船体结构焊接工艺.docx

一、概述：1.本工艺适用于118000T散货船船体钢结构的焊接。有关本工艺中未涉及的内容，请按船体结构焊接原则工艺（ZJSS-CT002-97）浙江船厂工厂标准执行。2.从事船体结构作业的焊工必须通过GL或由GL确认的焊工资格考试，并拥有GL签发或由GL认同的焊工资格证书。3.焊接材料如焊条、焊丝必须采用具有GL证书的厂家生产的产品。焊接材料的管理按浙江船厂工厂标准焊接材料的验收、存放和使用（ZJSS-CT001-97）执行。4.为保证船体焊接过程能顺利进行，焊接设备必须能正常工作，电网电压、保护气体的压力及流量必须保持稳定。采用CO2焊接时，若周围环境的风力在2-3级以上时必须采用防风措施。5.施焊时，尽量采用二氧化碳气体保护焊，或采用较小的焊接电流、较细的焊条（直径4 mm），以减少船体结构的焊接变形。6.采用埋弧自动焊时，在焊接接头的两端应装焊工艺板（收弧、引弧），工艺板的尺寸应不小于100X100，其厚度与被焊工件相同。7.焊道的接头应避开焊缝的交叉点，不允许在焊道转角处或交叉处引弧或熄弧。8.在手工双面对接焊时，背面焊缝根部应彻底清根，然后进行封底焊。9.反面无法施焊或施焊较困难的部位：对接焊缝采用垫板焊，坡口型式见焊接基本规程（ZJC426-KC3-6H201002HB）。角接焊缝采用反面衬垫焊。坡口型式见焊接基本规程 （SDA-BC118KC3-110-(006010)）。 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.部件的拼装1.1 T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。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 (1.2)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。1.3 板材拼接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(4.8)，焊剂SJ1011.3.3 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。 1.4 型材与板材的拼装1.4.1 焊接方法：尽量采用CO2保护焊。焊脚高度参照焊接规格表（SDA-BC118KC3-110-(006-010)）1.4.2 焊接材料: ZQ.YJ501-1或KFX-712C(1.2)等，CO2气体（纯度不低于99.5%）1.4.3焊接顺序: 纵向隔舱壁: 隔舱板拼板按板列对接缝的焊接顺序进行，型材与板材的角接焊可采用间跳法施焊，以减少焊接变形，其焊接顺序如图1-1所示： 横向隔舱壁：横向隔舱壁的对接缝焊接顺序同拼板顺序。板材与型材的角接焊缝由双数焊工从船体中心线向左右两舷 对称地焊接，其施焊的顺序如图1-2所示： 其它形式的板材与型材的拼装与类同。 2. 分段的焊接工艺：2.1 焊接方法:2.1.1 内底板、甲板板、纵舱壁、斜板等较大规格板材的拼板焊缝:采用双面埋弧自动焊。2.1.2 外板接缝:平直部分的外板拼接缝, 采用双面埋弧自动焊。非平直部分的外板接缝,除采用手工电弧焊进行焊接外，有条件的尽量采用二氧化碳衬垫焊。2.1.3 平面纵、横舱壁拼板焊缝；槽型舱壁的垂向焊缝: 采用双面埋弧自动焊。2.1.4内底板、纵舱板、甲板板、外板平直部分、斜板、横舱壁等拼板工艺程序：开坡口（12mm板）拼板埋弧焊加强翻身碳刨埋弧焊定位。2.1.5 角焊缝应尽量采用CO2气体保护焊,减少手工电弧焊。2.1.6 外板与铸钢件的对接：采用手工电弧焊或CO2气体保护焊进行焊接，反面无法施焊的部位采用垫板焊。2.2 焊接坡口要求:2.2.1 对接焊缝：坡口要求按焊接基本规程（ZJC426-6H201002HB）执行。2.2.2 角接焊缝：不开坡口的按焊接规格表（SDA-BC118KC3-110-(006-010)）执行。开坡口的角焊缝按焊接基本规程（ZJC426-6H201002HB）执行。2.2.3 搭接焊缝、垫板焊、塞焊缝见焊接基本规程、焊接规格表。2.3 焊接材料及焊接辅助材料:2.3.1 手工电弧焊: 碱性焊条如E5015/ CJ507等用于较重要结构。 部位参见焊接规格表（SDA-BC118KC3-110-(006-010)）,酸性焊条如E4303 或 J422等用于一般结构或补焊。CO2气体保护焊: ZQ.YJ501-1或KFX-712C(1.2)等，CO2气体（纯度不低于99.5%）2.3.2埋弧自动焊: 焊丝H08MnA/H10Mn2(4.8)，焊剂SJ101等2.3.3单面CO2气体保护衬垫焊: 焊丝 KFX-712C(1.2)等。衬垫：JN系列；CO2气体（纯度不低于99.5%）2.4焊接顺序:分段装配完成后，施焊时应遵循下列焊接顺序原则： 2.4.1 保证钢板和焊接接缝一端有自由收缩的可能性。2.4.2 先焊对其他焊缝不起刚性拘束的焊缝。2.4.3 在构架和板接缝相交的情况下,既有对接缝,也有角焊缝,此时, 应先焊对接缝,然后再焊角焊缝。角接焊缝按先焊立角焊缝后焊平角焊缝的顺序进行。2.4.4 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。2.4.5 靠近大接头两端构件的角焊缝应留200 - 300mm缓焊，待合拢后再焊；靠近大接头的外板与甲板板的角接焊缝，应在大接头施焊结束后进行施焊。3.组装合拢3.1焊接方法：3.1.1内底板的焊接：采用CO2衬垫焊打底，埋弧自动焊盖面3.1.2外板的焊接：采用CO2衬垫焊或手工衬垫电弧焊.3.1.3内底、外底纵骨的焊接：采用手工焊或CO2气体保护焊3.1.4桁材的焊接：采用CO2气体保护焊3.2焊接坡口要求：同2.23.3焊接材料及焊接辅助材料：3.3.1 手工电弧焊: CJ507等。3.3.2 埋弧自动焊：焊丝H08MnA/H10Mn2(4.8), 焊剂SJ101等.3.3.3 CO2衬垫焊： 焊丝ZQ.YJ501-1、KFX-712C(1.2)等。 保护气体 CO2气体(纯度不低于99.5%)。衬垫:JN系列。4. 大合拢4.1 焊接方法:(见第12页附图)4.1.1 外板对接缝:平行中体垂直部分采用CO2衬垫焊或气电垂直焊,舭部转圆处采用手工电弧焊,底部采用单面CO2衬垫焊,横向焊缝采用单面CO2衬垫焊非平行中体部分，有条件的尽量采用单面CO2衬垫焊。4.1.2 纵舱壁对接缝:采用CO2衬垫焊。4.1.3 内底板对接缝: 采用单面CO2衬垫焊打底,再用埋弧自动焊盖面.4.1.4 主甲板对接缝: 采用单面CO2衬垫焊打底,再用埋弧自动焊盖面4.1.5 球扁钢对接: 采用单面CO2衬垫焊4.1.6 顶/底边舱斜板对接: 采用单面CO2衬垫焊4.1.7底边舱斜板与内底板的焊接: 采用CO2气体保护焊4.1.8横舱壁与内底板的角接缝：采用CO2气体保护焊4.1.9 纵骨、桁材对接：采用手工焊或CO2焊。4.1.10 所有角焊缝应尽量采用CO2焊,减少使用手工电弧焊.4.2 焊接坡口要求:同2.2.4.3 焊接材料及焊接辅助材料:4.3.1 手工电弧焊: J507等。4.3.2 埋弧自动焊：焊丝H08MnA/H10Mn2, 焊剂SJ101等4.3.3 CO2衬垫焊：焊丝ZQ.YJ501-1、KFX-712C(1.2)等。保护气体:CO2气体(纯度不低于99.5%), 衬垫: JN系列。4.4 焊接顺序:大合拢接头的焊接在船台上进行，先从龙骨板向左右舷两侧施焊直至舭部，焊好外板接头，随后焊内底板。底部施焊结束后，再焊主甲板和中间甲板，最后对称地施焊舷侧外板的大接缝。为控制船体在船台上的变形，在船台大合拢定位焊后，大接头焊缝暂不焊。待下一个大合拢定位焊结束后，再烧焊。注意：上边舱底板、下边舱顶板与外板之间靠近大接缝的角焊缝、BL15纵桁与外底板的角焊缝等到大合拢后再焊接。三. 焊接检验船体结构的焊接检验应包括下列内容：1.焊接检验应贯穿焊接生产全过程，包括焊前检验、焊接过程检验和焊后成品检验。 2.对焊缝进行外观检查。 3.对焊缝内部质量检查应按规定进行，可采用射线、超声波或由GL认可的其他方法进行检验。4.角焊缝的焊脚尺寸应按焊接规格表（SDA-BC118KC3-110-(006-010)）执行。5.船体结构的焊缝探伤按船体结构焊缝探伤要求（ZJC426- 914-001）执行。四. 焊接施工中的若干问题：1.下雨时焊接施工的管理： 1.1 焊接作业在遮避风、雨、雪的条件下进行，将尽量多的构件在室内或在遮蔽的环境下焊接。1.2 雨水直接降落在坡口一侧时,应禁止施焊。1.3 外面降雨时在舱室里面焊接应严格加以控制。下列情况不应施焊：1.3.1 板厚小于8mm；1.3.2 E级钢；1.3.3 高强钢的T型接头1.4 降雨时应加强焊接材料的管理,如限制焊条的领用时间,使用焊条保温筒等。2.低温环境中的焊接：在低温下施焊时，由于焊缝和热影响区的冷却速度快，金属的硬化倾向增大，容易产生焊接裂缝。因此必须采用适当措施保证焊接质量。2.1钢种与允许的低温环境温度之间的关系：允许的低温环境温度（）对应的钢种 5s355Mpa的高强度钢、铸钢 0 船用碳素钢和高强度钢 -5 一般低碳钢2.2低温环境下施焊应注意的事项：2.2.1预热预热温度通常取100-150,预热范围为焊缝两侧各100mm。测量点离焊缝75mm的位置以上处。2.2.2连续焊接,一次完成。2.2.3 清根应仔细,缺陷应去除干净。2.2.4 必要时应采取挡风措施。2.2.5 焊后应保温缓冷。 2.2.6 焊接材料应注意防潮。3. 高强度钢施焊注意事项: 3.1 了解高强钢使用范围,注意辨别高强钢与普通钢的区别，普通钢底漆为灰色，高强钢的底漆为黄色或蓝色；零件编码标记颜色为白色。3.2 禁止强力装配,高强钢上下不能强力敲掉各种装配马,应用氧-乙炔焰割刀割去马脚,再修补、批平、磨光。3.3 禁止电弧闪击,如果碰电,则在闪击处补焊一段长度50mm的焊道,然后磨平,搭焊长度50mm。3.4 火工矫正温度小于900,浇水温度小于500。3.5 高强钢使用的焊材：手工焊：J507 等 单面CO2衬垫焊：ZQ.YJ501-1、KFX-712C(1.2)等 、 CO2 （纯度99.5%) 埋弧焊：H08MnA气电垂直焊：DWS-43G、JJL-O等。3.6 当高强钢与普通钢焊接时,选用焊材遵循低匹配的原则,手弧焊用J507，埋弧自动焊用H10Mn2+SJ1013.7 高强度钢的预热要求:3.7.1当环境温度在5以下但不低于0,需加热5085;当环境温度在0以下时,需加热至75110. 3.7.2 除环境温度要求外,高强度钢焊接的最低预热温度要求根据板厚与焊接方法决定: 板厚mm最低预热温度焊接方法 30 32 36 40 44 55 手工焊、CO2焊115120128134140151 自动焊8387951021081183.7.3 预热温度应满足3.7.1和3.7.2中之高者。3.7.4 焊接不同板厚的接头,其预热温度应按较厚板的要求确定。3.7.5 定位焊、短焊缝、临时焊缝、修补焊缝等焊接预热温度，应比相应的板厚所要求的预热温度高20左右。3.7.6 预热范围:须在接缝两侧进行预热,预热范围为接头较薄板厚度的4倍(但不大于100mm)。3.7.7预热温度的测温点:距焊缝中心75mm以上。3.7.8 预热方法:凡板厚大于等于30mm的高强度钢焊接接头的预热,均采用电加热器预热.对板厚小于30mm的高强度钢焊接接头,当环境温度低于5时,可采用氧-乙炔火焰预热;当环境温度低于0时,须采用电加热器预热.定位焊、临时焊缝（各种“马”、引弧板、熄弧板等焊接）、修补焊缝可采用氧-乙炔火焰预热。4.大接头坡口根部间隙超差处理办法:4.1大接头焊缝采用手工焊时：当G3时视为超差，处理办法如下：（1） 3G（25或3t/2 小者）：两边或单边堆焊到G（16或t/2 小者），加垫板进行焊接，正面焊完后去除垫板，反面封底焊。（2） G（25或3t/2 小者）：换板，要求所换板的宽度大于300mm。4.2 大接头焊缝采用CO2衬垫焊或垂直气电焊时：当G8时视为超差，处理办法如下：（1） 8G25：两边或单边堆焊到G8，之后按CO2衬垫焊或垂直气电焊的规程进行焊接。（2） G25：换板，要求所换板的宽度大于300mm。5.焊接材料的选用当没有本焊接工艺中要求的焊接材料时,可采用其它焊接材料代替,其基本要求是:（1）取得与本工艺中要求的焊接材料相同的船级（GL）认可（2）其强度与本工艺中要求的焊接材料相当.6.补焊6.1 每道工序中发生的焊接缺陷应及时焊补，焊补完毕后经检验才能进入下道工序。6.2 焊补用焊条等级应与原施焊接头要求的焊材等级要求相同（酸性焊条如SH422焊条不允许用于高强度钢接头的补焊），焊条直径使用3.2-4.0mm,焊接电流不宜过大. 6.3 高强度钢焊接接头等修补焊缝长度不得小于50mm. 6.4 焊补前根据焊接缺陷情况,用碳弧气刨刨出根部光顺圆弧的坡口,缺陷金属应仔细刨净,直至露出致密金属.6.5 气温在0以下(高强度钢在5以下),在焊补处加热至100150,然后施焊。