專利名稱：一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方法
一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方法技術(shù)領域
本發(fā)明尤其涉及到船用高強鋼的立對接焊焊接工藝。
技術(shù)背景
焊接技術(shù)是現(xiàn)代船舶建造工程的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一，在船體建造中船舶焊接質(zhì)量 是評價造船質(zhì)量的重要指標。因此，焊接技術(shù)進步對推動造船生產(chǎn)的發(fā)展具有十分重要的 意義。國際上，高強度鋼焊接技術(shù)在焊材成分和工藝設計方面發(fā)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(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)制造領域，高強度鋼占有越來越重 要的位置，已廣泛應用于船舶、橋梁、汽車、高層建筑建設等領域。而國內(nèi)，高強鋼的應用范 圍也在逐漸增大，但總體上應用還不成熟、僅占鋼總用量的10%左右，比例較小。由于船用 高強鋼強度高，可以為節(jié)約鋼材和減輕焊接結(jié)構(gòu)自重創(chuàng)造條件，故采用性能優(yōu)良的高強度 鋼可促進船舶結(jié)構(gòu)向大型化、輕量化和高效能方向發(fā)展，其發(fā)展前景廣闊。而關(guān)于高強鋼厚 板的焊接工藝尚未形成一定的焊接工藝文件，相關(guān)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(guī)范》，對于高強鋼EH36 30mm板材立對接焊 焊接沒有給出相關(guān)的工藝規(guī)范。
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(shù)水平和綜合競爭 力，減小材料損耗，節(jié)省工序、提高效率，并可以指導現(xiàn)場施工，作為未來工藝改進和船東與 入級部門檢驗的依據(jù)，在工藝設計與實際生產(chǎn)中架起橋梁。本專利經(jīng)過改變工藝措施，對于 高強鋼EH36 30mm板材立對接焊焊接工藝進行研究。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對EH36 30mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊， 提供一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方法，能節(jié)省較多的焊接材料、電能和工 時，且易于加工，能夠有效的減小焊接變形。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方 法，其特征在于，針對母材為EH36 30mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊，包括以下工藝參 數(shù)及步驟
焊接坡口采用雙V坡口，對接坡口角度為60° ±5°。
預熱溫度焊接前需要采用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)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。隨時采用點溫計進行測量。
焊接順序采用多層焊以填滿截面內(nèi)的坡口，正面焊接完成后，應將工件翻身，焊 縫采用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接。
焊接材料采用與結(jié)構(gòu)鋼屈服強度同等級的3Y焊絲或焊條。
焊接參數(shù)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。
焊接時采用多層焊以填滿截面內(nèi)的坡口，防止出現(xiàn)焊縫開裂或延遲裂紋的發(fā)生， 同時，前一道焊縫對后一道焊縫來說是一個“預熱”的過程；后一道焊縫對前一道焊縫來說 相當于一個“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應力分布狀態(tài)，焊接工藝參數(shù)如 電流、電壓和焊接速度等對熱循環(huán)有很大的影響。
原有的焊接原則工藝僅從船體結(jié)構(gòu)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(fā)形成焊接工藝，而本專利依據(jù)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，并由此總結(jié)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(xiàn)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(chǎn)效率，減小能耗，節(jié)省原材料、降低成本等。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)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(chǎn)品的技術(shù)要求及質(zhì)量要求，嚴 格遵守工藝紀律并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(zhì)量是否符合質(zhì)量標準要求。
3.坡口內(nèi)及坡口邊緣兩側(cè)各30mm內(nèi)的正反面與端面應除去水漬、油污、鐵銹、掛 渣及碳刨殘留的粘碳等對焊接質(zhì)量有影響的雜物，再貼陶質(zhì)襯墊。
4.雨、雪天嚴禁露天施焊。當環(huán)境相對濕度大于90%時，應采取相應措施，否則禁 止施焊；二氧化碳氣體保護焊當風速大于2m/s時，焊接時應采取防風措施。
二、焊接材料及焊接方法
1.本材料可采用二氧化碳氣體保護焊進行焊接。
2.焊接材料采用與結(jié)構(gòu)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.焊接前需要采用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)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。隨時采用點溫計進行測量。
3.焊接時，應進行監(jiān)控，隨時觀測焊接變形狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)焊接變形，則應停止焊接， 調(diào)整焊接順序，盡量減少焊接變形。
4.正面焊接完成后，應將工件翻身，焊縫采用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接。
四、焊后清理及檢驗
1.焊后焊工應認真清除焊縫焊渣及兩側(cè)的飛濺物。
2.施焊完后，對焊接進行外觀及無損檢測。具體要求按有關(guān)要求執(zhí)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
采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(guī)范參數(shù)見下表1
表1焊接規(guī)范參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方法，其特征在于，針對母材為EH36 30mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊，包括以下工藝參數(shù)及步驟焊接坡口采用雙V型坡口，對接坡口角度為60° 士5° ；預熱溫度焊接前需要采用氧乙炔方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)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 ；隨時采用點溫計進行測量； 焊接順序采用多層焊以填滿截面內(nèi)的坡口，正面焊接完成后，應將工件翻身，焊縫采 用碳弧氣刨清根，再實施反面焊接；焊接材料采用與結(jié)構(gòu)鋼屈服強度同等級的3Y焊絲或焊條；焊接參數(shù)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(jù)權(quán)利要求1所述的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊焊接工藝方法，其特征在于， 焊接方式為二氧化碳氣體保護焊。
全文摘要
本發(fā)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(jié)構(gòu)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(guī)范參數(shù)、焊后冷處理均有提出了行之有效的規(guī)范；使得超厚板高強鋼的焊接工藝能夠順利實現(xiàn)，提高勞動效率、節(jié)省原材料、降低生產(chǎn)成本、減少船舶建造周期，并且彌補了國內(nèi)在EH3630mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼立對接焊接這一部分的技術(shù)規(guī)范空白。
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(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者嚴俊, 張麗杰, 王宇, 王波, 范為 申請人:武昌船舶重工有限責任公司