船用鋼薄板焊接工藝

李 莉

大型船舶建造中，船舶的載重量和航速是重要的建造指標(biāo)。因此，在船舶的上層建筑、外板骨板等的選材上，主要采用高強(qiáng)度船用薄鋼板為建造材料，同時(shí)采用合理的焊接工藝來(lái)保證薄板焊接的質(zhì)量。

1 焊接方法的選用

薄板焊接時(shí)，由于焊接局部加熱的特點(diǎn)，容易燒穿和波浪變形。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)采用熱量集中、焊接變形小的焊接方法。CO2氣體保護(hù)焊以焊接效率高、焊接變形小的特點(diǎn)在高強(qiáng)鋼薄板的焊接中得到廣泛應(yīng)用。大型船舶上層建筑薄板可選用CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接。

2 焊前準(zhǔn)備

2.1 坡口的準(zhǔn)備

對(duì)接焊接接頭坡口形狀如圖1所示，焊縫要求如表1所示。T形焊接接頭的接頭型式如圖2所示。坡口及距坡口每側(cè)邊緣20 mm范圍內(nèi)，需用砂輪打磨干凈并露出金屬光澤，清除油污、銹、水、氧化皮等雜物。坡口加工盡量采用機(jī)械加工或等離子弧切割，以保證割口質(zhì)量。

圖1 對(duì)接焊接接頭形狀

表1 對(duì)接焊接接頭焊縫要求

圖2 T形焊接接頭型式

2.2 焊接材料

焊接材料選用Φ1.2 mm的藥芯焊絲進(jìn)行焊接，焊絲應(yīng)經(jīng)相應(yīng)船級(jí)社認(rèn)可，并具有質(zhì)量合格證書(shū)。保護(hù)氣體應(yīng)符合HG/T2537-93標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)等品要求，氣體純度不低于99.9%，含水量不超過(guò)0.005%。

3 焊接工藝參數(shù)

為減小焊接變形，應(yīng)采用細(xì)焊絲、小電流、低電壓的焊接工藝進(jìn)行焊接。其焊接工藝參數(shù)可參考表2。

表2 藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊參數(shù)

4 焊接工藝要點(diǎn)

1）對(duì)于T形接頭，一般部位采用雙面交錯(cuò)間斷焊，有要求的部位采用雙面連續(xù)焊。艉樓構(gòu)件采用間斷焊時(shí)，對(duì)肘板區(qū)域、垂直連接構(gòu)件的垂直交叉處、各種構(gòu)件的切口、切角和開(kāi)孔端處、內(nèi)外圍壁、短型材（長(zhǎng)度小于等于1 m）、輔助設(shè)備等應(yīng)采用雙面連續(xù)焊。

2）各種構(gòu)件的切口、切角及開(kāi)孔端處，焊縫長(zhǎng)度應(yīng)不小于75 mm，并采用包角焊。

3）平臺(tái)拼焊前，應(yīng)保持板材平整，并采用合理的焊接順序減小焊接變形，其焊接順序如圖3所示。

圖3 平臺(tái)拼板的焊接順序

4）扶強(qiáng)材的焊接，采用跳焊法，先中間后兩邊的焊接順序，如圖4所示。

5） 圍壁合攏焊接，由4名焊工同時(shí)進(jìn)行，采用跳焊法。焊接工位和每一工位焊接順序如圖5所示。

6） 定位焊的間距不應(yīng)過(guò)大，并不得有氣孔、夾渣、燒穿等缺陷，定位焊的長(zhǎng)度和間距應(yīng)均勻一致。一般對(duì)接縫的定位焊縫長(zhǎng)度約20 mm，間距50 mm。角接縫的定位焊縫長(zhǎng)度30 mm，間距60 mm。

圖4 扶強(qiáng)材焊接順序

圖5 圍壁合攏焊接順序

7）采用自動(dòng)焊焊接的接縫，應(yīng)在接縫始末端分別裝上引弧板和引出板。

5 焊后質(zhì)量檢驗(yàn)

焊后按照GBH518-20-03的規(guī)定對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，焊縫質(zhì)量檢查不合格的部位，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，并按GBH518-20-03的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。

6 結(jié)論

將以上的焊接工藝應(yīng)用于大型船舶的上層建筑等薄板結(jié)構(gòu)，焊接接頭的質(zhì)量將滿足船舶建造的質(zhì)量要求。

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