船体建造工艺培训[1].docx
船体建造工艺培训一 目的 进行材料选用与采购的相关培训，是为了正确选用、采购与使用船用材料，并进行合理的材料代用（这是船舶建造过程中无法回避的问题）。二 船体结构的组成 通俗的讲，现在船舶的船体结构是由钢板、型材与焊缝组成。 船体结构的板材和骨架所使用的钢板和型材的规格与等级由退审图纸决定。 船体结构板材与骨架之间的填角焊焊缝尺寸由退审的焊接规格表决定。 船体结构对接焊和填角焊所使用的焊接材料和焊接工艺由认可的焊接工艺规程决定。三 符合CCS规范要求的新建船舶定义： 依据CCS退审图纸，所采购钢板、型材与焊接材料持CCS证，采用CCS认可的焊接工艺与焊工，按照CCS要求与管理程序，在CCS验船师监控下建造的船舶，就被认为是符合CCS规范要求的新船。四 钢材的基本知识：1. 钢是铁-碳合金的总称，又叫碳钢。2. 钢材的分类 钢材根据冶炼和轧制的不同分为：铸钢，锻钢，热轧、冷轧和各种交货状态的板材和型材，还有含碳量很高的生铁（各种铸铁）。 CCS材料规范根据钢材用途分为：船用钢材和其它机械用钢材。 常见的机械类用钢Q235，其强度等级与一般强度船用钢相当，因其硫、磷等杂质含量大大超过船用碳素钢，其冷和热加工性能、可焊接性和低温冲击韧性远不如船用碳素钢，且不耐海水腐蚀，未经相关规范要求的理化试验，不能替代船用碳素钢作船体结构钢用。 CCS材料规范将船用钢材分为两大类：船体结构用钢和非船体结构用钢。 船体结构钢，一般指在常温下有较好的可焊性，无须焊前预热（100120）和焊后保温(250300)的一般强度船用优质碳素钢和船用低合金高强度钢。 非船体结构用钢，一般指轴、销等没有焊接要求的其他用钢，非船体结构用钢如须进行焊接，一般必须进行焊前预热（100120）、层间温度控制和焊后保温(250300)，否则可能产生冷裂纹，使工件报废。 采购人员在购买钢材时，其钢材种类必须遵照定货明细表，材料代用必须得到技术主管认可，技术主管须填写相关记录，并报验船师备查。3. 一般强度船体结构钢及其等级 一般强度船体结构钢就是船厂常用的船用优质碳素钢（s = 24kg/cm2或s = 235N/mm2），俗称软钢，CCS材料规范根据钢材的低温冲击韧性温度分为A级钢、B级钢、D级钢和E级钢，其分别对应的冲击韧性温度为20、0、-20、-40。钢材的以上低温冲击韧性等级是由退审图纸确定，是根据船舶的种类和大小、所处船体结构受力位置、所选用的船体结构板厚，依据规范条款而定，施工图纸必须依据退审图纸和退审意见，注明钢材等级。4. 船用低合金高强度钢及其等级 常用的船用低合金高强度钢，有两种强度等级：较高强度和高强度船体结构用钢。 较高强度船用钢（s = 32kg/cm2或s = 315N/mm2），CCS材料规范根据钢材的低温冲击韧性温度分为AH32级钢、DH32级钢和EH32级钢，其分别对应的冲击韧性温度为0、-20、-40。 高强度船用钢（s = 36kg/cm2或s = 355N/mm2），CCS材料规范根据钢材的低温冲击韧性温度分为AH36级钢、DH36级钢和EH36级钢，其分别对应的冲击韧性温度为0、-20、-40。5. 钢材按轧制的形状分类：板材、型材、管材 船体结构用板材的选用和采购：上述各种强度、低温冲击韧性等级的船体结构用板材，国内各主要炼钢厂均可以轧制船板，市场采购时常见厚度8mm以上的偶数船板和厚度8mm以下的各种厚度船板，定货或采购比较方便。 船体结构用型材的选用和采购：船用球扁钢的选用，国内只有较大的炼钢厂可以轧制，一般只生产“一般强度”船用球扁钢，由于扁钢部分厚度不是很厚，规范没有要求采用A级钢以上的船用球扁钢，通过定货或市场采购可以获得各种型号的“CCS-A级”船用球扁钢，但AH32或AH36及其以上级别的船用球扁钢基本不生产，无法获得，在设计时一般采用与相连板材相同厚度与材料作骨材，船厂的技术主管在进行船厂审图时要注意。船用不等边角钢的选用，国内炼钢厂均有能力生产船用不等边角钢，但轧制规格有限，市场很难购齐，在设计时规格不要超过3种，主船体建议选用船用球扁钢，规范对上层建筑扶强材规格的要求偏小，设计选用时应适当放大，有利于上层建筑的刚度和水火矫正工作，建议最小的规格采用L100X63X6。 管材的选用，在国内的市场上很难买到“CCS-A级”钢管，一般采用#20钢替代，送审设计时就应在管子材料标题栏上标注为#20钢，请审图中心认可，减少以后采购和替代的麻烦。五 钢材的选用和替代用原则：设计、采购、生产计划、施工及检验等人员必须明白。1 钢材等级； 钢材的强度等级原则：所选用的钢材强度等级必须满足规范和审批图纸的要求，如高强度钢可以替代一般强度钢，相反则不允许。 钢材的低温冲击韧性原则：所选用钢材的低温冲击韧性必须满足规范和审批图纸的要求，低温冲击韧性温度较低的钢材可以替代冲击韧性温度较高的钢材，如B级钢可以替代A级，相反则不允许。2 钢材外形尺寸； 板材的厚度原则：所选用板材的厚度必须满足规范和审批图纸的要求，在强度、冲击韧性相同的条件时，厚板可以替代薄板，相反则不允许。 型材的剖面模数与惯性距原则：所选用型材的剖面模数与惯性距必须满足规范和审批图纸的要求，剖面模数与惯性距大的型材可以替代小的，相反则不允许。3 材料的其它替代习惯： 原则上造船必须选用船用钢材，Q235钢是不允许替代船体结构用钢材，由于轧钢厂没有使用船用钢材生产一些型钢的品种，定货及市场无法获得，可以选用#20钢替代，如工字钢、槽钢、元钢及钢管等，凡选用#20钢替代一般强度船体结构用钢时，因为机械用钢的低温冲击韧性温度低于船体结构用钢，必须（至少）进行低温冲击韧性试验，以证实该批#20钢的低温冲击韧性满足规范和审批图纸的要求。六 焊接方法及其焊接材料的基本知识：1 常用焊接方法的分类：手工电弧焊、埋弧（自动）焊、熔化极气体保护焊（CO2气体保护焊属于此类）、钨极气体保护焊（钨极电弧氩气保护焊属于此类）。2 焊接材料的级别：焊接材料按焊缝金属的强度等级和低温冲击韧性级别分为：1级、2级、3级、4级、2Y级、3Y级、4Y级等级别。 焊缝金属的强度等级为一般强度时，其抗拉强度为b = 425N/mm2（s = 235N/mm2），焊条等级分为1级、2级、3级、4级，其分别对应的焊缝金属冲击韧性温度为20、0、-20、-40； 焊缝金属的强度等级为高强度时，其抗拉强度为b = 495N/mm2（s = 355N/mm2），焊条等级分为2Y级、3Y级、4Y级，其分别对应的焊缝金属冲击韧性温度为0、-20、-40；3 手工电弧焊的焊条：常见的牌号（型号）有J422（E4303）、J427(E4315)、J507(E5015), J422（E4303）其药皮为汰钙型，俗称酸性焊条：其工艺性能好，对水、锈、油敏感性小，不易出气孔，对焊接环境的要求最小。 J427(E4315)和J507(E5015) 它们的区别是强度等级不同，其药皮均为低氢钠型，俗称碱性焊条：焊缝的淬硬组织少，其延展性和韧性高，扩散氢含量低，抗裂性能强，对水、锈、油敏感性大，对焊接环境的要求很高，焊前坡口的打磨、清洁、烘干必不可少。4 埋弧自动焊的焊丝和焊剂：常见的焊丝H08A和H10Mn2；焊剂有HJ431和SJ101。常见的埋弧自动焊“焊丝、焊剂与钢材”等强度匹配如下：一般强度钢配H08A焊丝加焊剂HJ431；高强度钢配H10Mn2焊丝加焊剂SJ101；5 CO2气体保护焊的焊丝、CO2气体及其陶瓷衬垫：七 车间底漆的基本知识：八 铸锻件的基本知识九 材料的定货原则十 十一 材料的代用原则十二 材料的保存与管理十三 材料的领取与使用十四 十五 材料的采购证明船舶制造和检验工作合格的依据：批准的图纸、使用认可的材料（钢材、焊接材料、焊接辅助材料及其它船用产品）、认可的焊接工艺、认可的焊工操作。检验工作的程序：施工人员自检、车间或外包队再检、工厂检验科三检、船东和船检验收（检验证明文件、检验试验报表、材料和设备的进货验证）检验证明文件：检验项目表、报检单；试验项目表、报检单；船用产品证书和设备进厂验证；安装报检；强度试验；效用试验。施工依据的图纸：审图中心批准退审的“审批图纸”；适合船厂的“施工图纸”；船舶建造的“完工图纸”。分段与片段设置的目的：利用船厂的起重设备为船体结构的制造设计分段/片段的目的是尽量减少仰焊等对焊工操作要求较高、操作时间长的焊接位置，使其变为操作容易、工效较高的平焊，尽量减少工效较低的手工焊，使其变为埋弧自动焊、CO2气体保护焊等工效较高、操作方便的自动焊或半自动焊，尽量减少船台上的焊接工作量，使其变为平台或车间内的焊接工作，以减少船台周期并提高焊接工效。船体排板的原则：将板材的轧制方向沿船体结构主要的受力方向排列。及常说的板长沿船长方向排列焊缝坡口设计的原则：在充分考虑焊接变形的控制条件下，尽量在平焊等操作方便的位置上将坡口开大，尽量减少仰焊等操作不方便位置上的坡口深度，但坡口的设计要尽量减少焊接熔量，最终使得焊接工作总量驱于最小。船体板材/骨材的使用原则：所有板材/骨材的轧制边缘均不得直接用于对接焊缝接头，其对接缝接头的轧制边缘均必须被割除或刨除，气割边缘的最少量是边缘割除10 mm；刨边机刨除边缘的最少量是边缘刨除5 mm。如气割下料排板的最大尺寸为7980 X 1780。如埋弧自动焊刨边机刨除边缘的排板最大尺寸可为7990 X 1780。 船体放样：数控放样、肋骨型线实尺放样。（请工厂给出放样工艺）施工图：审图，是否符合规范、退审图纸和意见、通用标准；加理论线图、主要节点图（纵剖与横剖）。拉划线：符合分段施工图、理论线图、检验线。（请工厂给出拉划线工艺）号料：数控切割号料、手工切割号料。（请工厂给出号料工艺）装配：在拉划线的基础上，依据施工图纸、零部件表、装配公差标准。（请工厂给出装配工艺）材料、放样、拉划线、号料、装配的培训：？1. 施工人员的控制：全员挂牌：要求参加CCS船舶施工的所有人员照像、编号、造册登记，以便核对检查，强制要求施工人员挂牌上岗、上船，焊工：“I类焊工挂绿色工卡、II类焊工挂兰色工卡、III类焊工挂红色工卡”，埋弧自动焊操作人员必须持有手工焊I类焊工证书，装配、气割、拉划线、碳弧气刨等工种挂白色工卡，管理人员挂黄色工卡。2. 船体焊接控制的重点措施：? 角焊缝及其包角焊的控制：所有焊工全部进行“角焊缝及其包角焊”的全位置（平、立、横）角接焊培训和考试（此做法为专项措施），保证船体制造过程中的大量角焊缝及其包角焊的焊接质量。? 全体焊工的培训、考试及发证：在“角焊缝及其包角焊”通过的基础上，进行“对接焊”的各焊接位置培训和考试（发证），通过两级考试淘汰不合格焊工，保证船舶的整体焊接质量。? 拼板自动焊的控制：根据船厂没有配备刨边机和洗边机的具体情况，制定埋弧自动焊工艺时，要求反面施焊前必须碳弧气刨清根出白（此做法为专项措施），全面打磨后进行反面埋弧自动焊，保证船体制造过程中的大量纵向对接焊缝质量。? 大接头焊缝的控制：通过加长试板的全位置考试，选择、指定4-6位焊接技术全面的焊工，专项负责大接头的施焊工作，并进行施焊人员与施焊区域对应登记，结合无损检测实施船舶大接头焊接工作的追述性，保证所有大接头的焊接质量。3. 船体焊接变形的控制：? 制定合理的角焊缝“焊接顺序”，重点控制货舱区双层底和货舱盖的焊接变形，保证船? 焊工培训的要求：钢材、型材与焊接材料。钢材、焊接材料与焊接工艺及其认可试验的关系。建造原则工艺与焊接工艺计划表的关系。填角焊包角焊的要求。填角焊的要求。对接焊的要求。焊接通用工艺的内容。（引弧、包角等方法的）装配与焊接的关系。密性与焊接的关系角焊缝与焊接规格表的关系焊工施焊前必要知道什么。焊工施焊前要准备什么。正造船体分段的原则工艺要求：由于小型船厂没有分段制造能力，或制造能力不足，双层底分段要在船台上正造，没有分段翻身的过程，当然船台对分段的支撑能力没有问题，但船厂没有制作船底正造胎架，只有一般性平台支撑和固定，在平直部分外板铺垫后，就进行拉划线工作，如中心线、肋位线、旁纵桁位置线及检验线的勘划工作（要求：拉划线工艺）。同时进行中纵桁、水密肋板、实肋板、旁纵桁的片段装配和焊接，这种制作方法对平直度要求较高，工厂对小合拢应按（98CSQS）公差标准进行检验，工厂或分包方对上述片段的机械、水火矫正和打磨工作应及时进行（要求：小合拢装配与焊接工艺）。再进行中纵桁、水密肋板、实肋板、旁纵桁及外底纵骨的定位安装（内底纵骨是否安装由工厂向验船师专项说明，如内底纵骨与内底板预先焊接时，工厂应对实肋板等作适当固定）（要求：装配工艺），此时外板与上述构架之间只进行一般性点焊，工厂对双层底结构应按（98CSQS）公差标准进行检验，此时分段内地板位置的水平度检验是重点，旁纵桁位置的平面度要注意，合格后先进行分段结构与结构之间的焊接（焊接顺序：先中间再两舷，先中间再两端），每道焊缝必须按对称及退步焊顺序进行，焊接后进行（98CSQS）公差标准的测量和必要的矫正，工厂检验合格后进行外板的装配，工厂检验合格后再进行外板与结构之间的焊接（焊接顺序：先中间再两舷，先中间再两端，每道焊缝必须按对称及退步焊顺序进行，请工厂绘制内底结构与外板角焊缝的焊接顺序图），工厂检验合格后进行上述焊缝的焊后打磨，此时验船师进行双层底分段的外板和结构报检，同时验船师对内底板和内底纵骨的装配和焊接亦进行内底板封盖前的装配焊接报检，两项都合格后进行内底板（和内底纵骨）的封盖装配和焊接（焊接顺序：先中间再两舷，先中间再两端，每道焊缝必须按对称及退步焊顺序进行，请工厂绘制内底结构与内底板角焊缝的焊接顺序图），工厂检验合格后进行验船师的分段报检验收。分段之间的大接头合拢缝可以预先定位，但不能焊接，在分段验收后进行大合拢装配报检，合格后再进行大合拢焊接“焊接顺序先外板、内底板环缝（并按对称进行），再结构对接焊缝，最后进行大合拢位置的纵向结构与外板和内底板的角接缝焊接”，最后验船师进行大接头合拢缝的焊接报检验收。双层底分段4. 焊接工艺认可试验的控制：? 手工电弧焊作为焊接工作的基础，将贯穿船舶建造的全过程，含盖船、机、电各工种，至少应具有J422、J427“全位置对接焊”（多道）和“全位置填角焊”（包含单道和多道）的认可工艺，一般可适用于CCS“2级”焊缝。? E501T-1药芯焊丝的CO2气体保护焊，已全面应用与船体建造，特别是其背面衬垫焊双面成型的特点，已在中小船厂的大合拢焊缝上大量使用，其主要特点是焊接工艺性好，焊接工效高（为手工电弧焊的3倍），至少应具有E501T-1/ CO2气体保护焊的“全位置对接焊”（多道）和“全位置填角焊” （包含单道和多道）的认可工艺；E501T-1/ CO2气体保护焊/加背面衬垫的“平焊、立焊、横焊位置对接焊”（多道）的认可工艺，一般可适用于CCS“2Y级”焊缝 造船焊接工艺的评定与实施 在验船过程中,船级验船师常发现某些船厂,特别是一些中小型船厂,由于缺乏焊接工程技术人员,或对修造船过程中焊接工艺的要求不太明确,影响到船舶的建造或修理质量。本文根据作者多年的实践经验,概述对修造船过程中焊接工艺评定的要求、及在实际焊接施工中应注意的一些问题,供修造船参考。关键词造船焊接工艺评定船级实施过程以一造船中焊接工艺认可规定造船过程中,进行焊接工艺评定试验,通常为对确定的母材及焊接材料,在采用一定工艺焊接后,通过检验焊缝及热影响区的性能,来评定该工艺的适用性。由于焊接工艺评定对保证后续焊接生产质量有着重要意义,各船级均要求对拟将新采用的焊接工艺进行评定或认可,如中国船级材料与焊接规范(1998)中规定,船舶、海上设施和船用产品的制造厂焊接生产前,应对采用的新材料、新工艺进行焊接工艺评定试验,以证实该焊接工艺的适用性。 通常在一条船舶开工建造前,工厂应结合身的技术条件和生产经验,制定出船舶建造焊接工艺计划表交验船师认可。计划表中应针对建造中焊缝出现于重要结构与结点的不同位置、形式和尺寸,列出拟使用的焊接工艺名称和编号。对照本工厂以前进行焊接工艺评定的情况,对于未曾批准的工艺或超出评定焊接工艺适用范围的工艺,组织进行焊接工艺评定试验。二焊接工艺评定的实施 1提交焊接工艺评定试验方案 工厂在进行焊接工艺评定前,首先要向船级提交一份拟认可的焊接工艺评定试验方案,试验方案中通常包括以下内容(1)母材的牌号、级别、厚度和交货状态;(2)焊接材料(焊条、焊丝、焊剂和保护气体)的型号、等级和规格;(3)焊接设备的型号和主要性能参数;(4)坡口设计和加工要求;(5)焊道布置和焊接顺序;(6)焊接位置(平、立、横、仰焊等)。(7)焊接规范参数(电源极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气体流量等);(8)焊前预热和道间温度控制、焊后热处理及焊后消除应力的措施等(如需要时);(9)施焊环境(如在现场施焊、车间施焊或试验室施焊);(10)焊接后进行的检验试验项目及其要求;(11)焊接后进行的检验试验项目中各试样的截取位置图及各试样加工尺寸图;(12)其他有关的特殊要求。级将主要依据CCS检查的主要内容为焊接工艺是否基本正确项目截取的试样位置是否与规范要求一致材料与焊接规范(1998)及其200120032004修改通报来审查,在填写焊接规范参数前,可参考相关的资料。此外,各工厂在申请焊接工艺评定前,通常会行对拟申请的项目进行预试验船级在收到焊接工艺试验方案后,将会依据船级的规范对方案进行审核,如中国船 ,故焊接工艺评定方案中内容的填写,也可参照预试验的数据。焊接工艺方案填写完毕后,提交船级审查。 2船级对焊接工艺评定试验方案的审查检测试验的项目能否满足规范要求、检测试验试验试样的加工能否满足规范要求、每一项试验结果的限定值是否符合规范要求等。此外,在审查焊接工艺试验方案时,通常还要求母材与焊接材料尽量选取经船级评或和检验合格的材料。由于在船板与焊接材料制造厂的工厂评定中,船级已对这些材料的焊接性能进行了考察,如高强度船体结构用钢板工厂评定时的冲击试验,通常会考察熔合线、熔合线+1mm、熔合线+3mm、熔合线+5mm、熔合线+7mm、熔合线+20mm处的冲击值,冲击试验温度也比焊接工艺评定时要求严格,故选择这些经评定检验的材料,可减少焊接工艺评定过程中不确定因素的影响,从而增加一次合格的可能性。 焊接工艺评定方案审核完后,船级会将审核意见提交工厂,工厂按照审核意见对焊接工艺试验方案进行修改、完善,并已准备现场试验。3焊接工艺评定现场试验的进行焊接工艺评定现场试验按照审查后的焊接工艺评定试验方案进行,通常验船师须见证试验过程。在试验开始前,验船师要核查待焊母材与焊接材料,是否与方案中材料的等级、规格一致;检查待焊试件的装配情况,是否符合方案要求;直流电源焊接时,还要检查电源极性是否正确。在试验过程中,要记录每一焊道的布置、焊接参数以及是否预热、层间温度控制情况、焊道打底及清根情况等,并对焊缝外观质量进行评定。如焊接试板焊缝外观检查合格,则对焊缝进行无损探伤,以及按照规范要求,在焊接试板上确定拉伸、弯曲、冲击、金相等试验试样的位置。最后一道工序为检查试样加工情况,进行理化性能试验。如上述每一道工序试验检测发现不合格,除力学性能试验可能涉及在原试件上复取样试验外,其他情况均须重新进行工艺评定试验。4焊接工艺评定证书的签发现场试验结束后,由工厂整理试验结果,编制工艺试验报告,提交船级审核。经确认合格后,船级将在焊接工艺评定试验报告上签署,如中国船级还签发“焊接工艺认可证书”。表1为某工厂CO2半动平对接焊的“焊接工艺认可证书”中部分内容。从表1中,我们可以得到下列信息(1)焊接工艺采用的母材为船用D36级板,焊接材料为焊丝712C;(2)焊接工艺适用的工件厚度范围为8mm-30mm;(3)焊接方法限定为CO2气体保护半动焊;(4)焊接位置限定在水平;(5)接头型式为对接焊。(6)同时也注明了坡口装配形式及试验时的焊道布置、清根方法、层间温度控制、焊接工艺参数等。上述内容基本反映了焊接工艺的主要要求,同时也可看出焊接方法、焊道布置、焊接位置、焊接参数等并不是孤立的,而是相互关联的,如改变焊接方法、焊接位置等,焊接参数也将相应的发生变化。当然,上述工艺只能说明在此条件下,试验结果满足船级规范要求焊接位置可在修造船中采用,但随着技术的发展,并不否认在相同的条件下三焊接工艺评定的采用(如母材等级及厚度、焊接方法、焊接接头型式等)会有其他适合的焊接规范参数,其结果也能满足船级规范的要求,只要经验证合格即可同意在修造船中使用。在船体建造过程中,工厂应严格按照评定的工艺要求进行操作,验船师可随时进行抽查,以保证船舶的焊接质量。经船级评定的焊接工艺,一般长期有效,但工厂对已批准的焊接工艺进行改动时,应将所有改动的细节向船级报告,船级根据改动的具体内容,决定是否重新进行焊接工艺评定试验。例如,进行立焊位置(立向上施焊)焊接工艺评定并获得通过,若工厂在实际生产中其余条件都不改变,只是将焊接方向改变为立向下施焊,认为原焊接工艺是适用的而不需重新进行工艺评定,这种观点是不能被船级接受的,因为在焊接中,立向上施焊与立向下施焊是有很大区别的,必须重新进行焊接工艺评定试验。评定的焊接工艺,通常都有一定的适用范围,超出此范围就应对拟采用的工艺进行焊接工艺评定试验,船舶建造中此范围为(1)当采用多道焊工艺时,钢板及铝合金材料厚度的适用范围为试验所用材料厚度的50%-200%;采用单道焊工艺时,其适用范围为试验所用材料的80%一110%。如表1为多道焊,工艺评定的母材厚度为15mm,按照规范其适用的厚度即为830mm;(2)钢管直径的适用范围为试验所用钢管直径的50%200%,管壁厚度适用范围同板材料一样,多道焊时气为试验所用材料壁厚的50%-200%,单道焊时,为试验所用材料壁厚的80%110%;(3)钢材和焊接材料的适用范围一般为评定试验时所采用的相同等级钢材和焊接材料,但韧性级别高的材料工艺试验通过后,若能说明焊接工艺参数对焊缝性能无明显影响,经船级同意可将此工艺用于韧性级别较低的材料,如表1中D36级板通过了工艺评定,一般可认为也适用于A36级板;(4)焊接规范参数中的焊接电流或电弧电压的任一个值的波动范围一般不能超过±5%,焊接速度的波动范围一般不超过±10%;(5)预热温度、层间温度的波动范围应不超过规定最高或最低预热温度;(6)焊缝坡口形式不应作任意变更。四工厂在执行焊接工艺时常出现的问题 工厂在执行焊接工艺时常出现的下列问题,需引起注意(1)为了加快生产进度,在操作中不按照评定的工艺要求而增大焊接电流;(2)在焊接前,待焊工件需预热而实际没有进行;(3)在焊接过程中,不按照评定的工艺要求清理干净每一道焊缝; (4)在焊接过程中,不按照评定的工艺控制层间温度;(5)在操作过程中,坡口装配达不到工艺要求;以上问题,都可能在焊缝中形成焊接缺陷或引起焊缝机械性能变差,从而影响船舶建造质量,这些问题的解决,最主要依赖于造船厂的质量保证体系。(6)没有按工艺文件规定选择适当的焊接材料种类、规格;(7)焊接材料没有按规定烘干、保温使用;(8)保护气体流量没有按照评定的工艺选择或气体纯度达不到要求(包括在新开启一瓶保护气体及一瓶保护气体将耗尽时处理不当)。为保证造船厂良好的焊接质量,工厂与船级可在以下几方面做好具体工作(1)工厂技术人员根据生产需要,开展焊接工艺评定试验,条件成熟时申请船级对焊接工艺进行评定,如试验合格,根据船级颁发的焊接工艺评定证书及签发的焊接工艺评定试验报告,编制相应的岗位焊接作业指导书或操作规程;(2)工厂管理人员对技术人员编制的岗位焊接作业指导书或操作规程,按照质量体系规定进行相应的审批,使之成为工厂生产的受控文件;(3)工厂的装配工、焊工应严格执行岗位焊接作业指导书或操作规程,技术人员同时进行相应的指导;(4)工厂组织工艺执行情况的检查,通过定期不定期的检查,了解岗位焊接作业指导书或操作规程的执行情况,同时针对出现的问题作出相应的整改措施;(5)船级验船师在船舶建造过程中,应检查焊接人员的工作情况,确认是否按照船级签发的焊接工艺评定证书执行;(6)在船舶一些重要构件的建造过程中,还须进行焊缝的产品性能试验,以验证焊接工艺的执行情况。CO2气体保护焊焊接工艺CO2气体保护焊焊接工艺钢结构二氧化碳气体保护焊工艺规程1 适用范围本标准适用于本公司生产的各种钢结构，标准规定了碳素结构钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。 注：产品有工艺标准按工艺标准执行。 1.1 编制参考标准气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形成与尺寸GB.985-88 1.2 术语 2.1 母材：被焊的材料 2.2 焊缝金属：熔化的填充金属和母材凝固后形成的部分金属。 2.3 层间温度：多层焊时，停后续焊接之前，相邻焊道应保持的最低温度。 2.4 船形焊：T形、十字形和角接接头处于水平位置进行的焊接. 3 焊接准备 3.1按图纸要求进行工艺评定。 3.2材料准备 3.2.1产品钢材和焊接材料应符合设计图样的要求。 3.2.2焊丝应储存在干燥、通风良好的地方，专人保管。 3.2.3焊丝使用前应无油锈。 3.3坡口选择原则 焊接过程中尽量减小变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。 3.4 作业条件 3.4.1 当风速超过2m/s时，应停止焊接，或采取防风措施。 3.4.2 作业区的相对湿度应小于90，雨雪天气禁止露天焊接。 4 施工工艺 4.1 工艺流程清理焊接部位-检查构件-组装-加工及定位-按工艺文件要求调整焊接工艺参数-按合理的焊接顺序进行焊接-自检、交检-焊缝返修-焊缝修磨-合格（交检查员检查）-关电源-现场清理 4 操作工艺 4.1 焊接电流和焊接电压的选择不同直径的焊丝,焊接电流和电弧电压的选择见下表：焊丝直径 短路过渡 细颗粒过渡 电流（A）电压（V） 电流（A） 电压（V）0.8 50-100 18-21 1.0 70-120 18-22 1.2 90150 19-23 160-400 25-381.6 140200 20-24 200-500 26-40 4.2 焊速：半自动焊不超过0.5m/min. 4.3 打底焊层高度不超过4，填充焊时，焊枪横向摆动，使焊道表面下凹，且高度低于母材表面1.52：盖面焊时，焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.51.5防止咬边。 4.4 不应在焊缝以外的母材上打火、引弧。 4.5 定位焊所用焊接材料应与正式施焊相当，定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊长度不宜大于40，填满弧坑，且预热高于正式施焊预热温度。定位焊焊缝上有气孔和裂纹时，必须清除重焊。4.9焊接工艺参数见表一和表二表一: 1.2焊丝CO2焊对接工艺参数接头形式板厚层数焊接电流（A）电弧电压(V)焊丝外伸（mm）焊机速度m/min 气体流量L/min装配间隙（mm） 6 1 270 27 12-14 0.55 10-15 1.0-1.5 6 2 190 210 19 30 15 0.25 15 0-1 8 2 120-130 130-140 26-27 28-30 15 0.55 20 1-1.5 10 2 130-140 280-300 20-30 30-33 15 0.55 20 1-1.5 10 2 300-320 300-320 37-39 37-39 15 0.55 20 1-1.5 12 310-330 32-33 15 0.5 20 1-1.5 16 3 120-140/300-340/300-340 25-27/33-35/35-37 15 0.4-0.5/0.3-0.4/0.2-03 20 1-1.5 16 4 140-160/260-280/270-290270-290 24-26/31-33/34-36/34-36 15 0.2-0.3/0.33-0.4/0.5-0.6/0.4-0.5 20 1-1.5 20 4 120-140/300-340/300-340/300-340 25-27/-35/33-35/33-37 15 0.4-0.5/0.3-0.4/0.3-0.4/0.12-0.15 25 1-1.5 20 4 140-160/260-280/300-320/300-320 24-26/31-33/35-37/35-37 15 0.25-0.3/0.45-0.5/0.4-0.5/0.4-0.45 20 1-1.5表二: 1.2焊丝CO2气体保护焊T形接头工艺参数接头形式板厚()焊丝直径()焊接电流(A)电弧电压(v)焊接速度(m/min)气体流量(L/min) 焊角尺寸() 2.3 1.2 120 20 0.5 10-15 3.0 3.2 1.2 140 20.5 0.5 10-15 3.0 4.5 1.2 160 21 0.45 10-15 4.0 6 1.2 230 23 0.55 10-15 6.0 12 1.2 290 28 0.5 10-15 7.04.9.1控制焊接变形,可采取反变形措施.4.9.2在约束焊道上施焊,应连续进行,因故中断,再施焊时, 应对已焊的焊缝局部做预热处理.4.9.3采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后,再继续施焊.4.9.4变形的焊接件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度下加热(热矫)的方法,进行矫正.5 交检6 焊接缺陷与防止方法缺陷形成原因 / 防止措施焊缝金属裂纹：1.焊缝深宽比太大2.焊道太窄3.焊缝末端冷却快 / 1.增大焊接电弧电压,减小焊接电流2.减慢焊接速度3.适当填充弧坑夹杂：1.采用多道焊短路电弧2.高的行走速度 / 1.仔细清理渣壳2.减小行走速度,提高电弧电压气孔：1.保护气体覆盖不足2.焊丝污染3.工件污染4.电弧电压太高5.喷嘴与工件距离太远 / 1.增加气体流量,清除喷嘴内的飞溅,减小工件到喷嘴的距离2.清除焊丝上的润滑剂3.清除工件上的油锈等杂物.4.减小电压5.减小焊丝的伸出长度咬边：1.焊接速度太高2.电弧电压太高3.电流过大4.停留时间不足5.焊枪角度不正确 / 1.减慢焊速2.降低电压3.降低焊速4.增加在熔池边缘停留时间5.改变焊枪角度,使电弧力推动金属流动未融合：1.焊缝区有氧化皮和锈2.热输入不足3.焊接熔池太大4.焊接技术不高5.接头设计不合理 /1.仔细清理氧化皮和锈2.提高送丝速度和电弧电压,减慢焊接速度3.采用摆动技术时应在靠近坡口面的边缘停留,焊丝应指向熔池的前沿4.坡口角度应足够大,以便减小焊丝伸出长度,使电弧直接加热熔池底部未焊透：1.坡口加工不合适2.焊接技术不高3.热输入不合适 / 1.加大坡口角度,减小钝边尺寸,增大间隙2.调整行走角度3.提高送丝的速度以获得较大的焊接电流 ,保持喷嘴与工件的距离合适飞溅：1.电压过低或过高2.焊丝与工件清理不良3.焊丝不均匀4.导电嘴磨损5.焊机动特性不合适 /1.根据电流调电压2.清理焊丝和坡口3.检查送丝轮和送丝软管4.更新导电嘴5.调节直流电感蛇行焊道：1.焊丝伸出过长2.焊丝的矫正机构调整不良3.导电嘴磨损 /1.调焊丝伸出长度2.调整矫正机构3.更新导电嘴 型号E5024/E7024 焊芯直径3.2，4.0，5.0，5.8（mm）长度400，450，700（mm） 电流幅度100-320（A） 碳钢焊条ZGH·E5024 (J501Fe18)
