FCB焊缝终端裂纹处理工艺可编辑

1、FCB焊缝终端裂纹处理工艺造船丄岂学术委员会造船企业节能减排工艺技 术学术交流会论文集焊缝终端裂纹处理工艺饶宜中广州中船龙穴造船有限公司生产管理部工法技术室摘要：'各船厂建造船舶的主流程?平面分段流水生产线均采用法多丝埋弧 自动单面焊焊接工艺？但山于其特殊的焊接缺陷取向，焊接法儿乎不可避免产生的焊接缺陷?焊缝终端内在裂 纹。各船厂为了便于焊后返修处理焊缝终端内在裂纹，一般都在焊前对焊缝终端 部位及收弧板加焊作出某种限制和要求。对焊缝终端内在裂纹的处理方法也各不相同，并无通用的工艺技术方法。通鬻采用两端封固法拘束或弹性引收弧工艺法自由二种。本文主要描述焊缝在返修处理终端裂纹时，采用两端封

2、固法和弹性引收弧工艺法的工艺性能特点及两法具有的优缺点，通过对比分析，说明弹性引收弧工艺法比两端封固法的优势明显，性 价比较高，值愿考虑采用。详细解述弹性引收弧工艺法，改进终端裂纹返修丄艺的必要性，对终端裂纹 的产生原因及解决方法，以实践经历和试验数据论证终端裂纹返修工艺的改进方法。对龙造今后解决焊缝终端裂纹的建议。.焊缝终端裂纹处理工艺改进关键词：刚吾：为适应船船大型化建造和缩短造船周期的需要，各大船厂纷纷引进法多丝埋 弧自动单面焊焊接工艺，LI的是能迅速提高生产效率及稳定船船建造质量。法多丝埋弧自 动单面焊焊接工艺的成功应用和推广,使其工艺优势一生产效率高，焊接质量好、焊接成本低等优 点得

3、到充分体现。能一次焊接完成厚度内的平面对接缝，能实现单面焊双面成型的焊接工艺要求,并且还克服了各种常规焊接方法具有的工艺缺点。据调研，各大船厂建造船舶的主流程?平面分段流水生产线均釆用法多丝埋 弧自动单面焊焊接丄艺。但山于焊接法的焊接热线能量输入较大，焊接工艺复杂，同时亦 造就其特殊性质的焊接缺陷取向,焊接法儿乎不可避免生产的焊接缺陷?焊缝终端内在裂纹。各大船厂为了便于焊后返修处理焊缝终端内在裂纹，一般都在焊前对焊缝终 端部位及收弧板的装焊设计某种限制和要求，尽量控制焊缝终端裂纹出现在可控的近似位置。通常 采用如下两种方法:两端封固法拘束或弹性引收弧工艺法自山。如下图所示：造船匸艺学术委员会造

4、船企业节能减排工艺技术学术交流会论文集.两法分析：两端封固法是把焊缝两端各长的焊缝坡口先用手工操作的方法进行加焊焊接，按阶梯形 式将坡口施焊至母材厚度不盖面。然后利用焊接法将其完成盖面，对引收弧板的装焊没有严 格的工艺设讣要求。优点：采用两端封固法能保证焊缝两端不易焊穿，焊缝正表面成形美观。因为起弧 焊接时，焊接参数尚在调节阶段并不稳定，易出现焊接参数忽大忽小，造成未焊透或焊穿的情况。而 焊缝终端部位因热能集中熔点较高，在不加焊的悄况下较易焊穿。还不会发生因焊接应力过大而使终 端焊缝在未焊接的情况下发生爆焊现象。焊缝终端裂纹也不会出现在长的终端部位。缺点：两端封固法有刚性固定作用的特性，使焊缝

5、在焊接过程中因受外力拘束不能自然伸缩，焊接热应力的扩散受制约。焊缝终端部的焊接热能因加焊部位的受阻，导热散热较慢,使终端部焊缝处于高温区域时间较长，焊接应力的转变过程复杂化，在焊缝终端附近较易产生终端裂纹外的热应力裂纹和板面起拱现象，特别是焊接中薄板时。焊缝两端加焊部位在焊接时是无法焊透的，也就达不到单面焊双面成型的工 艺要求，焊后必须进行仰扣深槽的焊接处理，此项工作量相当大，时间长,重复作业造成大量资 源浪费，增加成本，对生产进度有较大影响。并容易出现各种新的焊接缺陷，而反复多次对终端部位 的焊缝金属和母材加热，不利于其作用和性能。两端封固法注定终端裂纹不可能发生在加焊部位，因复杂的焊接应力

6、作用， 焊缝终端裂纹发生位置都比较分散和无规律性，增加检测的工作量，对检测焊接缺陷的准确性有影 响。采用两端封固法处理工艺比较单一，其工艺技术性不强，焊接质量不稳定，没 有体现焊接法的造船工艺学术委员会造船企节能减排艺技术学术交流会论文集优点和高效率，无法达到增效降本的U的。弹性引收弧工艺浊对焊缝终端收弧板的装焊,焊缝终端部位的定位焊有严格的加工设讣要求。如，卜图所示。优点:'焊接产生热应力时母材能自然伸缩，减小了焊接内应力的产生，焊缝终端部 位的导热传热和热应力扩散分布均匀，不易发生终端裂纹外的其它热应力裂纹。保证焊缝两端熔透，达到单面焊双面成型的工艺要求，大大降低重复焊接的 工作量

7、。避免焊缝金属和母材多次高温加热，保证焊缝金属和母材的力学性能及强 度。其焊缝终端裂纹的发生位置可通过工艺要求控制在焊缝终端某一设定部位, 焊缝终端裂纹特性单一，有利于焊缝缺陷检测和返修处理,并大大缩短其返修工作时间。缺点：焊缝两端部位易出现焊穿或未熔合的焊接缺陷,特别是焊接薄板或不等疗度 的拼板缝时。因此对操作焊工的技能要求较高。焊缝终端裂纹的出现位置通常都设置靠近焊缝最终端部，裂纹形态比两端封 固法的要粗大些。弹性引收弧工艺法虽然不能避免终端裂纹的发生，但与前者相比明显减少大 量重复焊接工作量,焊缝工艺性能也比前者要好。不稳定因素是在操作焊接的焊工技能水平、焊接经验 及应变能力较差的情况下

8、，焊缝两端发生焊接缺陷的机率要比前者大。采用弹性引收弧工艺法、对返修终端裂纹工艺方法的改进效果.原工艺:设计弹性引收弧工艺法时，为保障焊缝质量，返修工艺规定对焊缝终端部位 长的焊缝必须进行两面返修处理。存在着一定的盲目性。.改进目的：在保证产品质量的前提下，对焊缝终端裂纹部位实行单面返修处理工艺，以 提高生产效率和改善焊缝工艺性能。.分析：经检测实践表明，焊缝终端裂纹在焊缝内形成后，在没有进行部件结构安装 焊接前，终端裂纹的本质不会发生任何变化。在焊缝尚有余温的情况下用检测焊缝终端裂隙纹 的情况，作好各种数据记录，经小时后再检测，终端裂纹没有任何变化,不同厚度及材质的板材都基 本相同。事实表明

9、焊缝终端裂纹不会随温度和时间的变化而有其它性质的转变。终端裂纹在焊缝内所处的位置对改进返修丄艺起关健性作用。如果是穿透性 裂纹，就必须进行两面处理。焊缝在焊完未经结构安装焊接就发生穿透性裂纹的情况，L1前还未曾 发生过。根据有史记录，终端裂纹普遍发生在母材/用度处到近焊接面表面。焊缝坡口都是有钝边留根的，且不小于，而焊丝与母材的接触点离两面坡口 连接处有的距离，焊接熔点离板材根部的距离不小于，那么背面焊缝离焊接熔池的距 离就更远。而焊接过程是从焊丝与母材的接触点开始往焊接面运行，焊接时的高温熔池也跟 随焊丝熔化位置的上升而上升，当焊缝最高温点上移至焊接面表面时，其它部位的液态金属已随着温度 的

10、下降开始结晶转变成固态造船匸艺学术委员会造船企、节能减排工艺技术学术交流会论文集焊缝金属，同时产生热扩散应力和结晶拉应力，且交变复杂，随着应力增大,发生温度转变方向的热裂纹倾向大增。当焊接时，击穿坡口留根部实现单面焊双面成型焊接时的击穿部位及底面 成型焊缝都不同足巨离与高温熔池隔开,不良的过热组织极少，高温停留时问短，只起导热敞热作 叶,焊缝晶粒组织比焊接面要好很多，出现终端裂纹的情况其微。以上情况说明，焊缝终端裂纹部位的返修处理是适宜采用单面返修处理工艺 的，根据实际情况制定相应的工艺措施及焊接参数。艺要领:准确检测终端裂纹在焊缝内的位置及性质。在清除裂纹时，应将裂纹焊缝两端各延长的焊缝一同

11、用碳弧气创扣清，扣槽深度为母材厚度的/,宽度W原坡口尺寸，并打磨干净，以保证将裂纹部位及 附近不良组织焊缝完全清除。采用气体保护半自动焊，选用直径为的药芯焊丝，把焊接参数调节到能熔深的焊接规范，用小电流快速直行法焊接第一层，起到预防焊穿和承上启 下作用，司时减小不同焊接材料与母材的焊接熔合比，控制焊接材料巾的扩散氢元素时过渡 层焊缝的侵蚀，尉防止再次产生焊接裂纹十分重要。随着焊接层次增加，焊接参数相应增大，控制焊层疗度及层问温度，采用多层 多道焊。焊后打磨，检测。在实践试验期间，对每条返修处理过的焊缝都要跟踪监察，从部件安装焊接 到总组搭载完工,检测每道工序对这种返修工艺的影响和返修焊缝的变化

12、悄况。 待返修焊缝质量稳定后，再进行定期或不定期的抽检，以便及时撑握返修焊缝质量信息变化情况。.采用此丄艺法时，对焊接及碳刨人员的技能水平和匸作经验要求较高，还需 具备检测仪及持证操作人员，如果焊接人员同时具有检测资质的情况，对焊缝终端裂纹的检测和分析判断会更加准确，对焊缝返修质量更有保证。通过多方面的准备和数据论证，以专业科学知识为依据，多次进行各种终端 裂纹返修丄艺的实践试验，边实践论证，边分析总结，并对实践试验结果进行在整套造船工艺流程过程中的变化跟踪。事实证明，原终端裂纹部位必须进行两面返修处理的工艺仍有改进 空间,采用单面返修处理工艺同样能保证焊缝质量,真正达到减少工作量，节省物力人力,提高生产效率 的目的。该工艺已在广船国际吨、吨及吨散货船及后继产品上应用，达到减少工作量，节省物力人力, 提高生产效率的U的，据测算，工作效率比原返修工艺提高倍左右,焊材节省三分 之二左右，大大降低因气创焊接打磨而产生的空气污染，明显