第八章典型船体结构的焊接工艺
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典型船体结构的焊接工艺处理船体结构的焊接工艺处理是船舶创造中非常重要的一环。
合理的焊接工艺处理可以确保船体结构的稳定性和强度,从而保证船舶在航行中的安全性和可靠性。
本文将详细介绍典型船体结构的焊接工艺处理,包括焊接前的准备工作、焊接材料的选择、焊接方法的确定以及焊接后的处理等方面。
一、焊接前的准备工作在进行船体结构的焊接工艺处理之前,需要进行一系列的准备工作,以确保焊接的质量和效果。
首先,需要对焊接区域进行彻底的清洁和除锈处理,以去除表面的氧化物和污垢,保证焊接接头的质量。
其次,需要对焊接区域进行合理的预热处理,以减少焊接应力和热变形,提高焊接接头的强度和韧性。
最后,需要对焊接接头进行合理的定位和固定,以确保焊接位置的准确性和稳定性。
二、焊接材料的选择在船体结构的焊接工艺处理中,选择合适的焊接材料对焊接接头的质量和性能具有重要影响。
普通情况下,船体结构的焊接材料常用的有碳钢、不锈钢和铝合金等。
根据实际情况和要求,可以选择不同牌号和规格的焊接材料,以满足焊接接头的强度、耐腐蚀性和可焊性等要求。
三、焊接方法的确定船体结构的焊接工艺处理中,选择合适的焊接方法对焊接接头的质量和效果具有重要影响。
常用的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊和激光焊等。
根据焊接接头的形状、材料和要求,可以选择不同的焊接方法,以确保焊接接头的质量和性能。
四、焊接后的处理焊接完成后,还需要对焊接接头进行一系列的处理工作,以确保焊接接头的质量和可靠性。
首先,需要对焊接接头进行非破坏性检测,如超声波检测和射线检测等,以发现潜在的焊接缺陷和问题。
其次,需要对焊接接头进行热处理,以消除焊接应力和提高焊接接头的强度和韧性。
最后,需要对焊接接头进行表面处理,如打磨、喷漆和防腐处理等,以提高焊接接头的耐腐蚀性和外观质量。
综上所述,船体结构的焊接工艺处理是船舶创造中不可或者缺的一环。
通过合理的焊接工艺处理,可以确保船体结构的稳定性和强度,从而保证船舶在航行中的安全性和可靠性。
建造船舶船体焊接工艺一、总则:1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工;2、船体艏艉外板的对接缝(非自动焊拼板部分)应先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝;3、在建造过程中,先焊对接焊缝,后焊角焊缝;4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接,由双数焊工对称施焊;5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝,应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接缝;6、在焊接过程中,先焊收缩变形量大的焊缝,再焊变形量小的焊缝;7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造,在合拢口两边应留出200~300mm的外板缝暂不接焊,以利合拢时装配对接,且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一边的角焊缝也暂不焊接,等合拢缝焊完后再焊;8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接,避免自由边波浪变形太大,不利于边箱合拢;9、二层底分段艏艉分段大合拢,边箱分段合拢的对接缝要用低氢型(碱性)焊条或用相同级别的711、712的CO2焊丝对称焊接,一次性连续焊完;10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检,把缺陷修补完毕,把合格品送下一道工序组装,没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。
二、焊接材料使用范围的规定(一)焊接下列船体结构和部件应采用低氢型焊条(碱性焊条)或相同级别的711、712系列的CO2焊丝。
1、船体环型对接焊缝,中桁材对接缝,合拢口处骨材对接焊缝;2、主机座及其相连接的构件;3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等;4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等;5、艉拖沙与外板结构等;6、上下舵杆与法兰,舵杆套管与船体结构之间的连接。
(二)普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或JM-56系列CO2焊丝焊接;(三)埋弧自动拼板,板厚≥8mm,用Ф4.0mm焊丝焊接,板厚5~8mm,用Ф3.2mm焊丝焊接;三、间断焊角接焊缝,局部加强焊的规定1)组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板的角焊接缝在肘板区域内应为双面连续焊;2)桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部加强焊长度应不小于腹板的高度,但间断的旁桁材端部可适当减小但要≥300mm;3)纵骨切断处端部的加强焊长度应不小于1个肋距;4)骨材端部削斜时,其加强焊长度不小于削斜长度,在肘板范围内应双面连续焊;5)用肘板连接的肋骨、横梁、扶强材的端部的加强焊,在肘板范围内应双面连续焊;6)各种构件的切口、切角、开孔(如流水孔、透气孔、通焊孔等)的两端应按下述长度进行包角焊;①当板厚>12mm时,包角焊长度≥75mm;②当板厚≤12mm时,包角焊长度≥50mm;7)各种构件对接接头的两侧应有一段对称的角焊缝其长度不小于75mm;四、其他的规定:1)锚机座、链闸、系缆桩底座、桅杆底座等受力部位的甲板与横梁、纵骨等是间断焊缝的应改为双面连续角缝。
第八章典型船体结构得焊接工艺第一节船体钢材得焊接性焊接性得试验目得:为了评定焊接结构得可靠性,就是否存在气孔、夹渣、裂纹等;焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能与抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。
一、船用碳素钢得焊接性船体外板用钢材一般使用优质低合金钢,内结构可用普通低合金碳素钢。
内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低,焊接性能较好。
无需采取特殊措施。
二、船用低合金钢得焊接船用低合金钢得焊接性能也较好,不需采取特殊措施。
但选用高强度低合金钢,焊接时可能出现焊接缺陷,可用工艺措施控制焊接缺陷得产生。
第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序得一般原则选择并严格执行焊接程序可减小结构变形与内应力。
一般原则:1、外板、甲板对接缝:○1错开板缝:先横向焊,后纵向焊;○2平列板缝:先纵向焊,后横向焊。
2、同时存在对接缝与角焊缝:先焊对接缝,后焊角焊缝。
3、整体或分段建造时:从结构中央向左右、前后对称焊接。
4、有对称中心线得构件:双数焊工对称焊。
5、手工电弧焊长缝:分段退焊或分中分段退焊。
6、同时存在单层焊缝与多层焊缝:先焊多层,后焊单层。
多层焊各层方向相反,接头错开。
7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板得角焊缝两端200-300mm:先不焊,以利于船台装配时对接。
8、内结构靠近总段大接缝一边得角焊缝:在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大得大接缝:焊接过程不能中断,应连续完成。
10、分段中得焊接缺陷应在上船台前修补,不应在船台上进行。
二、焊接材料使用范围得规定重要船体构件与部件应采用碱性低氢焊条(使用直流焊机):○1用低合金钢建造得所有船体焊缝;○2用碳素钢建造得船体大合拢环形对接焊缝与桁材对接焊缝;○3船壳冰带区得端接缝与边接缝;○4船长大于90m得舷顶列板与强力甲板在船中0、5L区域内得角接焊缝;○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件;○6拖钩架;○7主机座及其相连接得构件;○8艏柱、艉柱、艉轴架。
第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性焊接性的试验目的:为了评定焊接结构的可靠性,是否存在气孔、夹渣、裂纹等;焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。
一、船用碳素钢的焊接性船体外板用钢材一般使用优质低合金钢,内结构可用普通低合金碳素钢。
内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低,焊接性能较好。
无需采取特殊措施。
二、船用低合金钢的焊接船用低合金钢的焊接性能也较好,不需采取特殊措施。
但选用高强度低合金钢,焊接时可能出现焊接缺陷,可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。
第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。
一般原则:1、外板、甲板对接缝:○1错开板缝:先横向焊,后纵向焊;○2平列板缝:先纵向焊,后横向焊。
2、同时存在对接缝和角焊缝:先焊对接缝,后焊角焊缝。
3、整体或分段建造时:从结构中央向左右、前后对称焊接。
4、有对称中心线的构件:双数焊工对称焊。
5、手工电弧焊长缝:分段退焊或分中分段退焊。
6、同时存在单层焊缝和多层焊缝:先焊多层,后焊单层。
多层焊各层方向相反,接头错开。
7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm:先不焊,以利于船台装配时对接。
8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝:在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大的大接缝:焊接过程不能中断,应连续完成。
10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修补,不应在船台上进行。
二、焊接材料使用范围的规定重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条(使用直流焊机):○1用低合金钢建造的所有船体焊缝;○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝;○3船壳冰带区的端接缝和边接缝;○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝;○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件;○6拖钩架;○7主机座及其相连接的构件;○8艏柱、艉柱、艉轴架。
船体结构的焊接顺序焊接顺序在船体结构的焊接中是十分重要的工艺内容之一,是保证焊接质量,减少焊接残余变形和焊接残余应力的主要措施之一。
如果考虑不周到,会造成结构中局部应力集中或应力过大,导致船体结构和焊缝脆性断裂,同时也容易时船体结构产生较大的变形,增加了其矫正的工作量。
1.焊接顺序的总原则(1)保证钢板和焊接接缝一端有自由收缩的可能性。
(2)先焊接对其他焊缝不起刚性拘束的焊缝。
(3)在构件和板接缝相交的情况下,既有对接缝也有角焊缝。
此时应先焊接对接缝,然后再焊角焊缝。
(4)当分段、总段焊接时,尽可能由双数焊工从分段中部逐渐向左右,前后对称地施焊,以保证结构件均匀的收缩。
(5)处在大接头同一端面的各种构件,应先焊大接头的对接缝,再焊其他构件的对接缝,后焊其他构件的角焊缝,以利于大接头产生残余压应力(至少可以减少大接头的残余拉应力)。
(6)靠近大接头的肋骨和隔舱壁的角焊缝,一般应在大接头施焊后进行施焊。
2.船体结构的焊接顺序实例(1)列板对接缝的焊接顺序在列板上有端接缝,也有边接缝,应先焊端接缝,后焊边接缝,如图1所示。
图1板列拼板的焊接顺序在平面分段自动流水线上,板列只有边接缝,一般按板列的拼接顺序进行自动焊接。
(2)平直分段的焊接顺序①甲板分段它是由平面或稍有曲率的列板、横梁和纵桁材等零部件组成的分段。
一般情况下,板列已焊接结束,所以该分段主要焊缝为角焊缝,其焊接顺序先焊立角焊(图2-1所示),后平角焊(图2-2所示)图2甲板分段的构件角焊缝焊接顺序②纵向隔舱壁分段纵向隔舱壁分段没有船体中心线,施焊时不一定要左右对称施焊(舷侧分段亦是如此),舱壁按板列对接缝的焊接顺序进行焊接,加强材与隔舱壁的角焊缝可以按顺序进行焊接,当然可以用间跳法施焊更好,其焊接顺序如图3所示。
③横向隔舱壁分段横向隔舱壁的对接缝焊接顺序相同于板列顺序,横向隔舱壁板与加强材的角焊缝由双数焊工从中心线向左右对称地进行焊接,其焊接顺序如图4所示。
二、船体焊接工艺1、概述本工艺对本公司在船舶建造过程中对焊工、焊接材料、焊接工艺认可,焊接程序以及焊接质量等作了规定,本工艺适用于本公司建造的集装箱船、散货船、油船以及其他类型船舶的建造。
2、对焊工的要求2.1凡在本公司建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS签发的合格焊工证书。
2.2所持证书应在有效期内。
2.3焊工在船上的允许施工范围应在焊工合格证合格项目的覆盖范围内。
3、焊接材料的选用3.1凡用于船上焊接的所有焊接材料均应符合CCS船级社的要求,并具有焊接材料合格证书;3.2手弧焊焊条牌号有J422、J507,埋弧自动焊。
焊丝牌号为H08A,配用的焊剂HJ431;3.3在下列情况必须采用碱性低氢焊条(例如J507);3.3.1船体大合拢时的环形对接缝和纵桁材的对接缝;3.3.2具有冰区加强的船舶,船体外板端接缝和边接缝;3.3.3吊艇架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高应力的零部件;3.3.4要求具有较大刚度的构件,如艏框架、艉框架等,及其与外板和船体骨架的接缝;3.3.5主机基座及其相连的构件。
4、焊接材料的保管和发放4.1进厂焊接材料应由专职检验人员进行入库检验,对焊接材料的名称、牌号、型号、规格、批号、生产日期、入库日期、有效期、生产厂等,确认后方可入库。
4.2焊材库应满足以下条件4.2.1通风良好,干燥;4.2.2室温不低于5℃,相对于湿度不大于60%;4.2.3设量货架、垫离地面、远离墙壁、采用防潮剂和去湿剂等。
4.2.4对焊条的品种分类堆放,作好标识,以防发错。
5、焊接材料的发放和领用5.1焊条在使用前应经过烘干,烘干的要求如下:5.1.1 70~150℃烘焙一小时,如包装完好,未受潮的酸性焊条,可不必烘焙;5.1.2对于碱性焊条,使用前,必须经350℃烘焙2小时,后降为150℃保温1小时,随烘随用。
5.1.3烘焙时,焊条堆放一般为1~4层,不能太厚,防止焊条受热不均匀和便于潮气的排除。
船体焊接工艺流程让我们来个更接地气的说法:1. 材料准备挑钢材:就跟买菜似的,得选质量顶呱呱的船用钢材,不同地方用的可能还不一样。
洗刷刷:钢材运过来,得先给它洗澡、去油、磨平,跟咱洗菜、切菜一个道理,整得干干净净、平平整整。
2. 下料与划线裁钢板:按图纸量好尺寸,用大剪刀(其实是切割机)咔嚓咔嚓剪出需要的形状,就像裁布料做衣服。
画标记:在钢板上拿粉笔(划线工具)画好要焊的位置、角度,就跟缝衣服前先画好线一样。
3. 组装与定位拼钢板:把裁好的钢板块儿按图纸摆一起,用夹子、定位焊固定住,就像孩子玩拼图游戏。
扳直弯腰:拼的时候钢板可能会变型,那就得用锤子、火烤什么的把它扳直,就跟咱们熨衣服一样。
4. 真刀实枪焊起来选对焊条:根据钢板类型、焊哪,挑合适的焊条,就像炒菜得选对调料。
开焊:戴上防护镜,握着焊枪,沿着画好的线“滋滋滋”地焊起来,那感觉,就像大厨颠勺炒菜。
5. 保证焊得好控火候:焊的时候得注意电流、电压,别焊糊了,也别焊得不结实,就像炒菜得掌握火候。
清渣子:焊一层,就得把上面的熔渣敲掉、打磨平,再焊下一层,就跟铺瓷砖前得刮平腻子。
6. 焊后调理放松疗法:大块儿焊完了,得给它加热、慢慢凉下来,目的是让焊接的应力松一松,就像运动员拉伸放松肌肉。
找茬补丁:用高科技设备(超声波、X光啥的)检查焊缝,有问题就补焊,就像质检员挑出瑕疵品。
7. 验货过关看外观:瞅瞅焊缝是不是平整、饱满,有没有裂缝、小洞洞,就跟评委看工艺品那样挑剔。
性能大考:还得做强度测试、耐腐蚀试验啥的,确保这焊缝能在海上扛得住风吹浪打,就像运动员得通过体能测试。
这样解释,船体焊接工艺流程是不是更口语化、更接地气了?要是还有不明白的地方,您尽管问!。
建造船舶船体焊接工艺一、总那么:建造船舶船体焊接工艺1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工;2、船体艏艉外板的对接缝〔非自动焊拼板局部〕应先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝;3、在建造过程中,先焊对接焊缝,后焊角焊缝;4、整体建造局部和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接,由双数焊工对称施焊;5、凡超过 1m 以上的收缩变形量大的长焊缝,应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接缝;6、在焊接过程中,先焊收缩变形量大的焊缝,再焊变形量小的焊缝;7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造,在合拢口两边应留出 200~300mm 的外板缝暂不接焊,以利合拢时装配对接,且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一边的角焊缝也暂不焊接,等合拢缝焊完后再焊;8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接,防止自由边波浪变形太大,不利于边箱合拢;9、二层底分段艏艉分段大合拢,边箱分段合拢的对接缝要用低氢型〔碱性〕焊条或用相同级别的 711、712 的 CO2 焊丝对称焊接,一次性连续焊完;10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检,把缺陷修补完毕,把合格品送下一道工序组装,没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。
二、焊接材料使用范围的规定〔一〕焊接以下船体结构和部件应采用低氢型焊条〔碱性焊条〕或相同级别的711、712 系列的 CO2 焊丝。
1、船体环型对接焊缝,中桁材对接缝,合拢口处骨材对接焊缝;2、主机座及其相连接的构件;3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等;4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等;5、艉拖沙与外板结构等;6、上下舵杆与法兰,舵杆套管与船体结构之间的连接。
〔二〕普通钢结构的焊接用酸性 E4303 焊条焊接或 JM-56 系列 CO2 焊丝焊接;〔三〕埋弧自动拼板,板厚≥8mm,用Ф4.0mm 焊丝焊接,板厚 5~8mm,用Ф3.2mm 焊 -1-丝焊接;三、间断焊角接焊缝,局部加强焊的规定间断焊角接焊缝,1〕组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板的角焊接缝在肘板区域内应为双面连续焊; 2〕桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部加强焊长度应不小于腹板的高度,但间断的旁桁材端部可适当减小但要≥300mm;3〕纵骨切断处端部的加强焊长度应不小于 1 个肋距;4〕骨材端部削斜时,其加强焊长度不小于削斜长度,在肘板范围内应双面连续焊; 5〕用肘板连接的肋骨、横梁、扶强材的端部的加强焊,在肘板范围内应双面连续焊; 6〕各种构件的切口、切角、开孔〔如流水孔、透气孔、通焊孔等〕的两端应按下述长度进行包角焊;①当板厚>12mm 时,包角焊长度≥75mm;②当板厚≤12mm 时,包角焊长度≥50mm;7〕各种构件对接接头的两侧应有一段对称的角焊缝其长度不小于 75mm;四、其他的规定:其他的规定:1〕锚机座、链闸、系缆桩底座、桅杆底座等受力部位的甲板与横梁、纵骨等是间断焊缝的应改为双面连续角缝。
总则一、船体建造方案简要说明本船采取“船台总体建造”舱壁预制成平面分段后,在船台进行装焊。
舷侧箱形结构及艏、艉局部预制成分片段吊装上船台的建造方案。
主甲板和船壳板及舱壁可采用CO2气体保护焊和手工电弧焊。
二、焊接重点要求:1、船体的横向对接缝及其他主要焊缝应采用低氢焊条焊接。
2、系缆桩、艏柱、艉柱、主机座等以及与其相连接的构件焊缝应采用低氢焊条焊接。
三、焊接材料:1、手工电弧焊选用:(1)酸性焊条选用E4303(结422)(2)低氢型焊条选用E5015(结507),焊接时采用直流反接,焊前焊条须经3500C烘烤,保温1h,随用随取。
使用应携带保温筒,从烘箱内取出的焊条在外放置时间超过4h,均应按规定的烘烤温度和保温时间进行烘干后再使用。
但重复烘烤不得超过两次,超过两次烘烤的焊条必须经工艺人员同意后作降级使用或作报废处理。
3、CO2气体保护焊焊丝选用:H08Mn2SiA四、焊接设备:1、手工电弧焊设备选用:BX—400,ZX5—400。
2、CO2气体保护焊设备选用:NB500、NB350。
五、焊接人员:该船的焊接工作必须是持有有效期内船舶焊工合格证书的焊工,担任与其合格项目相应的焊接工作。
六、焊接接头型式与尺寸:1、手工电弧焊对接接头按GB985-80“手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸”的要求加工坡口,并参照下表要求进行,角接接头按本船“电焊规格表”的要求进行。
对接焊缝余高0.5mm—4mm,焊接宽度,焊缝覆盖坡口边缘每边的宽度0.5mm—3mm。
2、加强焊接:“船体角接缝加强焊的规定”执行。
3、埋弧自动焊对接接头GB986-80“埋弧自动对接接头基本型式与尺寸”的要求加工坡口,材料厚度≤6mm时,不开坡口。
七、焊前准备:1、接缝的坡口面及两侧20mm范围的油、水及其它污物应清除干净。
2、正式焊接前,应对所焊接接头的型式,坡口尺寸,装配情况作认真的检查,对装配不符合要求的焊缝,焊工应拒绝施焊,待上道工序整改合格后,并经检验人员认可方能进行焊接。
船舶结构焊接技术与工艺1. 引言船舶结构焊接技术与工艺在船舶制造行业中扮演着重要的角色。
船舶的结构焊接工艺需要保证船体的强度和耐久性,以确保船舶在复杂海洋环境中的安全运行。
本文将介绍船舶结构焊接技术的基本原理、常用工艺和质量控制方法。
2. 船舶结构焊接技术的基本原理船舶结构焊接技术的基本原理包括材料选择、焊接接头设计和焊接工艺参数的确定。
在船舶结构焊接中,常用的材料包括钢板、钢型材和铝合金等。
在选择材料时,需要考虑到船舶的使用环境、运输性能和成本因素等。
焊接接头设计对于保证焊缝质量和强度非常重要。
在船舶结构中,常见的焊接接头形式包括搭接接头、对接接头和角接头等。
设计合理的接头能够减少焊接变形、提高焊接强度和抗震能力。
确定焊接工艺参数是保证焊接质量的关键。
主要包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和焊接层间温度等。
合理选择焊接工艺参数可以减少焊接变形、提高焊缝质量和强度。
3. 船舶结构焊接的常用工艺船舶结构焊接常用的工艺包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
3.1 电弧焊电弧焊是船舶结构焊接中最常用的工艺之一。
它使用电弧将焊条或焊丝与工件熔化并连接在一起。
电弧焊可以分为手工电弧焊、自动化电弧焊和半自动电弧焊等。
电弧焊具有成本低、焊接速度快和适应环境范围广等优点。
3.2 气体保护焊气体保护焊包括氩弧焊和氩气保护焊等。
气体保护焊通过在焊接过程中提供保护性气体,保护焊缝免受氧气和氮气的污染。
气体保护焊具有焊缝质量好、焊缝成型美观和焊接速度快等优点。
在船舶结构焊接中,氩弧焊常用于不锈钢的焊接,氩气保护焊常用于铝合金的焊接。
3.3 激光焊激光焊是一种使用激光束将材料熔化并连接在一起的焊接工艺。
激光焊具有热输入小、熔化深度可控和焊接速度快等优点。
在船舶结构焊接中,激光焊主要用于焊接细小和复杂的零件。
4. 船舶结构焊接的质量控制方法船舶结构焊接的质量控制非常重要,可以通过以下方法进行控制:4.1 焊接前的材料预处理在焊接前,需要对材料进行预处理,包括除锈、除污和对接面的加工等。
船体结构焊接通用工艺1、结构焊前准备的一般要求1.1船体结构的焊接应根据母材材质及结构特点等选用焊接材料和制定焊接工艺。
1.2船体结构的焊接接缝必须在装配或焊接前进行清理,清理要求如下:1.2.1接缝的清理范围为拼接端面和沿接缝两侧各宽15mm的表面,当角焊缝为单面连续焊时,可仅对其拼接端面及接缝进行焊接的一面进行清理,位于封底焊一面的接缝两侧也可以在封底焊前进行清理,但接缝的端面必须在焊接主焊缝前进行清理;1.2.2在接缝的清理范围内,必须清除水、锈、氧化物、油污、泥灰及溶渣,如涂有影响焊接质量的涂料,也应进行清理;1.2.3在非常潮湿的气候下进行焊接或接缝周围有露水、冰霜时,应用氧-乙炔焰对接缝烘干后进行焊接;1.2.4重要构件的接缝应用风动砂轮,钢丝轮或钢丝刷进行清理,直至清理范围内呈现金属光泽;1.2.5经装配、清理后的接缝,如未能及时焊接,并因气候或其他原因影响而积水,受潮生锈时,在焊接前应重新清理;1.2.6采用碳弧气刨加工坡口的接缝,如槽中有粘碳,则应将粘碳处刨净。
1.3接缝的间隙、坡口尺寸及碳弧气刨加工坡口的槽形和深度必须符合规定,对影响焊接操作和焊接质量的严重超差,应在焊前进行修整。
1.4接缝的定位焊质量应良好,当定位焊的缺陷影响焊接操作和焊接质量时,应在焊前进行返修。
1.5采用自动焊焊接的接缝,应在接缝始末两端分别装上引弧板和引出板,其尺寸应不小于80×80mm,厚度应满足不致在引弧和熄弧时焊穿的要求。
2、典型结构的焊接程序2.1焊接程序的一般原则2.1.1首先焊接不致对其他焊缝形成刚性约束的焊缝;2.1.2每条焊缝焊接时应保持其一端能自由收缩;2.1.3手工焊焊接板列时,应先焊端接缝,后焊边接缝;2.1.4构架与板缝相交时,应先焊好板缝,再焊构架间的对接缝,最后焊接构架间的角焊缝和构架与板的角焊缝;2.1.5分段、总段及船台装配中的焊接,应尽可能由双数焊工从中间逐步向前后,左右对称进行,以保证构件的自由和均匀收缩;2.1.6手工焊时,对较长的焊缝应采用逐步退焊法或分中逐步退焊法;2.1.7分段或总段的外板纵向接缝,其两端应留出200~300mm暂不焊接(但平直的部位或采用自动焊焊接的焊缝可不留),以利船台装配时对接;2.1.8肋骨、舱壁等结构近大接缝一边的角焊缝,一般应在大接缝焊完后进行焊接,双层底分段中内底边板与外板的上部角焊缝,一般应在舷侧分段与双层底分段相接的外板接缝焊完后进行焊接;2.1.9分段建造中所产生的焊接缺陷应在上船台前修补完毕,不应集中在船台上进行修整;2.2典型结构的焊接程序举例2.2.1平台拼板(首部甲板)的焊接程序;2.2.2底部分段中交叉构架的焊接程序;2.2.3首部和舯部外板对接接缝的焊接程序;2.2.4总段环形接缝的焊接,总段环形接缝的焊接,通常中、小型船舶可由4~8名焊工同时进行,大型船舶可由6~12名焊工同时进行,总的焊接程序如下图:图中所注的自动焊也可由手工焊代替,此时应自中间向两舷进行焊接;2.2.5自动焊,焊“T”型结构时,可制作一胎架使自动焊的焊丝正对角焊缝(焊丝与工件的夹角为45º),其它焊接程序参照自动焊板片执行;3、厚板和铸钢件的焊接程序3.1为保证焊接质量,厚板和铸钢件应采取下列措施:3.1.1定位焊的焊缝应有足够的长度和厚度,以防止在焊接过程中裂开;3.1.2厚板或铸钢件对接焊时,可根据焊件厚度,分别开U形、X形、V形等坡口进行多层焊,必要时平位置的焊缝可先用手工焊打底后再进行埋弧自动焊焊接;3.1.3厚度大于40mm的钢板或铸件对接时,一般采用U形坡口或X形坡口进行多层焊,多层焊时应注意适当提高电弧电压,以保证焊缝具有合理的形状系数,以减小焊缝产生的偏析和裂缝的倾向;3.1.4对重要的T形结构,通常为保证焊透,需开K形坡口,采用手工焊、埋弧半自动焊或二氧化碳气体保护焊进行多层焊,厚板T形结构的焊接还应注意以下几点;3.1.4.1为便于操作,坡口角度可适当开大3.1.4.2正面第一层焊道可用手工焊打底,并选用较小直径的焊条,以后各层可用埋弧半自动焊或二氧化碳气体保护半自动焊,当需要保证焊透时,反面焊接前应用碳弧气刨刨槽,然后由手工焊打底,再进行焊接,焊缝表面如有咬边可用手工焊补焊3.1.4.3必须合理选择焊缝层次与焊接参数,以防止产生未焊透和夹渣等缺陷3.1.5进行多层焊时,每层焊缝的熔渣必须清除干净,以防止焊接时产生夹渣;3.1.6进行多层焊时,每层焊缝的起点和终点相互错开30~50mm,各层焊缝的起始点不应在焊缝的相交处;3.1.7当铸钢件的厚度较大、形状复杂、含碳量或碳当量较高时,宜采用预热措施,预热温度一般为120~200℃,焊条宜采用抗裂性较好的低氢型焊条;3.1.8厚板和铸钢件的焊接应严格按照合理的焊接程序进行,以防止由于较大的刚性而产生裂缝。
第八章典型船体结构的焊接工艺-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性焊接性的试验目的:为了评定焊接结构的可靠性,是否存在气孔、夹渣、裂纹等;焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。
一、船用碳素钢的焊接性船体外板用钢材一般使用优质低合金钢,内结构可用普通低合金碳素钢。
内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低,焊接性能较好。
无需采取特殊措施。
二、船用低合金钢的焊接船用低合金钢的焊接性能也较好,不需采取特殊措施。
但选用高强度低合金钢,焊接时可能出现焊接缺陷,可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。
第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。
一般原则:1、外板、甲板对接缝:○1错开板缝:先横向焊,后纵向焊;○2平列板缝:先纵向焊,后横向焊。
2、同时存在对接缝和角焊缝:先焊对接缝,后焊角焊缝。
3、整体或分段建造时:从结构中央向左右、前后对称焊接。
4、有对称中心线的构件:双数焊工对称焊。
5、手工电弧焊长缝:分段退焊或分中分段退焊。
6、同时存在单层焊缝和多层焊缝:先焊多层,后焊单层。
多层焊各层方向相反,接头错开。
7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm:先不焊,以利于船台装配时对接。
8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝:在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大的大接缝:焊接过程不能中断,应连续完成。
10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修补,不应在船台上进行。
二、焊接材料使用范围的规定重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条(使用直流焊机):○1用低合金钢建造的所有船体焊缝;○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝;○3船壳冰带区的端接缝和边接缝;○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝;○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件;○6拖钩架;○7主机座及其相连接的构件;○8艏柱、艉柱、艉轴架。
三、角接焊缝端部加强焊的规定间断焊和单面连续焊的角焊缝:应在端部一定长度进行双面连续焊。
○1组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板在肋板区域内应为双面连续焊。
○2桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部加强焊长度不小于腹板的高度,间断的旁桁材端部可适当减小。
○3纵骨切断处端部的加强长度不小于一个肋骨间距。
○4骨材端部削斜时,加强长度不小于削斜长度;端部焊接固定时,加强长度不小于骨材高度。
○5与肋板连接的肋骨、横梁、扶强材端部,在肋板范围内,一面应连续焊,另一面端部包角焊,长度不小于骨材高度,且不小于75mm○6各种构件的切口、切角、开孔的端部包角焊长度:板厚>12mm ≮75mm板厚≤12mm ≮50mm○7各种构件对接接头的两侧应有一段对称的角焊缝,其长度不小于75mm。
第三节船体焊接工艺一、整体造船的焊接工艺○1先焊纵横构架对接焊缝,后焊外板、甲板的对接焊缝,最后焊接构架与外板和甲板的角焊缝。
○2外板的对接焊缝,先焊船内一面,外面用碳弧气刨挑根后焊接。
甲板先仰焊,挑根后平焊(可用埋弧焊)。
○3外板、甲板对接焊缝焊接程序:错开板缝—先立焊,后横焊;平列板缝—先横焊,后立焊。
(138页图8-3)○4船艏外板接缝最后焊。
图8-4○5全部焊缝焊接次序:船中往左右,中部往艏艉,由下往上焊接。
二、分段建造的焊接工艺1、甲板分段的焊接甲板分段—由甲板板、横梁、强横梁、甲板纵骨、纵桁、舱口围板组成。
一般在胎架上反装焊接。
○1甲板板的焊接:可以先在平台上平焊,再上胎架定位,装配横梁和桁材。
可采用焊条焊,最好采用埋弧焊。
焊接程序根据排板情况,以应力最小的原则焊接。
艏甲板焊接如图8-5。
○2甲板分段的焊接:139页4条供参考。
2、舷侧分段的焊接舷侧分段—由舷侧外板、舷顶列板、肋骨、舷侧纵桁等组成。
有时带有甲板小分段和舱壁小分段。
根据曲率情况可在平台焊接或用胎架焊接。
但焊接程序和方法相同。
装焊程序—拼外板→开坡口→焊接→构架划线→构架安装→焊接→划分段轮廓线、检查水线、定位肋骨线→割胎→离胎、翻身→碳弧气刨开坡口→封底焊→矫正变形→完工测量。
焊接工艺:140页4条3、双层底分段的焊接双层底分段—由船底外板、内底板、肋板、中桁材、旁桁材、纵骨等组成。
可用正造或反造。
○1反造焊接工艺:以内底板为基面,由骨架控制船底外板的线型。
装焊程序—开坡口→内底板拼板→焊接→构件划线→构件安装→焊接→矫正构架变形→修正构件底部线型→装船底外板→焊接外板缝和部分角焊缝→割胎、翻身→碳弧气刨开坡口→外板封底焊及外板与构件的角焊缝。
焊接工艺:141页7条○2正造焊接工艺:以船体外板为基面,由胎架控制分段外板线型的工艺方法。
装焊程序—开坡口→船底外板拼板→焊接→构架划线→构架安装→焊接→矫正构架变形→修顺构架高度→装内底板→部分角焊缝焊接→离胎、翻身→焊接内底板上结构的角焊缝同时进行外板缝封底焊→矫正变形→完工测量。
焊接工艺:142页7条4、艉总段的焊接艉总段—由艉柱、甲板、船侧外板、船底外板、隔舱壁和内部构架等组成。
可以整体建造,也可以分段建造(起重能力不够)。
倒装建造装焊程序—甲板铺板→构架划线→装肋骨框架和纵横结构→装舷边外板(企口板)→焊接以上结构与甲板的连接以及相互之间的角焊缝→装舵套管、舷侧纵桁、半壁和艉柱等→焊接→装船底外板→焊接→装“满挡板”→焊接“满挡板”板缝与结构→离胎、翻身。
倒装建造焊接工艺:143-144页10条5、平面分段总装的焊接分段总装:先在平台上装配焊接成平面分段,再上船台(或船坞)总装成总段。
焊接工艺:144页6条6、舱口的焊接舱口—由于在甲板上开了装货的舱口,采取的加强措施。
其结构主要由舱口围板(包括加强结构)和肘板等组成。
制作及焊接工艺:145页5条7、主机座的焊接主机座—船舶动力系统(柴油机、齿轮箱)的安装基础。
承受主机重量和动负荷,焊接质量要求很高预制装焊程序—在平台上划出主机座中心线以及纵桁、横隔板和横肘板的安装线→按线铺装预制的T形基座纵桁和横隔板,定位焊于平台上→装横肘板并定位→焊接→拆除定位焊→翻身→矫正变形→测量。
焊接工艺:146页5条8、艉柱手工电弧焊接艉柱—艉柱是安装艉轴导管和舵杆支承(单机)的重要构件,一般用铸钢件。
其形状复杂,厚度大,尺度大,需要分段铸造再焊接成一体。
焊接要求定位准确、变形小、应力小。
常用25号铸钢(ZG25)施工工艺:包括焊前准备和焊接。
146-148页三、船台焊接工艺船台大合拢—各分段装焊完成后,需在船台上(或船坞中)进行合拢,完成船体建造工程。
大合拢的关键工序是环形接缝的装焊工作,也是船舶建造最关键、最复杂的工序,其装配和焊接质量对船体强度有极其重要的影响。
1、焊前准备 148页5条2、焊接程序 148页3条第四节船体结构的高效与高能束焊接一、高效焊接高效焊接—效率高于常规手工焊接方法的焊接方法。
如埋弧自动焊、下行焊条焊、重力焊、CO2气体保护焊、单面焊双面成形的寸垫焊等等。
这些方法不仅可以提高焊接效率,而且能提高造船质量、缩短造船周期、降低造船成本。
高效焊的种类:150页表8-2高效焊的适用范围:152页表8-3我国焊接工艺与国外同行的差距:153页,供参考。
二、激光焊接激光焊接—是利用能量极度集中的激光束(<0.1mm)进行焊接或切割的新工艺。
在德国政府和德国多家研究所、企业的支持下,我国也以开始研究和使用这一新工艺。
第五节分段焊接工艺规程的编制工艺规程—船体分段焊接的主要施工文件,各典型分段均应编制焊接工艺规程。
是用于指导生产、准备设备、生产管理和控制进度的依据。
一、基础知识1、生产过程与工艺过程生产过程—将原材料或半成品转变为产品的过程。
工艺过程—改变生产对象,使其变成产品的过程。
焊接结构的工艺过程是由一系列的工序依次排列组合而成。
2、工艺过程的组成○1工序:在同一台设备或同一个工作地点一次完成的工作。
造船工序有放样、划线、下料……。
其顺序称工艺线路。
○2工位:工序的组成部分。
工件在设备上的每一个工作位置。
图8-35○3工步:焊件、设备、工具、工艺规范均保持不变的条件下完成的工作。
二、工艺规程的作用工艺规程—将工艺路线中的各项工作,以工序为单位,按一定格式写成的技术文件。
作用—工艺规程是施工技术要求、工时定额、材料选用和消耗定额、计划调度、质量管理、设备选用等方面的技术依据。
一旦确定,任何人都必须遵守。
三、焊接工艺规程的编制1、编制原则要求:安全、质量、成本、生产率。
○1技术先进○2经济合理○3技术可行○4良好的劳动条件2、主要内容内容:工艺要求、焊接规格、焊接程序、质量检验要求等。
158页3、编制步骤○1技术准备○2分析研究○3拟定施工方案和工艺程序○4文件编制159-160页。