DLT 754-2001 铝母线焊接技术规程

J33备案号：8390—2001中华人民共和国电力行业标准DL/T754－2001铝母线焊接技术规程Codeoftheweldingtechniqueforaluminiumbus2001－02－12发布2001－07－01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言根据原电力工业部科技司技综［1996］40号文的要求，原电力工业部电力建设研究所组织行业内有关单位组成标准编制组，编制了《铝母线焊接技术规程》，其格式遵从DL／T600—1996《电力标准编写的基本规定》的规定。本标准编制过程中，参照了有关国际标准、国家标准和国内有关标准及规定。本标准为相对独立的标准。为了便于焊工技术管理的统一协调，本标准要求铝母线焊工技术考核的组织和程序以及焊工基本知识考核的内容与DL／T679《焊工技术考核规程》一致。本标准力求具有科学性、实用性和可操作性，使行业内有关铝母线焊接及焊工考核工作有章可循。本标准的附录A和附录B均为标准的附录。本标准由电力行业电站焊接标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位：国家电力公司电力建设研究所、国家电力公司电源建设部、天津市电力公司、天津电力建设公司、北京电力设备总厂。本标准主要起草人：郭军、张信林、杨建平、周安本、武英利、尚承伟、严正、张佩良。本标准由电力行业电站焊接标准化技术委员会负责解释。目次前言1范围2引用标准3总则4铝材和焊接材料5焊接机具6焊接工艺试验7焊前准备8焊接工艺9质量检验和质量标准10技术文件附录A(标准的附录)铝母线焊工技术考核规定附录B(标准的附录)铝母线焊接接头射线探伤规定中华人民共和国电力行业标准DL/T754－2001铝母线焊接技术规程Codeoftheweldingtechniqueforaluminiumbus1范围本规程规定了电力行业制作、安装和检修35kV及以下发电设备、500kV及以下送、配电设备各类(矩形、槽形、管形等)铝母线焊接工作的技术要求和标准。本规程适用于纯铝、铝镁合金、铝锰合金等材料制成的母线的焊接工作。其他铝合金材料制成的母线可参照本规程规定进行施焊。本规程仅推荐采用氩弧焊(TIG、MIG)方法进行铝母线焊接，其他方法不宜使用。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T985—1988气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB／T3190—1996变形铝及铝合金化学成分GB／T3323—1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB／T3880—1997铝及铝合金轧制板材GB4191—1984惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用钨铈电极GB4842—1995氩气GB／T10858—1989铝及铝合金焊丝GBJ149—1990电气装置安装工程母线装置施工及验收规范DL／T679—1999焊工技术考核规程DL／T5069—1996电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊焊接接头射线检验篇)3总则3.1铝母线正式焊接前，应首先进行焊接工艺试验，确认焊接接头性能符合相应技术条件后，方可组织焊工培训和技术考核。3.2施焊前必须按本规程附录A的规定，对从事铝母线焊接的焊工进行考核，取得相应资质证书后，方可参加正式施焊工作。3.3如铝母线同引进国外发电机组一并供货时，其焊接工作除合同中另有具体规定外，应按本规程的规定进行。3.4铝母线施工过程包括：对口装配、施焊、检验和质量评定等工序。3.5焊接铝金属及其合金时，焊接气氛和强弧光对人体有一定的危害，必须对焊工加强安全教育和劳动保护。3.6从事铝母线焊接工作的人员必须遵守安全、环保、防火等规程和有关规定。4铝材和焊接材料4.1焊接前必须确认所焊铝材的牌号，了解其化学成分、物理和力学性能，以便正确地选定焊接材料和制定合理的焊接工艺。4.2铝材必须符合国家标准(或行业标准、技术条件)，引进国外的铝材应符合引进国国家标准或合同规定的技术条件。常用铝材牌号、成分和性能见表1。表1常用铝材牌号、成分和性能牌号化学成分%材料类型供货状态厚度(管径)mm力学性能抗拉强度σbMPa伸长率δ%SiFeCuMnMgAl1060(L2)0.250.350.050.030.0399.60板H112＞6.5～12.5≥70≥15＞12.5～25≥60≥20管O型制所有尺寸≤118≥20H112热挤≤118≥20.03A21(LF21)0.60.70.201.0～1.60.05余量板H112＞4.5～10.0≥110≥16管O拉制所有尺寸≤137—H112热挤≤167—5A02(LF2)0.400.400.10或Cr0.15～0.402.0～2.8余量板H112＞4.5～12.5≥175≥7管O拉制所有尺寸≤226—H112热挤≤226—5A05(LF5)0.500.500.100.30～0.64.8～5.5余量板H112＞4.5～10.0≥275≥16管O拉制所有尺寸≥216≥15H112热挤≥255≥15.0注：参照标准GB／T3190、GB／T3880。4.3焊接材料(焊丝、氩气、钨棒)的质量应符合国家标准或合同规定的有关标准。常用铝焊丝牌号、成分和性能见表2。表2常用铝焊丝牌号、成分和性能统一牌号*)名称化学成分%熔点℃用途MgMnSiFeAlSA1—3(丝301)纯铝焊丝——≤0.30≤0.3099.5660纯铝或一般铝合金SA1Si—1(丝311)铝硅合金焊丝≤0.05≤0.054.5～6.0≤0.80余量580～610通用焊丝SA1Mn(丝321)铝锰合金焊丝—1.0～1.6≤0.60≤0.70余量643～654铝锰及其他铝合金，耐蚀，有强度SA1Mg(丝331)铝镁合金焊丝4.70～5.700.20～0.60≤0.40≤0.40余量638～660铝镁及其他铝合金，耐蚀，性能好*)参照标准GB／T10858。4.4供货商应提供铝材和焊接材料的质量合格证，无质量合格证或对其质量有怀疑时，应按批号抽查试验，其质量应符合GBJ149和GB／T3880的规定。4.5焊丝的选用应根据铝材的化学成分、性能、焊接性和焊接接头的使用条件等因素综合考虑。4.5.1焊接纯铝、铝锰和铝镁等合金时，一般应选用与母材成分相当的焊丝。4.5.2焊丝选用可参照下列方法进行：a)焊接纯铝时，一般选用纯铝焊丝(丝301)。如焊缝坡口大、深或铝母线结构的刚性大，焊后收缩量大时，可选用铝硅焊丝(丝311)；b)焊接铝锰合金时，一般选用铝锰焊丝(丝321)或铝硅焊丝(丝311)；c)焊接铝镁合金时，为补偿焊接过程中镁的烧损，一般选用比其母材含镁量高的铝镁焊丝或者选用与其相应的铝镁焊丝(丝331)；d)异种铝金属焊接时，宜选用与材料强度级别低的一侧匹配的焊丝。4.6钨极氩弧焊的电极，应按GB4191—1984的规定选用耐烧损、放射剂量小的钨铈棒或钨镧棒。4.7氩弧焊用的氩气纯度应不低于99.99%，应严格控制其他杂质不得超过GB4842—1995的规定［如氮≤70×10－6(质量分数)、氧≤10×10－6(质量分数)、水分≤20×10－6(质量分数)等］。5焊接机具5.1应选用电气性能良好、电流调节灵活、工作性能稳定、操作方便和绝缘性能可靠的氩弧焊机。5.2氩弧焊枪应根据采用的焊接设备选择。5.2.1钨极氩弧焊宜选用150A～500A水冷式焊枪。5.2.2熔化极氩弧焊宜选用500A自冷式或水冷式焊枪。5.3应选用指示准确、安全可靠、调节灵活的氩气减压流量计，一般宜采用指针式氩气减压流量计。5.4输送氩气和冷却水用的胶管，不得与输送其他气体的胶管混用。胶管质地应优良柔软，无裂缝、漏气和漏水现象。5.5与焊枪连接的导线应有足够的长度。导线应接触良好，质地柔软、绝缘层耐磨、无漏电现象。5.6焊接铝母线时，焊工必须随身携带下列工具：5.6.1钨极氩弧焊时，应备有钢丝刷、手锤、木槌、扳手、扁铲和钳子等工具。5.6.2熔化极氩弧焊时，除应备有5.6.1规定的工具外，还应增备电工用尖嘴钳子。5.6.3焊口检测器和焊工钢印代号。6焊接工艺试验6.1焊接工艺试验由企业工艺(或技术)管理部门组织，焊接专业技术负责人主持，选派有经验的焊工担任施焊试验。6.2焊接工艺试验可按铝材种类和结构型式分别进行试验。焊接工艺试验的主要内容为：a)焊接材料的选择和与母材的匹配；b)焊接规范(焊接电流、焊接电压、焊接速度、氩气流量、焊前预热等)的调整。6.3焊接工艺试验分板状对接和板状角接试件。试件规格见表3和图1，板状角接试件的焊缝长度l应不小于1／2L。表3焊接工艺试验试件规格焊接方法接头型式试件尺寸mm试验件数件δ0LBB1TIG、MIG板对接≥6～10≥300≥240—各1TIG、MIG板角接≥6～10≥300≥150≥40各1图1焊接工艺试验试件图6.4焊接工艺试件厚度的适用焊件厚度范围为试件厚度(δ0)的0.5～2.5倍。6.5焊接工艺试验试件的试样切取及加工。6.5.1试样应采用机械方法或等离子切割方法截取，板状试样见图3。图3板状试样的切取部位示意图6.5.2试样的加工规格见图4，试样加工尺寸见表4。图4板状对接接头电阻测定、拉伸试验试样加工图表4试样加工尺寸试样类型试样名称试样尺寸mm长度B宽度b1厚度S板件拉伸≥20020≥6～10直流电阻240556.6焊接工艺试验的结果应进行检查和判定。在焊缝外形匀整、接头边缘平滑过渡和外形尺寸符合要求的基础上，对对接试件进行射线透照、电阻测定和拉伸试验；对角接试件进行折断面检查。6.6.1焊接接头整体状况应无明显异常和缺陷，其焊缝外形尺寸和焊缝表面质量应符合9.4的规定。6.6.2角接接头折断面试验的施力方向如图2所示，检查角接接头折断面，应符合表5的规定。图2角接接头折断面试验的施力方向示意图表5折断面检查焊缝缺陷允许范围缺陷名称允许范围裂纹、未熔合、未焊透不允许单个气孔及夹渣任何方向的最大尺寸不大于１／３厚度，但最大不超过8mm分散缺陷面积不大于被检面积10%6.6.3焊接接头试件的射线检验及结果的评定，应按照本规程附录B的要求进行。6.6.4焊接接头直流电阻值应不大于规格尺寸均相同的原材料直流电阻值的1.05倍。6.6.5焊接接头拉伸试验，其焊接接头抗拉强度一般不应低于原材料抗拉强度标准值的下限。经热处理强化的铝合金，其焊接接头的抗拉强度不得低于原材料标准值的60%。7焊前准备7.1一般规定7.1.1铝母线焊接接头所处的部位，应符合下列规定：a)离支持绝缘子、母线夹板的边缘不应小于100mm；b)母线宜减少对接接头；c)同相母线不同片上的对接焊缝，其位置应错开，距离不应小于50mm。7.1.2母线表面应光洁平整，不应有裂纹、折皱、夹杂物、变形和扭曲，且无内部损伤。7.1.3母线对口的接触面不得有氧化膜，加工必须平整，其截面减少不得超过原截面的5%。7.1.4母线应在各段全部就位并调整后，且误差值能够符合规定时，方可进行焊接。7.2坡口形式与加工7.2.1矩形、槽形、管形母线焊接的坡口形式和尺寸应按设计图纸规定加工。如无规定时，坡口型式和尺寸应按能保证焊接质量，便于操作、减少焊接应力和变形、适应无损探伤要求等原则选用。铝母线焊缝坡口可参照GB／T985规定确定，常用的焊接接头基本形式及尺寸参见表6。表6焊接接头基本形式及尺寸序号接头类型坡口形式图形焊接方法焊件厚度δmm接头结构尺寸适用范围α(°)bmmpmm1对接接头TIGMIG＜5—0.5～2—板件2TIGMIG5～1235～402～31～2板件或管件3TIGMIG＞1030～352～31.5～3板件4TIGMIG＞525～306～85～61～2板件或管件5角接接头TIG3～12———板件6TIG＞1035～401～22～3板件7TIG＞1535～401～22～3板件8搭接接头TIGMIG＞5搭接长度≥2δ板件或管件7.2.2铝母线对接焊缝，为保证焊接质量、降低焊接技术难度，一般在对口根部可放置垫板或垫圈，其