专利名称：一种薄钢板的焊接方法
技术领域：
本发明涉及船甲板中的薄钢板的焊接方法。
背景技术：
薄板的焊接变形控制技术是焊接领域的技术难题之一，焊接变形与材料、焊接工 艺、焊接方法等因素有关。焊接变形的多样性、焊接变形的多因素交互作用，导致了控制焊 接变形技术的复杂性和相互制约作用。如何防止和控制薄板焊接变形是一个世界性问题。 为解决这个问题各船厂都在不断探索，但到目前为止都还没有一套有效、完整的措施
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能有效、完整地防止 薄板焊接变形的薄钢板的焊接方法。
本发明解决上述技术问题而采用的技术方案为本薄钢板的焊接方法，其特征在 于包括以下步骤
— .焊前准备 1、板材在装配前应进行矫平，使板面平整；
2、型材在装配前应进行矫平； 3、板边下料采用刨边机进行加工或采用等离子切割，以保证装配间隙均匀；
4、弧焊拼板时，装配间隙应小于0. 5mm ;板边的错边e < 0. 15t，对局部间隙不均 匀有超差的应采用打磨或铲边使之平整，不得采用氧_乙炔切割使之产生变形；其中的 t《8mm j 二.定位焊 1、焊前，对接焊缝两侧30mm范围及坡口内应彻底清除油、水、锈杂物，角焊缝除车 间底漆外，必须做好杂物的清除； 2、位焊长度和间距均匀一致，对接焊缝定位焊长度为20mm，间距50mm，角焊缝定 位焊长度为30mm，间距为60mm ;板厚t《4mm且采用埋弧焊时，应采用焊点直径约为8_12、 间距为30mm密点定位法； 3、定位焊完成后的焊缝应及时焊接，以避免坡口内生锈、存水或产生污物；
三、焊接 1、在平台上拼板焊接时，应在焊缝的两侧压上压载铁，在拼板的周边采用小码板
压紧在平台上，小码板之间的间距为300mm ; 2、片体分段、立体分段在胎架上焊接时应死胎； 3、手工焊条直径最大不能超过。4. Omm，当焊接板厚t《4mm的焊缝时使用。3. 2 以下的焊条； 4、焊接中的电流、电压、速度的焊接参数应在试板上调节好后方可施焊； 5、焊接时，对接焊缝的焊缝宽度和焊缝余高，对接缝宽度1.5-2.0t，余高为0-lmm， t为板的厚度； 6、焊接顺序焊接时应用由中间向前后左右方向进行，围绕中心采用跳焊法施焊， 不得集中在一个区域焊接，使热量过于集中产生较大变形，同时必须采用双数焊工对称进 行焊接； 7、刚性较弱或有开孔的结构部位必须进行临时加强，其加强应当在其周围的焊接 结束后冷却至室温以后方可拆除； 8、焊后对应对接焊缝进行锤击消除应力，但铁锤不能直接锤击焊缝应垫有铁板；
9、焊后出现变形应及时矫正。 作为改进，所述手工电弧焊或二氧化碳焊工艺参数为，a、角焊缝的装配间隙应 《2mm， b.焊条型号应与所焊板材强度相匹配且经船级别认可的焊条，c、焊条直径，当板厚 t《5mm时，采用。3. 2mm当板厚t > 5mm采用①4mm的焊条，d、定位焊焊缝形式，当板厚 t《5mm时，采用焊点直径6 8mm、间距30mm的密点焊法，当板厚t > 5mm时，采用定位焊 长度30 50mm、间距200 250mm的短道定位法。 再改进，所述框架分段组立焊工艺要求甲板为基面，反造设胎，根据薄板的板厚 设置胎架纵向、横向模板间距，若板厚S《4mm，则纵、横向模板间距为800mm，若板厚S = 5 6mm，则纵、横向模板间距为1000mm，若板厚S > 7mm小于8mm，则纵、横向模板间距为 1200 ;胎架模板宽度横向模板为300mm，纵向横板为200mm，厚度必须^ 10mm ;胎架支柱高 度不应低于800mm。 再改进，所述板厚t《4mm且采用埋弧焊时，应采用焊点直径约为8-12、间距为 30mm的密点定位法。 与现有技术相比，本发明采用焊前准备、定位焊、焊接这三部分合理设计，使薄钢 板的焊接具备完整的体系，从而能有地防止船甲板的薄钢板焊接时的变形，实现了生产周 期短，薄板焊接质量好目标。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例薄钢板的焊接方法，包括以下步骤
— .焊前准备 1、板材在装配前应进行矫平，使板面平整；
2、型材在装配前应进行矫平； 3、板边下料采用刨边机进行加工或采用等离子切割，以保证装配间隙均匀；
4、弧焊拼板时，装配间隙应小于0. 5mm ;板边的错边e < 0. 15t，对局部间隙不均 匀有超差的应采用打磨或铲边使之平整，不得采用氧_乙炔切割使之产生变形；其中的 t《8mm j 二 .定位焊 1、焊前，对接焊缝两侧30mm范围及坡口内应彻底清除油、水、锈杂物，角焊缝除车 间底漆外，必须做好杂物的清除； 2、位焊长度和间距均匀一致，对接焊缝定位焊长度为20mm，间距50mm，角焊缝定 位焊长度为30mm，间距为60mm ;板厚t《4mm且采用埋弧焊时，应采用焊点直径约为8_12、间距为30mm密点定位法； 3、定位焊完成后的焊缝应及时焊接，以避免坡口内生锈、存水或产生污物；
三、焊接 1、在平台上拼板焊接时，应在焊缝的两侧压上压载铁，在拼板的周边采用小码板
压紧在平台上，小码板之间的间距为300mm ; 2、片体分段、立体分段在胎架上焊接时应死胎； 3、手工焊条直径最大不能超过。4. Omm，当焊接板厚t《4mm的焊缝时使用。3. 2 以下的焊条。在板厚t《4mm且采用埋弧焊时，应采用焊点直径约为8-12、间距为30mm的 密点定位法。 4、焊接中的电流、电压、速度的焊接参数应在试板上调节好后方可施焊； 5、焊接时，对接焊缝的焊缝宽度和焊缝余高，对接缝宽度1.5-2.0t，余高为
O-lmm， t为板的厚度； 6、焊接顺序焊接时应用由中间向前后左右方向进行，围绕中心采用跳焊法施焊， 不得集中在一个区域焊接，使热量过于集中产生较大变形，同时必须采用双数焊工对称进 行焊接； 7、刚性较弱或有开孔的结构部位必须进行临时加强，其加强应当在其周围的焊接 结束后冷却至室温以后方可拆除； 8、焊后对应对接焊缝进行锤击消除应力，但铁锤不能直接锤击焊缝应垫有铁板；
9、焊后出现变形应及时矫正。 上述手工电弧焊或二氧化碳焊工艺参数为，a、角焊缝的装配间隙应《2mm， b.焊 条型号应与所焊板材强度相匹配且经船级别认可的焊条，c、焊条直径，当板厚t《5mm时， 采用。3. 2mm当板厚t > 5mm采用①4mm的焊条，d、定位焊焊缝形式，当板厚t《5mm时， 采用焊点直径6 8mm、间距30mm的密点焊法，当板厚t > 5mm时，采用定位焊长度30 50mm、间距200 250mm的短道定位法。 上述框架分段组立焊工艺要求甲板为基面，反造设胎，根据薄板的板厚设置胎架 纵向、横向模板间距，若板厚S《4mm，则纵、横向模板间距为800mm，若板厚S = 5 6mm， 则纵、横向模板间距为1000mm，若板厚S > 7mm小于8mm，则纵、横向模板间距为1200 ;胎 架模板宽度横向模板为300mm，纵向横板为200mm，厚度必须^ 10mm ;胎架支柱高度不应低 于800mm。
以下对本发明作进一步说明 薄板船体焊接变形主要表现为一根根肋骨构架印形于表的所谓〃 瘦马现象〃 ； 在纵向呈较大面积高低不平的〃 波浪变形〃 ；在板格 范围内局部高低不平的〃 凹凸变形〃 ；由火工和敲打造成的〃 橘子皮 效应〃 ，这些不同形式的焊后变形严重地影响了船体的外观质量。导致薄板焊接
变形的影响因素很多，目前对薄板焊接防变形技术主要侧重于工艺技术的研究。 为了保证薄板(T《8mm)结构的焊接质量，减少薄板结构的焊接变形对薄板的焊
接应遵循如下工艺规定 —.焊前准备 1.板材在装配前应进行矫平，尽可能地减少其变形和内应力，使板面平整。
2.型材在装配前应进行矫平。 3.板边下料尽可能采用刨边机进行加工或采用等离子切割，以保证装配间隙均 匀。 4.对于分段制作和船台会拢的余量必须采用气割修整时，应尽可能采用小号割嘴 精心操作，提高切割质量。采用埋弧焊时，气割后的焊缝应进行研磨，有条件的应尽量采用 等离子切割来减少变形。 5.埋弧焊拼板时，装配间隙应小于0. 5mm，其它焊缝的装配间隙小于2mm。板边的 错边e < 0. 15t(t《8mm)。 6.对局部间隙不均匀、有超差的应采用打磨或铲边使之达到标准，不得采用 氧 一 乙炔切割使之产生变形，原则上不允许采用板边长肉修复超大间隙的做法。
7.角焊缝的间隙应可能的小。 8.装配时，不得采用生拉硬拽使之造成附加应力增大。
二.定位焊 1.定位焊前，对接焊缝两侧30mm范围及坡口内应彻底清除油、水、锈等杂物，角焊 缝除车间底漆外，都必须做好其它杂物的清除。 2.定位焊长度和间距均匀一致，对接焊缝定位焊长度为20mm，间距50mm ;角焊缝 定位焊长度为30mm，间距为60mm ; 3.板厚t《4mm且采用埋弧焊时，应采用密点定位法，即焊点直径约为8—12，间 距为30mm。 4.定位焊完成后的焊缝应尽快进行焊接，以免被露水、雨淋等污物使坡口内生锈、
存水或产生污物。 三.焊接 l在平台上拼板焊接时，应在焊缝的两侧压上压载铁，压载铁的距离在保证正常操 作下越小越好，板的周边应采用小码板压紧在平台上，间距为300mm。
2.片体分段、立体分段在胎架上焊接时应死胎。 3.对接焊缝(埋弧焊缝除外)、角焊缝应尽量采用C02焊，不允许在薄板焊接中采 用铁粉焊条。 4.手工焊条直径必须加以限制，最大不能超过。4. Omm，当焊接板厚t《4mm的焊 缝时必须使用。3. 2以下的焊条. 5.焊接规范中的焊接参数(电流、电压、速度)应在试板上调节好后方可施焊，焊 接电流不得过大，尽可能采用小规范焊接参数。 6.焊接时，应按图纸规定认真控制角焊缝的焊脚尺寸和对接焊缝的焊缝宽度计焊 缝余高，不得超标以控制变形即 角焊缝0. 9K1《K《1. 1K1 (Kl为图纸的焊脚尺寸)
对接缝宽度1.5-2. Ot余高0-lmm
7.焊接时应严格遵守规定的焊接顺序。 (1)焊接时应用由中间向前后左右方向进行，围绕中心采用跳焊法施焊，不得集中 在一个区域焊接，使热量过于集中产生较大变形，同时必须采用双数焊工对称进行焊接，焊 工人数不可过多。
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(3)手工焊及C02焊接时，应根据焊缝的长度采取分段退焊法或分中分段退焊法， 分中分段退焊法即从中间向两边进行分段退焊。其中分段长度可根据焊缝的长度决定，在 不影响效率的前提下分段的长度越短越好。
(4)角焊缝焊接时，平角焊参照图6进行，立角焊时尽量采用下行焊(经工艺认可
及船东、船检同意)，上行焊应自上而下进行退焊如图7其分段长度同(3)规定。 8.刚性较弱或有开孔的结构部位必须进行临时加强，其加强应当在其周围的焊接
结束后冷却至室温以后方可拆除。 9.焊后对对接焊缝进行锤击消除应力，但铁锤不能直接锤击焊缝应垫有铁板。
10.焊后出现变形应及时矫正，火工矫正必须由有经验的师傅来操作。
8
权利要求
一种薄钢板的焊接方法，其特征在于包括以下步骤一.焊前准备1)、板材在装配前应进行矫平，使板面平整；2)、型材在装配前应进行矫平；3)、板边下料采用刨边机进行加工或采用等离子切割，以保证装配间隙均匀；4)、弧焊拼板时，装配间隙应小于0.5mm；板边的错边e＜0.15t，对局部间隙不均匀有超差的应采用打磨或铲边使之平整，不得采用氧-乙炔切割使之产生变形；其中的t≤8mm；二.定位焊1)、焊前，对接焊缝两侧30mm范围及坡口内应彻底清除油、水、锈杂物，角焊缝除车间底漆外，必须做好杂物的清除；2)、位焊长度和间距均匀一致，对接焊缝定位焊长度为20mm，间距50mm，角焊缝定位焊长度为30mm，间距为60mm；板厚t≤4mm且采用埋弧焊时，应采用焊点直径约为8-12、间距为30mm密点定位法；3)、定位焊完成后的焊缝应及时焊接，以避免坡口内生锈、存水或产生污物；三、焊接1)、在平台上拼板焊接时，应在焊缝的两侧压上压载铁，在拼板的周边采用小码板压紧在平台上，小码板之间的间距为300mm；2)、片体分段、立体分段在胎架上焊接时应死胎；3)、手工焊条直径最大不能超过Φ4.0mm，当焊接板厚t≤4mm的焊缝时使用Φ3.2以下的焊条；4)、焊接中的电流、电压、速度的焊接参数应在试板上调节好后方可施焊；5)、焊接时，对接焊缝的焊缝宽度和焊缝余高，对接缝宽度1.5-2.0t，余高为0-1mm，t为板的厚度；6)、焊接顺序焊接时应用由中间向前后左右方向进行，围绕中心采用跳焊法施焊，不得集中在一个区域焊接，使热量过于集中产生较大变形，同时必须采用双数焊工对称进行焊接；7)、刚性较弱或有开孔的结构部位必须进行临时加强，其加强应当在其周围的焊接结束后冷却至室温以后方可拆除；8)、焊后对应对接焊缝进行锤击消除应力，但铁锤不能直接锤击焊缝应垫有铁板；9)、焊后出现变形应及时矫正。
2. 根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述手工电弧焊或二氧化碳焊工艺 参数为，a、角焊缝的装配间隙应《2mm， b.焊条型号应与所焊板材强度相匹配且经船级别 认可的焊条，c、焊条直径，当板厚t《5mm时，采用。3. 2mm当板厚t > 5mm采用①4mm的 焊条，d、定位焊焊缝形式，当板厚t《5mm时，采用焊点直径6 8mm、间距30mm的密点焊 法，当板厚t > 5mm时，采用定位焊长度30 50mm、间距200 250mm的短道定位法。
3. 根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述框架分段组立焊工艺要求甲板为基面，反造设胎，根据薄板的板厚设置胎架纵向、横向模板间距，若板厚S《4mm，则 纵、横向模板间距为800mm，若板厚S = 5 6mm，则纵、横向模板间距为1000mm，若板厚S > 7mm小于8mm，则纵、横向模板间距为1200 ;胎架模板宽度横向模板为300mm，纵向横 板为200mm，厚度必须^ 10mm ;胎架支柱高度不应低于800mm。
4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述板厚t《4mm且采用埋弧焊时， 应采用焊点直径约为8-12、间距为30mm的密点定位法。
全文摘要
一种薄钢板的焊接方法，其特征在于包括以下步骤焊前准备板材在装配前应进行矫平，使板面平整；型材在装配前应进行矫平；板边下料采用刨边机进行加工或采用等离子切割，以保证装配间隙均匀；弧焊拼板时，装配间隙应小于0.5mm；板边的错边e＜0.15t，对局部间隙不均匀有超差的应采用打磨或铲边使之平整，不得采用氧-乙炔切割使之产生变形；其中的t≤8mm；定位焊及焊接这三部分合理设计，使薄钢板的焊接具备完整的体系，从而能有地防止船甲板的薄钢板焊接时的变形，实现了生产周期短，薄板焊接质量好目标。
文档编号B23K9/007GK101745718SQ20091015551
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者吴小明, 祝波 申请人:浙江东海岸船业有限公司