# 負(fù)度以下鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求

在低溫環(huán)境下，特別是-10℃至-196℃（我國從-40℃起算）的范圍內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接，需要特別的技術(shù)要求和注意事項，以確保焊接接頭的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的整體性能。以下是負(fù)度以下鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求的詳細(xì)闡述。

## 一、材料選擇與準(zhǔn)備

### 1. 低溫鋼的選擇

低溫鋼主要用于制造在-20℃至-253℃低溫下工作的焊接結(jié)構(gòu)，如貯存和運輸液化氣體的容器等。常用的低溫鋼如16MnDR、09MnNiDR、08Ni3DR等，其化學(xué)成分和力學(xué)性能需滿足特定標(biāo)準(zhǔn)，確保在低溫下具有足夠的強度、塑性和韌性。

### 2. 焊接材料

低溫鋼的焊接材料選擇至關(guān)重要。焊接材料應(yīng)具有良好的低溫韌性，與母材匹配良好，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如，對于16MnDR可選用J507GR、J507RH焊條；對于09MnNiDR可選用W707Ni、W807Ni焊條等。在極端低溫條件下（如-100℃以下），通常需要選用進(jìn)口焊材以確保焊接質(zhì)量。

### 3. 焊前準(zhǔn)備

焊前必須對工件坡口及坡口兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的水汽、油污、銹蝕、氧化皮等進(jìn)行徹底清理，并打磨出金屬光澤。焊條需進(jìn)行350-400℃烘干1小時，隨用隨取，以防止因焊條潮濕影響焊接質(zhì)量。

## 二、焊接工藝

### 1. 焊接方法

低溫鋼的焊接常采用焊條電弧焊、埋弧自動焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等方法。各種方法各有優(yōu)缺點，需根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式和焊接條件進(jìn)行選擇。

### 2. 焊接參數(shù)控制

**焊接電流、電弧電壓和焊接速度**：這三個參數(shù)共同決定了焊接線能量（即單位長度焊縫的焊接電弧熱量）。對于低溫鋼，需嚴(yán)格控制焊接線能量，避免過大導(dǎo)致焊縫和熱影響區(qū)組織粗化，降低低溫韌性。通常，焊條電弧焊的線能量控制在12-15KJ/cm，埋弧焊控制在20KJ/cm以下。

**預(yù)熱和層間溫度**：對于厚度較大的構(gòu)件，需進(jìn)行預(yù)熱以防止淬硬組織和冷裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)板厚和具體材料確定，一般不低于15℃，大厚板焊接時預(yù)熱溫度可達(dá)50℃，道間溫度控制在50-150℃之間。

### 3. 焊接技術(shù)

**窄焊道、多道多層焊**：低溫鋼焊接時應(yīng)盡量采用窄焊道、多道多層焊的方法，以減少焊縫金屬的過熱和粗化。焊接過程中，焊條不宜做橫向擺動，以控制熱輸入和焊接熱影響區(qū)的寬度。

**直焊道、快速多道焊**：直焊道可以減少焊縫的過熱和后一焊道對前一焊道的回火作用，有利于晶粒細(xì)化?？焖俣嗟篮缚梢约涌旌附铀俣?，減少焊接熱輸入，提高焊接接頭的低溫韌性。

**避免強力組對**：焊接過程中應(yīng)避免強力組對，以防止結(jié)構(gòu)局部產(chǎn)生高應(yīng)力，從而增大設(shè)備在低溫狀態(tài)下的脆性破壞。

## 三、焊后處理

### 1. 消除應(yīng)力熱處理

低溫鋼焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，以降低焊接殘余應(yīng)力，提高焊縫沖擊韌度。熱處理溫度和時間應(yīng)根據(jù)具體材料和焊接結(jié)構(gòu)確定，通常需在無損探傷檢查合格后進(jìn)行。

### 2. 防腐涂層

在低于0℃的鋼構(gòu)件上涂刷防腐涂層前，應(yīng)進(jìn)行涂刷工藝測試，確保涂層干燥速度和質(zhì)量。雨雪天氣或構(gòu)件上有薄冰時不得進(jìn)行涂刷工作。涂刷時，構(gòu)件外貌的鐵銹、油污等必須清除干凈，并保持干燥。

## 四、質(zhì)量檢驗

### 1. 無損檢測

對于設(shè)計溫度低于-40℃的低合金鋼制低溫壓力容器上的焊接接頭，應(yīng)進(jìn)行100%MT檢測，并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如JB/T4730.4-2005）進(jìn)行評定。低溫鋼材的焊接坡口表面及清根后的坡口表面也應(yīng)進(jìn)行100%MT檢測。

### 2. 外觀檢查

焊縫外觀應(yīng)無裂紋、未熔透、咬邊等缺陷，焊縫余高應(yīng)盡量減少，角接接頭應(yīng)圓滑，不允許向外凸起。焊縫成型不良者必須進(jìn)行打磨處理。

### 3. 其他檢查

根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，還可能需要進(jìn)行硬度測試、金相分析等其他檢查項目，以確保焊接接頭的質(zhì)量和性能滿足要求。

綜上所述，負(fù)度以下鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求# 負(fù)度以下鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求（續(xù)）

## 五、安全與健康措施

在負(fù)度以下的低溫環(huán)境中進(jìn)行焊接作業(yè)，不僅對技術(shù)要求高，同時還需要特別注意作業(yè)人員的安全與健康。

### 1. 保暖措施

- **個人防護裝備**：作業(yè)人員應(yīng)穿戴專業(yè)的防寒服裝，包括防寒帽、羽絨服、保暖手套、防寒鞋等，以防止體溫過低引發(fā)凍傷。

- **熱源設(shè)備**：作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置移動式取暖設(shè)備，如電暖氣、燃油暖風(fēng)機等，確保焊接區(qū)域的溫度不低于人體舒適溫度，減少作業(yè)人員因寒冷導(dǎo)致的操作失誤。

### 2. 通風(fēng)與防毒

- **通風(fēng)系統(tǒng)**：焊接過程中會產(chǎn)生有害氣體和煙塵，特別是在低溫環(huán)境下，空氣流動性差，容易積聚。因此，作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件，可使用局部通風(fēng)設(shè)備（如焊接排煙罩）或整體通風(fēng)系統(tǒng)來排除有害氣體。

- **防毒面具**：在特定條件下，作業(yè)人員應(yīng)佩戴防毒面具，以防止吸入有害焊接煙塵。

### 3. 防火防爆

- **易燃物品管理**：焊接現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)禁存放易燃、易爆物品，確保作業(yè)區(qū)域的安全距離。

- **滅火設(shè)備**：作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)配備足夠的消防器材，如滅火器、消防沙等，以應(yīng)對可能發(fā)生的火災(zāi)。

- **電氣安全**：焊接設(shè)備應(yīng)定期檢查，確保絕緣良好，防止因電氣故障引發(fā)火災(zāi)。

## 六、培訓(xùn)與資質(zhì)

### 1. 專業(yè)培訓(xùn)

- **焊接技術(shù)培訓(xùn)**：從事低溫焊接的作業(yè)人員應(yīng)接受專業(yè)的焊接技術(shù)培訓(xùn)，掌握低溫焊接的特殊技術(shù)和操作要點。

- **安全培訓(xùn)**：作業(yè)人員還需接受低溫環(huán)境下的安全操作培訓(xùn)，了解低溫環(huán)境對人體的影響及防護措施。

### 2. 資質(zhì)要求

- **焊工證書**：從事低溫焊接的作業(yè)人員應(yīng)持有相應(yīng)的焊工證書，證明其具備相應(yīng)的焊接技能和資質(zhì)。

- **健康證明**：作業(yè)人員需定期進(jìn)行體檢，確保身體健康，能夠適應(yīng)低溫環(huán)境下的工作。

## 七、記錄與文件管理

### 1. 焊接記錄

- 每條焊縫的焊接過程應(yīng)有詳細(xì)的記錄，包括焊接參數(shù)（電流、電壓、焊接速度等）、預(yù)熱及層間溫度、焊后熱處理等關(guān)鍵信息。

- 記錄應(yīng)由焊接責(zé)任人簽字確認(rèn)，并存檔備查。

### 2. 文件管理

- 焊接工藝文件、焊接材料質(zhì)量證明書、無損檢測報告、熱處理記錄等文件應(yīng)妥善保管，確?？勺匪菪?。

- 焊接過程中發(fā)現(xiàn)的問題及處理措施應(yīng)及時記錄并上報，以便總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，持續(xù)改進(jìn)焊接質(zhì)量。

## 八、環(huán)境保護

### 1. 廢棄物處理

- 焊接過程中產(chǎn)生的廢棄物（如焊條頭、焊渣、廢舊包裝物等）應(yīng)按照環(huán)保要求進(jìn)行分類收集和處理，防止對環(huán)境造成污染。

### 2. 噪音與光污染控制

- 焊接作業(yè)應(yīng)盡量在封閉或隔音區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，以減少噪音對周圍環(huán)境的影響。

- 夜間作業(yè)時，應(yīng)采取有效的遮光措施，減少焊接弧光對周圍居民和環(huán)境的干擾。

綜上所述，負(fù)度以下鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求不僅涉及焊接技術(shù)本身，還涵蓋了材料選擇、工藝控制、安全健康、培訓(xùn)資質(zhì)、記錄管理以及環(huán)境保護等多個方面。只有全面考慮并嚴(yán)格執(zhí)行這些要求，才能確保低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量和安全性。