一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及焊材材料焊接的技术领域，具体地说是一种用于原油船货油舱耐腐蚀 钢的手工焊焊接方法。
【背景技术】
[0002] 原油船货油舱在航行过程中一直处于苛刻的腐蚀环境中，舱体腐蚀防护安全成为 原油船安全最关注的方面。国际海事组织（IMO)在近几年推出了一系列的强制性要求的涂 层性能标准。2010年5月，国际海事组织（MO)海上安全委员会第87届会议通过《原油船 货油舱保护涂层性能标准》和《原油船货油舱替代防腐措施性能标准》，使得耐蚀钢成为原 油船货油舱涂层的唯一替代品，并对耐腐蚀钢材和焊接接头的腐蚀性能提出了具体要求。 目前国产耐蚀钢刚刚推出，还没有一种适用于原油船货油舱用国产耐蚀钢的手工焊焊接方 法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种改进的用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方 法，它可克服现有技术中对于国产的耐腐蚀钢板没有合适的焊接方法的一些不足。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手 工焊焊接方法，其特征在于：所说的焊接方法，对于耐腐蚀钢板采用横位置和立位置两种 位置进行焊接，横位置坡口采用非对称双面V型坡口进行焊接；立位置坡口采用对称双面V 型坡口进行焊接； 焊接时，焊条的各成分采用重量百分比为：c:0. 04-0. 06%、Si:0. 2-0. 3%、Mn:l. 0-2. 0%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 65-1. 0%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0005] 使用时，本发明对国产耐腐蚀板材采用横位置和立位置两种焊接位置，焊接时采 用特定的角度，焊条采用特制的配方，焊条直径分别为3. 2_和4. 0_，可保证焊接接头抗 拉强度大于490MPa，焊接接头-20°C冲击韧性大于34J，并且焊缝具有优良的耐腐蚀性能 以及获得良好的疲劳强度。焊接后的耐腐蚀钢板焊接接头放置于模拟上甲板环境试验装 置内，通入腐蚀气体(氧气、二氧化碳，二氧化硫，硫化氢，余量为氮气)，试样高温保持温度 为50°C，持续18. 5h，低温保持温度为25°C，持续2. 5h，升降温时间均为I. 5h，水浴温度 为27. 8°C，低温高温阶段循环进行，试验时间为98天(上甲板腐蚀试验）或放置于PH值为 0. 85,重量百分比为10%的NaCl溶液中168小时后（内底板腐蚀试验)，放大1000倍观察焊 缝金属和母材之间表面边界无台阶。焊接后的耐腐蚀钢板焊接接头采用圆柱形试样进行旋 转弯曲疲劳试验，试验表明焊后耐蚀钢板焊接接头获得良好的疲劳强度。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明一实施例的手工焊横位置焊接坡口示意图。
[0007] 图2为本发明又一实施例的手工焊立位置焊接坡口示意图。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0009] 各附图的标号表示如下：1耐腐蚀钢板、2横位置坡口、3立位置坡口。
[0010] 本发明所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其与现有技术 的区别在于：所说的焊接方法，对于耐腐蚀钢板采用横位置和立位置两种位置进行焊接，横 位置坡口采用非对称双面V型坡口进行焊接；立位置坡口采用对称双面V型坡口进行焊 接； 焊接时，焊条的各成采用重量百分比为：c:0. 04-0. 06%、Si :0. 2-0. 3%、Mn: 1. 0-2. 0%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 65-1. 0%，余量为Fe及不可避免的杂质。横位置坡口采用非对称 双面V型坡口，两个坡口角度之比为1:3-4 ;立位置坡口采用对称双面V型坡口，两个坡口 角度之和为40-50°。横位置坡口采用非对称双面V型坡口，单侧坡口角度为分别为10°、 40°或者15°、40° ;立位置坡口采用对称双面V型坡口，两个坡口角度之和为50°。
[0011] 直径3. 2mm焊条的各成采用重量百分比为：C: 0. 047%、Si : 0. 29%、Mn: 1. 2%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 85%，余量为Fe及不可避免的杂质。直径4. Omm焊条的各成采用 重量百分比为：C:0. 059%、Si: 0. 27%、Mn: 1. 09%、Ni+Cu+Cr+Mo 的混合物：0. 82%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。耐腐蚀钢板选用TMCP状态钢材等级为DH32级的耐腐蚀钢，钢板厚度 为20mm。焊接时，环境温度不小于0°C，焊接时不需要预热，焊接热输入量控制在10-24KJ/ cm 〇
[0012] 钢板厚度20mm，为保证焊缝根部熔透，焊缝打底选用直径为3. 2mm的焊条，直径 3. 2mm 焊条的重量百分比成分为：C:0. 047%、Si:0. 29%、Μη:1· 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0. 85,余 量为Fe及不可避免的杂质；为提高焊缝填充生产效率，焊缝填充和盖面过程选用直径为 4. Omm焊条，直径4. Omm焊条的各成采用重量百分比为：C:0. 059%、Si:0. 27%、Μη:1· 09%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量为Fe及不可避免的杂质；采用手工焊焊接方法，焊接位 置为横位置。对于板厚小于40mm的对接板焊接坡口角度范围为40° -60°，可以保证横位 置焊接过程中下侧熔化金属顺利成型而获得质量良好的焊接接头，并结合经济成本要求， 采用非对称双面V型坡口，单侧坡口角度分别为10°、40°。环境温度不小于0°C，焊接时 不需要预热，焊条直径3. 2mm，焊接电压为25-26V，焊接电流为150-151A，焊接平均速度为 211mm/min，焊接热输入量为10. 6KJ/cm。
[0013] 钢板厚度20mm，为保证焊缝根部熔透，焊缝打底选用直径为3. 2mm的焊条，直径 3. 2mm 焊条的重量百分比成分为：：C:0. 047%、Si:0. 29%、Μη:1· 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0. 85， 余量为Fe及不可避免的杂质。为提高焊缝填充生产效率，焊缝填充和盖面过程选用直径 为4. Omm焊条，直径4. Omm焊条的各成采用重量百分比为：C:0. 059%、Si:0. 27%、Mn: 1. 09%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量为Fe及不可避免的杂质；采用手工焊焊接方法，焊接位 置为立位置，为获得质量良好的焊接接头并结合经济成本要求，坡口采用对称双面V型坡 口，坡口角度为50°。环境温度不小于0°C，焊接时不需要预热，焊条直径3. 2mm和4. 0mm， 焊接电压为25-26V，焊接电流为125-126A，焊接平均速度为81mm/min，焊接热输23. 3KJ/ cm 〇
[0014] 实施例1 (1)焊接材料 母材：TMCP状态DH32级的原油船货油舱用国产耐腐蚀钢，板厚20_。
[0015] 焊条重量百分比成分为：C:0· 047%、Si :0· 29%、Mn: L 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0· 85， 焊条直径为 3. 2mm。C:0. 059%、Si :0· 27%、Mn: L 09%、Ni+Cu+Cr+Mo 的混合物：0· 82%， Ni+Cu+Cr+Mo的混合物中Ni :Cu :Cr :Mo之比为1:1. 2:1. 8:2,余量为Fe及不可避免的杂质， 焊条直径为4. 0mm。
[0016] (2)焊接方法 采用手工焊方法，焊接位置为横位置，坡口采用非对称双面V型坡口，单侧坡口角度为 分别为10°、40°，如图1所示。
[0017] (3)焊接试验 在环境温度不小于〇°c时，焊接工艺参数如表1所示。
[0018] 表1横位置手工焊工艺参数
【主权项】
1. 一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征在于：所述的焊接 方法，对于耐腐蚀钢板采用横位置和立位置两种位置进行焊接，横位置坡口采用非对称 双面V型坡口进行焊接；立位置坡口采用对称双面V型坡口进行焊接；焊接时，焊条的各 成采用重量百分比为：c:0. 04-0. 06%、Si:0. 2-0. 3%、Mn:l. 0-2. 0%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合 物：0. 65-1. 0%，余量为Fe及不可避免的杂质。
2. 根据权利要求1所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：横位置坡口采用非对称双面V型坡口，两个坡口角度之比为1:3-4 ;立位置坡口采用 对称双面V型坡口，两个坡口角度之和为40-50 °。
3. 根据权利要求2所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：横位置坡口采用非对称双面V型坡口，单侧坡口角度为分别为10°、40°或者15°、 45° ;立位置坡口采用对称双面V型坡口，坡口角度为50°。
4. 根据权利要求1所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其 特征在于：直径3. 2mm焊条的各成采用重量百分比为：C:0. 047%、Si:0. 29%、Mn: 1. 2%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 85%，余量为Fe及不可避免的杂质；直径4.Omm焊条的各成采用 重量百分比为：C:0. 059%、Si:0. 27%、Mn: 1. 09%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量为Fe 及不可避免的杂质。
5. 根据权利要求1所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：耐腐蚀钢板选用TMCP状态钢材等级为DH32级的耐腐蚀钢，钢板厚度为20mm。
6. 根据权利要求1所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊接时，环境温度不小于〇°C，焊接时不需要预热，焊接热输入量控制在10-24KJ/cm。
7. 根据权利要求6所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊条直径3. 2mm或4. 0mm，焊接电压为25-26V，焊接电流为150-151A，焊接平均速度 为211mm/min，焊接热输入量为10. 6KJ/cm。
8. 根据权利要求6所述的一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊条直径3. 2mm或4. 0mm，焊接电压为25-26V，焊接电流为125-126A，焊接平均速度 为 81mm/min，焊接热输 23. 3KJ/cm。
【专利摘要】本发明涉及一种用于原油船货油舱耐腐蚀钢的手工焊焊接方法，其特征在于：所说的焊接方法，对于耐腐蚀钢板采用横位置和立位置两种位置进行焊接，横位置坡口采用非对称双面V型坡口进行焊接；立位置坡口采用对称双面V型坡口进行焊接；焊接时，焊条的各成采用重量百分比为：C：0.04-0.06%、Si：0.2-0.3%、Mn：1.0-2.0%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0.65-1.0%，余量为Fe及不可避免的杂质。上述焊接方法可保证焊接接头抗拉强度大于490MPa，焊接接头-20℃冲击韧性大于34J，并且焊缝具有优良的耐腐蚀性能。
【IPC分类】B23K9-02, B23K35-30, B23K33-00
【公开号】CN104759734
【申请号】CN201510089418
【发明人】郑惠锦, 阎璐, 邱盛兴, 顾长石, 甘露, 兰玲, 宋金英, 吴文烈, 赵琼, 喻军
【申请人】上海船舶工艺研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月27日