船体焊接
专科毕业设计(论文)设计题目:79600DWT散货船双层底建造预防焊接变形的措施系部:船舶与港口工程系专业:船舶工程(船体)班级:船舶工程班姓名:学号:指导教师:职称:201 年月南京摘要焊接结构的变形不仅造成尺寸偏差而且降低了结构的承载能力和使用寿命,也给正常的焊接生产带来一定的困难。
所以必须采取合理的预防措施,最大程度的降低变形对焊接结构的影响。
论文中阐述了散货船双层底结构焊接变形产生的原因以及焊接变形种类,分别从结构设计和施工工艺两个方面进行焊接变形的预防,充分细致的介绍了船舶建造过程中正确的焊接工艺,合理的装配焊接顺序、预留收缩变形量、刚性固定法等预防焊接变形的措施。
关键词:焊接变形预防措施结构设计焊接工艺AbstractWelding structure of the size and shape, not a deviation of the structure of power and service life and welding normal production of certain difficulties. so we must adopt reasonable precautions, the maximum degree of reduction in shape for the welding influence.In the essay elaborates the two-tier structure bulk cargo ship the shape of the reasons for the welding and welding distortion in which structural designand construction processes are two aspects of prevention, the shape ofa ship built during the soldering process, reasonable assembly welding sequence, allow contracted shape, based on law and other preventive measures. the welding deformation.Keywords: welding distortion precaution design of structure welding procedure目录1 引言 (1)2 双层底焊接变形的原因以及变形的种类 (1)2.1焊接变形产生的原因 (1)2.2焊接变形种类 (1)3 焊接变形的预防措施 (2)3.1结构设计方面预防焊接变形的措施 (2)3.1.1焊缝尺寸和形状的选择 (2)3.1.2焊缝位置的安排 (2)3.1.3减少不必要的焊缝 (2)3.1.4考虑胎架的运用 (2)3.1.5合理的装配程序 (3)3.2施工工艺上预防焊接变形的措施 (3)3.2.1预留收缩变形量 (3)3.2.2选择合理的装配和焊接顺序 (3)3.2.3预制反变形 (5)3.2.4刚性固定法 (6)结论 (8)致谢 (9)参考文献 (14)1 引言焊接变形是焊接结构生产中经常出现的问题,它不但影响焊接结构的尺寸准确度和外形美观,而且有可能降低结构的承载,引起事故。
在船舶双层底的建造过程中,焊接变形更是一种常见现象。
由于双层底结构的尺寸较大、形状复杂,不易采取单项措施进行处理,必须进行综合治理。
当结构件上出现了焊接变形时,就需要花很多工时去矫正。
比较复杂的变形,矫正的工作量可能比焊接工作量还要大。
当变形太大,无法矫正时,就造成了废品。
因此了解和掌握焊接变形的种类,以及变形产生的原因和影响因素,针对船体构件建造过程中各个阶段的特点,采取正确的预防措施,对控制焊接变形、缩短船舶建造周期,以及提高船舶建造质量具有十分重要的意义。
2 双层底焊接变形的原因以及变形的种类船舶建造过程中,焊接是一个非常复杂的过程,影响变形的不可知因素很多,所以要根据实际情况采取相应的控制措施,以达到预防变形的目的。
2.1焊接变形产生的原因焊接时,在金属构件中产生不均匀温度场所,造成的内应力达到材料的屈服限,使局部区域产生塑性变形。
分段结构在装配焊接后,往往会产生纵向及横向的变形和扭曲变形。
主要是由外板缝的横向收缩,纵横骨架与外板角焊缝和骨架间相互连接时,垂直连接的垂直焊缝引起的分段纵横方向收缩及上翘变形引起的。
分段建造过程中,装配和焊接顺序以及坡口大小和焊缝大小的不正确,也会引起焊接变形。
2.2焊接变形种类(1)纵向收缩变形,即构件焊后在焊缝方向发生收缩。
(2)横向收缩变形,即构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩。
(3)挠曲变形,构件焊后发生挠曲,这种挠曲可由焊缝的纵向收缩引起,也可由焊缝的横向收缩引起。
(4)角变形,即焊后构件的平面围绕焊缝产生了角位移。
(5)波浪焊缝,焊后构件出现波浪形状,这种变形在薄板焊接时最容易发生。
(6)错边变形,在焊接过程中,两焊接件的热膨胀不一致,可能引起长度方向上的错边,也可能引起厚度方向上的错边。
(7)螺旋变形,焊后构件出现类似麻花、螺旋形的扭曲。
3 焊接变形的预防措施在结构设计上除了要满足船舶的强度、使用性能以及经济性外,还必须满足船舶制造工艺性,必须要考虑到焊接的特点来进行结构设计。
焊接工艺是船体施工中重要的工艺之一。
船体结构不按照焊接工艺特点进行设计,将带来变形,削弱船舶强度,影响船舶使用性能,所以必须从船体结构设计和焊接工艺等方面预防焊接变形。
3.1结构设计方面预防焊接变形的措施3.1.1焊缝尺寸和形状的选择焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。
焊缝尺寸大,不仅焊接量大,而且焊接变形也大。
所以在设计焊缝尺寸时,应该在保证焊接质量的前提下,按照构件的板厚来选取工艺上尽可能小的焊缝尺寸。
不同的焊缝坡口形式所需的焊缝金属相差很大,应该选用焊缝金属少的坡口形式,以有利于减小焊接变形。
3.1.2焊缝位置的安排船体焊缝的布置应和船体分段截面中性轴对称或接近截面中性轴,避免焊接后产生扭曲和过大的弯曲变形,防止两焊缝夹角过小或者对接焊缝与角焊缝过近等,焊缝位置尽可能对称于中心轴。
而且,这对于减少梁、柱等一类结构的挠曲变形有良好的效果。
3.1.3减少不必要的焊缝船舶设计时,要优先采用宽而长的钢板,尽可能的减少焊缝数量。
在条件允许的情况下,通过采用压型等加工手段提高构件的刚性和稳定性,来减少因采用拼接或增加加强筋的焊接方式而产生的焊缝,进而减少焊接变形。
3.1.4考虑胎架的运用船体分段的划分要考虑到焊接时采用各种工夹具和胎架的可能性。
尽可能的在紧固条件下进行船体分段的焊接可以减少变形。
3.1.5合理的装配程序根据实际操作情况,设计合理的焊接顺序,方式及焊接参数。
由于焊接线能量直接影响焊接残余变形的大小,因此可根据焊接构件的构造特点依次分别选择气体保护焊、埋弧自动、手工电弧焊焊等。
CO23.2施工工艺上预防焊接变形的措施3.2.1预留收缩变形量a)收缩变形b)弯曲变形c)波浪变形d)扭曲变形e)角变形图3-2-1 焊接变形的基本形式根据理论计算和实践经验,在焊接备料及加工时预先考虑收缩量,以便焊后工件达到所要求的尺寸和型状。
焊接变形的基本形式如上图:1-1。
3.2.2选择合理的装配和焊接顺序(1)尽可能使焊缝自由收缩焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。
79600DWT散货船双层底结构较大,焊缝一般较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形合理的装配和焊接顺序。
在焊接T形交叉对接焊时,处于双层底分段中间的平列接缝时,若先焊接端焊缝,则在焊接边焊缝时,边焊缝会产生较大的横向收缩受阻,容易产生应力和变形。
因此必须先焊边焊缝,后焊接端焊缝。
船两端的双层底的错开板缝,应先焊端焊缝,后焊接边焊缝。
总之,焊接T形交叉焊缝时,应先焊接腹板焊缝,后焊接面板焊缝。
(2)收缩量大的焊缝先焊船体结构中同时存在对接焊缝和角焊缝时,必须先焊对接焊缝,后焊角焊缝。
因为先焊的焊缝在收缩时受到的阻力较小,所以先焊收缩量大的焊缝,而对接焊缝在收缩量比角焊缝大,因此应该先焊对接缝,然后焊接角焊缝(3)采取对称焊接对构件具有对称布置的焊缝时,可以采用对称焊。
如果先焊周围的焊缝,后焊中央的焊缝,那么中央的焊缝的收缩就会受到周围先焊焊缝所形成的紧固,内应力必然很大,所以会增大船体的变形,所以应先焊接中央焊缝。
不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大,故焊缝少的一侧先焊时,使它产生较大的变形,然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消,就可以减少整个结构的变形。
(4)择合理的焊接工艺方法及施焊方向不同的焊接方法产生加热区的大小不同,因而对焊接变形影响也不同。
焊接相同厚度钢板时,自动焊比手工焊变形小,因为自动焊焊接速度快,电流密度大,加热集中,熔深大。
焊接薄板所以,在焊接平直的外板时尽量采用埋弧自动焊。
结构时,气焊最大,手工焊次之,CO2最小。
因为CO2焊用细焊丝,电流密度大,加热集中,而气焊火焰加热区宽,热量不集中。
当焊接较长焊缝时,为了使焊件受热均匀,采用分中焊法和分段退烧焊法等工艺,能是焊缝长度的温度分布均匀,以减少内应力,如图1-2,直通焊、分中焊、分段退烧焊、两端到中间焊应力分布图的比较,可知,分中焊和分段退烧焊的应力相对小些,则变形也不小。
所以一般焊缝长度小于0.5m时,可采用直通焊。
焊缝长度在(0.5--4)m,可采用分中焊法或者分段退烧焊法。
焊缝长度4m以上,可采用分段退烧焊或者分段跳烧。
79600DWT散货船双层底分段结构比较长,适采用分段退烧焊或者分段跳烧。
图3-2-2直通焊、分中焊、分段退烧焊、两端到中间焊应力分布图(5)规范焊接操作气体保护焊主要是指焊接的电流焊接规范与焊接变形的关系很大。
一般CO2强度,焊丝的直径,焊接电压,速度等,尽量减少热输入,使用较小的电流。
因为电流越大,输入到构件上的热量越多。
(6)正确的装配间隙与坡口对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关,对接间隙大,焊缝截面积大,焊接能量也大,扩大热影响区域,则加大焊接变形。
采用相同焊接方式的情况下,通过下图比较可知V形坡口比X形坡口变形大,所以在有利于开坡口的情况下要优先选择X形坡口。
3.2.3预制反变形在焊接船体双层底分段时,由于外底板纵缝的横向收缩变形,两舷离开胎架平面而向上翘曲,由于79600DWT的双层底结构分段较大,所以只能采用具有反变形的胎架来控制分段变形,按正确的焊接工艺参数和焊接程序进行装焊,使焊后结构符合设计要求,为此,分段胎架的模板线型必须具有一定的反变形。
船体大合拢焊接工艺
船体大合拢焊接工艺1概述船体大合拢焊缝就是各分段或总段在船台上进行合拢后形成的焊缝。
大接缝的质量对船体结构强度起着极其重要的影响。
船体合拢缝焊后,易引起船体变形,反变形的大小根据具体情况确定。
同时焊接时,严格执行焊接工艺确保基准线不偏移,减少大接缝的内应力,防止气孔、咬边、夹渣、未焊透、裂缝等缺陷的产生。
2焊前准备1)焊前彻底清除焊缝坡口边缘30mm范围内的水分、油污、铁锈、切割氧化皮等杂质。
2)大接缝的坡口尺寸符合CB/T3190标准要求;除采用单面衬垫焊外,大合拢焊接坡口一般应在船体结构一侧,以便于碳刨清根工作的进行;定位焊置于另一侧,正面焊缝后碳刨清根时一起刨除。
3)除封闭焊缝外,对接焊缝焊前在接缝的端头安装引、熄弧板,材质应与基材相同。
4)定位焊焊缝长度不小于30mm;影响焊接质量的定位焊,必须清除后重新定位。
5)焊接设备必须完好,能保证焊接规范参数调节灵活,保证焊接过程的稳定,确保焊接质量。
6)焊接的环境温度大于0℃,相对湿度小于90%。
手工电弧焊时风速小于5m/;CO2气体保护焊时风速不大于2m/。
当环境条件不满足要求时,应采取预热、保湿和遮蔽等防护措施。
3焊接方法为提高工效,减少焊弧变形,本船拟采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊、CO2陶质衬垫焊、手工电弧焊等焊接方法。
1)大合拢时甲板和双层底的内底板对接缝采用CO2陶质衬垫焊打底,埋弧自动焊盖面的焊接方法。
2)在船体中部,船体底板采用CO2陶质衬垫焊,舷侧外板采用CO2陶质衬垫焊(利用CO2全方位自动焊机)。
3)在船体首部和尾部等线型变化较大部位,采用CO2气体保护焊进行焊接;在密闭和狭小空间不能采用CO2气体保护焊的部位采用手工电弧焊(碱性焊条施焊)。
4大合拢缝的焊接顺序大合拢缝的焊接应先焊总(分)段之间的壳板对接缝,再焊其结构间的对接焊缝,然后焊结构与壳板的角焊缝;先焊立角焊,后焊平角焊;手工焊时对较长的焊缝应采用分中对称分段退焊法;大合拢焊缝装配报检合格后,在24小时内进行焊接。
船舶结构焊接技术与工艺
船舶机械焊接
用于船舶机械设备制造和 维修,如发动机、齿轮箱、 泵等。
焊接工艺的优缺点分析
手工电弧焊优点
气体保护焊优点
设备简单、操作灵活、适应性强,可用于 各种位置的焊接。缺点:焊接效率较低, 质量受操作人员技能影响较大。
焊接效率高、质量稳定、熔深大、焊接变 形小。缺点:设备成本较高,操作技术要 求较高。
为了减少焊接过程中产生的污染,应采取有效的控制措施,如使用低烟尘焊接材料、安装烟尘净化装 置、降低噪音等,以保护环境并符合环保标准。
焊接废弃物的处理与再利用
焊接废弃物处理
在船舶结构焊接过程中产生的废弃物, 应根据其性质和数量进行分类处理,如 对焊条、焊丝等金属废弃物进行回收再 利用,对有害废弃物进行无害化处理。
焊接材料的质量控制
焊接材料的质量检验
对焊接材料的外观、尺寸、化学成分、 机械性能等进行检验,确保焊接材料 的质量符合标准要求。
焊接材料的管理
建立焊接材料的管理制度,对焊接材 料的采购、储存、保管、发放等环节 进行严格控制,确保焊接材料的质量 稳定可靠。
04
船舶结构焊接设备与工 具
焊接设备的种类与选择
焊接安全防护措施
为确保焊接过程中的安全,应采取一系列安全防护措施,如设置焊接防护屏、使用防溅剂、定期检查焊接设备等, 以降低焊接过程中可能产生的危险。
焊接环保要求与污染控制
焊接环保要求
在船舶结构焊接过程中,应遵循环保要求,控制有害气体的排放和噪音污染,确保焊接作业符合国家 和地方环保法规。
焊接污染控制
焊接设备的性能要求
稳定性
高效性
可操作性
安全性
焊接设备应具备稳定的 输出性能,以保证焊接 过程的稳定性和一致性。
船体焊接
船体焊接一、总则:1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工;2、船体艏艉外板的对接缝(非自动焊拼板部分)应先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝;3、在建造过程中,先焊对接焊缝,后焊角焊缝;4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接,由双数焊工对称施焊;5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝,应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接缝;6、在焊接过程中,先焊收缩变形量大的焊缝,再焊变形量小的焊缝;7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造,在合拢口两边应留出200~300mm的外板缝暂不接焊,以利合拢时装配对接,且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一边的角焊缝也暂不焊接,等合拢缝焊完后再焊;8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接,避免自由边波浪变形太大,不利于边箱合拢;9、二层底分段艏艉分段大合拢,边箱分段合拢的对接缝要用低氢型(碱性)焊条或用相同级别的711、712的CO2焊丝对称焊接,一次性连续焊完;10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检,把缺陷修补完毕,把合格品送下一道工序组装,没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。
二、焊接材料使用范围的规定(一)焊接下列船体结构和部件应采用低氢型焊条(碱性焊条)或相同级别的711、712系列的CO2焊丝。
1、船体环型对接焊缝,中桁材对接缝,合拢口处骨材对接焊缝;2、主机座及其相连接的构件;3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等;4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等;5、艉拖沙与外板结构等;6、上下舵杆与法兰,舵杆套管与船体结构之间的连接。
(二)普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或JM-56系列CO2焊丝焊接;(三)埋弧自动拼板,板厚≥8mm,用Ф4.0mm焊丝焊接,板厚5~8mm,用Ф3.2mm焊丝焊接;三、间断焊角接焊缝,局部加强焊的规定1)组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板的角焊接缝在肘板区域内应为双面连续焊;2)桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部加强焊长度应不小于腹板的高度,但间断的旁桁材端部可适当减小但要≥300mm;3)纵骨切断处端部的加强焊长度应不小于1个肋距;4)骨材端部削斜时,其加强焊长度不小于削斜长度,在肘板范围内应双面连续焊;5)用肘板连接的肋骨、横梁、扶强材的端部的加强焊,在肘板范围内应双面连续焊;6)各种构件的切口、切角、开孔(如流水孔、透气孔、通焊孔等)的两端应按下述长度进行包角焊;①当板厚>12mm时,包角焊长度≥75mm;②当板厚≤12mm时,包角焊长度≥50mm;7)各种构件对接接头的两侧应有一段对称的角焊缝其长度不小于75mm;四、其他的规定:1)锚机座、链闸、系缆桩底座、桅杆底座等受力部位的甲板与横梁、纵骨等是间断焊缝的应改为双面连续角缝。
(完整版)建造船舶船体焊接工艺
建造船舶船体焊接工艺一、总则:1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工;2、船体艏艉外板的对接缝(非自动焊拼板部分)应先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝;3、在建造过程中,先焊对接焊缝,后焊角焊缝;4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接,由双数焊工对称施焊;5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝,应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接缝;6、在焊接过程中,先焊收缩变形量大的焊缝,再焊变形量小的焊缝;7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造,在合拢口两边应留出200~300mm的外板缝暂不接焊,以利合拢时装配对接,且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一边的角焊缝也暂不焊接,等合拢缝焊完后再焊;8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接,避免自由边波浪变形太大,不利于边箱合拢;9、二层底分段艏艉分段大合拢,边箱分段合拢的对接缝要用低氢型(碱性)焊条或用相同级别的711、712的CO2焊丝对称焊接,一次性连续焊完;10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检,把缺陷修补完毕,把合格品送下一道工序组装,没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。
二、焊接材料使用范围的规定(一)焊接下列船体结构和部件应采用低氢型焊条(碱性焊条)或相同级别的711、712系列的CO2焊丝。
1、船体环型对接焊缝,中桁材对接缝,合拢口处骨材对接焊缝;2、主机座及其相连接的构件;3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等;4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等;5、艉拖沙与外板结构等;6、上下舵杆与法兰,舵杆套管与船体结构之间的连接。
(二)普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或JM-56系列CO2焊丝焊接;(三)埋弧自动拼板,板厚≥8mm,用Ф4.0mm焊丝焊接,板厚5~8mm,用Ф3.2mm焊丝焊接;三、间断焊角接焊缝,局部加强焊的规定1)组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板的角焊接缝在肘板区域内应为双面连续焊;2)桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部加强焊长度应不小于腹板的高度,但间断的旁桁材端部可适当减小但要≥300mm;3)纵骨切断处端部的加强焊长度应不小于1个肋距;4)骨材端部削斜时,其加强焊长度不小于削斜长度,在肘板范围内应双面连续焊;5)用肘板连接的肋骨、横梁、扶强材的端部的加强焊,在肘板范围内应双面连续焊;6)各种构件的切口、切角、开孔(如流水孔、透气孔、通焊孔等)的两端应按下述长度进行包角焊;①当板厚>12mm时,包角焊长度≥75mm;②当板厚≤12mm时,包角焊长度≥50mm;7)各种构件对接接头的两侧应有一段对称的角焊缝其长度不小于75mm;四、其他的规定:1)锚机座、链闸、系缆桩底座、桅杆底座等受力部位的甲板与横梁、纵骨等是间断焊缝的应改为双面连续角缝。
船体构件焊接连接的种类主要有对接、角接、搭接、塞焊和
一:船体构件焊接连接的种类主要有对接、角接、搭接、塞焊和端接,相应的焊缝种类有对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝、塞焊缝及端接焊缝等。
对接常用于两块钢板的拼接。
手工焊接在板厚大于5~6mm时需对被焊钢板边缘加开坡口,以保证在焊接时能焊透。
较薄的板材一般单面开坡口,对较厚的板材一般需双面开坡口,坡口角度一般在40度与60度之间。
坡口的截面形状有1 形、2 形、3形、4 形、双面2 形及单边1 形或2 形等。
角接常用于相互垂直或交叉构件之间的连接。
对有水密要求或构件受力大的部位需双面连续焊接,板材厚时要开坡口以保证焊透。
在一般构件上有双面链式间断焊、双面交错间断焊和一面间断一面连续焊等。
搭接和塞焊常用于修补强度要求不高部位的覆补及某些需要覆板加强的部位,方法是首先在原钢板上覆贴一块钢板(称覆板),将其四周焊妥,这种方法叫搭接,其牢度较差。
为增加牢度,在覆贴的钢板上,再开一些圆形或长圆形小孔,然后把覆贴钢板和原钢板在小孔处焊在一起并将小孔堆焊至与覆贴钢板平,这种方法叫塞焊. |端接仅用于薄板的连接,在船体结构中极少见.主要构件船体的主要支撑构件称为主要构件,如强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲板纵桁、实肋板、船底桁材、舱壁桁材等。
次要构件一般是指板的扶强构件,如肋骨、纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板的骨材等。
二:船体结构的形式组成船体的基本结构形式是骨架和板材。
按骨架排列形式的不同可将船体结构分成横骨架式、纵骨架式和纵横混合骨架式三种结构形式。
1)横骨架式横骨架式船体结构是指在主船体中的横向构件排列密尺寸小,纵向构件排列的间距大尺寸也大,其结构简单、建造容易、横向强度和局部强度好,又因其肋骨和横梁尺寸较小,故舱容利用率较高且便于装卸。
横骨架式船舶的总纵强度主要由外板、底板、甲板板以及分布在其上的纵向构件来保证,在较长的船上则需加厚钢板来保证总纵强度,因此增加了船舶的自重,同时这种船舶横向刚性比纵向刚性大,所以横骨架式结构主要用于对总纵强度要求不高的沿海中小型船舶和内河船舶。
船体结构焊接工艺
1.3.1焊接方法:采用双面埋弧自动焊,坡口型式参照《焊接基本规程》(ZJC426-6H201002HB)。
1.3.2焊接材料: 焊丝H08MnA或H10Mn2(φ4.8),焊剂SJ101
1.3.3焊接顺序: 板材的拼接工作在拼板平台上进行,用埋弧自动焊焊接,在对接接头两端须加装引弧和熄弧板。一面焊完后,翻身用碳刨清根再焊另一面。若板列上既有端接缝,又有边接缝,应先焊端接缝,后焊边接缝的顺序进行。为保证焊缝质量,应严格控制对接接头的间隙,选用合适的焊接规范。
1.部件的拼装
1.1T型材的拼装
1.1.1焊接方法:如无特殊情况,尽量采用CO2焊,焊脚高度参照船体焊接规格》(SDA-BC118KC3-110-(006-010))
1.1.2焊接材料:GL认可的CO2气体保护焊专用焊丝,保护气体:CO2气体的纯度不低于99.5%。
1.1.3焊接顺序: 先焊面板和腹板的对接焊缝,然后将其横倒于平台上,再焊接角焊缝。纵向两端留出长约300mm的接缝暂缓焊接,待合拢装配时面板和腹板对接接头焊好后再施焊。
10.焊接区域的铁锈、氧化皮、油污、水分和其他污物,必须在焊前清除干净。
11.当构件贯穿水密或油密舱壁时,舱壁上的贯穿孔应按有关标准设置密性补板,并应按下图所示,在密性焊缝二侧的贯穿构件上切割一小半圆孔,从半圆孔到舱壁处应为包角双面连续焊,以确保舱壁的密性, 小半圆孔应在焊后堵死。
二、船体结构的焊接工艺:
1.2 肋骨框架拼装
1.2.1焊接方法: 尽量采用CO2气体保护焊。
1.2.2焊接材料:ZQ.YJ501-1或KFX-712C(φ1.2)等,CO2气体(纯度不低于99.5%)
1.2.3焊接顺序: 施焊前,框架应平正地放置在平台上,并作加强拘束,以防止其变形,焊接时,应按先焊中间部分、再焊两端的顺序进行。
典型船体结构的焊接工艺
第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性焊接性的试验目的:为了评定焊接结构的可靠性,是否存在气孔、夹渣、裂纹等;焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。
一、船用碳素钢的焊接性船体外板用钢材一般使用优质低合金钢,内结构可用普通低合金碳素钢。
内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低,焊接性能较好。
无需采取特殊措施。
二、船用低合金钢的焊接船用低合金钢的焊接性能也较好,不需采取特殊措施。
但选用高强度低合金钢,焊接时可能出现焊接缺陷,可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。
第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。
一般原则:1、外板、甲板对接缝:○1错开板缝:先横向焊,后纵向焊;○2平列板缝:先纵向焊,后横向焊。
2、同时存在对接缝和角焊缝:先焊对接缝,后焊角焊缝。
3、整体或分段建造时:从结构中央向左右、前后对称焊接。
4、有对称中心线的构件:双数焊工对称焊。
5、手工电弧焊长缝:分段退焊或分中分段退焊。
6、同时存在单层焊缝和多层焊缝:先焊多层,后焊单层。
多层焊各层方向相反,接头错开。
7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm:先不焊,以利于船台装配时对接。
8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝:在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大的大接缝:焊接过程不能中断,应连续完成。
10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修补,不应在船台上进行。
二、焊接材料使用范围的规定重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条(使用直流焊机):○1用低合金钢建造的所有船体焊缝;○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝;○3船壳冰带区的端接缝和边接缝;○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝;○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件;○6拖钩架;○7主机座及其相连接的构件;○8艏柱、艉柱、艉轴架。
船体结构焊接顺序
船体结构的焊接顺序焊接顺序在船体结构的焊接中是十分重要的工艺内容之一,是保证焊接质量,减少焊接残余变形和焊接残余应力的主要措施之一。
如果考虑不周到,会造成结构中局部应力集中或应力过大,导致船体结构和焊缝脆性断裂,同时也容易时船体结构产生较大的变形,增加了其矫正的工作量。
1.焊接顺序的总原则(1)保证钢板和焊接接缝一端有自由收缩的可能性。
(2)先焊接对其他焊缝不起刚性拘束的焊缝。
(3)在构件和板接缝相交的情况下,既有对接缝也有角焊缝。
此时应先焊接对接缝,然后再焊角焊缝。
(4)当分段、总段焊接时,尽可能由双数焊工从分段中部逐渐向左右,前后对称地施焊,以保证结构件均匀的收缩。
(5)处在大接头同一端面的各种构件,应先焊大接头的对接缝,再焊其他构件的对接缝,后焊其他构件的角焊缝,以利于大接头产生残余压应力(至少可以减少大接头的残余拉应力)。
(6)靠近大接头的肋骨和隔舱壁的角焊缝,一般应在大接头施焊后进行施焊。
2.船体结构的焊接顺序实例(1)列板对接缝的焊接顺序在列板上有端接缝,也有边接缝,应先焊端接缝,后焊边接缝,如图1所示。
图1板列拼板的焊接顺序在平面分段自动流水线上,板列只有边接缝,一般按板列的拼接顺序进行自动焊接。
(2)平直分段的焊接顺序①甲板分段它是由平面或稍有曲率的列板、横梁和纵桁材等零部件组成的分段。
一般情况下,板列已焊接结束,所以该分段主要焊缝为角焊缝,其焊接顺序先焊立角焊(图2-1所示),后平角焊(图2-2所示)图2甲板分段的构件角焊缝焊接顺序②纵向隔舱壁分段纵向隔舱壁分段没有船体中心线,施焊时不一定要左右对称施焊(舷侧分段亦是如此),舱壁按板列对接缝的焊接顺序进行焊接,加强材与隔舱壁的角焊缝可以按顺序进行焊接,当然可以用间跳法施焊更好,其焊接顺序如图3所示。
③横向隔舱壁分段横向隔舱壁的对接缝焊接顺序相同于板列顺序,横向隔舱壁板与加强材的角焊缝由双数焊工从中心线向左右对称地进行焊接,其焊接顺序如图4所示。
中国、韩国、日本造船船体焊接要求
1. 目的1.1 旨在确保焊接质量满足或基本达到各国船级社规范所要求的修船焊接质量标准。
2. 适用范围2.1 适用各类船舶修理中所用的普通结构钢,高强度钢的焊接施工。
船体结构的焊缝设计在此不作明确规定,原则上均以修理项目的具体工艺文件为准。
3. 工艺规程与检验要求3.1 施工前应将工艺文件和检验标准提交相应船级社认可。
文件中未提及的均以通用工艺为准,确保施工按规定的要求进行。
4. 焊接前的准备构件的坡口、装配次序、定位精度及装配间隙应符合工艺要求,并应避免强制装配,以减少构件的内应力。
若焊接坡口或装配间隙过大应按规定修正后再施焊。
施焊前焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污和杂物等应予以清除,并保持清洁和干燥。
涂有车间底漆的钢材,如果车间底漆对焊缝质量有不良影响,则应在焊前将车间底漆清除。
当焊接必须在潮湿、多风或寒冷的露天场所进行时,应对焊接作业区域提供适当的遮敝和防护措施。
并保持焊接区域的干燥。
将焊条拿到施工现场时,最多只能那去半天内所使用的数量。
CO2陶瓷衬垫要粘贴牢固、平整且对准坡口中心,保证坡口清洁,随用随贴。
5. 焊接工艺要点船体重要部位的焊接须由经船级社认可的焊工进行。
普通结构钢在0℃以下施焊时应使用低氢型焊条。
当环境温度低于-5℃时必须按照专门的工艺要求采用预热或缓冷措施,以防焊件内产生冷裂纹和不良组织。
当母材的碳当量(Ceq):Ceq>0.41% 时(Ceq=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15),应对焊件进行预热;Ceq>0.45% 时,焊后应对焊件进行热处理。
所焊结构刚性过大、构件板厚较厚或焊段较短时,焊件应进行预热。
焊条吸潮过量时,焊接工艺性能变差,且产生凹坑,应在70—100℃烘干30~60min后使用。
船体结构的焊缝应按焊接程序进行,焊接时尽量使焊接部分自由收缩。
对较长的焊缝应尽可能从焊缝中间向两端施焊,对结构复杂的应先焊立焊再焊平角焊,以减少结构的变形和内应力。
船体焊接工艺
二、船体焊接工艺1、概述本工艺对本公司在船舶建造过程中对焊工、焊接材料、焊接工艺认可,焊接程序以及焊接质量等作了规定,本工艺适用于本公司建造的集装箱船、散货船、油船以及其他类型船舶的建造。
2、对焊工的要求2.1凡在本公司建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS签发的合格焊工证书。
2.2所持证书应在有效期内。
2.3焊工在船上的允许施工范围应在焊工合格证合格项目的覆盖范围内。
3、焊接材料的选用3.1凡用于船上焊接的所有焊接材料均应符合CCS船级社的要求,并具有焊接材料合格证书;3.2手弧焊焊条牌号有J422、J507,埋弧自动焊。
焊丝牌号为H08A,配用的焊剂HJ431;3.3在下列情况必须采用碱性低氢焊条(例如J507);3.3.1船体大合拢时的环形对接缝和纵桁材的对接缝;3.3.2具有冰区加强的船舶,船体外板端接缝和边接缝;3.3.3吊艇架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高应力的零部件;3.3.4要求具有较大刚度的构件,如艏框架、艉框架等,及其与外板和船体骨架的接缝;3.3.5主机基座及其相连的构件。
4、焊接材料的保管和发放4.1进厂焊接材料应由专职检验人员进行入库检验,对焊接材料的名称、牌号、型号、规格、批号、生产日期、入库日期、有效期、生产厂等,确认后方可入库。
4.2焊材库应满足以下条件4.2.1通风良好,干燥;4.2.2室温不低于5℃,相对于湿度不大于60%;4.2.3设量货架、垫离地面、远离墙壁、采用防潮剂和去湿剂等。
4.2.4对焊条的品种分类堆放,作好标识,以防发错。
5、焊接材料的发放和领用5.1焊条在使用前应经过烘干,烘干的要求如下:5.1.1 70~150℃烘焙一小时,如包装完好,未受潮的酸性焊条,可不必烘焙;5.1.2对于碱性焊条,使用前,必须经350℃烘焙2小时,后降为150℃保温1小时,随烘随用。
5.1.3烘焙时,焊条堆放一般为1~4层,不能太厚,防止焊条受热不均匀和便于潮气的排除。
