管道焊接技術(shù)

第1章基礎(chǔ)知識1
1-1焊接管道受力及質(zhì)量因素1
1-1-1焊接管道接頭類別和受力基本概念1
1-1-2影響管道焊接的質(zhì)量因素1
1-2鋼材金相組織2
1-3影響焊縫金屬的雜質(zhì)和氣體3
1-3-1硫3
1-3-2磷3
1-3-3焊接區(qū)內(nèi)的氣體3
1-4鋼材的焊接性4
1-5焊縫余高與應(yīng)力集中5
1-5-1對接焊縫余高5
1-5-2T形接頭焊縫余高6
1-6引弧板、引出板和包角焊6
1-7焊接熱效率、熱循環(huán)、線能量、預(yù)熱溫度和層間溫度7
1-7-1焊接熱效率7
1-7-2焊接熱循環(huán)8
1-7-3焊接線能量8
1-7-4預(yù)熱溫度9
1-7-5層間溫度10
1-8焊接接頭剖析10
1-8-1熔合區(qū)10
1-8-2焊接熱影響區(qū)的組織和性能10
1-8-3熱應(yīng)變脆化區(qū)12
1-9焊縫金屬的結(jié)晶組織12
1-9-1特點(diǎn)12
1-9-2特征12
1-9-3焊縫金屬二次結(jié)晶組織13
1-10焊接變形和焊接應(yīng)力13
1-10-1焊接變形14
1-10-2影響焊接變形的因素14
1-10-3控制焊接變形的措施15
1-10-4焊接應(yīng)力15
1-11焊接裂紋及其他缺陷的防止16
1-11-1熱裂紋16
1-11-2冷裂紋和延遲裂紋17
1-11-3再熱裂紋18
1-11-4層狀撕裂18
1-11-5未焊透和未熔合18
1-11-6夾渣19
1-11-7氣孔19
1-11-8咬邊19
1-11-9一級、二級焊縫的質(zhì)量等級及缺陷分級（GB 50205—2001）20
1-12焊接接頭的質(zhì)量控制20
1-12-1材料匹配20
1-12-2焊接工藝方法20
1-12-3焊接線能量及焊接參數(shù)21
1-12-4加強(qiáng)焊前預(yù)熱，控制層間溫度21
1-12-5焊接方法22
1-12-6盡量減少組裝造成的焊縫殘余應(yīng)力22
1-12-7對焊縫余高和焊縫咬邊不容忽視22
第2章管道金屬材料23
2-1管道金屬材料的選用23
2-1-1壓力管道金屬材料的特點(diǎn)23
2-1-2壓力管道金屬材料的選用24
2-2API標(biāo)準(zhǔn)和管線鋼27
2-3鋼管29
2-3-1低壓和中壓鍋爐用無縫鋼管（GB 3087—1999）29
2-3-2低壓和中壓鍋爐用電焊鋼管（YB 4102—2000）30
2-3-3低壓液體輸送用焊接鋼管（GB/T 3091—2001）30
2-3-4鍋爐用無縫鋼管33
2-3-5結(jié)構(gòu)用無縫鋼管41
2-3-6石油、天然氣輸送管道用直縫焊管（GB/T 9711-1—1997）54
2-3-7石油、天然氣輸送管道用直縫焊管（GB/T 9711-2—1999）55
2-3-8石油、天然氣輸送管線用直縫焊管（API5L）56
2-3-9鋼管力學(xué)性能和化學(xué)成分57
2-4鋼板57
2-4-1壓力容器用鋼板57
2-4-2低溫壓力容器用低合金鋼板（GB 3531—1996）59
第3章管道焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)62
3-1壓力管道分類62
3-1-1壓力管道的定義62
3-1-2壓力管道分類、分級63
3-1-3中石化集團(tuán)公司壓力管道分類63
3-1-4管子系列標(biāo)準(zhǔn)63
3-2管道焊接常用標(biāo)準(zhǔn)64
3-2-1管道焊接常用標(biāo)準(zhǔn)64
3-2-2國外常用標(biāo)準(zhǔn)體系65
3-3壓力管道焊接規(guī)范規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)摘錄66
3-3-1國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程［1999］154號（摘錄）66
3-3-2鋼制壓力容器（GB 150—1998）69
3-3-3電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（管道篇）（DL 5031—1994）69
3-3-4船舶壓力管系的焊接（中國船級社《材料與焊接規(guī)范》1998）70
3-3-5工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（管道加工、管道焊接）
（GB 5023—1997）72
3-3-6現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（管道焊接）（GB 50236）76
3-3-7輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（SY 0401—1998）82
第4章焊管設(shè)備87
4-1手工電弧焊87
4-1-1手工電弧焊技術(shù)87
4-1-2手工電弧焊設(shè)備88
4-2埋弧自動焊92
4-2-1工藝參數(shù)92
4-2-2埋弧自動焊設(shè)備93
4-3鎢極氬弧焊（TIG）98
4-3-1鎢極氬弧焊電弧的特點(diǎn)98
4-3-2鎢極氬弧焊的不足98
4-3-3氬弧焊分類98
4-3-4鎢極氬弧焊的工藝參數(shù)99
4-3-5鎢極氬弧焊引弧的三種方法99
4-3-6鎢極端部形狀和電源99
4-3-7氬弧焊的應(yīng)用參數(shù)100
4-3-8手工鎢極氬弧焊設(shè)備100
4-4MIG/MAG熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)及設(shè)備106
4-4-1特點(diǎn)106
4-4-2MIG/MAG焊接工藝參數(shù)107
4-4-3MIG/MAG設(shè)備109
4-5二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊110
4-5-1CO2氣體保護(hù)焊特點(diǎn)110
4-5-2CO2氣體保護(hù)焊熔滴過渡種類及特點(diǎn)111
4-5-3設(shè)備及組成系統(tǒng)111
4-6等離子弧焊技術(shù)及設(shè)備112
4-6-1概述112
4-6-2等離子弧焊設(shè)備113
4-6-3設(shè)備品種113
4-7氣焊方法及設(shè)備114
4-7-1氣焊特點(diǎn)114
4-7-2氣焊操作方法116
4-8熱切割及設(shè)備116
4-8-1氣體火焰熱切割116
4-8-2等離子弧切割121
第5章焊前準(zhǔn)備126
5-1原材料管理126
5-1-1鋼材訂貨126
5-1-2檢驗(yàn)126
5-1-3復(fù)驗(yàn)126
5-1-4堆放126
5-1-5鋼材管理126
5-1-6鋼材發(fā)放127
5-2金工展開127
5-2-1展開原理127
5-2-2三種基本展開方法127
5-3號料133
5-3-1管道的中性層和下料計(jì)算133
5-3-2符號134
5-3-3鋼管最小彎曲半徑及長度計(jì)算134
5-4切割134
5-4-1各種切割方法的原理和特點(diǎn)135
5-4-2剪切135
5-4-3鋸割135
5-4-4氣割136
5-4-5等離子弧切割137
5-5邊緣加工138
5-5-1坡口三要素138
5-5-2坡口加工139
5-6成形加工145
5-6-1卷板（滾圓）145
5-6-2管子、管件及管道附件的配制（《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》
DL 5031—1994）148
5-7焊前技術(shù)準(zhǔn)備150
5-7-1焊接工藝評定試驗(yàn)150
5-7-2對焊接技術(shù)人員的要求150
5-7-3對焊工的要求150
第6章鋼質(zhì)管道焊接21法151
6-1概論151
6-2焊接材料153
6-2-1電焊條153
6-2-2焊絲160
6-2-3焊劑164
6-2-4焊接材料選用168
6-3焊管技術(shù)168
6-3-1焊接操作基本技術(shù)168
6-3-2焊管方法與技術(shù)（21法）170
6-3-3鋼管與法蘭連接189
6-4焊接管道檢驗(yàn)190
6-4-1焊縫外表質(zhì)量檢驗(yàn)190
6-4-2無損檢測191
6-4-3工業(yè)金屬管射線照相檢驗(yàn)和超聲波檢驗(yàn)（GB 50235—1997）191
第7章不銹耐熱低溫耐蝕鋼管道焊接194
7-1概述194
7-2不銹鋼特性194
7-2-1分類和牌號194
7-2-2不銹鋼的特性195
7-3不銹鋼焊接特點(diǎn)198
7-3-1可焊性綜述198
7-3-2焊縫腐蝕、脆化及防止措施198
7-4奧氏體不銹鋼管焊接199
7-4-1手工電弧焊199
7-4-2埋弧焊207
7-4-3鎢極氬弧焊210
7-4-4熔化極氬弧焊212
7-4-5等離子弧焊213
7-4-6氣焊214
7-5馬氏體不銹鋼板和鋼管焊接214
7-5-1分類及特性214
7-5-2焊接特點(diǎn)214
7-5-3焊接方法與焊接材料214
7-5-4焊接工藝215
7-6鐵素體不銹鋼板和管焊接216
7-6-1焊接特點(diǎn)216
7-6-2焊接工藝216
7-7鐵素體?舶率咸逅?相不銹鋼板及鋼管的焊接217
7-7-1鐵素體?舶率咸逅?相不銹鋼的特性217
7-7-2典型的鐵素體?舶率咸逅?相不銹鋼217
7-7-3三種雙相不銹鋼的焊接特點(diǎn)218
7-8不銹鋼管焊接工程實(shí)例218
7-8-100Cr20Ni18Mo6CuN耐蝕不銹鋼焊接218
7-8-2耐腐蝕性能219
7-8-3加工性219
7-8-4材料的焊接性219
7-8-5不銹鋼厚壁容器用埋弧自動焊焊接220
7-8-6不銹鋼中板爐體埋弧自動焊221
7-8-7不銹鋼導(dǎo)管環(huán)縫焊接222
7-8-8二氧化碳藥芯焊絲焊接不銹鋼管223
7-8-9等離子弧焊焊接不銹鋼容器“乳化缸”223
7-8-10手工電弧焊焊接-900mm×8mm不銹鋼管道224
7-8-11TP321管材的焊接225
7-9耐熱鋼、低溫鋼、耐蝕鋼鋼管焊接226
7-9-1耐熱鋼鋼管焊接226
7-9-2珠光體耐熱鋼焊接特點(diǎn)及工藝要點(diǎn)226
7-9-3奧氏體型耐熱鋼焊接特點(diǎn)及工藝要點(diǎn)232
7-9-4馬氏體型耐熱鋼焊接233
7-9-5鐵素體耐熱鋼焊接233
7-9-6耐熱鋼管焊接實(shí)例233
7-9-7低溫用鋼的焊接235
7-9-8耐蝕鋼焊接240
7-9-9工程實(shí)例——耐腐蝕合金鋼管MoNAl400的焊接241
第8章焊接制管243
8-1概述243
8-2高頻直縫電阻焊鋼管243
8-2-1高頻電阻焊243
8-2-2高頻感應(yīng)焊243
8-2-3高頻焊特點(diǎn)244
8-2-4高頻直縫電阻焊鋼管生產(chǎn)244
8-2-5高頻焊應(yīng)用范圍244
8-2-6高頻電阻焊焊接速度244
8-3鋼管生產(chǎn)工藝流程及主要特點(diǎn)244
8-4螺旋縫埋弧焊管246
8-4-1焊接材料246
8-4-2旋轉(zhuǎn)口埋弧焊工藝參數(shù)248
8-4-3關(guān)于螺旋焊管生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 9711-1—1998規(guī)定）248
8-4-4可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題分析248
8-5直縫埋弧焊鋼管250
8-5-1國外制管工業(yè)發(fā)展250
8-5-2我國直縫埋弧鋼管250
8-5-3大口徑直縫埋弧鋼管生產(chǎn)線（巨龍直縫埋弧焊管生產(chǎn)線）250
第9章長輸管道焊接技術(shù)253
9-1長輸管道焊接技術(shù)發(fā)展概論253
9-1-1管材鋼級現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢253
9-1-2焊接制管工藝（管型）254
9-1-3管道鋼管規(guī)格（管徑和長度）255
9-2前蘇聯(lián)長輸管道焊接256
9-2-1焊前準(zhǔn)備及對接口組裝256
9-2-2管子焊接站的焊接工作258
9-2-3雙面埋弧自動焊工藝261
9-2-4在線路工地上管道手工電弧焊的設(shè)備及技術(shù)工藝262
9-3德國、加拿大天然氣輸送管道的施工技術(shù)265
9-3-1大口徑鋼管彎管的制作265
9-3-2X80管道的試壓265
9-3-3焊縫檢測266
9-4我國長輸管道焊接工程266
9-4-1西氣東輸工程266
9-4-2藥芯焊絲半自動焊焊長輸油管271
9-4-3上向與下向復(fù)合焊接工藝焊接長輸大直徑厚壁水管272
第10章鈦鎳鋁銅管焊接274
10-1鈦合金管焊接274
10-1-1鈦及鈦合金分類274
10-1-2鈦材特點(diǎn)274
10-1-3鈦制品的焊接特點(diǎn)274
10-1-4提高焊接質(zhì)量的工藝措施274
10-1-5鈦的焊接方法275
10-1-6鈦及鈦合金焊接工藝276
10-1-7鈦及鈦合金管道焊接工藝277
10-1-8焊接實(shí)例278
10-2鎳管焊接279
10-2-1鎳及鎳合金的焊接性能279
10-2-2鎳及鎳合金手工焊接工藝280
10-2-3鎢極氬弧焊281
10-2-4實(shí)例——Ni200純鎳管道焊接281
10-3鋁及鋁合金管道的焊接282
10-3-1鋁及鋁合金焊接特點(diǎn)282
10-3-2焊接工藝283
10-3-3管道焊接285
10-4銅及銅合金管焊接286
10-4-1分類及牌號286
10-4-2焊接材料287
10-4-3銅及銅合金可焊性分析288
10-4-4焊管要領(lǐng)291
第11章塑料管道的焊接292
11-1概述292
11-2塑料管道的特點(diǎn)293
11-3塑料管道的規(guī)格尺寸294
11-4塑料管道的連接技術(shù)297
11-4-1熱熔對接焊和電熔焊297
11-4-2熱熔承插焊297
11-4-3機(jī)械連接297
11-5塑料管道焊接的機(jī)理298
11-6熱熔對接焊299
11-6-1熱熔對接焊的基本過程與參數(shù)300
11-6-2影響熱熔對接焊接頭性能的因素302
11-6-3熱熔對接焊接頭的焊接性能分析303
11-6-4熱熔對接焊機(jī)的分類及其特點(diǎn)304
11-6-5熱熔對接焊機(jī)的使用307
11-6-6熱熔對接焊機(jī)的故障分析308
11-6-7焊接接頭的基本要求309
11-7電熔焊310
11-7-1電熔焊的基本過程310
11-7-2電熔焊管件310
11-7-3電熔焊的控制方式311
11-7-4電熔焊接過程分析312
11-7-5影響電熔連接接口質(zhì)量的幾個因素314
11-7-6電熔焊機(jī)的特點(diǎn)及性能315
11-7-7電熔焊機(jī)的使用316
11-8施工輔助工具316
附錄鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則318
參考文獻(xiàn)338