8.3.4 焊前预热及层间温度的控制 8.3.4.1 球罐由于是厚板，根据焊接工艺的要求，焊前应预热，预热温度为：75 ~ 125℃， 预热宽度在焊缝中心线两侧 各不少于100mm范围，预热在焊缝背面进行。层间温度起着预热一样的作用，层间温度不得低于预热温度，层间温度不得大于75℃。焊接过程中，检查员要检查层间温度如温度不符合要求，及时调整，定位焊或卡具焊接时，预热可在焊缝侧进行，预热范围包括焊接处为中心半径不小于100mm。温度测定用半导体表面温度计，测温点在距焊缝中心线50mm 处对称测量，每条焊缝温点不少于3 对。 8.3.4.2 预热方法 a.采用液化石油气加热及层间的控制，加热系统由液化气钢瓶、气带、分气缸及加热管组成。 b.焊缝预热采用背面加热法。 8.3.5 焊接方法 8.3.5.1 焊接全部采用手工电弧焊，对称退焊法。 8.3.5.2 焊接材料 球壳对接焊缝、定位焊道以及凡与球壳焊接的焊缝必须选用J507焊条，梯子、平台等结构件焊缝选用E4303 焊条焊接。 8.3.5.3 焊接设备：ZX5—400 型硅整流焊机。 8.3.5.4 电流极性：直流反接。 8.3.6 焊后后热消氢处理 嵌入式接管与球壳的对接焊缝焊后进行后热消氢处理，焊后后热的目的是为了减慢焊缝的冷却速度，使扩散氢充分逸出，达到改善接韧性、防止冷裂纹产生。焊缝焊接完毕立即进行后热消氢处理，后热规范为：200~250℃，恒温0.5~1 小时，后热方法及操作与预热相同。每一道焊缝因故中断焊接时，须立即进行后热消氢处理。下次焊接前，要经着色检验，确认合格后方可施焊。 8.3.7 焊接程序 8.3.7.1 先焊纵缝，后焊环缝，具体为：赤道带纵缝—上、下温带纵缝—上、下极带板纵缝—赤道带环缝—上、下温带环缝。 8.3.7.2 每道焊接先大面坡口焊接，全部焊完后，经清根着色合格后，再从小面坡口焊接。 8.3.7.3 球罐板厚28/30/34mm，纵缝焊接共15 层，大坡口侧焊9 层，清根后小坡口侧焊6 层，采用分段追尾焊，赤道带分三段、每段焊缝要焊完，中途不得停顿，每层接头要错开60mm。 8.3.7.4 球罐板厚28/30/34mm，环缝焊接共18 层，大坡口侧11 层，小坡口侧7 层，采用分段追尾焊，罐里、罐外焊接次序相反。要对称均匀分布焊工，赤道带24 条焊缝分配12 名焊工同时施焊，要求步调一致、统一指挥，要同电流、同电压、同焊速，保持一致的焊接规范。 8.3.8 施焊技术与质量要求 8.3.8.1 焊接时采用小的焊接电流，短电弧、高焊速、运行要稳。运条至熔合线应有适当停留，以免产生未溶合，采用多层多道焊。 8.3.8.2 第一层焊道，采取直线运条，缩短电弧，尽力达到反面成型，不能因为第一层焊缝金属在清根时可以磨掉，而随便施焊。 8.3.8.3 施焊时，应采用短弧且以不摆动焊条为宜，立焊时不可避免地要做局部摆动和向上挑动，但应限制在最小范围内，每一焊道宽不大于焊芯直径的4 倍，采用窄焊道薄层多道焊。 8.3.8.4 横焊时，由于坡口上侧温度高于下侧，所以在上侧运条时，要正确掌握焊条角度，要横拉焊条，不作稳弧动作，并且每层焊道要彻底清除溶渣。 8.3.8.5 仰焊时，铁水因自重下坠滴落，不易控制熔池的形状，运条困难。因此，采用小电流，尽可能缩短电弧，采取顶弧运条。 8.3.8.6 极板焊缝拼接时，采用分段追尾焊，以减少应力。 8.3.8.7 注意加快换焊条的操作技术，要在上要一根焊条的弧坑尚未冷却的情况下，尽快重新引弧。 8.3.8.8 焊接中要注意焊道的始端和终端的质量，始端应采取后退引弧前磨光，接头处应打磨圆滑，以便熔接。 8.3.8.9 两个焊工相汇集的接头要搭好，先焊的始端要稍低，后焊的焊工要注意该段重熔，焊缝饱满，成型美观。 8.3.8.10 每条焊缝如因故中断焊接时，再次施焊前将原焊道的焊坑部分磨掉，确认无裂纹后方可按原工艺要求继续焊接。 8.3.8.11 每层焊接完毕时，应认真清理焊道内的焊渣及焊接飞溅物，并采用砂轮将焊瘤打磨至与焊层齐平后，方可进行下一层焊接。 8.3.8.12 检查员、线能量记录员认真上岗，检查每名焊工线级量，如有违反工艺要求的及时调整。 8.3.8.13 严禁在坡口外面引弧、熄弧或擦弧。引弧必须在坡口内进行，熄弧时要注意填满弧坑，以免产生火口裂纹。 8.3.8.14 定位焊所用的焊条及焊接工艺，焊接的要求与主体焊缝相同，点焊长度70~100mm，间距为300~400mm，厚度8mm。 8.3.8.15 临时附件与壳板焊接时，其焊接工艺与主体焊缝相同，严禁在非焊接部位引弧、熄弧。 8.3.9.16 球罐施焊全过程必须进行焊前检查、焊中检查、焊后检查，发现问题及时纠正。 8.3.9 清根打磨 碳弧气刨虽属于不构成工程实体的工序，但气刨质量决定焊接质量，并对施工进度和经济效益产生影响，对这一工序应进行严格控制。 8.3.9.1 清根采用碳弧气刨，层间处理采用角向磨光机。 8.3.9.2 从事气刨操作人员应是熟练者，以保证气刨槽的几何尺寸和直线性。刨槽成型就为“U”型，不允许呈“V”型，由刨槽到两侧槽壁呈圆滑过渡，槽壁呈平滑状。 8.3.9.3 操作技术 a.气刨前要检查电源极性，根据碳棒选用并调整好电流，调整碳棒伸出长度，调好出风口，使风口对准刨槽。 b.刨削时，先打开风阀随后引燃电弧，在垂直位置气刨，应由上向下移动。 c.碳棒的倾角可在45° 左右，伸出长度80~100mm，碳棒中心线应与刨槽中心线重合，否则刨槽形状不对称。 d.要严格执行气刨规范，保持均匀的刨削速度，速度太快易短路，太慢又易断弧，每段刨槽衔接时，应在弧坑上引弧，防止触伤刨槽或产生严重凹痕，刨削结束时，应先断弧，过几秒钟后再断气。 e.消除夹碳，操作时在夹碳前端引弧，将夹碳处连根刨除。 f.防止渗铜，在焊前用钢丝刷将铜点刷干净，就可以避免母材的局部渗铜。 8.3.10 焊接环境 a.风速> 8m/s； b.相对湿度>90%； c.雨天及雪天； d.环境<-5℃以下。 焊接环境温度在距球罐表面500~1000mm 处测量。 8.3.11 焊接材料的使用和管理 8.3.11.1 焊接材料的选用 根据设计图样的要求，球罐焊接选用J507φ3.2mm、φ4.0mm 焊条。焊条必须分批号按规定进行复验，复验结果应符合GB/T5117-95规定。 8.3.11.2 焊条的储存和保管 a.施工现场设有焊条存放二级库，专储存球罐用焊条，由焊条管理员负责管理，库内有干湿温度计、去湿机，以调节储存环境的各项参数，二级库内温度不应低于5℃，相对湿度应低于60%。 b.库内焊条应放在距地面、墙面300mm 以上的货架上，并按型号、批号、规格和入库时间来分类码放，并挂有标签。 c.焊材二级库内不允许放置有害气体和腐蚀性物料，室内应保持整洁。 d.二级库内存放的焊条，不宜超过五个月，并应做到先入库先使用。 8.3.11.3 对现场二级库管理员的要求 a.要认真核对进库焊条的型号、规格和批号，并分批堆放。 b.每天查看所保管的焊条有无受潮、污损等情况发生，并及时采取措施处理，如发现焊条出现质量问题，要及时报告焊接工艺员，以便妥善处理解决。 c.焊条管理员要做好温度、湿度、入出库批量的记录，库内的温度、湿度每天记录三次，即上班、中午下班各记一次，检查员随时进行抽检。 8.3.11.4 焊条烘干 焊条在使用前，必须烘干，焊条烘干工艺为：380℃恒温1.5 小时；升温速度不大于200℃/小时。烘好后放入100—150℃的恒温箱内保温，烘干后的焊条药皮应无脱落和明显裂纹。烘干后的焊条在保温桶内不宜超过4 小时，超过4 小时需要重新烘干，但烘干次数不得超过2 次。 8.3.11.5 建立焊条发放、回收制度 焊条发放必须有焊接工艺员的指令，使用时，每个焊工必须带有性能良好的保温筒，一般一次不得超过5kg，发放要有记录，领用人使用剩余的焊条，应认真单存独放，待下批焊条烘干时，将其一起干燥，首先使用直至用完后，再发放新烘干的焊条。对于回收的焊条，按规格型号做好登记，并以明显标记单独存放，确认不能正式焊接用的焊条，要妥善处理，千万不要混入焊接用的焊条里。 8.3.12 焊工资格与焊工纪律 8.3.12.1 根据GB12337-1998《钢制球形储罐》和质量技术监局锅发[1999]154 号《压力容器安全技术监察规程》的要求，从事球罐焊接的焊工必须持有劳动局颁发的在有效期内的锅炉压力容器焊工合格证书，焊工施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应和焊工本人考试合格的项目相符。 8.3.12.2 必须严格执行焊接工艺规程和施工方案，按规定领取电焊条。 8.3.12.3 施焊前，对焊机、测量工具、保温筒、焊条干燥、焊道清理、预热温度等进行检查，达不到要求不得施焊，发现问题如实汇报求得解决。 8.3.12.4 爱护焊接设备，严格遵守操作规程，发现问题及时解决。 8.3.13 焊缝返修 8.3.13.1 焊缝表面缺陷修补 a.焊缝表面及工卡具焊迹必须用砂轮打磨清除，缺陷消除后的焊缝要圆滑过渡。 b.对于焊缝咬边采用砂轮打磨后焊接修补，砂轮打磨时母材与焊缝之间平滑过度，修磨范围内斜度至少为3:1，且高度不大于1.5mm。对焊缝表面进行修补时，其焊补长度应大于50mm 以上，焊缝焊补后应在焊补焊道上加焊一道凸起的回火焊道，回火焊道焊完后，应磨去多余的焊缝金属，使其与主体焊缝平缓过渡。 8.3.13.2 焊缝内部缺陷返修 a.依据探伤底片，用超声波进行深度定位，确定打磨清除缺陷。 b.应由技术负责人主持，焊接工程师及有关人员参加开技术分析会，查出缺从球壳板表面算起，缺陷的清除深度应在钢板厚度2/3 以内，如果清除到板厚2/3 处还残留缺陷时，应在该状态下进行焊接，然后在其背面再次清除缺陷，进行焊补，焊补长度应大于50mm。 c.返修操作程序 确定缺陷性质深度—制定和审批返修方案—打磨缺陷—着色或磁粉检验—补焊—成型—外观检查—无损检验—合格。 d.由焊接责任工程师或焊接工艺员根据工艺评定，编制返修方案，指定优秀的焊工、打磨工担任，焊接工艺员现场监督（对超次返修工作在焊接责任工程师和质检工程师指导监督下进行），对返修后的部位、时间、操作者、次数、返修工艺以及环境条件等必须做好完整的记录存入档案。 e.焊缝返修应力求做到一次合格，同一部位的返修一般不应超过2 次，如2 次返修后仍不合格，找出缺陷原因，定出返修措施，方可进行超次返修。 f.焊接修补时的线能量应在规定的范围内，且不应在其下限附近焊接短焊缝。 g.焊接修补后，立即进行后热消氢处理，其规范为：200—250 ℃，恒温0.5—1 小时。 8.3.14 球罐焊后几何尺寸检查