船舶材料与焊接
船舶材料与焊接简答题复习题
船舶与海洋工程简答题1.C对钢铁性能有何影响?答:形成固溶体和渗碳体,强度增加,塑性、韧性降低,随着碳含量的增加,渗碳体呈粗大片状。
2. 根据相图,说明亚共析钢凝固后冷却时相的转变过程和常温组织。
答:当温度降至GS线以下,γ中析出α相,随着温度的降低,剩余γ碳含量沿GS 线增加;当温度达到PSK线或727℃时,剩余γ碳含量为共析点成分,发生共析反应,生成珠光体,γ→α+Fe3C,所以亚共析钢的常温组织为α+P。
3.相图上铸造工艺最好的合金是?锻造时加热温度在哪个相区?为什么?答:共晶合金,C%=4.3%,因为温度间隙和成分间隙最小,在奥氏体相区,因为奥氏体塑性好,强度底,易于锻造加工。
4. 碳含量0.3%的铁-碳合金,回答以下问题1)凝固为奥氏体后相变过程答:当温度降至GS线以下时,γ中析出α相,随着温度的降低,剩余γ碳含量沿GS线增加,当温度降至PSK线或727℃时,剩余γ碳含量为共析点成分,发生共析反应,生成珠光体,γ→α+Fe3C,所以碳含量0.3%的铁碳合金的常温组织为α+P。
2)常温组织有哪些相?质量百分比各是多少?答:α+P,P=3/8%3)一般强度船体结构用钢的碳含量为0.21%,其组成相与碳含量0.3%相比,第二相的质量百分数和分布有何变化?答:一般强度船体结构钢中,P=0.21/0.8%其中的渗碳体呈更细小的片状,更弥散地分布于显微组织中。
5.什么是调质处理?在船体结构用钢中是哪种供货状态的钢?其焊接性如何?答:淬火后高温回火,这个操作为调质处理。
船体结构用钢中是供货状态表明QT的钢材;淬火回火钢的显微组织是回火索氏体,焊后热影响区粗晶区多为马氏体、贝氏体、铁素体等混合组织。
6. 调质处理时需先经过淬火然后回火,为什么不直接回火?答:淬火后会形成晶粒细小的马氏体,回火时晶格尺寸不改变且位相基本不变,易于得到晶粒细小且没有脆性的组织。
8.如图示某亚共析钢的CCT图,说明冷却速度分别为1℃/s和100 ℃/s时,得到的显微组织是什么?各自的力学性能是多少?说明力学性能变化的机理。
船舶材料与焊接
0~-60
≥ 42 ≥ 28 ≥ 46 ≥ 31 ≥ 50 ≥ 33 ≥ 55 ≥ 37
A级船板钢
化学成分
微观结构
原子结构:电子结构和化学键性质 (Å) 晶体结构:原子排列方式和晶体缺陷
(Å ~nm ) 组织结构:物相的尺寸、形貌和分布。
(nm~µm~mm)
组织结构
组织结构
焊缝区
熔合线
谢 谢!
船舶材料的微观世界
《船舶材料与焊接》
钢材成本占船舶总体成本的20%左右,占 采购成本的40~50%。
焊接工时占船体建造总工时的30~40%, 焊接成本占船体建造总成本的30~50%。
船舶钢材的规格:板材、型材、管材
船舶钢材的规格:板材、型材、管材
船舶材料的牌号:一般强度、高强度、超高强度
热影响区——粗晶区
热影响区——细晶与混晶区
热影响区——细晶区
热影响区——混晶区
力学性能:强度、塑性、韧性
钢材成分和焊接工艺决定微观结构,微观 结构决定力学性能,力学性能保障船体安 全,不会发生过量塑性变形和断裂。
船舶建造过程中,既要注意控制船体结构 的宏观形状(控形),也要注意控制船舶 材料的微观结构(控构)。
Grade A、B 、D、E
Tensile test
Reh (MPa)
Rm (MPa)
A(%)
V-impact test, J (average)
Temperatu re℃
P
T
Z direction (%)
≥235 400~520 ≥22 +20~-40 ≥ 41 ≥ 27
AH32~FH32 AH36~FH36 AH40~FH40
≥315 440~570 ≥22 ≥355 490~630 ≥ 21 ≥390 510~650 ≥ 20
ABS_PART2_2009_CH_材料与焊接规范
如果任何试样显示出有加工缺陷或出现缺陷,可将该试样报废并用另一试样来代替。对于锻
ABS 美国船级社规范·2009
2-1-1
件,如果在试验期间出现缺陷而且是由钢的断裂、裂纹或白点引起的,则不允许复验。 9.5 复验
试验之前,在试样上刻划出记号表示标距长度,如果任何拉伸试样的延伸率百分比小于规定 值而且断裂的任何部分距一支 50 mm (2 in.)试样的标距长度中心大于 19 mm (0.75 in.)的距离或在一 支 200 mm (8 in.)试样的标距长度中间一半以外的地方,在这些情况下,应允许复验。 9.7 拒收的材料
美国船级社 (ABS)
材料和焊接规范
第 2 部分 (摘要)
2009 版
ABS 美国船级社规范·2009
2-1-1
第 2 部分 第一章 船体结构用材料
第一节 一般要求
1 试验与检验 1.1 概述
拟用于建造船体及分级或建议分级船舶设备并经受试验与检验的所有材料都应使验船师满意 并符合以下要求或其等同要求。其性能不同于本标准中规定的那些特种材料,其试样以及力学试 验程序经申请可予以批准,适当考虑材料生产所在国的既定惯例及材料拟用于的目的,诸如材料 被用于的部件,船舶类型以及预期的使用,船舶结构的性质。 1.2 生产商的认可 (2003)
圆形试样
d = 直径,mm a = 厚度,mm Lo = (2005) 原始标距
长度,mm Lc = (2005) 平 行 长
度,mm A = (2005) 原始横截
面面积,mm2 R = 圆角半径,mm
板状试样
船舶材料与焊接
一、填空题1.强度是指金属材料在(静)载荷作用下,抵抗(塑性变形)或(断裂)的能力。
2.有一钢试样,其横断面积为100mm2,已知钢试样的σs=314MPa,σb=530MPa,拉伸试验时,当受到拉力为(31400N )时,试样出现屈服现象,当受到拉力为( 53000N )时,试样出现缩颈。
3.500HBW5/750表示用直径( 5 )mm,材料为(硬质合金)球形压头,在( 7355 )N压力下,保持( 10~15 )S,测得的(布氏)硬度值为( 500 )。
4.填出下列力学性能指标和符号:屈服点(σs ),抗拉强度(σb )。
洛式硬度C标尺( HRC ),伸长率(δ),断面收缩率(ψ)冲击韧度( a K)。
5.常见的金属晶格类型有(体心立方晶格)、(面心立方晶格)、(密排六方晶格)、三种。
(1)面心六方晶格(2)密排六方晶格6.碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化,在1148°C时,碳的溶解度可达( 2.11% ),在727°C时碳的溶解度可达( 0.77% )。
7.铁碳合金的基本组织有8种,他们是(铁素体F ),(奥氏体 A),(渗碳体Fe3C ),(珠光体P ),(莱氏体Ld ),8.当含碳量小于( 0.25% )的钢为低碳钢,当含碳量为( 0.25%~0.60% )的钢为中碳钢,当含碳量大于( 0.60% )的钢为高碳钢。
9.根据工艺的不同,钢的热处理方法可分为(退火),(正火),(淬火),(回火),(表面热处理)。
10.合金钢按用途分类可分为(合金结构钢),(合金工具钢),(特殊性能钢)三类。
11.一般强度船体结构刚按材料等级分为( A ),( B ),( D ),( E )四种12变形铝合金根据主要性能特点不同分为(防锈铝),(硬铝),(超硬铝),(锻铝)等几种。
13型号为E5015(J507)的结构钢焊条,50(抗拉强度最低为490MPa)15(低氢钠型)其适用的焊接电源量是(直流反接)。
中国船级社材料与焊接规范
中国船级社材料与焊接规范中国船级社(China Classification Society)是一家海事船舶分类社,其成立于1956年。
作为中国唯一一家具备船舶分类资质的组织,中国船级社事关着中国船舶行业的安全与发展。
其中,中国船级社材料与焊接规范,作为中国船舶制造业发展过程中的重要组成部分,其重要性不言而喻。
一、中国船级社材料规范中国船级社材料规范主要包括了船舶结构、船舶设备、公用配件等多个领域。
其中最为重要的是船舶结构材料规范。
这个规范主要涉及到钢材、铝合金、铜、镍、锆等多种船用材料的标准。
这些材料标准包括了生产、化学成分、热处理、力学性能、焊接性能、超声波探伤、外观及尺寸等多个方面。
在船舶结构应用方面,中国船级社材料规范的重要性体现在以下几个方面:1.保证了船舶的安全性能。
船舶作为水上交通工具,其材料的质量和性能对船舶的安全性能至关重要。
中国船级社材料规范的制定,保障了材料的质量标准,在一定程度上保证了船舶的安全性能。
2.促进了中国船舶行业的发展。
船舶结构材料规范的标准化,促进了船舶制造行业的发展和提高。
同时,对于国内相关材料生产厂商和贸易商也有了更为明确的标准和规范。
3.提高了产品的质量信誉。
中国船级社作为国际知名的船舶分类社,其制定的船舶结构材料规范成为了国际上认可的标准之一。
在全球船舶市场中,采用符合中国船级社材料规范的船舶,具备了更高的信誉和竞争力。
二、中国船级社焊接规范在船舶制造业中,焊接是一项十分关键的工艺。
焊接的质量直接关系到船舶的使用寿命、安全性能和航行效率。
中国船级社焊接规范对于船舶制造业的发展同样十分重要。
中国船级社焊接规范主要包括船体结构焊接规范、设备管路焊接规范和焊接材料规范等方面。
这些规范涵盖了焊接操作、设备选择、焊接材料选择、非破坏性检测、焊接质量评定等多个环节。
遵守这些规范,可以保证船体结构的焊接质量满足要求,从而确保船舶的安全性能。
需要注意的是,中国船级社焊接规范的完善,还需要与合适的材料和设备相结合。
船舶建造工艺之船舶焊接
船舶建造工艺之船舶焊接船舶焊接是船舶建造工艺中至关重要的一环,它直接关系到船舶的结构强度和航行安全。
船舶焊接工艺的发展经历了多年的演变和改进,如今已经成为船舶建造中不可或缺的一部分。
本文将就船舶焊接的工艺特点、材料选择、焊接方法和质量控制等方面进行详细介绍。
船舶焊接的工艺特点船舶焊接的工艺特点主要体现在以下几个方面:1. 大型结构:船舶是大型的结构工程,因此船舶焊接需要考虑到大尺寸结构的焊接工艺和设备,以确保焊接质量和效率。
2. 多种材料:船舶的结构材料涵盖了钢、铝合金、不锈钢等多种材料,因此船舶焊接需要考虑到不同材料的焊接特性和要求。
3. 耐腐蚀性要求:船舶长期处于海洋环境中,因此船舶焊接需要考虑到材料的耐腐蚀性能,以保证船舶结构的长期稳定性。
材料选择船舶焊接所使用的材料主要包括钢、铝合金和不锈钢等。
钢是船舶结构中最常用的材料,其焊接性能良好,适用于大部分船舶结构的焊接。
铝合金由于其轻质和良好的耐腐蚀性能,逐渐在船舶建造中得到广泛应用,其焊接需要考虑到氧化膜清除和预热等特殊工艺。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,适用于船舶的特殊部位和设备,其焊接需要考虑到焊接接头的防氧化处理和后续的热处理工艺。
焊接方法船舶焊接的方法主要包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
手工电弧焊是最常用的焊接方法,适用于船舶结构的一般焊接,其操作简单,适用范围广。
埋弧焊适用于对焊缝质量要求较高的船舶结构,其焊接速度快,焊缝质量稳定。
气体保护焊适用于对焊接环境要求较高的船舶结构,如铝合金和不锈钢的焊接,其焊接过程中需要保护气体的使用,以确保焊接接头的质量。
质量控制船舶焊接的质量控制是船舶建造中的关键环节,其质量直接关系到船舶的结构强度和航行安全。
质量控制主要包括焊接工艺的制定和验证、焊接接头的质量检测和评定等方面。
在焊接工艺的制定和验证中,需要考虑到材料的选择、焊接方法的确定、焊接工艺参数的设置等方面,以确保焊接接头的质量和稳定性。
船舶材料与焊接选择题期末复习
船舶材料与焊接选择题总1.温度912℃以上,亚共析钢相的晶格结构是()A.体心立方B.密排六方C.面心立方D.体心正方答案:C2.亚共析钢常温组织的相结构是()A.固溶体B.化合物C.固溶体+固溶体D.机械混合物答案:C3.下列铁的晶格结构中,碳溶解度最大的是()A.α-FeB.γ-FeC.α’-Fe(马氏体)答案:B4.下列铁的平衡状态相结构中,碳含量最高的是()A.α-FeB.γ-FeC.α’-Fe(马氏体)D.PE.Fe3C答案:E5.以下是合金铸造缺陷的是()A.裂纹B.偏析C.折叠D.层状撕裂答案:B6.关于引起上述(第5题)缺陷的原因,不正确的是()A.先结晶晶核的成分与后结晶的枝晶存在化学成分差B.先结晶的铸锭壁与后结晶的铸锭芯部存在化学成分差C.先结晶的晶粒与后结晶的晶粒存在化学成分差D.先结晶的晶粒与后结晶的晶粒存在温度差答案:D7.珠光体是()A.固溶体B.化合物C.机械混合物D.组成相任意比值的机械混合物答案:C8.铸造不能产生的强化机制是()A.细晶强化B.加工硬化C.固溶强化D.第二相强化答案:B9.亚共析钢的常温组织是()A.F+PB.FC.PD.P+Fe3C答案:A10.温度912℃以上,亚共析钢的相是()A.F+AB.PC.AD.A+Fe3C答案:C11.含碳量0.3%的铁-渗碳体合金属于()A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.共晶白口铁答案:A12.含碳量0.45%的铁-渗碳体合金属于()A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.共晶白口铁答案:A13.含碳量0.2%的铁-渗碳体合金属于()A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.工具钢答案:A14.含碳量0.3%的铁-渗碳体合金中,渗碳体的质量百分比是()A.4%B.37.5%C.11.3%D.88.7%答案:A15.消除焊接残余应力的热处理是()A.正火B.淬火C.退火D.回火答案:C16.下列关于索氏体的说法,正确的是()A.与珠光体的相一样,均为铁素体和渗碳体固定混合比的机械混合物B.与珠光体显微组织的形貌一样,均为片状相间的混合物C.与珠光体显微组织的晶粒大小一样,均以片间厚度为有效晶粒尺寸D.与珠光体的力学性能一样答案:A17.下列关于屈氏体的说法,正确的是()A.与珠光体的相一样,均为铁素体和渗碳体固定混合比的机械混合物B.与珠光体的强度相同C.与珠光体显微组织的晶粒大小一样,均以片间厚度为有效晶粒尺寸D.与珠光体的硬度相同答案:A18.下列关于亚共析钢正火处理的说法,正确的是()A.铁素体加热时转变为奥氏体,珠光体在加热时保持不变B.铁素体和珠光体在加热时均转变为奥氏体C.铁素体加热时保持不变,珠光体在加热时转变为奥氏体D.冷却下来后转变为粗大片状相间的珠光体答案:B19.亚共析钢正火后的显微组织是()A.奥氏体B.铁素体+马氏体C.铁素体D.铁素体+索氏体答案:D20.亚共析钢的正火与退火,说法不正确的是()A.正火的显微组织晶粒较退火的细小B.正火钢较退火钢的强度更高C.正火钢较退火钢的硬度更高D.正火后显微组织中固溶体相的质量分数比更高答案:D21.固态相变的加热目的是()A.得到奥氏体B.得到马氏体C.得到珠光体D.消除应力答案:A22.淬火的目的是为了得到()A.马氏体B.奥氏体C.珠光体D.回火马氏体答案:A23.分析合金在不同温度和不同含量时相的存在状态,采用()A.碳当量图B.连续冷却转变图C.相图D.TTT曲线答案:C24.TT T (time, temperature, transformation)曲线用于分析()A.不同碳含量的合金焊接性难易B.不同温度下过冷奥氏体转变状态C.不同成分的合金在不同温度下相的存在状态D.材料的可塑性加工性答案:B25.关于固态相变,不正确的是()A.通过改变相的种类,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的B.通过改变晶粒大小,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的C.通过改变位错密度,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的D.固态相变不会改变第二相的分布形态答案:D26.亚共析钢经过正火后,通过(),从而显著改变显微组织状态,力学性能更好A.产生新的固溶体B.细化晶粒尺寸C.产生新的化合物D.增加位错密度答案:B27.关于塑性加工的说法,不正确的是()A.通过塑性加工产生塑性变形,增加位错密度和破碎晶粒,以提高强度和硬度的工艺B.利用钢加工硬化的原理进行塑性变形提高强度和硬度C.脆性材料如玻璃,其拉伸曲线只有弹性部分,因而不具备塑性加工能力D.材料无论其拉伸曲线是否有硬化部分,均具备可塑性加工性答案:D28.关于铸造,不正确的是()A.通过形成固溶体,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的B.通过改变晶粒大小,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的C.通过增加位错密度,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的D.通过形成化合物,从而改变显微组织状态,达到改变力学性能的目的答案:C29.晶格缺陷中的点缺陷是指()A.固溶体B.化合物C.位错D.晶界答案:A30.相变过程中发生体积显著增加的是()A.体心立方相转变为面心立方相B.面心立方相转变为体心立方相C.面心立方相转变为体心正方相D.体心正方相转变为面心立方相答案:B31.加热到奥氏体后,将亚共析钢在空气中冷却,为()工艺A.正火B.退火C.淬火D.回火答案:A32.将高强钢加热到奥氏体后,在油中冷却,为()工艺A.正火B.退火C.淬火D.回火答案:C33.不能消除残余应力的加热是()A.加热到100℃B.加热到0.4T熔C.加热到A1线以上D.加热到A3线以上答案:A34.对材料进行加热,随温度的升高,材料显微组织状态变化趋势顺序是()A.消除残余应力→加工硬化现象消失→珠光体转变为奥氏体→铁素体转变为奥氏体B.加工硬化现象消失→消除残余应力→珠光体转变为奥氏体→铁素体转变为奥氏体C.消除残余应力→加工硬化现象消失→铁素体转变为奥氏体→珠光体转变为奥氏体D.消除残余应力→珠光体转变为奥氏体→加工硬化现象消失→铁素体转变为奥氏体答案:A35.随冷却速度的增加,下述说法正确的是()A.对相变来说,过冷度增加;对结晶过程来说,过冷度减小B.对相变来说,过冷度减小;对结晶过程来说,过冷度减小C.对相变来说,过冷度增加;对结晶过程来说,过冷度增加D.对相变来说,过冷度减小;对结晶过程来说,过冷度增加答案:A36.关于焊接残余应力和变形的产生原因,说法正确是()A.加热时焊缝产生了压缩塑性应变B.加热时焊缝产生了压缩弹性应变C.冷却时焊缝产生了压缩弹性应变D.冷却时焊缝产生了压缩塑性应变答案:A37.t8/5是指()A.焊后冷却时800℃降至500℃的时间B.焊后冷却时80℃降至50℃的时间C.焊接过程中温度由500℃升至800 ℃的时间D.焊接过程中温度由50 ℃升至80 ℃的时间答案:A38.与焊接热输入量大小无关的是()A.焊接电流B.焊接电压C.焊接速度D.焊接工件强度答案:D39.下列热影响区中,经历热循环温度最高的是()A.粗晶区B.临界温度以下区C.不完全重结晶区D.细晶区答案:A40.以下()不是产生焊接残余应力的原因A.相变B.焊接温度场C.焊接热胀冷缩和结构刚性约束产生的压缩塑性应变D.焊接热胀冷缩和结构刚性约束产生的拉伸塑性应变答案:D41.焊接接头的热影响区中,综合机械性能最好的区域是()A.熔合区B.粗晶区C.细晶区D.不完全重结晶区答案:C42.电弧可用于焊接热源,下列因素中不正确的是()A.电弧有很高的温度B.电弧导通焊丝端部与工件形成电路C.电弧产生大量的热D.电弧中带电粒子保护焊缝不被氧化答案:D43.一般强度钢的焊接热影响区中,综合力学性能最好的区域是()A.熔合区B.粗晶区C.细晶区D.不完全重结晶区答案:C44.活泼金属焊接时,采用()可以获得元素烧损最少的焊缝A.焊条电弧焊B.氩弧焊C.埋弧焊D.CO2气体保护焊答案:B45.各焊接方法焊接相同厚度工件时,热影响区最窄的是()A.焊条电弧焊B.激光-电弧混合焊C.埋弧焊D.CO2气体保护焊答案:B46.下图示为矩形工件产生的焊接变形,采用加热矫正时对板()A.上边加热,加热区为倒三角形B.下边加热,加热区为倒三角形C.上边加热,加热区为正三角形D.下边加热,加热区为正三角形答案:D47.不锈钢焊接时,焊接材料应根据()选用A.力学性能与母材相匹配B.屈服强度与母材相匹配C.冲击韧性与母材相匹配D.抗腐蚀性能与母材相匹配答案:D48.下列各材料中,()可为液化天然气舱壁材料A.一般强度A级钢B.E32C.06Cr17Ni12Mo2D.9Ni答案:D49.下列关系铝合金的说法,不正确的是()A.其熔点远低于钢材B.其密度约为钢的1/3C.焊接材料选用与母材化学成分相同D.焊接方法可选用CO2气体保护焊答案:D50.下图所示的焊接变形,是因为()产生的A.上侧焊缝区域的横向收缩B.下侧焊缝区域的横向收缩C.上侧焊缝区域的垂向收缩D.下侧焊缝区域的垂向收缩答案:A51.上题中图示的矩形工件的焊接变形,采用加热矫正时对板()A.上侧加热,加热区为倒三角形B.下侧加热,加热区为倒三角形C.上侧加热,加热区为正三角形D.下侧加热,加热区为正三角形答案:D。
船舶建造工艺之船舶焊接
船舶焊接的重要性
船舶焊接是船舶建造过程中的关键环节,其质量直接影响到船舶的性能和安全。
随着船舶制造业的发展和技术的不断进步,对船舶焊接的要求也越来越高,需要不 断提高焊接技术水平,以满足船舶制造业的发展需求。
船舶焊接技术的发展对于推动我国船舶制造业的转型升级、提高国际竞争力具有重 要意义。
02
利用射线、超声、磁粉、涡流 等无损检测技术,对焊接内部 和表面进行全面检测,以发现 潜在的缺陷。
力学性能检测
对焊接接头的拉伸、弯曲、冲 击等力学性能进行测试,以评 估其承载能力和安全性。
密性检测
通过压力试验或真空试验等方 法,检测焊接部位的密封性能 ,确保船舶的长期稳定运行。
焊接质量控制措施
焊接工艺评定
焊接材料
01
02
03
焊条
根据母材的材质和焊接工 艺要求选择合适的焊条, 如碳钢焊条、不锈钢焊条 、铝及铝合金焊条等。
焊接填充材料
根据焊接工艺要求选择合 适的焊接填充材料,如金 属粉末、金属丝等。
保护气体
在气体保护焊中,选择合 适的保护气体,如二氧化 碳、氩气等。
焊接设备
01
02
03
04
电弧焊机
包括交流弧焊机、直流弧焊机 、逆变弧焊机等,用于提供焊
船舶焊接是船舶制造中的重要工艺,广泛应用于船体结构、船舶机械、船舶电气 设备等各个领域。
船舶焊接的特点
船舶焊接具有高效、节能、节材 、低成本等优点,能够大幅度提 高船舶建造效率,缩短建造周期
。
船舶焊接的接头强度高、质量稳 定,具有良好的抗疲劳、耐腐蚀 性能,能够保证船舶的安全性和
使用寿命。
船舶焊接的灵活性高,适应性强 ,能够实现各种复杂结构的焊接
中国船级社(CCS)《材料与焊接规范》2012年修改通
第 8 节 信息提供与保密
第 8 节标题改为“信息提供与保密”。
2.8.2.1(3)修改如下:
“2.8.2.1(3) 第三方独立审核机构代表,如认可的认证机构(ACB)代表、国际船级社协 会(IACS)观察员等,以及欧盟委员会(EU)代表或船旗国政府代表对 CCS 进行审核或评估时, 在不违反船旗国法律的前提下,在审核或评估期间可以查阅 CCS 入级船舶的有关证书、文 件和信息。”
6
1
7
* 正式批准函
1
7
* 重要设备证书
2
7
B. 营运船
第1页
信息类别
* 船级服务 --所有船级检验的日期(年月) --船级证书到期日期 --证书/报告 --过期检验 --船级条件/遗留项目的内容 --过期的船级条件/遗留项目的内容 --船舶的状况评估报告 * 法定服务 --法定检验到期日期 --法定证书到期日期
中国船级社
材料与焊接规范
2012 年修订内容
2012 年 7 月 1 日生效
北京 Beijing
目录
第0篇 第2章 第7节 第8节
入级规则 入级范围与条件 审核 信息提供与保密
第3章 第1节 第2节 第3节 第4节 第5节
产品检验 一般规定 单件/单批检验 设计认可 型式认可 工厂认可
第 1 篇 金属材料 第 1 章 通则 第 2 节 试验与检验
第 4 节 曲轴锻钢件
5.4.3.1 修改如下: “5.4.3.1 曲轴锻钢件的熔炼化学成分应符合本章表 5.3.2.1 的规定。”
第 5 节 齿轮用锻钢件
图 5.5.5.1(1)修改如下:
图 5.6.4.1(1)修改如下:
第9页
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ccs材料与焊接规范
ccs材料与焊接规范CCS材料与焊接规范是中国船级社(CCS)编制的一套规范,旨在统一船舶建造和维修中使用的材料和焊接工艺,保证船舶的安全性和可靠性。
本文将简要介绍CCS材料与焊接规范的主要内容。
CCS材料与焊接规范主要包括以下几个方面:材料规范、焊接材料规范、焊接工艺规范和检验规范。
首先,材料规范是指船舶建造和维修中所使用的各种材料的技术要求和性能要求。
材料规范包括金属材料、非金属材料、涂料材料等各类材料的规范。
例如,金属材料的规范涵盖了各种钢材、铝材、铜材的牌号、化学成分、力学性能等要求,以及材料的可焊性和耐蚀性等方面的要求。
材料规范的制定旨在保证材料的质量和相容性,确保船舶的结构和设备的安全和可靠。
其次,焊接材料规范是指焊接过程中所使用的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料的技术要求和性能要求。
焊接材料规范包括焊接材料的牌号、化学成分、力学性能等要求,以及焊接材料的储存、保管和使用要求。
焊接材料规范的制定旨在保证焊缝和焊接结构的质量和可靠性,以及焊接过程的安全。
第三,焊接工艺规范是指焊接过程中所应遵守的技术要求和工艺要求。
焊接工艺规范包括焊接方法、焊接顺序、焊接参数、焊接设备和工具的选择和使用要求等。
焊接工艺规范的制定旨在保证焊接过程的稳定和可控性,以及焊接接头的质量和可靠性。
最后,检验规范是指对船舶建造和维修中的焊接工艺和焊缝进行检验和评定的技术要求和方法。
检验规范包括焊缝的质量要求、焊缝的检验方法、检验设备和工具的选择和使用要求等。
检验规范的制定旨在保证焊缝的质量和可靠性,以及焊接结构的安全和可靠。
总之,CCS材料与焊接规范是中国船级社制定的一套规范,旨在保证船舶建造和维修中使用的材料和焊接工艺的质量和可靠性。
本文简要介绍了CCS材料与焊接规范的主要内容,包括材料规范、焊接材料规范、焊接工艺规范和检验规范。
这些规范的制定和执行对于确保船舶的安全和可靠性具有重要意义。
船舶焊接工艺 船舶材料与焊接第五章1,2,3节
图5-14 铜衬垫法
a) 铜衬
b) 焊剂—铜垫
• (3)对接接头环缝埋弧焊
图5-17 环缝埋弧焊焊丝 偏移位置示意图
• 2 .T形接头和搭接接头的埋弧焊
• T形接头和搭接接头的焊缝均是角焊缝,用埋弧焊时可采 用船形焊和横角焊两种形式, 如图5-22所示。小焊件及焊件 易翻转时则用船形焊;大焊件及焊件不易翻转时则用横角焊。
• 2.焊接电压 • 其它工艺参数不变时,焊接电压对焊缝成形影响是电弧 电压增大,则焊缝宽度显著增加而焊缝熔深和余高略有减少, 所以焊接电压是决定熔宽的主要因素。
电弧电压对焊缝成形的影响 B-熔宽;H-熔深;a-余高
• 3.焊接速度 • 其它参数不变时,焊接速度增加时,焊缝熔深和焊缝宽 度都大为下降。 • 4.焊丝直径与伸出长度 • 焊接电流不变时,减少焊丝直径,因电流密度增加,熔 深增大,焊缝成形系数减少。焊丝伸出长度增加时,熔敷速 度和熔敷金属增加。 • 5 .焊丝倾角 • 单丝焊时焊件放在水平位置,焊丝与工件垂直,当采用 前倾焊时,焊缝成形系数增加,熔深浅,焊缝宽,一般适用 于薄板焊接,焊丝后倾时,焊缝成形不良,一般只用于多丝 焊的前导焊丝。 • 6.焊件位置的影响 • 当进行上坡焊时,与焊丝前倾作用相同;下坡焊的情况 正好相反 。
➢ 手工电弧焊的焊接过程
焊缝附近 基体金属
焊条
焊芯 药皮
电
电
弧
弧
熔化 焊缝
熔 渣 CO2↑ 保护熔池
手工电弧焊焊接 过程示意图
• (二)焊条电弧焊的特点 • 1.设备简单、操作灵活 • 2.待焊接头装配要求低 • 3.可焊金属材料种类多 • 4.焊接生产率低 • 5.焊缝质量依赖性强
• 二、电焊条
• (一)电焊条分类、组成和作用
船舶焊接工艺船舶材料与焊接节
焊接工艺对材料的影响
01
焊接工艺的选择会影响材料的可焊性和焊接质量。
02
不同的焊接工艺对材料的适应性不同,需根据材料的特性选择
合适的焊接工艺。
焊接工艺的参数设置如焊接电流、电压和焊接速度等,会影响
03
材料的熔化和结晶过程,进而影响焊接接头的性能。
材料对焊接工艺的限制
01
材料的物理和化学性质,如熔点 、导热系数和化学成分等,会影 响可采用的焊接工艺和方法。
焊接工艺与焊接节的协同作用
优化焊接工艺
为了实现最佳的焊接效果,需要综合考虑焊接工艺和焊接节的要求。通过优化 焊接工艺,可以更好地满足焊接节的质量、强度和外观要求,提高船舶的整体 性能。
提高生产效率
通过合理的选择和优化焊接工艺,可以降低生产成本、减少加工时间和提高生 产效率。这有助于提高船舶的商业价值和使用性能,为船厂带来更多的经济效 益。
压力焊
通过施加压力使金属接触并连接 在一起。常见的压力焊方法有电 阻焊、摩擦焊和超声波焊等。
钎焊
通过加热使钎料熔化,然后利用 液态钎料在母材表面润湿、铺展 和凝固,实现连接。常见的钎焊 方法有火焰钎焊、感应钎焊和炉 中钎焊等。
焊接工艺材料
焊接填充材料
01
根据母材的成分和焊接工艺要求,选择合适的焊接填充材料,
06
船舶焊接工艺、船舶材料与
焊接节的未来发展
新技术发展
自动化焊接技术
随着机器人技术和自动化控制技术的发展,自动化焊接技术将在船 舶制造中得到广泛应用,提高焊接效率和精度。
数字化焊接技术
数字化焊接技术将实现焊接过程的实时监控和数据记录,提高焊接 质量的可追溯性。
激光焊接技术
激光焊接技术具有高精度、高效率和高强度的特点,未来在船舶制造 中将发挥重要作用。
ccs材料与焊接规范
ccs材料与焊接规范
CCS材料与焊接规范是中国船级社(Chinese Classification Society)制定的一项标准,用于指导和规范船舶建造中的材料选择和焊接工艺。
该规范共有1000字,以下是其中的一些主要内容:
1. 材料选择:CCS材料与焊接规范要求在船舶建造中使用符合国际相关标准的材料。
材料的选择要考虑到船舶的设计和使用要求,以及相应的安全性能和可靠性。
2. 焊接工艺:规范要求焊接工艺应符合船舶建造相关的国际标准。
焊接材料和设备的选择要符合规范要求,并且焊接操作应由经过培训和持有相关证书的焊接人员进行。
3. 焊接质量控制:规范要求对焊接工艺和焊接质量进行严格的控制和检验。
焊接过程中要遵循正确的操作规程,保证焊接接头的质量和可靠性。
同时,规范要求对焊接接头进行非破坏性检测和破坏性检测,以确保焊接接头的质量。
4. 焊接材料的质量控制:规范要求焊接材料的供应商必须符合相关的国际标准和质量要求。
焊接材料的质量应由供应商提供相应的质量证明,并进行相应的质量检验和控制。
5. 其他要求:规范还包括了其他与船舶建造相关的要求,如焊接接头的尺寸和形状、焊接接头的检查和验收标准等。
这些要求都旨在保证船舶建造的质量和安全。
总的来说,CCS材料与焊接规范是中国船级社制定的一项重要标准,用于指导和规范船舶建造中的材料选择和焊接工艺。
这些规范从材料选择、焊接工艺、焊接质量控制等多个方面对船舶建造进行了规范,旨在保证船舶的安全性能和可靠性。
通过遵守这些规范,可以提高船舶建造的质量,并确保船舶在使用中的安全。
【船检规范】dnv+rule+船舶入级规范+材料和焊接1
船舶入级规范船舶船舶//高速高速、、轻型船只和海军水面舰艇新建船舶材料和焊接第 2 篇 第 1 章材料的一般性要求2003年1月本册包括第0篇第1章第3节2006年1月版本中所示的相关的增补和更正内容第1节 制造、检验和认证 ........................................................5 第2节 试验程序 . (7)挪威船级社Veritasveien 1, NO-1322 Høvik, Norway Tel.: +47 67 57 99 00 Fax: +47 67 57 99 11规范更改说明综述综述理事会于2002年12月确定了包括增补内容在内的现行规范版本,并以此替换本章的1993年1月版。
本规范的更改于2003年7月1日生效.本章在被新的修订版代替之前有效。
仅在第0篇第1章第3节刊登少量增补和更正的更新后清单以外,不发行修正版。
第0篇第1章通常于每年的1月及7月修订。
修改过的各章将发给本规范的所有订户。
建议重印版本的购买者核对在第0篇第1章第1节给出的中规范各章的更新后的清单,以确认该章为现行版本。
主要更改主要更改· 第一节第一节 -制造制造、、检验和认证检验和认证— 301被修改为包括“需要提供NV或工厂证书”的文字叙述— 条款A301经修订后,其含义表示经认可的制造厂可以在互联网上的DNV Exchange中查询到。
· 第2节-试验程序试验程序— 删除图5和图6“Z向拉伸试验试样示例”。
— 删除子节B500 "Z向延展性试验" 。
— B600 被重新编号为B500。
— B700被重新编号为B600。
更正和澄清更正和澄清..除了上述的规范要求外,对现有的规范文字内容进行了一些错误删除、更正和澄清。
针对规范的意见可以通过电子邮件发送至rules@有关订购或订阅事项的信息,请联系distribution@有关DNV和本社服务的全面信息,请访问网址© Det Norske Veritas 挪威船级社由挪威船级社计算机排版(FM+SGML)挪威印刷可以证明的因挪威船级社过失的作为和不作为所致,对任何人造成的损失或损坏,挪威船级社赔偿其可以证明的直接损失或损坏。
船级社材料与焊接规范
第 1 篇金属材料 第 3 章钢板、扁钢与型钢
第 7 节低温韧性钢
整节修改如下: 3.7.1 适用范围
3.7.1.1 本节规定适用于建造液化气体运输船的液货舱、靠近液货舱的船体结构用的厚度 不超过40mm的碳锰钢和镍合金钢。该类用钢除符合本节规定外,还应满足CCS《散装运输液 化气体船舶构造和设备规范》的相关要求。 3.7.1.2 对厚度超过40mm的碳锰钢和镍合金钢的要求需另行考虑。 3.7.1.3 满足3.7.1.1要求的碳锰钢最小规定屈服强度分为315、355、390N/mm2级别,韧性 等级用符号CL-I、CL-II和CL-III表述(其中:C取CCS第1个字母、L表示低温。 ) 。 3.7.1.4 本节规定的碳锰钢和镍合金钢,除适用于本节3.7.1.1规定的用途外,也可适用于 工作温度低于0℃的其他用途。
-20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -55 -60 -65 -70 -75 -20 -25 -30 -35 41 27 -15 41 27 -55 41 27 -35 41 27 -15
CL-I-2
正
315
440-570
22
30<t≤35 35<t≤40 t≤25
CL-II-2
火 或 淬 火 加 回 火
表3.7.2.3
其他元素
1.3~1.70 2.10~2.50 3.2~3.80 Cr≤0.25 Mo≤0.08 Cu≤0.35 Cr+Mo+Cu≤0.60 Al(酸溶)≥0.015
5Ni 9Ni
≤0.12 ≤0.10
0.3~0.90 0.3~0.90
0.1~0.35 0.1~0.35
≤0.025 ≤0.025
315
船舶焊接的应用原理图
船舶焊接的应用原理图1. 引言船舶焊接是指在船舶建造和维修过程中使用焊接技术进行材料连接的过程。
焊接作为一种常用的材料连接方法,广泛应用于船舶行业。
本文将介绍船舶焊接的应用原理图。
2. 船舶焊接的基本原理船舶焊接的基本原理是使用热能将焊材与焊接部件加热至熔化状态,然后冷却形成焊缝的连接方式。
船舶焊接主要包括以下几个方面:•焊接材料:船舶焊接常使用的焊接材料包括焊条、焊丝和焊剂等。
•焊接方法:船舶焊接常用的方法有电弧焊、气体保护焊、等离子焊和激光焊等。
•焊接设备:船舶焊接需要使用焊接设备,如电弧焊机、气体保护焊机和等离子焊机等。
•焊接工艺:船舶焊接需要遵循一定的工艺流程,包括准备工作、焊接参数设定和焊接过程控制等。
3. 船舶焊接的应用原理图船舶焊接的应用原理图如下:•船舶焊接的应用原理图1.准备工作•清洁焊接表面,去除表面的氧化物和油污。
•对焊接接头进行倒角和对齐。
2.焊接参数设定•根据焊接材料和焊接方法选择合适的焊接电流和电压。
•调整焊接速度和焊接角度,保证焊接质量。
3.焊接过程控制•控制焊接电流和电压,保持稳定的焊接电弧。
•控制焊接速度,保证焊缝的形状和尺寸。
4.焊后处理•进行焊缝的除渣和打磨,使焊缝平整光滑。
•对焊接部件进行检测,确保焊接质量符合相关标准。
4. 船舶焊接的应用案例船舶焊接在船舶建造和维修过程中有广泛的应用。
以下是船舶焊接的一些应用案例:•船体结构焊接:船体结构的焊接是船舶建造过程中的重要环节,通过焊接可以将船体板材连接成整体结构,提高船舶的强度和刚度。
•管道焊接:船舶的管道系统需要进行焊接连接,确保船舶的供水、供气和废水排放等系统的正常运行。
•船舶设备安装焊接:船舶上的各类设备,如船舶主机、发电机和船舶通信设备等,需要进行焊接固定或连接电缆。
•船舶维修焊接:船舶在使用过程中会发生各种损坏和磨损,需要进行焊接修复和补强。
5. 船舶焊接的质量控制船舶焊接的质量控制是确保焊接连接的质量符合相关标准和规范的重要环节。
CCS材料与焊接规范
成功经验:加强焊接前的准备工作,如清洁、除锈、预热等,确保焊接质量
改进方向:加强焊接后的质量检测,及时发现并处理焊接缺陷,提高焊接接头的可靠性和耐久性
焊接操作安全规程
焊接结束后应对现场进行清理,确保无残留火源和有害物质。
焊接过程中应注意观察焊接火花和烟雾,防止烫伤和吸入有害气体。
新型焊接材料:未来将研发出更多适用于CCS材料的焊接材料,提高焊接质量和稳定性。
智能化焊接设备:焊接设备将更加智能化,实现自动化、数字化焊接,提高焊接精度和一致性。
拓展应用领域:CCS材料焊接技术的应用领域将不断拓展,涉及船舶、石油化工、航空航天等领域。
焊接设备的维护与保养
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
及时清理焊接设备内部的灰尘和杂物,保持清洁。
定期检查焊接设备的各项性能指标,确保其正常工作。
定期更换焊接设备的易损件,如电极、导电嘴等,以确保焊接质量。
严格按照焊接设备的操作规程进行操作,避免发生意外事故。
焊接安全事故案例分析
事故案例:某船厂焊接作业时发生爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失
CCS材料的焊接特点
需要特定的焊接设备和工艺参数
需要使用特定的焊接材料和填充剂
焊接过程中需要进行气体保护
对焊接速度和热输入有严格要求
CCS材料的焊接工艺参数
焊接温度:根据CCS材料的种类和厚度,选择合适的焊接温度,确保材料熔融和焊缝成形。
焊接电流和电压:选择合适的电流和电压,以保证良好的电弧稳定性和焊缝质量。
焊接的定义与分类
焊接定义:通过加热或加压,或两者并用,使两个分离的物体产生原子间结合,从而形成一个不可分割的整体的工艺过程。
DNV_2007_CH_材料与焊接规范
由合格机构大约每年校准一次。这种校准记录应保存在试验室。
A 300 试样的制备
301 试样的制备应以试样不经受任何大的冷应变或受热的方式进行。
302 如果从材料上用火焰切割或剪切的方式切取样坯,则要求保留合理的余量,保证在最后加工
时能从切割边缘去除足够的材料。
303 当可能时,从轧制材料上取的试样应在两边保留其轧制面。
DNV 挪威船级社规范·2007
2-1-2
全截面试样,见图 1。 下列符号应采用: d = 直径 a = 厚度 b = 宽度 LO = 标距长度 LC = 平行试验长度 SO = 横截面积 R = 过渡半径 D = 管外径 t = 钢板厚度
图 1 拉伸试样 107 标距长度 LO 可修约到最接近的 5 mm, 只要此长度和 LO 之间的差值小于 LO 的 10% 。
当需要船级社认证时,所有试验应有验船师见证,除非另有协议。 602 如果在以后的加工或制造中,有任何材料证明令人不满意,此材料应被拒收,尽管得到任何 以前的证书。
验船师可以要求对从受到影响的试验单元的材料再进行试验。 B 700 复验 701 冲击试验除外,当任何试验的结果不能满足要求时,可以对同一样坯的另两个试样再进行试 验。如果这两个附加试验都令人满意,则试验单元可以接受。 702 当一组三个试样的冲击试验结果不能满足要求时,可以对同一块样坯中所取的三个附加的试 样进行试验,其结果加到前面已取得的结果中形成新的平均值。如果这个新的平均值符合要求并且 不超过两个单个值低于要求平均值,而且其中不超过一个的结果低于规定平均值的 70%,则该试验 单元可以接受。 703 如果从代表一个试验单元的复验获得了令人不满意的结果,则进行试验的抽样产品应拒收。 只要对另两个抽样产品进行的试验取得令人满意的试验结果,试验单元的其余材料可以被接受。 704 当一个试验单元被拒收时,该试验单元的其余抽样产品可以重新单独提交试验,得出满意试 验结果的那些产品可以接受。 705 由生产厂选择,拒收的材料可以在热处理或重新热处理后重新提交,或可以作为其它级别重 新提交,只要规定的试验结果令人满意,则可以接受。 706 如果任何试样由于制备不当失败,出现可见缺陷或(在拉伸试验情况下)由于断裂在相应标 距长度允许范围以外,可将有缺陷的试样报废并用相同类型的附加试样代替。 B 800 目视和无损检测 801 所有成品材料都应有良好的表面质量,并且没有损害材料拟定用途的内部和表面缺陷。否则 材料应该符合后面标准章节的相应具体要求。 B 900 缺陷的修复 901 当发现有不可接受缺陷时,这些缺陷应该通过合适方法清除并按照第 2 章中相应要求修复。 由验船师决定,由于清除缺陷造成的浅划痕或凹坑可以被接受,只要不引起材料强度的明显降低并 且经过适当的修整平滑。 902 缺陷的焊补只能在有关具体要求许可情况下进行。在修复工作开始前,应将焊接修补缺陷材 料的方案提交验船师批准。此方案应包括缺陷位置和相应范围的详细信息。
船舶焊接工艺 船舶材料与焊接第四章ppt
焊接的方法种类很多,按焊接过程特点可分为三大类: (一)熔焊 把焊接局部连接处加热至熔化状态形成熔池,待其冷 却结晶后形成焊缝,将两部分材料焊接成一个整体。因两 部分材料均被熔化,故称熔焊。熔焊是金属焊接中最主要 的一种方法。 (二)压焊 在焊接过程中需要对焊件施加压力(加热或不加热) 的一类焊接方法,叫压焊。 (三)钎焊 利用熔点比母材低的填充金属(称为钎料)熔化后, 填入接头间隙并与固态的母材通过扩散实现连接的一类焊 接方法。
二、焊缝的组织和性能 (一)焊缝的组织和性能
焊缝组织是由熔池金属结晶得到的柱状的铸造组织。焊接熔池的结晶 首先从熔合区中处于半熔化状态的晶粒表面开始,晶粒沿着与散热最快的 方向的相反方向长大,因受到相邻的正在长大的晶粒的阻碍,向两侧生长 受到限制,因此,焊缝中的晶体是方向指向熔池中心的柱状晶体.. 焊缝中的铸态组织,晶粒粗大,组织不致密,但是,由于焊接熔池小, 冷却快,焊条药皮、焊剂或焊丝在焊接过程中的冶金处理作用,使得焊缝 的金属的化学成分优于母材,硫、磷含量较低,所以容易保证焊缝金属的 性能不低于母材,特别是强度容易达到。
表4-1
船厂常用的焊接方法及应用
第二节 焊接电弧
电弧是所有电弧焊方法的能源,能有效而简便地把弧 焊电源的电能转换成焊接过程所需要的热能和机械能。 一、焊接电弧的产生
图4-1 焊接回路示意图
焊接电弧是由焊接电源提供的、具有一定电压的两极 间或电极与焊件间,气体介质产生强烈而持久的放电现象。
内应力的显著特点是:在物体内部,内应力是自成平衡 的,形成一个平衡力系。
2.焊接应力与变形的概念
焊接应力:是焊接过程中及焊接过程结束后,存在于焊 件中的内应力。按应力作用时间的不同,焊接应力可分为焊 接瞬时应力和焊接残余应力。焊接瞬时应力,是焊接过程中 某一瞬时的焊接应力,它随时间而变化。焊件冷却后,残留 于焊件内的应力,称为焊接残余应力。 焊接变形:即由于焊接而引起的变形。焊接变形包括焊 接过程中的变形和焊接残余变形。焊后焊件不能消失的变形, 称为焊接残余变形。 我们所说的焊接应力及焊接变形,一般是指焊接残余应 力和焊接残余 焊接接头的组织及力学性能 (一)焊接接头的组成 焊接工件上温度的变化 各点处: 常温—较高温度—常温 固态 液态 固态 在焊接过程中,母材因受热的影响(但未熔化)而发生金 相组织和力学性能变化的区域称为热影响区。熔焊焊缝和母 材的交界线叫熔合线,熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影 响区的过渡区,叫熔合区,也叫半熔化区。因此,焊接接头 由焊缝、熔合区和热影响区组成。
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船舶高效焊接技术现状与发展
摘要:船舶焊接技术在现代造船工业中起到了十分重要的作用,因此随着现代工业的不断发展进步,各种新兴的高效焊接技术在不断的被研发改进。
本文经查阅资料总结了,包括埋弧自动焊、CO2气体保护焊等在内的几项先进的船舶焊接技术以及焊接过程中经常使用的一些高效焊接材料,同时介绍了焊接机器人技术以及这项技术亟待解决的问题和发展前景。
关键词:船舶高效焊接船舶高效焊接材料焊接机器人
一、前言
船舶焊接技术作为现代造船工艺中最重要技术之一,不同的高效焊接工艺方法具有不同特色,有的生产效率高,有的焊接质量好,还有的节约能源和材料。
因此选择适合的焊接工艺对于缩短船舶建造周期,提高建造质量,提高建造能力有着极大的帮助。
高效、自动化程度高、低能耗、低污染是现代先进焊接设备所应具有的四大特征,为使现代工艺具有上述特征,经过技术人员不断的探究研发,从不同的层次和方向上大大提升的现代船舶焊接技术的发展。
新兴的焊接技术不断的优化造船的模式,提高工作效率,在环境的保护上也取得了重大的突破。
在过去的一段时间内,国内各大船厂围绕现代造船模式的总体要求,以推进造船总装化、管理精细化为重点,结合产品载体,将先进焊接技术及焊接自动化工艺装备在生产中发挥作用。
[1]本文查阅资料整理了现代船舶焊接工艺,现代船舶焊接材料以及船舶焊接机器人在未来的发展道路和现在所面临的问题。
二、船舶高效焊接工艺及焊接材料
高效焊接技术在造船业的领域的广泛使用,使原中国船舶工业总公司开始在各大船厂推广和应用高效焊接技术,经过几代技术人员的艰苦不懈的努力,不论是对焊接工艺、设备,还是焊接材料的研究,都取得了很大的成就,为提高船体建造质量,改善工人劳动条件,缩短造船周期起到了重要作用。
经总结现代高效焊接方式有以下几种。
现代高效焊接总体可分为三大类:熔化焊、压力焊、钎焊。
而广泛应用于现代造船的是熔化焊,在造船中的各种高效熔化焊接方法又可非为以下四类:
1.焊条高效焊接:
(1)铁粉焊条焊(2)下行焊(3)重力焊(4)焊条衬垫单面焊。
2.埋弧自动焊:
(1)单丝双面埋弧自动焊(2)焊剂铜垫多丝埋弧自动焊(3)焊剂垫双丝埋弧自焊(4)软衬垫双丝埋弧自动焊。
3.CO2气体保护焊:(1)CO2半自动焊(2)CO2半自动衬垫单面焊(3)CO2自动角焊(4)气体垂直自动焊(5)多层气体垂直自动焊(6)双丝单面MAG焊。
氩弧焊:(1)非熔化极惰性气体保护焊(2)熔化极惰性气体保护焊。
4.电渣焊:熔嘴电渣焊。
了解了总体分类后,我们来仔细了解一下埋弧自动焊和CO2气体保护焊。
埋弧自动焊:埋弧自动焊是船舶建设过程中使用最广泛的一种自动化焊接方法。
与手工焊接不同的是。
埋弧自动焊电弧是在焊接剂下燃烧,焊丝的给送和电弧沿着焊接方向移动是自动的。
埋弧焊接时的热源也是电弧,电弧发生在焊丝与焊丝之间,并在焊剂层下燃烧。
部分焊剂熔化形成一层焊渣,覆盖在焊缝上,使整个电弧燃烧区形成一层封闭空间。
随着电弧焊接沿焊接方向移动,焊丝不断熔化并不断的送进,以填充熔池;与此同时,焊剂也不断的撒在电弧周围,使得电弧埋在焊剂中燃烧。
这过程是自动进行的,所以称为埋弧自动焊。
CO2气体保护焊:CO2气体保护焊是CO2气体作为保护气体,依靠与焊丝之间产生的电弧来熔化金属的一种电弧焊接法。
CO2气体的密度比空气大,电弧加热分解后体积增大,所
以在保护电弧和焊接熔池避免空气倾入方面,效果很好。
随着焊接技术的发展对于焊接材料的要求也越来越高,但是如今中国已成为世界绝无仅有的焊接材料消费大国,很多焊接材料依旧是依靠进口来满足需求。
然而高效焊材在船舶建造中发挥极其重要的作用,因此引起国家的重视,在不断的在研发新型的高效焊材领域进行长远投资。
高效焊接材料在未来会有更大的发展空间。
焊接材料的主要发展方向主要分为手工电焊条、气体保护实芯焊丝、气体保护药芯焊丝以及可持续发展的高效焊丝。
在此主要介绍一下可持续发展的高效焊丝。
现在社会提倡环保,然而总所周知的是焊接是污染大户,有强光、噪音,并伴有大量烟尘、飞溅,污染空气和环境,时有职业病发生。
因此,在发展高效焊材的同时,必须考虑可持续发展。
然而在实际操作过程中焊接场地的烟尘量远远超过国家规定。
经研究日本神钢研制出I系列的药芯焊丝,比同类药芯焊丝发尘量和飞溅量减少30%~40%。
这种I系列焊材主要通过调整药芯的组成物,如以MgCO3部分代CaCO3,减少CaF2及K的含量,以及适当减少激烈氧化等(降低钢带的含碳量)。
[2]
金属型药芯焊丝,也可减少烟尘及飞溅,并能提高生产率和改善焊接工艺性。
采用活性焊丝可以提高焊接电弧的稳定性,减少飞溅。
此外采用逆变电源亦可降低飞溅,改善焊缝成型。
为了保护焊工的健康,焊接工位应安装通风、洗尘设备,特别是在封闭容器之内焊接时。
三、船舶制造中的高新焊接技术
众所周知,焊接是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作,而此时随着现代工业的发展,工业机器人的活跃表现,让人们不禁联想到到使用焊接机器人来代替手工焊接的可能。
因此焊接机器人这项技术迎来了新的发展机遇。
为了达到加快造船周期、提高船舶质量、减轻焊接工人的劳动强度的目的,世界各国的造船厂都非常重视焊接新技术、新工艺和新设备的推广应用。
其中机器人因其柔性大,适应性强等特点,在造船厂得到越来越广泛的应用。
早在20世纪80年代,造船界就开始尝试采用焊接机器人,最初只用于小合拢部件上加强材的平角焊,后来逐步扩大至平行船体分段中纵、横构件间各种角焊缝的焊接,船坞上船体外板对接焊缝的焊接以及管子车间中管子与管子和管子与法兰的焊接等。
20世纪90年代后期,日本的几个大型造船厂已批量应用焊接机器人。
然而,随着现代造船技术的日趋先进和船舶类型的多样化,造船工业对焊接技术提出了越来越高的要求,船舶焊接机器人系统要想在造船厂进一步推广应用,其关键技术必须得到进一步突破。
[3]
目前国际机器人界都在加大科研力度,进行机器人共性技术的研究。
从机器人技术发展趋势来看,焊接机器人和其它工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。
具体而言,表现在如下几个方面:(1)机器人操作机结构,(2)机器人控制系统,(3)机器人传感技术,(4)网络通信功能,(5)机器人遥控和监控技术,(6)虚拟机器人技术,(7)机器人性能价格比,( 8)多智能体调控技术。
焊接机器人对船舶高效焊接自动化有着深刻的意义,特别是焊接机器人与各种高效焊接技术相结合,能达到更好的焊接效果。
结论
现代工业越来越重视高效、自动化、低能耗、低污染的发展,加强高效焊接技术、焊材研究的趋向性越来越明显。
先进的船舶高效焊接技术,在提高船舶建造效率,降低船舶建造成本,提高船舶建造质量等方面具有重要的作用,也是企业提高经济效益的有效途径。
在新的历史时期,面对新的机遇和挑战,只有紧跟世界科技发展的潮流,总结自身,引进和吸收先进技术,才能在竞争中处于不败的地位。
参考文献
【1】张永达,孙成文,于小虎,张雪彪《船舶高效焊接工艺及存在的问题》,《造船技术》2009年第5期(总第291期)
【2】邹家生,严铿,顾晓波《船舶焊接技术的现状及发展》,《江苏船舶》,2008年2月第25卷第一期
【3】高飞,严铿,邹家生《焊接机器人在船舶工业中的应用》,《江苏船舶》,第26卷第3期
【4】杨敏《船舶制造基础(第二版)》. 北京:国防工业出版社。