一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法
2023-12-06 07:36:21
專利名稱：一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法
一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法技術領域
本發明尤其涉及到船用高強鋼的立對接焊焊接工藝。
技術背景
焊接技術是現代船舶建造工程的關鍵工藝技術之一，在船體建造中船舶焊接質量 是評價造船質量的重要指標。因此，焊接技術進步對推動造船生產的發展具有十分重要的 意義。國際上，高強度鋼焊接技術在焊材成分和工藝設計方面發展較快，應用領域也在不斷 擴大。在涉及特殊使用要求或惡劣工況環境下的鋼結構製造領域，高強度鋼佔有越來越重 要的位置，已廣泛應用於船舶、橋梁、汽車、高層建築建設等領域。而國內，高強鋼的應用範 圍也在逐漸增大，但總體上應用還不成熟、僅佔鋼總用量的10%左右，比例較小。由於船用 高強鋼強度高，可以為節約鋼材和減輕焊接結構自重創造條件，故採用性能優良的高強度 鋼可促進船舶結構向大型化、輕量化和高效能方向發展，其發展前景廣闊。而關於高強鋼厚 板的焊接工藝尚未形成一定的焊接工藝文件，相關焊接工藝的設計研究存在不足。中國船 級社(CCS)的2009年7月出版的《材料與焊接規範》，對於高強鋼EH36 30mm板材立對接焊 焊接沒有給出相關的工藝規範。
因此開展厚板高強度鋼焊接工藝措施研究，可以提升公司技術水平和綜合競爭 力，減小材料損耗，節省工序、提高效率，並可以指導現場施工，作為未來工藝改進和船東與 入級部門檢驗的依據，在工藝設計與實際生產中架起橋梁。本專利經過改變工藝措施，對於 高強鋼EH36 30mm板材立對接焊焊接工藝進行研究。發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對EH36 30mm的高強度船體結構用鋼立對接焊， 提供一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法，能節省較多的焊接材料、電能和工 時，且易於加工，能夠有效的減小焊接變形。
為解決上述技術問題，本發明提供一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方 法，其特徵在於，針對母材為EH36 30mm的高強度船體結構用鋼立對接焊，包括以下工藝參 數及步驟
焊接坡口採用雙V坡口，對接坡口角度為60° ±5°。
預熱溫度焊接前需要採用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側150mm範圍內進行預 熱，預熱溫度達到80°C開始施焊。
施焊溫度施焊時道間溫度應控制在50°C -150°C。隨時採用點溫計進行測量。
焊接順序採用多層焊以填滿截面內的坡口，正面焊接完成後，應將工件翻身，焊 縫採用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接。
焊接材料採用與結構鋼屈服強度同等級的3Y焊絲或焊條。
焊接參數焊接電流170 190A，電弧電壓沈 ^V，焊接速度9 14cm/min，線 能量21 32KJ/cm，電特性為直流反接。
焊接方式為二氧化碳氣體保護焊。
焊接時採用多層焊以填滿截面內的坡口，防止出現焊縫開裂或延遲裂紋的發生， 同時，前一道焊縫對後一道焊縫來說是一個「預熱」的過程；後一道焊縫對前一道焊縫來說 相當於一個「後熱處理」的過程，有效地改善了焊接過程中應力分布狀態，焊接工藝參數如 電流、電壓和焊接速度等對熱循環有很大的影響。
原有的焊接原則工藝僅從船體結構所在部位處焊接方法著手說明焊接工藝問題， 但未曾細化到從船用鋼材自身特點出發形成焊接工藝，而本專利依據船用高強鋼厚板的力 學性能和化學成分等特點，形成其獨特的焊接工藝，並由此總結形成焊接工藝文件，可以作 為焊接原則工藝的補充說明。
通過改變工藝流程實現板厚為30mm的EH36板材的二氧化碳氣體保護焊立對接焊 焊接工藝，通過焊接性試驗、焊接工藝評定等措施，制定出高強鋼EH3630mm的二氧化碳氣 體保護焊立對接焊焊接方案，可以提高生產效率，減小能耗，節省原材料、降低成本等。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。
圖1為焊接坡口示意圖。
圖2為焊接順序示意圖。
具體實施方式
一、焊前準備
1.焊接前，焊工應認真熟悉施工圖紙及工藝，了解產品的技術要求及質量要求，嚴 格遵守工藝紀律並嚴格按照本工藝的焊接要求進行施焊。
2.焊前認真檢查坡口尺寸及裝配質量是否符合質量標準要求。
3.坡口內及坡口邊緣兩側各30mm內的正反面與端面應除去水漬、油汙、鐵鏽、掛 渣及碳刨殘留的粘碳等對焊接質量有影響的雜物，再貼陶質襯墊。
4.雨、雪天嚴禁露天施焊。當環境相對溼度大於90%時，應採取相應措施，否則禁 止施焊；二氧化碳氣體保護焊當風速大於2m/s時，焊接時應採取防風措施。
二、焊接材料及焊接方法
1.本材料可採用二氧化碳氣體保護焊進行焊接。
2.焊接材料採用與結構鋼屈服強度同等級的3Y焊絲或焊條。
三、焊接工藝
1.焊接坡口形式如圖1所示
2.焊接前需要採用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側150mm範圍內進行預熱，預熱溫 度達到80°C開始施焊，施焊時道間溫度應控制在50°C _150°C。隨時採用點溫計進行測量。
3.焊接時，應進行監控，隨時觀測焊接變形狀態，若發現焊接變形，則應停止焊接， 調整焊接順序，儘量減少焊接變形。
4.正面焊接完成後，應將工件翻身，焊縫採用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接。
四、焊後清理及檢驗
1.焊後焊工應認真清除焊縫焊渣及兩側的飛濺物。
2.施焊完後，對焊接進行外觀及無損檢測。具體要求按有關要求執行。
3.焊縫缺陷的返修需要用碳弧氣刨將缺陷徹底清除，清除部位應光滑過渡。
實施例1
採用二氧化碳氣體保護焊
1、焊接材料如下焊絲HTW-711 (E501T-1) Φ 1. 2 二氧化碳氣體純度彡99. 5%
2、焊接順序及坡口尺度如圖2所示。
3、焊接規範參數見下表1
表1焊接規範參數
權利要求
1.一種高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法，其特徵在於，針對母材為EH36 30mm的高強度船體結構用鋼立對接焊，包括以下工藝參數及步驟焊接坡口採用雙V型坡口，對接坡口角度為60° 士5° ；預熱溫度焊接前需要採用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側150mm範圍內進行預熱，預 熱溫度達到80°C開始施焊；施焊溫度施焊時道間溫度應控制在50°C -150°C ；隨時採用點溫計進行測量； 焊接順序採用多層焊以填滿截面內的坡口，正面焊接完成後，應將工件翻身，焊縫採 用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接；焊接材料採用與結構鋼屈服強度同等級的3Y焊絲或焊條；焊接參數焊接電流170 190A，電弧電壓沈 ^V，焊接速度9 14 cm/min，線能 量21 32KJ/cm，電特性為直流反接。
2.根據權利要求1所述的高強度船體結構用鋼立對接焊焊接工藝方法，其特徵在於， 焊接方式為二氧化碳氣體保護焊。
全文摘要
本發明尤其涉及到船用高強鋼立對接焊接工藝，它針對EH3630mm的高強鋼船體結構鋼板的立對接焊，提出了一種接焊工藝方法，對焊接坡口、焊前預熱、施焊溫度、焊接順序、焊接規範參數、焊後冷處理均有提出了行之有效的規範；使得超厚板高強鋼的焊接工藝能夠順利實現，提高勞動效率、節省原材料、降低生產成本、減少船舶建造周期，並且彌補了國內在EH3630mm的高強度船體結構用鋼立對接焊接這一部分的技術規範空白。
文檔編號B23K9/095GK102029457SQ20101056844
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者嚴俊, 張麗傑, 王宇, 王波, 範為 申請人:武昌船舶重工有限責任公司