EJ_T1027.4_1996核电厂核岛机械设备焊接规范 碳钢和低合金钢的焊接

EJ/T1027.4-96压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范碳钢和低合金钢的焊接WeldingcodeformechanicalcomponentsofPWRnuclearislandsWeldingofcarbonandlow-alloysteel1996-10-24发布1997-02-01实施中国核工业总公司发布附加说明：本标准由中国核工业总公司提出。本标准由全国核能标准化技术委员会归口。本标准由中国核动力研究设计院负责起草。本标准主要起草人：陈安安。1主题内容与适用范围本标准规定了压水堆核电厂核岛机械设备设计、制造、安装中对碳钢和低合金钢焊接的技术要求。本标准适用了药皮焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊及其组合方法。2引用标准GB/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB/T2650焊接接头冲击试验方法GB/T2651焊接接头拉伸试验方法GB/T2652焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB/T2653焊接接头弯曲及压扁试验方法GB/T2654焊接接头及堆焊金属硬度分析方法GB/T3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级EJ/T1027.1压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接材料的验收EJ/T1027.3压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接材料的存放和使用管理EJ/T1027.10压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接缺陷的补焊EJ/T1027.11压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范碳钢和低合金钢工艺评定EJ/T1027.18压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范设备制造车间的技术要求EJ/T1027.19压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范手焊工和焊接操作工的资格评定EJ/T1039核电厂核岛机械设备无损检验规范13材料3.1母材3.1.1核岛1级设备所使用的所有核电专用的结构材料应满足专用技术条件要求，并严格限制铜、硫、磷及其它微量元素的含量。3.1.2焊接母材应按批号（或炉号）提供符合质保要求的质量合格证书，并按专用技术条件或订货技术条件验收，验收合格方可使用。3.2焊接材料3.2.1核电用低碳钢、合金结构钢的焊接应使用专用焊接材料，并应符合有关专用技术条件的规定。3.2.2各种焊接材料应按EJ/T1027.1进行验收。3.2.3焊材的入库，存放和使用应按EJ/T1027.3实施。4焊接坡口制备4.1坡口形式焊接坡口形式应与图样规定相一致。4.2坡口制备4.2.1碳素钢和抗拉强度不大于540Mpa的碳锰钢可采用冷加工方法，也可采用热加工方法制备坡口，采用热加工方法时，应仔细清除坡口表面的熔渣、毛刺、并显露金属光泽。4.2.2抗拉强度大于540Mpa的低合金钢采用冷加工方法制备坡口。4.2.3坡口表面必须保证光洁平整，无裂纹、分层、夹渣等缺陷。4.3坡口表面、边缘和领近区域的状态4.3.1坡口表面和边缘的领近区域的状态必须和焊接工艺和无损检验的操作工艺相适应。4.3.2坡口表面和两侧边缘的领近区域在足够的宽度范围内（手弧焊10mm；埋弧焊、气体保护焊为20mm）应洁净，无水、氧化物、油污、积渣和其它有害杂质。4.4坡口组装前的检验4.4.1外观检查和尺寸检验4.4.1.1坡口加工之后应对坡口的形式、尺寸、表面粗糙度等进行检验，并符合施工图要求。4.4.1.2应对焊件坡口及其附近区表面进行目测检验外观检查，如果有缺陷时，应按图样和技术条件规定进行处理，当允许补焊时，按EJ/T1027.10规定进行修补。4.4.1.3外观检查和尺寸检验中只有出现非一致情况，才填写报告或不符合项卡片。4.4.2表面检验碳钢和低合金钢的焊接坡口区域应按EJ/T1039第四篇进行100%的磁粉探伤，如果磁粉探伤有困难则可按EJ/T1039第三篇进行100%的渗透探伤。焊接坡口不允许存在任何缺陷，如有缺陷，则应进行打磨或修补。4.5坡口表面缺陷的修补可以用打磨或其它机械方法消除缺陷，缺陷消除应保证坡口外形的变化不影响焊接工艺正常进行，否则应对该缺陷在消除之后实施补焊。坡口的补焊应遵守下列规定：2a．补焊所采用的焊接方法和焊接工艺应满足产品焊缝补焊要求；b．补焊之后应对焊缝金属按EJ/T1039实施磁粉探伤，如果补焊厚度大于5mm，则还应对焊缝金属进行超声探伤，探伤结果应无任何缺陷。c．坡口补焊后应将补焊的位置和尺寸等参数记录在报告或不符合项卡片中。5坡口的组装和检验5.1有关定位焊缝的规定5.1.1定位焊缝所使用的焊接材料应是用于焊接产品的材料，并且应经过验收合格。5.1.2实施定位焊的焊工应由考核合格的焊工完成。5.1.3定位焊区的清理应与产品焊接相同。5.1.4定位焊缝不应有裂纹、咬边和气孔，起弧收弧处不应有缩孔、弧坑和裂纹等缺陷。5.1.5定位焊缝长度及其间距应在焊接工艺规程中规定，定位焊缝两端应被加工成倒角。5.1.6如果焊接产品时需预热，则定位焊时要对母材进行相同温度的预热。预热区必须扩展到待焊区的周围，使距焊缝至少50mm的区域内都达到预热的昀低温度。5.1.7对于不合适的定位焊缝，应全部铲除并移位重焊，不允许在原位置上再点焊。5.2组装后的检验待焊工件在组装之后和施焊之前按工艺规程或工艺卡片对坡口间隙，错边量，平直度等进行检查，并与施工图及有关技术条件一致。组装件的错边量应符合5.3条要求。5.3错边量的规定5.3.1等厚度双面焊或单面焊双面成形的对接接头错边量规定见表1。表1mm昀大对口错边量b对口处名义厚度t1、2级设备3级设备t124t4tt≥12（10t+2）昀大值为8mm（10+2）昀大值为10mm5.3.2不等厚度双面焊或单面全焊透的对接接头错边量的规定，当两对接板厚度不等时，如果出现下述情况则可按下图要求单面或双面削薄板厚边缘。a．薄板厚度不大于10mm，两板厚度差超过3mm；b．薄板厚度大于10mm，两板厚度差超过5mm，或超过薄板厚度的30%。3图1图2在图1中内表面的昀大错边量应遵守5.3.1中的规定，取t=t2。在图2中两组件中心线的昀大错边量应遵守5.3.1中的规定，取t=t2。5.3.3不等厚度且厚度差不满足5.3.2条的零件之间的对正公差：a．把不同厚度零件的中心线错开，使内表面的昀大错边量满足表1要求，此时t为薄零件厚度。b．对于纵向焊缝，应使不同厚度零件的中心线对准。两零件中心线的昀大错边量应满足表1要求，此时t为薄零件厚度。5.3.4单面不焊透焊接接头的错边量a．对于等厚度的组件，内表面的昀大错边量不应该超过（a．对于等厚度的组件，内表面的昀大错边量不应该超过（20t+1）mm，且对1、2级的设备错边量不超过3.0mm；3级设备不超过3.75mm。b．对于不等厚度的组件，取薄板厚度为t，内表面的错边量应符合5.3.2中规定。6永久性和临时性附件的焊接6.1设备上永久性和临时性附件的焊接要求与结构焊缝相同。6.2永久性和临时性附件的焊接应在设备昀终消除应力热处理之前完成。6.3处在承压设备壁上的永久性附件的焊缝要求连续并且完全焊透（其中绝热支撑板和其它中间垫板不包括在内）。6.4临时性附件的拆除应在设备昀终热处理之前完成。拆除时宜采用机械方法，如果用热切割方法时应切至距设备母材表面大于5mm处，然后用机械方法去除余下部分。拆除后其切口部位用渗透探伤，不允许存在缺陷。7产品焊接7.1制造厂的焊接车间应符合EJ/T1027.18的规定。7.2射线和超声检验人员应取得Ⅱ级或Ⅱ级以上证书。7.3手焊工（包括定位焊工）、焊接操作工应按EJ/T1027.19进行资格评定并取得资格证书。7.4焊接要求7.4.1焊接产品之前应按EJ/T1027.11进行工艺评定，并根据工艺评定的结果制定焊接工4艺规程。手焊工及焊接操作工必须按照该工艺规程及有关工艺文件、技术标准施焊。7.4.2焊接环境出现下列任一情况时，必须采取有效防护措施，否则禁止施焊：a．手工焊时风速大于10m/s，气体保护焊时风速大于2m/s；b．相对湿度大于90%；c．雨雪直接袭击的环境；d．环境温度低于-10℃或焊件温度低于+5℃。7.4.3应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。7.4.4防止地线，电缆线，焊钳与焊件打弧。不允许电弧擦伤母材表面。7.4.5多层焊时，各层间焊接交替处应错开，接弧处应保证焊透与熔合，焊道衔接处应平缓过渡。7.4.6压力边界的角焊缝的根部应保证焊透。7.4.7施焊过程中应控制道间温度不超过规定的范围，当焊件预热时，道间温度不得低于预热温度。7.4.8每条焊缝应尽可能一次焊完。当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施。重新焊接时应按规定进行预热。7.4.9焊接完毕后，焊工（包括操作工）应仔细清理焊缝表面，自检合格后，按图样或技术条件规定，焊工在相应位置或文件上进行标记式签字认可。7.4.10设备焊接时，每完成一项焊接操作后，应对每一焊接操作或按照同一焊接工艺焊接的一组操作，填写一份产品焊接记录报告。7.5封底焊道7.5.1根部焊道的清根与开槽宜采用打磨、风铲、机加工等机械方法进行，当用热加工方法清根时，应打磨至显露金属光泽。7.5.2焊道清根后，封底焊接以前应对根部进行一次磁粉探伤或渗透探伤。如果探伤发现有未熔合、未熔透、焊瘤、夹杂及氧化物等缺陷时，应进行去除。7.6焊接过程中的检验7.6.1在焊接过程中，应对每一道焊缝金属在去渣后进行目测检验。7.6.2如果目测检验中发现有裂纹，则应停止施焊，并查明原因。7.6.3如果目测检验中发现有表面气孔、焊瘤、夹渣等缺陷、则应采用打磨等机械方法清除。打磨时应避免出现过热区。7.6.4焊道表面必须是连续的，厚度要均匀，并与领近焊道表面平滑过渡。7.7焊按过程中对焊接参数的检验。7.7.1焊接参数必须满足焊接工艺规程的规定。7.7.2焊接参数测量仪器的使用应符合计量法的有关规定。8与焊接有关的热处理8.1预热8.1.1核电用部分钢号推荐的预热温度见表2。不同钢号相焊时，预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。5采用局部预热时，应防止局部应力过大。预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。表2钢种厚度mm预热温度℃25～50≥5050～100≥100低碳钢100≥15015～50≥10016MnR16MnHR20MnMR50≥150A508-315≥1508.1.2需要预热的焊件在整个焊接过程中应不低于预热温度。8.1.3当采用热加工方法下料、清根开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。8.2后热8.2.1对冷裂纹敏感性较大的低合金钢种或拘束度较大的焊件，当焊后不立即实施消除应力热处理时，则应考虑对焊缝采取后热处理措施。8.2.2后热处理应在焊件冷到规定的预热温度之前进行。8.2.3后热温度和保温时间应遵守焊接工艺规程中的规定，后热温度推荐为不小于250℃，保温时间推荐为4h。8.2.4后热区的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。8.3消除应力热处理推荐消除应力处理规范见表3。8.3.1不同钢种相焊时，消除应力热处理规范应按较高的钢种执行，但温度不应超过两者中任一钢种的下临界点AC1。8.3.2非承压部件与承压部件相焊时，应按承压部件的消除应力热处理规范执行。8.3.3消除应力热处理应在压力试验前进行。8.3.4应尽可能地采取整体热处理，当需分段热处理时，被加热的重叠部分长度至少为1500mm。重叠区域不包括管接头或任何外形不连续部位及加热区以外部分。应采取措施，防止产生有害的温度梯度，必要时应对重叠区进行二次热处理。8.3.5简体环焊缝采取局部热处理时，加热带不小于材料厚度的4倍。焊缝每侧达到热处理温度的昀小宽度不得小于焊缝厚度与50mm中的昀小值。8.3.6当对接管与设备相焊的整圈焊缝进行局部热处理时，其达到热处理温度的区域为焊缝加两侧各不少于材料厚度二倍的区域。8.3.7当采用内部加热方法对设备进行热处理时，在设备上要放置保温层，其加热区尺寸应符合8.3.5和8.3.6的要求，并应采取措施防止设备变形。8.3.8消除应力热处理要求如下：a．焊件应放置在具有足够高度的位置上，以避开炉子