GB/T 13149-2009 钛及钛合金复合钢板焊接技术要求

　　ICS 47 . 020 . 0 1 U 05

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13149—2009代替 GB/T 13149—1991

　　钛及钛合金复合钢板焊接技术要求

　　Specification forwelding oftitanium and titanium alloy clad steelplates

　　2009-03-23 发布 2009-1 1-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 13149—2009

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 材料 2

　　4 焊工 2

　　5 焊前准备 2

　　6 焊接 7

　　7 焊接质量检验 8

　　8 焊缝缺陷返修 10

　　9 焊接环境 10

　　10 安全防护 10

　　附录 A(规范性附录) 钛及钛合金焊工考试规则 11

　　附录 B(资料性附录) 钛及钛合金复合钢板焊接材料 19

　　附录 C(规范性附录) 钛及钛合金复合钢板焊接工艺评定 20

　　Ⅰ

　　GB/T 13149—2009

　　前 言

　　本标准代替 GB/T 13149—1991《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》。

　　本标准与 GB/T 13149—1991 相比，主要变化如下：

　　— 标准名称改为 “钛及钛合金复合钢板焊接技术要求 ”;

　　— 调整了规范性引用文件;

　　— 增加了钛及钛合金复合钢板焊接原则条款;

　　— 明确了钛及钛合金复合钢板采用火焰或等离子弧切割下料时复合板离地面的高度;

　　— 增加了钛焊缝和热影响区表面颜色的详细划分;

　　— 修改了附录 A 和附录 B ;

　　— 表 4 改为资料性附录 C《钛及钛合金复合钢板焊接材料》;

　　— 安全防护改为按 GB 9448《焊接与切割安全》的规定;

　　— 删除了对接接头中 Ⅱ 型接头;

　　— 删除了长期没有生产和订货量的基层钢 22 g 和 15MnVR 和可用母材板的剪条作手工焊丝的表注 。

　　本标准的附录 A 、附录 C 为规范性附录，附录 B 为资料性附录 。

　　本标准由中国船舶重工集团公司提出 。

　　本标准由全 国 海 洋 船 标 准 化 技 术 委 员 会 船 用 材 料 应 用 工 艺 分 技 术 委 员 会 (SAC/TC 12/SC 4)归口 。

　　本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七二五所 。

　　本标准主要起草人：李标峰 、王小华 、苏雨沛 、余巍 、王军 、任江毅 、徐明林 、李敬勇 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13149—1991 。

　　Ⅲ

　　GB/T 13149—2009

　　钛及钛合金复合钢板焊接技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了钛及钛合金复合钢板焊接的材料 、焊工 、焊前准备 、焊接工艺 、焊接质量检验以及焊接缺陷返修等的技术要求 。

　　本标准适用于以钛及钛合金为复层，以碳素钢 、低合金钢或不锈钢为基层的总厚度在 8 mm 以上的钛及钛合金复合钢板的焊接 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。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)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB 150 钢制压力容器

　　GB/T 983 不锈钢焊条

　　GB/T 985 . 1 气 焊 、焊 条 电 弧 焊 、气 体 保 护 焊 和 高 能 束 焊 的 推 荐 坡 口 ( GB/T 985 . 1—2008 , ISO 9692-1:2003 , MOD)

　　GB/T 985 . 2 埋弧焊的推荐坡口(GB/T 985 . 2—2008 , ISO 9692-2:1998 , MOD)

　　GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法(GB/T 2650—2008 , ISO 9016:2001 , IDT)

　　GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法(GB/T 2651—2008 , ISO 4136:2001 , IDT)

　　GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法(GB/T 2653—2008 , ISO 5173:2000 , IDT)

　　GB/T 3323 金属熔化焊焊接接头射线照相

　　GB/T 3620 . 1 钛及钛合金牌号和化学成分

　　GB/T 3623 钛及钛合金丝

　　GB/T 4241 焊接用不锈钢盘条

　　GB/T 4340 . 1 金属维氏硬度试验 第 1 部分：试验方法(GB/T 4340 . 1—1999 , eqv ISO 6507-1 : 1997)

　　GB/T 4698(所有部分) 海绵钛 、钛及钛合金化学分析方法

　　GB/T 4842 氩

　　GB/T 4844 . 2 纯氦

　　GB/T 4844 . 3 高纯氦

　　GB/T 5117 碳钢焊条

　　GB/T 5118 低合金钢焊条

　　GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂

　　GB/T 6052 工业液体二氧化碳

　　GB/T 8546 钛-不锈钢复合板

　　GB/T 8547 钛-钢复合板

　　GB 9448 焊接与切割安全

　　GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂

　　1

　　GB/T 13149—2009

　　GB/T 14957 熔化焊用钢丝

　　JB 4708—2000 钢制压力容器焊接工艺评定

　　JB/T 4730 . 2—2005 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测

　　JB/T 4730 . 5—2005 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测

　　JB/T 4745 钛制焊接容器

　　SJ/T 10743 惰性气体保护电弧焊和等离子焊接 、切割用钨铈电极

　　《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》 国家质量监督检验检疫总局 2002 年版

　　《压力容器安全监察规程》 国家质量监督检验检疫总局 2002 年版

　　3 材料

　　3 . 1 钛及钛合金复合钢板及其配套的焊接材料，应具有出厂的质量保证书 。 当质量保证书不全或者认为有必要时，应按有关标准对材料进行复检 。 当需对钛复合钢板的复合率作超声复查时，不能用润滑油作耦合剂，而要用水或水玻璃 。

　　3 . 2 钛及钛合金复合钢板的质量应符合 GB/T 8546 、GB/T 8547 或供需双方协议的要求 。

　　3 . 3 按设计图样选择钛焊丝，钛焊丝应符合 GB/T 3623 或 JB/T 4745 的要求 。

　　3 . 4 碳素钢 、低合金钢及不锈钢焊接材料按设计图样选用 。所用的焊条 、焊丝与焊剂等应分别 符 合GB/T 5117 、GB/T 5118 、GB/T 983 、GB/T 14957 、GB/T 4241 、GB/T 5293 、GB/T 12470 等 标 准 的要求 。

　　3 . 5 焊接用的氩气应符合 GB/T 4842 的要求;氦气应符合 GB/T 4844 . 2 ~ 4844 . 3 的要求;焊接用二氧化碳气体应符合 GB/T 6052 的要求 。

　　3 . 6 钨极氩弧焊接时，宜采用铈钨电极，并应符合 SJ/T 10743 的要求 。

　　4 焊工

　　4 . 1 焊工应经技术培训，并考试合格，经有关部门认可，取得合格证书后，持证上岗 。

　　4 . 2 焊工考试规则，可视产品的技术要求按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》(基层钢)和附录 A(钛复层)执行 。或由施工单位按用户要求自行制定，并取得质量监督部门认可 。

　　4 . 3 焊工的施焊，应与其资格证书核准的项目相符 。

　　4 . 4 焊工应遵守焊接工艺规程 。

　　5 焊前准备

　　5 . 1 下料

　　钛及钛合金复合钢板的下料宜采用机械方法，也可采用火焰或等离子弧切割等方法，下料时，钛复层应背向火焰，复合板离地面的高度不低于 300 mm 。

　　5 . 2 接头型式

　　钛及钛合金复合钢板焊接结构主要采用对接接头和角接接头型式 。 接头型式应在设计图样上规定 。焊接接头中不允许复层钛与基层钢相互熔合 。宜采用的接头型式见表 1 和表 2 。表 1 中 Ⅰ 型接头用于非受压构件，Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 、Ⅴ型接头用于受压构件 。

　　5 . 3 坡口型式 、尺寸及加工

　　5 . 3 . 1 坡口型式与尺寸的确定，应根据接头型式以及所采用的焊接方法等加以综合考虑 。坡口型式与尺寸应按焊接工艺试验或工艺评定结果确定 。宜采用表 1 和表 2 所示的坡口型式与尺寸 。

　　5 . 3 . 2 坡口加工可用机械方法或其他有效方法进行 。加工钛复合钢板坡口时，不能采用油质润滑剂 。

　　2

　　3

　　GB/T 1 3 1 4 9 — 2 0 0

　　表 1 钛及钛合金复合钢板对接接头型式及尺寸

　　类 别

　　坡口型式

　　焊缝型式

　　尺寸/ mm

　　Ⅰ

　　b

　　P

　　P1

　　α

　　0+ 1

　　1+ 1

　　1 ±0 . 5

　　60 °± 5 °

　　Ⅱ

　　B

　　b

　　b1

　　P

　　P1

　　α

　　α1

　　f

　　焊条电弧焊

　　20+ 1

　　2+ 1

　　0+ 1

　　1 ± 1

　　1 ±0 . 5

　　60 °± 5 °

　　45 °± 5 °

　　1+0 . 5

　　埋弧焊

　　20+ 1

　　- 2

　　2 + 1

　　0+ 1

　　- 2

　　2 + 1

　　1 ±0 . 5

　　60 °± 5 °

　　45 °± 5 °

　　1+0 . 5

　　Ⅲ

　　B1

　　B

　　b

　　b1

　　P

　　P1

　　α

　　α1

　　焊条电弧焊

　　50±1

　　20+ 1

　　2+ 1

　　0+ 1

　　1 ± 1

　　1 ±0 . 5

　　60 °± 5 °

　　45 °± 5 °

　　埋弧焊

　　50±1

　　20+ 1

　　- 2

　　2 + 1

　　0+ 1

　　- 2

　　2 + 1

　　1 ±0 . 5

　　60 °± 5 °

　　45 °± 5 °

　　9

　　GB/T 13149—2009

　　表 1( 续)

　　尺寸/

　　mm

　　α

　　6 0 °± 5 °

　　6 0 °± 5 °

　　K

　　δ+ 1

　　δ+ 1

　　α

　　6 0 °± 5 °

　　6 0 °± 5 °

　　P

　　1 ± 1

　　2

　　b

　　2 + 1

　　2

　　b

　　2 + 1

　　2

　　P

　　1 ± 1

　　2

　　B

　　1 0 ± 1

　　1 0 ± 1

　　B1

　　15

　　15

　　B

　　3 0 ~ 5 0

　　3 0 ~ 5 0

　　焊条电弧焊

　　埋弧焊

　　焊条

　　电弧焊

　　埋弧焊

　　焊缝型式

　　坡 口 型 式

　　类

　　别

　　Ⅳ

　　Ⅴ

　　4

　　表 2 钛及 钛 合 金 复 合钢 板 角 接 接 头 型 式及 尺 寸

　　GB/T 13149—2009

　　尺寸/

　　mm

　　K

　　δ+ 1

　　b1

　　0 + 1

　　b1

　　0 + 1

　　b

　　1 + 1

　　b

　　1 ± 1

　　α1

　　6 0 °± 5 °

　　α2

　　5 0 °± 5 °

　　α1

　　6 0 °± 5 °

　　α

　　5 0 °± 5 °

　　α1

　　6 0 °± 5 °

　　α

　　5 0 °± 5 °

　　α

　　5 0 °± 5 °

　　b

　　2 + 1

　　P1

　　1 ± 0 . 5

　　P1

　　1 ± 0 . 5

　　P

　　3 + 1

　　P

　　3 + 1

　　P

　　2 + 1

　　焊缝型式

　　坡 口 型 式

　　类

　　别

　　Ⅰ

　　Ⅱ

　　Ⅲ

　　5

　　GB/T 13149—2009

　　表 2( 续)

　　尺寸/

　　mm

　　α

　　5 0 °± 5 °

　　2 ~ 2 . 5

　　1 ~ 1 . 5

　　1 ~ 1 . 5

　　由设计 图样定