上海惠生化工工程有限公司标准
乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程
WT-CMGE100502C-2007
20??-??-??发布 20??-??-??实施
上 海 惠 生 化 工 工 程 有 限 公 司 发 布
上海惠生化工工程有限公司 乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程 施工工艺及验收规程 WT-CMGE100502C-2007 实施日期 20??年??月??日
目 次
1 范围 ....................................................................................................................... 2 2 引用文件 ................................................................................................................ 2 3 焊工资格审核及操作技能考试 ................................................................................ 3
3.1 焊工资格审核 ................................................................................................. 3 3.2 焊工操作技能考试 ........................................................................................ 11 3.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领 ...................................... 13 4 焊接工艺评定审核 ................................................................................................ 13
4.1 炉管及炉体配管的焊接工艺评定审核 ........................................................... 13 4.2 炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定审核 ........................................................ 18 4.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领 ...................................... 20 5 焊接工艺及质量标准 ............................................................................................ 21
5.1 炉管及炉体配管的焊接工艺及质量标准 ........................................................ 21
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1 范围
WT-CMGE100502C-2007
1.1 为了保证乙烯裂解炉焊接质量，特制定乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收规程。 1.2 本规程规定了乙烯裂解炉焊接施工工艺及验收的要求。 1.3 本规程适用于石化行业所使用的乙烯裂解炉。 2 引用文件
下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本规程。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。
《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》 ASME B31.3 《化工厂和炼油厂管道》 ASME规范 第九卷 《焊接和钎焊评定》
GB50236 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB5310-1995 《高压锅炉用无缝钢管》 JB/T4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB/T4730-2005 《承压设备无损检测》 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》 SH/T-2000 《乙烯装置裂解炉施工技术规程》 SH/T3511-2000 《乙烯装置裂解炉施工技术规程》 SH/T3520-2004 《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》
SH/T3523-1999 《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》 SH/T3526-2004 《石油化工异种钢焊接规程》
SH3085-1997 《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》 SH3086-1998 《石油化工管式炉钢结构工程部件安装技术条件》 SH3501-2002 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH-J509 《石油化工工程焊接工艺评定》
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WT-CMGE100502C-2007 3 焊工资格审核及操作技能考试
从事乙烯裂解炉项目焊接施工的焊工，需要具备一定的焊接资格和相应的操作技能。所以在乙烯裂解炉焊接施工开始前，首先要审核焊工的焊接资格并考核相应的操作技能。
3.1 焊工资格审核
3.1.1 从事炉管和炉体配管焊接的焊工资格审核
审核焊工资格，就是审核焊工的合格证及合格证中的合格项目是否符合工程项目的要求。按照SH/T3511—2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中3.4.1的要求，从事炉管和炉体配管焊接的焊工，必须具备按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试合格的焊工合格证，并且焊工合格证中的合格项目应符合乙烯裂解炉装置的相应要求。
按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试合格的焊工合格证，使用国家质量监督检验检疫总局统一印制的“锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证”，因此在审核时很容易与其他类别的焊工合格证进行区别。
焊工合格证中的每一个合格项目，按照手工焊和自动焊两种不同的焊接方法，分别用6个单元代号和3个单元代号来表示。乙烯裂解炉炉管和炉体配管焊接主要采用手工焊，所以掌握焊工合格证中的手工焊合格项目的表示方法，就能够审核焊工的合格项目是否符合炉管和炉体配管焊接的要求。
焊工合格证中的每一个手工焊合格项目，是用6个单元代号来表示的。即：(1)—(2)—(3)—(4)/(5)—(6)。每个单元及代号表示的内容和意义见表3.1.1。
表3.1.1 合格项目的单元内容及代号意义
单元号 (1) 单元内容 代号表示意义 焊接方法 GTAW——钨极氩弧焊 SMAW——焊条电弧焊 Ⅰ—碳素钢(Q235、10、20等) Ⅱ—低合金钢(16Mn、15MnV、12CrMo等) (2) 试件钢号Ⅲ—马氏体钢、铁素体不锈钢(1Cr5Mo、0Cr13、1Cr17、类别 1Cr9Mo1等) Ⅳ—奥氏体不锈钢、双相不锈钢(1Cr19Ni9、1Cr23Ni18、0Cr25Ni20等) (3)
焊接位置 1G—管材对接水平转动 2G—管材对接垂直固定 第 3 页 共 53 页
WT-CMGE100502C-2007 5G—管材对接水平固定 6G—管材对接45°固定 (4) (5) 试件焊缝金属厚度 用数字1、2、3、4、5------等表示，单位是毫米(mm)。 试件外径 用数字1、2、3、4、5------等表示，单位是毫米(mm)。 F1—非奥氏体钢钛钙型焊条 如：J422、J502等。 F2—纤维素型焊条 如：J425、J505等。 F3—马氏体、铁素体不锈钢钛型、钛钙型焊条 如：G202、G302等。 F3J—非奥氏体钢低氢型、碱型焊条 (6) 焊接材料 如：J427、J507、R307、G307等。 F4—奥氏体不锈钢钛型、钛钙型焊条 如：A101、A132、A202、A302等。 F4J—奥氏体不锈钢碱性焊条 如：A137、A307、A407等。 焊接时不填充焊丝 实芯焊丝 药芯焊丝 在了解每个单元表示的意义以后，举实例说明焊工合格证中的手工焊合格项目的表
示方法。
例1：焊工考试的试件为外径60mm、厚度6mm的离心铸造管HP40。采用手工钨极氩弧焊焊接，焊丝为实芯焊丝，试件焊接位置是水平固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：
GTAW—HP40—5G—6/60—02
例2：焊工考试的试件为外径165mm、厚度14mm的奥氏体不锈钢管1Cr19Ni9。使用手工钨极氩弧焊打底，焊丝为药芯焊丝，打底焊缝的金属厚度是3mm。然后采用F4类焊条手工电弧焊填充、盖面。试件焊接位置是垂直固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：
GTAW--Ⅳ—2G—3/165—03 SMAW--Ⅳ—2G—11/165—F4
例3：焊工考试的试件为外径120.8mm、厚度6.4mm的离心铸造管KHR45A。采
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用手工钨极氩弧焊焊接，焊丝为实芯焊丝，试件焊接位置是450固定。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：
GTAW—KHR45A—6G—6.4/120.8—02
3.1.2 焊工合格证的合格项目符合炉管和炉体配管焊接要求的必要条件
在对焊工合格证和合格项目进行确认后，还要进一步审查焊工合格证中的这些合格项目，是否符合炉管和炉体配管焊接的相应要求。如果一项合格项目的6个单元，其中每个单元所表示的内容都与炉管焊接施工时的情况一致，那么这项合格项目当然符合要求。但事实上这种情况很少见，一项合格项目的6个单元中，经常会有一个或几个单元与炉管焊接施工时的情况不同。那么存在这些差异的时候，哪些情况下焊工可以直接从事炉管的焊接，哪些情况下焊工需要重新考试呢？下面分别对合格项目每个单元的情况进行分析说明。
第一单元(1)—合格项目的焊接方法。
合格项目的焊接方法与炉管焊接施工中采用的焊接方法必须一致。如果不一致，焊工必须按炉管焊接施工中采用的焊接方法重新考试。
第二单元(2)—合格项目的钢号种类。
如果合格项目的钢号与炉管的钢号都在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号范围内，那么合格项目的钢号类别号比炉管钢号的类别号高时，焊工可不重新考试；合格项目的钢号类别号比炉管钢号的类别号低时，则焊工必须重新考试。如果合格项目的钢号与炉管钢号同为奥氏体不锈钢(包括离心铸造管)，那么合格项目的钢号中Ni、Cr两种主要合金元素的含量比炉管钢号中的含量高时，焊工可不重新考试；合格项目的钢号中Ni、Cr两种主要合金元素的含量比炉管钢号中的含量低时，则焊工必须重新考试。如果合格项目的钢号与炉管钢号同为铁镍合金和镍合金，那么即使合格项目的钢号与炉管钢号不一致，焊工也不须重新考试。
第三单元(3)—合格项目的焊接位置。
合格项目的焊接位置对于炉管焊接位置的适用范围见表3.1.2-1。
3.1.2-1 合格项目焊接位置的适用范围
合格项目的焊接位置 垂直固定(2G) 水平固定(5G) 炉管的焊接位置 必须垂直固定(2G) 必须水平固定(5G) 炉管焊接采取其他位置 焊工重新考试 焊工重新考试
第四单元(4)—合格项目的焊缝金属厚度。
如果合格项目的焊接方法是GTAW，那么焊缝金属厚度t就是GTAW一种焊接方法的焊缝金属厚度，它等于合格项目的试件母材厚度T。如果合格项目的焊接方法是GTAW+SMAW，那么焊缝金属厚度t就有两个数值，一个是GTAW的焊缝金属厚度，
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WT-CMGE100502C-2007 一个是SMAW的焊缝金属厚度。这两种焊接方法的焊缝金属厚度之和等于合格项目的试件母材厚度T。
相对于合格项目的一种焊接方法的焊缝金属厚度t，如果炉管焊接施工中同种焊接方法的焊缝金属厚度在相应的范围内，那么焊工可不重新考试；如果超出这个范围，焊工必须重新考试。这个相应的范围与合格项目的母材厚度T有关, 见表3.1.2-2。
3.1.2-2 合格项目焊缝金属厚度t适用于炉管同种焊接方法的焊缝金属厚度围 合格项目的母材厚度(mm) T＜12 T≥12 适用于炉管同种焊接方法的焊缝金属厚度范围 最小值 不限 不限 最大值 2t 不限(注) 注：合格项目焊缝金属厚度t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层。
第五单元(5)—合格项目的试件外径。
相对于合格项目的试件外径D，如果焊接施工时的炉管外径在一个相应的范围内，那么焊工可不重新考试。如果超出这个范围，焊工必须重新考试。这个相应的范围与合格项目的试件外径D有关，具体规定见表3.1.2-3。
表3.1.2-3 合格项目的试件外径适用于炉管外径的范围
合格项目的试件外径D(mm) D＜25 25≤D＜76 D≥76 适用于焊接施工的炉管外径的范围 最小值(mm) D 25 76 最大值 不限 不限 不限 第六单元(6)—合格项目的焊接材料。
合格项目中采用的焊丝种类有三种：不填充焊丝(01)、实芯焊丝(02)、药芯焊丝(03)。如果炉管焊接施工时采用的焊丝种类与合格项目中采用的焊丝种类相同，那么焊工不须重新考试。如果炉管焊接施工时采用的焊丝种类与合格项目中采用的焊丝种类不同，则焊工必须按照炉管焊接施工时采用的焊丝种类重新考试。
合格项目中采用的焊条类别有六类：F1、F2、F3、F3J、F4、F4J，如表1所述。合格项目的焊条类别适用于炉管焊接施工的焊条类别范围见表3.1.2-4。
表3.1.2-4 合格项目的焊条类别适用于炉管焊接的焊条类别范围 合格项目的焊条类别 F1 F2
适用于炉管焊接的焊条类别范围 必须采用F1 F2或F1 第 6 页 共 53 页
采用其他焊条类别 焊工重新考试 焊工重新考试 WT-CMGE100502C-2007 F3 F3J F4 F4J 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 F3或F1 F3J、F3或F1 必须采用F4 F4J或F4 在审查完一项合格项目的6个单元后，还要审查一下取得这项合格项目的准确日期。焊工合格证中的合格项目有效期为3年，如果一项合格项目已经超过有效期，并且没有办理由发证的安全监察机构批准的延长使用期的相关手续，那么此项合格项目无效，焊工需要重新考试。
3.1.3 从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工资格审查
按照《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中2.1.3的规定，从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工，应具备按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定考试合格的焊工合格证，并且焊工合格证中的合格项目应符合乙烯裂解炉炉壳和框架钢结构焊接的相应要求。
按照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定考试合格的焊工合格证，采用的格式在《现场设备、工业管道施工及验收规范》的B.0.3中有明确规定。焊工合格证书的封面为：“现场设备、工业管道焊接---焊工合格证”。在审查时很容易与其他类别的焊工合格证进行区别。
焊工合格证中的每一项合格项目，用5个单元代号来表示。即： (1)—(2)—(3)—(4)—(5)
每个单元及代号表示的内容和意义见表3.1.3。
表3.1.3 合格项目的单元内容及代号意义
单元号 单元内容 代号表示意义 D—焊条电弧焊 (1) 焊接方法 WS—手工钨极氩弧焊 Rb—二氧化碳气体保护焊 WS和D联合使用时的表示方法—WS/D 试件类别 P—板状试件 T—管状试件 G—坡口对接焊缝 F—角焊缝 F—板状试件平焊 V—板状试件立焊 第 7 页 共 53 页
(2)三项内容 焊缝类别 焊接位置
WT-CMGE100502C-2007 H—板状试件横焊、管状试件垂直固定 O—板状试件仰焊 A—管状试件水平固定 Ai—管状试件450固定 Fr—管状试件水平转动 试件钢号类别 1-1 —碳素钢，如：Q235A、B、C、10、20等。 2A-2 —低合金结构钢，如：Q345、16Mn、15MnV。 不同钢号相焊(如：20+16Mn)表示方法—20/16Mn。 焊丝—直接用焊丝牌号表示，如：H08MnSi。 F1—非奥氏体钢钛型、钛钙型焊条。如：J422、J502、R302等。 F2—非奥氏体钢低氢型、碱型焊条。如：J427、J507、R307等。 (4) 焊接材料 F3—奥氏体不锈钢钛型、钛钙型焊条。如：A132、A202、A302等。 F4—奥氏体不锈钢低氢型、碱型焊条。如：A137、A307、A407等。 F5—镍及镍合金焊条。如：ENiCrFe-3、ENiCrMo-3、ENiCrCoMo-1等。 (5) 附加代号 D—背面加垫板或双面焊。 代号省略—单面焊不带垫板。 (3) 在了解每个单元及代号表示的内容和意义以后，举实例说明焊工合格证中的合格项目的表示方法。
例1：焊工考试的试件为厚度16mm的Q235B钢板。采用J427焊条手工电弧焊，坡口对接焊缝双面焊接，焊接位置为立焊。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：
D—PGV—(1-1)—F2—D
例2：焊工考试的试件为厚度10mm的16Mn钢板。采用J507焊条手工电弧焊，坡口对接焊缝单面不带垫板焊接，焊接位置为横焊。此项考试合格，在焊工合格证中的表示方法为：
D—PGH—(2A-2)—F2
3.1.4 焊工合格证的合格项目符合炉壳和框架钢结构焊接要求的必要条件
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在对焊工合格证和合格项目进行确认以后，还要进一步审查焊工合格证中的这些合
格项目，是否符合炉壳和框架钢结构焊接的相应要求。如果一项合格项目中的5个单元，其中每个单元表示的内容都与炉壳和框架钢结构焊接施工时的情况一致，那么这项合格项目当然符合要求，但事实上这种情况很少见。一项合格项目的5个单元中，经常会有一个或几个单元与炉壳和框架钢结构焊接施工时的情况不同。那么存在这些差异的时候，哪些情况下焊工可以直接从事炉壳和框架钢结构的焊接，哪些情况下焊工需要重新考试呢？下面分别对合格项目每个单元的情况进行分析说明。
第一单元(1)—合格项目使用的焊接方法。合格项目的焊接方法与炉壳和框架钢结构焊接施工时的焊接方法必须一致。如果不一致，焊工必须按炉壳和框架钢结构焊接施工时采用的焊接方法重新考试。
第二单元(2)—合格项目的试件类别、焊缝类别和焊接位置。合格项目的试件和焊缝类别适用于钢结构焊接施工的焊缝形式范围见表3.1.4-1。合格项目的焊接位置适用于钢结构焊接施工的焊接位置范围见表3.1.4-2。
表3.1.4-1 合格项目试件和焊缝类别适用于钢结构施工的焊缝形式范围 合格项目的试件和焊缝类别 板状坡口对接焊缝 板状角焊缝 管状坡口对接焊缝 适用于钢结构施工焊缝形式范围 板状坡口对接焊缝、板状角焊缝 板状角焊缝 板状、管状坡口对接焊缝管板角焊缝 钢结构施工采取其他焊缝形式 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 表3.1.4-2 合格项目的焊接位置适用于钢结构施工的焊接位置范围
合格项目的焊接位置 平焊 横焊 立焊 仰焊 水平转动 垂直固定 水平固定 45°固定 适用于钢结构施工焊接位置 平焊 横焊、平焊 立焊、平焊 仰焊、平焊 平焊 横焊、平焊 平焊、立焊、仰焊 所有位置 钢结构施工采取其他焊位置 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工考试重新 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 第三单元(3)—合格项目的钢号类别和厚度
合格项目的钢号类别适用于钢结构焊接施工的钢号类别范围见表3.1.4-3。合格项
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WT-CMGE100502C-2007 目的厚度适用于钢结构焊接施工的钢材厚度范围见表3.1.4-4。
表3.1.4-3 合格项目的钢号类别适用于钢结构施工的钢号类别范围
合格项目的钢号类别 1-1类如：Q235、10、2等。 适用于钢结构焊接 施工的钢号类别范围 钢结构焊接施工的钢号为其他类别 1-1类如：Q235、10、20等。 焊工重新考试 2A-2类如：Q345、2A-2类、1-1类如：Q345、16Mn等。 16Mn、Q235、10、20等。 焊工重新考试 表3.1.4-4 合格项目试件的厚度适用于钢结构施工的钢材厚度范围
合格项目试件的厚度(T) T＜10mm(对接) T=10～20mm(对接) 角焊缝 适用于钢结构 施工的钢材厚度范围 ≤2T 5mm～2T 不受限制 钢结构施工的钢材 厚度超出厚度范围 焊工重新考试 焊工重新考试 第四单元(4)—合格项目采用的焊接材料
合格项目采用的焊接材料适用于钢结构焊接施工的焊接材料范围见表3.1.4-5。 第五单元(5)—合格项目的附加代号
合格项目的附加代号，表示焊接时采用单面焊不带垫板、还是双面焊(包括单面焊带垫板)。它适用于钢结构焊接施工的范围见表3.1.4-6。
表3.1.4-5 合格项目采用的焊接材料适用于钢结构施工的焊接材料范围 合格项目的焊接材料 实芯焊丝 药芯焊丝 F1如：J422、J502等 F2如：J427、J507等 F3如：A132、A302等 F4如：A137、A307等 F5如：ENiCrFe-3等 适用于钢结构施工的焊接 材料范围 相同或不同型号的实芯焊丝 相同或不同型号的药芯焊丝 F1 F2和F1 F3 F4和F3 F5、F4和F3
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钢结构施工采用 其他焊接材料 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 焊工重新考试 WT-CMGE100502C-2007
钢结构施工采取 其他焊接形式 焊工重新考试 表3.1.4-6 合格项目的附加代号适用于钢结构焊接施工的范围
合格项目的附加代号 D—表示双面焊或 单面焊带垫板 取消附加代号—表示 单面焊不带垫板 适用于钢结构焊接 施工的范围 双面焊或单面焊带垫板 单面焊不带垫板、双面焊、单面焊带垫板 焊工重新考试 在审查完一项合格项目的5个单元后，还要审查一下取得这项合格项目的准确日期。焊工合格证中的合格项目有效期为3年。如果一项合格项目已经超过有效期，并且没有办理由焊工考试委员会批准延长有效期的相关手续，那么此项合格项目无效，焊工需要重新考试。 3.2 焊工操作技能考试
3.2.1 从事炉管和炉体配管焊接的焊工操作技能考试
对于从事炉管和炉体配管焊接的焊工，在焊工资格审查合格后，为了掌握焊工操作技能的实际水平，还应该根据工程项目的要求及现场情况，对一部分或全部焊工进行操作技能考试。操作技能考试依据的标准和采取的方法有以下几种。 3.2.1.1 按ASME规范 第九卷〈焊接和钎焊评定〉进行考试
国外的工程公司和专利商，对于从事炉管和炉体配管焊接的焊工，经常要求在现场按照ASME规范 第九卷〈焊接和钎焊评定〉进行操作技能考试。考试的详细规定参见ASME 第九卷 第三章“焊接技能评定”。此规定中的考试方法有两种，一种是采用考试试件进行操作技能考试，这种考试方法与中国的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的考试方法基本一致。
另一种方法是在焊工所焊的第一条长度为152mm的产品焊缝上采用射线检测对该焊工进行技能评定。对于铬镍奥氏体离心铸造管、铁镍合金管这些价格昂贵炉管的焊工考试，这种方法是很适用的。它可以不用准备焊工考试和练习用的管材，因为考试是在产品焊缝上进行，而练习可以采用普通的铬镍奥氏体钢管和工程实际所用的焊接材料来进行。如果采用这种考试方法，则必须对焊工的考试一次成功率有较大的把握，否则会造成数量较多的不合格产品焊缝，增加了焊缝返修的工作量。所以在考试前应该要求焊工进行充分的练习，并经有经验的专业技术人员和质量检查人员对其操作技能水平确认后，再进行正式考试。考试一定要分批进行，首先选择少量的操作技能水平高的焊工参加考试。如果这些焊工考试的一次合格率很高，可以扩大考试范围；如果一次合格率较低，则应该停止考试，继续进行练习。要注意的是在焊工练习过程中，管材可以用其他材料代替，但焊材必须采用工程实际中要采用的焊接材料，否则达不到练习的目的。
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WT-CMGE100502C-2007 3.2.1.2 按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试
从事炉管和炉体配管焊接的焊工，在通过了焊工合格证中的合格项目审核后，已经具备了从事炉管和炉体配管焊接的资格，那么在现场还要按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》重复进行考试的目的何在呢？
从目前国内各地有资格颁发“锅炉压力容器压力管道焊工合格证”的机构和企业来看，在管理制度的健全和严格程度上有很大差别，因而出现已取得焊工合格证的焊工操作技能水平参差不齐的现象。为保证工程的焊接质量，在现场对已经取得焊工合格证的焊工进行操作技能考试，确认其真实的操作水平是很必要的。
《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》中的考试方法是采用考试试片进行考试，因此必须准备焊工练习和考试用的管材和焊材。根据工程项目要求及焊工操作技能水平，决定是抽查考试还是全部考试。此规则中将焊工考试的钢材分为四类：
第一类——碳素钢。
第二类——低合金钢（包括铬钼耐热钢）。 第三类——马氏体钢、铁素体不锈钢。 第四类——奥氏体不锈钢、双相不锈钢。
按此规则进行考试，对焊接完的试件只进行外观和射线检验，即可确认焊工碳素钢（20、A106）、铬钼耐热钢（P11、P22）、奥氏体不锈钢（TP304、TP321、TP347等）的真实操作水平。
3.2.1.3 按《石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523 进行考试
在《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》中，焊工考试的四类钢材没有包括裂解炉常用的离心铸造管。国内规范只有《石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》对离心铸造管类材料的焊工考试做了规定。在此规范的表3.2.1中，把普通奥氏体不锈钢和离心铸造管划分在同一类别，并按主要合金元素铬、镍含量的不同分成1、2、3、4四个组别。第1、2组为普通奥氏体不锈钢；第3组为离心铸造管30-25Cr-20Ni和40-25Cr-20Ni(HK30、HK40等)；第4组为离心铸造管40-35Ni-25Cr(HP40等)。
此规范对离心铸造管焊工考试的规定如下： a） 焊工考试采用考试试件进行。
b） 第3、4组的离心铸造管需要单独考试，但高组别的第4组材 料考试合格可以免考低组别的第3组材料。
c） 因为离心铸造管价格昂贵，焊工考试的母材允许采用普通铬
镍奥氏体不锈钢替代。但焊接材料不能代用，必须使用工程实际所用的焊接材料。
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d） 考试试件焊完后，只进行外观检验和射线检验。 3.2.1.4 按《KBR公司裂解炉技术标准》进行考试
从事SCORE型裂解炉辐射段炉管焊接的焊工，在焊接施工前要按《KBR公司裂解炉技术标准》进行操作技能考试。此标准对辐射段炉管焊工考试的规定如下：
a） 焊工考试采用考试试件进行。 b） 考试焊接位置为水平固定障碍焊。
c） 试件焊完后进行焊缝外观检验，检验标准如下： 焊缝外侧余高≤ 1.6mm
焊缝内侧余高≤ 1.2mm，采用通球法检验。 d） 外观检验合格后，进行射线检验。
3.2.2 从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工操作技能考试
从事炉壳和框架钢结构焊接的焊工，在焊工资格审查合格后，一般可以不进行现场操作技能考试。但如果遇到下列情况之一时，应当进行现场操作技能考试。
a） 焊接施工开始后，发现有数量较多的焊工焊接质量差，操作技能不能满足工程
要求。
b） 在炉壳和框架钢结构设计文件中，需要进行无损检测的焊缝比例较高，对焊工
操作技能有特殊要求的工程项目。
3.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领
3.3.1 在审查焊工资格时，一定要求施工分包方提供焊工合格证的原件，不能以复印件作为确认的依据。
3.3.2 从事钢结构焊接的焊工，如果只具备《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的焊工合格证，并且合格证中具有满足钢结构焊接要求的相应合格项目，那么可以确认此焊工的钢结构焊接资格符合要求。
3.3.3 在现场按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》、ASME标准第九卷或专利商的技术标准进行焊工考试，目的是验证焊工操作技能的真实水平。如果施工分包方的焊工，没有取得由国家安全监察机构批准的压力管道焊接资格，想采取现场考试来取得这种资格，是不符合法规要求的。 4 焊接工艺评定审核
承担乙烯裂解炉焊接施工的施工分包方，必须具备能满足裂解炉焊接施工要求的焊接工艺评定。所以在乙烯裂解炉焊接施工开始前，要审核施工分包方的焊接工艺评定文件。
4.1 炉管及炉体配管的焊接工艺评定审核
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WT-CMGE100502C-2007 《乙烯装置裂解炉施工技术规程》的3.4.1中规定，炉管及炉体配管焊接前，应进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应执行《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的规定。但在GB50236中并未对乙烯裂解炉中常见的离心铸造管进行分类。国内规范只有《石油化工铬镍奥氏体不锈钢、铁镍合金和镍基合金管道焊接规程》SH/T3523的3.2中，对离心铸造管进行分类并制定了焊接工艺评定规则。因此炉管和炉体配管焊接工艺评定应同时执行GB50236和SH/T3523两个标准。下面详细说明炉管及炉体配管的焊接工艺评定需要审核的项目和审核方法。 4.1.1 焊接工艺评定的焊接方法
炉管焊接施工中采用的焊接方法通常是钨极氩弧焊(GTAW)或者钨极氩弧焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)。焊接工艺评定的焊接方法必须包括炉管焊接施工中采用的所有焊接方法。即：当炉管焊接施工中采用的焊接方法为钨极氩弧焊(GTAW)时，焊接工艺评定的焊接方法必须要有钨极氩弧焊(GTAW)；当炉管焊接施工中采用的焊接方法为钨极氩弧焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)时，焊接工艺评定的焊接方法必须既有钨极氩弧焊(GTAW)又有焊条电弧焊(SMAW)。否则施工分包方必须按炉管焊接施工中采用的焊接方法重新进行焊接工艺评定。 4.1.2 焊接工艺评定的母材种类
炉管焊接施工中的管材类别是各种各样的，不同的管材对焊接工艺评定的母材有不同的要求。炉管焊接施工中的各种管材对焊接工艺评定母材的要求见表4.1.2。
表4.1.2 炉管焊接施工的管材对焊接工艺评定母材的要求
炉管焊接施工的管材 类别 钢材牌号 A106Gr.B+A106Gr.B 碳素钢 20G+20G A106Gr.B+20G P11+P11 P22+P22 铬钼耐热P91+P91 钢 P11+P22 P11+P91 P22+P91
对焊接工艺评定母材的要求 焊接工艺评定采用其他母材 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 A106Gr.B+A106Gr.B 20G+20G 或10+10、20+20 A106Gr.B+20G 或 A106Gr.B+10、20 P11+P11 P22+P22 P91+P91 P11+P22 或P22+P22 P11+P91 P22+P91 第 14 页 共 53 页
WT-CMGE100502C-2007 普通铬镍奥氏体钢 TP304H、TP321H、TP347H其中任意两种相焊 25Cr-35Ni(Nb)+ 25Cr-35Ni(Nb) 35Cr-45Ni(Nb)+ 35Cr-45Ni(Nb) 离心铸造Incoloy800(H)+ 管和铁镍Incoloy800(H) 合金 25Cr-35Ni(Nb)+ 35Cr-45Ni(Nb) 25Cr-35Ni(Nb)+ Incoloy800(H) 离心铸造管和铁镍合金 碳钢 + 35Cr-45Ni(Nb)+ Incoloy800(H) A106Gr.B+P11 A106Gr.B+P22 重做工艺评定 TP304H、TP321H、TP347H其中任意两种相焊 25Cr-35Ni(Nb)+25Cr-35Ni(Nb) 重做工艺评定 35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb) 重做工艺评定 Incoloy800(H)+Incoloy800(H)或 Incoloy825+Incoloy825 25Cr-35Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb)或 35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb) 25Cr-35Ni(Nb)+Incoloy800(H) 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 35Cr-45Ni(Nb)+Incoloy800(H) 重做工艺评定 A106Gr.B+P11 A106Gr.B+P22 20G+P11 或10、20+P11 20G+P22 或10、20+P22 TP304HA106Gr.B + TP321H中任意一种TP347H 20GTP304H10 + TP321H 中任意一种20TP347H 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 铬钼耐热20G+P11 钢 碳钢 + 20G+P22 TP304HA106Gr.B+TP321HTP347H 普通铬镍TP304H20G+ 奥氏体钢 铬钼耐热钢 + TP321HTP347H TP304HP11+ TP321HTP347H 重做工艺评定 TP304HP11+TP321H 中任意 一种 TP347H TP304HP22+TP321H 中任意一种TP347H 第 15 页 共 53 页
重做工艺评定 普通铬镍TP304HP22 + 奥氏体钢
TP321HTP347H 重做工艺评定 TP304HP91+ TP321HTP347H 25Cr-35Ni(Nb)+ 普通铬镍TP304H奥氏体钢 + 铬镍奥氏体离心铸造管及铁镍合金 TP321HTP347H 35Cr-45Ni((Nb)+ TP304HTP321HTP347H Incoloy8+TP304H、 TP321H、TP347H 、 WT-CMGE100502C-2007 重做工艺评定 TP304HP91+TP321H 中任意一种TP347H TP304H25Cr-35Ni(Nb)+ TP321H 中任意或TP347H一种 25Cr-35Ni(Nb)+25Cr-35Ni(Nb) TP304H35Cr-45Ni(Nb)+ 重做工艺评定 、TP321H中任意或TP347H一种重做工艺评定 35Cr-45Ni(Nb)+35Cr-45Ni(Nb) Incoloy800H TP321H TP347H中任一种 +TP304H、重做工艺评定 4.1.3 焊接工艺评定的母材厚度和焊缝金属厚度 4.1.3.1 焊接工艺评定的母材厚度
焊接工艺评定的母材厚度对于炉管焊接施工中的管材厚度有一
个适用范围，如果炉管的厚度超出这个范围，就要重新进行焊接工艺评定。适用的范围见表4.1.3.1。
表4.1.3.1 焊接工艺评定母材的厚度适用于炉管施工的管材厚度范围
焊接工艺评定母材的厚度(T) 1.5mm≤T＜8mm T≥8mm 适用于炉管施工的管材厚度范围 最小值 1.5mm 0.75T 最大值 2T(且≤12mm) 1.5T 超出厚度范围 重做工艺评定 重做工艺评定 4.3.1.2 焊接工艺评定的焊缝金属厚度
焊接工艺评定的每种焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度，对于炉管焊接施工中相同的焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度，也有一个限定的适用范围。如果焊接施工中的焊缝金属厚度超出这个范围，也要重新进行焊接工艺评定。限定的适用范围如下：
当焊接工艺评定的一种焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度为S时，炉管焊接施工中相同的焊接方法(GTAW或SMAW)的焊缝金属厚度的最小值不限；最大值为2S。
4.1.4 焊接工艺评定的焊接材料
焊接工艺评定的焊接材料必须与炉管焊接施工中采用的焊接材料相同。常用两种焊
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WT-CMGE100502C-2007 接方法对焊接材料的要求如下。
a） 焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用的焊丝钢号，必须与炉管焊接施工中
钨极氩弧焊(GTAW)采用的焊丝钢号相同。否则必须重新进行焊接工艺评定。 b） 焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号(牌号中第三位数字除外)，
必须与炉管焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号(牌号中第三位数字除外)相同。否则必须重新进行焊接工艺评定。
c） 焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号与炉管焊接施工中焊条电
弧焊(SMAW)采用的焊条牌号仅第三位数字不同，而且焊接工艺评定的焊条牌号第三位数字为6或7、炉管焊接施工的焊条牌号第三位数字为1、2、3、4、5其中之一时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但需要采用炉管焊接施工的焊条焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。
4.1.5 焊接工艺评定的焊后热处理类别
焊后热处理的类别有：不进行焊后热处理、焊后固溶或稳定化热处理、消除应力热处理、正火、正火加回火、淬火加回火等。
焊接工艺评定的焊后热处理类别，必须与炉管焊接施工中采用的焊后热处理类别相同，否则必须重新进行焊接工艺评定。 4.1.6 焊接工艺评定的预热和层间温度 4.1.6.1 焊接工艺评定的预热温度
当焊接工艺评定的预热温度比炉管焊接施工中采用的预热温度高50℃以上时，必须按炉管焊接施工中采用的预热温度重新进行焊接工艺评定。 4.1.6.2 焊接工艺评定的层间温度
当焊接工艺评定的最高层间温度比炉管焊接施工中的最高层间温度低50℃以上时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按照炉管焊接施工中的最高层间温度焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。
4.1.7 焊接工艺评定的保护气体种类和混合配比 4.1.7.1 焊接工艺评定的保护气体种类
当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用一种保护气体，而炉管焊接施工中的钨极氩弧焊(GTAW)采用另一种保护气体时，必须采用炉管焊接施工中的保护气体重新进行焊接工艺评定。
当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用一种保护气体，而炉管焊接施工中钨极氩弧焊(GTAW)采用两种或两种以上混合保护气体时，必须按照炉管焊接施工中采用的混合保护气体重新进行焊接工艺评定。 4.1.7.2 焊接工艺评定的保护气体混合配比
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WT-CMGE100502C-2007 当焊接工艺评定的钨极氩弧焊(GTAW)采用两种或两种以上混合保护气体时，如果炉管焊接施工中钨极氩弧焊(GTAW)也采用两种或两种以上相同的混合保护气体、但混合配比与焊接工艺评定不一致，则必须按炉管焊接施工中采用的混合保护气体配比重新进行焊接工艺评定。
4.1.8 焊接工艺评定的电流种类和极性 4.1.8.1 焊接工艺评定的电流种类
焊接工艺评定的电流种类(交流或直流)如果和炉管焊接施工中采用的电流种类(交流或直流)不一致时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中采用的电流种类(交流或直流)焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。 4.1.8.2 焊接工艺评定的直流电源极性
当焊接工艺评定的电流种类为直流电源时，极性(正极性或反极性)如果和炉管焊接施工中采用的直流电源极性(正极性或反极性)不一致，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中采用的直流电源极性焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。
4.1.9 焊接工艺评定的焊接线能量
当焊接工艺评定的焊接线能量小于炉管焊接施工中的焊接线能量时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按炉管焊接施工中的焊接线能量焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。
4.1.10 焊接工艺评定的焊缝形式
焊接工艺评定的焊缝形式必须采用坡口对接焊缝。不论炉管焊接施工中的焊缝形式是坡口对接焊缝还是承压角焊缝，都不能采用角焊缝形式来进行焊接工艺评定。 4.2 炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定审核
《乙烯装置裂解炉施工技术规程》SH/T-2000的2.1.3中规定：“炉壳和框架钢结构的现场焊接及焊缝质量应符合《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》SH3086的规定。”
《石油化工管式炉钢结构工程部件安装技术条件》SH3086-1998的2.5.1中规定：“焊接工艺评定应按现行《石油化工工程焊接工艺评定》SHJ509或《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708的规定进行。”《石油化工工程焊接工艺评定》SHJ509中的常用钢材分类，没有包括炉壳和框架钢结构焊接施工中大量采用的Q235-B。《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4708-2000的表2中对Q235-B进行了明确的分类分组。因此，炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定应主要执行〈钢制压力容器焊接工艺评定〉JB/T4708-2000。
下面详细说明炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定需要审核的项目和审核方法。
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WT-CMGE100502C-2007 4.2.1 焊接工艺评定的焊接方法
焊接工艺评定的焊接方法与炉壳和框架钢结构焊接施工中采用的焊接方法必须一致。炉壳和框架钢结构的焊接施工，通常采用焊条电弧焊(SMAW)。所以，要求焊接工艺评定的焊接方法必须是焊条电弧焊(SMAW)。否则需要重新进行焊接工艺评定。 4.2.2 焊接工艺评定的母材种类
炉壳和框架钢结构焊接施工中的钢材种类主要有：Q235-B、Q345、16Mn。它们对焊接工艺评定母材的要求见表4.2.2。如果焊接工艺评定的母材不能满足这些要求，那么必须重新进行焊接工艺评定。
表4.2.2 钢结构焊接施工的钢材对焊接工艺评定母材的要求
钢结构焊接施工的钢材 Q235-B+Q235-B Q345+Q345 16Mn+16Mn Q235-B+Q345 Q235-B+16Mn 对焊接工艺评定母材的要求 焊接工艺评定采用 其他母材 Q235-B+Q235-B或10+10、20+20 重做工艺评定 Q345+Q345 16Mn+16Mn或16MnR+16MnR Q235-B+Q345 Q235-B+16Mn或16Mn+16Mn 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 重做工艺评定 4.2.3 焊接工艺评定的母材厚度和焊缝金属厚度 4.2.3.1 焊接工艺评定的母材厚度
焊接工艺评定的母材厚度对于炉壳和框架钢结构焊接施工中的钢材厚度有一个限定的适用范围，如果钢结构的钢材厚度超出这个范围，就需要重新进行焊接工艺评定。这个限定的范围见表4.2.3.1。
表4.2.3.1 焊接工艺评定母材的厚度适用于钢结构施工的钢材厚度范围 焊接工艺评定母材适用于钢结构施工的钢材厚度范围 的厚度(T) 1.5mm≤T＜8mm T≥8mm 最小值 1.5mm 0.75T 最大值 2T 2T 钢结构施工的钢材厚度超出范围 重做工艺评定 重做工艺评定 4.2.3.2 焊接工艺评定的焊缝金属厚度
焊接工艺评定的一种焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度，对于钢结
构焊接施工中相同的焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度也有一个限定的适用范围。如果钢结构焊接施工中的焊缝金属厚度超出这个限定的范围，需要重新进行焊接工艺评定。这个限定的适用范围规定如下：
当焊接工艺评定的一种焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度为S时，钢结构焊接施工
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WT-CMGE100502C-2007 中相同的焊接方法(SMAW)的焊缝金属厚度的最小值不限；最大值为2S。 4.2.4 焊接工艺评定的焊接材料
焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，必须与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号相同。否则需要重新进行焊接工艺评定或增做冲击韧性试验。对焊条牌号的要求分两种情况说明如下。
4.2.4.1 当焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号前两位数字(不考虑第三位数字)不相同时，必须重新进行焊接工艺评定。
4.2.4.2 当焊接工艺评定的焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号，与钢结构焊接施工中焊条电弧焊(SMAW)采用的焊条牌号仅是第三位数字不相同；而且焊接工艺评定的焊条牌号第三位数字是6或7；钢结构焊接施工中的焊条牌号第三位数字是1、2、3、4、5其中之一时，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须采用钢结构焊接施工中的焊条焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。 4.2.5 焊接工艺评定的焊接位置
当炉壳和框架钢结构焊接施工中的焊接位置有向上立焊时，要求必须具备向上立焊位置的焊接工艺评定。如果不具备，虽然不需要重新进行焊接工艺评定，但必须按向上立焊的位置焊接冲击性能试件，增做冲击韧性试验。 4.3 本章内容在乙烯裂解炉焊接施工管理中应用的要领
4.3.1 在审核施工分包方焊接工艺评定文件之前，一定要首先审核施工分包方的焊接作业指导书或焊接施工技术方案。因为在作业指导书或施工技术方案中，施工分包方提出了在工程项目焊接施工中要采用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等内容。这些内容的可靠性与合理性的基础就是本施工企业的焊接工艺评定文件。
在了解和熟悉焊接作业指导书和施工技术方案的内容之后再去审核焊接工艺评定文件，就会有很强的针对性。对于施工分包方提供的焊接工艺评定文件是否能满足工程项目焊接施工的要求，则可以一目了然。
4.3.2 对于目前在裂解炉炉管选材中已经采用的35Cr-45Ni+Nb
铬镍奥氏体钢离心铸造管，现行焊接工艺评定标准中尚未对其进行分类分组。在本章中按照《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-1999中的表3.2.1分类分组原则，把离心铸造管35Cr-45Ni+Nb与表3.2.1中原有的离心铸造管25Cr-35Ni分在同一类别，分组时考虑铬镍含量高一些的原因，其组别应比25Cr-35Ni高一个组别。在对35Cr-45Ni+Nb的焊接工艺评定审核时，可以按此原则进行。
4.3.3 炉壳和框架钢结构的焊接工艺评定，虽然根据Q235-B的分类分组情况主要应执
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行《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000，但考虑钢结构与压力容器在焊接施工性质上有较大区别，所以对钢结构焊接工艺评定的要求又参考了《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002中5.2和5.3的内容。以满足钢结构焊接施工要求为目的，对钢结构焊接工艺评定提出了五项需要审核的项目。
在炉壳和框架钢结构焊接施工前，审核施工分包方的焊接工艺评定文件是必须的程序。不具备相应的焊接工艺评定就进行钢结构焊接施工是不符合规范要求的。 5 焊接工艺及质量标准
5.1 炉管及炉体配管的焊接工艺及质量标准
炉管及炉体配管的管材类别是各种各样的，焊接施工中每种管材的焊接工艺及质量标准是不同的。熟悉和掌握各种管材的焊接工艺及质量标准，是保证炉管及炉体配管焊接施工质量的重要环节。下面按不同的管材分别说明焊接工艺及质量标准。 5.1.1 炉管及炉体配管的管材为碳钢
当炉管及炉体配管的管材为碳钢时，常用管材是20G和A106Gr.B，它们的焊接工艺及质量标准如下所述。
5.1.1.1 管材为 20G的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：用氧气转炉加炉外精炼制造的优质碳素钢管。执行标准《高压锅炉
用无缝钢管》GB5310-1995。
b） 焊接方法：小直径薄壁管采用钨极氩弧焊(GTAW)。一般情况下采用钨极氩弧
焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)，这种方法的焊接质量好，无损探伤合格率高，由于钨极氩弧焊(GTAW)只用来进行底层焊接，所以焊接效率也比较高。 由于近年来国内生产底层焊条的厂家不断增多，有些施工企业采用专用底层焊条、焊条电弧焊(SMAW)进行底层焊接，然后焊条电弧焊(SMAW)填充盖面的方法来焊接20G钢管。采用这种方法焊接时，底层焊条在焊缝背面形成的熔渣，在焊接完成后被敲打振落残留于管内，如果焊缝处在多弯管位置，彻底清理的难度就比较大。另外这种方法对焊工的焊条电弧焊(SMAW)操作技能要求高，想要达到与钨极氩弧焊(GTAW)等同的无损探伤合格率是很困难的。而且，虽然目前国内生产底层焊条的厂家较多，但质量并不稳定，质量比较好的只有天津焊条厂生产的“大桥牌”底层焊条，特别要注意的是底层焊条是不适合做多层填充焊和盖面焊的。所以，在炉管焊接施工中如果采用底层焊条的焊条电弧焊(SMAW)应该十分慎重，对于背面熔渣的清理效果、焊工的操作技能水平、焊条生产厂家的质量等方面都要经过充分的论证和试验。对流段炉管弯头和跨接管处的焊缝禁止使用这种方法焊接。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是焊缝金属应保证力学性能，且不超过母材
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WT-CMGE100502C-2007 标准规定的抗拉强度上限，焊接材料选择见表5.1.1.1-1。
表5.1.1.1-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊 丝 H08MnSi H10MnSi 焊 条 J427 J426 工程案例：西北某乙烯项目施工中，施工单位选择J507焊条焊接20G钢管。从目前国内生产的J507焊条熔敷金属抗拉强度实测值来看，采用J507焊接20G，大多数情况下焊缝金属抗拉强度要超过母材标准规定的抗拉强度上限，这不符合焊材选择原则，经建议后施工单位改用J427焊接。
d. 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)的焊接
工艺参数见表5.1.1.1-2。其中预热和焊后热处理要求按《石油化工有毒、可燃介质管道工程及验收规范》中的表8、表9执行。
表5.1.1.1-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热处理温度 ℃ 焊接 方法 GTAW 壁厚≥壁厚≥30mm时进26mm时 行：进行：600-650 100-200 SMAW SMAW SMAW 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 电流 (A) 80-13H08MnSi 2-2.5 0 J427 J427 J427 2.5 3.2 4.0 焊材 焊接 直径 材料 (mm) 电弧 电压 (V) 8-15 焊接速度 (cm/min) 6-15 8-16 10-18 18-25 60-90 16-20 90-130 140-180 18-22 24-26 e. 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷有：气孔、夹渣、厚壁管冷裂纹。
防止措施：严格执行焊条烘干和存放制度。当环境湿度较大时，要将J427的烘
干温度提高到380～400℃。层间清渣彻底、厚壁管按规定预热及焊后热处理。当壁厚≥19mm时，按SH3501-2002中表9的规定，焊接完成后应采取保温缓冷措施。 f. 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5
执行，具体要求见表5.1.1.1-3。
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质 量 要 求 表5.1.1.1-3 焊缝外观质量要求
序 号 项 目 1 2 3 4 5 表面裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅 无 焊缝余高 咬边 焊缝宽度 焊缝内、外表面局部凹陷 ≤ 2mm 深度≤0.5mm，连续长度两侧累计不超过焊缝全长10%、且不大于100mm 均匀一致，允许偏差为±2mm 内表面局部凹陷≤0.5mm，外表面局部凹陷不得低于母材 焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测按《压力容器无损检测》JB4730进行，射线透照质量不得低于AB级。 5.1.1.2 管材为A106Gr.B的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：按美国材料试验协会ASTM标准生产的热轧无缝钢管。碳含量较
高(C=0.3%)，淬硬倾向大于20G等国产优质碳素钢管。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)。因为含碳量较高而使其淬硬倾向比较大，所以必须确保打底层的焊接质量。采用底层焊条的焊条电弧焊来进行底层焊接是不合适的，必须采用钨极氩弧焊(GTAW)进行底层焊接。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是焊缝金属应保证力学性能，且不超过母材
标准规定的抗拉强度上限，焊接材料选择见表5.1.1.2-1。
表5.1.1.2-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-50 H08MnSi 焊条 LB-47 J427 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)+焊条电弧焊(SMAW)的焊接
工艺参数见表5.1.1.2-2。
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预热 温度 ℃ 焊后热处理温度 ℃
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表5.1.1.2-2 焊接工艺参数 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径(mm) 焊接 电流 (A) 电弧 电压(V) 8-15 焊接 速度cm/min 7-14 GTAW 壁厚≥ 18mm进行： ≥100 壁厚＞ 19mm时SMAW 进行： 600-650 SMAW SMAW TGS-50 2.0-2.4 80-120 LB-47 2.6 60-90 16-20 8-16 LB-47 3.2 80-130 18-22 10-16 LB-47 4.0 130-180 24-26 16-24 表5.1.1.2-2中的焊后热处理要求按ASME B31.3《化工厂和炼油厂管道》中的表331.1.1执行；预热要求按国外工程公司的《乙烯装置管道焊接工艺指导书》执行。
e） 主要焊接缺陷及防止措施 主要焊接缺陷：气孔、冷裂纹。
防止措施：LB-47是一种焊接工艺性能优良的进口焊条，如果采用它焊接A106Gr.B将会获得满意的效果。采用J427焊接时，如果将烘干温度提高到380-400℃以后，仍然存在较多的超标气孔，这时应该考虑焊条的生产厂家。建议改用上海电力修造总厂生产的“电力牌J427”，这是目前国内生产的结构钢焊条中气孔率最低的焊条。
对于A106Gr.B，冷裂纹是要重点防范的焊接缺陷。应该注意把A106Gr.B同国内生产的20、20G等碳钢严格区分开，因为大量工程实践证明A106Gr.B的冷裂倾向要比国产碳钢大的多。
工程案例：东北某30万吨/年乙烯工程建设过程中，在焊接壁厚为15.9mm的A106Gr.B钢管时，焊接接头热影响区出现冷裂纹。当时环境温度16℃，因壁厚没达到18mm所以不预热。发现裂纹后在管子上取样作化学分析，试验结果表明碳含量为0.33%。将裂纹彻底清除后重新组对并预热125℃进行焊接，焊接接头无裂纹产生。
表5.1.1.2-2中规定当壁厚≥18mm预热100℃，是预热温度的最低要求。工程实际中应根据不同壁厚、不同碳含量(因为A106Gr.B碳含量并不稳定)，通过焊接试验来确定预热温度才是可靠的。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5执行，具体要求见表5.1.1.1-3。焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ
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级。焊缝射线检测按JB4730《压力容器无损检测》进行，射线透照质量等级不得低于AB级。
5.1.1.3 管材为20G＋A106Gr.B的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：由于碳含量的不同，使得两种钢材的焊接性能有较大差别。此种接
头尤其要注意A106Gr.B侧的冷裂倾向。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是焊缝金属应保证力学性能，且不超过母材
标准规定的抗拉强度上限。A106Gr.B与20G相比，虽然抗拉强度略高但相差不大，焊材选择应主要考虑焊接接头的塑性和韧性。在这方面进口焊材有很大的优势，焊接材料选择见表5.1.1-6。
表5.1.1.3 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-50 H08MnSi 焊条 LB-47 J427
d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数按表5.1.1-5执行。表5.1.1-5中的预热和焊后热处理规定是按A106Gr.B的要求制定的，20G＋A106Gr.B在焊接时应着重考虑A106Gr.B一侧的焊接性能，因此执行表5.1.1-5中的预热和焊后热处理规定能够满足20G＋A106Gr.B的焊接性能要求。 e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接A106Gr.B时相同。 f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5执行，具体要求见表5.1.1.3。焊缝应进行100%射线检验，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检验按JB4730《压力容器无损检测》进行，射线透照质量等级不得低于AB级。
5.1.2 炉管及炉体配管的管材为铬钼耐热钢
当炉管及炉体配管的管材为铬钼耐热钢时，常用管材有P11、P22和P91。它们的焊接工艺及质量标准如下所述。
5.1.2.1 管材为P11的焊接工艺及质量标准
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WT-CMGE100502C-2007 a） 材料状况：按美国材料试验协会ASTM标准生产的铬钼耐热钢管。完整钢材
牌号为A335-P11，公称化学成分1.25Cr-0.5Mo。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母
材标准规定的抗拉强度上限；在此前提下还应保证化学成分高于或等于母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求。焊接材料选择见表5.1.2.1-1。
表5.1.2.1-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-1CM H08CrMoA 焊条 CMA-96 R307 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊接工艺参数见表5.1.2.1-2。
表5.1.2.1-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热 处理温度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 2-2.4 焊接 电流 (A) 70-120 电弧 电压 (V) 8-14 焊接 速度 cm/min 6-14 GTAW 任意厚任意壁度均需厚均需SMAW 进行： 进行： 200- 300 720- 750 SMAW SMAW TGS-1CM CMA-96 2.6 50-80 16-20 7-15 CMA-96 3.2 75-120 18-22 10-16 CMA-96 4.0 130-180 24-26 18-24 表5.1.2.1-2中的预热和焊后热处理要求，按SH3085-1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》的表5.3.1和表5.4.7执行。
坡口应采用机械方法加工。定位焊缝按正式焊缝的要求预热，且取预热温度的上限。预热应采用电加热法，预热范围以对口中心线为基准，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm，加热区以外的100mm范围内应予以保温。焊件达到预热温度后应立即进行焊接，在保持预热温度的条件下，每条焊缝应一次连续焊完。如因故中断焊接，应立
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即进行温度为300-350℃、时间为15-30min的后热处理，然后保温缓冷。再次焊接前应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺规程继续施焊。多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度，每层的接头处应错开。焊缝焊完后如果不能及时做焊后热处理，要立即进行温度为300-350℃、时间为15-30min的后热处理，然后保温缓冷。
焊后热处理的升温、恒温、降温的规范参数按SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》的7.4.9执行，但总恒温时间执行ASME B31.3中的表331.1.1，具体要求见表5.1.2.1-3。
表5.1.2.1-3 焊后热处理规范参数
项目 加热速度 规范参数要求 升温至300℃后，加热速度按5125/壁厚 ℃/h计算，且不 大于220℃/h 。 恒温时间为每毫米壁厚3min，且总恒温时间不得少于 恒温时间 120min。在恒温期间，各测点的温度均应在热处理温度规定的范围内，其差值不得大于50℃。 冷却速度 恒温后冷却速度按6500/壁厚 ℃/h计算，且不大于 260℃/h。冷却至300℃后可自然冷却。
焊后热处理应采用电加热法，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，加热区以外的100mm范围应予以保温。焊后热处理质量采用硬度测定法进行检验。检验数量为焊接接头总数的20%，且不少于一个焊接接头。每个焊接接头检查不少于一处，每处三点，焊缝、热影响区、母材各一点。所测硬度值应符合ASME B31.3《化工厂和炼油厂管道》中表331.1.1的要求，即：HB≤225。硬度值超过规定值时，应加倍检验，仍不合格时应重新进行热处理，并重新测定硬度值。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷：淬硬性、冷裂纹、再热裂纹、回火脆化。
防止措施：为了防止淬硬性和冷裂纹，一定要正确选择预热温度和焊后热处理温度。预热和焊后热处理不仅可以改善组织，而且可以显著减少焊接残余应力。预热时要严格执行规范中规定的加热宽度和保温宽度，注意保持层间温度。P11钢中的冷裂纹均为氢致延迟裂纹，因此在中断焊接和焊接完成后，立即进行后热处理是必不可少的措施。焊后热处理应按确定的热处理规范参数严格控制升温、恒温和降温过程；为确认执行的热处理规范是否能避免再热裂纹的产生，在焊后热处理完成后，应按SH/T3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》中9.9的规定，对热处理焊口的10%做超声波检测和渗透或磁粉检测。
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WT-CMGE100502C-2007 近年来的研究发现铬钼耐热钢具有明显的回火脆化现象，而且焊缝金属回火脆化的敏感性比母材更大,因为焊接材料中的杂质难以控制。根据国内外的研究，一致认为要获得低回火脆性的焊缝金属必须严格控制P和Si的含量。所以在焊接材料的选择上应充分注意这一点，表5.1.2.1-1中推荐的TGS-1CM焊丝和CMA-96焊条，在P和Si含量的控制方面同国内生产的焊材相比有较大优势。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5执行，具体要求见表5.1.1.1-3。经外观检验不合格的焊缝应进行返修，表面缺陷清除后如果焊缝低于母材，应进行补焊。焊缝咬边部位修补打磨后，要与母材圆滑过渡，并进行着色渗透检测。
焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708《压力容器无损检测》进行，射线透照质量等级不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。
5.1.2.2 管材为P22的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：按美国材料试验协会ASTM标准生产的铬钼耐热钢管。完整钢材牌号为A335-P22，公称化学成分2.25Cr-1Mo。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)打底焊接时，管内侧必须充氩气保护。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限；在此前提下还应保证化学成分高于或等于母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求。焊接材料的选择见表5.1.2.2-1。
表5.1.2.2-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-2CM H08Cr2Mo1 焊条 CMA-106 R407 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊接工艺参数见表5.1.2.2-2。
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焊材 直径 (mm) 2.4 焊接 电流 (A) 80-120 电弧 电压 (V) 8-14 焊接 速度 cm/min 10-15 表5.1.2.2-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热 处理温 度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 GTAW 任意壁厚均需任意壁厚均需SMAW TGS-2CM CMA-106 3.2 80-130 18-22 12-18 进行： 进行： 250- 350 720- 750 SMAW SMAW CMA-106 4.0 130-180 24-26 18-24 CMA-106 5.0 190-240 26-28 22-28 表5.1.2.2-2中的预热和焊后热处理要求，按SH3085-1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》的表5.3.1和表5.4.7执行。
采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧应充氩气保护。保护措施可采用管子整体或局部充氩两种方法。
坡口必须采用机械加工。定位焊按正式焊接的要求预热，且取预热温度的上限。预热必须采用电加热法，预热范围以对口中心为基准，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm，加热区以外的100mm范围应予以保温。焊件达到预热温度后应立即进行焊接，在保持预热温度条件下，每条焊缝应一次连续焊完。如因故中断焊接，应立即进行温度为300-350℃、时间为15-30min的后热处理，然后保温缓冷。再次焊接前应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺规程继续焊接。多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度，每层的接头处应错开。焊缝焊完后如不能及时做焊后热处理，应立即进行温度为300-350℃、时间为15-30min的后热处理，然后保温缓冷。
焊后热处理的升温、恒温和降温的规范参数按SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》的7.4.9执行，但总恒温时间执行ASME B31.3中的表331.1.1，具体要求见表5.1.2.1-3。
焊后热处理应采用电加热法，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，加热区以外的100mm范围应予以保温。
焊后热处理的质量采用硬度测定法进行检验。检验数量为焊接接头总数的20%，且不少于一个焊接接头。每个焊接接头检查不少于一处，每处三点，焊缝、热影响区、母材各一点。所测硬度值应符合ASME B31.3中表331.1.1的要求，即：HB≤241。硬度值超过规定值时，应加倍检验，仍不合格时应重新进行热处理，并重新测定硬度值。
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e） 主要焊接缺陷及防止措施
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主要焊接缺陷：淬硬性、冷裂纹、再热裂纹、回火脆性和软化区。
防止措施：铬钼耐热钢中的主要合金元素Cr和Mo都能显著提高钢的淬硬性。由于Cr、Mo含量的原因，P22的淬硬性要比P11高得多，因而其冷裂纹敏感性也比P11大。提高预热温度、增大焊接线能量是必要的措施，但预热温度和焊接线能量的提高必须适当，因为通过预热和焊后热处理，铬钼耐热钢接头的薄弱环节往往是硬度明显下降的软化区。在长期高温工作时，蠕变变形将集中于软化区，最后导致在这一部位的断裂。由于P22的合金化程度较P11高，所以软化现象也更为显著。减小软化程度的方法是尽量降低预热温度和焊接线能量，这与减小淬硬性和冷裂纹敏感性的要求正好相反。
工程实际中预热温度和焊接线能量的选择应兼顾这两方面，表5.1.2.2-2中规定的预热温度为250-350℃。根据工程经验，对于20mm以上的厚壁管，应通过焊接试验来确定预热温度；焊接线能量的最大值应控制在35KJ/cm以下。
获得低回火脆性焊缝金属的方法，和P11一样要严格控制P和Si的含量。表5.1.2.2-1 中推荐的TGS-2CM焊丝和CMA-106焊条，在P含量的控制上是相当严格的。
再热裂纹的倾向P22同样存在。为确认焊后热处理的规范能否避免再热裂纹的产生，在焊后热处理完成后，应按SH/T3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》中9.9的规定，对热处理焊口的10%做超声波检测和渗透检测或磁粉检测。
工程案例：东北某30万吨/年乙烯工程建设过程中，16″×54.97的A335-P22管道与固定支座的角焊缝焊接完成后，进行了焊后热处理。热处理后在焊接热影响区出现大量裂纹，为分析裂纹发生原因，对材料进行化学成分分析。分析结果表明，由国外进口的管支座S、P含量严重超标，钢材质量低劣。将焊缝及裂纹彻底清除掉，换新的管支座焊接完成后，进行焊后热处理，无裂纹产生。由此可见，材料杂质的含量也是引起再热裂纹产生不可忽视的重要因素。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5执行，具体要求见表5.1.1.1-3。经外观检验不合格的焊缝应进行返修。表面缺陷清除后如果焊缝低于母材，应进行补焊。焊缝咬边部位修补打磨后，要与母材圆滑过渡，并进行渗透检测。
焊缝应进行100%射线检测。其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708《压力容器无损检测》进行，射线透照质量不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。 5.1.2.3 管材为P91的焊接工艺及质量标准
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a） 材料状况：按美国材料试验协会ASTM标准生产的马氏体耐热钢管。完整钢
材牌号为A335-P91，公称化学成分9Cr-1Mo-VNb。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)打底焊接时，管内侧必须充氩气保护。
c） 焊接材料选择：为保证焊缝性能具有与母材相同的高温强度、高温蠕变强度及
抗氧化性能，焊缝成分应最大限度地接近被焊钢材的成分。焊接材料选择见表5.1.2.3-1，焊材化学成分见表5.1.2.3-2、表5.1.2.3-3。
表5.1.2.3-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊丝 TGS-9cb(日本) 焊条 9MV-N(英国)
焊条电弧焊(SMAW) 表5.1.2.3-2 TGS-9cb焊丝化学成分(%)
C 0.08 Si 0.17 Mn 1.01 Cr 9.06 Mo 0.90 V 0.18 Nb 0.04 P 0.007 S 0.006 表5.1.2.3-3 9MV-N焊条化学成分(%)
C 0.10 Si 0.3 Mn 1.1 Cr 9.1 Mo 1.0 Ni 0.7 V 0.2 Nb 0.05 P 0.01 S 0.01 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊 (SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.2.3-4。
表5.1.2.3-4 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 任意壁 厚均需 进行： 200- 250 焊后热 处理温 度℃ 任意壁 厚均需 进行： 760 ±10 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 2.4 焊接 电流 (A) 80-120 电弧 电压 (V) 12-14 焊接 速度 cm/min 6-8 GTAW TGS-9cb SMAW 9MV-N 3.2 90-130 18-22 10-12 SMAW 9MV-N 4.0 130-170 24-26 14-16 表5.1.2.3-4中的预热和焊后热处理要求，根据A335-P91钢手册和曼彻斯特焊材公司有关资料，结合焊接试验结果确定。表5.1.2.3-4中的焊接工艺参数选择原则是：
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WT-CMGE100502C-2007 焊接线能量的下限要保证不出现冷裂纹，上限则能满足较好的韧性要求。根据这个原则，焊接线能量的限定选择范围为12-16 KJ/cm。
采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧应充氩气保护。保护措施可采用管子整体或局部充氩两种方法。
坡口必须采用机械加工，坡口形式推荐采用VY型坡口，各部尺寸详见SH/T3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》中的表2。
定位焊按正式焊接的要求预热，且取预热温度的上限。预热必须采用电加热法，预热范围以对口中心为基准，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm，加热区以外的100mm范围应予以保温。
P91钢管多层焊时的层间温度，也要同时考虑不出现冷裂纹且满足韧性要求两个方面。根据有关资料和焊接试验结果，层间温度的下限应不低于预热温度、上限应不大于300℃。
焊缝焊完后应立即进行温度为300-350℃、时间为60min的后热处理，然后缓冷至室温，再做焊后热处理。因为P91钢的奥氏体转变孕育期较长，为保证接头强度，必须在温度降至100℃以下，使奥氏体完全转变成马氏体后，才能进行焊后热处理。
焊后热处理的升、降温速度按SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》的7.4.9执行，但总恒温时间执行ASME B31.3中的表331.1.1，具体要求见表5.1.2.1-3。
焊后热处理应采用电加热法，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm，加热区以外的100mm范围应予于保温。
焊后热处理的质量采用硬度测定法进行检验。检验数量为焊接接头总数的20%，且不少于一个接头。每个焊接接头检查不少于一处，每处三点，焊缝、热影响区、母材各一点。所测硬度值应符合ASME B31.3中表331.1.1的要求，即：HB≤241。
e） 主要焊接缺陷及防止措施 主要焊接缺陷：淬硬倾向、冷裂纹。
防止措施：P91钢焊缝的金相组织为马氏体，这种组织有较高的淬硬倾向，极易导致产生冷裂纹，而且裂纹表现为氢致延迟裂纹的形式。因此，预热和层间温度控制尤为重要。控制的原则是要适当，过高的预热和层间温度会使熔合区附近的金属晶粒粗化，降低焊接接头质量。层间温度的上限不超过300℃，施工中控制是比较麻烦的，但对于P91钢这是必须做到的。
焊接线能量的选择范围在前面也做了规定，上、下限的控制同样考虑接头无裂纹和高韧性两个方面，比P22等珠光体耐热钢的焊接线能量控制要严格，施工中应引起足够的重视。
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后热处理的时间定为60min，是针对P91￠168×24的对流段炉管制定的。如果施
工中的管径和壁厚增大很多，应通过焊接试验确定后热处理时间。据文献记载，大型电站锅炉的P91大直径厚壁钢管的后热处理时间一般为120min。
马氏体耐热钢的焊后热处理，在各国的法规中都作了强制性规定，其目的在于改善焊缝金属及其热影响区的组织，使淬火马氏体转变成回火马氏体，降低接头各区的硬度，提高其韧性、变形能力和高温持久强度。为了达到这个目的，P91钢的焊后热处理除了温度和恒温时间外，还要特别注意进行焊后热处理的时机。与P22等珠光体耐热钢不同，即使现场条件具备，P91钢也不适合焊接完成后立即进行焊后热处理，必须在冷却至100℃以下，奥氏体完全转变成马氏体后才可进行焊后热处理。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3511-2000〈乙烯装置裂解炉施工技术规程〉中的3.5执行，具体要求见表5.1.1.1-3。经外观检验不合格的焊缝应进行返修。将表面缺陷清除后，如果焊缝低于母材，应进行补焊。焊缝咬边部位修补打磨后，要与母材圆滑过渡，并进行渗透检测。
焊缝应进行100%射线检测，其缺陷评定等级不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708〈压力容器无损检测〉进行，射线透照质量不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。 5.1.2.4 管材为 P11＋P22 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：两种Cr、Mo含量不同的珠光体耐热钢相焊接。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用2.25Cr-1Mo实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)打底焊接时，管内应充氩气保护。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是可按合金含量较低一侧母材或介于两者母
材之间选用焊接材料，也可按合金含量较高一侧母材选用焊接材料，但应优先按合金含量较低一侧母材选用焊接材料。焊接材料的选择见表5.1.2.4-1。
表5.1.2.4-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-1CM H08CrMoA 焊条 CMA-96 R307 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.2.4-2。
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表5.1.2.4-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热 处理温 度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 焊接 电流 (A) 70-120 电弧 电压 (V) 8-14 焊接 速度 cm/min 6-14 GTAW 任意壁 厚均需 进行： 250- 350 任意壁 厚均需 SMAW 进行： 720- 750 SMAW SMAW TGS-1CM 2-2.4 CMA-96 2.6 50-80 16-20 7-15 CMA-96 3.2 75-120 18-22 10-16 CMA-96 4.0 130-180 24-26 18-24 表5.1.2.4-2中的预热温度与焊接P22钢的预热温度相同，其他焊接工艺参数按P11的工艺参数执行。焊接工艺其他方面的要求，与焊接P11钢时相同，具体要求见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接P11钢时相同，具体要求见“管材为P11的焊
接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。 f） 质量检验标准
质量检验标准与焊接P11钢时相同，具体要求见“管材为P11的焊接工艺及质
量标准(f)”中的有关内容。
5.1.2.5 管材为 P11＋P91、P22＋P91 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：珠光体耐热钢和马氏体耐热钢相焊接。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)打底焊接时，管内侧必须充氩气保护。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择的原则是焊缝化学成分应力求接近马氏体耐热钢
母材金属的成分。焊接材料选择见表5.1.2.5-1。
表5.1.2.5-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 焊接材料 焊丝 第 34 页 共 53 页
焊条
WT-CMGE100502C-2007 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 9MV-N(英国) TGS-9cb(日本) d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.2.5-2。
表5.1.2.5-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热 处理温 度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 2.4 焊接 电流 (A) 80-120 电弧 电压 (V) 12-14 焊接 速度 cm/min 6-8 任意壁任意壁 GTAW TGS-9cb 厚均需 厚均需 进行： 进行： 250 750 SMAW 9MV-N 3.2 90-130 18-22 10-12 SMAW 9MV-N 4.0 130-170 24-26 14-16 表5.1.2.5-2中的预热和焊后热处理温度，是以P91钢的要求为主，同时兼顾P11、P22钢的性能而制定的。焊接工艺其他方面的要求，与焊接P91钢时相同。具体要求见“管材为P91的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接P91钢时相同，具体要求见“管材为P91的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
f） 质量检验标准质量检验标准与焊接P91钢时相同，具体要求见“管材为P91
的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。
5.1.3 炉管及炉体配管的管材为普通铬镍奥氏体钢
当炉管及炉体配管的管材为普通铬镍奥氏体钢时，常用管材有TP304H、TP321H和TP347H。它们的焊接工艺及质量标准如下所述。
5.1.3.1 管材为 TP304H、TP321H、TP347H 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：TP304H的材料类别为18Cr-8Ni；TP321H的材
料类别为18Cr-10Ni-Ti；TP347H的材料类别为18Cr-10Ni-Nb。在作为炉管使用的工况条件下，这三种材料同为18-8型铬镍奥氏体耐热钢，其焊材选择原则和焊接工艺可以完全相同。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)打底焊接
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时，管内侧必须充氩气保护。
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c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是应能满足焊缝金属的抗热裂纹性能和焊接
接头的高温性能。对于Cr/Ni≥1的奥氏体耐热不锈钢，一般均采用焊缝金属中含2%-5%铁素体的奥氏体-铁素体焊材。焊接材料选择见表5.1.3.1-1。
表5.1.3.1-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 H0Cr19Ni12Mo2 ER316 焊条 A202 A207 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.3.1-2。
表5.1.3.1-2 焊接工艺参数
层间 焊后热 温度 处理温 ℃ 度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 焊接 电流 (A) 电弧 电压 (V) 6-14 焊接 速度 cm/min 8-16 GTAW 控制设计有层间要求时SMAW 温度 进行： ＜100 850- SMAW 900 SMAW H0Cr19Ni12Mo2 1.6-2.4 60-110 A202 2.6 60-75 14-16 12-18 A202 3.2 80-120 16-20 14-20 A202 4.0 120-160 18-24 22-28 表5.1.3.1-2中的层间温度和焊后热处理要求，按SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》的4.2.3和表4.5.3执行。对于有抗应力腐蚀要求的管道，在有些情况下设计要求稳定型铬镍奥氏体钢(TP321H、TP347H)焊接完成后，进行850-900℃的焊后消除应力热处理。这种热处理不仅对抗晶间腐蚀能力影响不大，而且可以消除残余应力，保证抗应力腐蚀的要求。焊后热处理工艺参数见表5.1.3.1-3。
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表5.1.3.1-3 焊后热处理参数
加热温度(℃) 恒温时间(h) S/25，且不小于1/4 加热速度(℃/h) 冷却速度(℃/h) 400℃以上时，不得超过 400℃以上时， 不得超5000/S，且不大于220，过6500/S，且不大于不低于50 260，不低于50 850-900 注：S—管壁厚度(mm).
表5.1.3.1-2中焊接工艺参数选择的原则是尽量采用小的焊接工艺参数进行焊接，避免焊接热输入量过大。根据工程经验，铬镍奥氏体耐热钢的焊接线能量上限，通常控制在20KJ/cm以下的范围内。
坡口加工应采用机械方法，若采用等离子切割，必须清理其加工面。对于设计压力≥10MPa的管子，坡口表面应进行渗透检测。组对前应清理管子的内外表面，在坡口边缘20mm范围内不得有油漆、污垢等对焊接有害的物质。组对时其内壁应平齐，内壁错边量不得大于0.5mm。定位焊可采用根部定位焊缝和过桥定位焊缝两种方式，定位焊焊接工艺应与正式焊接工艺相同。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措施，保护措施可采用管子整体或局部充氩两种方法。焊接应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动、多层多道焊的操作方法。层间温度应控制在100℃以下。焊工使用的刨锤、钢丝刷等应采用不锈钢制成，打磨焊缝应采用不锈钢专用砂轮片。焊接前坡口两侧各100mm范围内应涂上防飞溅涂料。焊接中应确保引弧与收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，并用砂轮将收弧处修磨平整。焊接完毕后，必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防飞溅涂料清理干净。焊接接头焊后是否进行酸洗与钝化处理、是否进行焊后消除应力热处理应按设计规定执行。
焊后热处理应采用电加热法，并确保加热过程中加热温度分布均匀，准确控制热处理温度。焊后热处理的加热范围，与焊口中心为基准，每侧不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm。加热区以外部分应采取保温措施，防止产生有害温度梯度。测温采用热电偶，测温点不应少于两个。恒温时，加热区内温差不应大于50℃。焊后热处理工艺参数见表5.1.3.1-3。
对于设计规定既要进行焊后热处理，又要进行酸洗钝化处理的管道，焊后表面酸洗钝化处理应在热处理之后进行。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷：晶间腐蚀、应力腐蚀、热裂纹、焊缝σ相脆化。
防止措施：18-8型奥氏体钢的焊接接头，可能出现晶间腐蚀的部位有 三个：焊缝、HAZ(热影响区)敏化区、熔合区。
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WT-CMGE100502C-2007 防止焊缝发生晶间腐蚀的方法，通常是采用适当的焊接材料来调整焊缝成分，使焊缝成为奥氏体＋铁素体双相组织，并且保持焊缝铁素体含量在5%以下。表5.1.3.1-1中推荐选用的焊接材料，能够很好地满足这样的条件。
HAZ敏化区晶间腐蚀，发生在不含Ti或Nb的18-8奥氏体钢中。对于炉管管材的范围，只有TP304H这种管材会存在HAZ敏化区。防止方法是采用小电流、快焊速的小线能量焊接工艺，以减少处于敏化区间加热的时间。表5.1.3.1-2中的焊接工艺参数就是根据这个原则制定的。
熔合区产生的晶间腐蚀，有如刀削的切口形式，故称“刀口腐蚀”。它只发生在含Ti或Nb的18-8奥氏体钢中，对于炉管管材的范围，就是TP321H和TP347H这两种管材。防止方法同样需要采用小电流、快焊速的小线能量焊接工艺，尽量减少过热并避免交叉焊缝。在钢材的选择上，最好能使含Ti或Nb的18-8奥氏体钢的碳含量，控制在＜0.06%的范围内。TP321H和TP347H的碳含量，标准值均为0.04～0.10%。当炉管管材TP321H和TP347H的碳含量为上限时，焊接施工中更要严格控制线能量和层间温度，防止“刀口腐蚀”发生。
焊接接头的应力腐蚀开裂(SCC)是焊接性中最不易解决的问题之一。在化工设备破坏事故中，奥氏体不锈钢的SCC超过60%。而引起应力腐蚀开裂的拉应力，来源于焊接残余应力的超过30%。为防止应力腐蚀开裂，从根本上看，焊后进行消除焊接残余应力的热处理最为重要。对有抗应力腐蚀要求的炉管，通常选用稳定型奥氏体钢(TP321H、TP347H)。在选定这类管材的焊后热处理制度时，要综合考虑抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀两方面的要求，应在850～900℃进行焊后消除应力热处理，热处理工艺参数详见表5.1.3.1-3。特别需要注意的是，焊后热处理过程中的恒温温度必须保证不低于850℃。否则，会影响焊接接头的抗晶间腐蚀能力。
奥氏体钢焊接时，在焊缝及近缝区都有产生裂纹的可能性，主要是热裂纹。对于含Ni量小于10～15%的18-8类奥氏体钢，如TP304H、TP321H和TP347H，其热裂纹倾向并不显著。只要选用表5.1.3-1中推荐的焊接材料，使焊缝成为奥氏体＋铁素体双相组织，并且保持焊缝铁素体含量在5%以下，就可有效的防止热裂纹。这一点和耐晶间腐蚀对焊缝成分的要求是一致的。
防止焊缝σ相脆化，对于在炉管工况下作为热强钢使用的18-8型奥氏体钢，具有很重要的意义。焊缝中的σ相是一种脆而硬的金属间化合物，含铁素体的18-8钢焊缝高温加热时，铁素体→σ的转变速度是很快的。奥氏体钢焊缝持久强度试验证明，当焊缝铁素体含量小于5%时，即使在550～875℃长期加热，对塑性和韧性也没有发生明显的不良影响。但在铁素体含量较多时，则会发生显著的脆化现象。因此，为了保证必要的塑性和韧性，长期高温工作的18-8钢焊缝金属中铁素体含量应小于5%。
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由此看来，18-8型铬镍奥氏体耐热钢的主要焊接缺陷及防止方法，均与焊接材料的选择有直接关系。焊接施工中按表5.1.3.1-1选择16Cr-12Ni-2Mo的焊接材料，会使得在炉管工况下服役、作为热强钢使用的18-8型奥氏体钢，焊接接头质量得到可靠的保证。
工程案例：裂解炉炉管焊接施工中，有些施工企业在焊接TP304H这种管材时，为减小焊工的操作难度，常选用工艺性能好的A102焊条。这种匹配方法，如果工作温度低于300℃则无可非议。但作为热强钢使用的TP304H，工作温度远远高于300℃，焊接材料的选择不能单纯考虑工艺性能，而应综合考虑高温脆化、腐蚀等因素的影响，以保证可靠的使用性能为主要目的。在炉管工况条件下，选择A202焊条焊接TP304H，要比采用A102焊条具有更可靠的使用性能。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》中的4.3和SH/T3511-2000〈乙烯装置裂解炉施工技术规程〉中的3.5执行，具体要求见表5.1.3.1-4。
表5.1.3.1-4 焊缝外观质量要求
序号 1 2 3 4 5 项目 表面裂纹、气孔、夹渣及熔合性飞溅 咬边 焊缝余高 表面局部凹陷 焊缝宽度 质量要求 不允许 不允许 ≤2mm 外表面局部凹陷不得低于母材，内表面局部凹陷不得大于0.5mm 均匀一致，允许偏差±2mm 经外观检验不合格的焊缝应进行返修，表面缺陷清除后如果焊缝低于母材，应进行补焊。焊缝咬边部位修补打磨后，要与母材园滑过渡，并进行着色渗透检测。
焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708〈压力容器无损检测〉进行，射线透照质量等级不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。
5.1.4 炉管及炉体配管的管材为高碳铬镍奥氏体离心铸造管和铁镍合金
当炉管及炉体配管的管材为高碳铬镍奥氏体离心铸造管和铁镍合金时，常用管材有25Cr-35Ni(Nb)、35Cr-45Ni(Nb)、Incoloy800(H)三种。它们的焊接工艺及质量标准如下所述。
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5.1.4.1 管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准
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a） 材料状况：碳含量为0.35～0.45%的铬镍奥氏体离心铸造管，材料标准
HG/T2601-94，钢材牌号 ZG40Ni35Cr25Nb。
b） 焊接方法：通常采用钨极氩弧焊(GTAW)，大直径厚壁管可采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须充氩气保护。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是为保证焊缝的高温力学性能，应选用碳含
量及主要合金元素含量与母材相当的同质焊接材料。焊接材料的选择见表5.1.4-1。
表5.1.4.1-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 40-25-35(Nb) 焊条 40-25-35(Nb) d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)的焊接工艺参数见表
5.1.4.1-2。焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊接工艺参数见表5.1.4.1-3。
表5.1.4.1-2 焊接工艺参数
层间 温度 ℃ GTAW(底层) ＜100 焊接方法 电源 种类 直流 正接 直流 正接 直流 正接 焊接 材料 焊材 直径 （mm） 2.4 焊接 电流 (A) 80-90 90-100 90-100 电弧 电压 (V) 8-10 焊接速度 (cm/min) 40-25-35(Nb) 8-12 GTAW(填充) 40-25-35(Nb) 2.4 10-12 12-16 GTAW(盖面) 40-25-35(Nb) 2.4 10-12 9-13 表5.1.4.1-3 焊接工艺参数
层间 温度 ℃ ＜100
焊接 方法 GTAW 电源 种类 直流 焊材 焊接材料 直径 (mm) 40-25-35(Nb) 2.4 焊接 电流 (A) 80-90 电弧 电压 (V) 8-10 焊接 速度 cm/min 8-12 第 40 页 共 53 页
WT-CMGE100502C-2007 正接 SMAW 直流 反接 直流 反接 40-25-35(Nb) 2.6 60-75 14-16 14-18 SMAW 40-25-35(Nb) 3.2 80-110 18-20 16-20 表5.1.4.1-2、5.1.4.1-3中的层间温度按SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》中的4.2.3执行。
采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措施。保护措施可采用管子整体或局部充氩两种方法。
管内充氩气在开始时流量可适当加大，确保管内空气完全排除后方可施焊。焊接时氩气流量要适当降低，以避免焊缝背面因氩气吹托出现凹陷。
坡口加工应采用机械方法，加工好的坡口表面要采取渗透探伤方法进行检验，确认无缺陷后将坡口及周围20mm范围内用有机溶剂清洗干净，待溶剂挥发后进行组对和定位焊。组对时要保证内壁平齐，内壁错边量不得大于0.5mm。定位焊应尽量采用过桥定位焊缝。
底层焊道焊完后，在焊缝温度降低到50℃以下时进行渗透探伤，确认无裂纹等缺陷后才可进行下一层的焊接。
焊接时应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。采取多层多道焊，层间温度要严格控制在100℃以下；每层焊道焊完后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷；每层焊道的接头应错开。钨极氩弧焊焊接时，焊丝前端要置于保护气体中；焊件表面严禁电弧擦伤，严禁在焊件表面引弧、收弧；焊接中应确保引弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，并用砂轮将收弧处修磨平整；焊接管径较小的管子时，可采取在焊缝两侧加装冷却铜块等措施以减少焊缝的高温停留时间，加快焊缝冷却速度。
焊缝焊完后，必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防飞溅涂料清理干净。这样做不仅仅是文明施工问题，更重要的是离心铸造管在高温下使用时，硫在高温下会在熔渣中迅速积聚而造成脆化，熔渣中其他一些元素还将造成化学腐蚀破坏，降低炉管的使用寿命。当焊缝温度降至50℃以下时，再进行焊缝表面的渗透探伤。
e） 主要焊接缺陷及防止措施 主要焊接缺陷：热裂纹、过热区脆化。
防止措施：25Cr-35Ni(Nb)离心铸造管焊接接头的热裂纹，主要是焊缝中的结晶裂纹和近缝区液化裂纹。这两种裂纹的防止途径基本上是一致的，都是从冶金和工艺两方面入手。
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WT-CMGE100502C-2007 冶金因素方面，对于结晶裂纹和液化裂纹要分别控制焊缝和母材中的S、P、Si、Pb等低熔共晶组成元素的含量，它们不仅能形成低熔共晶，而且还能促使偏析，大大增加结晶裂纹和液化裂纹的敏感性。因此炉管材质确定以后，焊接材料按表5.1.4-1规定的原则选择时，还应注意焊材的S、P、Si、Pb等元素含量。焊接前坡口要用有机溶剂清洗的规定，也是控制焊缝杂质含量的重要措施。
试验研究证明，合金晶粒状态对热裂纹产生也有很大影响。晶粒越粗大，越容易引起裂纹，尤其是液化裂纹常常起源于焊接热影响区的粗晶区。焊接工艺上要尽量采取小线能量和控制层间温度来避免近缝区的晶粒粗化，表5.1.4.1-2、表5.1.4.1-3中的焊接工艺参数均以这个原则制定。
高温工况下使用的离心铸造炉管，焊接接头的高温强度和塑性与母材的“等强性”，是焊接施工追求的目标。此类材料最经常存在的问题，就是焊接接头过热区较显著的晶粒粗化现象。晶粒粗化后，会严重降低高温塑性和强度，过热区越宽，其影响越严重。按表5.1.4.1-1的推荐，选择与母材同质的焊接材料后，焊接接头的高温强度问题不是太大，但塑性仍不很理想，即存在过热区脆化现象。由此可见，为获得比较好的接头“等强性”，应尽量减少接头过热和组织的不均匀性。为此应尽可能采用小线能量并控制层间温度(按表5.1.4.1-2、表5.1.4.1-3执行)，返修焊的次数要加以限制。焊接方法应选用能量集中的焊接方法，也就是说在通常情况下尽量采用钨极氩弧焊(GTAW)。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》中的4.3和SH/T3511-2000《乙烯装置裂解炉施工技术规程》中的3.5执行，具体要求见表5.1.4.1-4。
表5.1.4.1-4 焊缝外观质量要求
序号 1 2 3 4 5 6 项目 质量要求 表面裂纹、气孔、夹渣及熔合性飞溅 不允许 咬边 焊缝余高 表面局部凹陷 内表面焊瘤 焊缝宽度 不允许 ≤2mm 外表面局部凹陷不得低于母材，内表面局部凹陷不得大于0.5mm 内表面焊瘤凸出高度不大于0.5mm 均匀一致，允许偏差±2mm 焊缝表面应进行渗透检测，渗透检测应按JB4708《压力容器无损检测》进行，合格级别为Ⅰ级。
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焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708《压力容器无损检测》进行，射线透照质量等级不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。
5.1.4.2 管材为35Cr-45Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：碳含量为0.35～0.45%的铬镍奥氏体离心铸造管，钢材牌号
KHR45A。
b） 焊接方法：根据此材料性能，现场焊接施工应全部采用钨极氩弧焊(GTAW)。
采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须充氩气保护。 c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是为保证焊缝的高温力学性能，应选用碳含
量及主要合金元素含量与母材相当的同质焊接材料。焊接材料的选择见表5.1.4.2-1。
表5.1.4.2-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊接材料 40-35-45(Nb) 注：40-碳含量0.4% 35-铬含量35% 45-镍含量45%
d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)的焊接工艺参数见表
5.1.4.2-2。
表5.1.4.2-2 焊接工艺参数
层间 温度 ℃ GTAW(底层) 焊接方法 电源 种类 直流 正接 直流 正接 直流 正接 焊材 焊接材料 直径 (mm) 40-35-45(Nb) 2.4 焊接 电流 (A) 80-90 电弧 电压 (V) 8-10 焊接速度 cm/min 9-12 ＜70 GTAW(填充) 40-35-45(Nb) 2.4 90-110 10-12 12-16 GTAW(盖面) 40-35-45(Nb) 2.4 90-100 10-12 8-10 SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》规定层间温度＜100℃，但此规程中并不包括35Cr-45Ni(Nb)类离心铸造管。根据工程经验，表5.1.4.2-2中的层间温度规定为＜70℃。
采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措
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WT-CMGE100502C-2007 施，保护措施可采用管子整体或局部充氩两种方法。管内充氩气在开始时流量可适当加大，确保管内空气完全排除后方可施焊。焊接时氩气流量应适当降低，以避免焊缝背面因氩气吹托在成形时出现凹陷。
坡口加工采用机械方法，坡口角度应比普通铬镍奥氏体钢大一些，详细尺寸可参照SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》中的表3.4.1。加工好的坡口表面应采取渗透探伤方法进行检验，确认无缺陷后将坡口及周围20mm范围内用有机溶剂清洗干净，待溶剂挥发后进行组对和定位焊。组对时要保证内壁平齐，内壁错边量不得大于0.5mm。定位焊应尽量采用过桥定位焊缝。底层焊道焊完后，在焊缝温度降到50℃由于以下时进行渗透探伤，确认无裂纹等缺陷后才可进行下一层的焊接。
焊接时应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。采取多层多道焊，层间温度要严格控制在70℃以下；每层焊道焊完后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷；每层焊道的接头应错开。钨极氩弧焊焊接时，焊丝前端要置于保护气体中；焊件表面严禁电弧擦伤，严禁在焊件表面引弧、收弧；焊接中应确保引弧、收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，并用砂轮将收弧处修磨平整；焊接管径较小的管子时，可采取在焊缝两侧加装冷却铜块等措施以减小焊缝的高温停留时间，加快焊缝冷却速度。
焊缝焊完后，必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防飞溅涂料清理干净。这样做不仅仅是文明施工问题，更重要的是离心铸造管在高温下使用时，硫在高温下会在熔渣中迅速积聚而造成脆化，熔渣中其他一些元素还将造成化学腐蚀破坏，降低炉管的使用寿命，对于35Cr-45Ni(Nb)离心铸造炉管，因为使用温度高，这种影响要更严重一些。当焊缝温度降低至50℃以下时，再进行焊缝表面的渗透探伤。
由于35Cr-45Ni(Nb)离心铸造管的材料性能，使得焊缝在射线探伤不合格后，进行局部返修的成功率非常低，通常都是将整个焊口切割后，重新组对焊接。这就给现场焊接施工(尤其是固定焊口)带来很大麻烦。因此，在选择从事此类炉管焊接的焊工时，要十分严格和慎重，从而最大限度地控制焊缝返修数量。
e） 主要焊接缺陷及防止措施 主要焊接缺陷：热裂纹、过热区脆化。
防止措施：与25Cr-35Ni(Nb)相同，35Cr-45Ni(Nb)焊接接头的热裂纹也主要是焊缝结晶裂纹和近缝区液化裂纹，而且两种裂纹的防止途径也是一致的，即冶金和工艺两方面。
所不同的是在冶金因素方面，35Cr-45Ni(Nb)中的S、P、Si、Pb等低熔共晶组成元素对焊接性的影响要更严重一些。通常为保证铸造时合金有良好的流动性，合金中都
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添加了大量的Si元素。而随着Ni含量的提高，Si的有害作用愈加显著。显然，35Cr-45Ni(Nb)中Ni含量的提高，增加了它的热裂纹敏感性。为此在工艺方面，采用小线能量和控制层间温度的措施就应更严格，表5.1.4-6中的层间温度规定为＜70℃，对于保证焊接施工质量是十分必要的。
由于化学组分的复杂化及工况温度的提高，35Cr-45Ni(Nb)焊接施工中实现焊接接头与母材“等强性”的难度要比25Cr-35Ni(Nb)更大。除了更严格控制线能量和层间温度外，又规定必须全部采用钨极氩弧焊(GTAW)的焊接方法，尽管这对于厚壁管焊接效率要低一些，但从工程实践来看还是利大于弊。
35Cr-45Ni(Nb)离心铸造炉管的焊接一次合格率，应引起高度的重视。对于25Cr-35Ni(Nb)离心铸造炉管，射线探伤不合格的焊缝采取局部返修方法，还有一定比例的成功可能性。但对于35Cr-45Ni(Nb)炉管，射线探伤不合格的焊缝采取局部返修方法，成功的可能性极小。
而采取将整个焊口切割后重新组对焊接的返修方法，对于现场的固定焊口，返修工作实在是非常麻烦的。解决这个问题的有效途径，就是严格慎重的选拔焊工，将焊缝返修数量降低到最小。
f） 质量检验标准
焊缝外观质量检验按SH/T3523-1999〈石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程〉中的4.3和SH/T3511-2000〈乙烯装置裂解炉施工技术规程〉中的3.5执行，具体要求见表5.1.4.1-4。
焊缝表面应进行渗透检测，渗透检测应按JB4708〈压力容器无损检测〉进行，合格级别为Ⅰ级。
焊缝应进行100%射线检测，其缺陷等级评定等级不得低于Ⅱ级。焊缝射线检测应按JB4708〈压力容器无损检测〉进行，射线透照质量等级不得低于AB级。射线检测不合格的焊缝要进行返修，返修后再次进行射线检测。焊缝同一部位的返修次数不得超过一次。
5.1.4.3 管材为 25Cr-35Ni(Nb)＋ 35Cr-45Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：两种Cr、Ni含量不同的高碳铬镍奥氏体离心铸造管焊接。 b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措施。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是应能保证焊缝金属的Cr、Ni等主要合金
元素含量不低于合金含量较低一侧母材标准规定的下限值。焊接材料的选择见表5.1.4.3。
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表5.1.4.3 推荐选择的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 40-25-35(Nb) 焊条 40-25-35(Nb) d） 焊接工艺参数：焊接工艺参数与25Cr-35Ni(Nb)焊接时相同。焊接方法采用钨
极氩弧焊(GTAW)的焊接工艺参数见表5.1.4.1-2，焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊接工艺参数见表5.1.4.1-3。焊接工艺其他方面的要求，与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同。具体要求见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。 e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，具体要求见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量措施(e)”中的有关内容。
f） 质量检验标准
质量检验标准与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，具体要求见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。
5.1.4.4 管材为 Incoloy800(H) 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：按ASTM B407—88标准生产的铁镍合金。碳含量为0.05-0.10%,
公称化学成分 21Cr-33Ni。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须充氩气保护。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是应选用合金系统与母材相同、主要合金元
素不低于母材标准规定的下限且具有高抗裂性的焊材。焊接材料的选择见表5.1.4.4-1。
表5.1.4.4-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 GTAW SMAW 焊接材料 焊丝 INCONEL617 ERNiCrCoMo-1 焊条 INCONEL117 ENiCrCoMo-1 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
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接工艺参数见表5.1.4.4-2。
表5.1.4.4-2 焊接工艺参数
层间 温度 ℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊材 焊接材料 直径 (mm) INCONEL617 2.4 焊接 电流 (A) 80-100 电弧 电压 (V) 8-10 焊接 速度 cm/min 8-12 GTAW SMAW ＜100 SMAW INCONEL117 2.4 40-60 12-14 12-16 INCONEL117 3.2 75-100 18-20 16-20 SMAW INCONEL117 4.0 90-130 20-24 22-26 表5.1.4.4-2中的层间温度按SH/T3523-1999《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》中的4.2.3执行。
焊接工艺其他方面的要求，与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，具体要求可见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
e） 主要焊接缺陷及防止措施 主要焊接缺陷：热裂纹、过热区脆化。
防止措施：Incoloy800(H)焊接接头的热裂纹，与25Cr-35Ni(Nb)相似，也主要是焊缝结晶裂纹和近缝区液化裂纹。两种裂纹的防止途径同样是从冶金和工艺两方面入手，详细论述可参见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
所不同的是在冶金因素方面，对于促使偏析、增加热裂纹敏感性的S、P、Si、Pb等低熔共晶组成元素的含量，Incoloy800(H)比25Cr-35Ni(Nb)这种离心铸造合金控制的更严格，尤其是Si含量要低的多，因此其热裂纹倾向相应减小。
表5.1.4.4-1中推荐选用的INCONEL617焊丝和INCONEL117焊条，主要合金元素为Cr、Ni、Co、Mo等。奥氏体化元素Co的加入，可起到稳定奥氏体基体、改善焊缝高温强度的作用；而Mo的加入则较显著的提高了焊缝抗结晶裂纹能力。即使如此，焊接前坡口用有机溶剂清洗，以控制焊缝杂质含量的措施也应严格执行。
工艺方面的措施与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，尽量采取小线能量和控制层间温度来避免近缝区的晶粒粗化。表5.1.4.4-2中焊接工艺参数就是依据这个原则并结合INCONEL617焊丝和INCONEL117焊条的性能制定的。
关于焊接施工中达到较好的焊接接头“等强性”问题，25Cr-35Ni(Nb)是通过采用
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WT-CMGE100502C-2007 同质焊接材料来实现的。而Incoloy800(H)的含碳量较低，为保证其高温强度，可以采用含Co、Mo的焊接材料。此种焊接材料虽然能保证其高温强度，但焊材中Mo含量为8-10%，这种高Mo成分有促使生成σ脆性相的作用，使焊接接头塑性下降。
克服这种现象的有效方法是同时提高焊接材料的Ni含量，即采用“超合金化”焊材。工程实践证明，Incoloy800(H)炉管的焊接施工，采用表5.1.4.4-1推荐的“超合金化”焊接材料是十分必要的。
与25Cr-35Ni(Nb)一样，为获得比较好的接头“等强性”，应尽量减少接头过热和组织的不均匀性。采用小线能量焊接并控制层间温度(按表5.1.4.4-2执行)，对返修焊次数加以限制，通常情况下尽量采用能量集中的钨极氩弧焊(GTAW)焊接方法。
f） 质量检验标准
质量检验标准与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，具体要求见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。
5.1.4.5 管材为 25Cr-35Ni(Nb)＋ Incoloy800(H) 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：主要合金元素Cr、Ni含量相近、C含量不同的高碳铬镍离心铸造
管和低碳铁镍合金的焊接。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。采用实芯焊丝的钨极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措施。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是应选择在保证高温强度的同时，具有较高
抗裂性能且可以有效阻碍碳迁移的焊接材料。焊接材料的选择见表5.1.4.5。
表5.1.4.5 推荐选用的焊接材料
焊接方法 GTAW SMAW 焊接材料 焊丝 INCONEL617 ERNiCrCoMo-1 焊条 INCONEL117 ENiCrCoMo-1 d） 焊接工艺参数：焊接工艺参数与Incoloy800(H)焊接时相同。焊接方法采用钨
极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊接工艺参数见表5.1.4-9。 焊接工艺其他方面的要求，与焊接25Cr-35Ni(Nb)时相同，具体要求可见“管材
为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。 e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施，与焊接Incoloy800(H)时相同，具体要求可见“管材
为Incoloy800(H)的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
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f） 质量检验标准
质量检验标准的具体要求，可见“管材为25Cr-35Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。
5.1.4.6 管材为 35Cr-45Ni(Nb)＋ Incoloy800(H) 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：C含量及主要合金元素Cr、Ni含量都相差较大的高碳铬镍离心铸
造管和低碳铁镍合金的焊接。
b） 焊接方法：现场焊接施工应全部采用钨极氩弧焊(GTAW)。采用实芯焊丝的钨
极氩弧焊(GTAW)焊接底层焊道时，管内侧必须采取充氩保护措施。 c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是应能保证焊缝金属的Cr、Ni等主要合金
元素含量不低于合金含量较低一侧母材标准规定的下限值，且具有较高抗裂性能并能有效阻碍碳迁移的焊接材料。焊接材料的选择见表5.1.4.6。
表5.1.4.6 推荐选用的焊接材料
焊接方法 GTAW SMAW 焊接材料 焊丝 INCONEL617 ERNiCrCoMo-1 焊条 INCONEL117 ENiCrCoMo-1 d） 焊接工艺参数：根据35Cr-45Ni(Nb)一侧管材性能要求，现场焊接施工应全部
采用钨极氩弧焊(GTAW)。焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)的焊接工艺参数见表5.1.4.7。
表5.1.4.7 焊接工艺参数
层间 温度 ℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 正接 直流 正接 焊材 焊接材料 直径 (mm) INCONEL617 2.4 焊接 电流 (A) 80-90 电弧 电压 (V) 8-10 焊接 速度 cm/min 9-12 GTAW ＜70 GTAW INCONEL617 2.4 90-110 10-12 14-16 GTAW INCONEL617 2.4 90-100 10-12 8-10 焊接工艺其他方面的要求，与焊接35Cr-45Ni(Nb)时相同，具体要求可见“管材为35Cr-45Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
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WT-CMGE100502C-2007 主要焊接缺陷及防止措施，与焊接Incoloy800(H)时相同，具体可见“管材为Incoloy800(H)的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
f） 质量检验标准
质量检验标准的具体要求，可见“管材为35Cr-45Ni(Nb)的焊接工艺及质量标准(f)“中的有关内容。
5.1.5 炉管及炉体配管的管材为异种钢
当炉管及炉体配管的管材为异种钢时，常见的异种钢焊接接头有
碳钢和铬钼耐热钢、碳钢和普通铬镍奥氏体钢、铬钼耐热钢和普通铬镍奥氏体钢、普通铬镍奥氏体钢和铬镍奥氏体离心铸造管及铁镍合金等。它们的焊接工艺及质量标准如下所述。
5.1.5.1 管材为 A106Gr.B＋P11、 A106Gr.B＋P22的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：三种材料均为按ASTM标准生产的国外钢材。属于碳钢和珠光体
铬钼耐热钢的异种钢焊接。
b） 焊接方法：小直径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊
(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。
c） 焊接材料选择：焊接材料选择原则是可按合金含量较低一侧母材或介于两者母
材之间选用焊接材料，也可按合金含量较高一侧母材选用焊接材料，但应优先按合金含量较低一侧母材选用焊接材料。因此按A106Gr.B一侧选择焊接材料，焊接材料的选择见表5.1.5.1-1。
表5.1.5.1-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊(GTAW) 焊条电弧焊(SMAW) 焊接材料 焊丝 TGS-50 H08MnSi 焊条 LB-47 J427 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.5.1-2。
表5.1.5.1-2中的预热温度和焊后热处理温度选择按SH/T3526-2004《石油化工异种钢焊接规程》中的6.2.1及9.3执行。预热温度取P11和P22预热温度的下限。
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表5.1.5.1-2 焊接工艺参数
焊后预热 温度 ℃ 热 处理温 度℃ 任意壁 厚均需 进行: A106+P11: 200 A106+P22: 250 任意壁 厚均需 进行： SMAW 700 SMAW SMAW GTAW 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 TGS-50 2.0-2.4 80-120 8-14 8-12 焊接 方法 电源 种类 焊接 材料 焊材 直径 (mm) 焊接 电流 (A) 电弧 电压 (V) 焊接 速度 cm/min LB-47 2.6 60-90 16-20 10-16 LB-47 3.2 80-130 18-22 12-18 LB-47 4.0 130-180 24-26 18-24 焊后热处理温度的选取，既不能超过A106Gr.B的下临界点AC1 (725℃)，又要在P11、P22焊后热处理的温度范围内；国内规范对于P11、P22焊后热处理温度的规定是720-750℃，那么按国内规范选取焊后热处理温度应该是720℃,这个温度与A106Gr.B的下临界点AC1(725℃)仅相差5℃。如果按720℃进行现场焊后热处理，要想在整个过程中控制温度不超过A106Gr.B的下临界点AC1(725℃)，难度是相当大的。考虑到A106Gr.B＋P11、A106Gr.B＋P22焊接时采用的是碳钢焊条，焊接接头的淬硬性和冷裂倾向有所降低，因此按ASME B31.3《化工厂和炼油厂管道》中对P11、P22规定的焊后热处理温度范围700-750℃，选择焊后热处理温度为700℃。焊后热处理的方法及规范参数与P11、P22热处理时相同，具体要求见表5.1.2.1-3。
焊接工艺其他方面的要求，与焊接P11、P22钢相同。具体要求见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(d)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接P11、P22钢时相同，具体要求见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(e)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
f） 质量检验标准
质量检验标准与焊接P11、P22钢时相同，具体要求见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(f)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。 5.1.5.2 管材为 20G＋P11、20G＋P22 的焊接工艺及质量标准
a） 材料状况：国产碳素钢与进口珠光体铬钼耐热钢的异种钢焊接焊接方法：小直
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WT-CMGE100502C-2007 径管采用钨极氩弧焊(GTAW)，一般情况下采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)。
b） 焊接材料选择；焊接材料选择原则是可按合金含量较低一侧母材或介于两者母
材之间选择焊接材料，也可按合金含量较高一侧母材选择焊接材料，但应优先按合金含量较低一侧母材选择焊接材料。因此按20G一侧选择焊接材料，焊接材料的选择见表5.1.5.2-1。
表5.1.5.2-1 推荐选用的焊接材料
焊接方法 钨极氩弧焊 焊条电弧焊 焊接材料 焊丝 H08MnSi H10MnSi 焊条 J427 J426 d） 焊接工艺参数：焊接方法采用钨极氩弧焊(GTAW)＋焊条电弧焊(SMAW)的焊
接工艺参数见表5.1.5.2-2。
表5.1.5.2-2 焊接工艺参数
预热 温度 ℃ 焊后热 处理温 度℃ 焊接 方法 电源 种类 直流 正接 直流 反接 直流 反接 直流 反接 焊材 焊接材料 直径 (mm) 焊接 电流 (A) 电弧 电压 (V) 9-14 焊接 速度 cm/min 6-12 任意壁厚 均需进行 任意壁 GTAW H08MnSi 2-2.5 80-120 20G+P11： 厚均需 200 20G+P22: 250 进行： 700 SMAW J427 2.5 60-90 16-20 8-14 SMAW J427 3.2 90-130 18-22 10-16 SMAW J427 4.0 140-170 24-26 18-24 表5.1.5.2-2中预热温度和焊后热处理温度的选择，按SH/T3526-2004《石油化工异种钢焊接规程》中的6.2.1及9.3执行。预热温度取P11和P22预热温度的下限值。
焊后热处理温度的选择，与A106Gr.B＋P11、A106Gr.B＋P22的焊后热处理温度选择原则相同，即不能超过20G的下临界点。20G的下临界点与A106Gr.B的相近，所以同样选择700℃作为20G＋P11以及20G＋P22的焊后热处理温度。
焊接工艺其他方面的要求，与焊接P11、P22时相同，具体要求可见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(d)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(d)”中的有关内容。
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WT-CMGE100502C-2007
e） 主要焊接缺陷及防止措施
主要焊接缺陷及防止措施与焊接P11、P22时相同，具体要求可见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(e)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(e)”中的有关内容。
f） 质量检验标准
质量检验标准与焊接P11、P22时相同，具体要求可见“管材为P11的焊接工艺及质量标准(f)”和“管材为P22的焊接工艺及质量标准(f)”中的有关内容。
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