海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)t型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，該中樞鋼結(jié)構(gòu)的底板、側(cè)板采用的材料為船用高強度鋼板E36，其特征在于所述步驟為：底板與側(cè)板之間T型接頭處通過底板背面的電加熱塊加熱；清除問題焊縫后對齊延伸路徑上的側(cè)板對接接頭處焊縫割開一段長度；確保所有的裂紋全部清除后，重新加熱焊接，并保溫一段時間后自然冷卻；確定橫向裂紋徹底消除后將側(cè)板對接接頭處割開的幾條焊縫焊接完成。本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用合理的焊接先后順序避免高拘束應(yīng)力的焊接工藝，從而減少凝縮應(yīng)力以避免產(chǎn)生橫向裂紋；焊縫焊接完成后，仍繼續(xù)采用電加熱塊進行保溫處理，進一步防止橫向裂紋出現(xiàn)。
【專利說明】海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接工藝，特別涉及一種海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著船舶行業(yè)的低迷調(diào)整，海洋工程產(chǎn)品開始了其發(fā)展的迅速上升期。海工產(chǎn)品使用的鋼材一般強度要求較高，尤其是海工吊機。大量高強度鋼板，尤其是超厚板的焊接，對焊接工藝的要求很高，稍有疏忽就會產(chǎn)生焊接缺陷，特別是冷裂紋的產(chǎn)生。通常高強度鋼的級別越高，其冷裂紋的敏感性越大[1]。且在冷裂紋中，延遲橫向裂紋產(chǎn)生一般少于縱向裂紋，但正因為其隱蔽性，造成的危害更大。
[0003]例如海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)在制造過程中，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，底板I上設(shè)置類似矩形筒體狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的四個側(cè)面均由兩片采用對接接頭的側(cè)板2焊接連接組成，側(cè)面與側(cè)板之間則通過角接頭焊接連接。底板I與側(cè)板2之間形成T型接頭，底板I的上表面兩側(cè)通過T型接頭焊接前鉸鏈板3、后鉸鏈板4，且前鉸鏈板3、后鉸鏈板4并與側(cè)板2焊接。在整個焊接過程中，所有的焊縫均為全熔透焊縫。
[0004]上述組件所使用的材料均為船用高強度鋼板E36，其底板1、側(cè)板2的厚度分別達到 140mm 和 30mm。
[0005]傳統(tǒng)的裝配焊接順序是:1、先將前鉸鏈板3、后鉸鏈板4與底板I焊接，側(cè)板2單獨先拼接好，做NDT無損探傷檢測；2、合格后再將四周的側(cè)板2圍成框架與底板I裝配，先焊接側(cè)板的角接焊縫，在焊接底板與側(cè)板的焊縫，所有對接接頭和T型接頭全部為全熔透焊縫。采用C02半自動焊接，對焊接區(qū)域進行火焰預(yù)熱處理，溫度在60°C左右。先焊接內(nèi)部，外面(背面)清根，焊接后再以保溫棉保溫。
[0006]焊后48小時直探頭在焊縫表面進行檢測，發(fā)現(xiàn)微小片狀缺陷，碳刨后以PT著色檢查，底板I與側(cè)板2之間的T型接頭處水平焊縫出現(xiàn)了大量微小的橫向裂紋(參見圖1中云線區(qū))。而且隨著時間的推移，橫向裂紋數(shù)量不斷增加，主要出現(xiàn)在焊縫中部。返修時，對出現(xiàn)橫向裂紋的焊縫進行加熱，然后碳刨清除，確定裂紋全部清除后再按照之前的焊接方式進行預(yù)熱、焊接及保溫，48小時后超聲波檢測發(fā)現(xiàn)極少數(shù)微小橫向裂紋缺陷顯現(xiàn)，隨后隨著時間的推移裂紋數(shù)量越來越多，仍然無法避免橫向裂紋的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠消除橫向裂紋的海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，該中樞鋼結(jié)構(gòu)的底板、側(cè)板采用的材料為船用高強度鋼板E36，其創(chuàng)新點在于所述步驟為:步驟S1:首先對底板與側(cè)板之間T型接頭處的水平焊縫進行預(yù)熱處理，預(yù)熱采用電加熱方式且從底板的背面貼電加熱塊；步驟S2:預(yù)熱溫度達到110°C后，將探傷顯示的T型接頭處問題焊縫從T型接頭的內(nèi)外面通過碳弧氣刨的方式打磨去除干凈；并將位于問題焊縫延伸路徑上的側(cè)板對接接頭處焊縫割開一段長度；使得T型接頭處的焊縫處于相對松弛狀態(tài)；步驟S3:冷卻至室溫后，進行超聲波探傷、滲透探傷或磁粉探傷，確保所有的裂紋全部清除；步驟S4:重新加熱至溫度達到160°C以上，保持溫度2小時，然后按照焊接參數(shù)先進行T型接頭處的焊縫焊接，焊接過程中電加熱塊始終保持加熱狀態(tài)，且焊接采用從中間向兩邊的分段焊接方式；步驟S5:T型接頭處的焊縫焊接完成后，仍繼續(xù)采用電加熱塊進行110°C左右的保溫處理，2小時后移除加熱塊，自然冷卻；步驟S6:隨后分不同時間間隔對返修的T型接頭處焊縫進行無損檢測，確定橫向裂紋徹底消除；步驟S7:最后再將側(cè)板對接接頭處割開的幾條焊縫焊接完成。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟S2中側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為T型接頭處的焊縫的1/2長度。
[0010]優(yōu)選的，所述的側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為80(Tl000mm。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟S6中，不同時間間隔具體為:每48小時檢測一次，持續(xù)5飛次，觀察是否有延遲橫向裂紋產(chǎn)生。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:先焊接板厚差異較大，應(yīng)力比較集中的側(cè)板與底板間T型接頭處的焊縫，檢查合格后再焊側(cè)板間的對接焊縫，以避免產(chǎn)生高拘束應(yīng)力的焊接工藝，從而減少凝縮應(yīng)力以避免產(chǎn)生橫向裂紋；焊接前預(yù)熱不再采用火焰加熱，而采取電加熱方式，且加熱塊貼在底板反面，以保證焊接區(qū)域的鋼板內(nèi)外部的溫度均能達到110°C以上，有利于焊接時擴散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋，也降低了焊接應(yīng)力；在焊接過程中也一致持續(xù)使用電加熱塊對焊接區(qū)域進行加熱，溫度保持在110°C ?20(TC之間，使得氫能充分逸出JtT型接頭處的焊縫焊接完成后，仍繼續(xù)采用電加熱塊進行110°C左右的保溫處理，減緩焊后的冷卻速度，提高了焊接街頭的抗裂性，進一步防止橫向裂紋出現(xiàn)；另外，通過不同時間間隔對焊縫進行檢測，確保無延遲橫向裂紋產(chǎn)生，避免造成重大危害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明中海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭返修焊接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明涉及一種海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，該中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭的底板、側(cè)板采用的材料為船用高強度鋼板E36。
[0016]其具體步驟為:
步驟S1:首先對底板I與側(cè)板2之間T型接頭處的水平焊縫進行預(yù)熱處理，預(yù)熱采用電加熱方式且從底板的背面貼電加熱塊；
步驟S2:預(yù)熱溫度達到110°C后，將探傷顯示的T型接頭處問題焊縫(可參見圖2中云線區(qū)5)從T型接頭的內(nèi)外面通過碳弧氣刨的方式打磨去除干凈；并將位于問題焊縫延伸路徑上的側(cè)板2對接接頭處焊縫割開一段長度，可參見圖2中矩形虛線區(qū)6 ;使得T型接頭處的焊縫處于相對松弛狀態(tài)；本步驟中側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為T型接頭處的焊縫的1/2長度。更具體的，側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為80(Tl000mm。
[0017]步驟S3:冷卻至室溫后，進行超聲波探傷、滲透探傷或磁粉探傷，確保所有的裂紋全部清除；
步驟S4:重新加熱至溫度達到160°C以上，保持溫度2小時，然后按照焊接參數(shù)先進行T型接頭處的焊縫焊接，焊接過程中電加熱塊始終保持加熱狀態(tài)，且焊接采用從中間向兩邊的分段焊接方式；
步驟S5:T型接頭處的焊縫焊接完成后，仍繼續(xù)采用電加熱塊進行110°C左右的保溫處理，2小時后移除加熱塊，自然冷卻；
步驟S6:隨后分不同時間間隔對返修的T型接頭處焊縫進行無損檢測，確定橫向裂紋徹底消除；作為本發(fā)明更具體的實施方案:本步驟S6中，不同時間間隔具體為:每48小時檢測一次，持續(xù)5飛次，觀察是否有延遲橫向裂紋產(chǎn)生。
[0018]步驟S7:最后再將側(cè)板對接接頭處割開的幾條焊縫焊接完成。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，該中樞鋼結(jié)構(gòu)的底板、側(cè)板采用的材料為船用高強度鋼板E36，其特征在于所述步驟為: 步驟S1:首先對底板與側(cè)板之間T型接頭處的水平焊縫進行預(yù)熱處理，預(yù)熱采用電加熱方式且從底板的背面貼電加熱塊； 步驟S2:預(yù)熱溫度達到110°C后，將探傷顯示的T型接頭處問題焊縫從T型接頭的內(nèi)外面通過碳弧氣刨的方式打磨去除干凈；并將位于問題焊縫延伸路徑上的側(cè)板對接接頭處焊縫割開一段長度；使得T型接頭處的焊縫處于相對松弛狀態(tài)； 步驟S3:冷卻至室溫后，進行超聲波探傷、滲透探傷或磁粉探傷，確保所有的裂紋全部清除； 步驟S4:重新加熱至溫度達到160°C以上，保持溫度2小時，然后按照焊接參數(shù)先進行T型接頭處的焊縫焊接，焊接過程中電加熱塊始終保持加熱狀態(tài)，且焊接采用從中間向兩邊的分段焊接方式； 步驟S5:T型接頭處的焊縫焊接完成后，仍繼續(xù)采用電加熱塊進行110°C左右的保溫處理，2小時后移除加熱塊，自然冷卻； 步驟S6:隨后分不同時間間隔對返修的T型接頭處焊縫進行無損檢測，確定橫向裂紋徹底消除； 步驟S7:最后再將側(cè)板對接接頭處割開的幾條焊縫焊接完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，其特征在于:所述步驟S2中側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為T型接頭處的焊縫的1/2長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，其特征在于:所述的側(cè)板對接接頭處焊縫割開的長度為80(Tl000mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程吊機中樞鋼結(jié)構(gòu)T型接頭全熔透焊縫返修焊接工藝，其特征在于:所述步驟S6中，不同時間間隔具體為:每48小時檢測一次，持續(xù)5飛次，觀察是否有延遲橫向裂紋產(chǎn)生。
【文檔編號】B23K31/02GK103659017SQ201310539960
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】施洪慧, 張盛華, 石太琴 申請人:領(lǐng)新(南通)重工有限公司