材料与焊接规范简述.ppt

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1、材料与焊接规范,材料与焊接规范是中国船级社规范体系中的一份材料和焊接方面的基础性规范。为中国船级社大部分结构或建造规范所引用。由于新型材料的出现及采用，规范在不断的修订更新，最新的修订于2009年7月1日正式生效。,造船所用金属材料在使用之前，一般需要经过以下的性能试验。所有试验应由合格的试验人员按规定的程序在已认可形式的试验机上进行操作。试验机应保持良好而准确的状态，并至少每年一次由CCS承认的机构或组织进行校验。试验机的校验应按CCS承认的标准进行，被校准的试验机应能溯源到国家基准。拉伸试验冲击试验弯曲试验Z向拉伸试验管材延性试验不锈钢晶间腐蚀试验金属材料裂纹尖端张开位移(C T O D)

2、试验,关于钢板、扁钢与型钢的一般规定,此规定适用于船体、机械、锅炉和受压容器及海洋工程等所用的钢板、扁钢和型钢。当使用不同于本章规定的钢材时，应将其化学成分、脱氧方法、交货状态和力学性能等资料提交CCS认可。制造 1 所有钢材，均应由经CCS认可的钢厂按认可的工艺、钢种和等级进行生产。进行工厂认可或型式认可时，CCS可要求进行冷、热加工性能和焊接性能试验。2 所有钢材应采用平炉、电炉或碱性吹氧转炉冶炼。钢材的脱氧方法应符合本章各节的规定。如采用其他冶炼方法，应经CCS认可。3 钢可浇铸在锭模中或采用经CCS认可的连铸方法铸造并应符合下列规定：(1)钢锭或连铸方坯(或扁坯)的尺寸与钢材成品最厚部

3、分的尺寸间的比例，应达到足够的压缩比以保证成品具有良好的性能；(2)若采用锭模浇铸，每个钢锭应切去足够的锭头锭尾，以保证成品无有害缺陷。钢厂应定期进行硫印或其他类似试验，以确保钢材具有良好的材质；必要时，验船师可要求进行此类试验；(3)若采用连铸方法，应在验船师在场的情况下进行规定的试验。,4 钢材的轧制方法应满足供货状态的要求。5 钢材可采用热轧(AR)、控轧(CR)或温度形变控制轧制(TMCP)等工艺进行生产。规定的试验应在验船师在场时进行。试验结果应满足试验要求，有关工艺性和焊接性等技术资料应提交备查。6 钢材制造厂在钢材生产过程中应遵循有关的生产技术条件，进行有效的操作和控制。若出现控

4、制失误和/或产品质量问题，制造厂应查出产生原因，制订防止再次发生的措施。同时将调查处理报告提交验船师备查。对各种强度的船体结构用钢，都规定了刚才的脱氧方法和化学成分，热处理过程，力学性能。另外规范还对钢管铸铁件，铸钢件，锻钢件，铝合金，其他有色金属，非金属材料有相关的规定。,焊接,关于焊接的规范，适用于船体结构、海上设施结构、锅炉、受压容器、潜水器、管系和重要机械构件的焊接、焊工资格考核以及焊接材料的认可，适用于手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电渣焊的焊接方法。各种焊接材料，应按有关规定进行认可试验。,结构钢焊接材料按其屈服强度可以分为9个等级；各个等级又按其缺口冲击韧性可进一步划分为若干个级

5、别。各级焊接材料的表达方式见表所示；冲击韧性以数字1至5表示，高强度焊接材料以字母Y表示；若焊接材料的屈服强度大于或等于400N/mm2，则在字母Y后接以数字40至69。含镍低合金钢焊接材料则以其钢中镍合金的含量分为0.5Ni、1.5Ni、3.5Ni、5Ni和9Ni共5个级别。,船体结构的焊接与铆接,焊前准备构件的坡口加工、装配次序、定位精度及装配间隙应符合认可的工艺规程的要求并应避免强制装配，以减少构件的内应力。若因焊缝坡口或装配间隙过大必需修正时，其修正方法应征得验船师的同意。焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污和杂物等应予清除，并保持清洁和干燥。涂有底漆的钢材，如在焊接之前未能将底漆清除，则

6、应证明该底漆对焊缝的质量没有不良的影响，相关资料应交CCS备查。当焊接需要在潮湿、多风或寒冷的露天场地进行时，应对焊接作业区域提供适当的遮蔽和防护措施。在下列情况下应考虑对焊件采取适当的预热和(或)缓冷措施，以防焊件内产生过大的应力或不良的组织。(1)施工环境的温度低于0时；(2)材料的碳当量Ceq按下式计算数值较大时；(3)结构刚性过大、构件板厚较厚或焊段较短时。当碳当量Ceq大于0.45%时，应进行预热，并考虑进行焊后热处理。,焊接工艺,船体结构的焊缝应按已认可的焊接工艺规程施焊。对较长的焊缝应尽可能从焊缝中间向两端施焊，以减小结构的变形和内应力。定位焊的数量应尽量减少，定位焊缝应具有足够

7、的高度。其长度，对一般强度钢，应不小于30mm；对高强度钢，应不小于50mm。定位焊的质量应与施焊的焊缝质量相同。有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。焊缝末端收口处应填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹。如采用自动焊，一般应使用引弧板和熄弧板。进行多道焊时，在下道焊接之前，应将前道焊渣清除。除CCS特别同意外，对有焊透要求的焊缝，在焊接第二面焊缝前应进行清根，清根后应具有适当的坡口形状，以便进行封底焊。在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时，均不应损伤母材。,船体构件的焊接,一 小夹角处的角焊缝在船体的结构设计中，应考虑到不使角接缝造成较小的夹角，以避免施焊困难。在个别情况下，若构件的夹角小于

8、50时，应按下列形式进行焊接：1.内底边板与舷侧外板的角接焊缝，其坡口角度应不小于45，如图所示。若小于45，则可将内底边板的边缘开坡口。并在该坡口处进行多道单面连续角焊，其底层焊道应选用较小直径的焊条施焊；2.肘板的角接缝若遇到上述小夹角情况时，可在钝角位置的一面施焊，但在肘板的趾端应有足够长度的包角焊缝。,二 高强度钢焊接1 焊接高强度钢材时，应采用与母材相适应的并经CCS认可的低氢型高强度焊接材料。焊接时，应考虑预热并注意控制线能量和道间温度。2 在船体结构中采用高强度钢时，其焊缝的外形应光顺，不应有过高的焊缝余高。3 若船体构件(如首柱、尾柱、舵叶等)是由高强度钢板组焊而成的，则施焊后

9、应考虑对其进行退火处理，以消除焊接时的残余应力。退火温度应达临界温度之上，然后缓慢冷却。三 铸钢和锻钢船体结构件的焊接(1)如焊件的含碳量达到0.23或刚性较大时，则在焊接前、后均应采取相应的预热和保温措施；(2)采用手工焊、CO2气体保护焊进行焊接的首柱、尾柱、舵杆和尾轴架等应在焊后进行回火处理。采用电渣焊方法焊接而成的首柱、尾柱和舵杆，在焊后应进行正火-回火处理。若首柱、尾柱、舵杆和尾轴架等构件的尺度较大，整体热处理条件不足时，允许采用有效的局部热处理方法。,四 舷顶列板与强力甲板边板的焊接1 舷顶列板与强力甲板角接时，在船中的0.5L区域内，强力甲板的边缘应开坡口，并一般应完全焊透。坡口

10、形式可按施工情况而定。2 舷顶列板与强力甲板的连接，若采用圆弧形结构对接时，对接焊缝处应开坡口并保证完全焊透。当圆弧形舷顶列板在近船首、尾处改为直角形式与甲板连接时，应有足够长度的圆弧形过渡区。过渡区内舷顶列板与甲板的对接焊缝应完全焊透。五 柴油机主机基座的焊接1 主机基座纵桁腹板厚度大于或等于14mm时，水平面板与纵桁腹板的角接处，应在该腹板的边缘开坡口，达到最大限度的焊透。两侧角焊缝的外形尺寸应均匀对称。2 与主机基座相连接的其他各构件(如船底板、肋板、肘板、隔板等)的角焊缝，其焊缝厚度应不小于0.44 tp(tp为构件的最小厚度，指角焊缝连接构件中较薄一块板的厚度)。,铆接,一，铆钉孔的

11、加工1 铆钉孔的加工通常只能用电钻或风钻进行。对冷作硬化材料加工时，应慎重而正确地操作。2 采用沉头或半沉头铆钉而需对构件进行锪孔时，锪孔的锥角应与铆钉相配合。当板厚与锪孔深度相同时，孔深可减小0.5mm。3 构件之间的铆钉孔应对准并与铆钉有良好的配合，铆钉孔四周应光洁，不应有毛刺或棱角。4 加工后的铆钉，其直径、不圆度和中心偏差应符合有关标准的公差规定，铆钉孔中心线垂直度偏差应小于构件厚度的十分之一。二，铆前准备1 一般情况下，铆接工作应在待铆接部位及其相邻部位的焊接、开孔和矫正等工作完毕后才能进行。2 铆接的结合面应平顺、清洁、紧密，不应夹有杂物。干燥后才可涂刷防锈漆或密性填料。密性填料应

12、在整个长度内厚度保持基本一致。3 为保证铆接工作的顺利进行，铆前应取适当的间隔，在铆钉孔位开直径略小于铆钉的定位孔，用螺钉作临时固定。4 铆接前，应对铆钉、铆钉孔、锪孔等进行检查。符合规定要求后才能进行铆接作业。,三 结构铆接铆接应由中央向前后对称进行。铆钉的钉杆露出长度应符合下表的有关规定。1 使用的气锤及顶铁应与铆钉的直径相匹配。2 平墩头铆钉的平墩头方向应按下列规定施工，若有特殊情况应经验船师同意：(1)板材与型材铆接时，平墩头位于型树一侧；(2)厚度不同时，平墩头位于较厚材料的一侧；(3)硬度不同时，平墩头位于较硬材料的一侧。3 不同材料进行铆接时，在两种不同的金属材料之间应加上耐腐蚀绝缘材料，以防止产生电化学腐蚀。4 铆接时应尽可能一次成形，不宜重复修整。,