专利名称：一种高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方法
一种高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方法技术领域
本发明尤其涉及到船用高强钢的立对接焊焊接工艺。
技术背景
焊接技术是现代船舶建造工程的关键工艺技术之一，在船体建造中船舶焊接质量 是评价造船质量的重要指标。因此，焊接技术进步对推动造船生产的发展具有十分重要的 意义。国际上，高强度钢焊接技术在焊材成分和工艺设计方面发展较快，应用领域也在不断 扩大。在涉及特殊使用要求或恶劣工况环境下的钢结构制造领域，高强度钢占有越来越重 要的位置，已广泛应用于船舶、桥梁、汽车、高层建筑建设等领域。而国内，高强钢的应用范 围也在逐渐增大，但总体上应用还不成熟、仅占钢总用量的10%左右，比例较小。由于船用 高强钢强度高，可以为节约钢材和减轻焊接结构自重创造条件，故采用性能优良的高强度 钢可促进船舶结构向大型化、轻量化和高效能方向发展，其发展前景广阔。而关于高强钢厚 板的焊接工艺尚未形成一定的焊接工艺文件，相关焊接工艺的设计研究存在不足。中国船 级社(CCS)的2009年7月出版的《材料与焊接规范》，对于高强钢EH36 30mm板材立对接焊 焊接没有给出相关的工艺规范。
因此开展厚板高强度钢焊接工艺措施研究，可以提升公司技术水平和综合竞争 力，减小材料损耗，节省工序、提高效率，并可以指导现场施工，作为未来工艺改进和船东与 入级部门检验的依据，在工艺设计与实际生产中架起桥梁。本专利经过改变工艺措施，对于 高强钢EH36 30mm板材立对接焊焊接工艺进行研究。发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对EH36 30mm的高强度船体结构用钢立对接焊， 提供一种高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方法，能节省较多的焊接材料、电能和工 时，且易于加工，能够有效的减小焊接变形。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方 法，其特征在于，针对母材为EH36 30mm的高强度船体结构用钢立对接焊，包括以下工艺参 数及步骤
焊接坡口采用双V坡口，对接坡口角度为60° ±5°。
预热温度焊接前需要采用氧乙炔方式对焊缝及焊缝两侧150mm范围内进行预 热，预热温度达到80°C开始施焊。
施焊温度施焊时道间温度应控制在50°C -150°C。随时采用点温计进行测量。
焊接顺序采用多层焊以填满截面内的坡口，正面焊接完成后，应将工件翻身，焊 缝采用碳弧气刨清根，再实施反面焊接。
焊接材料采用与结构钢屈服强度同等级的3Y焊丝或焊条。
焊接参数焊接电流170 190A，电弧电压沈 ^V，焊接速度9 14cm/min，线 能量21 32KJ/cm，电特性为直流反接。
焊接方式为二氧化碳气体保护焊。
焊接时采用多层焊以填满截面内的坡口，防止出现焊缝开裂或延迟裂纹的发生， 同时，前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝来说 相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，焊接工艺参数如 电流、电压和焊接速度等对热循环有很大的影响。
原有的焊接原则工艺仅从船体结构所在部位处焊接方法着手说明焊接工艺问题， 但未曾细化到从船用钢材自身特点出发形成焊接工艺，而本专利依据船用高强钢厚板的力 学性能和化学成分等特点，形成其独特的焊接工艺，并由此总结形成焊接工艺文件，可以作 为焊接原则工艺的补充说明。
通过改变工艺流程实现板厚为30mm的EH36板材的二氧化碳气体保护焊立对接焊 焊接工艺，通过焊接性试验、焊接工艺评定等措施，制定出高强钢EH3630mm的二氧化碳气 体保护焊立对接焊焊接方案，可以提高生产效率，减小能耗，节省原材料、降低成本等。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为焊接坡口示意图。
图2为焊接顺序示意图。
具体实施方式
一、焊前准备
1.焊接前，焊工应认真熟悉施工图纸及工艺，了解产品的技术要求及质量要求，严 格遵守工艺纪律并严格按照本工艺的焊接要求进行施焊。
2.焊前认真检查坡口尺寸及装配质量是否符合质量标准要求。
3.坡口内及坡口边缘两侧各30mm内的正反面与端面应除去水渍、油污、铁锈、挂 渣及碳刨残留的粘碳等对焊接质量有影响的杂物，再贴陶质衬垫。
4.雨、雪天严禁露天施焊。当环境相对湿度大于90%时，应采取相应措施，否则禁 止施焊；二氧化碳气体保护焊当风速大于2m/s时，焊接时应采取防风措施。
二、焊接材料及焊接方法
1.本材料可采用二氧化碳气体保护焊进行焊接。
2.焊接材料采用与结构钢屈服强度同等级的3Y焊丝或焊条。
三、焊接工艺
1.焊接坡口形式如图1所示
2.焊接前需要采用氧乙炔方式对焊缝及焊缝两侧150mm范围内进行预热，预热温 度达到80°C开始施焊，施焊时道间温度应控制在50°C _150°C。随时采用点温计进行测量。
3.焊接时，应进行监控，随时观测焊接变形状态，若发现焊接变形，则应停止焊接， 调整焊接顺序，尽量减少焊接变形。
4.正面焊接完成后，应将工件翻身，焊缝采用碳弧气刨清根，再实施反面焊接。
四、焊后清理及检验
1.焊后焊工应认真清除焊缝焊渣及两侧的飞溅物。
2.施焊完后，对焊接进行外观及无损检测。具体要求按有关要求执行。
3.焊缝缺陷的返修需要用碳弧气刨将缺陷彻底清除，清除部位应光滑过渡。
实施例1
采用二氧化碳气体保护焊
1、焊接材料如下焊丝HTW-711 (E501T-1) Φ 1. 2 二氧化碳气体纯度彡99. 5%
2、焊接顺序及坡口尺度如图2所示。
3、焊接规范参数见下表1
表1焊接规范参数
权利要求
1.一种高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方法，其特征在于，针对母材为EH36 30mm的高强度船体结构用钢立对接焊，包括以下工艺参数及步骤焊接坡口采用双V型坡口，对接坡口角度为60° 士5° ；预热温度焊接前需要采用氧乙炔方式对焊缝及焊缝两侧150mm范围内进行预热，预 热温度达到80°C开始施焊；施焊温度施焊时道间温度应控制在50°C -150°C ；随时采用点温计进行测量； 焊接顺序采用多层焊以填满截面内的坡口，正面焊接完成后，应将工件翻身，焊缝采 用碳弧气刨清根，再实施反面焊接；焊接材料采用与结构钢屈服强度同等级的3Y焊丝或焊条；焊接参数焊接电流170 190A，电弧电压沈 ^V，焊接速度9 14 cm/min，线能 量21 32KJ/cm，电特性为直流反接。
2.根据权利要求1所述的高强度船体结构用钢立对接焊焊接工艺方法，其特征在于， 焊接方式为二氧化碳气体保护焊。
全文摘要
本发明尤其涉及到船用高强钢立对接焊接工艺，它针对EH3630mm的高强钢船体结构钢板的立对接焊，提出了一种接焊工艺方法，对焊接坡口、焊前预热、施焊温度、焊接顺序、焊接规范参数、焊后冷处理均有提出了行之有效的规范；使得超厚板高强钢的焊接工艺能够顺利实现，提高劳动效率、节省原材料、降低生产成本、减少船舶建造周期，并且弥补了国内在EH3630mm的高强度船体结构用钢立对接焊接这一部分的技术规范空白。
文档编号B23K9/095GK102029457SQ20101056844
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者严俊, 张丽杰, 王宇, 王波, 范为 申请人:武昌船舶重工有限责任公司