船体结构焊接要求
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1. 目的
1.1 旨在确保焊接质量满足或基本达到各国船级社规范所要求的修船焊接质量标准。
2. 适用范围
2.1 适用各类船舶修理中所用的普通结构钢,高强度钢的焊接施工。船体结构的焊缝设计
在此不作明确规定,原则上均以修理项目的具体工艺文件为准。
3. 工艺规程与检验要求
3.1 施工前应将工艺文件和检验标准提交相应船级社认可。文件中未提及的均以通用工艺
为准,确保施工按规定的要求进行。
4. 焊接前的准备
构件的坡口、装配次序、定位精度及装配间隙应符合工艺要求,并应避免强制装配,以减少构件的内应力。若焊接坡口或装配间隙过大应按规定修正后再施焊。
施焊前焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污和杂物等应予以清除,并保持清洁和干燥。
涂有车间底漆的钢材,如果车间底漆对焊缝质量有不良影响,则应在焊前将车间底漆清除。
当焊接必须在潮湿、多风或寒冷的露天场所进行时,应对焊接作业区域提供适当的遮敝和防护措施。并保持焊接区域的干燥。
将焊条拿到施工现场时,最多只能那去半天内所使用的数量。
CO2陶瓷衬垫要粘贴牢固、平整且对准坡口中心,保证坡口清洁,随用随贴。
5. 焊接工艺要点
船体重要部位的焊接须由经船级社认可的焊工进行。
普通结构钢在0℃以下施焊时应使用低氢型焊条。当环境温度低于-5℃时必须按照专门的工艺要求采用预热或缓冷措施,以防焊件内产生冷裂纹和不良组织。
当母材的碳当量(Ceq):
Ceq>0.41% 时(Ceq=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15),应对焊件进行预热;
Ceq>0.45% 时,焊后应对焊件进行热处理。
所焊结构刚性过大、构件板厚较厚或焊段较短时,焊件应进行预热。焊条吸潮过量时,焊
接工艺性能变差,且产生凹坑,应在70—100℃烘干30~60min后使用。
船体结构的焊缝应按焊接程序进行,焊接时尽量使焊接部分自由收缩。对较长的焊缝应尽可能从焊缝中间向两端施焊,对结构复杂的应先焊立焊再焊平角焊,以减少结构的变形和内应力。
必须使用经认可的适合于接头类型的焊接工艺程序和焊接材料。
定位焊的数量应尽量减少,定位焊缝应具有足够的长度,对普通结构钢,其长度应不小于30mm,对高强度钢,其长度应不小于50mm。定位焊所用的焊接材料应与施焊所用的焊接材料相同。有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。
为防止在引弧处产生气孔,要采用起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。焊缝末端收口处应填满弧坑,以防止产生弧坑裂纹。如采用自动焊,应使用引弧板和熄弧板。进行多道焊时,在焊接下道焊之前,应将上道焊的焊渣清除干净。
在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时,均不得损伤母材。
6. 背水焊接
船用普通钢板尽量不要进行背水焊接,如果必须进行背水焊接时,应严格按照相应的工艺文件进行施工,由于背水焊接时,焊缝和钢板的冷却速度会增加,从而使焊缝产生冷裂纹、钢板的脆性增加,所以必须有一名辅助工烘干焊缝区域,并跟踪加热焊接缝区域。
高强度钢不允许在背水情况下进行焊接。特殊情况时应先做工艺认可试验。
7. 各类焊接形式
板材对接接头
板材对接时,应按工艺文件要求开制坡口,确定装配间隙。工艺文件中没有特殊要求时,可参考下图准备坡口。
7.1.1.1使用碳刨开“U”形坡口,坡口一侧焊接后反面碳刨出白,出白检验合格后,再
完成反面焊接。碳刨后应用风磨机打磨碳刨面,消除其各种缺陷。以保证焊接
质量。
7.1.1.2 开单“V”坡口,坡口一侧焊接后反面碳刨出白,出白检验合格后,再完成反面
焊接。碳刨后应用风磨机打磨碳刨面。以保证焊接质量。。
7.1.1.3 开单“X”坡口,坡口一侧焊接后反面碳刨出白,出白检验合格后,再完成反面
焊接。
7.1.1.4 CO2单面焊双面成形坡口如下图。
当两对接板板厚相差大于或等于4mm时,要求对厚板的对接边作削斜处理,削斜长度应不小于板厚差的4倍。削斜后,对接坡口按规定要求处理:
除有相应工艺文件特殊要求外,对接焊件边缘应开单面或双面坡口,坡口角度在55°~60°之间。
若全焊透焊接因结构原因无法进行封底焊时,经验船师同意,允许加固定垫板进行对接焊,但此时的坡口及装配间隙必须符合专项工艺规定要求。
船体构件的角接缝和板材的对接缝交叉时,应满足下述规定:
7.1.5.1应将交叉处的对接焊缝的增高铲平,或将跨过对接焊缝的构件腹板边缘开通焊
孔,使其贴紧,确保焊接质量;
7.1.5.2连续角焊缝的构件如果腹板上有对接焊缝时,应先焊好对接焊缝,并将在角焊
缝处的增高铲平,然后进行连续角接焊;
7.1.5.3板缝如和老板缝相交或对接时,应将接合处老焊缝刨除至少150mm进行过渡
焊。
搭接焊和塞焊
搭接焊除用于一些肘板处及加强筋端部外,两板的搭接宽度应为较薄板的3~4倍,但不必大于50mm。搭接表面应紧密贴合。在各种位置的板与板连接一般不准使
用。焊接要求同连续角焊缝。
塞焊用于板与内部构架连接或特定位置的覆补,塞焊孔最小长度为90mm,孔的
宽度为板厚的2倍,塞焊孔间距不超过3t,最大300mm。长孔塞焊通常不必在
孔内填满焊肉。
塞焊孔内焊脚设计同间断焊,焊脚不小于0.7t。一般情况下塞焊孔不必焊满。
对于平面内承受较大拉伸应力的板,塞焊孔需完全焊满,可以开小的塞焊孔,板
边与垂直方向成至少15°,塞焊孔底宽至少6mm。但此时连续塞焊更实用。
T型接头和十字接头
如果接头处应力较高,或者位置比较重要,腹板边应开单边或双边坡口,保证焊
深焊透。如果应力小,可采用间断焊。当船体构件采用挖孔间断焊时,孔的两端
应呈圆弧型,并应光滑。
下列部位的T型接头不论应力大小,均须双面连续焊:
风雨密、水密、油密接缝;
机械基础接头;
尾尖舱的所有接头;
舵上接头(除非无焊接入口而用塞焊外);