典型船体结构的焊接工艺

第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性

焊接性的试验目的：为了评定焊接结构的可靠性，是否存在气孔、夹渣、裂纹等；焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。

一、船用碳素钢的焊接性

船体外板用钢材一般使用优质低合金钢，内结构可用普通低合金碳素钢。内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低，焊接性能较好。无需采取特殊措施。

二、船用低合金钢的焊接

船用低合金钢的焊接性能也较好，不需采取特殊措施。但选用高强度低合金钢，焊接时可能出现焊接缺陷，可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。

第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则

选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。一般原则：

1、外板、甲板对接缝：

○1错开板缝：先横向焊，后纵向焊；

○2平列板缝：先纵向焊，后横向焊。

2、同时存在对接缝和角焊缝：先焊对接缝，后焊角焊缝。

3、整体或分段建造时：从结构中央向左右、前后对称焊接。

4、有对称中心线的构件：双数焊工对称焊。

5、手工电弧焊长缝：分段退焊或分中分段退焊。

6、同时存在单层焊缝和多层焊缝：先焊多层，后焊单层。多层焊各层方向相反，接头错开。

7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm：先不焊，以利于船台装配时对接。

8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝：在大接缝焊接后再焊。

9、应力较大的大接缝：焊接过程不能中断，应连续完成。

10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修

补，不应在船台上进行。

二、焊接材料使用范围的规定

重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条（使用直流焊机）：

○1用低合金钢建造的所有船体焊缝；

○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝；

○3船壳冰带区的端接缝和边接缝；

○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝；

○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件；

○6拖钩架；

○7主机座及其相连接的构件；

○8艏柱、艉柱、艉轴架。

三、角接焊缝端部加强焊的规定

间断焊和单面连续焊的角焊缝：应在端部一定长度进行双面连续焊。

○1组合桁材、强横梁、强肋骨的腹板与面板在肋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不小于腹板的高度，间断的旁桁材端部可适当减小。

○3纵骨切断处端部的加强长度不小于一个肋骨间距。

○4骨材端部削斜时，加强长度不小于削斜长度；端部焊接固定时，加强长度不小于骨材高度。

○5与肋板连接的肋骨、横梁、扶强材端部，在肋板范围内，一面应连续焊，另一面端部包角焊，长度不小于骨材高度，且不小于75mm

○6各种构件的切口、切角、开孔的端部包角焊长度：

板厚＞12mm ≮75mm

板厚≤12mm ≮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。

第三节船体焊接工艺

一、整体造船的焊接工艺

○1先焊纵横构架对接焊缝，后焊外板、甲板的对接焊缝，最后焊接构架与外板和甲板的角焊缝。

○2外板的对接焊缝，先焊船内一面，外

面用碳弧气刨挑根后焊接。甲板先仰焊，挑根后平焊（可用埋弧焊）。

○3外板、甲板对接焊缝焊接程序：错开板缝—先立焊，后横焊；

平列板缝—先横焊，后立焊。

（138页图8-3）

○4船艏外板接缝最后焊。图8-4

○5全部焊缝焊接次序：船中往左右，中部往艏艉，由下往上焊接。

二、分段建造的焊接工艺

1、甲板分段的焊接

甲板分段—由甲板板、横梁、强横梁、甲板纵骨、纵桁、舱口围板组成。一般在胎架上反装焊接。

○1甲板板的焊接：可以先在平台上平焊，再上胎架定位，装配横梁和桁材。可采用焊条焊，最好采用埋弧焊。焊接程序根据排板情况，以应力最小的原则焊接。艏甲板焊接如图8-5。

○2甲板分段的焊接：139页4条供参考。

2、舷侧分段的焊接

舷侧分段—由舷侧外板、舷顶列板、

肋骨、舷侧纵桁等组成。有时带有甲板小分段和舱壁小分段。根据曲率情况可在平台焊接或用胎架焊接。但焊接程序和方法相同。

装焊程序—拼外板→开坡口→焊接→构架划线→构架安装→焊接→划分段轮廓线、检查水线、定位肋骨线→割胎→离胎、翻身→碳弧气刨开坡口→封底焊→矫正变形→完工测量。

焊接工艺：140页4条

3、双层底分段的焊接

双层底分段—由船底外板、内底板、肋板、中桁材、旁桁材、纵骨等组成。可用正造或反造。

○1反造焊接工艺：以内底板为基面，由骨架控制船底外板的线型。

装焊程序—开坡口→内底板拼板→焊接→构件划线→构件安装→焊接→矫正构架变形→修正构件底部线型→装船底外板→焊接外板缝和部分角焊缝→割胎、翻身→碳弧气刨开坡口→外板封底焊及外板与构件的角焊缝。

焊接工艺：141页7条

○2正造焊接工艺：以船体外板为基面，由胎架控制分段外板线型的工艺方法。

装焊程序—开坡口→船底外板拼板→焊接→构架划线→构架安装→焊接→矫正构架变形→修顺构架高度→装内底板→部分角焊缝焊接→离胎、翻身→焊接内底板上结构的角焊缝同时进行外板缝封底焊→矫正变形→完工测量。

焊接工艺：142页7条

4、艉总段的焊接

艉总段—由艉柱、甲板、船侧外板、船底外板、隔舱壁和内部构架等组成。可以整体建造，也可以分段建造（起重能力不够）。

倒装建造装焊程序—甲板铺板→构架划线→装肋骨框架和纵横结构→装舷边外板（企口板）→焊接以上结构与甲板的连接以及相互之间的角焊缝→装舵套管、舷侧纵桁、半壁和艉柱等→焊接→装船底外