船舶焊接工艺
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。
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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。
船舶焊接工艺其它焊接方法
• 4.管极电渣焊(如图5-41所示)
图5-41 管极电渣焊示意图 a) 管极电渣焊 b) 管极断面
•
应用较多,甚至采用机器人。
• 电阻焊分类:点焊 主要用于厚度在4mm以下薄板冲压壳体结
•
构及钢筋焊接,尤其是汽车和飞机的制造。
•
缝焊 适合于焊接3mm以下的薄板结构,如油箱、
•
烟道焊接等。
•
对焊 适宜主要用于棒料的对接。
• 四、钎焊
• 原理:利用熔点比母材低的金属作钎料,加热将钎料熔化,
•
利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相
2. 电子束焊接 原理:利用加速和聚焦电子束轰击置于真空或非真空中焊 件所生的热能进行焊接的方法称为电子束焊。
电子束焊接示意图
• 3. 激光焊
• 原理:是利用激光器产生的激光光束,使其聚集到105W/cm2
•
以上的能量密度,当作用于焊件接缝处时,焊件吸收
•
光能而转换成热能,使金属熔化形成焊缝。
(3)可用于难容金属、热敏感性强的金属以及热物理性 能差异悬殊的材料的焊接。 • (4)高能密度焊的焊接参数均能单独进行调节,而且可 调范围宽,因而所焊厚度的材料范围大。
(5)生产效率高,在大批量生产的条件下,焊接成本低, 大约为气体保护焊成本的一半或更低一些。 • 除上述优点外,与其它焊接工艺相比,高能密度焊的设备 价格较昂贵,以及对焊件的加工精度、接头间隙的控制有较严 格的要求。
1.穿孔型等离子弧焊接
01船舶焊接工艺
船舶焊接工艺JS01目录一、焊接材料的合理使用1.焊条的合理使用2.焊丝和焊剂的保管及合理使用二、结构焊前准备的一般要求三、厚板和铸钢件及低温焊接工艺1.厚板和铸钢件焊接工艺2.低温焊接工艺四、分段建造和船台装焊中的埋弧自动焊焊接工艺1.分段建造和船台装焊中采用埋弧自动焊的工艺措施2.分段建造和船台装焊中采用埋弧自动焊缺陷分析A.常见的缺陷及其产生原因B.防止缺陷产生的措施五、焊接顺序1.焊接程序的一般原则2.整体建造船中的焊接工艺3.分段建造船中的焊接工艺A.甲板分段的焊接B.旁板分段的焊接C.双层底分段的焊接D.机座的焊接E.尾柱的焊接F.大接缝的焊接一、焊接材料的合理使用1.焊条的合理使用A.碱性低氢型焊条需经250-350°C的温度烘干不少于2小时。
当天用多少烘干多少,随用随取。
若烘好的焊条当天未用完,第二天再用时仍需要重新烘干。
B.酸性焊条可视受潮的具体情况,经70-150°C的温度烘干1-2小时。
但氧化钛纤维素型焊条(如结420下)的烘焙温度不宜超过100°C。
C.烘干焊条时,不可将焊条突然放入高温中或突然拿出冷却,以防止药皮因骤冷或骤热而产生开裂、剥落。
D.一般受潮的焊条,焊芯上虽有轻微锈斑,经烘干后焊接时,如未发现药皮成块脱落现象,焊接时的焊缝表面无气孔,并不影响焊接接头的机械性能时,可以使用(在质量要求相当高的产品中不得使用)。
如受潮严重,出现焊芯生锈、药皮变质等现象,应视其受潮程度分别降级使用或报废。
2.焊丝和焊剂的保管及合理使用A.焊丝和焊剂应存放于干燥通风的室内,严防焊丝生锈及焊剂受潮。
B.焊剂在使用前应经250°C温度烘干1-2小时(有特殊要求者除外)。
C.焊丝在使用前盘入焊丝盘时应清除焊丝上的油污。
二、结构焊前准备的一般要求1.船体结构的焊接应根据母材材质及结构特点等选用焊接方法、焊接材料,讨论制定焊接工艺。
当采用特殊材料或新方法、新工艺进行焊接,应先按有关规定进行焊接工艺试验,当焊接接头性能达到要求后,方可在产品上使用。
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。
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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
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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
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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
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)焊条或用相同焊丝对称焊接,一次性连续焊完;CO的级别的711、712210、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系焊丝。
CO列的21、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。
焊丝焊接;COJM-56系列(二)普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或2(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-1 -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。
船舶建造工艺之船舶焊接
三、焊接材料的使用与保管
(一)手工电弧焊焊条的使用与保管 (二)焊丝和焊剂的使用与保管
(一)手工电弧焊焊条的使用与保管
焊条的合理使用 250~350℃的温度烘干不少于2小时。当天用多少烘干多少,随用随取。
若烘好的焊条当天未用完,第二天再用时仍需重新烘干。 ②酸性焊条可视受潮的具体情况,经70~150℃的温度烘干1~2小时。但氧化钛纤维型焊条的焙
烘温度不宜超过100℃。 ③烘干焊条时,不可将焊条突然放入高温中或突然拿出冷却,以防止药皮因骤冷或骤热而产生开
裂、剥落。 ④一般受潮的焊条,焊芯上虽有轻微锈斑,经烘干后焊接时,如未发现药皮成块脱落现象,焊接
时焊缝表面无气孔,并不影响焊接接头的机械性能时,可以使用(在质量要求相当高的产品中不得使 用)。如受潮严重,出现焊芯生锈、药皮变质等现象,应视其受潮程度分别降级使用或报废。 焊条的保管
(一)手工电弧焊焊条药皮材料 (二)埋弧自动焊焊剂材料 (三)二氧化碳气体保护焊的焊剂
(一)手工电弧焊焊条药皮材料
焊条是涂有药皮的并供手工电弧焊用的熔化电 极,它由药皮和焊芯两部分组成。药皮被压涂在焊 芯表面,在焊接过程中起着极为重要的作用。药皮 在焊接过程中起着复杂的冶金反应和物理、化学变 化,药皮是决定焊缝质量的主要因素之一。
(二)埋弧自动焊焊剂材料
焊剂的作用是: (1)焊接时覆盖焊接区,防止空气中氮、氧等有害气
体侵入熔池,焊后熔渣覆盖在焊缝金属层上,减缓了焊缝 金属的冷却速度,改善焊缝的结晶状况及气体逸出的条件 ,从而减少气孔。
(2)对焊缝金属掺入合金,改善焊缝的化学成分和提 高力学性能。
(3)防止焊缝中产生气孔和裂纹。
船舶建造工艺之船舶焊接
一、选用焊接材料的基本原则
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。
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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
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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
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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
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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,
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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。
典型船舶结构的焊
船体钢材的焊接性 结构焊接工艺的基本原则 船体焊接工艺 船体结构的高效与高能束焊接 分段焊接工艺规程的编制
一.船体钢材的焊接性
1.船用钢材焊接性的实验方法,每个国家所采用 的焊接方法都各有特点: 俄罗斯和日本对各种焊接实验方法均有采用 美国注重于钢材焊接后的缺口脆性研究 英国注重于裂纹的研究 捷克注重于焊接接头的冲击韧性实验
1).船体外板,甲板的对接焊缝,如错 开板缝时,先焊横向焊缝,后焊纵向焊 缝;如平列板缝时,则先纵后横. 2).构件同时存在对接缝和角接时,先 对接后角接. 3).整体建造船舶或平面分段和立体分 段建造时,应从结构的中央向左右和前 后逐格对称地焊接. 4).具有对称中心线的构件,由双数焊 工对称地焊接. 5).手工电弧焊时,凡超过500毫米 的长焊缝,应采用分段退焊法或分中分 段退焊法. 6).构件同时存在单层焊缝和多层焊缝 时,先焊收缩变形较大的多层焊缝,后 焊单层焊缝 7).在船体总段组装时应留200-3 00毫米不焊. 8).肋骨,仓壁等结构焊接时,应在大 接缝焊接后进行焊接. 9).应力较大的接缝,如总段的大接缝, 焊接过程不应间断,要求连续完成. 10).分段建造中所产生的焊接缺陷, 应在上船台前修补完毕,不应在船台上 进行.还应考虑到焊接施工的方便性.
2.船用碳素钢的焊接性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
船用碳素钢主要是:A,B,D,E以及代用的普碳 钢等(这些钢均属于低碳钢C<0.22%)
焊接方法:手工电弧焊,埋弧自动焊,二氧化碳 保护焊等 从上可见,焊接船用碳素钢通常无甚困难,且 不必采用特殊的工艺措施,但是如果在工作中麻 痹大意,将有可能造成严重的焊接缺陷.
二.船体结构焊接工艺基本原则
船舶焊接通用原则工艺
焊接原则工艺一、适用范围1.为保证船体焊接质量,提高焊接工作效率,降低工作劳动强度,特制定本焊接通用工艺,要求全体焊工在生产中贯彻执行。
2.本工艺在建造不同类型的船舶中,如有某些条文不适用或内容不完整,则可按所建船舶的实际情况与技术要求,另外制订补充条文,包括修改内容。
对于有特殊要求的焊接,可根据专门制定的焊接工艺进行。
二、工艺内容1焊接材料的选择1.1.船体板材的一般构件焊接均可采用J422焊条。
1.2.船体下列部分的焊接,需采用碱性低氢型焊条:1.2.1.船体大合拢时的环形对接缝和纵桁对接缝;1.2.2.船体外板的端接缝的边接缝;1.2.3.舷顶列板与主甲板在船舯0.5L内区域的焊接;1.2.4.桅杆、吊艇架、拖桩、系缆桩等承受强大载荷的舣装件及其所有承受高应力的零部件;1.2.5.要求具有较大刚度的构件,如首柱、舵浆座、首框架、尾框架、尾轴架等,及其与外板的船体骨架的接缝;1.2.6.主机座、辅机座、锚机座、绞机座、中间轴座等与其相连接的构件的焊接;1.2.7.蒸汽锅炉及受压容器。
1.3.当不同强度的母材被连接时,一般可选用与较低强度级别相适应的焊接材料。
1.4.当焊接高强钢或钢材碳当量大于0.41%时,应采用低氢型焊接材料。
1.5.在无特殊要求的情况下,CO2气体保护焊可代替手工焊。
1.6.特种钢材的焊接材料应根据设计要求选用。
2.角焊缝连接形式及焊接要求角焊缝的连接形式分为连续角焊缝和间断角焊缝2.1.下列部位的角焊缝连接应采用双面连续焊:2.1.1.风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝,包括舱口围板、升降口和其他开口;2.1.2.液舱和水密舱室的周界;2.1.3.尾尖舱所有结构的角焊缝,包括舱壁扶强材的角焊缝;2.1.4.装载化学品和食用液体货舱内所有角焊缝;2.1.5.液舱内所有搭接焊缝;2.1.6.船艏0.25L区域内,主要构件和次要构件与船底板连接处的所有角焊缝;2.1.7.船体所有主、次要构件的端部和肘板的端部与板材的角焊缝;2.1.8.厨房、配膳房、洗衣房、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝;2.1.9.其他特殊结构或在高强度钢板上安装附件和连接件的角焊缝;2.1.10.T型角接中的竖板(如扶强材、纵骨等的腹板)厚度大于平列板(如舱壁板、外板)厚度时的角焊缝;2.1.11.机座和机器支承结构的连接处;2.1.12.中桁材与龙骨板的连接角焊缝;2.1.13.甲板等开口处四周的悬臂梁的角焊缝;2.1.14.焊缝长度在300mm以内的角焊缝。
2.船体焊接工艺
总则一、船体建造方案简要说明本船采取“船台总体建造”舱壁预制成平面分段后,在船台进行装焊。
舷侧箱形结构及艏、艉局部预制成分片段吊装上船台的建造方案。
主甲板和船壳板及舱壁可采用CO2气体保护焊和手工电弧焊。
二、焊接重点要求:1、船体的横向对接缝及其他主要焊缝应采用低氢焊条焊接。
2、系缆桩、艏柱、艉柱、主机座等以及与其相连接的构件焊缝应采用低氢焊条焊接。
三、焊接材料:1、手工电弧焊选用:(1)酸性焊条选用E4303(结422)(2)低氢型焊条选用E5015(结507),焊接时采用直流反接,焊前焊条须经3500C烘烤,保温1h,随用随取。
使用应携带保温筒,从烘箱内取出的焊条在外放置时间超过4h,均应按规定的烘烤温度和保温时间进行烘干后再使用。
但重复烘烤不得超过两次,超过两次烘烤的焊条必须经工艺人员同意后作降级使用或作报废处理。
3、CO2气体保护焊焊丝选用:H08Mn2SiA四、焊接设备:1、手工电弧焊设备选用:BX—400,ZX5—400。
2、CO2气体保护焊设备选用:NB500、NB350。
五、焊接人员:该船的焊接工作必须是持有有效期内船舶焊工合格证书的焊工,担任与其合格项目相应的焊接工作。
六、焊接接头型式与尺寸:1、手工电弧焊对接接头按GB985-80“手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸”的要求加工坡口,并参照下表要求进行,角接接头按本船“电焊规格表”的要求进行。
对接焊缝余高0.5mm—4mm,焊接宽度,焊缝覆盖坡口边缘每边的宽度0.5mm—3mm。
2、加强焊接:“船体角接缝加强焊的规定”执行。
3、埋弧自动焊对接接头GB986-80“埋弧自动对接接头基本型式与尺寸”的要求加工坡口,材料厚度≤6mm时,不开坡口。
七、焊前准备:1、接缝的坡口面及两侧20mm范围的油、水及其它污物应清除干净。
2、正式焊接前,应对所焊接接头的型式,坡口尺寸,装配情况作认真的检查,对装配不符合要求的焊缝,焊工应拒绝施焊,待上道工序整改合格后,并经检验人员认可方能进行焊接。
船舶结构焊接技术与工艺
船舶结构焊接技术与工艺船舶结构焊接技术与工艺是一项重要的船舶建造工艺,它主要用于船舶结构的连接与加固,以提高船舶结构的强度和稳定性。
本文将从焊接技术的发展历程、船舶结构焊接的必要性、主要焊接工艺和常见缺陷及其预防等方面进行探讨。
一、焊接技术的发展历程船舶结构焊接技术的发展始于20世纪初。
最早采用的是手工弧焊和气体焊接,技术简单但效率低,焊缝质量也较低。
随着电弧焊接设备的发展和焊工技术的提高,到20世纪50年代,手工电弧焊逐渐取代了手工弧焊。
60年代,自动电弧焊和埋弧焊技术得到了广泛应用,提高了焊接效率和质量。
70年代后期,激光焊和电子束焊等新技术开始应用于船舶结构焊接,为船舶结构连接的精确控制和高效率提供了保障。
二、船舶结构焊接的必要性船舶是在极端环境和复杂载荷作用下运行的,其结构的牢固性和可靠性对于船舶的安全性和使用寿命至关重要。
传统的船舶结构连接方式主要是铆接和钎焊,但这些方式存在连接点位的腐蚀和疲劳问题。
而焊接技术能够在连接点位形成连续均匀的焊缝,提高结构强度和耐久性。
同时,焊接技术还能够实现自动化生产,提高生产效率和质量控制。
三、主要焊接工艺1.手工电弧焊:手工电弧焊是最早应用于船舶结构焊接的工艺,技术简单,成本低,但效率低且焊缝质量差。
2.埋弧焊:埋弧焊是一种常用的船舶结构焊接工艺,通过电弧在焊接过程中产生的熔融金属和熔融焊条之间的保护气体,可以防止焊缝氧化和夹杂物的产生,提高焊缝质量。
3.激光焊:激光焊技术是一种高能量、高浓度的热源焊接技术,其焊缝质量高且热输入小,而且可以实现自动化控制,提高生产效率。
4.电子束焊:电子束焊技术通过电子束的高速运动和聚焦作用,形成的焊缝熔化区较窄,形成的焊缝质量高,但设备复杂,成本高。
四、常见缺陷及其预防在船舶结构焊接过程中,常见的缺陷有焊缝气孔、夹渣、未熔合、热裂纹等。
为了预防这些缺陷,需要在焊接过程中严格控制焊接参数,包括电流、电压、速度等。
同时,在焊接前需要对接头进行充分的准备工作,包括清理焊接面、切割焊条等。
船舶焊接工艺知识点总结
船舶焊接工艺知识点总结一、船舶焊接工艺概述船舶焊接工艺是船舶建造中极为重要的环节,船舶结构的稳定性、强度和密封性都直接影响着船舶的安全性和使用寿命。
因此,船舶焊接工艺必须严格依据相关标准和规范进行,确保焊接质量和安全性。
船舶焊接工艺的主要内容包括焊接设备、焊接材料、焊接工艺和焊接质量检测。
其中,焊接设备包括焊接机器、电源、电磁翻转桥等,焊接材料包括焊芯、焊剂、保护气体等,焊接工艺包括焊接方法、工艺参数、操作要求等,焊接质量检测包括非破坏检测和破坏性检测两大类。
二、船舶焊接工艺知识点详解1. 焊接设备船舶焊接设备包括电弧焊机、气体保护焊机、激光焊接机等。
电弧焊机是最常用的焊接设备,其工作原理是通过电弧将两个焊件熔化并连接在一起。
气体保护焊机则是利用保护气体将焊接区域隔离,并提供合适的气体环境以保证焊接质量。
2. 焊接材料船舶焊接材料主要包括焊接电极、焊剂、保护气体等。
焊接电极是焊接中最重要的材料,按照不同的焊接方法和焊接材料可以分为不同的类型,如炭钢电极、不锈钢电极、铝合金电极等。
焊剂主要用于清洁焊缝、助焊等作用,保护气体则用于保护焊接区域,预防氧化和氮化等不良影响。
3. 焊接工艺船舶焊接工艺包括焊接方法、焊接参数、操作要求等。
在船舶焊接中,常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、激光焊等,不同的焊接方法对焊接质量和效率有着不同的影响。
焊接参数主要包括电流、电压、焊接速度、焊接温度等,这些参数的选择对焊接质量至关重要。
操作要求包括焊接人员的操作技能、安全注意事项等,确保焊接作业的顺利进行。
4. 焊接质量检测船舶焊接质量检测主要包括非破坏检测和破坏性检测。
非破坏检测方法主要包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测等,能够在不破坏焊接件的情况下检测焊缝中的缺陷。
破坏性检测方法主要包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等,能够对焊接件进行全面的力学性能检测。
三、船舶焊接工艺的关键技术1. 自动化焊接技术自动化焊接技术是船舶焊接工艺的关键技术之一,能够提高焊接效率、降低人力成本、减少人为误操作和事故风险。
第7章船舶结构的焊接工艺
缝;可采用间断跳焊法
四、双层底分段的焊接
(一)双层底结构
横骨架式、纵骨架式
(二)拼板焊接 (三)双层底分段的焊接
1. 以内底板为基面的“倒装法”(结构强、板厚、单一生产) 2. 以船底板为基面的“顺装法”
1. “倒装法” (1). 装配平台平铺拼好的内底板 (2). 内底板上装配中桁材、旁桁材、纵骨,对称平角焊
4. 焊完内侧,割离胎架,翻身进行外板对接封底焊
(四)注意
高效焊的使用;双层舷侧
三、舱壁的焊接
包括平面舱壁和槽形舱壁(无横纵构架) 平面舱壁有横舱壁、纵舱壁
(一)横膈舱壁焊接
先进行拼板焊接、 再焊接舱壁与加强材的角焊缝,中间到两边 的对称焊法
(二)纵隔舱壁的焊接
无船体中心线,先进性拼板焊接,再焊接舱壁与加强材的角焊
的角焊缝
2. “顺装法” (1). 胎架上装配船底外板 (2). 船底外板上装配中桁材、旁桁材,对称平角焊
(3). 船底外板装配肋板,焊接肋板与中桁材、旁桁材的立角焊
(4). 焊接肋板与船底外板的平角焊缝
(5). 在平台上装配内底板
(6). 内底板上装配纵骨 (7). 将内底板平面分段吊装到船底构架上 (8). 双层底分段吊离胎架,翻身,焊接平角焊缝及封底焊
欢迎进入第八章学习内容
一、甲板分段的焊接
(一)甲板的结构形式
纵骨架式、横骨架式
(二)甲板拼板的焊接 (三)甲板分段的焊接
1. 焊好甲板板吊放在胎架,先焊构件对接焊缝,后焊角焊缝 2. 为了装配方便,分段两端的纵桁应有300mm暂时不焊 3. 为了装配方便,分段两端的纵桁应有300mm暂时不焊 4. 小型船舶宜采用混合装配法
(三)采用双面连续焊的部位及采用间断焊时的加强
船舶焊接工艺
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。
船舶结构焊接技术与工艺
船舶结构焊接技术与工艺前言船舶结构焊接技术与工艺是船舶制造中至关重要的一环。
焊接作为一种常用的金属连接工艺,具有高强度、高效率、良好的密封性和可靠性等优点,被广泛应用于船舶结构的制造和修理中。
本文将介绍船舶结构焊接的相关技术和工艺,帮助读者了解船舶焊接的基本原理、工艺流程和注意事项。
一、船舶结构焊接的基本原理船舶结构焊接是利用高温热源将金属材料加热至熔点状态,并通过施加压力形成永久性连接的工艺。
其基本原理包括以下几个方面:1. 熔化焊接原理熔化焊接是船舶结构焊接中最常见的焊接方式,其原理是通过加热金属材料至熔点,使其熔化并与填充金属材料融合在一起。
常用的熔化焊接方法包括电弧焊、气焊和激光焊等。
•电弧焊是通过电弧放电产生的热量将焊接材料熔化,并通过填充金属电极补充材料,形成焊接缝。
电弧焊具有焊接速度快、适用于各种厚度材料的优点,是船舶结构焊接中常用的方法之一。
•气焊是利用燃烧氧气和燃气混合物产生的火焰加热金属材料至熔点,并通过添加填充材料进行焊接的方法。
气焊适用于焊接较大厚度的材料,并具有多种焊接形式的灵活性。
•激光焊是利用激光束直接对金属材料进行加热,使其熔化并与填充材料融合在一起的焊接方法。
激光焊具有焊接速度快、热影响区小的优点,适用于船舶结构焊接中对焊接质量要求较高的场景。
2. 压力焊接原理压力焊接是利用压力将金属材料接触在一起,并施加热源使其发生塑性变形而形成连接的焊接方式。
常用的压力焊接方法包括轧焊、焊接锻造和爆炸焊接等。
•轧焊是利用辊轧将金属板材直接压合在一起,并通过传导热量使其熔化并形成连接的焊接方法。
轧焊适用于焊接较薄的板材,具有焊缝牢固、焊接速度快的特点。
•焊接锻造是将金属材料在高温高压条件下锻造、压制,并通过塑性变形使其熔化并形成连接的焊接方法。
焊接锻造具有变形能量为主要源的优点,适用于焊接较大断面和要求高强度的场景。
•爆炸焊接是利用高能量爆炸产生的冲击压力将金属材料相互冲击并连接在一起的焊接方法。
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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=3.60m1.3 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。
4.3 本船船体结构所采用钢料必须是由CCS船级社认可的钢厂生产,材质证书应盖有CCS船级社印记。
4.4 本船所涉及的船用钢材的抗拉强度在400~490Mpa范围内的一般船体结构用钢,如CCSA 、CCSB、CCSD,焊接材料可按以下选取。
4.4.1 埋弧自动焊:焊丝H08A+焊剂HJ431、Φ3.0mm、Φ4.0mm、Φ5.0mm。
4.4.2 CO2气体保护焊:焊丝TWE—711 Φ1.2mm药芯焊丝、JQ.YJ50. Φ1.2mm 药芯焊丝、RM-56 Φ1.2mm实芯焊丝。
气体:CO2纯度99.9%以上。
4.4.3 手工电弧焊用焊条:J422、J427 Φ3.2mm, Φ4.0mm, Φ5.0mm;J506、J507 Φ3.2mm, Φ4.0mm, Φ5.0mm;4.5 在下列情况时必须采用碱性低氢焊条:4.5.1 船体大合拢时环缝对接缝和纵向构件的对接缝;4.5.2 桅杆、铰链、甲板设备设备基座、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及对所有承受高应力的部件;4.5.3 艉管、艉柱本身的对接焊缝以及其它构件与其相连接的焊缝;4.5.4 主机基座及其相连接的构件。
5.焊接材料的保管、发放和使用5.1 进厂的焊接材料应由专职检验人员核对:生产单位、质量证书、牌号、规格、重量、批号、生产日期等,确认后方可入库。
5.2 手工电弧焊的焊条应干燥,药皮涂药均匀,无脱落,焊芯无锈蚀。
5.3 焊材存放库应通风良好,干燥。
室温不低于18℃,相对湿度不大于60%;存放焊材的货架或垫木应离墙,支架离地面≥300mm,并做好明显标识。
5.4. 焊条在发放给焊工使用前应经过烘干,烘干的要求如下:5.4.1 对于酸性焊条,应经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;5.4.2 对于碱性焊条烘焙要求严格,在发放使用前,必须经350℃下烘焙2小时,然后在100~150℃下保温一小时使用;5.4.3 埋弧自动焊焊丝,CO2气体保护焊焊丝要求表面无锈蚀、油渍等杂物,埋弧自动焊焊剂要求干燥,使用前应经300—350 C烘烤2小时。
5.4.4 低氢型焊条使用前应经300—350℃烘烤2小时,施工时应存放于保温筒内,低氢型焊条一次领用量应不超过半个工作日使用量。
5.4.5 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。
5.4.6 发放给焊工使用的焊条数量应给予控制,碱性焊条一次不超过4小时的用量;酸性焊条和焊剂一次不超过当班的用量。
领出后用不完的焊条应送还烘房重新烘干。
5.4.7 在现场使用时,焊工应使用木制焊条盒或焊条保温筒。
5.4.8 CO2气体保护所用的CO2气体纯度应≥99.5%,气体内的压力低于10Mpa 时,应停止使用。
6. 焊前准备工作6.1 焊条的烘焙见本焊接工艺的5.4条之规定;6.2 坡口的制作;6.2.1 凡要求焊透的焊缝,当其厚度≥6mm时均要开坡口。
该船采用刨边机和碳弧气刨来制备坡口,在碳弧气刨制备坡口时采用直流电源反接极,碳棒直径可按下表规定选择。
6.2.1.1 用于碳弧气刨的压缩空气压力,一般为0.6~0.8Mpa;碳刨电流与碳棒直径有关,一般为碳棒直径的40~50倍。
6.2.1.2 焊缝正面刨槽深度,约为母材厚度的一半,焊缝反面的刨槽深度以彻底清除焊根为原则。
6.3 对接焊缝拼接端面和沿接缝两侧各宽15mm的表面及角焊缝的施焊面在焊接前应清除水、锈、氧化物、油污、泥灰及熔渣等污物,如涂有涂料也应清除。
6.4 如在潮湿气候下焊接时,则应用氧乙炔焰烘干焊缝周围的露水。
6.5 重要构件的接缝应用风动砂轮,钢丝轮进行清理,直至呈现出金属光泽。
6.6 经装配、清理后焊缝如未能及时焊接而受潮湿生锈时,应重新清理。
6.7 碳刨加工坡口接缝,如槽中有粘碳,应将粘碳刨净。
6.8 CO2气体保护焊时,如风力过大(﹥5级)应加挡风屏障。
6.9 装配和定位焊的规定6.9.1 钢板对接头装配的错边量不应超过0.1t且不大于3mm,(t为较薄板的厚度)。
6.9.2 定位焊焊条应与正式施焊的焊条相同;6.9.3 在保证焊件相对固定的前提下,定位焊的数量应减少到最少;6.9.4 定位焊的厚度应不小于根部焊缝的厚度,长度不小于较薄板厚度的4倍或不小于50mm(两者取其较小者);6.9.5 定位焊尽可能焊在坡口的反面、型材的内缘和单面连续焊的另一边。
定位焊不应焊在焊缝交叉点,应与交叉点间隔10倍板厚以上的距离;6.9.6 定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷;6.9.7 十字交叉焊缝处的定位焊离开交叉点30mm左右;6.9.8 构件一面连续焊,另一面间断焊时,定位焊应在间断焊一面;6.9.9 定位焊时不能随意在外板及构件上引弧。
6.10 埋弧自动焊的焊缝,其两端必须配置引弧板和熄弧板,其材质和坡口形式与衬焊工件相同。
6.11 焊前预热的规定:当焊接含碳量大于0.23%的船用铸钢件时,在焊前应将工件预热至100~150℃,焊后用石棉布包裹缓冷。
7 对上道工序的要求7.1 所有部件装配前均应用有效工具清除焊缝及焊缝两侧的有害杂质,如:油、锈、水、污泥等。
7.2 坡口加工应准确定位,装配合拢时应符合线型要求,不宜强制成型,以避免构件内部存在较大应力。
7.3 对电焊不能施焊部位装配应加工艺板,以便电焊进行单面施焊时,保证焊缝质量。
7.4 气刨时,刨槽与深、浅、宽、窄应均匀一致,允许误差2mm,焊缝刨槽与焊接中心允许误差±2mm。
7.5 碳弧气刨去除定位焊和马脚时,应保证母材不受损伤。
7.6每一工序完工后应进行自检、互检、专检,合格后方可移交下道工序,严格检验上道工序的安装质量。
8. 焊接方法8.1 埋弧自动焊,凡板厚δ≥6mm,能直接采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝均采用埋弧自动焊施焊。
8.2 CO2气体保护焊,不能采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝及主要构件角焊缝均采用二氧化碳气体保护焊施焊。
8.3 凡不能采用埋弧自动焊,CO2气体保护焊施焊的焊缝均采用手工电弧焊施工。
8.4 强受力构件焊缝规范规定需采用低氢型焊条施焊的部位及某些有特殊要求部位均采用低氢型焊条施焊。
9 焊接工艺参数9.1 对接焊缝9.1.1 埋弧自动焊(见表1)9.1.2 CO2气体保护焊(见表2)9.1.3 手工电弧焊(见表3)9.1.4 表2、表3均为平焊参数。
9.1.5 对接焊缝定位焊间距为250-300mm,焊点长度30-40mm。
10 船体建造的焊接总程序10.1 船体建造方案:分段建造、船台(坞内)合扰。
10.2 船体焊接总程序10.2.1 船体的舱壁板、甲板板、外板、内底板拼装对接焊。
10.2.2 T形部件角接焊。
10.2.3 纵横构架的十字焊缝。
10.2.4 纵横构架与壳板间角接焊缝。
10.2.5 甲板边板与舷顶列板,内底板(底边舱斜板)与外板间角接焊缝。
10.2.6 船台(坞内)大合扰对接焊缝及构架角接焊缝。
10.2.7 上层建筑根部焊缝。
10.2.8 甲板机械、耙吸挖泥设备、舾装件及各类基座焊接。
11 船体焊接工艺要求11.1 材料碳当量Ceq大于0.45%时应焊前预垫,焊后复盖石棉灰保温.11.2 有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。
11.3焊缝末端收口处应填满弧坑,以防止产生弧坑裂纹,埋弧自动焊一般应使用引弧板和熄弧板。
11.4 进行多道焊时,在下道焊接之前,应将前道焊渣清除干净。
11.5 对有焊透要求的焊缝,封底焊前应清根(埋弧自动焊另行规定)。
11.6 在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时,均不应损伤母材。
11.7 分段端头处构架与板间角接焊缝,应留出300—500mm暂不焊,待分段在船台(坞内)合扰后再焊。
11.8 所有构件切口处角接焊缝均需包角。
11.9 不同厚度钢板对接处,若厚度差≥4mm,厚板边缘应削斜处理,削斜长度为厚度差的4倍。
11.10 船体下列部位的角接缝应采用双面连续焊:11.10.1 风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝(包括舱口围板和其它开口处);11.10.2 液舱和水密隔离空舱的所有角焊缝;11.10.3 艉尖舱内所有结构的角焊缝,包括舱壁、扶强材的角焊缝;11.10.4 液舱内所有的搭接焊缝;11.10.5 船艏0.25L区域内,肋板和纵桁与船底板连接处的所有角焊缝;11.10.6 船体所有主、次构件的端部和肘板的端部与板材的角接缝;11.10.7 厨房、配膳室、洗衣室、浴室、卫生间和蓄电池室等处的边界焊缝;11.10.8 有水密、油密要求的部位。