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船舶焊接工艺JS01目录一、焊接材料的合理使用1.焊条的合理使用2.焊丝和焊剂的保管及合理使用二、结构焊前准备的一般要求三、厚板和铸钢件及低温焊接工艺1.厚板和铸钢件焊接工艺2.低温焊接工艺四、分段建造和船台装焊中的埋弧自动焊焊接工艺1.分段建造和船台装焊中采用埋弧自动焊的工艺措施2.分段建造和船台装焊中采用埋弧自动焊缺陷分析A.常见的缺陷及其产生原因B.防止缺陷产生的措施五、焊接顺序1.焊接程序的一般原则2.整体建造船中的焊接工艺3.分段建造船中的焊接工艺A.甲板分段的焊接B.旁板分段的焊接C.双层底分段的焊接D.机座的焊接E.尾柱的焊接F.大接缝的焊接一、焊接材料的合理使用1.焊条的合理使用A.碱性低氢型焊条需经250-350°C的温度烘干不少于2小时。
当天用多少烘干多少，随用随取。
若烘好的焊条当天未用完，第二天再用时仍需要重新烘干。
B.酸性焊条可视受潮的具体情况，经70-150°C的温度烘干1-2小时。
但氧化钛纤维素型焊条（如结420下）的烘焙温度不宜超过100°C。
C.烘干焊条时，不可将焊条突然放入高温中或突然拿出冷却，以防止药皮因骤冷或骤热而产生开裂、剥落。
D.一般受潮的焊条，焊芯上虽有轻微锈斑，经烘干后焊接时，如未发现药皮成块脱落现象，焊接时的焊缝表面无气孔，并不影响焊接接头的机械性能时，可以使用（在质量要求相当高的产品中不得使用）。
如受潮严重，出现焊芯生锈、药皮变质等现象，应视其受潮程度分别降级使用或报废。
2.焊丝和焊剂的保管及合理使用A.焊丝和焊剂应存放于干燥通风的室内，严防焊丝生锈及焊剂受潮。
B.焊剂在使用前应经250°C温度烘干1-2小时（有特殊要求者除外）。
C.焊丝在使用前盘入焊丝盘时应清除焊丝上的油污。
二、结构焊前准备的一般要求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方法、焊接材料，讨论制定焊接工艺。
当采用特殊材料或新方法、新工艺进行焊接，应先按有关规定进行焊接工艺试验，当焊接接头性能达到要求后，方可在产品上使用。
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）焊条或用相同焊丝对称焊接，一次性连续焊完；CO的级别的711、712210、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系焊丝。
CO列的21、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。
焊丝焊接；COJM-56系列（二）普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或2（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。
焊接原则工艺一、适用范围1.为保证船体焊接质量，提高焊接工作效率，降低工作劳动强度，特制定本焊接通用工艺，要求全体焊工在生产中贯彻执行。
2.本工艺在建造不同类型的船舶中，如有某些条文不适用或内容不完整，则可按所建船舶的实际情况与技术要求，另外制订补充条文，包括修改内容。
对于有特殊要求的焊接，可根据专门制定的焊接工艺进行。
二、工艺内容1焊接材料的选择1.1.船体板材的一般构件焊接均可采用J422焊条。
1.2.船体下列部分的焊接，需采用碱性低氢型焊条：1.2.1.船体大合拢时的环形对接缝和纵桁对接缝；1.2.2.船体外板的端接缝的边接缝；1.2.3.舷顶列板与主甲板在船舯0.5L内区域的焊接；1.2.4.桅杆、吊艇架、拖桩、系缆桩等承受强大载荷的舣装件及其所有承受高应力的零部件；1.2.5.要求具有较大刚度的构件，如首柱、舵浆座、首框架、尾框架、尾轴架等，及其与外板的船体骨架的接缝；1.2.6.主机座、辅机座、锚机座、绞机座、中间轴座等与其相连接的构件的焊接；1.2.7.蒸汽锅炉及受压容器。
1.3.当不同强度的母材被连接时，一般可选用与较低强度级别相适应的焊接材料。
1.4.当焊接高强钢或钢材碳当量大于0.41%时，应采用低氢型焊接材料。
1.5.在无特殊要求的情况下，CO2气体保护焊可代替手工焊。
1.6.特种钢材的焊接材料应根据设计要求选用。
2.角焊缝连接形式及焊接要求角焊缝的连接形式分为连续角焊缝和间断角焊缝2.1.下列部位的角焊缝连接应采用双面连续焊：2.1.1.风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝，包括舱口围板、升降口和其他开口；2.1.2.液舱和水密舱室的周界；2.1.3.尾尖舱所有结构的角焊缝，包括舱壁扶强材的角焊缝；2.1.4.装载化学品和食用液体货舱内所有角焊缝；2.1.5.液舱内所有搭接焊缝；2.1.6.船艏0.25L区域内，主要构件和次要构件与船底板连接处的所有角焊缝；2.1.7.船体所有主、次要构件的端部和肘板的端部与板材的角焊缝；2.1.8.厨房、配膳房、洗衣房、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝；2.1.9.其他特殊结构或在高强度钢板上安装附件和连接件的角焊缝；2.1.10.T型角接中的竖板（如扶强材、纵骨等的腹板）厚度大于平列板（如舱壁板、外板）厚度时的角焊缝；2.1.11.机座和机器支承结构的连接处；2.1.12.中桁材与龙骨板的连接角焊缝；2.1.13.甲板等开口处四周的悬臂梁的角焊缝；2.1.14.焊缝长度在300mm以内的角焊缝。
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。
1．编制说明1.1 目的本工艺规定了船舶在建造过程中对有关焊工、焊接材料、焊接工艺和焊接程序以及焊接质量的要求。
保证该船按期完工。
1.2 船舶的主尺度总长：Loa=63.98m 垂线间长：Lbp=60.80m型宽：B=14.20m 型深：D=4.80m设计吃水：d=3.60m1.3 船体的基本结构及建造方法1.3.1 船体结构本船为钢质全电焊焊接结构。
结构形式为混合骨架式，泥舱区域的斜边舱为纵骨架式，机舱、艉舱、艏尖舱以及上层建筑均为横骨架式。
全船在FR3、FR19、FR23、FR39、FR56、FR73、FR90、FR94、FR103处设有船底至上甲板，贯通两舷的水密横舱壁。
甲板室共二层，依次是驾驶甲板和罗经甲板。
1.3.2 建造方法根据生产施工场地和起重能力，对该船拟采用内场加工，分段场地装配焊接，形成平面分段，在船台（船坞）上组装成立体分段。
上层建筑根据主船体的进度，制造成各层甲板室的立体分段，逐层进行船上安装。
2. 编制依据2.1 中国船级社CCS颁发的2009版《钢质海船入级规范》；2.2 中国船级社CCS 颁发的2009版《材料与焊接规范》；2.3《中国造船质量标准》（CB/T4000—2005）；2.4《船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则》(CB/T3177-94)；2.5《船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级》（CB/T3558—94）；2.6《船体建造原则工艺》；2.7 本船设计有关要求。
3．所有焊接人员资格在建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS船级社或其他等效船级社签发的焊工资格证书，所持证书应在有效期限内。
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，不允许超范围焊接。
适用的工作范围规定如下：3.1 持有Ⅲ类焊工资格证书，合格项目为SⅢV10、SⅢH10和SⅢO10的焊工，可从事厚度＞8mm的重要板结构的全位置焊接。
3.2 持有Ⅱ类焊工证书，合格项目为SⅡV10和SⅡH10的焊工，可从事厚度8～20mm的主要板结构的平、立焊和横焊。
3.3 持有Ⅰ类焊工证书，合格项目为SIF10的焊工，可从事厚度8～20mm的一般板结构的平焊。
3.4 持有高强度钢焊工证书者，可以从事相应类别的普通强度钢材的焊接。
4．焊接材料的选用4.1 凡用于船上焊接的所有焊接材料均应由CCS船级社认可的工厂制造证书，船厂应出示焊接材料合格证书及其它相关的技术文件。
4.2 本船船体结构所采用的焊接材料均应满足CCS船社级《材料与焊接规范》（2009）II级焊接材料要求。
4.3 本船船体结构所采用钢料必须是由CCS船级社认可的钢厂生产，材质证书应盖有CCS船级社印记。
4.4 本船所涉及的船用钢材的抗拉强度在400～490Mpa范围内的一般船体结构用钢，如CCSA 、CCSB、CCSD，焊接材料可按以下选取。
4.4.1 埋弧自动焊：焊丝H08A+焊剂HJ431、Φ3.0mm、Φ4.0mm、Φ5.0mm。
4.4.2 CO2气体保护焊：焊丝TWE—711 Φ1.2mm药芯焊丝、JQ.YJ50. Φ1.2mm 药芯焊丝、RM-56 Φ1.2mm实芯焊丝。
气体：CO2纯度99.9%以上。
4.4.3 手工电弧焊用焊条：J422、J427 Φ3.2mm, Φ4.0mm, Φ5.0mm；J506、J507 Φ3.2mm, Φ4.0mm, Φ5.0mm；4.5 在下列情况时必须采用碱性低氢焊条：4.5.1 船体大合拢时环缝对接缝和纵向构件的对接缝；4.5.2 桅杆、铰链、甲板设备设备基座、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及对所有承受高应力的部件；4.5.3 艉管、艉柱本身的对接焊缝以及其它构件与其相连接的焊缝；4.5.4 主机基座及其相连接的构件。
5．焊接材料的保管、发放和使用5.1 进厂的焊接材料应由专职检验人员核对：生产单位、质量证书、牌号、规格、重量、批号、生产日期等，确认后方可入库。
5.2 手工电弧焊的焊条应干燥，药皮涂药均匀，无脱落，焊芯无锈蚀。
5.3 焊材存放库应通风良好，干燥。
室温不低于18℃，相对湿度不大于60%；存放焊材的货架或垫木应离墙，支架离地面≥300mm,并做好明显标识。
5.4. 焊条在发放给焊工使用前应经过烘干，烘干的要求如下：5.4.1 对于酸性焊条，应经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；5.4.2 对于碱性焊条烘焙要求严格，在发放使用前，必须经350℃下烘焙2小时，然后在100～150℃下保温一小时使用；5.4.3 埋弧自动焊焊丝，CO2气体保护焊焊丝要求表面无锈蚀、油渍等杂物，埋弧自动焊焊剂要求干燥，使用前应经300—350 C烘烤2小时。
5.4.4 低氢型焊条使用前应经300—350℃烘烤2小时，施工时应存放于保温筒内，低氢型焊条一次领用量应不超过半个工作日使用量。
5.4.5 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。
5.4.6 发放给焊工使用的焊条数量应给予控制，碱性焊条一次不超过4小时的用量；酸性焊条和焊剂一次不超过当班的用量。
领出后用不完的焊条应送还烘房重新烘干。
5.4.7 在现场使用时，焊工应使用木制焊条盒或焊条保温筒。
5.4.8 CO2气体保护所用的CO2气体纯度应≥99.5%，气体内的压力低于10Mpa 时，应停止使用。
6. 焊前准备工作6.1 焊条的烘焙见本焊接工艺的5.4条之规定；6.2 坡口的制作；6.2.1 凡要求焊透的焊缝，当其厚度≥6mm时均要开坡口。
该船采用刨边机和碳弧气刨来制备坡口，在碳弧气刨制备坡口时采用直流电源反接极，碳棒直径可按下表规定选择。
6.2.1.1 用于碳弧气刨的压缩空气压力，一般为0.6～0.8Mpa；碳刨电流与碳棒直径有关，一般为碳棒直径的40～50倍。
6.2.1.2 焊缝正面刨槽深度，约为母材厚度的一半，焊缝反面的刨槽深度以彻底清除焊根为原则。
6.3 对接焊缝拼接端面和沿接缝两侧各宽15mm的表面及角焊缝的施焊面在焊接前应清除水、锈、氧化物、油污、泥灰及熔渣等污物，如涂有涂料也应清除。
6.4 如在潮湿气候下焊接时，则应用氧乙炔焰烘干焊缝周围的露水。
6.5 重要构件的接缝应用风动砂轮，钢丝轮进行清理，直至呈现出金属光泽。
6.6 经装配、清理后焊缝如未能及时焊接而受潮湿生锈时，应重新清理。
6.7 碳刨加工坡口接缝，如槽中有粘碳，应将粘碳刨净。
6.8 CO2气体保护焊时，如风力过大（﹥5级）应加挡风屏障。
6.9 装配和定位焊的规定6.9.1 钢板对接头装配的错边量不应超过0.1t且不大于3mm，（t为较薄板的厚度）。
6.9.2 定位焊焊条应与正式施焊的焊条相同；6.9.3 在保证焊件相对固定的前提下，定位焊的数量应减少到最少；6.9.4 定位焊的厚度应不小于根部焊缝的厚度，长度不小于较薄板厚度的4倍或不小于50mm（两者取其较小者）；6.9.5 定位焊尽可能焊在坡口的反面、型材的内缘和单面连续焊的另一边。
定位焊不应焊在焊缝交叉点，应与交叉点间隔10倍板厚以上的距离；6.9.6 定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷；6.9.7 十字交叉焊缝处的定位焊离开交叉点30mm左右；6.9.8 构件一面连续焊，另一面间断焊时，定位焊应在间断焊一面；6.9.9 定位焊时不能随意在外板及构件上引弧。
6.10 埋弧自动焊的焊缝，其两端必须配置引弧板和熄弧板，其材质和坡口形式与衬焊工件相同。
6.11 焊前预热的规定：当焊接含碳量大于0.23%的船用铸钢件时，在焊前应将工件预热至100～150℃，焊后用石棉布包裹缓冷。
7 对上道工序的要求7.1 所有部件装配前均应用有效工具清除焊缝及焊缝两侧的有害杂质，如：油、锈、水、污泥等。
7.2 坡口加工应准确定位，装配合拢时应符合线型要求，不宜强制成型，以避免构件内部存在较大应力。
7.3 对电焊不能施焊部位装配应加工艺板，以便电焊进行单面施焊时，保证焊缝质量。
7.4 气刨时，刨槽与深、浅、宽、窄应均匀一致，允许误差2mm，焊缝刨槽与焊接中心允许误差±2mm。
7.5 碳弧气刨去除定位焊和马脚时，应保证母材不受损伤。
7.6每一工序完工后应进行自检、互检、专检，合格后方可移交下道工序，严格检验上道工序的安装质量。
8. 焊接方法8.1 埋弧自动焊，凡板厚δ≥6mm，能直接采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝均采用埋弧自动焊施焊。
8.2 CO2气体保护焊，不能采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝及主要构件角焊缝均采用二氧化碳气体保护焊施焊。
8.3 凡不能采用埋弧自动焊，CO2气体保护焊施焊的焊缝均采用手工电弧焊施工。
8.4 强受力构件焊缝规范规定需采用低氢型焊条施焊的部位及某些有特殊要求部位均采用低氢型焊条施焊。
9 焊接工艺参数9.1 对接焊缝9.1.1 埋弧自动焊（见表1）9.1.2 CO2气体保护焊(见表2)9.1.3 手工电弧焊(见表3)9.1.4 表2、表3均为平焊参数。
9.1.5 对接焊缝定位焊间距为250-300mm，焊点长度30-40mm。
10 船体建造的焊接总程序10.1 船体建造方案：分段建造、船台（坞内）合扰。
10.2 船体焊接总程序10.2.1 船体的舱壁板、甲板板、外板、内底板拼装对接焊。
10.2.2 T形部件角接焊。
10.2.3 纵横构架的十字焊缝。
10.2.4 纵横构架与壳板间角接焊缝。
10.2.5 甲板边板与舷顶列板，内底板（底边舱斜板）与外板间角接焊缝。
10.2.6 船台（坞内）大合扰对接焊缝及构架角接焊缝。
10.2.7 上层建筑根部焊缝。
10.2.8 甲板机械、耙吸挖泥设备、舾装件及各类基座焊接。
11 船体焊接工艺要求11.1 材料碳当量Ceq大于0.45%时应焊前预垫,焊后复盖石棉灰保温.11.2 有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。
11.3焊缝末端收口处应填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹，埋弧自动焊一般应使用引弧板和熄弧板。
11.4 进行多道焊时，在下道焊接之前，应将前道焊渣清除干净。
11.5 对有焊透要求的焊缝，封底焊前应清根（埋弧自动焊另行规定）。
11.6 在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时，均不应损伤母材。
11.7 分段端头处构架与板间角接焊缝，应留出300—500mm暂不焊，待分段在船台（坞内）合扰后再焊。
11.8 所有构件切口处角接焊缝均需包角。
11.9 不同厚度钢板对接处，若厚度差≥4mm，厚板边缘应削斜处理，削斜长度为厚度差的4倍。
11.10 船体下列部位的角接缝应采用双面连续焊：11.10.1 风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝（包括舱口围板和其它开口处）；11.10.2 液舱和水密隔离空舱的所有角焊缝；11.10.3 艉尖舱内所有结构的角焊缝，包括舱壁、扶强材的角焊缝；11.10.4 液舱内所有的搭接焊缝；11.10.5 船艏0.25L区域内，肋板和纵桁与船底板连接处的所有角焊缝；11.10.6 船体所有主、次构件的端部和肘板的端部与板材的角接缝；11.10.7 厨房、配膳室、洗衣室、浴室、卫生间和蓄电池室等处的边界焊缝；11.10.8 有水密、油密要求的部位。
