專利名稱:一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼橫對接焊焊接工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及到船用高強鋼的橫對接焊接工藝。
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(biāo)。因此,焊接技術(shù)進步對推動造船生產(chǎn)的發(fā)展具有十分重要的眉、ο
國際上,高強度鋼焊接技術(shù)在焊材成分和工藝設(shè)計方面發(fā)展較快,應(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)域,高強度鋼占有越來 越重要的位置,已廣泛應(yīng)用于船舶、橋梁、汽車、高層建筑建設(shè)等領(lǐng)域。而國內(nèi),高強鋼的應(yīng) 用范圍也在逐漸增大,但總體上應(yīng)用還不成熟、僅占鋼總用量的10%左右,比例較小。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(shè)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30mm厚的EH36高強 鋼橫對接焊焊接沒有給出相關(guān)的工藝規(guī)范。
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。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、提高工作效率、便于焊接工藝的順利進行、降低生產(chǎn)成本,并可以指導(dǎo) 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(shè)計與實際生產(chǎn)中架 起橋梁。
本發(fā)明經(jīng)過改變工藝措施,對于30mm厚的EH36高強鋼橫對接焊焊接工藝進行研 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼橫對接焊焊接工藝 方法,針對ΕΗ36 30mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼橫對接焊,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)用鋼橫對接焊焊接工藝方 法,其特征在于,針對母材為EH36 30mm的高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼橫對接焊,包括以下工藝參 數(shù)及步驟
焊接坡口 為雙V形坡口,坡口角度為50° 士5° ;
預(yù)熱溫度焊接前需要采用氧乙炔火焰方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)進行 預(yù)熱,預(yù)熱溫度達到80°C開始施焊;
施焊溫度施焊時道間溫度應(yīng)不超過150°C,隨時采用點溫計進行測量;
焊接順序采用多層多道焊,以填滿截面內(nèi)的坡口 ;
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190 220A,電弧電壓22 ^V,焊接速度21 38cm/min, 線能量7 13KJ/cm,電特性為直流反接;
焊接方式為二氧化碳氣體保護焊。
焊接時采用多層多道焊接可以填滿截面內(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(yù)熱”的過程,后一道焊縫對前一道焊 縫來說相當(dāng)于一個“后熱處理”的過程,有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布狀態(tài),利于保證 焊接質(zhì)量;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(xué)性能和化學(xué)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橫對接焊 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EH36 30mm的二氧化碳氣 體保護橫對接焊焊接方案,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為在焊接坡口上施焊順序示意圖。
具體實施方式
一、焊前準(zhǔn)備
1.焊接前,焊工應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)要求。
3.先除去坡口內(nèi)及坡口邊緣兩側(cè)各30mm內(nèi)的正反面與端面上的水漬、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(dāng)環(huán)境相對濕度大于90%時,應(yīng)采取相應(yīng)措施,否則禁 止施焊;二氧化碳氣體保護焊當(dāng)風(fēng)速大于2m/s時,焊接時應(yīng)采取防風(fēng)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火焰方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)進行預(yù)熱,預(yù) 熱溫度達到80°C開始施焊,施焊時道間溫度應(yīng)不超過150°C。隨時采用點溫計進行測量。
3.焊接時,應(yīng)進行監(jiān)控,隨時觀測焊接變形狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)焊接變形過多,則應(yīng)停止 焊接,調(diào)整焊接順序,盡量減少焊接變形。
四、焊后清理及檢驗
1.焊后焊工應(yīng)認真清除焊縫焊渣及兩側(cè)的飛濺物。
2.施焊完后,對焊縫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(yīng)光滑過渡。
4.所有返修焊縫應(yīng)全部進行外觀檢查和相應(yīng)的無損檢測。焊接質(zhì)量應(yīng)符合驗收標(biāo) 準(zhǔn)的要求。
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)用鋼橫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)用鋼橫對接焊焊接,包括以下工藝參數(shù)及步驟焊接坡口 為雙V形坡口,坡口角度為50° 士5° ;預(yù)熱溫度焊接前需要采用氧乙炔火焰方式對焊縫及焊縫兩側(cè)150mm范圍內(nèi)進行預(yù) 熱,預(yù)熱溫度達到80°C開始施焊;施焊溫度施焊時道間溫度應(yīng)不超過150°C,隨時采用點溫計進行測量; 焊接順序采用多層多道焊,以填滿截面內(nèi)的坡口 ; 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190 220A,電弧電壓22 ^V,焊接速度21 38 cm/min,線能 量7 13 KJ/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)用鋼橫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橫對接焊焊接工藝,它針對母材為EH3630mm的高強鋼船體結(jié)構(gòu)鋼板的橫對接焊,提出了一種焊接工藝方法,對焊接坡口、焊前預(yù)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高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼橫對接焊焊接工藝部分的技術(shù)規(guī)范空白。
文檔編號B23K9/00GK102029458SQ201010568689
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, 張從義, 潘曉, 王宇, 陸忠杰, 黃誠 申請人:武昌船舶重工有限責(zé)任公司