T/DASIV 005-2024 大厚度奥氏体不锈钢管全位置窄间隙激光焊接技术规范

ICS 号25.160.10
CCS 号C341
团体标准
T/DASIV 005-2024
大厚度奥氏体不锈钢管全位置窄间隙激光焊接技术规范
Specifications for All-Position Laser Narrow-Gap Welding of ThickAustenitic Stainless Steel Pipes
2024-10-31 发布2024-11-01 实施
长三角钢铁产业发展协会 发布

目次
前言............................................................................................................................. 3
1 范围............................................................................................................................. 1
2 规范性引用文件........................................................................................................... 1
3 术语和定义.................................................................................................................. 1
4 一般要求......................................................................................................................2
4.1 人员....................................................................................................................2
4.2 设备....................................................................................................................3
4.3 材料....................................................................................................................3
4.4 环境....................................................................................................................3
4.5 焊接工艺文件......................................................................................................4
5 焊接工艺......................................................................................................................4
5.1 坡口加工.............................................................................................................4
5.2 组对....................................................................................................................4
5.3 焊接....................................................................................................................5
5.4 焊接检验.............................................................................................................5
5.5 返修....................................................................................................................6
5.6 防污染................................................................................................................ 6
附录A ............................................................................................................................. 8
附录B ............................................................................................................................. 9
附录C ........................................................................................................................... 10
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前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1 部分：标准化文件的结构和起草规
则》的规定起草。
本文件的附录A、附录B 和附录C 为资料性附录。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由长三角钢铁产业发展协会提出并归口。
本文件由长三角钢铁产业发展协会标准化专业委员会归口。由长三角钢铁产业发展协会
负责具体内容的解释。请各使用单位在执行本标准过程中，注意总结经验，积累资料，随时
将有关意见和建议反馈至长三角钢铁产业发展协会标准化专业委员会（电子邮箱：
dasiv2020@163.com)
主编单位： 中国核工业二三建设有限公司
副主编单位：核工业工程研究设计有限公司
航天晨光股份有限公司
中核武汉核电运行技术股份有限公司
武汉锐科光纤激光技术股份有限公司
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南京航空航天大学
广州大学
参编单位： 山东奥太电气有限公司
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中国核工业建设股份有限公司
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副主编委员：李竹渊王建峰吴高强樊宇崔建福
徐忠根陈婷婷刘城李志勇刘金平
编委成员： 李洪亮李朋乔海林陈烜张建军
郝庆军杨晓宁胡玉文洋孙秋阳
王世培刘奋成徐剑秋刘坤张维官

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大厚度奥氏体不锈钢管全位置窄间隙激光焊接技术规范
1 范围
本文件规定了大厚度奥氏体不锈钢全位置窄间隙激光焊接技术规范。
本文件适用于厚度范围30mm~94mm 的奥氏体不锈钢管全位置窄间隙激光焊接。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期
的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括
所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 985.1-2008 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口
GB/T 3375 焊接术语
GB/T 4842 氩
GB/T 150-2011 压力容器
GB/T 5310-2017 高压锅炉用无缝钢管
GB/T 713-2014 锅炉和压力容器用钢板
GB/T 25778 焊接材料采购指南
GB/T 39255 焊接与切割用保护气
GB/T 50235-2019 工业金属管道施工及验收规范
GB/T 50236-2019 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
NB/T 20007-2019 压水堆核电厂用不锈钢
GB/T 16702-2019 压水堆核电厂核岛机械设备设计规范
NB/T 20001-2013 压水堆核电厂核岛机械设备制造规范
NB/T 20002 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范
GB/T 985.1-2008 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口
NB/T 20003 核电厂核岛机械设备无损检测
T/CWAN 0009-2018 焊接术语熔化焊
T/CWAN 0002 焊接车间烟尘卫生标准
3 术语和定义
GB/T 3375 和T/CWAN 0009-2018 规定的术语及下列术语适用于本文件。
摆动激光焊接（oscillating laser welding）
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激光束通过可编程聚焦镜组实现以一定运动方式、运动速度、运动幅度的振荡激光焊接
技术
窄间隙（narrow gap）
板厚30mm 以内，根部间隙<3mm，坡口角度<6°
板厚30-70mm，根部间隙<4mm，坡口角度<8°
板厚70mm 以上，根部间隙<4.5mm，坡口角度<9°
窄间隙焊（narrow-gap welding）
厚板对接接头，焊前不加工坡口或只加工小角度坡口，并留有窄而深的间隙。一般通过
单道多层或多道多层焊完成整条焊缝的高效率焊接方法。
光丝间距（laser-wire distance）
焊丝端头与焊件上表面相交于点A，激光光斑中心与焊件上表面交点为B， A 与B 两
点之间的距离DL 为光丝间距，如图所示。
激光能量密度（laser energy density）
焊接区域的激光输入功率与激光束作用在此区域面积的比值。
激光入射角度（laser incidence angle）
激光束与焊件平面法线的夹角α为激光入射角度。
激光填丝焊（laser welding with filler wire）
利用激光束作为热源将送进的焊丝及母材熔化形成焊缝的焊接方法。
4 一般要求
4.1 人员
4.1.1 焊接操作人员和焊接检验人员应经过系统的理论学习和培训，具备足够的焊接专业知
识和技能，并取得相应的资格证书。
4.1.2 从事核电厂管道焊接活动的焊接操作工应持有下列资质：
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（1）按《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（安监总局令第80 号）取得特种
作业操作证；
（2）按《民用核安全设备焊接人员资格管理规定》（生态环境部令第5 号）取得相应
的资格，按《民用核安全设备焊接人员操作考试技术要求（试行）》（国核安发[2019]238
号）、《民用核安全设备焊工焊接操作工技能评定》（NNSA-HAJ-0002-2019）取得相
应的资格，并在有效期内，熟悉机械化焊机的性能及操作方法，熟知工艺步骤及施焊要
求。
4.1.3 非核电焊接操作工应持有符合施工单位组织的大厚度奥氏体不锈钢管激光焊接操作资
质。
4.2 设备及仪器仪表
4.2.1 激光器、激光头、送丝设备等应经过检查或检修合格，张贴标签后方可使用。
4.2.2 气体减压器等安全设备应经相关机构鉴定合格并在有效期内。
4.2.3 检测仪器仪表等应通过第三方检定合格并在有效期内。
4.3 材料
4.3.1 焊接材料应符合GB/T 25778、NB/T 20007-2019 等标准和供货协议的相关规定。
4.3.2 焊接母材应符合GB/T 5310-2017、GB/T 713-2014、NB/T 20007-2019 等标准和供货协
议的相关规定。
4.3.3 焊接材料的存储、保管和发放应符合下列规定：
（1）焊接材料的储存温度≥5℃，相对湿度（RH）≤60%；
（2）采用防潮剂或除湿机等防潮措施；
（3）焊接材料储存时距离地面和墙壁≥300mm；
（4）焊接材料的发放遵循先入先出的原则，保证在有效期内；
（5）焊接材料的原始包装不得随意拆除，宜现用现拆，拆除包装时应确保标识完整清
晰；
（6）避免焊接材料接触油、水、锈等污染。
4.3.4 焊接材料在焊接前、使用过程中需要清除锈、垢、油污。
4.3.5 保护气体应符合GB/T 39255 相关规定，焊接时保护气体应对熔池形成有效保护。正面
保护气体宜采用氮气，单独使用时应满足纯度≥99.99%；背保气体宜采用氩气，单独使用
时应满足纯度≥99.99%。当瓶装气体的压力＜0.5MPa 时，应停止使用。
4.4 焊接现场环境
4.4.1 焊接现场应具有防潮、防雨、防雪等设施。
4.4.2 焊接过程中相对湿度≤60%，通风性良好，焊接烟尘最高浓度依据T/CWAN 0002 规定
≤4mg/m3。以施焊部位为中心的1m 为半径范围内的温度≥5℃。
4.4.3 焊接时，应采取措施防止管道内穿堂风。
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4.5 焊接工艺文件
4.5.1 焊接工艺指导书可参考本标准附录A 要求编制，应包括但不限于以下焊接参数：
（1）焊接材料牌号、规格；
（2）母材牌号、规格；
（3）焊接位置、方法、接头形式；
（4）设备型号；
（5）层间温度；
（6）保护气体类型、流量。
4.5.2 焊接记录表可参考本标准附录B 编制。
5 焊接工艺
5.1 坡口加工
5.1.1 宜采用机械方法进行加工。
5.1.2 采用单面焊接，焊接坡口加工形式应满足GB/T 985.1 所要求。
5.1.3 坡口角度应≤3.5°。
5.1.4 焊接坡口面和边缘的邻近区域（内外表面20mm）均需要仔细打磨清理，去除坡口面
的氧化皮、铁锈、油脂和其他有害物质，坡口表面粗糙度应≤6.3μm。坡口精度见表1。
表1 坡口精度
项目标准范围示图
钝边长度a ±0.2mm
钝边厚度b ±0.1mm
倒角R ±0.2mm
5.1.5 坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。
5.1.6 定位焊时，焊工资质、焊接材料、预热温度和焊接工艺等应与正式施焊时相同，在坡
口内进行定位焊，管道表面不应焊接卡具，定位焊使用的临时焊件采用机械方式去除并打磨
修整后，不再对打磨部位进行磁粉检验或渗透检验。
5.2 组对
5.2.1 在组对过程中应保护坡口防止发生机械损伤。
5.2.2 组对间隙应为0~1mm。
5.2.3 组对前及焊接前，应将坡口及内外侧表面≥25mm 范围内的杂质、污物、毛刺清理干
净， 并不得有裂纹、夹层等缺陷。
5.2.4 坡口组对内错边量宜≤2mm，具体要求按设计文件执行。
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5.2.5 禁止进行强行组对，组对过程中，组对间隙符合工艺规程要求，组对时应将错边量均
匀分布在圆周各方向上。
5.2.6 焊接定位焊缝时，应采用与正式焊接要求相同的焊接材料，并应由符合4.1 要求资质
的焊工进行施焊。
5.2.7 如采用点固块进行定位，点固块材料应与母材材料相同，去除后目视无可见缺陷。
5.3 焊接
5.3.1 定位焊宜采用手工氩弧焊，定位焊长度2~5 mm，间距控制在50~150 mm 之间。
5.3.2 打底焊接时采用激光自熔的方式，为了防止底部焊道氧化，内壁或焊缝背面应该充氩
气进行保护，并检查确认保护有效，及时进行填充层焊缝的焊接。打底焊接需单道焊透双面
成形，如发现表面成形不良或熔深不足应进行焊缝修正或返修重新焊接。
5.3.4 在每道焊接之前应去除窄间隙焊缝内待焊区域氧化物，确认清理干净后方可进行下道
焊接操作。
5.3.5 奥氏体不锈钢管窄间隙焊接过程应根据坡口间隙变化，适时调整工艺参数实现单道多
层填充而完成整条焊缝的焊接。
5.3.6 多层单道焊缝焊接时，应逐层检查，层道间焊缝清理干净，经自检合格后方可焊接次
层焊缝。多层单道焊的每道起始焊接位置应错开。焊接过程中应做好相关记录，包括每层每
道焊接参数。焊接记录表可参考附录B。
5.3.7 填充焊宜采用激光摆动填丝焊，焊丝直径选取1.2~1.6 mm，送丝角度选取20°~70°。
5.3.8 激光入射方向宜与工件表面法向呈5°~30°夹角。
5.3.9 焊接过程可单独采用拖罩、或拖罩与排管结合的方式对焊接熔池和高温区域进行保护，
特殊情况下可在惰性气体保护舱或真空环境焊接。
5.3.10 焊接过程中至少提前5 s 送气，焊后至少延时5 s 停气，以保证高温区域始终获得惰
性气体保护；若在惰性气体保护舱内焊接时，保护舱内氧气含量应≤220 mg/m3 ；若在真空
舱内焊接时，真空舱内环境压力应＜5 Pa。
5.3.11 每一道焊缝应尽可能一次焊接完成。若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如
缓冷、保温等）。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。
5.3.12 焊缝正面、背面余高过高或向母材急剧过渡时，可采用角磨机对余高进行修整至圆滑
过渡。
5.4 焊接检验
5.4.1 外观及无损检验
可通过肉眼或放大镜对焊缝外形尺寸及表面质量进行检查，焊缝表面成形应均匀、致密、
平滑向母材过渡，无裂纹、咬边及表面气孔等缺陷。焊接过程中应对每道焊缝及热影响区域
的表面颜色进行观察，焊缝几何尺寸应符合设计图纸要求。
焊接接头应采用渗透检验、射线、超声波等方法，按照标准进行检测及验收。
5.4.2 接头性能及组织检验
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应按工艺评定标准分别进行拉伸性能检验、冲击性能检验、宏观金相检验、弯曲检验、
晶间腐蚀检验及化学分析等破坏性试验。
5.5 返修
5.5.1 无损检测（目视检验、液体渗透检验、射线照相检验和超声波检验）检测出超过合格
标准的缺陷时，应开启不符合项报告，按照不符合项报告中经批准的处理措施进行处理。焊
缝的补焊应符合设计文件要求。
5.5.2 返修采用钨极惰性气体保护焊，宜采用Ø3.2mm 或Ø4.0mm 的铈钨极。
5.5.3 焊缝同一部位的返修次数不应超过两次。
5.5.4 焊缝返修应做好焊缝返修记录，记录至少应包括以下内容：缺陷性质、返修工艺、返
修方法、返修次数、返修时间等，焊缝返修记录可参照附录C。
5.6 防污染
5.6.1 应设置专用的场地和专用组焊工装，不得与碳钢、低合金钢类产品混杂。不锈钢焊接
工作场所应保持洁净、干燥、无污染。
5.6.2 焊接过程中应满足下列要求：
（1）切割和打磨应使用专用砂轮片；
（2）所使用的钢丝刷应为不锈钢材质；
（3）焊接充氩的氩气室不得使用可能造成不锈钢渗碳的材料制作；
（4）使用的胶带（用于标识、包装、封堵、保温、充氩保护、射线照相胶片使用的）
及可剥落防护漆应满足下列要求：
1）含卤素或含硫量应符合设计文件及相关标准的规定；
2）通过浸滤所释放的氯化物的含量＜15ppm；
3）通过浸滤所释放的氟化物的含量＜10ppm。
5.6.3 清洁和防护要求
工作人员应穿洁净工作服、工作靴，戴上工作帽、工作手套等。随身携带的器械及照明
器具不得擦伤管道内表面。严防任何异物残留在管道内污染管道。
5.7.4 清洁度检查
所有现场组装焊缝施焊结束后，应仔细清理焊缝及两侧管道表面飞溅物，清除表面污染
物、污痕及焊缝邻近母材保护层。
管内作业后，应立即检查管内清洁度。如不符合设计要求，应进行局部清洗，恢复至满
足要求的清洁度。
在安装、焊接、焊缝修磨、无损检验及内部清洗后，即可把各管段原有外包装去除。对
管道外表面做全面清理，不应存在锈迹、油污、纸片及擦布纤维等污染物。
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附录A
（资料性附录）
焊接工艺指导书
焊接工艺指导书第页共页
焊接方法焊接位置
接头形式根部间隙
设备型号组对方式
焊前坡口简图焊道分布简图
母材：
名称牌号规格（mm） 炉批号试件形式
母材1
母材2
焊材：
名称牌号规格（mm） 炉批号
填充金属制品形式最大焊道厚度
预热：
焊件温度： ℃
最大层间温度： ℃
预热保持方式： ℃
焊后热处理：
升温速率： ℃/h 降温速率： ℃/h
保温温度： ℃ 保温时间： ℃
加热方式： 其他：
气体：
正面保护气： 流量：
背面保护气： 流量：
焊接技术：
直进焊或横摆焊： 摆动参数：
打底焊道及中间焊道的清理方法：
背面清根方法： 锤击有无：
其他：
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附录B
（资料性附录）
焊接记录表
焊接记录第页共页
试件编号
焊道分布图
母材钢号、规格
母材炉批号
焊材1
牌号、规格
炉批号
焊材2
牌号、规格
炉批号
焊接方法、位置
焊道
序号
激光
功率
W
离焦量
mm
送丝速
度
m/min
焊接速度
mm/s
送丝角
度°
保护气体
送气角
度°
道间温
类型度℃
流量L/min
正面背面
环境温度： ℃ 环境湿度： ℃ 预热温度： ℃
备注：
焊接操作人员/日期监督人/日期
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附录C
（资料性附录）
返修记录
焊缝编号母材牌号/规格质保等级
打磨长度
a（mm）
打磨宽度
b（mm）
是否挖穿
质量计划编码
返修
部位
及打
磨区
域示
意图
检查结果
施工班组长：
年月日
技术人员：
年月日
质检人员：
年月日