设备维护与焊接工艺指南

工业炉预防性维护（PM）体系：班前检查、周月维护、季度年修、专项设备（真空泵/热区/风机/换热器）维护、备件策略与记录管理。核心原则——开班前 10 分钟例行检查可避免 80% 的突发故障，必须形成正式、可追溯的流程。

切勿跳过开班前检查：昨天运行正常的炉子可能在一夜之间出现燃气泄漏、热电偶失效或阻尼阀卡涩。冷炉尤其容易在燃气管道与控制柜内发生冷凝损坏。

1. 每日检查

1.1 班前目视检查

检查项	查看内容	不合格处置
炉壳状态	热点（变色）、裂纹、变形、面板松动、缺螺栓	热点超环境温度 50°C 以上须报告并红外测温；炉壳完整性受损禁止运行
炉门密封	纤维绳状态、弹簧张力、接触均匀性、间隙、烧损	压缩量 >50% 或硬化即更换；接触不匀检查炉门对中
燃气管道	腐蚀、机械损伤、接头松动、泄漏（气味/声音）、支承	燃气泄漏=立即停机；卸压后方可紧固；腐蚀管道更换
通风	排风机运行、风门开度、风道完好、无堵塞	通风未确认正常不得启动气氛炉
地面区域	油污、绊倒风险、淬火槽液位、灭火器通道	立即清理；淬火介质补至正确液位
仪表	显示正常、无报警灯、记录纸/笔、通信故障	更换故障指示器；间断故障查接线；多支热电偶读数差应 <5°C
水路系统	冷却水流动可见、无泄漏、压力表读数、夹套温度	流量低先降炉温再处理；检查过滤器/滤网
炉床/装料区	上炉残料、掉落工装、炉床导轨/辊道损伤、料盘变形	清除残料；料盘变形 >10mm 报告；检查辊道对中

1.2 启动顺序检查单

步骤	动作	验证
1	确认所有人员离开炉膛	目视 + 口头确认
2	关闭并锁紧所有炉门/炉盖	限位开关显示关闭
3	验证冷却水流量与压力	流量开关动作、压力高于最低值
4	检查燃气表处供气压力	在正常压力 ±10% 内
5	验证通风/排风运行	风机运行、风门确认开启
6	复位 BMS / 安全控制器	所有安全输入满足（绿灯）
7	启动吹扫循环	最少 5 倍炉膛容积换气或按 OEM 规定时间
8	点火时序	FFRT 内建立火焰（典型 3-5 秒）
9	验证所有烧嘴着火	UV/离子信号确认 + 观火孔目视

1.3 每日燃气系统检查

燃气总管与炉前压力在设定范围
燃气过滤器压差正常（堵塞则更换滤芯）
阀门执行器动作顺畅、无卡涩与漏气声
闻/检漏仪巡检接头与法兰（禁用明火）
记录燃气消耗量，异常升高提示燃烧效率下降或泄漏

1.4 每日控制与仪表检查

控制器显示值与记录仪一致
超温保护仪表独立工作、设定值未被改动
报警历史无未处理条目
炉压/气氛指示正常（气氛炉）

2. 周 / 月维护

2.1 烧嘴维护（每周）

烧嘴砖完好、无开裂剥落
火焰形状与颜色正常（蓝色/完全燃烧）
点火电极与紫外探头清洁（油污会降低灵敏度）
烧嘴压差在范围（堵塞则清洗）
燃气阀泄漏测试（关闭后火焰应立即熄灭）

2.2 电气系统检查（每周）

柜内无过热痕迹、异味、异响
接触器/继电器触点无烧蚀
接线端子紧固（热循环会松动）
散热风扇与滤网清洁
SSR/SCR 散热器温度正常

2.3 电热元件寿命指标

元件类型	寿命指示
FeCrAl（Kanthal A1）	阻值上升 >20% 铭牌值；表面粉化、下垂、局部发亮
NiCr（Nikrothal）	阻值上升 >20%；脆化断裂
SiC	阻值上升 100%+；发热棒冷端氧化、连接部位烧蚀
MoSi₂	阻值异常升高；焊缝开裂、釉层剥落

2.4 气氛系统维护（每月）

吸热/放热发生器：催化剂活性、露点、碳势校核
氧探头：输出毫伏值趋势、烧碳清理、参比气流量
氨分解炉：分解率、残氨
气路过滤器、干燥器再生正常
Endo 气体组分校核（CO₂/O₂/CO/CH₄）

2.5 冷却与淬火系统（每月）

淬火油：液位、温度、冷却曲线趋势（按淬火介质页维护）
搅拌器运行、电流正常
换热器结垢检查、水温差
水管路过滤器清洗

3. 季度 / 年度维护

3.1 耐火与隔热检查（季度）

纤维炉衬：剥落、粉化、收缩缝、锚固件松动
砖衬：裂缝宽度、缺角、移位、灰浆流失
浇注料：裂纹、冲蚀坑、锚固件暴露
炉底/导轨：氧化皮堆积、变形、开裂
热区修补记录更新

3.2 炉壳温度扫描（季度）

满载运行时红外扫描炉壳外表面，绘制温度分布图。局部热点提示炉衬减薄或纤维塌陷；记录趋势用于预判大修。外壳温升一般应 <50°C（环境温度以上）。

3.3 安全系统测试（季度）

项目	测试方法	合格判据
超温保护	降低设定值触发	独立切断加热、需手动复位
炉门联锁	开门状态下启动	加热/输送无法启动
急停	逐只触发	全部切断、安全继电器动作
燃气高低压保护	模拟超压/欠压	阀组关闭、报警
火焰检测	遮断 UV/离子探头	FFRT 内切断、报警
吹扫时序	验证风门与换气量	达到 5 倍容积或 OEM 规定

3.4 年度大修检查单

机械

· 炉门升降机构：钢丝绳/链条、导轨、密封条更换
· 台车/辊道：行走机构、轴承、减速机换油
· 风机：轴承换油、叶轮平衡、振动值记录
· 液压/气动：密封件、滤芯、压力表校核

燃气组

· 阀组解体清洗、密封件更换
· 过滤器滤芯更换
· 烧嘴解体清理、烧嘴砖修补
· 安全阀/泄压阀校核
· 燃气管路吹扫与压力试验

电气

· 全部接线端子紧固
· 接触器触点检查/更换
· 热电偶全部更换或送校（按校准追踪）
· 仪表校准（温度/压力/流量）
· 绝缘电阻测试
· 控制程序备份

3.5 年度合规与认证

燃气系统年度安全检查（Gas Safe 注册工程师）
承压部件/安全阀年检（按 PSSR/PED 要求）
TUS/SAT（AMS 2750 或客户规范）——见 TUS 记录仪
起重设备年检（LOLER 要求）
防爆区域设备检查（DSEAR）
风险评估与作业许可制度复审

4. 专项设备维护

4.1 真空泵维护

油封旋片泵：油位/油色每月检查；按工况每 3-6 个月换油（污染加速时提前）；进气口滤网清洁；气镇阀定期开启除水
罗茨泵：检查压差、轴承温度、联轴器对中
扩散泵：泵油更换周期、冷却水流量、前置压力联锁
停机超过一周：关闭入口阀、按规定封存；重新启动前手动盘车
性能监测：极限压力上升 50% 提示泵性能衰减

4.2 热区与电热元件维护

断电并确认后进入热区作业
记录各支元件冷态电阻，与铭牌/历史比对（>20% 更换）
陶瓷支撑件检查裂纹与污染（污染会短路）
钼/钨发热体：氢气气氛检查、支撑瓷件清洁
碳毡/石墨：氧化检查、紧固件复紧

4.3 风机与电机维护

项目	周期	内容
润滑	按轴承类型（通常 3-12 个月）	黄油/润滑油加注，记录油量
振动	每月	测振并记录趋势；ISO 10816 报警限内
叶轮	每年	积灰/积油清理、平衡校验
对中	每年或大修后	激光对中，偏差 <0.05mm
绝缘	每年	电机绕组绝缘电阻
电流	每月	三相电流平衡、无过载

4.4 换热器维护

每年检查结垢（水质硬地区缩短周期）
清洗：壳管式化学清洗、板式拆洗
检查管束腐蚀穿孔（油/水互漏）
冷却塔/冷冻机：水质处理、布水器清洁

5. 备件策略与记录管理

5.1 备件分级储备

级别	范围	策略
关键备件（必储）	热电偶、接触器、SSR、燃气阀密封件、炉门密封绳、氧探头、烧嘴备件	现场常备，最小库存按年消耗 1.5 倍
重要备件	电热元件、风机轴承、真空泵油/密封、压力表、滤芯	按采购周期 + 安全期储备
一般备件	紧固件、管件、电气辅料	集中采购，框架协议

5.2 消耗件订货周期

按设备运行小时/装炉次数统计易损件消耗速率，结合供应商货期（见备件目录）设定再订货点；建立年度消耗预算。

5.3 记录与文档

每班点检记录（保存 1 年以上）
维护工单闭环：故障现象→原因→措施→备件消耗→验收
仪表校准台账：位号、证书编号、下次校准日期
TUS/SAT 报告与超温记录
设备履历：大修内容、更换部件、改造记录
燃气系统法定检验报告

5.4 部件寿命参考

部件	典型寿命	劣化指标
炉门密封绳	1-2 年	压缩量 >50%、硬化、烧损
热电偶（过程）	6-18 个月	漂移超差、绝缘下降
电热元件 FeCrAl	1-3 年	阻值 +20%、下垂粉化
SiC 元件	6-18 个月	阻值 +100%
氧探头	12-24 个月	毫伏输出衰减、响应迟缓
淬火油	1-3 年	冷却曲线/酸值/水分超标
燃气阀密封件	2-4 年	内漏、动作迟缓
风机轴承	3-5 年	振动/温升超限

5.5 故障成本

非计划停机的成本 = 停产损失 + 急修人工 + 加急备件溢价 + 质量损失（批次报废）。统计表明系统化 PM 可将非计划停机降低 50% 以上；对连续生产炉，单次非计划停产的代价通常超过全年 PM 预算——这就是建立本体系的原因。

相关工具：维护检查单备件目录资产登记

炉子制造与维修焊接实用参考：七大焊接工艺对比、常用材料（碳钢 / 不锈钢 / 镍基 / 铝 / 铜 / 铸铁 / 钛）焊接参数、焊材与保护气选型、接头设计与焊接位置、碳当量与预热、焊后热处理（PWHT）、常见缺陷诊断与无损检测（NDE）方法。

1. 焊接工艺总览

工艺	AWS 代号	EN ISO 4063	熔敷速度	技能要求	最适用
MIG / MAG	GMAW	131/135	2-8 kg/h	中	车间制造、批量生产
TIG	GTAW	141	0.5-2 kg/h	高	精密件、管道根焊、薄板
手工焊	SMAW	111	1-3 kg/h	中高	现场作业、维修、全天候
气焊	OAW	311	<1 kg/h	高	薄板、钎焊、加热
药芯焊丝	FCAW	136/114	3-12 kg/h	中	结构件、造船、现场
埋弧焊	SAW	121	10-45 kg/h	低（自动）	厚板、压力容器、型材
激光焊	LBW	52	不定	低（自动）	汽车、航空、精密

2. MIG / MAG（GMAW）

半自动工艺，连续送丝电极 + 保护气。低碳钢、不锈钢与铝结构制造中生产率最高的工艺。

熔滴过渡方式

方式	电流	焊丝	说明
短路过渡	50-200 A	0.6-1.0 mm	低热输入、薄板（1-6mm）、全位置；操作不良有未熔合风险
粗滴过渡	200-280 A	1.0-1.2 mm	过渡形态、飞溅大，很少有意使用；仅平/横焊
喷射过渡	250-450 A	1.0-1.6 mm	高熔敷、深熔透、飞溅小；仅平/横焊；需富氩气（>80% Ar）
脉冲喷射	100-400 A	0.8-1.6 mm	热输入受控、全位置、飞溅小；需一元化电源

低碳钢典型参数

板厚 mm	焊丝 mm	电流 A	电压 V	送丝 m/min	焊速 mm/min	气体	过渡方式
1.0-1.5	0.6	40-70	15-17	3-5	300-500	Ar/CO₂ 80/20	短路
1.5-3.0	0.8	70-120	18-21	4-7	200-400	Ar/CO₂ 75/25	短路
3.0-6.0	1.0	120-200	22-26	6-10	150-300	Ar/CO₂ 75/25	短路/喷射
6.0-12	1.0/1.2	180-260	24-29	7-12	120-260	Ar/CO₂ 80/20	喷射/脉冲

优点：熔敷率高（2-8 kg/h）、易学半自动、短路/脉冲可全位置、低氢（<5 ml/100g）、焊后清理少。局限：室外风敏感、设备比手工焊复杂、窄接头可达性差、现场气瓶物流麻烦。

3. TIG（GTAW）

所有弧焊工艺中质量最高：热控制精确、无飞溅、全位置全材料、管道根焊质量优异。熔敷慢（0.5-2 kg/h）、技能要求高、对污染与风敏感、每米成本高。

钨极类型

钨极（色标）	代号	用途
纯钨（绿）	WP	铝镁交流焊，球端成形好
铈钨（灰）	WC20	直流通用，起弧好、烧损低
镧钨（黑）	WL10/WL15	直流通用，替代钍钨
钍钨（红）	WT10/WT20	直流，传统碳钢/不锈钢首选（有放射性）
锆钨（棕）	WZ8	交流铝焊，球端保持好

低碳钢典型参数

板厚 mm	焊丝 mm	电流 A	电压 V	焊速 mm/min	气体	极性
1.0-1.5	1.6	30-60	10-12	100-200	氩气	DCEN
1.5-3.0	1.6/2.4	50-100	11-14	80-180	氩气	DCEN
3.0-6.0	2.4	90-160	12-16	60-130	氩气	DCEN
6.0-12	2.4/3.2	140-220	13-17	50-110	氩气	DCEN

极性：DCEN（直流正接）——碳钢、不锈钢、铜、钛；AC（交流）——铝、镁（阴极清理作用）。

4. 手工焊（SMAW）

现场作业与维修主力，全天候、设备简单、无需气瓶。

常用焊条

AWS 类别	类型	说明
E6010/E6011	纤维素	深熔透、管道根焊、全位置；电弧有力、可焊脏钢
E6013	金红石	薄板通用、易引弧、飞溅小；全位置
E7018	低氢钾型	结构主力学焊条；低氢（需 350°C/1h 烘干）；平/横/立/仰
E308L-16	不锈钢	304L 焊接；超低碳抗晶间腐蚀
E309L-16	不锈钢异种	碳钢-不锈钢过渡焊标准焊条
E9018-B3 / E9018-B9	Cr-Mo	P91/P9 耐热钢；需预热与层间控制
ENi-CI	铸铁	99% Ni，可机加工熔敷；短段跳焊

低碳钢典型参数

板厚 mm	焊条	电流 A	电压 V	极性	说明
3.0-6.0	2.5（E7018）	60-100	20-24	DC+	单道角焊或 V 型坡口根焊
6.0-12	3.2（E7018）	90-140	22-26	DC+	多道焊；层间温度控制
>12	4.0（E7018）	140-200	24-28	DC+	大厚度、平焊位置

5. 药芯焊丝（FCAW）与埋弧焊（SAW）

项目	FCAW-G（气保护）	FCAW-S（自保护）	SAW 埋弧焊
焊丝	E71T-1、E71T-12	E71T-8、E71T-11	实心焊丝 + 焊剂
保护	CO₂ 或 Ar/CO₂	渣保护 + 自造气	焊剂层覆盖
特点	质量好、电弧平稳	抗风、适合现场	熔敷 10-45 kg/h、深熔透、无飞溅
适用	结构件、现场	野外、造船	厚板、压力容器、型材、炉壳卷筒
位置	全位置（E71T-1）	全位置	仅平焊

气焊（OAW）：中性焰（1:1 O₂:C₂H₂）用于钢、不锈钢、铜、铸铁（最常用）；氧化焰用于黄铜；碳化焰用于铝热与硬质合金。<1 kg/h 熔敷，适合薄板、钎焊与预热。

6. 焊接参数速查（多材料）

P91 耐热钢

板厚 mm	工艺	焊材	电流 A	电压 V	预热 / 层间
3.0-6.0	TIG	2.4 ER90S-B9	80-140	11-15	预热 200-250°C；层间 ≤300°C
3.0-6.0	手工	3.2 E9018-B9	80-130	22-26	预热 200-250°C；层间 ≤300°C
6.0-12	MIG	1.0 ER90S-B9	180-250	24-28	脉冲；预热 200-250°C

P91 焊后必须 PWHT（730-760°C），严格控制层间温度与线能量。

不锈钢（304 / 316L / 310 / 347 / 309）

材质	MIG 焊丝	TIG 焊丝	手工焊条	要点
304L	ER308LSi	ER308L	E308L-16	无需预热；层间 <150°C
316L	ER316LSi	ER316L	E316L-16	无需预热；层间 <150°C
321	ER347Si	ER347	E347-16	用 Nb 稳定化焊材（非 321 焊丝）
310	ER310	ER310	E310-16	全奥氏体，热裂风险；炉用耐热
异种（CS-SS）	ER309LSi	ER309L	E309L-16	碳钢-不锈钢过渡标准焊材

镍基合金

母材	焊材	电流 A	预热	要点
Inconel 600	ERNiCr-3 / ENiCrFe-3	50-170	无需	层间 <150°C；直通焊道
Inconel 625	ERNiCrMo-3	50-170	无需	层间 <150°C
Hastelloy X	ERNiCrMo-2	40-170	无需	低热输入、直通焊道

铝、铜、铸铁、钛

材料	焊材	气体	极性	要点
铝 6xxx	ER4043 或 ER5356	纯氩	AC（TIG）	焊前不锈钢刷+丙酮清洗；预热 <150°C
铜及铜合金	ERCu / ERCuSi-A	纯氩或 Ar/He	DCEN（TIG）	高导热需大电流/预热
铸铁	ERNi-CI / ENi-CI	氩气	DC+/DC+	99% Ni 可机加工；25-50mm 短段跳焊+锤击
钛	ERTi-2 / ERTi-5	纯氩（正面+拖罩+背面）	DCEN	丁腈手套、专用不锈钢工具、丙酮清洗；禁指纹污染

7. 焊材选型

碳钢与低合金钢实心焊丝

AWS	EN ISO	母材	抗拉 MPa	说明
ER70S-6	G 42 4 M21 3Si1	S275/S355/A36	480-560	低碳钢标准 MIG 焊丝
ER80S-D2	—	4130/4140 低合金	550-640	低合金钢 MIG 焊丝
ER90S-B3 / B9	—	P9/P91 耐热钢	620-750	Cr-Mo 耐热钢焊丝

不锈钢焊丝

AWS	EN ISO	母材	抗拉 MPa	说明
ER308L	G 19 9 L Si	304/304L/301/302	520-620	奥氏体不锈钢标准焊材；超低碳抗晶间腐蚀
ER316L	G 19 12 3 L Si	316/316L	520-620	含 Mo 耐点蚀
ER309L	G 23 12 L	异种钢/复合层	550-650	碳钢-不锈钢过渡焊
ER310	G 25 20	310 耐热	550-650	炉用耐热不锈钢焊材

镍基焊丝

AWS	EN ISO	母材	抗拉 MPa	说明
ERNiCr-3	S Ni 6082	Inconel 600/601/800	550-650	通用镍基焊材，异种钢焊接优异
ERNiCrMo-3	S Ni 6625	Inconel 625	760-830	625 配套，耐蚀优异
ERNiCrCoMo-1	S Ni 6172	Waspaloy/Haynes	—	高温合金焊材

铝、铜、铸铁、钛焊材

AWS	EN ISO	母材	抗拉 MPa	说明
ER4043	S Al 4043A (AlSi5)	6061/6063/6082/铸铝	165-190	6xxx 系列首选；流动性好、热裂倾向低
ER5356	S Al 5356 (AlMg5)	5xxx/6xxx 高强结构	240-270	强度高、韧性好；阳极氧化色差
ERCuSi-A	S Cu 6560	铜/黄铜	250-320	硅青铜焊丝，通用
ERNi-CI	—	铸铁	—	99% Ni，可机加工
ERTi-2 / ERTi-5	—	CP Ti / Ti-6Al-4V	—	须正反面+拖罩三重保护

8. 保护气选型

气体 / 混合	工艺	适用材料	流量	说明
纯氩 Ar	TIG 全材料；MIG（Al/Cu/Ni）	TIG 全材料；MIG 铝、铜、镍	TIG 8-15 L/min；MIG 15-20 L/min	最通用；低碳钢 MIG 飞溅大不推荐
Ar/CO₂ 80/20	MIG	低碳钢、低合金钢	12-18 L/min	最常用低碳钢混合气；短路过渡首选
Ar/CO₂ 98/2	MIG	不锈钢	12-18 L/min	超低碳保合金元素
Ar/O₂ 1-2%	MIG	不锈钢、碳钢喷射过渡	12-18 L/min	稳定电弧、改善润湿
Ar/He 混合	TIG/MIG	铜、厚铝、镍基	12-20 L/min	提高热输入与熔透
N₂（成形气）	根部保护	不锈钢背面	5-10 L/min	背面焊缝保护
CO₂ 100%	MAG/FCAW	低碳钢	15-20 L/min	成本低；飞溅大、氧化烧损

9. 接头类型与坡口

接头	板厚	准备	说明
对接	1-3 mm	直边对接，间隙 0-1mm	无需开坡口，可全熔透
	3-8 mm	单 V 坡口 60°，根面 1-1.5mm	间隙 2-3mm；单面焊双面成形需衬垫
	>8 mm	双 V 或 X 坡口	减少焊材与畸变；对称焊
角接	3-6 mm	不开坡口，角焊	单/双面角焊；焊脚 ≈ 薄板厚度
角接	>6 mm	单 V 或 K 坡口	减少焊脚尺寸、降低成本
搭接	1-6 mm	搭接 ≥3× 薄板厚	可及则双面角焊；有缝隙腐蚀风险
角接（L 形）	1-6 mm	开/闭角	开口外侧角焊；闭口内侧角焊
卷边接	1-3 mm	折边或方边	仅薄板；自熔或轻填充

10. 焊接位置

AWS / EN ISO	名称	描述	难度
1G / PA	平焊	水平面上焊接	最易、熔敷最高
2G / PC	横焊	垂直面水平焊	易
3G / PF	立焊（上坡）	垂直面自下而上	中
4G / PG	仰焊	水平面下方向下焊	难
1F / PB	平角焊	水平角焊	易
2F / PC	横角焊	垂直面角焊	中
3F / PD	立角焊	垂直面角焊	较难
4F / PE	仰角焊	仰面角焊	难
6G / H-L045	管道固定全位置	45° 固定管	难（焊工考试）

11. 碳当量与冷裂敏感性

碳当量预测钢的淬硬倾向与冷裂敏感性：

IIW 碳当量公式：CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
CE 越高，淬硬倾向与冷裂风险越大。

CE 范围	风险	预热指导
< 0.35	低	25mm 以下一般无需预热
0.35-0.45	中	预热 50-150°C（视厚度）
0.45-0.60	高	预热 150-300°C；必须低氢焊材
> 0.60	很高	预热 250-350°C 以上；需专门工艺

12. 预热与层间温度

材料	预热温度	层间温度上限	说明
低碳钢（S275/S355，CE<0.35）	通常无需	—	厚板或拘束大时 50-100°C
低合金钢（4130/4140）	150-250°C	≤300°C	按 CE 与厚度确定
P11 / P22（Cr-Mo）	200-300°C	≤300°C	焊后必须 PWHT
P91 / P92	200-250°C	200-300°C	严控线能量；PWHT 730-760°C
M2 高速钢（工具）	250-350°C	≤350°C	空淬倾向强
奥氏体不锈钢	无需	≤150°C	防敏化与热裂
双相不锈钢	无需-100°C	≤150°C	控制相平衡
铸铁	100-200°C	—	冷焊可降至 60-100°C
铝、铜	铝 ≤150°C；铜 100-300°C	—	铜高导热需较高预热
钛	无需	≤150°C	重点在气体保护

13. 焊后热处理（PWHT）

PWHT 通过受控加热-保温-冷却消除焊接残余应力、软化淬硬区、改善韧性与耐蚀性。

材料	PWHT 温度	保温时间	冷却
低碳钢去应力	580-650°C	1 h/25mm（最少 30 min）	炉冷至 300°C 以下空冷
P11（1.25Cr-0.5Mo）	690-750°C	按壁厚	控速炉冷
P22（2.25Cr-1Mo）	690-750°C	按壁厚	控速炉冷
P91 / P92	730-760°C	≥2 h	冷却至 200°C 以下
奥氏体不锈钢	固溶 1050-1100°C（仅需要时）	按厚度	快冷
铸铁（Ni 焊材）	通常免 PWHT	—	—
铝合金（6xxx）	T6 过时效 160-180°C	2-6 h	空冷

何时必须 PWHT：规范强制要求（压力容器、P91/P92 耐热钢）；碳当量高或拘束大的厚壁件；淬硬倾向大的 Cr-Mo 钢；应力腐蚀环境（碱液、H₂S）。注意事项：预热温度与 PWHT 温度的均匀性 ±15°C；热电偶布置与数量按壁厚确定；升降温速度 ≤200°C/h（>25mm）；300-200°C 区间控制冷速防再热裂纹。

14. 焊接缺陷诊断

气孔

现象：焊缝金属中圆形或长条形气孔。原因：母材污染（油、漆、水、锈）、保护气流量不足或过大（紊流）、风吹散保护气、焊条受潮、弧长过长、气嘴堵塞。对策：接头两侧 25mm 清至金属光泽；检查气量（MIG 典型 15-20 L/min）；避风；E7018 烘干 350°C/1h；更换气嘴并查漏；压低电弧。

未熔合（LOF / 冷搭）

现象：焊缝金属与母材或前道未熔合。原因：热输入不足、焊速过快、焊枪角度错、焊丝/气体与厚度不匹配、坡口氧化皮、厚板用短路过渡。对策：升电流电压、降焊速、电弧指向根部/侧壁、清理坡口、厚板改喷射过渡、多道焊并清渣。

未焊透（LOP）

现象：要求全熔透处焊缝未贯穿。原因：间隙过小、根面过厚、电流过低、根焊焊丝过粗、错边量过大。对策：间隙加大到 2-3mm、根面减至 1-1.5mm、根焊提高电流、根焊用 1.0-1.6mm 细丝、可及则清根背焊。

咬边

现象：焊趾处母材被熔成沟槽未被焊缝金属填满。原因：热输入过高、焊速过快、弧过长、摆动手法不正确、焊枪角度错。对策：降电流电压、焊趾处停顿、压短电弧、调整角度将热量导入焊缝而非母材、立焊用直通焊道。

裂纹（热裂 / 冷裂）

现象：焊缝或热影响区断裂；热裂在凝固期产生，冷裂在数小时至数天后出现。原因：高碳/高 CE 母材（冷裂）、焊缝氢（冷裂）、预热不足、拘束大、焊材错选、S/P 污染（热裂）、弧坑裂纹（热裂）。对策：低氢焊材（E7018/MIG/TIG）、按 CE 与厚度预热、焊材与母材匹配、优化顺序降拘束、填满弧坑、PWHT 消应力、核对材质证书 S/P <0.035%。

飞溅

原因：电流电压过高、弧过长、气体或混合气错、焊丝/工件污染、极性错。对策：略降电压、压短干伸长/弧长、Ar/CO₂ 替代纯 CO₂、清洁接头与焊丝、核对极性（MIG 为 DC+）。

畸变

原因：热输入过大、焊接顺序错、拘束/夹具不足、焊道过多。对策：降低线能量、对称跳焊（双 V 双面交替）、预留反变形、合理夹具、减少焊道。

15. 无损检测（NDE/NDT）

方法	英文	检测对象	优点	局限
目视	VT	表面缺陷、尺寸	快速、低成本	仅表面开口缺陷
渗透	PT	表面开口缺陷	简单、适用广	仅表面、多孔材料不适用
磁粉	MT	表面/近表面缺陷	铁磁材料灵敏	仅铁磁材料
超声	UT	内部缺陷、测厚	穿透厚件、可测 >6mm	需耦合剂、形状复杂件难
射线	RT	内部体积缺陷	直观、永久记录	辐射安全、成本高、方向性
相控阵/TOFD	PAUT/TOFD	内部缺陷、定量	成像、定量精度高	设备贵、需资质人员
涡流	ET	导电材料表面/近表面	无需耦合、快速	仅导电材料、深度有限

选用建议：结构件→VT+MT/PT 抽查；压力容器与管道→RT/UT 按比例 + PT 表面；全焊透关键焊缝→UT/PAUT 100%；现场维修复检→MT/PT 复查裂纹。

16. 焊接标准与规范

标准	名称	适用范围
AWS D1.1	结构焊接规范——钢	美国结构钢焊接；WPS/PQR/焊工认证
EN 1011	金属材料焊接推荐规程	欧标：弧焊、工艺、预热、PWHT
EN ISO 15614	金属材料焊接工艺评定	焊接工艺与焊工认可
ASME IX	焊接与钎焊评定	压力容器与管道（美标）
BS EN ISO 5817	焊接接头质量等级	缺欠分级（B/C/D 级）
BS EN 287 / ISO 9606	焊工考试	焊工资格认证
PD CEN ISO/TR 15608	材料分类	钢种分组指导

17. 实操要点与安全

材料准备

接头两侧 25mm 内清除漆、油、锈、氧化皮
不锈钢必须用专用不锈钢刷——严禁碳钢刷污染
最终清洗用丙酮或异丙醇（禁用白电油——残留膜）
机加工剪切边去除锐边与硬化层（防未熔合）
铝：焊前立即不锈钢刷 + 丙酮清洗
钛：丁腈手套、专用不锈钢工具、丙酮清洗；禁指纹污染

点固焊

点固长度：≥2× 板厚或 15mm（取大者）
点固间距：薄料 100-150mm，厚料 200-300mm
点固与主焊缝同预热——裂纹常起源于点固
点固头尾打磨成斜坡再焊主焊缝
点固开裂：彻底磨除重焊——严禁在开裂点固上直接焊
点固用与主焊缝相同或兼容焊材

畸变控制

预留反变形量补偿角畸变
双 V / 双角焊缝对称交替焊
分段退焊（短段反向焊）
刚性夹具 + 焊后去除拘束时机

安全与 PPE

焊接安全：电弧 UV/IR 辐射——自动变光面罩 + 皮围裙；烟尘——局部排风 + RPE（ respirator ）；密闭空间——气体检测 + 许可作业 + 监护人（详见安全合规）；火灾——作业区 10m 内可燃物清除 + 灭火器 + 焊后 30 分钟监护；气瓶——固定、防回火、分类存放。

维护规程

1. 每日检查

1.1 班前目视检查

1.2 启动顺序检查单

1.3 每日燃气系统检查

1.4 每日控制与仪表检查

2. 周 / 月维护

2.1 烧嘴维护（每周）

2.2 电气系统检查（每周）

2.3 电热元件寿命指标

2.4 气氛系统维护（每月）

2.5 冷却与淬火系统（每月）

3. 季度 / 年度维护

3.1 耐火与隔热检查（季度）

3.2 炉壳温度扫描（季度）

3.3 安全系统测试（季度）

3.4 年度大修检查单

3.5 年度合规与认证

4. 专项设备维护

4.1 真空泵维护

4.2 热区与电热元件维护

4.3 风机与电机维护

4.4 换热器维护

5. 备件策略与记录管理

5.1 备件分级储备

5.2 消耗件订货周期

5.3 记录与文档

5.4 部件寿命参考

5.5 故障成本

焊接工艺

1. 焊接工艺总览

2. MIG / MAG（GMAW）

熔滴过渡方式

低碳钢典型参数

3. TIG（GTAW）

钨极类型

低碳钢典型参数

4. 手工焊（SMAW）

常用焊条

低碳钢典型参数

5. 药芯焊丝（FCAW）与埋弧焊（SAW）

6. 焊接参数速查（多材料）

P91 耐热钢

不锈钢（304 / 316L / 310 / 347 / 309）

镍基合金

铝、铜、铸铁、钛

7. 焊材选型

碳钢与低合金钢实心焊丝

不锈钢焊丝

镍基焊丝

铝、铜、铸铁、钛焊材

8. 保护气选型

9. 接头类型与坡口

10. 焊接位置

11. 碳当量与冷裂敏感性

12. 预热与层间温度

13. 焊后热处理（PWHT）

14. 焊接缺陷诊断

气孔

未熔合（LOF / 冷搭）

未焊透（LOP）

咬边

裂纹（热裂 / 冷裂）

飞溅

畸变

15. 无损检测（NDE/NDT）

16. 焊接标准与规范

17. 实操要点与安全

材料准备

点固焊

畸变控制

安全与 PPE

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