船舶焊接工艺

1、1 .编制说明1.1 目的本工艺规定了船舶在建造过程中对有关焊工、焊接材料、焊接工艺和焊接程序以及焊接质量的要求。保证该船按期完工。1.2 船舶的主尺度总长：Loa=63.98m垂线间长：Lbp=60.80m型宽：B=14.20m型深：D=4.80m设计吃水：d=3.60m1.3 船体的基本结构及建造方法1.3.1 船体结构本船为钢质全电焊焊接结构。结构形式为混合骨架式，泥舱区域的斜边舱为纵骨架式，机舱、舰舱、脑尖舱以及上层建筑均为横骨架式。全船在FR3FR19FR23FR39FR56FR73FR9QFR94FR103处设有船底至上甲板，贯通两舷的水密横舱壁。甲板室共二层，依次是驾驶甲板和罗经

2、甲板。1.3.2 建造方法根据生产施工场地和起重能力，对该船拟采用内场加工，分段场地装配焊接，形成平面分段，在船台（船坞）上组装成立体分段。上层建筑根据主船体的进度，制造成各层甲板室的立体分段，逐层进行船上安装。2 .编制依据2.1 中国船级社CCS®发的2009版钢质海船入级规范；2.2 中国船级社CCS颁发的2009版材料与焊接规范；2.3 中国造船质量标准(CB/T4000-2005);2.4 船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则(CB/T3177-94);2.5 船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级(CB/T3558-94);2.6 船体建造原则工艺；2.7 本船设计有关要求。3

3、.所有焊接人员资格在建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CC潮级社或其他等效船级社签发的焊工资格证书，所持证书应在有效期限内。焊工在船上的允许施工范围应在焊工合格证合格项目的覆盖范围内，不允许超范围焊接。适用的工作范围规定如下：3.1持有田类焊工资格证书，合格项目为smvirsmH10和sin010的焊工，可从事厚度8mm勺重要板结构的全位置焊接。3.1 持有II类焊工证书，合格项目为SUV10和SUH10的焊工，可从事厚度820mm勺主要板结构的平、立焊和横焊。3.2 持有I类焊工证书，合格项目为SIF10的焊工，可从事厚度820mmi勺一般板结构的平焊。3.3 持有高强度钢焊工证书者，可以从

4、事相应类别的普通强度钢材的焊接。4 .焊接材料的选用4.1 凡用于船上焊接的所有焊接材料均应由CC硼级社认可的工厂制造证书，船厂应出示焊接材料合格证书及其它相关的技术文件。4.2 本船船体结构所采用的焊接材料均应满足CCS船社级材料与焊接规范(2009)II级焊接材料要求。1.1.6.0 本船船体结构所采用钢料必须是由CC硼级社认可的钢厂生产，材质证书应盖有CC硼级社印记。1.2.6.0 本船所涉及的船用钢材的抗拉强度在400490Mpa范围内的一般船体结构用钢，如CCSA、CCSBCCSD焊接材料可按以下选取。1 埋弧自动焊：焊丝H08A+旱剂HJ431、3.0mm4.0mm5.0mm1 C

5、O2气体保护焊：焊丝TW曰7111.2mm药芯焊丝、JQ.YJ50.1.2mm药芯焊丝、RM-561.2mm实芯焊丝。气体：CO纯度99.9%以上。1 手工电弧焊用焊条：J422、J4273.2mm,4.0mm,5.0mmJ506、J5073.2mm,4.0mm,5.0mm1.3.6.0 在下列情况时必须采用碱性低氢焊条：1 船体大合拢时环缝对接缝和纵向构件的对接缝；1 桅杆、较链、甲板设备设备基座、系缆桩等承受强大载荷的晒装件及对所有承受高应力的部件；1 舰管、腥柱本身的对接焊缝以及其它构件与其相连接的焊缝；1 主机基座及其相连接的构件。9 .焊接材料的保管、发放和使用9.1 进厂的焊接材料

6、应由专职检验人员核对：生产单位、质量证书、牌号、规格、重量、批号、生产日期等，确认后方可入库。9.2 手工电弧焊的焊条应干燥，药皮涂药均匀，无脱落，焊芯无锈蚀。9.3 焊材存放库应通风良好，干燥。室温不低于18C,相对湿度不大于60%存放焊材的货架或垫木应离墙，支架离地面300mm并做好明显标识。9.4 .焊条在发放给焊工使用前应经过烘干，烘干的要求如下：9.4.4 对于酸性焊条，应经70150c烘焙一小时，如包装完好，未受潮的酸性焊条，可不必烘焙；9.4.5 对于碱性焊条烘焙要求严格，在发放使用前，必须经350c下烘焙2小时，然后在100150c下保温一小时使用；9.4.6 埋弧自动焊焊丝，

7、CO气体保护焊焊丝要求表面无锈蚀、油渍等杂物，埋弧自动焊焊剂要求干燥，使用前应经300-350C烘烤2小时。9.4.7 低氢型焊条使用前应经300350C烘烤2小时，施工时应存放于保温筒内，低氢型焊条一次领用量应不超过半个工作日使用量。9.4.8 烘焙时，焊条堆放一般为14层，不能太厚，防止焊条受热不均匀和便于潮气的排除。9.4.9 发放给焊工使用的焊条数量应给予控制，碱性焊条一次不超过4小时的用量；酸性焊条和焊剂一次不超过当班的用量。领出后用不完的焊条应送还烘房重新烘干。9.4.10 在现场使用时，焊工应使用木制焊条盒或焊条保温筒。9.4.11 CO2气体保护所用的CO2气体纯度应A99.5

8、%,气体内的压力低于10Mpa时，应停止使用。10 .焊前准备工作10.1 焊条的烘焙见本焊接工艺的5.4条之规定；10.2 坡口的制作；10.2.4 凡要求焊透的焊缝，当其厚度A6m耐均要开坡口。该船采用刨边机和碳弧气刨来制备坡口，在碳弧气刨制备坡口时采用直流电源反接极，碳棒直径可按下表规定选择。10 用于碳弧气刨的压缩空气压力，一般为0.60.8Mpa;碳刨电流与碳棒直径有关，一般为碳棒直径的4050倍。钢板厚度4668812>10>18碳棒直径456677101010 焊缝正面刨梢深度，约为母材厚度的一半，焊缝反面的刨梢深度以彻底清除焊根为原则。10.3 对接焊缝拼接端面和沿

9、接缝两侧各宽15mm勺表面及角焊缝的施焊面在焊接前应清除水、锈、氧化物、油污、泥灰及熔渣等污物，如涂有涂料也应清除。10.4 如在潮湿气候下焊接时，则应用氧乙快焰烘干焊缝周围的露水。10.5 重要构件的接缝应用风动砂轮，钢丝轮进行清理，直至呈现出金属光泽。10.6 经装配、清理后焊缝如未能及时焊接而受潮湿生锈时，应重新清理。10.7 碳刨加工坡口接缝，如梢中有粘碳，应将粘碳刨净。10.8 CO2气体保护焊时，如风力过大（5级）应加挡风屏障。10.9 装配和定位焊的规定10.9.4 钢板对接头装配的错边量不应超过0.1t且不大于3mm（t为较薄板的厚度）。10.9.5 定位焊焊条应与正式施焊的焊

10、条相同；10.9.6 在保证焊件相对固定的前提下，定位焊的数量应减少到最少；10.9.7 定位焊的厚度应不小于根部焊缝的厚度，长度不小于较薄板厚度的4倍或不小于50mm（两者取其较小者）；10.9.8 定位焊尽可能焊在坡口的反面、型材的内缘和单面连续焊的另一边。定位焊不应焊在焊缝交叉点，应与交叉点间隔10倍板厚以上的距离；10.9.9 定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷；10.9.10 十字交叉焊缝处的定位焊离开交叉点30mm£右；10.9.11 构件一面连续焊，另一面间断焊时，定位焊应在间断焊一面；10.9.12 定位焊时不能随意在外板及构件上引弧。10.10 埋弧自动焊的焊缝，具

11、两端必须配置引弧板和熄弧板，具材质和坡口形式与衬焊工件相同。10.11 焊前预热的规定：当焊接含碳量大于0.23%的船用铸钢件时，在焊前应将工件预热至100150C,焊后用石棉布包裹缓冷。7对上道工序的要求12.1 所有部件装配前均应用有效工具清除焊缝及焊缝两侧的有害杂质，如：油、锈、水、污泥等。12.2 坡口加工应准确定位，装配合拢时应符合线型要求，不宜强制成型，以避免构件内部存在较大应力。12.3 对电焊不能施焊部位装配应加工艺板，以便电焊进行单面施焊时，保证焊缝质量。12.4 气刨时，刨梢与深、浅、宽、窄应均匀一致，允许误差2mm焊缝刨梢与焊接中心允许误差士2mm12.5 碳弧气刨去除定

12、位焊和马脚时，应保证母材不受损伤。12.6 每一工序完工后应进行自检、互检、专检，合格后方可移交下道工序，严格检验上道工序的安装质量。8.焊接方法16.1 埋弧自动焊，凡板厚SA6mm能直接采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝均采用埋弧自动焊施焊。16.2 CO2气体保护焊，不能采用埋弧自动焊施焊的对接焊缝及主要构件角焊缝均采用二氧化碳气体保护焊施焊。16.3 凡不能采用埋弧自动焊，CO气体保护焊施焊的焊缝均采用手工电弧焊施工。16.4 强受力构件焊缝规范规定需采用低氢型焊条施焊的部位及某些有特殊要求部位均采用低氢型焊条施焊。9焊接工艺参数对接焊缝埋弧自动焊（见表1）表1工件厚度(mm)板缝间隙(mm

13、)焊丝直径(mm)焊接电流种类电流强度(A)电弧电压(V)焊接速度(mm/min)焊缝几何尺寸备注hb60-0.53交流400-45036680-7200.5-211-13不开坡口单道焊450-550（封底）36-37680-72080-0.54交流500-55037-38680-7200.5-214-16不开坡口单道焊600-650（封底）37-38680-720100-15交流700-75038-40620-6700.5-216-18不开坡口单道焊700-750（封底）38-40620-670120-15交流750-80040580-6200.5-218不开坡口单道焊800-850（封底）

14、40580-620140-15交流80040-42550-6000.5-218-20不开坡口单道焊850-90040-42550-600160-14交流500-550550-60037-3837-38500-600500-5301-2.520-22多道焊，单面50°坡口，留根7mm600-650（封底）37-38500-600180-14交流500-550550-60037-3837-38500-550460-5001-2.522-24多道焊，单面50°坡口，留根7mm650-650（封底）37-38400-450200-14交流500-550600-65038-40500

15、-550400-5001-2.524多道焊，单面50°坡口，留根10mm700-750（封底）37-40550-620240-15交流700-750700-75038-40620-670550-6001-2.525-27多道焊，单面50°坡口，留根10mm800-850（封底）40550-600300-15交流500-500700-75037-3838-40680-720620-6701-2.530-32多道焊，单面50°坡口，留根10mm800-850850-90040-4242550-600500-550CO2气体保护焊(见表2)表2板厚（mm）模式型式板缝间

16、隙(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)气体流里(L/min)焊层厚度(mm)备注6平板对接3-4mm1.2200-22022-2416-193-4mm多层多道>8平板对接5-8mm1.2220-24023-2418-203-4mm多层多道9.1.3手工电弧焊(见表3)表3板厚(mm)焊缝型式板缝间隙(mm)焊条直径(mm)焊接电流(A)焊层厚度(mm)备注6对接0-14160-1802-4单道焊>8对接0-1.54200-2403-5多层多道表2、表3均为平焊参数。对接焊缝定位焊间距为250-300mm焊点长度30-40mm10船体建造的焊接总程序船体建造方案：分段

17、建造、船台(坞内)合扰。船体焊接总程序船体的舱壁板、甲板板、外板、内底板拼装对接焊。T形部件角接焊。纵横构架的十字焊缝。纵横构架与壳板间角接焊缝。甲板边板与舷顶列板，内底板(底边舱斜板)与外板间角接焊缝。船台(坞内)大合扰对接焊缝及构架角接焊缝。上层建筑根部焊缝。甲板机械、耙吸挖泥设备、晒装件及各类基座焊接。11船体焊接工艺要求材料碳当量Ceq大于0.45%寸应焊前预垫，焊后复盖石棉灰保温.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，埋弧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，应将前道焊渣清除干净。对有焊透要求的焊缝，封底焊前应清根（埋

18、弧自动焊另行规定）。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。分段端头处构架与板间角接焊缝，应留出300500m借不焊，待分段在船台（坞内）合扰后再焊。所有构件切口处角接焊缝均需包角。不同厚度钢板对接处，若厚度差A4mm厚板边缘应削斜处理，削斜长度为厚度差的4倍。船体下列部位的角接缝应采用双面连续焊：风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝（包括舱口围板和其它开口处）；液舱和水密隔离空舱的所有角焊缝；舰尖舱内所有结构的角焊缝，包括舱壁、扶强材的角焊缝；液舱内所有的搭接焊缝；船脑0.25L区域内，肋板和纵桁与船底板连接处的所有角焊缝；船体所有主、次构件的端部和肘板的端部与板

19、材的角接缝；厨房、配膳室、洗衣室、浴室、卫生间和蓄电池室等处的边界焊缝；有水密、油密要求的部位。各种结构采用断续焊或单面连续焊时，则构件端部应按下述规定进行双面连续加强焊。肘板趾端的包角焊缝长度应不小于连接骨材的高度，且不小于75mm型钢端部，特别是短型钢的端部削斜时，具包角焊缝的长度应不小于型钢的高度，且不小于削斜长度。各种构件的切口、切角和挖孔焊的端部处，以及其他构件的垂直交叉连接处的包角焊，当板厚大于12mm寸，包角焊缝的长度应不小于75mm板厚小于或等于12mmi寸，具包角焊缝长度不小于50mm各种构件对接接头的两侧均应有一段对称的角焊缝，其长度应不小于75mm.全船焊接施焊过程中，应

20、严格按照本船焊接规格表施焊，其焊缝尺寸不得随意增大或减小。当船体构件采用挖孔间断焊时，孔的两端应呈圆弧形，并应光滑。但在下列位置处，不准开孔。在肘板趾端的应力集中区域内。与主支承构件相交时，其主肋骨、纵骨及扶强材等的相交处两侧至少各BOOmmg围内。当构件穿过水密性或油密舱壁时，舱壁上的贯穿孔应按CB*3182-83要求设置密性补板；在密性焊缝一侧距舱壁100mmt的贯穿构件上切割R15水密包角焊半圆孔，从半圆孔到舱壁处为包角双面连续角焊缝，以确保舱壁的密性。T形部件焊接。T形部件角焊缝采用CO气体保护焊或手工电弧焊焊接，焊接材料为CO药芯焊缝外形应等角、均匀、不得有焊瘤、夹渣、气孔、严重咬边

21、（咬边深度0.5mn），未熔合等缺陷存在，焊后清除飞溅、渣壳。部件焊接结束后应校正平直，曲线部位与样板、样条外形偏差w2mm12主船体分段焊接分段拼板对接焊缝除曲率较大埋弧自动焊不能施工处除外，全部采用埋弧自动焊施焊。其余对接焊缝及角焊缝采用CO气体保护及手工电弧焊施焊，焊接材料为CO药芯焊丝及J422、J427、507。分段焊接应先焊对接焊缝，再焊角焊缝；角焊缝应先焊立角焊，再焊平角焊，并应尽可能由双数焊工由中间向两侧及首尾对称施焊。主甲板边板与舷侧顶列板间焊缝为开坡口深熔焊，甲板边板双面45坡口留根2mm施焊时必须保证彻底焊透。13甲板室分段焊接各组纵、横向围壁均制成平面分段焊后校平。以上

22、层甲板为基准拼板埋弧自动焊并在胎架上划线，装焊甲板骨架及纵、横向围壁平面分段。拼板焊接全部采用埋弧自动焊，骨架与板间焊缝及各组围壁间焊缝尽量采用CO气体保护焊。甲板需有效固定在胎架上。围壁接缝要求平整交滑，无明显缺陷，所有飞溅需打磨干净。在船台（坞内）合扰时大接头焊接船体大合扰对接缝焊接质量对船体强度起着极其重要的作用，因此大接头的缝口间隙（陶瓷衬垫、单面焊双面成型）及焊缝坡口（单面坡口焊后背面清根封底焊），必须准确，施焊须十分谨慎认真。采用背面碳刨清根施焊时，碳刨梢口宽度为8-10mm深度为清根至主焊缝金属出露。对接缝施焊前坡口两侧各30mme围内应彻底清除油、锈、水、氧化铁等杂物。环缝外侧

23、间隔500mnffl马板加强，用以控制焊接变形。大合扰缝施焊人员必须持有相应等级资格证书。大合扰缝需采用双数焊工按相同焊接参数对称施焊。大合扰缝焊接程序为舱内先焊纵向构件对接缝，再焊环形对接缝，最后焊构架与船壳板间角焊缝，舱内焊接结束后，外板外侧碳刨清根封底焊。（单面焊双面成型除外）15确定焊接程序的基本原则焊接程序是保证船体结构质量的一项工艺措施，由于焊接的固有特性，船体焊接存在着焊接应力和变形，为了减少焊接应力和变形，需要正确地制定和实施焊接程序，达到预期的效果。先焊接不致对其他焊缝收缩形成刚性约束的焊缝。每道焊缝焊接时保持其一端有自由收缩的余地；由于焊缝横向收缩较纵向收缩大，在外板焊接时

24、先焊端接缝，再焊边接缝，最后焊齐头的横接缝；骨架与板缝的焊接，应先焊接板缝，后焊骨架间的对接缝，最后焊骨架与板的角接缝；分段的焊缝应多人对称焊接，从分段中央开始，向四周扩展的焊接程序；焊接总段的大合拢接缝，应采用使中和轴两侧均匀收缩的对称焊接程序；大力推广高效焊接，减少焊接应力和变形，如CO?1体保护、垂直自动焊、埋弧自动焊、鼠弧焊等。控制焊接线能量，角焊缝严格按焊接规格表执行，不允许超标，禁止大电流,粗直径焊条和拉弧，跳弧的焊接方法，平角焊不允许过度偏向板材.船体外板、甲板的对接焊缝，当板缝错开时，应先焊横向焊横，后焊纵向焊缝；当对接焊缝并列时，先焊纵向焊缝，后焊横向焊缝。凡具有对称轴的焊缝

25、组，均应由双数焊工以相同工艺参数同时进行对称焊接。构件中同时存在对接焊缝和角接焊缝时，应先焊对接焊缝，后焊角接焊缝。所有骨架的十字角接焊缝及构件与板的角接焊缝均为从中向左右，从中向首尾由下至上，由里至外逐格焊接方法施焊，长焊缝应采用分中逐步退焊法施焊。焊接顺序图例板列拼接的焊接顺序如图1所示：甲板部位的焊接顺序如图2所示：纵舱壁和横舱壁的焊接顺序如图3所示：船体内部构架焊接顺序如图4所示：15.12.515.12.615.12.7主机座焊接顺序如图5所示：型交叉对接缝的焊接顺序如图6所示：十字型交叉对接焊缝的焊接顺序如图7所示:图示1,板列拼板的的焊接顺序图示2,甲板部位的焊接顺序图示3,纵舱壁和横舱壁的焊接顺序图示4,船体内部构件焊接顺序1(a)(b)(c)(a)主机座焊接顺序(b)每条焊缝的顺序(c)机座与内底板角焊缝的焊接顺序图示5,主机座焊接顺序图示6,T型交叉对接缝的焊接顺序图示7,十字型交叉对接焊缝的顺序16焊缝质量检查和无损探伤。焊缝检验标准外观检验按照GB999-82船体焊缝表面质量检验标准。无损检测按照GB/T3558-94船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级和GB/T3559-94船舶超声波检查工艺和质量分级。角焊缝外形应等角、均匀、不得有焊瘤、夹渣、气孔、严重咬边(咬边深度0.5mm)、未熔合等缺陷存在，焊后清除飞