T/CWAN 0137-2025 水电机组过流部件激光-电弧复合焊接技术要求及应用规范

《水电机组过流部件激光-电弧复合焊接技术要求及应用规范》主要内容总结

一、标准概述

T/CWAN 0137-2025《水电机组过流部件激光-电弧复合焊接技术要求及应用规范》是由中国焊接协会提出并归口的团体标准，主要规定了水电机组过流部件激光-GMAW电弧复合焊接的工艺要求、检验规则和技术安全等内容。该标准适用于板厚≤14mm的高氮钢在水利水电、航空航海、建筑、船舶、低温工程和压力容器、化工设备等领域的激光-GMAW电弧复合焊接。

二、主要技术内容

1. 术语与定义

标准明确定义了高氮钢（奥氏体基体中氮含量大于0.4%或铁素体基体中氮含量大于0.08%的钢）和高氮钢激光-GMAW电弧复合焊接技术（将激光焊接的高能量密度和电弧焊接的稳定性结合，解决高氮钢焊接的氮元素损失问题）。

2. 焊接环境要求

• 温度：20℃~25℃
• 湿度：40%~60%

3. 坡口制备

针对不同厚度的高氮钢，标准推荐了I型和Y型两种坡口形式，并规定了相应的坡口间隙、钝边和坡口角度等技术参数。

4. 焊接工艺要求

(1) 焊接前准备

• 母材加工：坡口应平整、光洁、无毛刺、裂纹
• 焊丝处理：表面脱氮处理（脱氮层深度100μm~600μm，N元素含量≤0.4%）
• 工装夹具：避免与焊枪、保护气罩等干涉

(2) 焊接工艺参数

标准提供了详细的焊接工艺参数表，包括：

• 激光功率（1-10kW）
• 焊接电流（110-280A）
• 电弧电压（20-28V）
• 焊接速度（0.4-4m/min）
• 离焦量（-3~-1mm）
• 光丝间距（1-4mm）
• 保护气流量（17-30L/min）

(3) 保护气体

推荐使用高纯度氩气或氩气与二氧化碳（9%~11%）、氧气（0.5%~4%）、氮气（1%~10%）的混合气体。

5. 焊接检验

标准规定了全面的焊接接头检验项目和方法：

(1) 检验项目

• 目视检验（100%）
• 无损检验（100%）
• 金相检验（宏观和微观）
• 硬度检验
• 冲击性能检验
• 拉伸性能检验
• 焊接变形测量

(2) 检验方法

• 目视检验：按GB/T32259
• 金相检验：按GB/T26955
• 无损检验：射线检测（GB/T3323.1）、超声检测（GB/T11345）、渗透检测（GB/T18851.1）
• 硬度检验：按GB/T4340
• 冲击试验：按GB/T2650
• 拉伸试验：按GB/T2651

6. 焊接技术安全

焊接过程中的技术安全要求按GB9448《焊接与切割安全》执行。

三、附录内容

附录A提供了详细的"水电机组过流部件激光-电弧复合焊接工艺规程"，包括：

• 焊接设备参数记录表
• 焊接材料信息表
• 接头设计/制备参数表
• 焊接工艺参数记录表
• 操作人员和审核人员签字栏

四、标准特点

1. ​​技术先进性​​：针对高氮钢焊接的特殊性，采用激光-电弧复合焊接技术，有效解决氮元素损失问题
2. ​​参数详细​​：提供了从0.5mm到5mm不同厚度高氮钢的具体焊接参数
3. ​​检验全面​​：规定了从目视检验到力学性能测试的完整检验体系
4. ​​安全规范​​：强调焊接全过程的安全管理要求
5. ​​适用范围广​​：不仅适用于水电机组，还可用于航空、船舶、压力容器等多个领域

该标准由华北水利水电大学、中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司等30余家单位共同起草，汇集了国内焊接领域的专业技术力量，为高氮钢激光-电弧复合焊接提供了权威的技术规范。