本規(guī)程規(guī)定了銅及銅合金焊接的基本要求，適用于銅及銅合金的手工鎢極氬弧焊、氣焊、熔化極氬弧焊和自動埋弧焊等焊接的銅及銅合金制單層容器、襯銅容器的銅焊接工藝。

一、焊接用材料：

1. 焊接用氬氣純度≥99.99%，露點≤-50℃，并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。當(dāng)瓶裝氬氣的壓力≤0.5Mpa時不宜使用。當(dāng)預(yù)熱不方便或要求熔深較大時可用70%Ar+30%N2的混合氣體。氮和氦作保護氣體是氬氣時熔深的2~3倍，但氮氣也容易氣孔增多傾向。

2. 手工鎢極氬弧焊電極采用鈰鎢電極。電極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小來選擇(使用時一般比焊接電流所要求的規(guī)格大一號的鎢極)，

3. 焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質(zhì)，防止熔池金屬氧化和其它氣體侵入熔池，并改善液體金屬的流動性。使用時可用無水酒精調(diào)成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側(cè)或用焊絲醮焊劑再焊接。在氣體保護焊時也可以使用焊劑以增強對熔池的保護作用。

4. 對比較重要結(jié)構(gòu)，為了消除氧的不良影響，必須選用含有鋁、鈦等強脫氧劑的焊絲;為了防止合金元素在焊接過程中氧化和蒸發(fā)：焊接黃銅(防止鋅氧化和蒸發(fā))時可選用含硅的焊絲并快速焊以減少高溫停留時間，焊錫青銅(防止錫氧化和蒸發(fā))時可采用含硅、磷等脫氧劑的焊絲并用硼砂和硼酸作熔劑，焊接鋁青銅(防止鋁氧化和蒸發(fā))可采用氯化鹽和氟化鹽組成的熔劑。

5.

二、施焊焊工：

1. 應(yīng)按GB50236《現(xiàn)場設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》中的規(guī)定考試合格。

三、焊前準備：

1. 銅材坡口加工應(yīng)采用機械方法(含剪切)，如采用等離子火焰方法加工應(yīng)從變色部分機械加工去掉不少于3mm，加工后的坡口表面應(yīng)平整、光滑，不得有裂紋、分層、夾雜、毛刺、飛邊和氧化色。坡口表面應(yīng)呈金屬光澤;必要時對坡口及兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)一般應(yīng)進行100%PT。

2. 焊絲、坡口表面及其兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)必須表面的水、油污進行清理(包括去表面氧化膜、鱗片、污染和不合格的氧化色)。打磨可用φ0.15~0.2不銹鋼絲盤刷金屬磨頭、和丙酮(沾丙酮的白布應(yīng)干凈，不要使用棉布或棉紗，以避免擦拭時帶出毛絨)，但應(yīng)注意這些工具在使用前應(yīng)被清理干凈;盡量不要用砂輪打磨。

3. 對于外委熱加工的部件，如封頭等，原則上在進廠后應(yīng)對銅材表面進行100%PT，必要時對不能確定的部位進行RT。

4. 焊絲表面可用不銹鋼絲刷或干凈的油砂紙擦洗;對表面氧化皮較厚的焊絲在焊前打磨后還需要化學(xué)清理?；瘜W(xué)清理：用HNO375cm3/L+H2SO4100cm3/L+HCl75cm3/L混合液清洗，再用堿水沖洗，最后用干凈的清水沖凈熱風(fēng)吹干。對銅材也可參考此法。

5. 清理干凈的焊絲和焊件應(yīng)保持清潔和干燥，不得用手觸摸焊接部位，焊前嚴禁污染，否則應(yīng)重新進行清理，局部污染可局部重新清理;最好用白紙覆蓋在坡口用兩側(cè)。如清理后8h之內(nèi)未焊，焊前就應(yīng)重新清理。

6. 焊件裝配應(yīng)準確，如果裝配不良時，應(yīng)考慮換部件，而不得強行組對，以避免造成過大的應(yīng)力。在正式焊接前應(yīng)對坡口尺寸進行檢查，合格后方可施焊。

7. 定位焊選用的焊絲及采取的工藝措施與焊接工藝相同。

8. 焊件組對時在應(yīng)力集中處(如焊縫交叉處和工件上的轉(zhuǎn)角處等)盡量避免進行定位焊，定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，否則必須清除重焊。重焊應(yīng)在附近區(qū)域進行，而不要在原處點焊。

9. 焊接縱縫時，必須在焊件兩端放置引弧板和退弧板，引弧板和退弧板采用與被焊件相同牌號和厚度的銅材。焊接環(huán)縫時盡量避免產(chǎn)生弧坑。

10. 焊接過程中定位焊點開裂，造成板邊錯位或間隙變化，應(yīng)立即停止焊接，經(jīng)修復(fù)后才能繼續(xù)施焊。

11. 墊板材料一般為石墨制作墊板，因為石墨導(dǎo)熱慢，保溫性好。當(dāng)銅板較厚或墊板裝配間隙較大時，可用粘土泥封住間隙，焊后去掉即可。也可以用焊劑(這里指埋弧焊用焊劑如HJ431)若電流較大還應(yīng)考慮焊劑層應(yīng)有一定的厚度。墊板尺寸可按下圖：

四、焊接要求：

1. 持證焊工應(yīng)按焊接工藝文件和其它文件焊接。

2. 在焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)采取有效防護措施，否則不準施焊：

1) 焊接環(huán)境不清潔，有灰塵、煙霧;

2) 焊接環(huán)境風(fēng)速大于或等于1.5m/s;

3) 焊接環(huán)境相對濕度大于80%;

4) 下雨、下雪的室外作業(yè);

5) 焊接溫度低于5℃;

3. 銅材產(chǎn)品焊接設(shè)在專門的場地，場地應(yīng)鋪設(shè)橡膠或絨布;焊接時應(yīng)遠離通風(fēng)口和門窗以避免影響氣體保護效果。

4. 用手工鎢極氬弧焊焊接純銅、黃銅(Cu-Zn)、錫青銅(Cu-Sn)和白銅(Cu-Ni)都用直流正接;鋁青銅(Cu-Al)和硅青銅(Cu-Si)用交流以除表面氧化膜。熔化極氬弧焊和自動埋弧焊都用直流反接。

5. 焊前預(yù)熱：由于銅材導(dǎo)熱性能很強，因此一般手工鎢極氬弧焊焊接大于4mm厚度時，焊前都應(yīng)預(yù)熱，純銅4~12mm預(yù)熱200~450℃;青銅和白銅預(yù)150~200℃;硅青銅和磷青銅可不預(yù)熱并控制層間溫度不超過100℃?？梢暰唧w情況用火焰或遠紅外線板進行加熱。

6. 氣焊紫銅和青銅一般用中性火焰，因為氧化焰易造成元素?zé)龘p，還原焰由于含H而容易產(chǎn)生氣孔。黃銅用弱氧化焰，以便生成氧化鋅并脫H減少氣孔。氣焊一般不開坡口，只單面單層焊，以避免多次多層焊變形。焊后可以錘擊以細化晶粒，如板厚不超過5mm時可沿焊縫兩側(cè)各100mm處錘擊，當(dāng)厚度大于5mm時可先加熱到500~600度錘擊，再加熱到500~600度用水激冷。

7. 一條焊縫應(yīng)盡量一次焊完，不得已中途停焊后重新焊接時，應(yīng)重疊10~20 mm。徹底清除表面污染、夾渣等缺陷?；】討?yīng)填滿，接弧處應(yīng)熔合焊透。一般熄弧采用堆高熄弧法：收弧時勻速抬高電弧，同時加速填充焊絲，直至電弧熄滅，使熄弧處焊縫局部凸出，必要時打磨超標(biāo)的余高。在焊機上有衰減裝置時，此熄弧方法效果更好。

8. C、D類接頭的焊縫與母材應(yīng)呈圓滑過渡。

9. 焊縫和熱影響區(qū)表面應(yīng)進行100%檢查，不得有裂紋、未熔合、氣孔、弧坑、夾渣和飛濺物等缺陷，焊縫外不應(yīng)有打弧點。

10. 銅材壓力容器焊縫表面不應(yīng)有咬邊。常壓容器焊縫表面的咬邊深度不應(yīng)大于0.5mm，咬邊連續(xù)長度不應(yīng)大于100mm，焊縫兩側(cè)咬邊的總長度不應(yīng)超過該焊縫長度的10%。

11. 應(yīng)注意銅材立焊和仰焊不容易實現(xiàn)，一般不安排這種位置。

12. 換熱器換熱管焊接順序：管板組裝(換熱管預(yù)留長度應(yīng)不少于4mm，以便后面的機加工);管端及管板清理;一端脹管;焊接一面管板;機加工未焊換熱管管端;脹管;管端及管板清理;焊接未焊一面的換熱管。焊接時第一層一般不加絲焊(第一層是否進行PT或氣密性檢測按規(guī)定)，但其它層應(yīng)加絲焊。

13. 銅

五、焊縫返修：

1. 對需要返修的缺陷應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)生原因，提出改進措施，編制焊接返修工藝(應(yīng)考慮加工裝防焊接變形)后才能開始返修(下表為一般情況下焊縫缺陷及原因分析);

2. 焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過2次。

3. 一般用金屬磨頭清除缺陷和開坡口。如果缺陷較深時，可先用規(guī)定的手工銑打磨，再用金屬磨頭打磨坡口表面。坡口應(yīng)寬度均勻、表面平滑和便于施焊的凹槽，凹槽兩端有一定的坡度(一般不大于1：3)。

4. 返修前需將缺陷清除干凈，一般應(yīng)進行100%PT確認(若缺陷是裂紋，則必須進行100%PT)。補焊時只需將缺陷除盡即可，不要挖得太深，必要時進行RT進行確認缺陷已完全清除。補焊時先不填絲，用電弧對補焊區(qū)金屬熔化;填絲后電弧應(yīng)稍偏向焊絲，防補焊區(qū)金屬過熱，電弧可在補焊長度方向上適度往復(fù)移動，以延長熔池存在時間，以利于氫氣泡從熔池逸出。

5. 返修焊縫性能和質(zhì)量要求應(yīng)與原焊縫相同;

6. 銅焊接主要焊縫缺陷是氣孔和裂紋：

6.1 氣孔產(chǎn)生原因：銅焊接氣孔主要是氫進入焊接熔池而形成的。氫來源有：材料、焊絲、保護氣體、送絲機構(gòu)、焊工的手套和環(huán)境濕度太高等，如焊絲被污染、材料及焊絲本身的氧化膜、送絲機構(gòu)上有油污或冷凝汗?jié)n等。預(yù)防措施：

6.1.1材料及焊絲內(nèi)的含氫量≤0.4mL /100g;

6.1.2 被焊件表面應(yīng)去除油污及氧化膜，存放時間不超過4h。表面清理后應(yīng)用干燥、潔凈、不起毛的物件覆蓋坡口及兩側(cè);

6.1.3 焊絲盡量使用拋光焊絲，不然處理方法同上;

6.1.4 保護氣體內(nèi)雜質(zhì)含量：H2≤0.001%;O2≤0.02%;N2≤0.1%;H2O≤0.02%;

6.1.5保護氣體管路：一般采用不銹鋼管或銅管，軟管采用塑料管而不能用橡膠等易吸水的軟管;焊前應(yīng)檢查冷卻水管道，確保不會漏水;當(dāng)環(huán)境濕度很大時，應(yīng)對保護氣體進行加熱對管路進行吹掃;

6.1.6 送絲機構(gòu)：不得有油污，送絲同采用聚四氟乙烯管，并焊前清理管內(nèi)污染和冷凝水;

6.1.7現(xiàn)場環(huán)境：溫度不宜超過25℃，相對濕度不超過50%，保持環(huán)境清潔;

6.1.8焊工：工作服裝盡量是白色的，以便能及時發(fā)現(xiàn)和清理污染。焊時注意汗水和油漬不要再次污染焊件;

6.1.9 在焊前都應(yīng)在試板上試焊，以便檢查保護氣體和管路是否合格。

6.1.10 焊接工藝上預(yù)防措施：用雙面焊代替單面焊;每道焊縫薄時比厚時有利于氣孔逸出;大直徑焊絲有利于減少氣孔;焊前預(yù)熱、焊后緩冷;降低電弧電壓、增大電流、降低焊接速度，有利于減少氣孔。

6.2 裂紋產(chǎn)生原因：材料焊接性較差;選擇焊絲時沒考慮抗裂性;結(jié)構(gòu)的拘束度過大。預(yù)防措施：

6.2.1 對焊接性較差的銅材在焊接前應(yīng)考慮其抗裂性而不能只考慮強度;必要時可考慮對焊件進行退火后焊接，焊后再淬火時效。

6.2.2 選擇抗裂紋性好的焊絲，如含Si等低熔點元素的焊絲。

6.2.3 盡量減少焊接接頭的拘束度，合理安排焊接順序，讓焊縫能夠有橫向收縮余量，以減小焊接應(yīng)力。沒有必要定位焊的就不要焊定位焊，能雙面定位焊的就不要單面定位焊。

6.2.4 盡量改單面焊為雙面焊。

六、探傷要求：

1. 封頭拼縫焊后應(yīng)進行100%RT，成形后再按規(guī)定100%RT或100%PT。

2. A、B類焊縫一般進行100%RT。

3. 容器上的C、D類焊接接頭進行100%PT。

4. 銅材表面補焊焊縫進行100%PT。

5. 銅卡具和拉筋的臨時固定連接焊縫拆除后的焊痕等進行100%PT。

6. 其他圖樣要求探傷的部位。