一种大于38mm厚度船体钢板的焊接方法与流程

本发明涉及一种焊接方法，具体涉及一种大于38mm厚度船体钢板的焊接方法。

背景技术：

造船生产的工作量约45％采用焊接，大面积拼板焊接是生产中的主要工作。随着船舶业的快速发展，fcb法焊接技术作为一种单面焊双面成型的高效焊接技术，在我国船舶建造中的应用越来越广泛。目前该焊接方法主要应用于中厚板、大尺寸的低碳钢和低合金钢板的拼接，该方法对厚度为5～35mm的钢板可一次焊接完成，并且采用y形坡口，坡口角度为42～48°，钝边为5～7mm，根部间隙为1mm。由于fcb法技术特点，超过38mm的不能焊接，对大于38mm(如49mm厚度)的eh36船体钢板只能采取其它方法焊接。如采用传统的单丝埋弧焊法，该方法的效率较低，一般49mm厚度的eh36的钢板正反面共要焊接18～20道焊道，这对造船生产的效率影响较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，它不仅能大大提高焊接效率，又能节约能源。

本发明的目的是这样实现的：一种大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，适用eh36以下级钢板的拼板焊接；所述焊接方法包括以下步骤：

步骤一，将两块钢板对接并在对接口切割坡口，当钢板的厚度小于49mm时，所述坡口呈y形，并且坡口角度为39～45°，坡口深度为28～32mm，根部间隙为0～1mm，纯边为10～30mm；当钢板的厚度大于49mm时，所述坡口呈双y形，并且正面坡口的角度为39～45°，正面坡口的深度为28～32mm，纯边为12～16mm，根部间隙为0～1mm，背面坡口的角度为85～100°；

步骤二，在钢板的正面采用三丝fcb法焊接，先在铜垫板上均匀撒布4～6mm厚度的衬垫焊剂，然后用顶压装置将敷设好衬垫焊剂的铜垫板压紧到钢板背面的对接口处，使其与钢板紧密贴合，再从钢板正面的坡口处进行单面多层焊接，最终焊接完成钢板的焊缝厚度为28～32mm；

步骤三，将钢板翻面，并在钢板的背面对已完成焊接的焊缝根部采用碳弧气刨和打磨方式进行清理；

步骤四，在钢板的背面采用单丝埋弧焊法焊接，先在所述焊缝根部内铺设碎焊丝，然后依次进行打底焊接、填充焊接和盖面焊接，焊道数是根据钢板的厚度确定，最终焊接完成钢板的其余焊缝厚度。

上述的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，其中，进行所述fcb法焊接时，焊层为三个，焊接第一个焊层时采用直径为4.8mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为-15°，采用交流电且焊接电流为1410～1460a，焊接电压为32～34v，焊接速度330～354mm/min；焊接第二个焊层时采用直径为4.8mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为0°，采用交流电且焊接电流为1230～1270a，焊接电压为41～45v，焊接速度330～354mm/min；焊接第三个焊层时采用直径为6.4mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为2.5°，采用交流电且焊接电流为1230～1270a，焊接电压为47～51v，焊接速度330～354mm/min。

上述的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，其中，进行所述fcb法焊接前，还需要对钢板进行预热；当钢板温度低于0℃时，钢板被预热到至少21℃；当钢板厚度大于20mm，钢板被预热到至少10℃。

上述的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，其中，进行所述单丝埋弧焊接时，采用直径为4mm的实芯焊丝，焊丝伸长为15～45mm，焊丝角度为0～10°；进行打底焊接时，采用直流反接且焊接电流为650～740a，焊接电压为28～33v，焊接速度为360～430mm/min；进行填充焊接时，采用直流反接且焊接电流为660～750a，焊接电压为29～34v，焊接速度为440～540mm/min；进行盖面焊接时，采用直流反接且焊接电流为680～760a，焊接电压为30～35v，焊接速度为390～480mm/min。

上述的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，其中，进行所述单丝埋弧焊法焊接前，还需要对钢板进行预热；当钢板温度低于0℃时，钢板至少预热到21℃；当钢板厚度大于20mm，钢板至少预热到10℃；当钢板厚度大于38mm，钢板至少预热到65℃。

上述的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法，其中，进行所述单丝埋弧焊接时，铺设所述碎焊丝的厚度不小于钢板的厚度的0.9倍且不大于钢板的厚度。

本发明的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法具有以下特点：采用fcb焊法和单丝埋弧焊法相结合的焊接方法，实现三丝fcb法对超厚钢板的扩大使用，不仅保持了fcb焊法和单丝埋弧焊法的焊接优点，得到了质量优良的焊缝，并避免了未焊透、焊穿、填充不满等缺陷，还能大大提高焊接效率，又能节约能源。

附图说明

图1是完成本发明的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法的步骤一之后的一种坡口的结构示意图；

图2是完成本发明的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法的步骤一之后的另一种坡口的结构示意图；

图3是完成本发明的大于38mm厚度船体钢板的焊接方法的步骤四之后的焊缝的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的一种大于38mmmm厚度船体钢板的焊接方法，适用eh36以下级钢板的拼板焊接。本发明的焊接方法包括以下步骤：

步骤一，将两块钢板1、1’对接并在对接口切割坡口，当钢板1、1’的厚度小于49mm时，坡口10呈y形，并且坡口角度为39～45°，坡口深度为28～32mm，根部间隙为0～1mm，纯边为10～30mm(见图1)；当钢板1、1’的厚度大于49mm时，坡口呈双y形，并且正面坡口10的角度为39～45°，正面坡口10的深度为28～32mm，纯边为12～16mm，根部间隙为0～1mm，背面坡口10’的角度为85～100°(见图2)；

步骤二，在钢板的正面采用三丝fcb法焊接；当钢板温度低于0℃时，钢板被预热到至少21℃；当钢板厚度大于20mm，钢板被预热到至少10℃；先在铜垫板上均匀撒布4～6mm厚度的衬垫焊剂，然后用空气管等简单的顶压装置将敷设好衬垫焊剂的铜垫板压紧到钢板1、1’背面的对接口处，使其与钢板1、1’紧密贴合，再从钢板1、1’正面的坡口10或10’进行单面多层焊接，并且焊层为三个；焊接第一个焊层时采用直径为4.8mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为-15°，采用交流电且焊接电流为1410～1460a，焊接电压为32～34v，焊接速度330～354mm/min；焊接第二个焊层时采用直径为4.8mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为0°，采用交流电且焊接电流为1230～1270a，焊接电压为41～45v，焊接速度330～354mm/min；焊接第三个焊层时采用直径为6.4mm的实芯焊丝，焊丝伸长为25～55mm，焊丝角度为2.5°，采用交流电且焊接电流为1230～1270a，焊接电压为47～51v，焊接速度330～354mm/min；每个焊层可由一条焊道或几条并排相搭的焊道所组成，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊；最终焊接完成钢板的焊缝厚度为28～32mm；

三丝fcb法焊接时，将焊接机头调整到一端的引熄弧板上，并使焊接机头对准坡口10或10’的中心位置，即对准焊缝中心位置；再进一步调节第一电极、第二电极和第三电极的位置关系；选择合适的焊接规范，包括电流参数、电压参数、选择焊丝规格和焊接速度；然后开始焊接，先启动第一电极和第二电极进行同步焊接，第一电极和第二电极在焊缝中形成一个焊接熔池，在第三电极到达第一电极、第二电极的引弧位置时，启动第三电极进行焊接，第三电极形成独立的焊接熔池；在焊接结束前，第一电极和第二电极焊接至另一端的引熄弧板中部时进行熄弧，但焊接机头继续前进，直至第三电极焊接至第一电极、第二电极的熄弧位置时进行熄弧，结束焊接操作；

步骤三，将两块钢板1、1’翻面，并在两块钢板1、1’的背面对已完成焊接的焊缝根部采用碳弧气刨和打磨方式进行清理；

步骤四，在钢板的背面采用单丝埋弧焊法焊接，当钢板温度低于0℃时，钢板至少预热到21℃；当钢板厚度大于20mm，钢板至少预热到10℃；当钢板厚度大于38mm，钢板至少预热到65℃；先在焊缝根部内铺设碎焊丝，碎焊丝的厚度不小于钢板的厚度的0.9倍且不大于钢板的厚度，然后依次进行打底焊接、填充焊接和盖面焊接，焊接时采用直径为4mm的实芯焊丝，焊丝伸长为15～45mm，焊丝角度为0～10°；焊道数是根据钢板的厚度确定，最终焊接完成钢板的其余焊缝厚度；当钢板的厚度为49mm时，在钢板的背面埋弧焊的焊道数为五道，其中打底焊接一道、填充焊接两道，盖面焊接两道(见图3)；进行打底焊接时，采用直流反接且焊接电流为650～740a，焊接电压为28～33v，焊接速度为360～430mm/min；进行填充焊接时，采用直流反接且焊接电流为660～750a，焊接电压为29～34v，焊接速度为440～540mm/min；进行盖面焊接时，采用直流反接且焊接电流为680～760a，焊接电压为30～35v，焊接速度为390～480mm/min。

本发明的大于38mmmm厚度船体钢板的焊接方法，采用fcb焊法和单丝埋弧焊法相结合的焊接方法，实现三丝fcb法对超厚钢板的扩大使用，不仅保持了fcb焊法和单丝埋弧焊法的焊接优点，得到了质量优良的焊缝，并避免了未焊透、焊穿、填充不满等缺陷，还能大大提高焊接效率，又能节约能源。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。