船体焊接原则工艺规范.doc

GLS332-T50-01-08
广州中船龙穴造船有限公司
文件号
技术管理文件
第 1 页 共 10页
GLS/332-T50-01-08
版本号：
发放号：

船体焊接原则工艺规程

部门：生产管理部工法技术室

编制

校对

审核

标记
处数
修改依据
修改人、日期
审批人、日期
批准

船体焊接原则工艺规程
1 目的
为了保证船舶建造焊接质量，明确船舶建造过程中的焊接材料、焊接方法、焊接过程控制等要求。
2 范围
本规程规定了船体建造过程中船体焊接的焊前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。本规程适用于船体结构建造焊接，其它钢结构及铁舾件等焊接可参照执行。
3 规程引用文件
CB/T 3802-1997 船体焊缝表面质量检验要求
CB/Z39-1987 焊接材料的存放、检查和使用
CB/T3190-1997 船体结构焊接坡口型式尺寸
CB/T3761-1996 船体结构焊缝缺陷修补技术要求
Q/GLSG1402001-2008 船舶工程质量控制标准
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 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 基本原则
5.1 本规程所提供焊接材料、焊接方法、焊接接头的坡口型式和尺寸等方面的内容，均应取得国内外船级社认可。
5.2 应用CO2气体保护半自动和自动焊、埋弧自动焊、垂直气电焊等各类高效焊接方法，应在产品相关工艺文件和施工图中加以明确。
5.3 焊接坡口型式及加工尺寸应按《船体结构焊接坡口型式尺寸》进行。安装精度应符合《船舶工程质量控制标准》要求。
5.4 焊接材料的焙烘、保管及使用要求
5.4.1 一般焊接材料的焙烘、保管及使用，按照CB/Z39-1987《焊接材料的存放、检查和使用》执行。
5.4.2 特殊焊接材料的焙烘、保管及使用，应编制专用工艺文件。
5.5 焊接方法、焊接材料、钢种等级的选用原则，见下表1：

序号
焊接方法
焊接材料
材质范围
适用范围
1
SMAW
手工电弧焊
E4303
A～E
360/410级管子
装配电焊、局部接头焊接、长焊、焊缝修补等。
E5018-1
A～E
360/410级管子
AH32～EH36
和相应等级的铸钢件/锻钢件
2
SAW
埋弧自动焊
焊丝：H08A 焊剂：HJ431
其它等效焊材
A～D
内部结构、内底板、甲板的拼板焊缝
焊丝：H10Mn2
焊剂：SJ101
其它等效焊材
A～E
AH32～EH36
3
FCAW
药芯焊丝CO2气体保护焊
E71T-1
等级：2Y
A～D
AH32～DH36，
碳素钢管
分段结构对接及角接焊、长焊、焊缝的修补等。
E71T-1
等级：3Y
A～E
AH32～EH36，
碳素钢管
和相应等级的铸钢件/锻钢件
4
EGW
垂直气电焊
EG70T-2
Φ1.6
等级：3Y
A～D
AH32～EH36
总组及船坞内搭载旁板，纵、横舱壁的垂直对接焊
5
FCB
焊剂铜衬垫埋弧自动焊
焊丝+表面焊剂+底面焊剂
Y-DL+ NSH-50M+ NSH-1RM
JHW.FCB-1W+JHW.FCB-1
+JHW.FCB-1R 等级：3Y
A～D
AH32～EH36
平面分段流水线拼板
6
HS-MAG
平面流水线纵骨专用焊接方法

E70T-1
Φ1.6
等级：2Y
A～D
AH32～DH36
平面流水线中板材与T 排的角接焊

T型材流水线专用角焊

7
T-bar
E70T-1
Φ1.6
等级：2Y
A～D
AH32～DH36
8
HIAVS高效焊接系统
（门架式双丝埋弧自动焊）
焊丝：H10Mn2 Φ4.0
焊剂：SJ101
等级：2Y
A～D
AH32～DH36
内部结构对接拼板
9
双丝单面CO2
焊丝：YM-55H&SF-1 Φ1.6
碎焊丝:YK-CM Φ1.0
A～D
AH32～DH36
平位置拼板
备注说明：
1）表中焊接材料，认可等级为2Y和3Y的为高强度钢用，认可等级为2和3的为普通强度钢用，并且韧性等级3级高于2级。韧性认可等级较高的焊材可以取代等级较低的,如3Y可以取代2Y使用,但2Y不能代替3Y使用。韧性等级相同时，较高强度钢焊材可以取代普通强度钢焊材，如3Y可以取代3，但3不能代替3Y。
2）焊材的选用原则：按照与母材等强匹配的原则选择；当不同强度级别的母材被焊接时，按“就低不就高”的原则选用焊材。
3）铸钢、吊装吊环必须采用低氢型焊材。
4）碱性焊条和烧结SJ101焊剂焊前必须350℃×(1～2)小时烘干后使用，随用随取。
5）熔练焊剂，焊前必须经过250℃×(1～2)小时烘干后使用。
6）普通酸性焊条受潮，则必须经100℃×1小时烘干后使用。
7）定位焊焊材：定位焊焊材的选择必须按照表1焊材与母材匹配的原则执行。对于船体结构用钢、铸钢等若采用焊条电弧焊进行定位焊，焊材必须为3Y级别的碱性焊条。
8）个别不锈钢零部件的点焊及焊接需采用专门焊接工艺所指定的不锈钢焊材。
9）母材材料不在表中的，其焊接材料按照专门焊接工艺要求执行。
6 工艺要求
6.1 焊前清理
6.1.2 焊前清理要求：焊工必须对焊接坡口及坡口两侧各宽20mm 范围内，角焊缝在焊接宽度方向两侧各宽20mm内，清除氧化物，水份，油污等。
6.1.3 当焊缝清理后未能及时焊接并因气候或其他原因影响而积水，受潮、生锈时，在焊接前应重新清理。当周围风速大于2 秒/米时，需要在焊缝周围布置挡风板。
6.2 定位焊
6.2.1 定位焊中不允许有裂纹、气孔、夹渣存在,当定位焊中有焊接缺陷存在时，在施焊前，必须予以剔除重新定位焊接。
6.2.2 一般强度钢的定位焊长度不小于30mm；高强度钢的定位焊长度不小于50mm 。
6.2.3 在拼板十字接缝交叉处，定位焊离开交叉点距离不小于10倍的板厚。
6.3 引熄弧板选取及安装要求
6.3.1 当采用自动埋弧焊焊接时，焊缝起始端与末端（自由端）必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为（150×150）mm，厚度与焊件相同。当采用单面焊时，引、熄弧板应按特殊要求选用。
6.3.2 当采用手工电弧焊或CO2 自动、半自动焊时，焊缝起始端与末端必须安装引、熄弧板，其大小尺寸为（100×100）mm，厚度与焊件相同。
6.4 焊接过程控制
6.4.1 施焊的焊接参数应严格按工艺规范要求执行。
6.4.2 当采用引、熄弧板焊接时，自动焊应在距焊缝（80～100）mm 处引弧，手工焊应在距焊缝50mm 处引弧。
6.4.3 当焊接采用多层多道焊时，焊工在每一焊道焊后须清除焊渣与飞溅，焊道间的接头应相互错开至少30～50mm。
6.4.4 焊缝末端收弧处应填满弧坑，通焊孔或止漏孔应具有良好的包角焊。
6.4.5 船体分段在焊接中，分段两端的纵横向构件角焊应留有250mm 长度的距离暂不焊接；对于T-bar的纵向构件角焊，应留有180mm长度的距离暂不焊接，以上没焊接的焊缝待分段与分段合拢后再进行焊接。
6.4.6 焊脚管理规定：实际焊脚大小按照设计负公差执行，但不小于设计焊脚的0.9倍。
6.5 焊接完毕后处理
焊工焊接结束后，必须清理焊缝上的焊渣、焊缝周围的飞溅等。
6.6 特殊钢种和大厚板的焊接要求
6.6.1 对有特殊要求的钢种或大厚板（t≥50mm），焊接时应编制专用焊接专用工艺，并严格按要求执行。
6.6.2 若板厚超过29mm或碳当量Ceq＞0.41%，焊接前则应该预热，预热温度为50～150℃，预热范围坡口两侧80～100mm。
6.7 铸钢件的焊接
6.7.1 预热温度：一般为100～150℃，预热范围坡口两侧80～100mm。
6.7.2 层间温度：不能超过250℃，不低于100℃。
6.7.3 焊接结束后立即用石棉保温材料覆盖缓冷。
6.7.4 焊后热处理主要要求：
6.7.4.1对于需要热处理的部位：局部去应力热处理温度范围为550±30度，在此温度范围内保温时间为（2分钟/每1mm板厚）但不超过2.5小时。
6.7.4.2加热与冷却速度要求缓慢（工件温度在300度以上时尤其注意监控）。
6.8 雨天及潮湿天气条件下的焊接要求
6.8.1 由于下雨、冷空气或其它原因使空气湿度大，焊接接头有潮湿时必须用火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间水分彻底烘干才可焊接。
6.8.2 雨天情况下的焊接要求：焊接过程中被焊接构件以及焊接材料和焊接设备要有充分有效的保护，以防止风雨、潮湿和冷空气的影响，必要时可根据情况要求烘干和停工。
6.8.3 处于露天的焊接部位在下雨的天气下必须停工。
6.8.4 满足下列全部条件可以在雨天施工
6.8.4.1焊接工作场所有充分遮挡，包括焊接部位、焊材、焊接设备及焊工都要被有效遮挡。
6.8.4.2焊接部位（包括焊缝正面与反面）干燥，并在焊接过程中不会有流水影响。焊接接头或周围已经潮湿的可以参照第6.3条处理。
6.8.4.3高强度钢、铸钢焊接时，必须保证焊缝周围100mm范围内干燥。
7 船体焊接顺序和各阶段焊接方法应用
7.1 焊接顺序原则要求
7.1.1 当构件中存在对接焊缝、角接焊缝时，通常先焊对接焊缝，再焊角接焊缝。对于角接焊缝，应先焊立角焊，再焊平角焊。
7.1.2 应考虑起始焊接时，不能对其他焊接形成强大的刚性约束。
7.1.3 每条焊缝焊接时，尽量保持其一端能自由收缩。
7.1.4 当采用手工焊接，焊缝长度＞2000mm 时，应采用分中逐步退焊法焊接。
7.1.5 分段构架焊接，焊工应成双数由中间向四周分散焊接。
7.2 焊接顺序举例
7.2.1 典型的封板及拼板焊接顺序
7.2.1.1长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序,见图1。

图1 长方或圆形工艺孔封板焊接顺序
7.2.1.2 拼板焊接顺序,见图2。

图2 拼板焊接顺序
7.2.2 分段焊接顺序
分段焊接顺序，先焊外板与外板之间的拼板焊缝，然后焊构架之间的对接焊缝，再焊构架与构架间的角焊缝，最后焊构架与外板之间的角焊缝。见图3

图3 内部结构焊接顺序
7.2.3 总段焊接顺序
当分段总组、预搭载、搭载时的焊接顺序，应遵循先焊大合拢对接缝，次焊骨材对接，最后焊骨材角焊缝。
7.3 船体制造各阶段焊接方法的应用说明
7.3.1 大、中、小组立优先采用的焊接方法，见下表2：
序号
部件与接头
焊接方法
备注
1
平板对接
FCB
HIAVS
SAW
自动
2
T型材的焊接
T-bar
CO2自动小车角焊
自动
3
纵骨的角接
CO2自动小车角焊
CO2半自动焊
自动
半自动
4
加强筋的角接
CO2自动小车角焊
CO2半自动焊
自动
半自动
5
纵骨的角接
HS-MAG
CO2半自动焊
自动
半自动
6
分段构件之间的角接
构件与板的角接
CO2半自动焊
CO2自动小车角焊
半自动
自动
7
曲面板的拼接
CO2单面衬垫焊
半自动
8
内部小构件对接
CO2半自动焊
半自动
7.3.2 总段及预搭载组立应用的焊接方法，见下表3:
序号
分段接头
位置
焊接方法
备注
1
内底板对接
主甲板对接
平位置
CO2自动（半自动）单面衬垫焊+SAW
双丝单面CO2
自动（
半自动）+
自动
2
外底板对接
平位置
CO2单面衬垫焊
半自动
3
底部中（旁）纵壁对接
立位置
CO2单面衬垫焊
半自动
4
舷侧外板
平/横
立
CO2单面衬垫焊
（垂直气电焊）
半自动
自动
5
外板曲线位置对接
线形
CO2单面衬垫焊
半自动
6
纵、横舱壁对接
立位置
垂直气电焊
自动
7
舷侧外板与底部外板
横位置
CO2单面衬垫焊
半自动
8
纵、横舱壁与内底板
平角接
CO2半自动焊
CO2自动小车角焊
半自动
自动
9
机舱、首、尾平台对接
平位置
CO2单面衬垫焊
自动
10
骨材，水平桁材，加强材、筋板对接
全位置
CO2单面衬垫焊
半自动
7.3.3 船坞搭载应用的焊接方法
7.3.3.1船舯主体大合拢对接焊缝，见下表4:
序号
分段接头
位置
焊接方法
备注
1
内底板对接（前后）
主甲板对接（前后）
平位置
CO2自动（半自动）单面衬垫焊+SAW
双丝单面CO2
自动（
半自动）+
自动
2
外底板对接（前后）
平位置
CO2单面衬垫焊
半自动
3
底部中（旁）纵壁对接
立位置
CO2单面衬垫焊
半自动
4
舷侧外板对接（前后）
立位置
垂直气电焊
自动
5
旁纵壁板对接（前后）
立位置
垂直气电焊
自动
6
内部平台板（前后）
平位置
CO2单面衬垫焊
半自动
7
外板（舭部）曲线位置对接（前后）
曲线
CO2单面衬垫焊
半自动
8
骨材，水平桁材，加强材、筋板对接
全位置
CO2单面衬垫焊
半自动
9
纵壁与横壁
立角接
CO2自动（半自动）角焊
自动（半自动）
7.3.3.2艏艉（包括机仓段）大合拢对接焊缝，见下表5:
序号
分段接头
位置
焊接方法
备注
1
甲板对接（前后）
平位置
CO2自动（半自动）单面衬垫焊+SAW
自动（
半自动）+自动
2
内部平台板（前后）
平位置
CO2单面衬垫焊
半自动
3
外板曲线位置对接（前后）
曲线
CO2单面衬垫焊
垂直气电焊
半自动
自动
4
各纵壁板对接（前后）
立位置
垂直气电焊
自动
5
骨材，水平桁材，加强材、筋板对接
全位置
CO2单面衬垫焊
半自动
6
纵壁与横壁
立角接
CO2自动（半自动）角焊
自动（半自动）
8 焊缝检验
8.1 焊缝外观检验
8.1.1 焊缝尺寸须按照CB/T 3802-1997《船体焊缝表面质量检验要求》或有关施工图和工艺文件的要求。
8.1.2 焊工焊接结束后，必须对自己所焊的焊缝，敲清焊渣及焊缝周围的飞溅，并检查焊缝外表质量是否符合验收质量要求。
8.1.3 当焊缝外表存在焊接缺陷时，焊工必须先剔除焊接缺陷，并修补完整。
8.2 焊缝无损检验
8.2.1 焊缝无损检查应根据有关施工图或工艺文件中的要求执行，并由检验员根据本船焊缝无损检验检查要求按比例进行抽查，评定标准按该船施工工艺文件要求执行。
8.2.2 当无损检验检查后，焊缝存在超标的焊接缺陷，焊工必须进行返修。焊缝返修按Q/CB/T3761-1996《船体结构焊缝缺陷修补技术要求》。
8.2.3 当检查段在一端或两端存在危险性缺陷时，应在其延伸方向追加一检查段。
8.3 焊接密性检查
8.3.1 当分段全部焊接结束后，应对需密性的舱室周边焊缝进行气密性试验，当确认焊缝无渗漏时方算结束。
8.3.2 当焊缝中存在渗漏时，焊工应对渗漏的焊缝，采用碳刨或风铲剔除，随后补焊，并重新进行气密性检查，直至焊缝无渗漏产生。

附件1：龙穴造船船体基本坡口节点图
第 10 页 共 10 页