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船用钢板焊接工艺
文章来源:

http://careerventure.cn/

  作者:上海不锈钢厂家  时间:2019-06-17

  船用钢板焊接工艺
  
  船只加工制造业自20世纪初开始科学研究运用焊接工艺,并且于1920年以美国造船厂初次选用焊接工艺修建远洋船为标示,使焊接工艺慢慢在造船厂获得应用推广,并快速替代铆接技术。
  
  由于船用钢板的合金含量比较高,钢材的淬硬倾向比较大。焊接时,熔合线附近硬度最大,使该区域的延展性和韧性降低,由于焊接热生成淬硬组织,在淬硬组织的部位,应力或应变超过一定限度,氢超过一定的限度,容易出现焊接冷裂纹。因此,必须采用一定的焊接工艺措施才能保证焊接质量。 
  
船用钢板焊接工艺
 
  一、 焊丝的选择 
  
  根据中国船级社CCS 的规范要求,焊丝必须与母材相匹配。
  
  二、焊接前准备 
  
  现以50mm 板对接焊缝为例,介绍焊接工艺 
  
  1、母材坡口加工 
  
  坡口加工一般采用数控切割机自动加工,为减少焊接变形,提高焊接质量。坡口面加工要求光滑、无锯齿。加工后及时清理氧化皮及铁锈,然后进行焊接。因为冷裂纹均发生在“富氢地带”,在焊接高温作用下,有大量的氢溶解在熔池中。在冷却凝固过程中,奥氏体转变为铁素体的过程中,引起氢的溶解度急剧降低。此时氢竭力逸出,但因冷却速度很快,氢来不及逸出而保留在焊缝金属中,从而使此处氢处于过饱和状态。当氢的浓度足够高时,容易产生根部裂纹或焊趾裂纹。焊接材料中的水分,焊件坡口处的铁锈、油污以及环境湿度等都是焊缝中富氢的原因。因此,焊接前必须将坡口边缘清理干净。 
  
  2、装配 
  
  根据图纸要求进行装配,装配时工件之间的间隙不超过2mm,错位不超过2mm。坡口间的间隙应一致。板拼接好后,进行定位焊,定位焊采用与正式焊接时同样的焊丝,定位焊的高度不得超过焊缝高度的2/3。定位焊缝长度一般为5mm~10mm,焊缝间距长度为400mm。定位焊缝尽可能定在清根侧,避免在焊接起始侧坡口点焊,以减少焊接变形。定位焊后,应检查焊缝有无缺陷,并及时清理补焊。 2.3 焊前预热 
  
  考虑板材的化学成分及板材厚度,钢材的淬硬倾向比较大,容易出现焊接裂纹,因此焊接前必须对板材预热。预热的作用是减缓焊接接头的冷却速度,适当延长焊接接头在AC3 线以下800℃至AC1 线以下500℃以及AC1 线500℃~1000℃的冷却时间,从而减少淬火组织,有利于氢的逸出,避免冷裂纹的产生。对于船用D36 高强度钢预热温度应控制在100℃~150℃。局部预热的范围,一般是焊缝两侧各100mm~200mm,并严格地进行温度控制。 
  
  三、焊接过程注意事项 
  
  1、焊接线能量的控制 
  
  焊接时应严格按照工艺规范焊接,焊接线能量一般控制在5000J/cm 以下。线能量过大,焊缝金属在高温停留时间长,会引起热影响区过热使晶粒粗大,使该组织塑性变差,降低接头的抗裂性能;而线能量过小,则会使接头冷却速度加快,缩短冷却时间,使热影响区淬硬,也会不利于氢的逸出,故而也增加冷裂倾向。因此,焊接线能量在施工中应该严格进行控制。
  
   2、操作的控制 
  
  焊接的环境要稳定,避免空气流动影响气体的保护效果。尽量避免在潮湿的环境中焊接。由于是多道焊接,层间的飞溅清理要彻底。背面焊接前用气刨彻底清根,坡口打磨,清理干净后焊接。
  
   四、焊后检查及处理 
  
  1、肉眼检查 
  
  焊缝表面应平整,光滑,焊缝宽度一致,余高符合工艺要求。表面应无气孔,裂纹,咬边等缺陷。
  
  2、无损检测 
  
  用磁粉对焊缝表面,近表面的缺陷进行检查。再用超声波对焊缝进行检查。随后采用X 射线拍片的方法对焊缝进行检查。
  
  3、缺陷处理 
  
  检查中若发现气孔、裂纹及其它超标缺陷如夹渣,咬边,未熔合等,对缺陷部位进行批除处理,批除须出白后应打磨清理干净后再进行焊接。
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