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中国工程建设协会标准
钢结构焊接热处理技术规程
Technical specification for welding heat treatment of steel structure
CECS 330:2013
主编单位:中国电力科学研究院
中冶建筑研究总院有限公司
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2013年5月1日
中国工程建设标准化协会公告
第129号
关于发布《钢结构焊接热处理技术规程》的公告
根据中国工程建设标准化协会(2006)建标协字第28号文《关于印发<中国工程建设标准化协会2006年第二批标准制、修订项目计划>的通知》的要求,由中国电力科学研究院和中冶建筑研究总院有限公司等单位编制的《钢结构焊接热处理技术规程》,经本协会结构焊接专业委员会组织审查,现批准发布,编号为CECS 330:2013,自2013年5月1日起施行。
中国工程建设标准化协会
二〇一三年一月二十八日
前言
本规程是根据中国工程建设标准化协会(2006)建标协字第28号文《关于印发<中国工程建设标准化协会2006年第二批标准制、修订项目计划>的通知》的要求,由中国电力科学研究院和中冶建筑研究总院有限公司会同有关单位共同编制而成。
本规程的主要内容有:总则、术语、基本规定、焊接热处理加热方法和设备、焊接热处理工艺、焊接热处理工艺措施、焊接热处理质量检查及要求、技术文件和附录。
根据原国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求,现批准协会标准《钢结构焊接热处理技术规程》,编号为CECS 330:2013,推荐给工程建设、施工等使用单位及工程技术人员采用。
本规程由中国工程建设标准化协会结构焊接专业委员会(中冶建筑研究总院有限公司,地址:北京市西土城路33号,邮政编码:100088)归口管理并负责解释。在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,并请将意见和建议寄至解释单位。
主编单位:中国电力科学研究院
中冶建筑研究总院有限公司
参编单位:宝钢钢构有限公司
江苏沪宁钢机股份有限公司
陕西省建筑科学研究院
中冶京唐建设有限公司
浙江精工钢结构有限公司
北京首钢建设集团有限公司
浙江杭萧钢结构股份有限公司
吴江同庆科技实业有限公司
主要起草人:郭军 马德志 张友权 费新华 乔亚霞 李翠光 张宣关 严洪丽 戴为志 马志新 舒旭春 徐雪庆 曹晓春 高良 宁增根 刘春
主要审查人:杨建平 李建军 贺贤娟 李本端 蒋建敏 杨力列 郁东键 尹士安 李书本
1 总则
1.0.1 为在钢结构焊接热处理中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于工地现场采用加热方法(火焰加热、电加热)对工业与民用建筑中碳钢、低合金高强钢焊接构件制作和安装时进行的焊接热处理。
1.0.3 钢结构的焊接热处理必须遵守国家现行的节能减排、安全技术、劳动保护等有关规定。
1.0.4 钢结构焊接热处理除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 焊接热处理 welding heat treatment
在焊接之前、焊接过程中或焊接之后,将焊件全部或局部加热到一定的温度,保温一定的时间,然后以适当的速度冷却,以改善焊件的焊接工艺性,消除或降低焊接残余应力,改善焊接接头的金相组织和力学性能的工艺方法。焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。
2.0.2 预热 preheating
焊接开始前,对焊件的全部或局部进行加热的工艺措施。预热温度一般用最低值表示。
2.0.3 后热 postheating
焊接后立即对焊件的全部或局部进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施。后热不等于焊后热处理。
2.0.4 焊后热处理 postweld heat treatment
焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度(材料的相变温度ACl,以下),保温一定的时间,然后缓慢冷却,以改善焊接接头的金相组织和性能,消除或降低焊接残余应力的一种焊接热处理工艺。
2.0.5 均温区 range of soak band
加热恒温过程中,焊接接头全厚度方向上温差小于或等于规定要求的被加热金属的范围。
2.0.6 保温 holding temperature
采用某种绝热材料包覆加热的焊件,减少热量散失的一种措施。
2.0.7 道间温度 inter-pass temperature
多层多道焊时,在施焊后继焊道之前,其相邻焊道应保持的温度。道间温度一般用最高值表示。
3 基本规定
3.0.1 焊接热处理操作人员和技术人员应经过专门的培训、考核,并取得相应的资格证书,持证上岗。
3.0.2 焊接工程师或焊接热处理技术人员应在充分考虑钢结构的材料、焊接材料、服役条件、焊接工艺规程及钢结构的结构特点等诸多因素的基础上,拟定焊接热处理工艺。
3.0.3 应根据构件(节点)有关的设计及制造规定、技术条件或焊接工艺评定结果,对焊接热处理的工艺予以具体规定。
3.0.4 焊接热处理工艺文件的更改必须经过审批,重要更改(如热处理方法、热处理温度、时间等)应通过验证。
3.0.5 焊接热处理作业时操作人员应穿戴必要的劳动防护用品,并防止烫伤、触电。
3.0.6 焊接热处理作业过程中,应遵守施工现场对电器设备、易燃易爆物品的安全规定,工作场所应放置灭火器材并设置高温、有电等警示牌。
3.0.7 采用电加热时,值班人员不应少于两人;采用中频以上频率感应加热时,控制室应采取屏蔽措施。拆装热处理加热装置之前必须确认已切断电源;焊接热处理工作完毕后,值班人员应检查现场,确认无引起火灾的危险后方可离开。
3.0.8 焊接热处理作业过程中,应对设备中含苯的电容采取措施,减少或降低苯污染。
3.0.9 保温材料的性能应满足工艺及环保要求。当采用硅酸铝棉制品作保温材料时,其产品质量应符合现行国家标准《绝热用硅酸铝棉及其制品》GB/T 16400的有关规定。
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4 焊接热处理加热方法和设备
4.1 加热方法
4.1.1 焊接热处理应根据企业自身的设备情况、焊接热处理工艺要求、加热成本等选择合适的加热方法,可选用火焰加热法(如氧乙炔加热、高压煤油加热、天然气加热、液化石油气加热等)和电加热法(如柔性陶瓷电阻加热、远红外辐射加热、电磁感应加热等)。
4.1.2 对焊件进行焊后热处理时宜采用加热炉。使用加热炉时应符合下列规定:
1 当焊件尺寸过大,需分段进行焊后热处理时,其重叠的加热长度不应小于300mm。
2 当热源为火焰时,应保证火焰不直接冲刷被加热焊件。
4.1.3 柔性陶瓷电阻加热、远红外辐射加热、电磁感应加热宜用于对焊件进行预热、后热和焊后热处理。对具有明显尖角效应影响的焊件或厚度超过100mm的焊件,不宜采用中频电磁感应加热。
4.1.4 火焰加热方法宜用于对焊件进行预热、后热。当采用火焰加热方法对焊件进行焊后热处理时,应编制详尽的作业方案,保证加热相对均匀,并应有有效的温度控制措施。
4.2 加热设备
4.2.1 焊接热处理加热设备应满足工艺要求,且参数调节灵活、方便,通用性好,运行稳定、可靠,并应满足安全要求。
4.2.2 电加热设备应配备温度测量、记录和控制装置,并能进行温度自动记录和进行全过程自动控制。设备的控温精度应在±5℃以内。对计算机温度控制系统,其显示装置也应有冷端温度自动补偿装置,显示温度应以自动记录仪显示的温度为准进行调整。当采用计算机系统记录、显示的记录曲线时,系统误差应小于0.5%。
4.2.3 当采用柔性陶瓷电阻加热器和远红外辐射加热器时,应符合下列规定:
1 柔性陶瓷电阻加热器宜用于管状焊接构件或板状焊接构件、异型焊接构件的加热。
2 柔性陶瓷电阻加热器的技术要求应符合现行行业标准《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T 819的有关规定。
3 远红外辐射加热器应符合现行国家标准《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》GB/T 4654的有关规定。
4 当同炉控制多根(片)加热器时,多根(片)加热器之间的电阻值的偏差值不应超过5%。
4.2.4 当采用电磁感应加热器时,应符合下列规定:
1 电磁感应加热器宜用于管状焊接构件、板状焊接构件的加热。
2 感应线圈的匝间距离应根据焊件的壁厚、拟定的加热宽度确定。
3 感应线圈应采取绝缘措施。
4 感应加热器的输出功率和频率应能自动响应,并能满足工艺要求。
4.2.5 当采用火焰加热装置时,应符合下列规定:
1 可选择与氧乙炔气体或其他可燃性液体、气体相适应的设备进行火焰加热。
2 应采用瓶(罐)或管道提供液体、气体,并应采取措施,防止回火。
3 应根据焊件的大小、拟定的加热范围选择适宜的火焰燃烧装置。
4 应配备温度测量仪器,监测焊件的温度。
4.3 温度测量装置
4.3.1 温度测量可采用接触法或非接触法测温装置。接触法测温装置宜采用热电偶、测温笔、接触式表面温度计、测温贴片等;非接触法测温装置宜采用红外测温仪、辐射式测温计等。
4.3.2 使用热电偶测温时,宜选用K分度的镍铬镍硅热电偶或镍-镍铝热电偶作为感温元件,亦可选用工业用Ⅰ级、Ⅱ级热电偶丝或铠装热电偶,其质量应分别符合国家现行标准《热电偶 第1部分:分度表》GB/T 16839.1、《热电偶 第2部分:允差》GB/T 16839.2和《工业热电偶 技术条件》JB/T 9238的有关规定。
4.3.3 由热电偶组成的测温系统应包括补偿导线、温度控制、温度记录仪表等。热电偶丝、补偿导线必须与温度显示、记录仪表型号、极性相匹配。
4.3.4 热电偶补偿导线应根据热电偶的型号和使用温度选择,与K分度热电偶相匹配的补偿导线型号可按表4.3.4确定。补偿导线的布置不应与供电线路缠绕在一起,与热电偶丝连接时应采用接线座,不宜将两根导线直接拧接在一起。补偿导线与热电偶的阿个接头以及仪表端子的两个接头必须分别处于相同的环境温度。使用补偿导线后,若冷端温度仍不稳定,应采取冷端温度补偿措施。
表4.3.4 推荐使用的补偿导线
热电偶分度号 | 补偿导线型号 | 补偿导线名称 | 代号 | 温度范围 (℃) | 允许误差 (℃) |
K | KX | 镍镉10-镍硅3延长型导线 | KX-GS | -20~100 | ±1.5 |
KCB | 铜-铜镍40 | - | 0~100 | ||
KCA | 铁-铜镍22 | 0~100 | - |
4.3.5 仪表量程宜根据焊后热处理的常用温度选择。温度控制的控温精度应在±5℃以内,冷端补偿精度应在±2℃以内。
4.3.6 焊接热处理所使用的温度检测器具,在正常使用状态下应定期做系统校验,并应在有效期内使用。维修后的检测器具,应重新校准。
4.3.7 温度控制、温度测量和记录设备等计量仪表,应经过计量部门检定合格,并应在有效期内使用。维修后的计量器具,应重新校准。
4 3.8 在条件许可的情况下,可使用标准电子电位差计或其他温度检定仪对包括补偿导线、温度控制和记录仪表在内的整套系统误差进行标定,温度设定时应扣除相应的数值。
4.4 焊接热处理用保温材料
4.4.1 焊接热处理保温材料的性能要求应符合下列规定:
1 保温材料的热阻R值不应小于0.35℃·㎡/W。
2 柔性陶瓷电阻加热及远红外辐射加热用保温材料的熔融温度应高于1150℃。
3 感应加热用保温材料对电磁场应无屏蔽作用。
4 火焰加热用保温材料应干燥。
4.4.2 保温材料宜选用硅酸铝耐火纤维毯(毡)及玻璃纤维布、高硅氧布等对环境无污染或对身体无害的非石棉制品。
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5 焊接热处理工艺
5.1 焊接热处理工艺文件的确定
5.1.1 焊接热处理工艺的关键参数,包括加热方法、加热时机、加热速率、恒温温度等应在焊接工艺评定中一并评定。
5.1.2 焊接热处理现场应结合实际焊件规格、施工条件编制焊接热处理工艺指导书或工艺卡,具体格式宜符合本规程附录A的规定。编制的焊接热处理工艺指导书或工艺卡的主要参数应在现场的首件焊接热处理工作中得到确认。
5.2 预热
5.2.1 预热可采用火焰加热、电加热等方法。但所采用的加热方法不应影响后续的焊接工作。
5.2.2 预热温度和道间温度应根据钢材的化学成分、接头的拘束状态、热输入大小、熔敷金属含氢量水平及所采用的焊接方法等综合因素确定或进行焊接试验。预热温度和道间温度的确定应符合下列规定:
1 钢结构用钢类别及预热应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定,常用结构钢材采用中等热输入焊接时,最低预热温度要求宜符合表5.2.2的规定。
表5.2.2 常用结构钢材最低预热温度要求(℃)
钢材类别 | 接头最厚部件的板厚 t (mm) | ||||
t ≤20 | 20< t ≤40 | 40< t ≤60 | 60< t ≤80 | t >80 | |
Ⅰa | - | - | 40 | 50 | 80 |
Ⅱ | - | 20 | 60 | 80 | 100 |
Ⅲ | 20 | 60 | 80 | 100 | 120 |
Ⅳb | 20 | 80 | 100 | 120 | 150 |
注:1 焊接热输入约为15kJ/cm~25kJ/cm,当热输入每增大5kJ/cm时,预热温度可比表中温度降低20℃;
2 当采用非低氢焊接材料或焊接方法焊接时,预热温度应比表中规定的温度提高20℃;
3 当母材施焊处温度低于0℃时,应根据焊接作业环境、钢材牌号及板厚的具体情况将表中预热温度适当增加,且应在焊接过程中保持这一最低道间温度;
4 焊接接头板厚不同时,应按接头中较厚板的板厚选择最低预热温度和道间温度;
5 焊接接头材质不同时,应按接头中较高强度、较高碳当量的钢材选择最低预热温度;
6 本表不适用于供货状态为调质处理的钢材;控轧控冷(TMCP)钢最低预热温度可由试验确定;
7 “-”表示焊接环境在0℃以上时可不采取预热措施;
a 铸钢除外,Ⅰ类钢材中的铸钢预热温度宜参照Ⅱ类钢材的要求确定;
b 仅限于Ⅳ类钢材中的Q460、Q460GJ钢。
2 预热温度、道间温度也可采用本规程附录B规定的计算方法确定温度。
3 实际工程结构在确定预热温度时尚应符合下列规定:
1) 电渣焊和气电立焊在环境温度为0℃以上施焊时可不进行预热。
2) 应根据焊接接头热传导条件选择预热温度。当其他条件不变时,T形接头应比对接接头的预热温度高25℃~50℃。但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。
3) 支管与主管进行焊接时,应按主管的规格进行预热。
4) 异种钢焊接时,所需的最低预热温度应按焊接性差或合金成份高的一侧母材选取。
4 在拘束度较大条件下施焊时,应在施焊的全过程进行温度检测,确保焊接接头的层间温度不低于最低预热温度。
5.2.3 预热加热宽度应符合下列规定:
1 预热的加热区域应在焊缝坡口两侧,宽度应大于焊件施焊处板厚的1.5倍,且不应小于100mm。
2 预热温度宜在焊件受热面的背面测量,测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处。
3 当采用火焰加热器预热时正面测温应在火焰离开后进行。
5.2.4 要求预热的焊件中途停焊,需恢复焊接时,焊前应重新预热。
5.3 后热
5.3.1 经焊接性评价,具有冷裂纹倾向的焊件,当焊接工作停止后,若不能立即进行焊后热处理,应进行后热。其加热宽度不应小于预热时的宽度。
5.3.2 消氢处理的加热温度应为250℃~350℃,保温时间应根据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h,且总保温时间不得小于1 h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
5.4 焊后热处理
5.4.1 焊后热处理时,应符合下列规定:
1 设计文件对焊后消除应力有要求时,根据构件的尺寸,工厂制作的焊接结构宜采用加热炉整体热处理,也可采用电加热器局部热处理对焊件消除应力;现场安装焊缝可采用火焰加热法、电加热法进行局部焊后热处理。
2 焊后热处理应符合现行行业标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》JB/T 6046的有关规定。当采用电加热对焊接构件进行局部消除应力热处理时,应符合下列规定:
1) 使用配有温度自动控制仪的加热设备,其加热、测温、控温应执行本规程第6章的相关条款规定。
2) 进行局部电加热热处理时,焊缝每侧加热区域的宽度应至少为焊件厚度的3倍,且不应小于200mm。
3) 对较长焊缝分段进行焊后热处理时,重叠部分不应少于300mm。
4) 加热板(带)以外构件两侧宜用保温材料适当覆盖。
5.4.2 焊后热处理工艺参数的选择,应根据产品有关的设计及制造规定、技术条件和工艺评定的结果,对焊后热处理的操作工艺予以具体规定,形成焊后热处理作业指导书。焊后热处理工艺参数应符合下列规定:
1 焊后热处理温度应符合下列规定:
1) 不应超过钢材的下临界转变温度ACl,推荐焊后热处理温度T=ACl-(30~50)℃。
2) 对调质钢,焊后热处理温度应低于调质处理时的回火温度。
2 常用钢种的焊后热处理工艺参数,可按本规程附录C选用。当为稳定结构尺寸而做的消除应力热处理时,保温时间必须根据较厚部件的厚度确定,且不得少于本规程附录C的规定。
3 焊件加热到400℃(特殊条件下为300℃)以上温度时,应控制加热速度。对于炉内热处理及局部焊后热处理,加热速度应满足下式要求,且最大不超过220℃/h:
式中:R1——加热速度(℃/h);
δ——以mm为计量单位的母材厚度。
4 焊件在400℃(特殊条件下可为300℃)以上温度范围冷却时,应控制冷却速度。对于炉内热处理和局部焊后热处理,冷却速度应满足下式要求,且最大不超过275℃/h:
式中:R2——冷却速度(℃/h)。400℃以下(特殊条件下可为300℃),可不控制冷却速度。
5 加热及冷却过程中,焊件各部位温差应控制在100℃以内。保温过程中,在规定的有效加热范围内,被加热焊件各处的最大温差不应超过50℃。
5.4.3 异种钢焊接接头进行热处理时,应按较低强度侧母材焊接热处理工艺要求进行。同时还应综合考虑接头两侧母材的性能。
5.4.4 焊缝局部返修,当原焊件有预热、焊后热处理要求时,应在返修中进行相应的预热,返修后应按规定进行焊后热处理,热处理的保温时间可按返修焊的要求确定。
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6 焊接热处理工艺措施
6.1 温度测量
6.1.1 火焰加热宜采用红外测温仪测温。电加热宜采用热电偶、表面测温仪等测温方法。
6.1.2 热电偶测温应符合下列规定:
1 根据热电偶的作用,可将热电偶分为控温热电偶和监测热电偶。控温热电偶宜布置在焊件的温度最高点,监测热电偶可用来确保焊件均温区都达到工艺要求的温度。
2 热电偶应根据热处理的温度、仪表的型号、测温精度选择。热电偶的直径与长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。
3 热电偶的安装位置,应以保证侧、控温准确可靠、有代表性为原则。
4 当采用柔性陶瓷电阻加热器进行预热时,热电偶应布置在加热区以内。监测热电偶应尽可能靠近待焊坡口,必要时应用其他方法检测待焊坡口处的温度。
5 固定热电偶宜采用电容储能焊机焊接的方法或其他能保证热电偶热端与焊件接触良好的方法。热处理结束后应将热电偶点焊处打磨干净。
6 采用焊接方法固定热电偶时,应符合下列规定:
1) 同炉热处理多个焊件时,热电偶应布置在有代表性的焊接接头上,同时在其他焊件上应至少布置1个监测热电偶。
2) 柔性陶瓷电阻加热器加热时,简装式热电偶的热端应覆盖2mm~3mm的绝热遮挡层。
3) 感应加热时,热电偶的引出方向宜与感应线圈相垂直。
4) 储能焊机点焊热电偶时,两焊点的距离应小于6mm,2个热电极之间及其与焊件之间应相互保持绝缘。
5) 热电偶冷端温度不稳定时,必须使用补偿导线引出,必要时应采取补偿措施。热电偶与补偿导线的型号、极性、精度应匹配。
7 板件焊后热处理温度测点布置应符合下列规定:
1) 对于对接接头,控温热电偶应布置在焊缝上,监测热电偶应布置在均温区的边缘,距离焊缝1倍壁厚处,且不应超过50mm[图6.1.2-1(a)]。
2) 对于C形接头、T形接头、十字形接头,控温热电偶应布置在焊缝上,测温热电偶应布置在焊缝两侧各焊件均温区边缘[图6.1.2-1(b)、(c)、(d)]。
图6.1.2-1 板材焊后热处理温度测点布置示意图
1-表示监测热电偶;2-表示控温热电偶
8 管件焊后热处理温度测点布置方式可按图6.1.2-2进行。焊缝1支,主管均温区边缘B、E断面2支,支管均温区边缘1支(SB为均温宽度)。
图6.1.2-2 管材焊接热电偶布置方式
1-监测热电偶;2-控温热电偶
6.2 加热装置的定制和安装
6.2.1 柔性陶瓷电阻加热器的安装应符合下列规定:
1 应根据焊接热处理构件的形状、尺寸、厚度定制合适的柔性陶瓷电阻加热器。加热器应有足够的加热功率,加热器的宽度应满足均温宽度的要求。
2 安装加热器时,应将焊件表面的焊瘤、焊渣、飞溅清理干净,使加热器与焊件表面贴紧,必要时,应制作专用夹具。加热器的布置宽度应比要求的加热区均温宽度每侧多出60mm~100mm。
3 对水平放置直径大于273mm的管道或大型部件进行焊后热处理时,宜采用上、下分区控制温度。
4 用一个测温点同时控制多个相同尺寸的焊接接头加热时,各焊接接头加热器的布置方式应相同,且保温层宽度和厚度也应尽可能相同。
6.2.2 感应线圈的安装应符合下列规定:
1 应根据焊件厚度或要求的加热工艺,选择合适的匝数与匝间距离,以满足加热宽度的要求。当匝数较多时,应适当调整线圈的匝间距,避免中间部位超温。
2 感应线圈安装时,应避免匝间短路以及在焊件上造成剩磁。
6.2.3 火焰加热工艺措施应符合下列规定:
1 使用多个喷嘴时或用焊炬进行加热时,宜对称布置,均匀加热。
2 火焰焰心至工件的距离应在10mm以上;喷嘴的移动速度应稳定,不得在一个位置长期停留。火焰加热时,应注意控制火焰的燃烧状况,防止金属的氧化或增碳。
3 火焰加热应以焊缝为中心,加热宽度应为焊缝两侧各外延不少于50mm。火焰加热的恒温时间应按每毫米焊件厚度保温1min计算。加热完毕,应立即使用干燥的保温材料进行保温。
6.3 保温宽度与厚度
6.3.1 保温宽度应比加热范围内的加热宽度每侧多100mm~200mm。
6.3.2 焊后热处理的保温厚度宜取40mm~60mm。感应加热时,可适当减小保温厚度。
7 焊接热处理质量检查及要求
7.0.1 应根据焊接热处理技术要求,编制质量检查项目及合格要求指标。
7.0.2 火焰加热方式焊接热处理的质量检查项目应包括下列内容:
1 喷嘴的型号和数量。
2 火焰焰心至工件的距离。
3 喷嘴的移动速度。
4 火焰的燃烧状况。
5 火焰的加热宽度、恒温时间。
7.0.3 电加热方式焊接热处理的质量检查项目应包括下列内容:
1 焊接热处理前的检查项目应包括下列内容:
1) 加热及测温设备、器具。
2) 加热装置的布置、温度控制分区。
3) 加热范围,保温层的宽度、厚度。
4) 温度测点的安装方法、位置和数量。
5) 设定的加热温度、恒温时间,升、降温速度等。
2 焊接热处理中的检查项目应包括下列内容:
1) 加热及测温设备、器具是否正常运行。
2) 各记录是否正常。
3 焊接热处理后的检查项目应包括下列内容:
1) 工艺参数在控制范围以内,并有自动记录曲线。
2) 热电偶无损坏、无位移。
3) 焊接热处理记录曲线与热处理工艺指导文件吻合度。
7.0.4 焊接热处理焊件外观质量检查,应符合下列规定:
1 焊件表面无裂纹,氧化色均匀。
2 焊接热处理后构件的变形在允许范围之内。
8 技术文件
8.0.1 焊接热处理施工必须有与焊接工艺评定参数相适应的现场热处理作业指导书或热处理工艺卡。焊接热处理工艺卡、统计表、操作记录格式应符合本规程附录A的规定。
8.0.2 焊接热处理的存档技术资料应包括下列内容:
1 焊接热处理作业指导书。
2 焊接热处理人员资质及作业登记表。
3 电加热时焊接热处理自动记录曲线。
4 焊接热处理前后的质量检查项目记录。
5 设备测试、校核报告。
6 焊接热处理质量检查报告。
附录A 焊接热处理工艺卡、统计表、操作记录格式
A.0.1 焊接热处理工艺卡的格式宜符合表A.0.1的规定。
表A.0.1 焊接热处理工艺卡
A.0.2 焊接热处理统计表的格式宜符合表A.0.2的规定。
表A.0.2 焊接热处理统计表
A.0.3 焊接热处理操作记录的格式宜符合表A.0.3的规定。
表A.0.3 焊接热处理操作记录
附录B 钢结构预热温度和道间温度的确定方法
B.0.1 钢结构预热温度和道间温度的确定应考虑扩散氢含量、钢材的化学成份和结构拘束度等影响焊接冷裂纹的重要因素。其敏感度指数分组宜符合表B.0.1-1的规定。三个拘束等级的最低预热和道间温度宜符合袁B.0.1-2的规定。
表B.0.1-1 以含氢量(H)和低碳微合金钢碳当量(Pcm)为函数的敏感度指数分组
敏感度指数分组 | |||||
含氢量(H) | 碳当量=Pcm | ||||
<0.18 | <0.23 | <0.28 | <0.33 | <0.38 | |
H1 | A | B | C | D | E |
H2 | B | C | D | E | F |
H3 | C | D | E | F | G |
注:1
;2 敏感度指数=12Pcm+log10H;
3 从A至G的域感度指数分组,按敏感度公式,包括了化学成份参数Pcm和氢含量(H)的组合作用;
4 H1-5;H21-10;H3-30,其中H1要求超低氢含量;H2为低氢含量;H3不控制含氢量;
5 A=3.0,B=3.1~3.5,C=3.6~4.0;D=4.1~4.5;F=4.6~5.0;F=5.1~5.5;G=5.6~7.0。
表B.0.1-2 三个拘束等级的最低预热和道间温度
最低预热温度和道间温度(℃) | ||||||||
拘束等级 | 厚度 | 敏感度指数分组 | ||||||
A | B | C | D | E | F | G | ||
简单对接、角接,焊缝能自由收缩 | <10 | <20 | <20 | <20 | <20 | 60 | 140 | 150 |
10~20 | <20 | <20 | 20 | 60 | 100 | 140 | 150 | |
20~38 | <20 | <20 | 20 | 80 | 110 | 140 | 150 | |
38~75 | 20 | 20 | 40 | 95 | 120 | 140 | 150 | |
>75 | 20 | 20 | 40 | 95 | 120 | 140 | 150 | |
复杂节点或已施加限制收缩变形的措施 | <10 | <20 | <20 | <20 | <20 | 70 | 140 | 160 |
10~20 | <20 | <20 | 20 | 80 | 115 | 145 | 160 | |
20~38 | 20 | 20 | 80 | 110 | 140 | 150 | 160 | |
38~75 | 20 | 80 | 110 | 130 | 150 | 150 | 160 | |
>75 | 95 | 120 | 140 | 150 | 160 | 160 | 160 | |
复杂节点或局部返修而使焊缝不能自由收缩 | <10 | <20 | <20 | 20 | 40 | 110 | 150 | 160 |
10~20 | <20 | 20 | 65 | 105 | 140 | 160 | 160 | |
20~28 | 20 | 85 | 115 | 140 | 150 | 160 | 160 | |
38~75 | 115 | 130 | 150 | 150 | 160 | 160 | 160 | |
>75 | 115 | 130 | 150 | 150 | 160 | 160 | 160 |
注:厚度取被焊件较厚的构件厚度。
附录C 钢结构常用钢种的焊后热处理温度与时间
表C 常用钢种的焊后热处理温度与时间
类别号 | 钢材牌号 | 保温温度范围 | 根据厚度 t 推荐的最少保温时间 | |
δ≤50mm | t >50mm | |||
Ⅰ | Q195 | 550~600 | 1h/25mm,但不少于15min | 2h+A,A为厚度超过50mm,每增加25mm保温时间需增加15min |
Ⅱ | Q345 | |||
Ⅲ | Q390 | 600~650 | ||
Ⅳ | Q460 | 650~700 | 1h/25mm,但不少于30min | 2h+A,A为厚度超过50mm,每增加25mm保温时间需增加30min |
注:1 同一类别的不同母材不可任意选择焊后热处理工艺参数。为了确定合理的保温温度,必要时应进行适当的工艺评定;
2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢的焊缝厚度不大于30mm;Ⅳ类钢的焊缝厚度不大于20mm时焊后热处理为非强制性的;
3 保温时间可按累积方法计算;
4 未包括在表中的材料的焊缝应按经评定的焊接工艺规程进行热处理。
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《钢结构焊接规范》GB 50661
《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》GB/T 4654
《绝热用硅酸铝棉及其制品》GB/T 16400
《热电偶 第1部分:分度表》GB/T 16839.1
《热电偶 第2部分:允差》GB/T 16839.2
《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》JB/T 6046
《工业热电偶技术条件》JB/T 9238
《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T 819