船舶高效焊接工艺及装备
1 概述
焊接技术是船舶建造工程的关键工艺技术，是建立现代造船模式的支撑技术。焊接技术的发展带动了造船技术的进步。20世纪初，由于船舶业引进了焊接技术，造船模式由整体拼装发展到分段建造，使大型和巨型船舶得以顺利建造。
高效焊接技术对船舶建造具有特别重要的意义。船舶结构复杂，服役条件苛刻，且为全焊接结构。船体建造中焊接工作量约占70%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。因此，在船舶建造过程中通过高效焊接手段来满足缩短建造周期、降低建造成本的需求，同时保证良好的焊接质量。
实现高效焊接的基本途径有：
（1）提高焊接熔敷效率，如采用多丝焊、垂直气电焊、搅拌摩擦焊等。
（2）减少坡口断面及熔敷金属量，如采用窄间隙焊、激光复合焊等。
（3）自动化焊接，如采用生产线、机器人焊接等。
2 船舶高效焊接工艺及装备发展现状
纵观国内外船舶建造企业的造船模式，主要流程基本相同，为零件→部件→分段→总段→船台（坞）搭载。与此相对应的，所采用的焊接技术及装备也是大同小异。在部件、分段、
总段等中间产品的生产制造阶段采用
自动化程度很高的大型焊接生产装置
（流水线），在船台（坞）搭载时则采
用单机自动化焊接设备。所不同的是，
国外先进造船企业擅于和敢于将更多
先进的高效焊接技术应用到实际生产
中，所采用的高效焊接设备自动化、
智能化程度更高。
2.1 国外船舶高效焊接工艺及装备发展
情况
2.1.1 日本
日本造船焊接技术的发展历经
简易机械化、机械自动化和机器人
智能化三个阶段，利用各种先进的
焊接设备实现高效的焊接工艺。从
1970年代开始发展半自动CO2气
保护焊取代手工焊条电弧焊为第一
阶段；从1980年代末开始发展独
立台车形式的焊接设备为第二阶段，
采用MAG焊接工艺，通过跟踪或
仿形焊缝自动完成焊接，焊接效率
成倍甚至数倍提高，焊接质量优良，
有效地控制了焊接变形和提高船体
建造精度，焊接工人劳动强度和环
境得到很大改善。1995年神户制
钢和NKK津船厂合作开发世界上
第一套造船焊接机器人系统并用于
小合拢生产标志着第三阶段的开始。
NKK津船厂配置了26台焊接机器
人，其中，小合拢工作站设置了10
个机器人，中合拢工作站设置了16
个机器人，整个车间全部制造过程
由中央电脑控制室控制，几乎达到
了无人化的程度，焊接质量、焊接
速度、焊接效率均达到了世界上最
先进水平。NKK于2000年推出了
一种仰焊机器人，能从船体下面焊
接船底壳板。机器人焊矩上有激光
传感器，它能使机器人监控间隙宽
度和焊接方向，并能从数据库中选
择最佳焊接方案。川崎重工2003
年开发出一套高度自动化的用于潜
艇耐压壳体焊接的系统。该系统包
括一系列用于各种结构焊接的机器
人，具有良好的焊接控制能力。
从小合拢到大合拢，从平面到
曲面，日本的船厂均实现了高效自
动化的焊接。NKK津船厂的小合拢
采用各种轻便型自动水平角焊机及
门架式多关节机器人焊接低构架肋
板框架、平板部件；构架的肋板与
纵桁之间以及与纵骨之间的角焊缝，
构架与底板的水平角焊缝则采用门
架式机器人或多台小型机器人进行
“井”字形构件内水平和立向自动
角焊；曲面分段外板的拼接，在大
型焊接变位机上采用小车或双丝串
列摆动单面MAG自动焊进行焊接，
以取代传统的FAB法，或采用半门
架4轴数控机器人进行焊接，而三
维曲板的单面焊和纵横构件在曲形
船舶高效焊接工艺及装备中国船舶工业集团公司第十一研究所赵伯楗曹凌源郑惠锦毛信顺
COVEr STOrY 封面故事
外板上的装焊尚在研究中；大合拢除舷侧旁板平直部分对接缝采用垂直气电焊外，还采用横向自动气电焊。船体内底板和上甲板对接焊采用FAB单面埋弧自动化焊，或采用单丝或双丝单面MAG自动焊和可移动式轨道或无轨道焊接机器人进行单面MAG对接焊。
搅拌摩擦焊技术在日本许多船厂也获得应用。三井造船厂于2004年将搅拌摩擦焊技术用于高速货船上层建筑的建造，该船已投入使用多年且性能良好。日本Sumitomo 轻金属公司采用搅拌摩擦焊技术生产铝质蜂窝结构板件和耐海水的板材。其中耐海水的板材由5块宽度为250 mm的5083铝合金挤压板连接成一块尺寸为1250 mm ×500 mm的铝合金板。由于焊缝根部和背面具有良好的平整性而被用作船舱的壁板。
2.1.2 韩国
韩国造船工业在政府的大力支持和自身的努力下，通过引进国外先进技术和自主研发进行造船装备的自动化改造，从而迅速崛起。大宇重工的玉浦船厂从1995年起通过采用含有机器人的新型平面分段生产线等各种现代化造船装备，大大提高了劳动生产率，走了一条不依靠扩充造船设施就能提高造船
能力的捷径。三星和现代两大集
团，在船厂的平面分段流水线的拼
板、骨材装焊等环节也应用了机器
人，以提高生产效率。三星重工采
用爬行式机器人自动焊接油轮侧
壁。大宇造船厂联合韩国釜山国立
大学采用离线编程、虚拟技术将焊
接机器人应用于造船工业中。韩国
Pukyong国立大学的Kam Bo等人
研制了一种体积小巧、质量轻的轮
式智能焊接机器人，已用于船体“井”
字形构件的焊接。
2.1.3 美国
美国船厂从20世纪80年代起
就将机器人列为船厂的适用技术。
托德?太平洋公司的洛杉矶船厂在
1983年将弧焊机器人用于小部件
的生产。阿冯尔船厂在纵桁和横梁
流水线上应用机器人进行作业。美
国将造船机器人纳入“再投资技术
项目”（Technology Reinvestment
Project）研究计划，目标是：①开
发造船用全机器人焊接系统；②开
发模块组装机器人，可按任务要求
组装成功能不同的机器人，具有先
进的传感和适应能力，可在杂乱的
环境中工作；③开发具有用户友好
接口的系统，可被不了解机器人和
自动化的造船工人所接受；④开发
以开放式结构个人计算机
操作为基础的模块式网络
系统；⑤开发可与船厂各
种C A D/C A M系统相连接
的自动离线编程系统。最
近，美国军船研究办公室
联合N e w p o r t N e w s船
厂、国家标准和技术研究
所提出了一种先进的双壳
船建造的技术概念，即遥
控升降焊机，包括自动焊机、焊台
和自动升降设备。该系统有6个自
由度，在船台装配时可代替人工进
入指定分段位置，通过激光传感器
将工作进程反馈给控制人员，从而
在控制人员的操控下精确地完成焊
接工作。
在新技术开发和应用方面，美
国一直走在世界前列。由美国海军
资助，美国宾夕法尼亚州立大学联
合国家钢铁与造船公司开发的激
光-MIG复合焊技术成功地应用于
T-AKE级战斗后勤补给舰管系的焊
接，为造船厂节省50万美元的成
本。美国海军制造技术（ManTech）
资助项目——移动式激光电弧复合
焊系统（Mobile Hybrid Laser Arc
Welder）开发时间从2007年11月
到2008年12月，开发出一套搭载
激光复合焊接系统的移动设备，用
于船厂角焊缝的焊接。如图1所示，
这套系统可装在现有的平面分段流
水线或其他生产线上，通过提高焊
接速度减少平面分段制造时间来降
低成本，通过减少焊接变形、提高
制造精度和焊缝金属特性来提高焊
接质量。此外，美国海军ManTech
项目对先进两栖攻击艇中2519铝
合金采用搅拌摩擦焊也取得了成功。
2.1.4
欧洲
由于人力成本非常高，因此，欧
洲造船国家不遗余力地推进自动化、
智能化焊接技术。欧洲不少国家的船
舶建造中都相继不同程度地采用了焊
接机器人。最近几年，奥地利IGM
机器人系统公司将机器人焊接系统成
功用于船舶制造业中，无论是豪华客
轮、油轮、货柜船，还是巡洋舰的建
造，IGM焊接机器人都有较多应用，
一个系统内可以有10个机器人同时图1 移动式激光-电弧复合焊接系统在船舶焊接中的应用
进行工作，图2为IGM 机器人在船舶焊接中的应用。丹麦欧登塞船厂采用轻便型数控机器人和大型门架式焊
接机器人，每天能焊3 Km 长的焊缝，已用于集装箱船的制造，该公司还使用带漫游示教手柄的机器人焊接典型钢板和垂直加强筋组成的网格状工件。欧盟的ROW-ER-2工程旨在研制一套焊接机器人系统，以满足双层外壳船舶建造的需要。该工程专门研制了一个铝合金焊接机器人，并设计了灵活的轻便移动平台，使用药芯焊丝气保护焊工艺，采用电弧传感实现对焊缝的三维跟踪。
欧洲掌握着激光核心技术，激光焊接技术在欧洲造船厂的应用最多。德国迈尔船厂（Meyer ）率先于2002
年将配有激光-电弧复合焊装置的自动化生产线应用到大型船体部件的实际生产，对20 m ×20 m 的部件进行平板焊接，无须翻转焊件。在甲板预制区内，有两个对接焊工作站。厚度在15 mm 以内的板能达到3.0 m/min 的焊接速度。另外，还有两个角接焊接
工作站，用于焊接直线尺寸长度在20 m 以内，厚度
在12 mm 以内的甲板或壁板。目前，该船厂已广泛
使用激光-电弧复合焊接技术。欧洲进行的“船坞激光”工程加速了激光-电弧复合焊技术在欧洲船厂的应用，
为提高造船、修船生产效率和质量、改善工作条件开辟了新途径。 2.2 国内船舶高效焊接工艺及装备的新发展
经过50多年的发展，中国已成为世界造船大国。目前，我国造船焊接工艺已发展到40多种。高效焊接技术除了在散货船、油船、集装箱船等主力船型上应用之外，还在液化天然气船（LNG ）、液化石油气船（LPG ）、海洋浮式生产储油船（FPSO ）、超大型油船（VLCC ）、军
用船等高技术、高附加值船舶上获
得广泛应用。
2.2.1 高效焊接生产线（1）平面分段流水线从最早的国外引进到自主开发，平面分段流水线已成为我国大中型船厂不可或缺的生产线，包括平
板拼接、构件角接等焊接工位，主要采用多丝埋弧
自动焊和多电极CO 2气保护焊等工艺，生产效率很高，图3为外高桥造船有限公司双丝埋弧焊焊接实况。（2）机器人管子－法兰焊接生产线
该生产线的功能是将预先堆放在料架平台上的原料管子经过自动进料、长度测量、自动套料、定长切割、标签标识、管子法兰装配、焊接机器人实时进行焊缝自动识别和跟踪，并依据专家数据库内容自动确定最佳焊接工艺参数和焊接层数自动完成单层或多层焊（1～6层），焊接完成后按生产要求归类下料，加工过程中产生的余料管和废料管也得到适当收集。
该生产线实现数字化、自动化
作业，替代人工操作，具有加工精
度与效率高、场地利用率高，以及生产安全、节能减耗、环保等特点。机器人自动焊接质量远远超过人的手工焊接，机器人焊接后人工表面打磨工作大大减少，工场空气中有害粉尘大幅度降低。图4为机器人管子-法兰焊接生产线在船厂的典型应用。
2.2.2 快速搭载焊接工艺及设备
船厂在内场制造各种分段后，将分段运至外场合拢成总段，总段完成
后进入船台（坞）进行搭载，搭载的
图3
外高桥造船有限公司双丝埋弧焊焊接实况
图2 奥地利IGM 机器人在船舶焊接中的应用
a ）部件装焊
b ）曲面板列装焊
COVEr STOrY
封面故事
快慢就决定了船台周期。快速搭载是先进造船方法中的一个重要环节，其中搭载阶段各种形式接头的焊接施工是搭载阶段的主要工作之一。采用先进焊接工艺、实施自动化焊接施工是实现搭载快速化的重要途径。
搭载阶段各种形式的焊接接头主要包括船体结构内部和舷部外侧各个部位的五种焊缝类型（垂直面的立向对接焊、横向对接焊、垂直
备在国内30多家大中型船厂获得应用，实现船体平直部建造的自动化焊接率达到70%以上，有力地促进了我国船台（坞）总段大合拢装焊作业的机械自动化技术总体水平的提高。这些焊接工艺及装备包括：（1）垂直面的立向对接焊自动化焊接工艺及设备
垂直面的立向对接焊自动化焊接采用CO 2气保护单面焊双面成型焊接工艺，正面采用水冷铜滑块，背面贴陶瓷衬垫，一次焊接成形。
垂直面的立向对接焊自动化设备（垂直自动焊机）是一种可靠、
自动化程度高的专用焊接设备。该设备采用模块式结构，使用灵活方便。小车自动行走进行连续自动焊，从而避免了传统工艺中的焊接断点，提高了焊缝的可靠性。垂直自动焊机分为多种形式，单电极通用型适用于板厚9mm ～32mm 的
焊接；单电极厚板型适用于板厚9mm ～45mm 的焊接；
双电极适用于板厚30mm ～70mm 的焊接
；无论采用单电极还是双电极焊接，均为一次焊接双面成形，可大幅度提
立角焊、水平面对接焊、水平角焊）。
自“九五”以来，我国专业从事船
舶焊接工艺研究的单位针对这五种类型焊缝开展了相应的机械自动化
焊接工艺和设备的开发和应用研究，已可实现搭载阶段五种类型焊缝焊接接头的自动、快速焊接，各种自动化焊接工艺及装备在搭载阶段的应用位置如图5所示。至今，已有一千多台套车型机械自动化焊接设
图5 自动化焊接工艺及装备在搭载阶段的应用位置
图4 机器人管子-法兰焊接生产线
a ）江南管业应用的机器人管子－法兰焊接生产线
b ）新时代船厂应用的机器人管子－法兰焊接生产线
高焊接效率和质量，图6所示为沪东中华造船有限公司的垂直自动焊接工艺。
（2）横向对接焊自动焊接工艺及装备
针对船体建造中舷侧板横向对接焊缝的焊接而专门设计的焊枪摆动机
构，解决了垂直位置横向焊接工艺复杂以至难以实现自动化焊接的难题。焊速与焊枪摆动参数可无级调整控制以满足各种板厚的焊接要求。车体小型轻巧，良好的搬运性适合船台、船坞焊接作业。图7所示为沪东中华造船有限公司LNG 船横向对接自动焊接工艺。
（3）垂直立角焊自动焊工艺及装备
垂直自动角焊机是具有自动行走功能、带有焊枪摆动机构的轻便型自动焊接小车，如图8所示。工作时，该小车骑在专用磁性轨道上，由小车上的动力齿轮与轨道上的齿口啮合而平稳行走。针对船体建造中T 形接头立角焊位置的焊接而专门设计的焊枪摆动机构特别适合船体垂直位置角焊缝的自动化焊接，为垂直位置角焊缝的焊接施工提供了一种高效、高质量的自动化焊接手段和方法。
（4）水平面对接焊自动焊接工艺及装备
双丝单面MAG 焊机采用摆动双电极CO 2气保护单面焊双面成型焊接工艺，适用于船底外板、双层底分段顶板、上甲板等大合拢分段的平对接焊。板厚22 mm 以下的焊缝可一次焊接完成，焊接一条12 m 长、厚度为22 mm 的焊缝仅需要48~54min 。采用CO 2气保护双丝单面MAG 焊工艺与传统的半自动CO 2气保护焊打底
+埋弧焊盖面工艺方法相比，焊接效
率提高了8
倍以上，焊丝的消耗量则
图7 沪东中华造船有限公司LNG
船横向对接自动焊接实况
图8
垂直立角自动焊设备
图6
沪东中华造船有限公司垂直自动焊接实况
COVEr STOrY
封面故事
减少了35%以上，焊后几乎不变形。图9所示为沪东中华造船有限公司双丝MAG 焊焊接工艺。
与双丝单面MAG 焊机相比，单丝单面MAG 焊机具有小型轻便、便于携带的特点，适合作业空间较小、需经常搬移的施工环境如船体舱室内结构、底板等的焊接。这类平对接焊在造船的焊接工作中占有较大的比 重。图10为沪东中华造船有限公司单丝单面MAG 焊焊接工艺。（5）水平角焊自动焊接工艺及装备
自动平角焊机体积小、重量轻、搬移方便、无需轨道自动双向行走，操作性能极佳，只需按下按钮，不用
监视即可自动稳定地焊接，到达终点时通过限位开关自动停止，一人可操作多台，且操作人员无需具备专门技能。图11所示为水平角焊自动焊接设备。
双电极平角焊机主要适用于90 ° ~
120°的倾斜横角焊缝。在船体结构中主要用于8 mm~12 mm 大焊脚的直角焊缝和槽型隔舱拼板接缝的角焊缝。采用一次两道焊接的焊接方法，根据不同的板厚和焊脚尺寸进行多层多道焊。
水平角焊自动焊接工艺的推广应
用对于提高我国造船业平角时缝的焊接工艺水平具有特别重要的意义，它使平角焊缝的焊接由手工半自动CO 2
气保护焊接的方法转变为全自动焊接，提高了焊接效率和焊接质量，为缩短船舶建造周期提供了技术支持和设备保障。
3 我国船舶高效焊接工艺及设备发展方向
焊接机械化、自动化、智能化是造船行业技术发展的方向。对照国外先进造船国家焊接技术从手工焊→半自动焊→机械自动化焊→智能化焊接的发展轨迹看，我
国船舶建造的焊接技术水平正处于半自动化到机械自动化焊接阶段，达到智能化焊接阶段还有一定距离。同时焊接技术水平在不同的建造阶段发展
也不平衡。从内场焊接生产看，平面分段制造较多采用大型装置化自动生产线，曲面分段的焊接生产基本还是
以人工焊接为主。自主研发的船舶管系的法兰直管自动化焊接生产线已完全能适应生产需要，具有较高的智能
化水平。外场船台（坞）的搭载生产，自主研发的台车型机械自动化焊接工艺技术已在部分船厂船体平直部焊接
生产全面应用，还需要进一步开展推
广应用。
我国造船吨位总量现已达到世界
图9 沪东中华造船有限公司双丝MAG
焊焊接实况
图11 水平角焊自动焊接
图10 沪东中华造船有限公司单丝单面MAG 焊焊接实况
第三，按照国家制订的发展规划，正在向世界第一造船大国的目标奋进。要在2020年实现这一宏伟目标，船体高效焊接技术方面必须结合我国船舶建造焊接生产的实际情况，对落后的生产环节要大力发展先进技术，整体上要迅速提升我国船舶焊接工艺技术和装备技术。具体可以分以下几个方面：
（1）重点开展船体曲面分段的自动化焊接技术，首先解决曲面外板的拼接和骨架装焊技术，再实现曲面上板架的装焊。运用数字化造船技术、智能化机器人焊接技术和大型焊接装备化技术，破解曲面分段中空间三维曲线焊缝轨迹的变位、跟踪、焊接成形和变形控制等复杂难题，研发曲面分段自动焊接生产线。有些船型船身几乎都是由曲形外板构成，曲面分段比例很大，实现曲面分段的自动化焊
接技术，将提高这类船型的建造能力
和水平。
（2）在船台（坞）快速搭载已采
用先进焊接工艺技术基础上，开展自
动化和智能化研究，重点解决焊缝自
动跟踪、熔池检测和图像分析以及焊
接成形控制技术，发展各种智能化焊
接技术装备，提高焊接效率和焊接质
量，进一步提升自动化焊接水平。
（3）提高内场装置化焊接生产线
的技术水平。目前各船厂平面分段自
动生产线，拼板工位和纵骨装焊工位
的自动化水平很高，而板架装焊工位
则大多还是依赖人工半自动焊施工。
因此有必要研发门架布置焊接机器人
阵列智能化焊接系统，对平面分段上
由肋板和纵桁构架分割成的多个“井”
字型结构的水平和垂直角焊缝由机器
人阵列同时进行自动焊接。改变生产
线上这个瓶颈工位的面貌，从而大幅
度提升平面分段的焊接生产效率。
此外，还应加大力度研究激光焊、
激光复合焊、搅拌摩擦焊等新型焊接
技术以满足一些特种船舶和高附加值
船舶建造的需要。
随着我国造船模式向“精益造
船”方向的发展，造船精度的提高
为焊接自动化、智能化提供了发展
所必要的基础，后者的实现也将为
精益造船做出最好保障。目前，在
全球经济低迷和船舶行业不景气的
大背景下，我们只有练好内功，蓄
精养锐，深入开展船舶高效焊接工
艺及装备技术的研究和应用，快速
提升我国船舶焊接装备技术水平，
为世界船舶行业的下一个大发展做
好蓄势待发的准备。
fOrum 论坛
船体焊接技术要求
船体焊接工艺 1、手工单面焊双面成形 手工单面焊双面成形是借助开有坡口的接缝处留一定的间隙，并在反面垫衬开有成形槽的铜板，在进行单面手工焊的同时强制反面成形的一种工艺方法。手工单面焊双面成形一般用于焊缝背面难以进行刨铲焊根和封底焊的接缝，如球缘扁钢对接等，也可用于大接缝中局部甲板、平台及内底板的对接。 采用手工单面焊双面成形工艺时，应采取如下工艺措施： （1）板厚≥4mm时应沿接缝开出不留根的V形坡口，间隙约4~6mm； （2）接缝背面平整，焊接前用活络托架或铁楔等将铜垫固定于接缝背面并在焊接过程中保持铜垫与工件的紧贴； （3）第一层打底焊缝是焊缝反面成形的基础。焊接时宜采用直径较小的焊条（3~4mm）进行短弧焊接，电弧在间隙中逐渐前移，并使接缝两边边缘熔合良 好。当一根焊条焊完后，应迅速更换焊条，在弧坑前方约10mm处引弧，逐渐 过渡到弧坑处，以防止焊接接头产生未焊透及焊缝背面成形产生凹陷及焊瘤等 缺陷。 2、立焊向下焊（即“下行焊”） 立焊向下焊是采用专用的立焊向下焊焊条，对垂直位置的焊缝由上向下进行手工电弧焊的一种工艺方法，特加适宜于薄板的垂直焊缝焊接，也可用于船体结构中不重要部位的垂直焊缝和立对接焊缝的打底焊。采用立焊向下焊工艺时，工作效率高，焊缝美观，焊接变形小。 当进行立焊向下焊时，焊接电流应稍大些，焊条应向下倾斜，使焊条与下垂直面形成35°～85°的夹角。运条一般不作横向摆动，直拖而下或作微小摆动，以壁免淌渣现象。当装配间隙较大或需要较大的焊脚尺寸时，也可采用多层焊。 3、船台装焊中单面焊双面成形工艺方法的应用 船体大合拢时的内底板、甲板等对接缝，当采用单面焊双面成形工艺时，可省去仰焊封底焊缝的刨槽和施焊，显著提高生产效率和改善劳动条件。船体大合拢时甲板、内底板对接采用单面焊双面成形方法的工艺措施如下：
关于焊接技术论文船舶焊接工艺论文
关于焊接技术论文船舶焊接工艺论文 关于焊接技术教学的几点尝试 【摘要】:当前,无论是中等职业学校的职业教育,还是农民工的职业培训,让参训者掌握一门实用技术,这对于提高他们就业的能力是 非常重要的。焊接技术作为一门通用技术、实用技术,如何根据学员的实际情况,采用何种教学方法,才能在较短的时间内,达到教学目的,这是摆在每个专业课教师面前的一个重要课题。本文就自己多年的教学实践,就焊接技术如何进行教学,提高学员职业技能,谈一点自己的体会。 【关键词】:焊接技术模块教学兴趣小组 《焊接技术》是一门培养学生全面掌握焊工所需要的工艺理论与实际操作知识的专业课。对于初学者来说,专业课枯燥、难懂,许多同学一接触专业课,就产生了厌学情绪,以致影响了整个学习过程。因此,作为专业课教师在教学中要提高学生的学习兴趣,消除他们的畏难心理,让学生在最短的时间内,用最有效的方法获得原来不知道的知识,并能运用所学的知识解决实际问题。针对以上这种状况,如何在有限的课时内讲完教学大纲规定的全部教学内容,如何使学生在较少的学时数内,学会应掌握的焊接理论知识,这就要求专业课教师必须适当 的教学方法达到教学目的。 一、明确并优化教学目标
教学目标是教师从事教学工作的指针。因此,任何一名教师要想取得良好的教学效果,就必须明确教学和发展的目标,了解学生的准备状态,把教学任务条理化、具体化。例如,《焊工技术》的教学大纲中任务和目标是:使学生获得焊接技术的基本理论知识,具备能独立完成常见的金属材料的焊接操作。所谓掌握基本的理论知识,即基本的焊接方法及常用的焊接工艺参数等等,这都是通过课堂老师的讲授使学生明白在什么条件会“做”什么,才算达到本课程的教学目标。 二、以教学目标为中心,合理的处理并优化教材 围绕教学目标的全面性、层次性、激励性,可行性,然后就可以客观科学的处理并优化教材,这其中包括两层含义:第一,分析教材中主要的和本质的东西,即准确的把握教学重点和观点,哪些内容是学生应该了解的,哪些内容是学生必须要掌握的。第二,准确把握大纲和教材的要求,做到既不流于肤浅又不无限延伸。例如《焊接技术》,作为专业课的老师,依据教学大纲,编写教案时,必须明确学完这门课后应使学生了解: 1、常用的焊接设备及常用焊接方法的原理、基本特点及应用。 2、焊接时的冶金过程。 3、焊前预热,焊后缓冷、后热,焊后热处理。 4、焊接应力与变形产生的原因。
焊接方法及设备总复习
焊接方法及设备总复习
焊接方法及设备总复习 包括内容：焊接技术概述、火焰技术*、电工基础、电弧、弧焊电源、焊条电弧焊*、气体保护焊*、埋弧焊*、电阻焊、其它焊接方法、热切割及坡口准备方法、热喷涂技术、焊接机器人、钎焊、塑料焊接、其它连接方法 1 焊接概述包括：焊接基本术语（ISO857）、ISO4063对焊接方法的分类及表示符号、各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围 1.1 氧乙炔火焰气焊（G；311） 应用范围：主要用于非合金、低合金钢板和管材的焊接（也可用于铸铁的焊接） 板厚：（约从0.8mm）至6mm 用于除立向下以外所有焊接位置的管道工程、车体结构、安装和修理等焊接。 1.2焊条电弧焊（E；111） 应用范围：适用于全位置焊接，工件厚度3㎜以上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及堆焊。 1.3钨极惰性气体保护焊（WIG；141） 应用范围：适用于工件厚度0.5～4.0㎜范围内的钢及有色金属全位置连接焊接；以及堆焊。 1.4熔化极气体保护焊（MSG；MIG 131/MAG 135） 应用范围：适于工件厚度0.6～100mm范围内的全位置连接焊接，以及堆焊。
1.5埋弧焊（UP ；12） 应用范围：主要用于工件厚度8㎜以上的碳钢、低合金钢和高合金钢长焊缝的水平位置（包括船形位置）连接焊接；以及用带极堆焊高合金钢的堆焊层。尤其在容器制造、钢结构、造船工业和车辆制造中获得了广泛的应用。 1.6电阻点焊（RP ；21） 适用于工件厚度0.5～3.0㎜范围内的钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。 1.7激光焊（LA ；52） 应用范围：它可用于几乎所有焊接，厚度从0.01~200mm 。 1.8电子束焊（EB ；51） 应用范围：电子束可用于金属的焊接（一次焊接厚度可达300mm ），也可用于表面处理和打孔等。 2电工学基础、弧焊电源： 2.1 欧姆定律: R U I 2.2 功率及功率因数 有功功率P 被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）的 功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积定义 为电路的视在功率。
船舶电焊工
船舶电焊工 工种定义：利用电弧的高温热能或电流.通过液体溶渣所产生的电阻热能和焊接材料将船体或管子、舾装金属零、部件进行溶化焊接。 适用范围：在船舶建造与修理中.用手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等方法，对船体结构、管系、船用锅炉及压力容器和舾装零、部件进行焊接。 等级线：初、中、高 学徒期：二年.其中培训期一年.见习期一年。 初级船舶电焊工 知识要求 1.电焊基本原理和电工基础知识。 2.船舶建造常用钢材及焊接材料的分类、名称、规格牌号及使用保管方法 8.常用焊接设备的型号规格、结构、工作原理和使用规则。 4.船体结构名称。 5.船舶焊缝代号的表示方法及其含义。 6.焊缝质量要求和焊接缺陷种类、产生原因及其防止方法。 7.船体结构焊接程序一般原则。 8.二氧化碳气体保护焊基础知识。 技能要求 1.酸、碱性焊条操作技术。
9.二氧化碳气体保护焊操作。 8.埋弧自动焊操作。 4.重力焊及下行焊条操作。 5.达到中国船舶检验局《焊工考试规则》中Ⅱ类焊工操作技术水平，并考核合格。 6.按构件材料的类别、厚度、坡口型式.正确选择焊条（焊丝）直径、焊接电流、焊接速度等工艺参数，并做好焊前准备工作。 7看懂船舶焊缝代号、正确执行焊接工艺规程。 8.常见焊接缺陷的分析及处理。 9.正确使用并维护保养焊接设备。 工作实例 1.船体底部、舷侧、甲板、舱壁、上层建筑等分段焊接.艏艉肋板、水密肋板的焊接、船体结构的各种纵横构架角焊缝焊接。 2.管子、法兰的角焊接.船名、标志、水尺线的焊接 8.船舶舾装件和舭龙骨焊接、锚链筒、锚唇的焊接.各种密性箱柜的焊接。 4.平焊对接缝的双面焊接及带衬垫单面焊接。 5.二氧化碳气体保护焊非水密构件和角焊的焊接。 中级船舶电焊工 知识要求 1.常用焊接设备（交、直流电焊机、二氧化碳气体保护焊机、弧
船体分段焊接机器人设计依据
船舶构件是船舶的主要支撑构件，有成千上万个零件构成。构件的装配与焊接是造船的主要任务之一，船体装配和焊接的工作量，占船体建造总工作量的75％以上，其中焊接又占一半以上。故焊接是造船的关键性工作，它不但直接关系船舶的建造质量，而且关系造船效率。近代造船技术的发展过程是由手工操作向机械化、自动化迈进的过程。自50年代起，船体建造用焊接取代了铆接，使船体建造由过去长期使用的零星散装方式改进为分段装配方式，大大提高了造船效率。焊接方法从全手工焊接发展为埋弧自动焊(见埋弧焊)、半自动焊、电渣焊、气体保护电弧焊。自60年代中期起，又有单面焊双面成形、重力焊、自动角焊以及垂直焊和横向自动焊等新技术。焊接设备和焊接材料也有相应发展。由于船体结构比较复杂，在难以施行自动焊和半自动焊的位置仍需要采用手工焊。结合焊接技术的发展,自60年代起,在船体部件和分段装配中开始分别采用 T型材装焊流水线和平面分段装焊流水线。T 型材是构成平面分段骨架的基本构件。平面分段在船体结构中占有相当的比重，例如在大型散装货船和油船上，平面分段可占船体总重的50％以上。平面分段装焊流水线包括各种专用装配焊接设备，它利用输送装置连续进行进料、拼板焊接以及装焊骨架等作业，能显著地提高分段装配的机械化程度，成为现代造船厂技术改造的主要内容之一。 充分认识船舶构件在船舶建造中的作用，合理选择船舶结构用的材料，利用合理的焊接方法，制定焊接工艺，同时指导生产实践，作为船舶建造的生产指导书。 “产品的质量是企业的生命”,良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作 业的重要条件,船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度,能承受强风浪的冲击,如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在恶劣的环境下,就有可能造成部分结构断裂;甚至引起断船沉没的重大事故.据对船舶脆断事故调查表明,40%的脆断事故是从焊缝缺陷处开始的"笔者所接触的船厂,在造船质量方面存在的主要问题就是焊缝质量的缺陷.因此,焊接质量检验尤为重要,做到及早发现焊接缺陷,对焊接接头的质量做出客观的评价;把焊接缺陷限制在一定的范围内,以确保船舶航行安全和水上人命财产安全" 焊接缺陷的种类较多,按其在焊缝中的位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接外部缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求!咬边!焊瘤!弧坑!表面气孔!表面夹渣及焊接裂纹等;内部缺陷有:气孔!夹渣!焊接裂纹!未焊透等"在船舶建造过程中,影响焊接质量的因素很多,如钢材和焊条质量,坡口加工和装配精度,坡口表面清理状况及焊接设备!任何一个环节处理不当，都会产生焊接缺陷,影响焊缝质量。但是最主要原因也是最可以人为控制的焊接工艺参数，应当合理选择焊接工艺，不断开展焊接工艺评定工作，提升船舶构架以及船体的连接强度。 船舶焊接技术是船舶工业的主要关键工艺之一，船舶焊接技术的进步推动了造船技术的发展，同时造船技术的发展也促进了焊接技术的发展。 进入新世纪以来，世界经济稳定增长，航运业持续发展，世界造船市场呈现兴旺势头；科学技术也在飞速发展，许多先进制造技术在造船领域得到应用，现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展。在计算机技术快速发展的今天，CAD/CAM技术得到广泛的应用，目前世界上许多重要的造船企业都在加快CIMS技术的开发和应用，世界上几乎所有重要的企业都在不同程度地推进本企业内部的网络化建设。在日本、韩国的先进造船企业中，对现代生产管理模式探索和创新的效果非常明显，造船模式正在由集成制造
第八章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 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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。 三、角接焊缝端部加强焊的规定 间断焊和单面连续焊的角焊缝：应在端部一定长度进行双面连续焊。 ○1组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板在肋板区域内应为双面连续焊。
焊接方法及设备复习总结材料
第一章 1.名词解释 1)焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或 电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的气体放电现象。 2)热电离气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一 种电离。 3)场致电离气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为 带电粒子的动能，当动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，成为场致电离。 4)光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象。 5)热发射金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 6)场致发射阴极表面空间有强电场存在并达到一定的强度，在电场作用下电 子获得足够的能量克服阴极部正离子对他的静电引力，受到外加电场的加速，提高动能，从电极表面飞出电子的现象称为场致发射。 7)光发射当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当 电子的能量增加到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。 8)粒子碰撞发射当高速运动的粒子碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面 的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子碰撞发射。 9)热阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极热发射来提供的电极。 10)冷阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极场致发射来提供的电极。 11)焊接电弧动特性对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续快速变化时， 电弧电压与电流瞬时值之间的关系。 12)磁偏吹磁偏吹是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到 破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝（或焊条）的轴线而向某一方向偏吹的现象。 13)电弧的物理本质电弧是在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生 的气体放电现象中电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。。 2.试述电弧中带电粒子的产生方式
(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
船舶焊接工艺要点
南通亚华船舶制造有限公司 船舶焊接工艺 QW-YH-JS-03 2006年6 月28日发布 2006年7 月1日实施 1.编制说明： 船舶焊接施工工艺是船体施工工艺中的一项重要内容，为了保 证公司产品的质量，要求公司有关人员按照此标准严格执行。本工艺由焊接工艺、焊接作业控制、焊条的领用、焊接材料使用部位的一般规定及使用不锈钢焊条的一般要求等内容组成。 2.船体焊接工艺 2.1焊接是本公司生产过程中的关键工序。要求施工人员严格遵照焊接施工工艺的要求进行焊接。如施工中工艺和下列焊接工艺船级社认可文件不符合，需得公司总工程师及技术人员认可并在试验的基础上才能采纳。 2.2焊接工艺船级社认可文件（附焊接工艺船级社认可文件目录） 2.2.1手工电弧焊角接焊（J507）的施工工艺按照“G16-HDF07”执 批 准 审 核 编 制 版 本：A 修订次：0 □□□ 状 态：
行。 2.2.2手工电弧焊角焊（J507，J422）的施工工艺按照“G17-HDF03”执行。 2.2.3埋弧自动焊施工工艺按照“G16-HDF01”执行。 2.2.4手工电弧焊对接焊（J422）的施工工艺按照“G17-HDF02”执行。 2.2.5埋弧自动焊和手工电弧焊仰焊对接焊相结合的施工工艺按照“G16-HDF05”执行。 2.2.6手工电弧焊：平焊的施工工艺按照“G16-HDF010”执行。 2.2.7手工电弧焊：横焊的施工工艺按照“G16-HDF011”执行。 2.2.8手工电弧焊：立焊的施工工艺按照“G16-HDF012”执行。 2.2.9手工电弧焊：仰焊的施工工艺按照“G16-HDF013”执行。 2.2.10手工电弧焊对接焊（J507）25mm钢板，70mm锻件按照“G17-HDF04~05”执行。 2.2.11二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF08”执行。 2.2.12二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（14mm）施工工艺按照“G16-HDF14”执行。 2.2.13二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（8mm）施工工艺按照“G16-HDF15”执行。 2.2.14二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF09”执行。
各种焊接方法及设备(MIG)
各种焊接方法及设备(MIG) 36 什么是熔化极气体保护电弧焊？如何分类？ 熔化极气体保护电弧焊是采用可熔化的焊丝（熔化电极）与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受空气的有害作用。 由于不同的保护气体种类及焊丝形式对电弧状态、电气特性、热效应、冶金反应及焊缝成形等的影响显著不同，熔化极气体保护电弧焊的分类有多种，见表10。 37 什么是MIG焊？ 使用熔化电极的惰性保护焊，英文简称MIG焊，见图16。保护气体可采用Ar、Ar+He或He，电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳、安定，无激烈飞溅。在整个电弧燃烧过程中，焊丝连续等速送进，可用来焊接各种钢材及有色金属。 39 什么是MIG焊的临界电流？ MIG焊时采用的熔滴过渡类型为滴状过渡、短路过渡和喷射过渡。滴状过渡使用的焊接电流较小，熔滴直径比焊丝直径大，飞溅较大，焊接过程不稳定，因此在生产中很少采用。短路过渡电弧长度短，电弧电压较低，电弧功率比较小，通常仅用于薄板焊接。生产中应用最广泛的是喷射过渡，对于一定的焊丝和保护气体，当焊接电流增大至某一值时，熔滴过渡形式即由滴状过渡转变为喷射过渡，这一转变的焊接电流值就称为临界电流。 不同材料和不同直径焊丝的临界电流值，见表11。 表11 MIG焊的临界电流值 材料焊丝直径（mm）保护气体最低临界电流（A） 低碳钢0.80 0.90 1.20 1.60 Ar98%+O22% 150 165 220 275 不锈钢0.90 1.20 1.60 Ar99%+O21% 170 225 285 铝0.80 Ar 95
船舶焊接工艺
1．编制说明 1.1 目的 本工艺规定了船舶在建造过程中对有关焊工、焊接材料、焊接工艺和焊接程序以及焊接质量的要求。保证该船按期完工。 1.2 船舶的主尺度 总长：Loa=63.98m 垂线间长：Lbp=60.80m 型宽：B=14.20m 型深：D=4.80m 设计吃水：d=3.60m 1.3 船体的基本结构及建造方法 1.3.1 船体结构 本船为钢质全电焊焊接结构。结构形式为混合骨架式，泥舱区域的斜边舱为纵骨架式，机舱、艉舱、艏尖舱以及上层建筑均为横骨架式。全船在FR3、FR19、FR23、FR39、FR56、FR73、FR90、FR94、FR103处设有船底至上甲板，贯通两舷的水密横舱壁。甲板室共二层，依次是驾驶甲板和罗经甲板。 1.3.2 建造方法 根据生产施工场地和起重能力，对该船拟采用内场加工，分段场地装配焊接，形成平面分段，在船台（船坞）上组装成立体分段。上层建筑根据主船体的进度，制造成各层甲板室的立体分段，逐层进行船上安装。 2. 编制依据 2.1 中国船级社CCS颁发的2009版《钢质海船入级规范》； 2.2 中国船级社CCS 颁发的2009版《材料与焊接规范》；
2.3《中国造船质量标准》（CB/T4000—2005）； 2.4《船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则》(CB/T3177-94)； 2.5《船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级》（CB/T3558—94）； 2.6《船体建造原则工艺》； 2.7 本船设计有关要求。 3．所有焊接人员资格 在建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS船级社或其他等效船级社签发的焊工资格证书，所持证书应在有效期限内。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，不允许超范围焊接。适用的工作范围规定如下：3.1 持有Ⅲ类焊工资格证书，合格项目为SⅢV10、SⅢH10和SⅢO10的焊工，可从事厚度＞8mm的重要板结构的全位置焊接。 3.2 持有Ⅱ类焊工证书，合格项目为SⅡV10和SⅡH10的焊工，可从事厚度8～20mm的主要板结构的平、立焊和横焊。 3.3 持有Ⅰ类焊工证书，合格项目为SIF10的焊工，可从事厚度8～20mm的一般板结构的平焊。 3.4 持有高强度钢焊工证书者，可以从事相应类别的普通强度钢材的焊接。4．焊接材料的选用 4.1 凡用于船上焊接的所有焊接材料均应由CCS船级社认可的工厂制造证书，船厂应出示焊接材料合格证书及其它相关的技术文件。 4.2 本船船体结构所采用的焊接材料均应满足CCS船社级《材料与焊接规范》（2009）II级焊接材料要求。
船体装配工艺规范
船体装配工艺规范 前言 1 范围 本规范规定了钢质船体建造的施工前准备、人员、工艺要求和工艺流程。 本规范适用于散货船、油轮、集装箱船、储油船的船体钢结构的建造，其它船舶可参考执行。 2 规范性引用文件 Q/SWS60-001.2-2003船舶建造质量标准建造精度 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1零件 单个的钢板或型材。如：肋板、纵骨等。 3.2部件 两个或两个以上零件装焊成的组合件。如：带扶强材的肋板、带扶强材的平面舱壁。 3.3分段 整个船体结构为了制造方便而分解成的若干个平面或立体的块。而这些块又能组成一个完整的船体，这些块就叫分段。 3.4总段 将几个相邻分段组成一个较大的块，该较大块称总段。如：上层建筑总段。 3.5小组立 将两个或两个以上零件组成的部件的生产过程。如：拼T型材、肋板上装扶强材和开孔加强筋等。 3.6中组立 将部件和部件加零件组成一个较大组合件的生产过程。如：拼装成油柜等。 3.7大组立 将零件和部件组成分段的生产过程。 3.8总组 将几个相邻分段组成一个总段的生产过程。
3.9搭载 在船坞内将分段和总段组成完整一艘船体的生产过程。 4 施工前准备 4.1图纸资料： 施工前有关图纸，零件明细表，焊接工艺和完工测量表等。 4.2材料： 施工前查对零件的材质牌号，钢板厚度，型材尺寸等应与图纸相符合。4.3工具： 钢卷尺、线锤、水平橡皮管、油泵、花兰螺丝、铁楔、各种“马”、激光经纬仪、锤、氧乙炔割炬、电焊龙头、电焊面罩、角尺、角度尺。 5 人员 装配工上岗前应进行专业知识和安全知识的培训。并且考试合格。能明了图纸内容和意图，能明了下料切割后零部件上所表达的文字、符号的内容含义。熟悉有关的工艺和技术文件并能按要求施工。 6 工艺要求 6.1小组立 6.1.1 小组立工艺流程： 6.1.2 小组立作业标准： 对合线 构件对划线（理论线或对合线偏移）＜1.5mm～2.0mm 平整度＜4mm～6mm 小零件对大零件垂直度＜2 mm 标准极限
《船舶建造工艺》课程教学心得
摘要：《船舶建造工艺》课程的教学应采用工学结合的现场教学模式，配合多媒体课件等立体化教材，再充分利用学院周边船厂资源让学生进行生产实践活动，以取得最好的教学效果，培养出适合船舶建造产业的高技能复合型人才。 关键词：船舶建造工艺工学结合现场教学多媒体立体化教材生产实践 《船舶建造工艺》是船舶工程专业学生必修的一门主干专业课，本课程主要研究船舶建造相关的专业知识。课程内涵十分丰富，包括船舶结构、船舶制图、船舶原理、工程数学、造船材料和加工工艺以及相关设备与设施。在课程讲授过程中，须使学生了解和掌握船体建造技术、船舶舾装技术、船舶涂装技术、船舶焊接技术、控制变形及精度控制技术、cad/cam、船舶修理等诸多应用技术。总体说来，本课程涉及面广、与船厂实际生产联系多，但对于课堂教学来说课程内容不够丰满，易使学生感觉枯燥乏味。 作为一名教龄仅五年的年轻教师，对《船舶建造工艺》课程的教学过程有以下几点建议和心得。 1 利用本专业现有实训资源进行工学结合的现场教学 就本课程的性质来说，船舶建造工艺讲述的是船体建造的工艺过程，是与船厂实际生产息息相通的一门课程。将这类课程放到课堂教学中讲述，难免会给人一种“纸上谈兵”的感觉，使学生无法深刻体会到教材中描述的船厂的实际生产过程。针对这种情况，本课程的教学应尽量利用本专业现有的实训资源，如船体放样间，船体生产实训车间内的设备资源等进行工学结合的现场教学。即将教学过程与学生动手实践相结合，在一个模拟船厂实际生产的环境中进行教学。例如，教材中环形总段的装配过程，仅在课堂教学中无法精确表达甲板、舷侧及底部各分段对齐的情况。若利用实训车间内已有的各分段模型配合教学，即将课堂教学转移到实训车间内，使学生分组进行实训，教师在旁指导。这样，学生可亲自动手完成环形总段的装配过程，自然而然地掌握了教材上的专业知识;并且学生会在装配过程中发现许多原本在教材上无法看到的问题，提出后，教师随时予以解决。使整个教学过程寓教学于实践，使教材内容与船厂实际生产零距离接触，圆满完成了教学要求。 古诗有云：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”我们高职类院校培养的是有丰富专业知识并具有较高动手能力的复合型人才，需要学生具备相当高水平的实际操作能力，这正是单纯的课堂教学无法实现的。例如，船体建造过程中存在大量的焊接工作，众所周知，焊接与变形可以说是同时存在的。焊接变形对船体建造的影响是相当巨大并且不可避免的，但若仅凭教师口头讲述以及板书讲解是无法让学生对焊接变形有极深刻的了解的。我们可以利用专业实训车间内的焊接设备，安排学生进行焊接实习，并有意安排学生进行薄板或精确度要求高的小构件焊接。在学生自己动手焊接的过程中，无需教师再加以强调，学生自然能体会到焊接变形对构件精确度的破坏;这样还有利于使学生进行更深一层次的思考，比如如何减小焊接变形，教师可在旁进行适当的指导，启发学生。例如在指导学生进行组合t型梁焊接过程中，t型梁面板在焊接后会出现两端上翘的变形情况。学生对此变形没有好的解决方法，只是简单的准备在出现焊接变形后再利用火工矫正。虽然这是一种矫正变形的方法，但火工矫正会影响焊接质量，也会破坏材料本身强度。在教师的启发下，学生领悟到事先将t型梁面板加工成反方向的一个变形，焊接后，利用焊接收缩使先前加工的变形回复到正常位置，这正是对焊接变形的一个很好的利用。同时，由于这项工艺措施是学生自己动脑开发并动手实现的，必然使学生的印象十分深刻。这种教学方法在较短的时间内使学生对知识的掌握更加牢固。 《船舶建造工艺》课程的教学过程应尽量采用工学结合的现场教学方式，由上述内容可知， 利用本专业现有的实习实训资源使学生走出枯燥的课堂教学，尽早地接触到船厂实际生产模式，从而为今后的就业打下坚实的基础。
《船舶焊接》学习指南
《船舶焊接》学习指南 一、课程概述 本课程是船舶工程技术专业的一门专业核心课程。通过本课程的学习，使学生掌握船舶建造中常用的焊接方法和工艺，为适应船体建造工艺员、施工员和质量检验员岗位相关工作奠定基础。本课程的前导课程有“机械制图”、“船体识图与制图”、“船用材料加工工艺”等，后续课程包括“船体装配”、“造船质量检验”等。 二、课程目标 1．熟悉焊接施工图和焊接工艺文件； 2. 掌握焊接基本理论，熟练编制典型船舶结构焊接工艺文件； 3. 熟悉船舶制造中焊接质量检验方法，能控制焊接缺陷； 4. 能正确选用焊机、焊接材料，熟练操作船舶焊接设备； 5. 能够执行安全操作规范和明火作业制度，做好安全施工，有较强安全意识； 6. 具备一定的交流、沟通能力和较强的团队合作意识以及吃苦耐劳精神。 三、教学内容与学时分配 本课程按照船舶焊接方法的不同设置了4个学习模块，共15个教学单元，学习模块安排及学时分配具体见表1，知识及技能目标见表2。
四、实训条件 1．校内实训条件 按照船体建造流程和工作环境，参照国家和船舶行业标准、规范，模拟典型的职业工作任务，校企共同进行校内实训基地的规划与建设，让同学在“做中学，学中做”的过程中获得工作过程知识、技能和经验。校内实训条件见表3。 2．校外实训条件 校外实习基地以九江区域造船企业为主，并扩展到长三角、珠三角、环渤海等国家船舶制造基地，以满足专业教学和学生职业能力、职业素质的培养要求。校外实习基地为学生认知实习、顶岗实习、校外生产实习服务，形成从认知实习到生产实习、从顶岗实习到就业相结合的校外实习基地网络，校外实训条件见表4。 校外实习基地有一定的师资条件、住宿条件、场地条件及设备条件，便于实践教学各项管理制度的落实，有完善的校外实习管理制度，确保专业人才培养质量。 五、教材、教学资源 课程团队教师编写了具有行业特色的工学结合教材《船用材料与焊接》、《船舶焊接实训教程》、《埋弧焊技术》等，还配备了与课程教学相关的配套教学资源作为有力支撑，具体如下： 1．助教资源有：课程标准、教材教参、项目任务书、演示文稿、情境讲义、图
焊接方法与设备
《焊接方法与设备》教学大纲 一课程的性质、目的和任务 重点培养学生分析焊接设备电路的能力，焊条电弧焊工艺参数的选择及设备安装、调试、保养、维修的能力，埋弧焊工艺参数的选择及设备安装、调试、保养、维修的能力，CO2气体保护焊工艺参数的选择及设备安装、调试、保养、维修的能力，钨极、熔化极氩弧焊工艺参数的选择及设备安装、调试、保养、维修的能力，等离子切割、焊接工艺参数的选择及设备安装、调试、保养、维修的能力，具备安装、调试、维修常用焊接设备的能力，为学生能迅速适应以后的实际工作打好基础。 认真贯彻理论联系实际的原则，紧密结合焊接生产实际； 掌握大纲的深广程度，合理处理教材内容； 加强实验和参观，增加感性认识； 有条件的还可以辅以电化教学的手段，使教学活动生动的进行。 二课程教学的基本要求 2.1 本课程的性质及内容 《焊接方法与设备》课程是培养高职“焊接技术及自动化”专业高等技术应用性专门人才的一门专业课，课程内容包括：理论讲授和焊接工艺方法实训两部
分。理论主要讲授焊接责任工程师所必备的工艺方法知识，包括：电弧焊基础知识、焊条电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子弧焊接及切割、电渣焊、电焊及其它焊接方法。焊接工艺方法实训的主要内容是焊接设备的安装、调试、操作与维修。 2.2 通过本课程的教学应使学生达下列要求 2.2.1 掌握焊接方法的本质、电弧焊的基础知识； 2.2.2 掌握焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳气保焊、氩弧焊、电阻焊的特点、应用范围、焊接材料的选用、工艺参数的选择、常用的设备及设备的接线安装； 2.2.3 掌握等离子弧焊接、电渣焊的特点应用范围及常用设备； 2.2.4 了解电子束焊、激光焊、超声波焊、钎焊、摩擦焊、扩散焊。 2.3 绪论 2.3.1 教学要求 a.掌握焊接的概念及焊接的方法分类、焊接过程的物质本质； b.了解焊接方法的发展史、本课程的内容。 2.3.2 教学内容 a.焊接方法的本质及分类：熔化焊接、固相焊接、钎焊； b.焊接方法在工业中地位及发展情况； c.本课程的内容及学习方法。
船舶焊接工艺设计
南通亚华船舶制造有限公司 船舶焊接工艺 QW-YH-JS-03 版本：A 修订次：0 □□□ 状态： 分发号： 2006年6月28日发布 2006年7月1日实施
1.编制说明： 船舶焊接施工工艺是船体施工工艺中的一项重要内容，为了保证公司产品的质量，要求公司有关人员按照此标准严格执行。本工艺由焊接工艺、焊接作业控制、焊条的领用、焊接材料使用部位的一般规定及使用不锈钢焊条的一般要求等内容组成。 2.船体焊接工艺 2.1焊接是本公司生产过程中的关键工序。要求施工人员严格遵照焊接施工工艺的要求进行焊接。如施工中工艺与下列焊接工艺船级社认可文件不符合，需得公司总工程师及技术人员认可并在试验的基础上才能采纳。 2.2焊接工艺船级社认可文件（附焊接工艺船级社认可文件目录）2.2.1手工电弧焊角接焊（J507）的施工工艺按照“G16-HDF07”执行。 2.2.2手工电弧焊角焊（J507，J422）的施工工艺按照“G17-HDF03”执行。 2.2.3埋弧自动焊施工工艺按照“G16-HDF01”执行。 2.2.4手工电弧焊对接焊（J422）的施工工艺按照“G17-HDF02”执行。 2.2.5埋弧自动焊与手工电弧焊仰焊对接焊相结合的施工工艺按照“G16-HDF05”执行。 2.2.6手工电弧焊：平焊的施工工艺按照“G16-HDF010”执行。 2.2.7手工电弧焊：横焊的施工工艺按照“G16-HDF011”执行。
2.2.8手工电弧焊：立焊的施工工艺按照“G16-HDF012”执行。 2.2.9手工电弧焊：仰焊的施工工艺按照“G16-HDF013”执行。 2.2.10手工电弧焊对接焊（J507）25mm钢板，70mm锻件按照“G17-HDF04~05”执行。 2.2.11二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF08”执行。 2.2.12二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（14mm）施工工艺按照“G16-HDF14”执行。 2.2.13二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（8mm）施工工艺按照“G16-HDF15”执行。 2.2.14二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF09”执行。 2.2.15二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（14mm）施工工艺按照“G16-HDF16”执行。 2.216二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（8mm）施工工艺按照“G16-HDF17”执行。 2.3焊接工艺参数 焊接工艺参数主要是指焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度等。而电弧电压和焊接速度，在手工电弧焊中不作原则规定，可根据具体情况掌握。根据我公司的具体工作条件和技术熟练程度，对手工电弧焊的焊接工艺参数做如下规定： 2.3.1手工电弧焊适用的焊接工艺参数
船体焊接原则工艺规范汇总
船体焊接原则工艺规范 1 范围 本规范规定了船体建造过程中船体焊接的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。 本规范适用于船体建造焊接工艺。编写其他各类焊接工艺文件时，亦可参照使用。 2 规范性引用文件 CB999-82 焊缝表面检查要求 Q/SWS 42-010-2003 焊缝返修通用工艺规范 Q/SWS 60-001.2-2001 船舶建造质量标准建造精度 G16-SWS004 焊接材料保管要求 G16-SWSH001 焊接坡口型式 3 焊接前准备 3.1 原则要求 3.1.1 本规范所提供的焊接材料和焊接方法，均应取得国内外船级社认可。 3.1.2 应用CO2气体保护半自动和自动焊、重力焊、下行焊、垂直气电焊及各类衬垫单面焊双面成型等高效焊接方法，应在产品相关工艺文件和施工图中加以明确。 3.1.3 本规范所提供的船体各种规格的板厚，材料级别以及所应用的焊接方法，焊接材料，焊接接头的坡口型式和尺寸、焊接位置等方面的内容，均应获得船级社认可。 3.2 钢种等级与焊接材料的选配 钢种等级与焊接材料的选配，见表1。 表1 钢材等级与焊接材料的选配
3.3 典型结构用焊接材料和焊接方法的规定： 3.3.1 当采用手工电弧焊接时，下列结构的焊接必须选用低氢型焊条焊接。 a) 船体总组立时的环形对接缝和纵桁对接；
b) 具有冰区加强级的船舶，船体外板端接缝和边接缝； c) 主、辅机座、桅杆、吊货杆、拖钩架、系缆桩等承受强大载荷的 舾装件及其所有承受高拉力的零部件； d) 要求具有较大刚度的构件。如首框架、尾框架、以及其与外板和 船体骨架的接缝。 3.3.2 在中、大及总组立的焊接中，下列结构不允许采用立向下行 气体保护半自动焊）。 焊（包括手工电弧焊和CO 2 a) 船体中所有板材的立对接拼缝； b) 具有冰区加强级的船舶，冰刀区域内的所有立对接拼缝和所相关 联的立角焊缝； c) 受强大载荷或具有较大刚度的构件立角焊缝。如：主、辅机座， 吊货杆等； d) 位于0.5L区域内属于横向构件连续，纵向构件不连续的部位角焊。 3.4 焊接材料的焙烘、保管及使用 3.4.1 一般焊接材料的焙烘、保管及使用，按G16-SWS004《焊接材料保管要求》执行。 3.4.2 特殊焊接材料的焙烘、保管及使用，应编制专用工艺文件。 4 人员 4.1 凡是参与焊接工作的焊工必须持有船级社颁发的考试合格证上岗，并只能从事与其考试相应等级范围内的焊缝焊接。 4.2 各种高效焊接方法焊接的焊工（CO2气体保护焊，衬垫单面焊 等）都必 须经过短期培训，并取得合格证书后，方能从事该焊接方法工作 4.3 当验船师或船东驻厂代表要求查阅焊工合格证时，均应出示证件。 5 工艺要求 5.1 焊接坡口型式及加工尺寸应按G16-SWSH001《焊接坡口型式》规定进行。安装精度应符合Q/SWS 60-001.2-2001《船舶建造质量标准建造精度》要求。
船体建造工艺
139.5米甲板驳船体建造工艺 一、概述 1．船型及航区 1．1本船为艉机型、球鼻首、单机单桨、双底单壳、单甲板结构型式。货舱区底部及甲板舷侧为纵骨架式，艏艉区域为横骨架式。 1．2本船为139.5米甲板驳，设计航速12kn 船舶主尺度： 总长：139.50m 垂线间131.40m 型宽32.00m 型深：8.00m 满载吃水5.40m 二、建造方法 根据该船纵向结构特点，本厂在船台上建造和船台上有起吊能力以双层底分段及舷侧分片，首、尾总装，构件组装等。完成该船的建造。 三、船舶施工要求 1．放样与下料。 1．1肋骨型线放样在铁平台上进行。铁平台应平整，四周应圈栏保护。 1．2型线放样应按设计单位提供的型值表型值攀顺，凡涉及船舶主尺度、船体最大轮廓、设计水线进水角等位置点，不能改动。 1．3结构放样前，应先将结构位置线，外板接缝线在肋骨型线图上划好。 1．4所用钢材应预处理，原材料均应由CCS认可的钢厂生产，并盖有船检部门的印记，其表面不准有砂眼，凹陷、夹层、裂纹等缺陷。
1．5曲线另件必须用样板下料，不能徒手划线；结构上的各种开孔，也应用开孔样板划线，用手工圆规切割。 1．6结构下料时，应按板材规格事先作好套料卡片，然后按套料卡进行下料。 1．7所有气割件的自由边缘应用电动砂轮机打磨光顺，焊接边应去除毛疵；入孔、流水孔、透气孔、自由边应无毛刺，无割手感觉，具体标准按《中国造船质量标准》1998并经自检和检验合格后方送船台装配及组装成形边缘应整磨光顺。 1．8尽量采用剪床剪切、圆规切割方法，进行零件下料切割。 1．9本船采用整体建造法，如双层底结构，舷侧结构，机舱结构，首部结构。局部采用分段分片建造，如横舱壁结构，球鼻首结构，主层甲板室结构等，局部采用分段建造,其分段完工后除留船台安装余量外,其他装配余量或加工余量一律切除。分段制作组立后，应注明中凡线、水平线和左右拢线，并打上仲痕作明显的标记，各散装件必须打上段号和件号。船体分段结构应尽可能反身建造，使俯焊达到最大程度，同时应尽可能多采用埋弧自动焊。各分段建造顺序及变形控制工艺可由根据实际情况（如场地安排等）自行决定。 2．船体装配 2．1船台上应划好船台中心线，肋骨检验线、竖好高度标杆，作为船台安装的基准。 2．2在船台安置本船所有台墩，在台墩上铺设K行板，船底板，建造本船双层底结构。 2．3在船台内底板基础上装配焊接货舱舷侧结构、横舱壁结构及首尾结构、舱口围、上层甲板室等结构。
船舶焊接工艺认可过程验证
焊接工艺认可过程验证 验船师彭亮亮 1.问题提出 焊接是船体结构的基本，没有焊接就没有现代船舶工业。每个船厂都必须具有经认可的相关焊接工艺，制定符合生产要求的焊接工艺规程，遵照焊接工艺相关的要求才能进行船舶的焊接作业。因此，一项科学、合理、注重实践的焊接工艺能够有效地指导现场焊接，使船体结构更安全、更合理。鉴于焊接工艺由现场验船师批准，特把实际认可过程中的心得体会提出大家一起交流。不妥之处，一起探讨。 大家一起谈论以下几个问题： 1)WPS（焊接工艺规程）中：（屈服强度小于或等于390N/mm2的钢）的钢级和 厚度适用范围、交货状态及现场性能试验的注意事项 2)pWPS（焊接工艺计划书）中：非破坏性试验、破坏性试验 2.相关要求 1)中国船级社材料与焊接规范2009 3.1.4.3条:（1）对每一强度级别的钢材，适用于与 试验母材韧性等级相同或较低的钢材。（2）对每一韧性级别的钢材，规定屈服强度小于或等于390N/mm2的钢，适用于与试验母材强度级别相同或低两个等级的钢材。 对接：100%外观检查、100%表面和内部无损检测 角接：外观检查、表面无损检测（渗透或磁粉检测） 4)破坏性试验： A.对接：拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、宏观检查和硬度试验（母材规定屈服强度低 于355N/MM2的钢材可免做硬度试验） B.角接（只焊一侧）：宏观检查、硬度测定、破断试验 3.要点： 1)对于钢级的覆盖范围，下表也许有助于理解： 口诀：强度低两级，韧性全覆盖，覆盖又覆盖。 （以EH36为例，对每一韧性级别的钢材，规定屈服强度小于或等于390N/mm2 的钢，适用于与试验母材强度级别相同或低两个等级的钢材，即EH36覆盖 EH32/E级钢；对每一强度级别的钢材，适用于与试验母材韧性等级相同或较低的 钢材，即EH36覆盖DH36/AH36；又因为EH32覆盖DH32/AH32、E覆盖 D/B/A，所以，EH36覆盖以下暗色的钢级。）