铝母线焊接关键技术作业规程

J33备案号：8390—中华人民共和国电力行业标准铝母线焊接技术规程DL/T754－Codeoftheweldingtechniqueforaluminiumbus－02－12发布－07－01实行中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言依照原电力工业部科技司技综［1996］40号文规定，原电力工业部电力建设研究所组织行业内关于单位构成原则编制组，编制了《铝母线焊接技术规程》，其格式遵从DL／T600—1996《电力原则编写基本规定》规定。本原则编制过程中，参照了关于国际原则、国标和国内关于原则及规定。本原则为相对独立原则。为了便于焊工技术管理统一协调，本原则规定铝母线焊工技术考核组织和程序以及焊工基本知识考核内容与DL／T679《焊工技术考核规程》一致。本原则力求具备科学性、实用性和可操作性，使行业内关于铝母线焊接及焊工考核工作有章可循。本原则附录A和附录B均为原则附录。本原则由电力行业电站焊接原则化技术委员会提出并归口。本原则重要起草单位：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。本原则重要起草人：郭军、张信林、杨建平、周安本、武英利、尚承伟、严正、张佩良。本原则由电力行业电站焊接原则化技术委员会负责解释。目次前言1范畴2引用原则3总则4铝材和焊接材料5焊接机具6焊接工艺实验7焊前准备8焊接工艺9质量检查和质量原则10技术文献附录A(原则附录)铝母线焊工技术考核规定附录B(原则附录)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－铝母线焊接技术规程Codeoftheweldingtechniqueforaluminiumbus1范畴本规程规定了电力行业制作、安装和检修35kV及如下发电设备、500kV及如下送、配电设备各类(矩形、槽形、管形等)铝母线焊接工作技术规定和原则。本规程合用于纯铝、铝镁合金、铝锰合金等材料制成母线焊接工作。其她铝合金材料制成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)办法进行铝母线焊接，其她办法不适当使用。2引用原则下列原则所包括条文，通过在本原则中引用而构成为本原则条文。本原则出版时，所示版本均为有效。所有原则都会被修订，使用本原则各方应探讨使用下列原则最新版本也许性。GB／T985—1988气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式与尺寸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查篇)化学成分力学性能牌号%材料类型供货状态厚度(管径)mmS抗拉强度σbMPaiFeCuMnMgAl伸长率δ%3总则3.1铝母线正式焊接前，应一方面进行焊接工艺实验，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施焊前必要按本规程附录A规定，对从事铝母线焊接焊工进行考核，获得相应资质证书后，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详细规定外，应按本规程规定进行。3.4铝母线施工过程涉及：对口装配、施焊、检查和质量评估等工序。3.5焊接铝金属及其合金时，焊接氛围和强弧光对人体有一定危害，必要对焊工加强安全教诲和劳动保护。3.6从事铝母线焊接工作人员必要遵守安全、环保、防火等规程和关于规定。4铝材和焊接材料4.1焊接前必要确认所焊铝材牌号，理解其化学成分、物理和力学性能，以便对的地选定焊接材料和制定合理焊接工艺。4.2铝材必要符合国标(或行业原则、技术条件)，引进国外铝材应符合引进国国标或合同规定技术条件。惯用铝材牌号、成分和性能见表1。表1惯用铝材牌号、成分和性能＞6.5～12.5≥70≥15板H1121060(L2)＞12.5～25≥60≥20管O型制所有尺寸≤118≥20板板H112热挤H112O拉制H112热挤H112O拉制H112热挤H112O拉制H112热挤＞4.5～10.03A21(LF21)管所有尺寸＞4.5～12.55A02(LF2)0.400.400.10或Cr0.15～0.402.0～2.8余量管所有尺寸5A05(LF5)0.500.500.100.30～0.6板＞4.5～10.04.8～5.5余量管所有尺寸≤118≥110≤137≤167≥175≤226≤226≥275≥216≥255≥20.0≥16——≥7——≥16≥15≥15.0注：参照原则GB／T3190、GB／T3880。统一牌号*)名称化学成分%Si熔点℃用途MgMnFeAl*)参照原则GB／T10858。0.250.350.050.030.0399.600.60.70.201.0～1.60.05余量4.3焊接材料(焊丝、氩气、钨棒)质量应符合国标或合同规定关于原则。惯用铝焊丝牌号、成分和性能见表2。表2惯用铝焊丝牌号、成分和性能SA1—3(丝301)纯铝焊丝——≤0.30≤0.3099.5660纯铝或普通铝合金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铝锰及其她铝合金，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铝镁及其她铝合金，耐蚀，性能好4.4供货商应提供铝材和焊接材料质量合格证，无质量合格证或对其质量有怀疑时，应按批号抽查实验，其质量应符合GBJ149和GB／T3880规定。4.5焊丝选用应依照铝材化学成分、性能、焊接性和焊接接头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，普通应选用与母材成分相称焊丝。4.5.2焊丝选用可参照下列办法进行：a)焊接纯铝时，普通选用纯铝焊丝(丝301)。如焊缝坡口大、深或铝母线构造刚性大，焊后收缩量大时，可选用铝硅焊丝(丝311)；b)焊接铝锰合金时，普通选用铝锰焊丝(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烧损，普通选用比其母材含镁量高铝镁焊丝或者选用与其相应铝镁焊丝(丝331)；d)异种铝金属焊接时，宜选用与材料强度级别低一侧匹配焊丝。4.6钨极氩弧焊电极，应按GB4191—1984规定选用耐烧损、放射剂量小钨铈棒或钨镧棒。4.7氩弧焊用氩气纯度应不低于99.99%，应严格控制其她杂质不得超过GB4842—1995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、操作以便和绝缘性能可靠氩弧焊机。5.2氩弧焊枪应依照采用焊接设备选取。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应选用批示精确、安全可靠、调节灵活氩气减压流量计，普通宜采用指针式氩气减压流量计。5.4输送氩气和冷却水用胶管，不得与输送其她气体胶管混用。胶管质地应优良柔软，无裂缝、漏气和漏水现象。5.5与焊枪连接导线应有足够长度。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，焊工必要随身携带下列工具：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。试件尺寸焊接办法接头型式δLmm0B≥240≥150实验件数B件1TIG、MIGTIG、MIG板对接板角接≥6～10≥6～10≥300≥300—≥40各1各15.6.2熔化极氩弧焊时，除应备有5.6.1规定工具外，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焊接工艺实验6.1焊接工艺实验由公司工艺(或技术)管理部门组织，焊接专业技术负责人主持，选派有经验焊工担任施焊实验。6.2焊接工艺实验可按铝材种类和构造型式分别进行实验。焊接工艺实验重要内容为：a)焊接材料选取和与母材匹配；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)调节。6.3焊接工艺实验分板状对接和板状角接试件。试件规格见表3和图1，板状角接试件焊缝长度l应不不大于1／2L。表3焊接工艺实验试件规格图1焊接工艺实验试件图0试样类型试样名称试样尺寸mm长度B≥200240宽度b1板件拉伸直流电阻205厚度S≥6～1056.4焊接工艺试件厚度合用焊件厚度范畴为试件厚度(δ)0.5～2.5倍。6.5焊接工艺实验试件试样切取及加工。6.5.1试样应采用机械办法或等离子切割办法截取，板状试样见图3。图3板状试样切取部位示意图6.5.2试样加工规格见图4，试样加工尺寸见表4。图4板状对接接头电阻测定、拉伸实验试样加工图表4试样加工尺寸6.6焊接工艺实验成果应进行检查和鉴定。在焊缝外形匀整、接头边沿平滑过渡和外形尺寸符合规定基本上，对对接试件进行射线透照、电阻测定和拉伸实验；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规定。6.6.2角接接头折断面实验施力方向如图2所示，检查角接接头折断面，应符合表5规定。图2角接接头折断面试验施力方向示意图表5折断面检查焊缝缺陷容许范畴缺陷名称裂纹、未熔合、未焊透单个气孔及夹渣分散缺陷面积允许范围不容许任何方向最大尺寸不不不大于１／３厚度，但最大不超过8mm不不不大于被检面积10%6.6.3焊接接头试件射线检查及成果评估，应按照本规程附录B规定进行。6.6.4焊接接头直流电阻值应不不不大于规格尺寸均相似原材料直流电阻值1.05倍。6.6.5焊接接头拉伸实验，其焊接接头抗拉强度普通不应低于原材料抗拉强度原则值下限。经热解决强化铝合金，其焊接接头抗拉强度不得低于原材料原则值60%。7焊前准备7.1普通规定7.1.1铝母线焊接接头所处部位，应符合下列规定：a)离支持绝缘子、母线夹板边沿不应不大于100mm；b)母线宜减少对接接头；c)同相母线不同片上对接焊缝，其位置应错开，距离不应不大于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母线对口接触面不得有氧化膜，加工必要平整，其截面减少不得超过原截面5%。7.1.4母线应在各段所有就位并调节后，且误差值可以符合规定期，方可进行焊接。7.2坡口形式与加工7.2.1矩形、槽形、管形母线焊接坡口形式和尺寸应按设计图纸规定加工。如无规定期，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、适应无损探伤规定等原则选用。铝母线焊缝坡口可参照GB／T985规定拟定，惯用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办法焊件厚度δmm接头构造尺寸合用范畴α(°)bmmpmm1TIGMIG＜5—0.5～2—板件2TIGMIG5～1235～402～31～2板件或管件对接接头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7.2.2铝母线对接焊缝，为保证焊接质量、减少焊接技术难度，普通在对口根部可放置垫板或垫圈，其形式可依照需要选用。7.3焊件下料及加工7.3.1焊件下料应采用机械法或等离子法切割，切割时应留有1mm～2mm精加工余量。7.3.2焊件切口应平整和垂直，坡口制备应光滑、均匀、无毛刺。7.4焊前清理7.4.1焊接前必要将母材焊缝坡口区和焊丝表面油污、氧化膜和其她杂质清除干净。7.4.2焊件清理范畴应涉及：坡口部位和其两侧。对接和角接接头清理