1、.1.2核电基本知识核电基本知识焊接安全技术焊接安全技术焊接接头图形符号和文字符号焊接接头图形符号和文字符号焊接应力与变形焊接应力与变形核电站常用焊接材料核电站常用焊接材料不锈钢的焊接不锈钢的焊接焊接实操焊接实操经验反馈经验反馈 参考文件参考文件.31.利用核能发电利用核能发电 核能是由原子核反应使原子核改变而产生能量。也就是用一个外来的热核能是由原子核反应使原子核改变而产生能量。也就是用一个外来的热中子轰击铀中子轰击铀-235-235进行裂变，裂变能量是巨大的，例如进行裂变，裂变能量是巨大的，例如1Kg 1Kg 铀铀-235-235全部裂变产全部裂变产生的能量约相当于生的能量约相当于2700
2、2700吨标准煤所释放的能量，在当今国际石油、煤炭能源吨标准煤所释放的能量，在当今国际石油、煤炭能源日趋紧张的社会，和平利用核能发电，是我国近几十年电力发展主要目标。日趋紧张的社会，和平利用核能发电，是我国近几十年电力发展主要目标。热热.42.压水堆核电厂压水堆核电厂 大亚湾、岭澳核电站，采用的是压水反应堆将核裂变转换为热能发电的，压水堆是以大亚湾、岭澳核电站，采用的是压水反应堆将核裂变转换为热能发电的，压水堆是以高压欠热水作为慢化剂和冷却剂，一回路高压高温水通过蒸发器生成蒸气送到汽轮高压欠热水作为慢化剂和冷却剂，一回路高压高温水通过蒸发器生成蒸气送到汽轮发电机发电。发电机发电。发电机发电机蒸
3、气蒸气冷凝器冷凝器汽轮机汽轮机给水泵给水泵冷却水泵冷却水泵反反应应堆堆蒸汽发生器蒸汽发生器加压热水加压热水稳压器稳压器给水给水压水堆核电厂原理示意图压水堆核电厂原理示意图.53.核电厂辐射防护核电厂辐射防护3.1核电厂的辐射来源核电厂的辐射来源 和对人体的伤害和对人体的伤害 在压水堆核电厂中，辐射的来源主要是来自堆芯裂变过程中产生高能中在压水堆核电厂中，辐射的来源主要是来自堆芯裂变过程中产生高能中子和子和射线，其次是一回路系统中的腐蚀产物或其他杂质的活化感生放射性。射线，其次是一回路系统中的腐蚀产物或其他杂质的活化感生放射性。 放射物通过人体时与人体器官组织的细胞发生作用，损伤细胞，使细胞放射
4、物通过人体时与人体器官组织的细胞发生作用，损伤细胞，使细胞减少，诱发病变，甚至功能丧失。减少，诱发病变，甚至功能丧失。放射性放射性.63.2 核电工作人员的辐射防护核电工作人员的辐射防护 为了核电厂运行和维修人员的安全，有效地控制辐射的危害，为了核电厂运行和维修人员的安全，有效地控制辐射的危害，使其尽可能减少的最小程度。一般采用使其尽可能减少的最小程度。一般采用屏蔽、屏蔽、缩短照射时间缩短照射时间和和增大与辐射源增大与辐射源的距离三种方法，在给定的条件下，减少人员所接的距离三种方法，在给定的条件下，减少人员所接受的照射剂量。受的照射剂量。01M3M有关核电厂辐射防护的知识将在辐射防护课中学习有
5、关核电厂辐射防护的知识将在辐射防护课中学习.7 切尔诺贝利核电站事故切尔诺贝利核电站事故19861986年年4 4月月2626日凌晨日凌晨1 1时时2424分，切尔诺分，切尔诺贝利核电站第四号核反应堆进行的半贝利核电站第四号核反应堆进行的半烘烤试验不幸发生逆火，引发爆炸，烘烤试验不幸发生逆火，引发爆炸，核反应堆很快熔毁。成为世界上最严核反应堆很快熔毁。成为世界上最严重的核事故。重的核事故。据官方公布的数字，爆炸事件发生后，据官方公布的数字，爆炸事件发生后，有有3131名紧急支援人员死亡，多名紧急支援人员死亡，多人受到严重的放射性辐射。人受到严重的放射性辐射。事故后，疏散了事故后，疏散了1010
6、多万人，出动了多万人，出动了 300300多架次飞机，空投多架次飞机，空投50005000多吨物质覆多吨物质覆盖反应堆。事故后盖反应堆。事故后1919天，前苏联最高天，前苏联最高领导才宣布最严重的情况已经过去。领导才宣布最严重的情况已经过去。.8压水堆与切尔诺贝利核电站设计比较压水堆与切尔诺贝利核电站设计比较项目项目切尔诺贝利切尔诺贝利核电站核电站压水堆压水堆核电站核电站安全意义安全意义堆型堆型石墨水冷堆，具石墨水冷堆，具有正的功率系数，有正的功率系数，运行不稳定运行不稳定压水堆，具有强的压水堆，具有强的负功率系数负功率系数负功率系数使反应堆固有稳定，负功率系数使反应堆固有稳定，不会发生功率暴
7、走。不会发生功率暴走。控制棒下落时控制棒下落时间间全程需全程需2020秒秒全程在全程在2 2秒以内秒以内必要时中止链式反应。必要时中止链式反应。反应堆体积反应堆体积高高7 7米，直径米，直径1212米米高高3.63.6米，直径米，直径3.23.2米米大堆芯易引起氙震荡大堆芯易引起氙震荡控制保护系统控制保护系统比较简单比较简单设计充分设计充分操纵员干预能力与设计有关，操纵员干预能力与设计有关，简单设计过于依赖人员，可靠简单设计过于依赖人员，可靠性差。性差。安全壳安全壳无无有强健的安全壳有强健的安全壳安全壳在万一发生事故时能有安全壳在万一发生事故时能有效包容放射性物质，减少外泄。效包容放射性物质，
8、减少外泄。.9 焊接的工作场所可能是高空、密闭容器、管道或狭小的有限空间，焊接的工作场所可能是高空、密闭容器、管道或狭小的有限空间，在高温和弥漫的烟雾中工作，接触易燃易爆气体、压力容器、电机在高温和弥漫的烟雾中工作，接触易燃易爆气体、压力容器、电机电器等。由于操作中产生的电弧热与明火可能导致火灾、触电、爆电器等。由于操作中产生的电弧热与明火可能导致火灾、触电、爆炸、烫伤及高空坠落等事故。为了确保人身安全和设备财产的安全，炸、烫伤及高空坠落等事故。为了确保人身安全和设备财产的安全，在核电厂建造和检修中应对焊接安全充分的重视，严格遵守核电站在核电厂建造和检修中应对焊接安全充分的重视，严格遵守核电站
9、安全和消防的管理规定。安全和消防的管理规定。.102.1 气体保护焊、焊条电弧焊的安全技术气体保护焊、焊条电弧焊的安全技术2.1.1 焊接设备和一次电源焊接设备和一次电源 1）.焊机一次电源应使用专用接头，电缆应绝缘可靠。焊机一次电源应使用专用接头，电缆应绝缘可靠。 2）.焊机外壳有可靠的接地。焊机外壳有可靠的接地。 3）.焊接电缆及焊枪、焊把绝缘可靠。焊接电缆及焊枪、焊把绝缘可靠。 4）.焊机运行良好。焊机运行良好。 5) .气瓶运输防撞击，现场使用要固定，作业区要通风，防止中毒与窒息气瓶运输防撞击，现场使用要固定，作业区要通风，防止中毒与窒息。.112.1.2焊工安全技术焊工安全技术 1）
10、.阴雨天严禁露天操作，潮湿地面工作是应加绝缘板，容器内或狭小空间作阴雨天严禁露天操作，潮湿地面工作是应加绝缘板，容器内或狭小空间作业注意身体与工件的绝缘及通风良好。业注意身体与工件的绝缘及通风良好。 2）.高空作业系安全带，设安全网。高空作业系安全带，设安全网。 3）.焊接操作时，焊工劳动防护用品应穿戴整齐。焊接操作时，焊工劳动防护用品应穿戴整齐。 4）.面罩应完好、不漏光、护目镜深浅合适。面罩应完好、不漏光、护目镜深浅合适。 5）.作业区应隔离，保持良好的通风，原则上在以施焊中心为半径作业区应隔离，保持良好的通风，原则上在以施焊中心为半径5米的工作米的工作现场不得有易燃、易爆物，现场不得有易
11、燃、易爆物，15米内应有灭火器材，设立安全和防火监护人。米内应有灭火器材，设立安全和防火监护人。 6）.减少高温作业下连续工作时间，需要连续施焊时，采取多名焊工轮流操作，减少高温作业下连续工作时间，需要连续施焊时，采取多名焊工轮流操作，减低焊工劳动强度。加强通风、提供保健饮品等措施。减低焊工劳动强度。加强通风、提供保健饮品等措施。.123.1焊缝型式焊缝型式 焊缝根据它在焊接时所处的空间位置可分为平焊、立焊、横焊、焊缝根据它在焊接时所处的空间位置可分为平焊、立焊、横焊、仰焊缝等，如图所示仰焊缝等，如图所示平焊平焊横焊横焊立焊立焊仰焊仰焊.133.2接头型式接头型式对接接头：焊接边缘相对而接合的
12、接头称为对接。对接接头：焊接边缘相对而接合的接头称为对接。搭接接头：焊件部分搭接，沿着边缘进行焊接，或在上面的焊件上搭接接头：焊件部分搭接，沿着边缘进行焊接，或在上面的焊件上开孔，采用塞焊把两个焊件连接在一起，成为搭接接头。开孔，采用塞焊把两个焊件连接在一起，成为搭接接头。搭接和塞焊接头搭接和塞焊接头 对接接头对接接头.14T型接头：焊接成型接头：焊接成T型结合的接头成为型结合的接头成为T型接头。型接头。角接接头：焊件的端部组成直角或某一角度的连接接头。角接接头：焊件的端部组成直角或某一角度的连接接头。T T型接头型接头角接接头角接接头.153.3焊缝代号焊缝代号 焊缝代号是工程语言的一种，使
13、用符号在焊接结构设计的图样焊缝代号是工程语言的一种，使用符号在焊接结构设计的图样中标注出焊缝型式，焊缝和破口的尺寸及其他焊接要求。中国的焊中标注出焊缝型式，焊缝和破口的尺寸及其他焊接要求。中国的焊缝代号是由缝代号是由GB324-1988统一规定的。统一规定的。基本符号基本符号 是表示焊缝横截面形状的符号，下面表格介绍一些常见的焊缝基是表示焊缝横截面形状的符号，下面表格介绍一些常见的焊缝基本符号本符号序号序号名称名称示意图示意图符号符号1I I型焊缝型焊缝 II.16序号序号名称名称示意图示意图符号符号2 2V V形焊缝形焊缝V3 3带钝边单边带钝边单边V V形形焊缝焊缝4 4带钝边带钝边V V
14、形焊缝形焊缝Y 5 5带钝边带钝边X X焊缝焊缝X.17序号序号名称名称示意图示意图符号符号2 2带钝边带钝边U U形焊缝形焊缝U3 3封底焊缝封底焊缝4 4角焊缝角焊缝 5 5塞焊或槽焊缝塞焊或槽焊缝.18辅助符号辅助符号 辅助符号表示对焊缝有辅助要求的符号。提出对焊缝表面形状辅助符号表示对焊缝有辅助要求的符号。提出对焊缝表面形状和焊缝如何布置等要求，均可以用辅助符号表示，见下表。如不需和焊缝如何布置等要求，均可以用辅助符号表示，见下表。如不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。序号序号名称名称 示意图示意图符号符号说明说明1平面平
15、面符号符号焊缝表面齐平焊缝表面齐平（一般通过加工（一般通过加工获得）获得）2凹面凹面符号符号焊缝表面凹陷焊缝表面凹陷3凸面凸面符号符号焊缝表面凸起焊缝表面凸起.19辅助符号的应用示例辅助符号的应用示例焊缝补充符号及焊缝尺寸符号焊缝补充符号及焊缝尺寸符号.204.1焊接应力与变形的产生焊接应力与变形的产生焊接是罕见的不均匀加热和冷却焊接是罕见的不均匀加热和冷却 在焊接过程中，由于不均匀的局部加热和冷却会形成较大的温度应力，在焊接过程中，由于不均匀的局部加热和冷却会形成较大的温度应力，称为称为热应力热应力，它是由于构件受热不均匀而存在着温度差，各处膨胀变形，它是由于构件受热不均匀而存在着温度差，各
16、处膨胀变形和收缩变形不一致互相约束而产生的和收缩变形不一致互相约束而产生的内应力内应力。温度应力达到金属材料的。温度应力达到金属材料的屈服点，材料将发生局部塑性变形，当物体温度恢复到原始的温度后，屈服点，材料将发生局部塑性变形，当物体温度恢复到原始的温度后，金属构件仍有新产生的应力存在，成为金属构件仍有新产生的应力存在，成为残余应力残余应力。.21熔敷金属的收缩熔敷金属的收缩 在焊接的过程中，由于接头形式在焊接的过程中，由于接头形式的不同，使得焊接熔池内熔化金属的的不同，使得焊接熔池内熔化金属的散热条件有所差别，这样使得熔化金散热条件有所差别，这样使得熔化金属凝固时产生的收缩量亦不相同。熔属凝
17、固时产生的收缩量亦不相同。熔化金属凝固、冷却快慢不一引起收缩化金属凝固、冷却快慢不一引起收缩变形的差别也导致料焊接应力和变形变形的差别也导致料焊接应力和变形的产生。的产生。焊接试板焊接试板.22焊接的刚性焊接的刚性 在焊接加热过程中，构件在焊接加热过程中，构件上的温度分布不均匀，在加上的温度分布不均匀，在加热时要膨胀，冷却时要收缩，热时要膨胀，冷却时要收缩，所以各处的膨胀和收缩变形所以各处的膨胀和收缩变形差别也较大，这种变形受到差别也较大，这种变形受到了各处材料的相互制约便形了各处材料的相互制约便形成了焊接应力和变形。成了焊接应力和变形。.234.2焊接变形的种类焊接变形的种类 焊接变形的种类
18、可焊接变形的种类可风味风味七大类七大类 ：1）纵向收缩变形：构件焊后在焊缝方向发生收缩。见下图）纵向收缩变形：构件焊后在焊缝方向发生收缩。见下图2）横向收缩变形：构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩。见下图）横向收缩变形：构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩。见下图纵向和横向收缩变形示意图纵向和横向收缩变形示意图.243）弯曲变形：构件焊后发生弯曲，如下图所示。弯曲壳由焊缝的纵向）弯曲变形：构件焊后发生弯曲，如下图所示。弯曲壳由焊缝的纵向收缩（见收缩（见a图）和横向收缩引起（见图）和横向收缩引起（见b图）。图）。.254）角变形：焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移，常见的角变形见角变形：焊后构件的平面围绕
19、焊缝产生的角位移，常见的角变形见下图。下图。.265）波浪变形：焊后构件呈波浪形，如下图所示。这种变形在薄板焊接波浪变形：焊后构件呈波浪形，如下图所示。这种变形在薄板焊接时最容易发生。时最容易发生。.276）错边变形：在焊接构成中，两焊件的热膨胀不一致，可能引起长度）错边变形：在焊接构成中，两焊件的热膨胀不一致，可能引起长度方向上的错边（见图方向上的错边（见图a) ,后度方向上的错边（见图后度方向上的错边（见图b)所示。所示。.287）扭曲变形：焊后在构件上出现的扭曲，如下图所示）扭曲变形：焊后在构件上出现的扭曲，如下图所示.294.3防止变形的措施防止变形的措施反变形法：它是按照事先估计好的
20、焊接变形的大小和方向，在装配反变形法：它是按照事先估计好的焊接变形的大小和方向，在装配时施加一个相反的变形，使其与焊接产生的变形相抵消。时施加一个相反的变形，使其与焊接产生的变形相抵消。.30利用装配和焊接顺序控制变形利用装配和焊接顺序控制变形 装配焊接时，把构件适当地分成几个部件，分别装配焊接，然装配焊接时，把构件适当地分成几个部件，分别装配焊接，然后再拼焊成整体，使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝能比较自由后再拼焊成整体，使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝能比较自由的收缩而不影响整体结构。按照这个原则生产复杂的大型焊接结构的收缩而不影响整体结构。按照这个原则生产复杂的大型焊接结构既有利于控制焊
21、接变形，又能扩大作业面，提高生产效率。既有利于控制焊接变形，又能扩大作业面，提高生产效率。 1）合理装配）合理装配.312）合理的焊接顺序）合理的焊接顺序 在焊接在焊接1m以上的长焊缝时，可采用逐步退焊法、分中逐步退焊以上的长焊缝时，可采用逐步退焊法、分中逐步退焊法、跳焊法、交替焊法。见下图示意法、跳焊法、交替焊法。见下图示意.32 工字梁翼板和复板焊接，见下图。工字梁翼板和复板焊接，见下图。.333）刚性固定的焊接方法）刚性固定的焊接方法 主要适用于薄板的焊接，采用定位焊、工具夹、临时支撑（如安装主要适用于薄板的焊接，采用定位焊、工具夹、临时支撑（如安装“马马”、压铁，来控制波浪变形。、压铁
22、，来控制波浪变形。.344.4 焊接变形的矫正方法焊接变形的矫正方法 焊接变形矫正的实质是设法制造一个新的变形去抵消已经产生的变形。焊接变形矫正的实质是设法制造一个新的变形去抵消已经产生的变形。 a）机械矫正法：就是采用机械冷加工的方法来进行的。可采用在滚床等）机械矫正法：就是采用机械冷加工的方法来进行的。可采用在滚床等设备上对焊后板材校正，在液压机等设备上进行工字梁的弯曲变形的设备上对焊后板材校正，在液压机等设备上进行工字梁的弯曲变形的矫直。矫直。压头压头.35b）火焰矫正法：实质是利用不均匀加热引起的变形去矫正焊接结构已）火焰矫正法：实质是利用不均匀加热引起的变形去矫正焊接结构已经产生的变
23、形。其原理是将被矫正部位局部加热，使加热区产生塑经产生的变形。其原理是将被矫正部位局部加热，使加热区产生塑性变形，冷却后产生应力，来矫正原来的焊接变形。见下图示意性变形，冷却后产生应力，来矫正原来的焊接变形。见下图示意.364.5 焊接角变形的经验数据焊接角变形的经验数据接头横截面接头横截面焊接方法焊接方法角变形角变形 / （ ）焊条电弧焊2层1焊条电弧焊3层1.41）低碳钢板对接接头角变形经验数据表）低碳钢板对接接头角变形经验数据表.37续：低碳钢板对接接头角变形经验数据表续：低碳钢板对接接头角变形经验数据表 接头横截面接头横截面焊接方法焊接方法角变形角变形 / （ ） 单面焊条电弧焊单面焊
24、条电弧焊5层层3.5正面焊条电弧焊正面焊条电弧焊5层，层，背面请根焊背面请根焊3层。层。0 焊条电弧焊焊条电弧焊8层层7.38续：低碳钢板对接接头角变形经验数据表续：低碳钢板对接接头角变形经验数据表 接头横截面接头横截面焊接方法焊接方法角变形角变形 / （ ） 焊条电弧焊22道13.392）碳钢碳钢T型接头的角变形经验数据表型接头的角变形经验数据表 接头横截面接头横截面焊接方法焊接方法角变形角变形 （ ） 焊条电弧焊焊条电弧焊3水平位置焊条水平位置焊条电弧焊电弧焊2层层3.405.1 焊接材料焊接材料 大亚湾、岭澳核电站焊接施工中常见的不锈钢材料：大亚湾、岭澳核电站焊接施工中常见的不锈钢材料：
25、 1.材料牌号：材料牌号：Z2CN18.10（法国（法国RCCM-M3304 1，2，3及设备管）及设备管） 近似牌号：近似牌号：TP304L ， 00Cr18Ni10（GB）2.材料牌号：材料牌号：Z5CN18.10（法国（法国RCCM-M3304 1，2，3及设备管）及设备管） 近似牌号：近似牌号：TP304，0Cr18Ni19（GB）3.材料牌号：材料牌号：Z2CND17.12（法国（法国RCCM-M3304 1，2，3及设备管）及设备管） 近似牌号：近似牌号：TP316L， 00Cr17Ni14（GB）4.材料牌号：材料牌号：Z5CND17.12（法国（法国RCCM-M3304 1，2
26、，3及设备管）及设备管） 近似牌号：近似牌号：TP316，1Cr18Ni12Mo2Ti（GB）.41大亚湾、岭澳核电站焊接施工中常见的不锈钢焊接填充材料。大亚湾、岭澳核电站焊接施工中常见的不锈钢焊接填充材料。 1）.焊丝、焊条焊丝、焊条 1）材料牌号：）材料牌号：OK16.30 型号型号AWS：ER316L 超低超低碳不锈钢焊丝。适用于第碳不锈钢焊丝。适用于第VI组钢的组钢的 焊接焊接 见程序见程序N-TD1033。2）.材料牌号：材料牌号：OK16.53 型号型号AWS：ER309L 超低碳不锈钢焊丝。适超低碳不锈钢焊丝。适用于第用于第VI+I组的异种钢焊接。组的异种钢焊接。3）材料牌号：）
27、材料牌号：OK63.25N 型号型号AWS：E316L - 15超低碳不锈钢焊条。超低碳不锈钢焊条。适用于第适用于第VI组钢的焊接组钢的焊接 见程序见程序N-TD1033。4）材料牌号：）材料牌号：OK67.60N 型号型号AWS：E309L 超低碳不锈钢焊条。适超低碳不锈钢焊条。适用于第用于第VI+I组的异种钢焊接。组的异种钢焊接。焊接材料焊接材料.425.2 焊接材料保管、烘干、适用焊接材料保管、烘干、适用焊丝、焊条保管焊丝、焊条保管在原包装中贮存；在原包装中贮存；清楚的供应商的标记；清楚的供应商的标记；按产品牌号分开（不锈钢、碳钢、铜等）；按产品牌号分开（不锈钢、碳钢、铜等）；为焊条烘干
28、和存放所提供的固定烘干箱满足持久地运行；为焊条烘干和存放所提供的固定烘干箱满足持久地运行；在工作班开始时发放当天内所需用的焊接填充材料；在工作班开始时发放当天内所需用的焊接填充材料； 烘干室特殊要求：烘干室特殊要求：- 环境温度环境温度20- 相对湿度相对湿度60%.43焊工使用的焊丝、焊条容器要求（焊工使用的焊丝、焊条容器要求（N-TD10008）1） 棒状焊丝容器棒状焊丝容器筒子（金属、塑料或硬纸制品），一端无盖。筒子（金属、塑料或硬纸制品），一端无盖。2）药皮焊条容器）药皮焊条容器这种小型，金属结构的保温筒是保温的，轻型的并备有提手和快速关闭的筒盖。这种小型，金属结构的保温筒是保温的，轻
29、型的并备有提手和快速关闭的筒盖。筒的能量能使装满的填充材料加热到筒的能量能使装满的填充材料加热到150（最高）。（最高）。3）.特殊要求特殊要求 操作温度初始设定值为操作温度初始设定值为70到到150；为了使其处于良好使用状态，任何失效必须报告并立即更换；为了使其处于良好使用状态，任何失效必须报告并立即更换； 在发放时，保温筒外侧一个标签（或者任何其他同等效的方式）指明其容装特性，在发放时，保温筒外侧一个标签（或者任何其他同等效的方式）指明其容装特性，即：焊工姓名与代号、焊丝或焊条的牌号；直径；批号即：焊工姓名与代号、焊丝或焊条的牌号；直径；批号4）位置）位置工作时，保温筒必须放置在靠近焊工的
30、地方工作时，保温筒必须放置在靠近焊工的地方工作结束时，保温筒应切断电源安全放置或送回烘干室工作结束时，保温筒应切断电源安全放置或送回烘干室 。.44焊条烘干、保温参数（焊条烘干、保温参数（N-TD1008）焊条牌号焊条牌号与与AWS烘干烘干保温存放（恒温）保温存放（恒温）温度温度时间（小时）时间（小时）次数次数保温温度保温温度时间时间OERLIKONTENACITO R E7018-1300-350 最短：最短：2 5120-160最长最长2星期星期ESABOK 63.25N E316L-15200+50最短：最短：1.5570-100最长最长2个月个月ESABOK 67.60N E306L-
31、16200+50最短：最短：1.5370-100最长最长2个月个月.456.1奥氏体不锈钢的焊接工艺特点奥氏体不锈钢的焊接工艺特点 由于奥氏体不锈钢的物理性能特点，以及对耐腐蚀性抗裂性等的具由于奥氏体不锈钢的物理性能特点，以及对耐腐蚀性抗裂性等的具体要求，故该钢焊接特点如下：体要求，故该钢焊接特点如下： （1）焊接变形大焊接变形大:由于奥氏体不锈钢导热系数小，线膨胀系数大，在由于奥氏体不锈钢导热系数小，线膨胀系数大，在自由状态焊接时，易产生较大的变形，因此，在焊接施工时应采取适当自由状态焊接时，易产生较大的变形，因此，在焊接施工时应采取适当的控制工件变形措施。的控制工件变形措施。 （2）对焊接
32、材料要求严）对焊接材料要求严:选择焊接材料时，应考虑焊缝成份的要求，选择焊接材料时，应考虑焊缝成份的要求，以保证耐以保证耐晶间腐晶间腐 蚀和抗热裂纹蚀和抗热裂纹性能。性能。.46（3）焊条尾部发红）焊条尾部发红:不锈钢焊条的不锈钢焊条的焊芯电阻比碳钢焊条大焊芯电阻比碳钢焊条大4 5倍倍，容，容易过热、发易过热、发 红，药皮中的有效成分烧损或药皮脱落，使焊缝保护不红，药皮中的有效成分烧损或药皮脱落，使焊缝保护不佳而产生缺陷，同时也得不到合适的化学成分。佳而产生缺陷，同时也得不到合适的化学成分。（4）宜短弧、直线焊接）宜短弧、直线焊接: 尽可能保持短弧是不锈钢焊接的诀窍。如果电尽可能保持短弧是不锈
33、钢焊接的诀窍。如果电弧过长，保护不足，一是焊芯和药皮的弧过长，保护不足，一是焊芯和药皮的合金元素氧化烧损合金元素氧化烧损大，二是大，二是空气中的氮容易侵入焊缝金属中，由于合金元素（特别是铬空气中的氮容易侵入焊缝金属中，由于合金元素（特别是铬Cr）的）的减少和氮的混入，将使焊缝金属中的铁素体减少可能产生减少和氮的混入，将使焊缝金属中的铁素体减少可能产生热裂纹热裂纹。过大的横向摆动也会造成过大的横向摆动也会造成保护不足保护不足和产生热裂纹。和产生热裂纹。.47（5）保持稳定的焊接工艺产参数，严格按照焊接工艺数据单规定的参）保持稳定的焊接工艺产参数，严格按照焊接工艺数据单规定的参数进行焊接。数进行焊
34、接。（6）加快焊接接头的冷却速度，避免铬的碳化物相沉淀，严格控制层）加快焊接接头的冷却速度，避免铬的碳化物相沉淀，严格控制层间温度间温度175。（7）为了保证焊件的耐腐蚀性能，应严格遵守有关焊接不锈钢的工艺）为了保证焊件的耐腐蚀性能，应严格遵守有关焊接不锈钢的工艺守则。守则。 1）禁止在工件）禁止在工件坡口外引弧坡口外引弧。 2）所使用的砂轮片为专用不锈钢磨片，工具专用，禁止碳钢和不锈钢）所使用的砂轮片为专用不锈钢磨片，工具专用，禁止碳钢和不锈钢混合使用混合使用。 3）钢材再贮存及运输时，应与碳钢分开，避免碰撞或划伤和被铁锈等）钢材再贮存及运输时，应与碳钢分开，避免碰撞或划伤和被铁锈等杂质污染
35、。杂质污染。 .484）焊前，必须将钢材坡口表面的油脂清洗干净，以免加热时产生渗碳）焊前，必须将钢材坡口表面的油脂清洗干净，以免加热时产生渗碳现象。现象。5）焊缝表面应呈光亮状，残渣、焊缝的颜色等皆应去除。去除的方法）焊缝表面应呈光亮状，残渣、焊缝的颜色等皆应去除。去除的方法是砂轮打磨、酸洗、刷洗或抛光。表面粗糙度愈小，其耐腐蚀性愈是砂轮打磨、酸洗、刷洗或抛光。表面粗糙度愈小，其耐腐蚀性愈高。高。6）面向腐蚀介质的焊缝或焊道尽可能安排在最后施焊。）面向腐蚀介质的焊缝或焊道尽可能安排在最后施焊。 .496.2 不锈钢焊接背面保护（不锈钢焊接背面保护（N-TD1006） 背面保护的目的是防止焊缝根
36、部背面氧化（产生密集气孔或菜花背面保护的目的是防止焊缝根部背面氧化（产生密集气孔或菜花形氧化缺陷）形氧化缺陷）适用的范围：适用的范围：一个部件为不锈钢材料或两个部件都为不锈钢材料所组成的焊接接一个部件为不锈钢材料或两个部件都为不锈钢材料所组成的焊接接头；头；当采用当采用TIG（气体保护钨极电弧焊）方法进行熔透焊接时（气体保护钨极电弧焊）方法进行熔透焊接时,只要熔敷只要熔敷金属的厚度不大于金属的厚度不大于4mm;当部件厚度小于当部件厚度小于5mm,在其一侧进行焊接时。在其一侧进行焊接时。.50制作氩气室制作氩气室1）泡沫堵头：在装配两个待焊接部件之前）泡沫堵头：在装配两个待焊接部件之前,在焊接接
37、头的制备过程中，在焊接接头的制备过程中，应在管道内装设堵头形成小室。应在管道内装设堵头形成小室。.51 焊缝背部充氩流程图焊缝背部充氩流程图99.99%Ar.52水溶纸做氩气室水溶纸做氩气室 封堵头用水溶粘贴纸做成封堵头用水溶粘贴纸做成,并装设在焊件中并装设在焊件中,在用高压水喷射时可在用高压水喷射时可被冲掉。被冲掉。 .536.3焊接要求焊接要求管道与支架焊接管道与支架焊接焊件温度不得低于焊件温度不得低于+5。气体保护焊，工作区域避免对流风影响电弧稳定。气体保护焊，工作区域避免对流风影响电弧稳定。气瓶应放置稳定，并进行固定，避免气瓶到下。气瓶应放置稳定，并进行固定，避免气瓶到下。焊接时必须按
38、焊接工艺数据单中规定的焊接参数有效范围进行焊接。焊接时必须按焊接工艺数据单中规定的焊接参数有效范围进行焊接。地线夹的夹持一定要与夹持部位保持良好的接触，避免夹持部位起地线夹的夹持一定要与夹持部位保持良好的接触，避免夹持部位起弧；不锈钢焊接时地线夹必须使用不锈钢过渡板；地线夹夹持部位弧；不锈钢焊接时地线夹必须使用不锈钢过渡板；地线夹夹持部位靠近焊接部位。靠近焊接部位。.54禁止在坡口外引弧。禁止在坡口外引弧。焊口背部要有氩气保护，应按焊口背部要有氩气保护，应按N-TD1006程序的规定，使用氩气室。程序的规定，使用氩气室。严禁在气系统的管道焊接时使用水溶纸作为氩气室进行背面保护。严禁在气系统的管
39、道焊接时使用水溶纸作为氩气室进行背面保护。不锈钢焊接时，背部一定要有氩气保护直到熔敷金属厚度大于不锈钢焊接时，背部一定要有氩气保护直到熔敷金属厚度大于4mm。焊缝打磨应按焊缝打磨应按N-TD1007程序执行，不得混淆使用碳钢和不锈钢材料程序执行，不得混淆使用碳钢和不锈钢材料工具（钢印、工具（钢印、 锉刀、钢丝刷、砂轮片、抛光砂轮等）。锉刀、钢丝刷、砂轮片、抛光砂轮等）。焊工检查层间温度，层间温度应符合焊接工艺数据单中的规定。焊工检查层间温度，层间温度应符合焊接工艺数据单中的规定。焊接后，焊工都应对焊缝进行清洁，用砂轮打磨或用不锈钢丝刷清焊接后，焊工都应对焊缝进行清洁，用砂轮打磨或用不锈钢丝刷清
40、理焊缝表面。理焊缝表面。焊后，焊道表面应均匀，不得有增厚超高，焊道与表面连接应平缓焊后，焊道表面应均匀，不得有增厚超高，焊道与表面连接应平缓过渡。按照程序过渡。按照程序 N-TD1043进行焊缝检查。进行焊缝检查。 .55管道阀门焊接管道阀门焊接 1）焊前，应清楚阀门是否必须在开或关闭状态下焊接。）焊前，应清楚阀门是否必须在开或关闭状态下焊接。2）要保证焊接电流不通过阀门。为此，必须保证地线夹和焊口在阀门）要保证焊接电流不通过阀门。为此，必须保证地线夹和焊口在阀门的同一侧，且绝不许将地线夹置于阀门上。的同一侧，且绝不许将地线夹置于阀门上。3）对于有特殊焊接要求的阀门，应严格按照相关要求进行；有
41、温度控）对于有特殊焊接要求的阀门，应严格按照相关要求进行；有温度控制要求，要严制要求，要严 格遵守。格遵守。.56不锈钢管道不锈钢管道TIG焊焊缝根部氧化缺陷产生的原因、预防及处理措施焊焊缝根部氧化缺陷产生的原因、预防及处理措施 缺陷缺陷名称名称产生原因产生原因预防措施预防措施处理处理措施措施根部根部焊缝焊缝氧化氧化1.坡口表面有油、污物。坡口表面有油、污物。2.氩气室内的空气未排干净。氩气室内的空气未排干净。3.氩气室放置不密封，有空气氩气室放置不密封，有空气 进入。进入。4.充氩的流量过大，使空气氩充氩的流量过大，使空气氩气形成紊流，空气不易排除。气形成紊流，空气不易排除。5.用磨光机修磨
42、接头时，将空用磨光机修磨接头时，将空气带入氩气室内。气带入氩气室内。6.焊缝根部厚度小于焊缝根部厚度小于4mm时，时，就停止充氩保护。就停止充氩保护。 1.1.焊前仔细清理。焊前仔细清理。2.2.焊接前，用一小块薄板不锈钢焊接前，用一小块薄板不锈钢放在焊缝上进行氩弧测试。放在焊缝上进行氩弧测试。3.3.焊前，仔细检查氩气室放置。焊前，仔细检查氩气室放置。4.4.充氩的流量有小逐渐增加到焊充氩的流量有小逐渐增加到焊接所需要的流量值。接所需要的流量值。5.5.修磨接头后，适当停留待空气修磨接头后，适当停留待空气排净后，再焊接。排净后，再焊接。6.6.充氩保护直到焊缝根部厚度大充氩保护直到焊缝根部厚
43、度大于于4mm4mm。 局部局部进行进行挖补挖补或切或切割重割重新焊新焊接。接。 .57不锈钢晶间腐蚀产生的原因不锈钢晶间腐蚀产生的原因引起奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因，主要是沿着引起奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因，主要是沿着晶界析出富铬的碳化物（晶界析出富铬的碳化物（Cr23C6）形成了晶粒边界附）形成了晶粒边界附近的区域贫铬现象。当该区域的含铬量降低到钝化所近的区域贫铬现象。当该区域的含铬量降低到钝化所需极限量（含需极限量（含Cr12.5%）以下时，在一定介质中，就）以下时，在一定介质中，就会加速该区域的腐蚀，既晶间腐蚀，会加速该区域的腐蚀，既晶间腐蚀，18-8型奥氏体不型奥氏体不锈钢出
44、现贫铬现象，主要是在锈钢出现贫铬现象，主要是在450850温度区间温度区间加热后，过饱和固溶的碳就会向晶界扩散，在晶界附加热后，过饱和固溶的碳就会向晶界扩散，在晶界附近和铬结合成碳化物。由于铬的原子半径较大，扩散近和铬结合成碳化物。由于铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向晶间扩散，使晶界附近大量的铬速度较小，来不及向晶间扩散，使晶界附近大量的铬和碳化物合成碳化铬，因此，在奥氏体晶界附近形成和碳化物合成碳化铬，因此，在奥氏体晶界附近形成贫铬区。贫铬区。温度低于温度低于450时不易析出碳化铬，高于时不易析出碳化铬，高于850时，铬扩散速度加快，均不至形成晶界贫铬，时，铬扩散速度加快，均不至形成
45、晶界贫铬，不至于造成晶间腐蚀。不至于造成晶间腐蚀。.58防止产生晶间腐蚀的措施防止产生晶间腐蚀的措施碳是造成晶间腐蚀的主要元素，应尽量降低奥氏体不锈钢中和焊接碳是造成晶间腐蚀的主要元素，应尽量降低奥氏体不锈钢中和焊接材料中碳含量，减少析出碳的数量，避免贫铬区的出现。如果选用材料中碳含量，减少析出碳的数量，避免贫铬区的出现。如果选用超低碳奥氏体不锈钢（含碳量低于超低碳奥氏体不锈钢（含碳量低于0.03%）和焊接材料，即使在）和焊接材料，即使在450850的高温下加热，碳也能全部溶解在奥氏体中，不会形的高温下加热，碳也能全部溶解在奥氏体中，不会形成贫铬区，因此也不会产生晶间腐蚀。所以，核电站一般采用
46、的奥成贫铬区，因此也不会产生晶间腐蚀。所以，核电站一般采用的奥氏体不锈钢材料和焊接材料的含碳量氏体不锈钢材料和焊接材料的含碳量0.035%，焊后的焊缝具有良，焊后的焊缝具有良好抵抗晶间腐蚀性能。好抵抗晶间腐蚀性能。 .596.4焊缝打磨焊缝打磨焊缝打磨前的先决条件焊缝打磨前的先决条件打磨前打磨前, 检查在打磨后是否能保持要求的厚度。检查在打磨后是否能保持要求的厚度。检查磨料检查磨料 (砂轮砂轮, 柔性片砂轮和盘柔性片砂轮和盘 ) 是否符合砂轮机的速度和钢的牌是否符合砂轮机的速度和钢的牌号。号。焊缝的外形打磨，而不会留下任何沟纹痕迹或咬边。焊缝的外形打磨，而不会留下任何沟纹痕迹或咬边。打磨后必须
47、保证要求的最小厚度。打磨后必须保证要求的最小厚度。.60焊缝打磨后的检查焊缝打磨后的检查不允许有尖锐的边缘、沟槽和咬边不允许有尖锐的边缘、沟槽和咬边.必须保证最小厚度，必要时要测量焊缝厚度。必须保证最小厚度，必要时要测量焊缝厚度。采用采用6.3微米表面粗糙度对照试样法国微米表面粗糙度对照试样法国17级或级或ISO 9 ，LCA CEA No 打磨前打磨前 图图1 磨平的焊缝磨平的焊缝 图图3 经打磨的焊缝经打磨的焊缝 图图2 焊缝打磨到射线允许的程度焊缝打磨到射线允许的程度 图图4 焊缝打磨示图焊缝打磨示图.61焊缝打磨注意事项焊缝打磨注意事项1）注意磨片与工件接触的角度应小于）注意磨片与工件
48、接触的角度应小于60，2）焊缝打磨应平缓过渡。）焊缝打磨应平缓过渡。砂轮砂轮 图图1 （错误）（错误） 图图2（正确）（正确） 打磨前打磨前 打磨后打磨后.62pTIG不锈钢薄壁管道焊接不锈钢薄壁管道焊接pTIG+SMAW 不锈钢厚壁管道焊接不锈钢厚壁管道焊接p不锈钢管道插套焊接不锈钢管道插套焊接p不锈钢阀门密封焊不锈钢阀门密封焊.6337.52.5p TIG不锈钢薄壁管道不锈钢薄壁管道 组对示意图组对示意图p TIG+SMAW 不锈钢厚壁不锈钢厚壁管道组对示意图管道组对示意图.647.1不锈钢管道不锈钢管道TIG与与TIG+SMAW焊接焊接焊前准备焊前准备1）工机具：氩弧焊机、氩弧焊枪一套、
49、氩气流量计、焊缝检验尺、测）工机具：氩弧焊机、氩弧焊枪一套、氩气流量计、焊缝检验尺、测温计、角向磨光机、克丝钳、砂布、不锈钢钢丝刷、丙酮清洗剂、温计、角向磨光机、克丝钳、砂布、不锈钢钢丝刷、丙酮清洗剂、不锈钢砂轮片、制作氩气室的胶绵或水溶纸、密封焊口胶带、焊把不锈钢砂轮片、制作氩气室的胶绵或水溶纸、密封焊口胶带、焊把钳一套、焊条保温桶。钳一套、焊条保温桶。 2）焊接试管进行清理加工毛刺、油、污物、坡口边缘的氧化膜、检查）焊接试管进行清理加工毛刺、油、污物、坡口边缘的氧化膜、检查坡口角度。坡口角度。3）按焊接工艺数据单的要求领用焊接填充焊材、氩气。）按焊接工艺数据单的要求领用焊接填充焊材、氩气。
50、焊前认真阅读焊接工艺数据单明白数据单中的各项要求。焊前认真阅读焊接工艺数据单明白数据单中的各项要求。.65点固焊缝点固焊缝1 1）根据施工现场的施工条件来定点固前、后是否放）根据施工现场的施工条件来定点固前、后是否放置氩气室，培训、考核可以在点固后放置氩气室。置氩气室，培训、考核可以在点固后放置氩气室。2 2）点固焊缝按焊接工艺数据单规定执行，不锈钢管）点固焊缝按焊接工艺数据单规定执行，不锈钢管对接焊点固焊的位置只能在按时钟的对接焊点固焊的位置只能在按时钟的 3 3，1212，9 9时区间的位置上（在立焊区、平焊区），时区间的位置上（在立焊区、平焊区），6 6时的时的位置（仰焊区）不允许进行点
