不锈钢焊接工艺技术及焊接工艺规程.doc

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1、 不锈钢焊接工艺技术要点及焊接工艺规程 焊接时，为保证焊接质量，必须选择合理的工艺参数，所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。例如，手工电弧焊的焊接工艺规范包括：焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度（电压）和多层焊焊接层数等，其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握，其他参数均在焊接前确定。1焊条直径 焊条直径根据焊件的厚度和焊接位置来选择。一般，厚焊件用粗焊条，薄焊件用细焊条。立焊、横焊和仰焊的焊条应比平焊细。平焊对接时焊条直径的选择如表4-3所示： 表4-3焊条直径的选择（mm）工件厚度 2 3 47 812 13 焊条直径 1.62.0 2.53.2 3.24.0

2、 4.05.0 4.05.8 2焊接电流和焊接速度 焊接电流是影响焊接接头质量和生产率的主要因素。电流过大，金属熔化快，熔深大、金属飞溅大，同时易产生烧穿、咬边等缺陷；电流过小，易产生未焊透、夹渣等缺陷，而且生产率低。确定焊接电流时，应考虑到焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊接位置等因素，其中主要的是焊条直径。一般，细焊条选小电流，粗焊条选大电流。焊接低碳钢时，焊接电流和焊条直径的关系可由下列经验公式确定： I=（3060）d ( 4-3 )式中：I为焊接电流（A），d为焊条直径（mm）。 焊接速度是指焊条沿焊缝长度方向单位时间移动的距离，它对焊接质量影响很大。焊速过快，易产生焊缝的熔深浅、熔宽

3、小及未焊透等缺陷；焊速过慢，焊缝熔深、熔宽增加，特别是薄件易烧穿。确定焊接电流和焊接速度的一般原则是：在保证焊接质量的前提下，尽量采用较大的焊接电流值，在保证焊透且焊缝成形良好的前提下尽可能快速施焊，以提高生产率。手工电弧焊重要的工艺及参数1焊条直径主要依据焊件的厚度，焊接位置，焊道层数及接头形式来决定。焊接件厚度较大时，选用较大直径焊条。平焊时，可采用较大电流焊接。焊条直径也相应选大。横焊、立焊或仰焊时，因焊接电流比平焊小，焊条直径也相应小些。多层焊的打底焊，用较小直径焊条。最后收焊时可选用较大直径焊条。焊件厚度与焊条直径推荐值见表（）焊件厚度1.52 2.5 3 3.54.5 58 101

4、2 13焊条直径1.62 2.5 3.2 3.24 45 562.焊接电流焊接电流大小，主要依据焊件厚度、接头型式、焊接位置，依据焊条型号、焊条直径来选择。立焊、横焊、仰焊时，焊接电流要比平焊电流小1020不锈钢焊条、合金钢焊条因电阻大，热膨胀系数较高，焊接电流大时，焊条会因发红使药皮脱落，影响焊接质量。在施焊中，焊接电流要相应减小。 不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型时：一方面模具要承受较大的摩擦力，使模具容易磨损；另一方面，不锈钢板料易与模具表面形成粘结（咬合），使焊管及模具表面形

5、成拉伤。因此，好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结（咬合）性能。我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。 激光焊接、高频焊接与传统的熔化焊接相比具有焊接速度快、能量密度高、热输入小的特点，因此热影响区窄、晶粒长大程度小、焊接变形小、冷加工成形性能好，容易实现自动化焊接、厚板单道一次焊透，其中最重要的特点是形坡口对接焊不需要填充材料。 焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 熔焊是在

6、焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。 压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。 各种压焊方法的共同特点是在焊接过

7、程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。 焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，

8、这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。不锈钢管焊接技术种类 采用的焊接工艺：采用小规范可防止晶间腐蚀、热裂纹及变形的产生，焊接电流比低碳钢低20%；为保证电弧稳定燃烧，采用直流反接；短弧焊收弧要慢，填满弧坑，与介质接触的面最后焊接；多层焊时要控制层间温度，焊后可采取强制冷却；不要在坡口以外的地方起弧，地线要接好；焊后变形只能用冷加工矫正。1) 氩弧焊不锈钢采用氩弧焊时，由于保护作用好，合金元素不

9、易烧损，过渡系数较高，故焊缝成形好，没有渣壳，表面光洁，因此焊成的接头具有较高的耐热性和良好的力学性能。目前在氩弧焊中应用较广的是手工钨极氩弧焊，用于焊接0.53mm的不锈钢薄板，焊丝的成分一般与焊件相同，保护气体一般采用工业纯氩气，焊接时速度应适当地快些，尽量避免横向摆动。对于厚度大于3mm的不锈钢，可采用熔化极氩弧焊。熔化极氩弧焊的优点是生产率高，焊缝的热影响区小，焊件的变形小和耐腐蚀性好，并易于自动化操作。2) 气焊 由于气焊方便灵活，可焊各种空间位置的焊缝，对一些薄板结构和薄壁管等不锈钢部件，在没有耐腐蚀要求下有时可采用气焊。为防止过热，焊嘴一般比焊接同样厚度的低碳钢时要小，气焊火焰要

10、使用中性焰，焊丝根据焊件成分和性能选择，气焊粉用气剂101，焊接时最好用左焊法，焊接时焊炬焊嘴与焊件倾角成 4050，焰芯距熔池应不小于2mm，焊丝端头与熔池接触，并与火焰一起沿焊缝移动，焊炬不作横向摆动，焊速要快，并尽量避免中断。3) 埋弧焊埋弧焊适用于中等厚度以上的不锈钢板（650mm）的焊接，采用埋弧焊生产率高，焊缝质量好，但易引起合金元素及杂质的偏析。4)手工焊手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料.这种焊接方法很简单，可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用，它有很好的适

11、应性，即使在水下使用也没问题.大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中，电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下，焊接采用直流电，电极既作为电弧载体，同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害，同时稳定电弧.它还引起渣层的形成，保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条，也可是缄性的，这决定于药皮的厚度和成分.钛型焊条易于焊接，焊缝扁平美观.此外，焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长，必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚.5) MIG/MAG焊接这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中

12、，电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条，在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点，至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时，MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体，如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的效果.6) TIG焊接电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气，送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送，也可以机械送.也有一些特定用途

13、不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时，钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力，对于不同种类的钢是很合适的，但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”。不锈钢焊接工艺检验方法 焊接检验内容包括从图纸设计到产品制出整个生产过程中所使用的材料、工具、设备、工艺过程和成品质量的检验，分为三个阶段：焊前检验、焊接过程中的检验、焊后成品的检验。检验方法根据对产品是否造成损伤可分为破坏性检验和无损探伤两类。1）焊前检验 焊前检验包括原材料（如母材、焊条、焊剂等）的检验、焊接结构设计的检查等。2）焊接过程中的检验 包括焊接工艺规范的检验、焊缝尺寸的检查、夹具情况和结构装配质量的检查

14、等。3）焊后成品的检验 焊后成品检验的方法很多，常用的有以下几种：（1）外观检验 焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容，主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。若焊缝表面出现缺陷，焊缝内部便有存在缺陷的可能。（2）致密性检验 贮存液体或气体的焊接容器，其焊缝的不致密缺陷，如贯穿性的裂纹、气孔、夹渣、未焊透和疏松组织等，可用致密性试验来发现。致密性检验方法有：煤油试验、载水试验、水冲试验等。（3）受压容器的强度检验 受压容器，除进行密封性试验外，还要进行强度试验。常见有水压试验和气压试验两种。

15、它们都能检验在压力下工作的容器和管道的焊缝致密性。气压试验比水压试验更为灵敏和迅速，同时试验后的产品不用排水处理，对于排水困难的产品尤为适用。但试验的危险性比水压试验大。进行试验时，必须遵守相应的安全技术措施，以防试验过程中发生事故。（4）物理方法的检验 物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件内部缺陷情况的检查，一般都是采用无损探伤的方法。目前的无损探伤有超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、磁力探伤等 。 射线探伤 射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。按探伤所使用的射线不同，可分为X射线探伤、射线探伤、高能射线探伤三种。由于其显示缺

16、陷的方法不同，每种射线探伤都又分电离法、荧光屏观察法、照相法和工业电视法。射线检验主要用于检验焊缝内部的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。 超声波探伤 超声波在金属及其它均匀介质传播中，由于在不同介质的界面上会产生反射，因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺陷，并且能较灵敏地发现缺陷位置，但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所以超声波探伤常与射线检验配合使用。磁力检验 磁力检验是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现缺陷的。按测量漏磁方法的不同，可分为磁粉法、磁感应法和磁性记录法，其中以磁粉法应用最广。 磁力探伤只能发现磁性金属表面和近表面的缺陷，而且对缺陷仅能做

17、定量分析，对于缺陷的性质和深度也只能根据经验来估计。渗透检验 渗透检验是利用某些液体的渗透性等物理特性来发现和显示缺陷的，包括着色检验和荧光探伤两种，可用来检查铁磁性和非铁磁性材料表面的缺陷。不锈钢焊接要点及注意事项 1.采用垂直外特性的电源，直流时采用正极性（焊丝接负极）2.一般适合于6mm以下薄板的焊接，具有焊缝成型美观，焊接变形量小的特点3.保护气体为氩气，纯度为99.99%。当焊接电流为50150A时，氩气流量为810L/min，当电流为150250A时，氩气流量为1215L/min。4.钨极从气体喷嘴突出的长度，以45mm为佳，在角焊等遮蔽性差的地方是23mm，在开槽深的地方是56m

18、m，喷嘴至工作的距离一般不超过15mm。5.为防止焊接气孔之出现，焊接部位如有铁锈、油污等务必清理干净。6.焊接电弧长度，焊接普通钢时，以24mm为佳，而焊接不锈钢时，以13mm为佳，过长则保护效果不好。7.对接打底时，为防止底层焊道的背面被氧化，背面也需要实施气体保护。8.为使氩气很好地保护焊接熔池，和便于施焊操作，钨极中心线与焊接处工件一般应保持8085角,填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小，一般为10左右。9.防风与换气。有风的地方，务请采取挡网的措施，而在室内则应采取适当的换气措施。不锈钢钢焊接操作作要求结合多个大型项目的施工实践。编制过包括管道、储罐、塔式容器、钢结构等施工组织设 计

19、或施工方案。通过这些施工组织设计在工程中的实施，使自己积累了一些经验，并对不锈钢这种材质的焊接有了进一步认识。现结合管道施工。针对不锈钢在焊接中的技术管理和质量控制，谈几点体会。1 确定焊接工艺 不锈钢的牌号非常多。按合金成分可分为铬系不锈钢和铬镍不锈钢。按不锈钢的金属组织可分为奥氏型、铁素体型、马氏体型等。而在施工中最常用的是奥氏体型，如：0Crl9Ni9、1Crl8Ni9Ti等。奥氏体型不锈钢的焊接性比较好，相对比较容易焊接，焊接接头即使在焊态也具有较高的韧性。但与普通碳素钢相比，其导热率约为碳钢的1/3，膨胀系数却比碳钢大15倍。由于奥氏体不锈钢具有较低的导热率和较高的膨胀系数，这样在焊

20、接过程中会产生较大的变形和应变。所以焊接质量主要取决于焊接工艺是否与母材相适应。为此在确定焊接工艺时。必须从以下方面进行考虑。 焊接方法的选择不锈钢常用的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊及自动埋弧焊。主要是根据设计的介质参数、施工条件和操作环境、以及施工成本等确定。在工艺管道施工中，因管径大小不等，且管道上阀门、管件较多，使得焊口位置变化较复杂。所以一般均采用手工电弧焊。对于输送易燃、易爆或介质有一定洁净度要求的管道，通常采用氩弧焊打底。手工电弧焊盖面的方式焊接，以提高焊缝的内在质量。焊接材料的选择不锈钢焊条分为铬不锈钢焊条(牌号为“G”字头)和铬镍不锈钢焊条(牌号为“A”字头)。铬不锈钢焊条

21、主要用于马氏体型不锈钢焊接。焊条的选择主要从母材的化学成分、管道介质温度和压力、焊机电流(交流或直流)、焊接方法以及焊接时的环境温度等多方面考虑。一般来说，通过选择确认，会有多个牌号的焊条能够满足焊接要求。这时可根据焊条的性价比择优选用。 焊缝坡口形式的选择设计单位通常根据焊缝的受力情况。在施工图中注明坡口形式采用相应的规范或标准。而常用的规范或标准中没有根据母材和焊材的不同对坡口尺寸进行细分。只是依据母材厚度和焊接方法来确定的。但实际上不同的母材和焊材在焊接时对坡口尺寸的要求是不同的。这是因为，材质的化学成分和物理特性不同，其施焊时的穿透力(熔深)也不尽相同。所以在施工时一定要根据具体的材质

22、，调整坡口的对口间隙、钝边、坡口角度。如果坡口尺寸过大，不仅会提高施工成本，还会使焊缝应力过大，易变形和产生裂纹；而坡口尺寸过小，则容易出现未焊透、夹渣等质量缺陷。在采用手工电弧焊进行作业时，因不锈钢比碳钢焊条的穿透力小。所以坡口角度及对口间隙应适当增大。可按规范给定的正偏差值进行控制，或通过试焊来确定。焊接电流的选择奥氏体不锈钢的比电阻比碳钢的大了近5倍。因此焊条在施焊时很容易过热、烧红。而使用大电流将引起焊条过热和药皮中有效成分的烧损，使焊缝保护不良容易引发缺陷，同时也得不到预期的焊缝金属成分，所以焊接电流不宜过大。一般选用较小的焊接电流为宜。2 要充分做好焊前准备 焊接作业前。要进行有针

23、对性的准备。这种准备是保证焊接质量的重要组成部分。其内容主要从以下三方面考虑： 焊接操作者技能的确认从事焊接作业的焊工必须持证上岗，并要严格按操作证上注明的允许施焊项目进行作业。焊工最好有二年以上的不锈钢或铬钼钢的焊接经验。焊接材料的管理焊条在使用前，要按使用说明书规定进行烘焙(如无规定，则一般按烘干温度150200，烘干时间1h进行处理)。烘焙必须使用可控温的专用烘干箱。用多少烘多少，随用随取。烘干后的焊条应放在保温筒内使用。外露超过2h应重新烘焙。重复不宜超过3次。不锈钢管坡口可采用机械加工或等离子切割在施焊前。应先清除坡口处的氧化层及毛刺等。为了便于清除焊后飞溅，可先在焊缝两侧50mm范

24、围内，涂刷白垩粉浆，焊后再将其清除。由于不锈钢与碳钢接触会产生“渗碳”现象，所在焊道及飞溅清理时，必须使用专用砂轮和不锈钢刷子。3 预防变形和裂纹的产生 预防变形由于奥氏体不锈钢有大的膨胀系数和小的导热率，致使不锈钢在焊接时，容易出现较大的焊接变形。所以在组对时，要根据不同位置的焊缝，使用不同类型的防变形卡具，定位焊和固定焊的位置应比一般碳钢间距小。焊接人时，应合理确定焊接顺序。如大管径可二人同时按同一方向对称施焊等。母材大于8mm厚时。焊道应多层施焊，并以小线能量施焊。焊接采用焊件接负极的“反接”法，以降低焊件温度。 防止裂纹。焊条烘焙后。要使用保温筒盛装。施焊环境温度宜在0以上，且不宜在施

25、焊过程中发生幅度较大的波动。当温度低于O时焊接应进行预热处理，预热温度为80100。引弧采用后退法在坡13内引弧，切不可在母材上引弧。运条采用向前拉，不摆动的直线运条法。在立焊时如必须进行横向摆动，摆动幅度应尽量减少，过分的横向摆动容易造成热裂纹和保护不良。弧长应尽量保持短弧，长电弧不仅会引起合金成分的烧损，而且可能会由于空气中氮气的侵人造成铁素体的减少引发热裂纹。收弧时应将弧坑填满。尤其是定位焊更容易忽视填满弧坑，凹陷的弧坑是很难避免热裂纹发生的。一、 焊接方法由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。但从经济、实用和技术性能方面考虑，最好采用焊条电弧焊、

26、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。1. 焊条电弧焊厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主，因为焊条电弧焊热量比较集中，热影响区小，焊接变形小；能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求；所用设备简单。但是，焊条电弧焊对清渣要求高，易产生气孔、夹渣等缺陷。合金元素过度系数较小，与氧亲和力强的元素，如钛、硼、铝等易烧损。2. 氩弧焊有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种，是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。因氩气保护效果好，合金元素过度系数高，焊缝成分易于控制；由于热源较集中，又有氩气冷却作用，其焊接热影响区较窄，晶粒长大倾向小，焊后不需要清渣，可以全位置焊接和机械化焊接。缺点是设备较复杂，一般须使用直

27、流弧焊电源，成本较高。TIG有手工和自动两种，前者较后者熔敷率低些。TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接，在奥氏体不锈钢压力容器和管道的对接和封底焊等广为应用。对于厚度小于0.5mm的超薄板，要求用1015A电流焊接，此时电弧不稳，宜用脉冲TIG焊。厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊，通常厚度大于13mm，考虑制造成本，不宜再用TIG焊。3. 等离子弧焊是焊接厚度在1012mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。对于0.5mm以下的薄板，采用微束等离子弧焊尤为合适。因为等离子弧热量集中，利用小孔效应技术可以不开坡口，不加填充金属单面焊一次成形，很适合于不锈钢管的纵缝焊接。奥氏体不锈钢管道焊接

28、工艺规程 （1）范围 本标准适用于工业管道、公用管道和设备上奥氏体不锈钢附件焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊（GMAW)和手工电弧焊作业(SMAW)。 （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，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB5023597 工业金属管道工程施工及验收规范 GB/T 98395 不锈钢焊条 DL/T869-2004 火力发电厂焊接技术规程 劳人部19881号 锅炉压力容器焊工考试规则 HYDBP006-2004压力管道安装工程焊接、热处理过程控

29、制程序 HYDBP018-2004压力管道安装工程焊接材料管理程序 HYDBP013-2004压力管道安装工程材料设备储存管理程序 HYDBP012-2004压力管道安装工程材料设备搬运管理程序 HYDBP008-2004压力管道安装工程计量管理手册 HYDBP007-2004压力管道安装工程检验和试验控制程序 HYDBP010-2004压力管道安装工程不合格品控制程序 劳动部发1996140号压力管道安全管理与监察规定 （3）先决条件 一. 环境 1. 施工环境应符合下列要求： a) 风速：手工电弧焊小于8M/S，氩弧焊小于2M/S。 b) 焊接电弧在 1m 范围内的相对湿度小于 90%，环

30、境温度 大于 0。 c) 非下雨、下雪天气。 2. 当环境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨、防 寒等有效措施。 二. 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图 图1 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图 焊接工艺评定 焊接工艺 焊工 (热处理工)焊接材料 焊接设备焊件准备焊接环境下达任务书工艺规程焊工(热处理工)培训考试验收入库按制度管理母材管理按要求管理实施评定编制工艺卡焊工资格审核保管计量、仪表定期校验坡口加工评定报告审批焊接工艺卡焊工上岗资格发放校验工艺评定报告焊接技术交底焊前检查焊接组装施焊焊 接热处理检验进入下工序返修工艺审批不合格项处理 三. 焊接材料 1. 奥氏体不锈钢管道焊接材料的采购

31、和入库（一级库）由公司物资部负责，按物资采购控制程序和焊接材料保管程序执行。 2. 奥氏体不锈钢管道焊接材料入二级库的保管、烘干、发放、回收由维修车间负责，按焊接材料保管程序执行。 3. 氩弧焊所用氩气纯度不低于99.95%。 四. 焊接设备 1. 奥氏体不锈钢管道焊接时的设备可选用逆变焊机和可控硅整流焊机。施工用焊接、热处理设备由维修车间负责，管理按机械设备维护保养制度执行。 2. 焊接设备、热处理设备所使用的计量仪表应处于正常工作状况，并定期校验，由质检部门负责，按计量管理手册执行。 五. 焊工 1. 焊工应经焊接培训中心培训，并按国家劳动人事部颁发的锅炉压力容器焊工考试规则经考试合格后取

32、得“锅炉压力容器焊工合格证”，其合格项目满足所承担的奥氏体不锈钢的焊接工作。 2. 焊工持证的合格项目均要求在有效期内。 六. 技术交底 1. 奥氏体不锈钢管道焊接施工前由焊接技术人员向焊工、热处理工、焊接检验员等有关人员进行技术交底，并作好技术交底记录。 2. 技术交底的基本内容 a) 焊接及焊后热处理工艺、要点及措施。 b) 焊接机工具。 c) 焊接质量要求。 d) 其他有关奥氏体不锈钢管道焊接工艺的特殊要求、重点和注意事项。 七. 焊前检查 奥氏体不锈钢管道焊接前由焊接检验员会同焊接技术人员和焊工，检查焊接技术交底内容的落实情况，确认符合工艺要求后方可组装、施焊。 （4）焊接基本要求 一

33、. 焊接施工程序 注：虚框表示当要求时。 对口充氩气点焊充氩气焊接外观检查热处理无损检测质量记录合格存档（不合格返修） 二. 对口 1. 推荐的坡口形式如下： a) 壁厚d在3d16mm时，选用V形坡口，其坡口形式按GB50184-2011工业金属管道工程施工质量验收规范执行。 b) 壁厚d在d16mm 时，选用 U 形或 V 形坡口按GB50184-2011工业金属管道工程施工质量验收规范执行。 2. 对口质量要求 内壁齐平，如有错口，其错口值应符合下列要求：对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm。 3. 对口应将焊口表面及面侧15mm母材内，外壁的油、漆、垢、及氧化层等

34、清理干净，直至露出金属光泽，并对坡口表面进行检查，不得有裂纹、重皮、毛刷及坡口损伤等缺陷。若设计有要求时，还应对坡口表面进行渗透探伤。 4. 采用手工电弧焊前，应将焊口坡口两则 100mm 范围内包上石棉布，以防飞溅污染母材。 三. 焊接材料选用 焊接材料选用按与母材化学成分相同或相近的原则进行，具体按焊接工艺卡的要求执行。 四. 焊接 1. 管径小于60mm或壁厚小于6mm的管道采用全氩弧焊焊接。 2. 管径大于60mm或壁厚大于6mm的管道采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。氩弧焊打底时最好采用摇摆滚动法工艺，确保根层及盖面层的质量。 3. 承插焊或角焊采用手工电弧焊焊接。 五. 点

35、焊 1. 点固焊，其焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊相同。 2. 在坡口根部点固焊时，点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。 3. 厚壁大径管若采用填加物方法点固，当去除临时点固物时，不应损伤母材，并将其残留焊疤清除干净，打磨修整。 4. 点焊的焊缝长度、高度及点数，可参照下表的要求执行。 管径厚度d（mm）d4d4 点焊长度（mm）6-1010-20 点焊高度（mm）3 0.7d且6 点数2-44-6六. 因特殊需要焊档板对口时，对口所用的挡板及卡具应与母材相同或相近，其焊接材料、焊接工艺与正式焊接相同，卡具拆除应用砂轮割除。 七. 工艺要点 1. 焊

36、接工艺规范应严格按焊接工艺卡的规定执行。宜采用小电流、短电弧、小摆动、小线能量的焊接方法。 2. 严禁在被焊件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物。 3. 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查后，经自检合格后，方可焊接次层，直至完成。 4. 氩弧焊时，断弧后应滞后关气，以免焊缝氧化。 5. 氩弧焊打底时薄壁管的次层焊接时，背面应充氩保护，采用可溶纸封堵做成气室。 6. 直径大于 194mm 的管子宜采取二人对称焊，焊前为保证首层氩弧焊道质量，管道内必须充氩气保护，防止合金元素烧损及氧化，为防止氩气从对口间隙中大量泄漏，焊前需在坡口间隙中贴一层高温胶带，焊接过程中随时将妨碍焊接操作的那部分高温胶带撕

37、去，每次撕去的长度视保护情况而定。内充氩装置在第一层电焊盖面检查合格后方可撤除。 7. 施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。多层多道焊的接头应错开。 8. 承插焊严禁一次成型，且接头应错开。 9. 施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应按层间温度的控制要求进行，当层间温度过高时，应停止焊接。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。 10. 对需做检验的隐蔽焊缝，应经检验合格后，方可进行其他工序。 11. 焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近用记号笔写上焊工的钢印代号，或其它永久性标记。 12. 层间清理和表面清理采用不锈钢丝刷。 八. 焊后热处

38、理 1. 焊后热处理采用电加热的方法。 2. 热处理的加热宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。 3. 热处理的保温宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。 4. 焊缝的焊后热处理温度、恒温时间及升降温速度，应严格按照热处理工艺卡的规定执行。 5. 热处理加热时，力求内外壁和焊缝两侧温度均匀，恒温时在加热范围内注意两测点间温差应低于50。 6. 进行热处理时，测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且不得少于两点，水平管道的测点应上下对称布置。 7. 焊接接头热处理的过程必须有热处理曲线记录图，并填写热处理报告。 九. 操作注意事项 1. 严禁在被焊

39、工件的母材表面引燃电弧、试电流、或随意焊接临时支撑物。 2. 施焊时应特别注意引弧、接头、收弧处的质量，收弧时应把弧坑填满。 3. 多层多道焊的接头应错开，并逐层进行自检合格，方可焊接次层。 4. 管子焊接时，管内应有防止穿膛风的措施。 5. 必须在风、雨、雪的天气焊接时，应有相应的防止措施。 6. 焊接完毕焊工应自检，并标识，焊接施工应做到工完料尽，场地清。（5）质量检验 一. 焊接检验按技术监督部门或合同规定的技术要求进行。 二. 奥氏体不锈钢管道的焊接也可按相关验收标准和合同规定的技术要求进行。 三. 外观检验 1. 焊工对所有焊缝的表面质量必须作 100%的自检，并填写焊工自检记录表。

40、 2. 焊工外观的质量须符合下述要求： a) 焊缝表面不允许有裂缝、气孔、未熔合、超规咬边等缺陷。 b) 焊缝的外形尺寸应符合设计要求，焊缝边缘应圆滑过渡至母材。 c) 焊缝不允许有严重氧化或过烧（指焊缝的正面或反面发黑、起渣等）。 3. 焊缝或焊接接头的无损检验，硬度、光谱、金相试验、机械性能测试按检验和试验控制程序进行。 4. 焊接组装的质量由焊工自检、焊接检验员随机抽查。 5. 施焊时的过程外观检查由质量员进行不定期的抽查，包括焊接工艺参数，外观成形情况、焊缝外观检查等，并做好记录。 （6） 返修 当焊接接头有超标缺陷时必须进行返修，并应遵守下列规定： 一. 焊缝返修工艺，应有经评定合格

41、的焊接工艺评定。 1. 经无损检验需返修挖补的焊缝，按返修工艺要求立即进行返修，并填写“焊接返修工艺报批单”。 2. 对不合格的焊接接头，应查明原因，采取对策，并对缺陷进行消除，确认缺陷消除后方可返修。 3. 同一部位的返修次数一般不得超过二次，当焊缝进行二次返修或以上者，以及焊缝质量批量不合格者，必须由焊接技术人员会同焊工、焊接检验员制定返修工艺及填报“焊接返修工艺报批单”。 4. 返修应由持有相应合格的项目的焊工担任。 5. 返修工艺报批单须经焊接专职工程师审核批准方可返修施焊。 6. 焊缝返修后仍按(5)质量检验中的规定进行检验。 （7） 安全事项 一. 电焊机开机前应做好设备的例行保养

42、及安全检查。 二. 焊工必须正确使用劳动保护用品。 三. 工作场地及附近区域不得有易燃易爆物品。 四. 电焊机应有良好的接地。 五. 不准将通电的焊钳搭在管子上。 六. 使用电动工具打磨坡口及焊缝时应配带防护眼镜。 七. 如进行热处理时应有专人监护，并挂设醒目的警示牌。 表： 奥氏体不锈钢管道 焊接普通不合格品处理办法 序号 缺陷类型处理办法纠正和预防措施一焊口外观缺陷类 1表面气孔 用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行清理，如缺陷清除后焊缝表面成型达不到标准的要求时，必须重新进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW两种方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过

43、渡圆滑。 产生表面气孔的原因一般为使用了不符合要求的焊材或工件表面的清理未达到要求或操作时焊条角度不对或施工环境未达到要求等而引起的。预防表面气孔缺陷的产生必须从上述方面进行改正。2焊缝未填满 必须重新进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW 两种方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生焊缝未填满的原因一般为焊工责任心不强或工件坡口形式不当而引起的。预防焊缝未填满缺陷的产生必须从上述方面进行改正。3焊缝余高超标 用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之过渡圆滑，焊缝达到标准要求。 产生焊缝余高超标缺陷的原因一般为操

44、作方法不当或层间焊道布置不当而引起的。 预防焊缝余高超标缺陷的产生必须从上述方面进行改正。4焊缝宽窄差超标 用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之焊缝达到标准要求。必要时应进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW 两种方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生焊缝宽窄超标缺陷的原因一般为焊工技能水平不够或责任心不强或坡口形式不当而引起的。预防焊缝余高超标缺陷的产生必须从上述方面进行改正。5咬边 用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨，对轻微咬边，如缺陷清除后，并且达到圆滑过渡和符合标准要求时则认为合格，对较深咬边，

45、则应在修磨后进行补焊。 补焊可用GTAW、 SMAW两种方法进行，补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大，填满咬边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨，并圆滑过渡至母材。产生咬边缺陷的原因是焊工操作不当或电流过大，或施焊时焊条、焊枪角度不当，使熔化的母材未被焊缝金属所填满。防止措施，正确选择电流、焊条（枪）角度和焊速，焊缝两侧适当延长停留时间。6裂纹 用角向磨光机对缺陷进行打磨清理，且进行 PT 着色试验检查。确保无裂纹后进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW 两种方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置； 补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。必要时应先对焊口进行

46、光谱检查以确认焊接工艺选择是否正确，如焊接工艺选择不当时应对焊口进行割口重焊处理。 产生裂纹的原因一般为焊接工艺选择不当或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件在焊接时焊口处于较强外应力状态而引起的。7接头未熔合角向磨光机、凿子对缺陷进行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊可用 GTAW、SMAW 两种方法进行；补焊前应进行必要的清理；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生接头未熔合缺陷的原因一般为清理不当或操作接头位置未到位引起的。预防接头未熔合缺陷的产生必须从上述方面进行改正。二焊口内部缺陷类1气孔、夹渣等非根部的圆形缺陷 用角向磨光机、凿子或碳

47、弧气刨对缺陷进行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊可用产生气孔、夹渣等非圆形缺陷的原因一般为层间清理未达到GTAW、SMAW 两种方法进行；补焊前应进行必要的清理； 补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理；补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生气孔、夹渣等非圆形缺陷的原因一般为层间清理未达到要求或焊材未符合要求或操作方法不当或工艺参数选择不当或施工环境未达到要求而引起的。预防气孔、夹渣等非圆形缺陷的产生必须从上述方面进行改正。2未焊透、根部未熔合、根部内凹、夹丝等根部缺陷 用角向磨光机、凿子或碳弧气刨对缺陷进行打磨清理，打磨清理前应对焊口缺陷位置及焊口受力状态进行确认，

48、必要时应用外力改变焊口受力状态； 还可在缺陷的对称位置用磨光机开一个小窗以便确认缺陷是否已清除。确认无缺陷后进行补焊。 特殊情况下可对焊口进行割口重焊处理。补焊可用GTAW+SM和GTAW+GTAW两种方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生未焊透、根部未熔合、根部内凹、夹丝等缺陷的原因一般为工艺参数选择不当或坡口角度钝边厚度不当或操作方法不当等引起的。预防未焊透、根部未熔合、根部内凹、夹丝等缺陷的产生除从上述方面改正。3裂纹等非圆形缺陷 对近根部的裂纹、条形夹渣、 条形气孔的返工应使用角向磨光机、电磨或碳弧气刨清理，清理前

49、必须对焊口的受力位置进行确认，尽量使焊缝在无处应力状态下进行返工，以防止在清理过程中再次产生裂纹；必要时还应用电钻打上止裂孔。对贯穿性的裂纹在清除后还应对焊口缺陷位置做 PT 试验检查。确认缺陷消除后可进行补焊。 补焊可用GTAW+SMAW和GTAW+GTAW两种方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 产生裂纹等非圆形缺陷的原因一般为工艺参数选择不当或层间清理未达到要求或焊材未符合要求或操作方法不当或施工环境未达到要求或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件焊接时焊口处于较强外应力状态而引起的。 预防裂纹等非圆形缺陷产生必须从上述

50、方面进行改正。三割口重焊类 使用角向磨光机、电锯、碳弧气刨等工具对焊口进行分段或一次性处理。 重焊时应先将原焊缝金属去掉； 坡口的形状应满足焊接操作的要求，必要时应对坡口进行补焊； 割口重焊的焊接技术要求不得低于原焊接工艺的要求。 焊口须做割口重焊处理一般因为焊口有严重的未焊透、内凹、密集性气孔等缺陷或焊接工艺方法选择错误或管路安装错误而引起的。 预防焊口割口重焊必须从上述方面进行改正。四其他缺陷1氩弧焊根层夹钨 使用角向磨光机、电磨或焊工凿子对缺陷进行打磨清理，直至清除，重新焊补。 采用高频引弧法或擦除法引弧，熟练引弧方法。2焊缝氧化、过烧 使用磨光机、电锯等工具对焊口的根部进行分段和一次性

51、处理， 彻底清除氧化和过烧的焊缝，加工坡口进行重焊。 背部充氩保护必须良好，减少线能量。1范围本标准适用于工业管道、公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。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，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，然而，鼓励根据本部分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。GB5023597工业金属管道工程施工及验收规范GB/T98395不锈钢焊条DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程劳人部1988

52、1号锅炉压力容器焊工考试规则HYDBP006-2004压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序HYDBP018-2004压力管道安装工程焊接材料管理程序HYDBP013-2004压力管道安装工程材料设备储存管理程序HYDBP012-2004压力管道安装工程材料设备搬运管理程序HYDBP008-2004压力管道安装工程计量管理手册HYDBP007-2004压力管道安装工程检验和试验控制程序HYDBP010-2004压力管道安装工程不合格品控制程序劳动部发1996140号压力管道安全管理与监察规定3先决条件3.1环境3.1.1施工环境应符合下列要求：3.1.1.1风速：手工电弧焊小于8M/S，氩弧

53、焊小于2M/S。压力管道焊接工艺规程 1适用范围 本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊的焊接施工。 2 主要编制依据2.1 GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范； 2.2 GB/T20801-2006压力管道规范-工业管道；2.3 SH3501-2001石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范；2.4 GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范；2.5 CJJ28-89 城市供热管网工程施工及验收规范；2.6 CJJ33-89 城镇燃气输配工程施工及验收规范；2

54、.7 GB/T5117-1995 碳钢焊条；2.8 GB/T5118-1995 低合金钢焊条；2.9 GB/T983-1995 不锈钢焊条；2.10 YB/T4242-1984 焊接用不锈钢丝；2.11 GB1300-77 焊接用钢丝；2.12 其他现行有关标准、规范、技术文件。3 施工准备3.1 技术准备3.1.1 压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）。如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。 3.1.2 编制的焊接工

55、艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。 3.1.3 压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底，并做好技术交底记录。 3.1.4 对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。 3.2 对材料的要求 3.2.1 被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准（或部颁标准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。 3.2.2 焊接材料（焊

56、条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等）的质量必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。其中钨棒宜采用铈钨棒；氩气纯度不应低于99.95%；二氧化碳气纯度不低于99.5%；含水量不超过0.005%。 3.2.3 压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干室 ，并由专人进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。 3.3 焊接设备 3.3.1 焊接机具设备主要包括：交流焊机、直流焊机、氩弧焊机、高温烘干箱、中温烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机及电动磨光机等。 3.3.2 用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表，并按要求定期进

57、行检定，焊接规范参数调节应灵活。 3.4 焊接人员3.4.1 压力管道焊工应具备按特种设备焊接操作人员考核细则考试合格的焊工合格证，且其合格项目与施焊项目相适应，并在规定的有效期内。 3.4.2 焊条烘干人员、焊条仓库管理人员要严格按照本公司焊接过程控制程序的规定执行。 3.5 施焊环境 3.5.1焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时应有防风设施。 a）手工电弧焊：8m/s； b）氩弧焊、二氧化碳气体保护焊：2m/s。 3.5.2 焊接电弧1m范围内相对湿度不得大于90%。 3.5.3 在雨雪天气施焊时，要搭设防护棚；当焊件表面潮湿时，应对无预热要求的管子（件）进行烘烤，去除潮气。 3.

58、5.4 焊接时允许的最低环境温度如下：碳素钢：-20；低合金钢：-10；中高合金钢：0。 4 焊接工艺4.1 压力管道焊接施工流程图（见图1）否水压试验否结果评定硬度测试焊后热处理是否结果评定返修或返工焊缝外观检查焊缝无损探伤焊接检验正式施焊质量评定焊口组对焊条烘干及焊丝清理焊接坡口制备及清理焊机性能确认焊前准备 图1 焊 接 施 工 流 程 图 4.2 焊前准备及接头组对4.2.1 压力管道焊接方法按设计规定执行，当设计无规定时，可按壁厚选用焊接方法。当壁厚6mm时，可选用氩弧焊或氩弧焊打底电焊盖面工艺；当壁厚6mm时，可采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的焊接工艺。4.2.2 焊接材料的选用按

59、设计规定，若设计无规定时，按表 1、表2、表3选用，并符合下列要求：a）同种管子（件）焊接时，焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，且焊材工艺性能良好。 b）异种钢管子焊接时，焊条或焊丝的选用一般应符合下列要求： 两侧管材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于二者之间或与合金含量低的一侧相匹配的焊条、焊丝。 两侧之一为奥氏体不锈钢时，可选用含镍量较高的不锈钢焊条（丝）。表1 常用钢号推荐选用的焊接材料钢号焊条电弧焊CO2气保焊氩弧焊焊条焊丝钢号（标准号）焊丝钢号（标准号）型号（标准号）牌号示例Q235-AFQ235-A10（管） 20（管）E4303(GB/T5117)J422H08MnSi(GB/T14958)Q235-BQ235-C20G 20g20R 20（锻）E4316(GB/T5117)J426H08MnSi(GB/T14958)E4315(GB/T5117)J42716Mn,16MnRE5016(GB/T5117)J506H08Mn2SiA(GB/T14958)H