊缝咬边深度不应超过基层板厚的10%,且不应大于 0.5mm 咬边的连续长度不应大于100mm,且焊缝两边的咬边总长度不应超过该焊缝总长度的10% 或按供需双方协议的规定 8.4无损检测 8 4.1射线检测按照GB/T3323或JB/T4730.2规定的方法进行 8 超声波检测按照JB/T4730.3规定的方法进行 渗透检测按照JB/T4730.5规定的方法进行 8 一8.4.3的无损检测方法、检测范围及合格标准应符合设计图样和技术条件的要求,或符 8 8.4.1 合供需双方协议的要求 力学性能试验 8.5.1焊接接头力学性能试验包括接头拉伸,弯曲及冲击试验(如要求时 8.5.2取两个接头拉伸试样按GB/T2651和GB/T16957规定的方法进行试验 8.5. 取两个面弯试样、两个背弯试样按GB/T2653和GB/T16957规定的方法进行试验 弯心直 3 径、弯曲角度按表4规定 表4弯曲试验 弯曲试样类别 试样厚度/mm 弯心直径D/mm 弯曲角度 面弯、背弯试样 180" 4t 8 5 接头冲击试验按GB/T2650和GB/T16957规定的方法进行 88 5.5当产品设计图样对焊接接头力学性能有特殊要求时,按图样技术要求执行 6 8. 复层焊道铁的稀释率的测定 8.6.1复层焊道铁的稀释率采用从复层焊缝取金属屑的湿法化学分析法,也可采用X-射线荧光光谱 分析法进行测定,对于有耐蚀要求的复层为白铜、铝青铜的结构,其铁的稀释率应不超过10% 8.6.2铁的稀释率测定取样部位和取样区见图2,取样区位于焊缝中心,评定的最小厚度根据腐蚀裕 度设计计算的复层厚度值确定 单位为毫米 复层全厚度 复层烨缝厚度 化学分析取样区 不大于0.5 复层 评定的最小厚度 复合界面 基层 图2铁的稀释率取样位置示意图
GB/T13147一2009 焊接缺陷返修 9.1当焊缝上发现有不允许的缺陷,应清除后进行返修 基层、过渡层、复层焊缝的返修应按复合板焊 接接头的施焊程序分别依次进行 9.2焊缝同一部位,不论基层、过渡层、复层其返修次数不宜超过两次 超过两次时应由施工单位技术 总负责人批准,或由有关部门协商解决 返修后,应将返修的原始记录记人质量档案 10 焊接环境 接应在能保证质量的环境下进行 对于焊条电弧焊工艺,当焊接环境出现风速大于10m/s,相 对湿度大于90%,或下雨、下雪的情况时,不应施焊 如果用手工钨极氨弧焊时,应在室内进行,若条件 不允许时,则应采取防风措施 当焊接温度低于0C时,应在施焊处100mm范围内预热到手触感觉温 暖的温度 11 安全防护 安全防护按GB9448及其他有关规定执行
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