宋魯峰,高陽,逄建濤,劉凌云,劉全剛
(海洋石油工程(青島)有限公司,青島,266520 )
船舶建造過程中,正確的選擇焊接型式和焊接坡口對船舶建造的進(jìn)度的加速起到關(guān)鍵的作用,合理和焊接型式和破口同樣也會提高焊接質(zhì)量,通過船檢和船東驗(yàn)證,為順利交船起到了良好的保證因素。
序號焊接方法適用范圍1 FCB法焊接平面流水線上焊接的拼板對接焊縫。2 埋弧自動雙面焊平直甲板、隔艙、艉縫板、肋板拼板等焊接面必須為非結(jié)構(gòu)面;舷側(cè)外板平直部分;縱艙壁大接縫等。4 CO2 氣體保護(hù)焊+埋弧自動焊3 垂直氣電自動焊內(nèi)底板、船底外板、舷側(cè)外板、甲板、斜板拼板對接。5 CO2 氣體保護(hù)焊自動/半自動焊單面/雙面焊有線型分段的外板;肋骨、縱骨對接焊縫;平隔艙、縱桁、肋板垂直對接縫。
序號焊接方法適用范圍1 HS-MAG 焊平面分段流水線縱骨角接焊縫。2 “T 排”流水線焊接“T”形材面板與腹板間的角接焊縫3 CO2氣體保護(hù)自動角焊中、小組立中、平直構(gòu)架角焊縫。4 CO2氣體保護(hù)半自動焊(1)全船非熔透構(gòu)架角接焊縫。(2)全船全熔透角接焊縫。(3)管板角接焊縫5 高效鐵粉焊條中、小組立中,平直構(gòu)架平角焊。
人員:CO2保護(hù)焊的焊工(包括定位焊工)必須經(jīng)過專門培訓(xùn)和考試,并按船級社合格證所規(guī)定之類別從事相應(yīng)產(chǎn)品焊接[3]。
焊絲:CO2焊絲可采用直徑為1.0~1.6mm的實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲,并須經(jīng)船級社認(rèn)可。焊絲表面應(yīng)去除油污,鐵銹,水份等雜質(zhì)物。并有規(guī)則地盤繞在焊絲盤或焊絲筒內(nèi)。
CO2氣體:使用的液體二氧化碳其質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB6052-85“工業(yè)液體二氧化碳”中規(guī)定的Ⅰ類或Ⅱ類一級標(biāo)準(zhǔn)。
環(huán)境:為保證焊接質(zhì)量,在進(jìn)行CO2氣體保護(hù)焊打底焊時(shí),當(dāng)周圍的風(fēng)速大于2米/秒時(shí)應(yīng)采取防風(fēng)措施(如:加擋風(fēng)板)。雨血天氣或空氣相對濕度大于80%時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施(如:擋雨棚或移至室內(nèi)進(jìn)行焊接工作。)否則一律不得進(jìn)行焊接。在焊接時(shí)應(yīng)佩帶相應(yīng)的防護(hù)用品,以免眼睛受到弧光的擊傷。
焊接設(shè)備:CO2氣體保護(hù)焊焊接設(shè)備應(yīng)采用設(shè)備制造廠生產(chǎn)的專用設(shè)備,并應(yīng)定期進(jìn)行嚴(yán)格的檢測與維修。CO2焊接電源必須具備必要的電流容量及適合于焊接的電氣特性。焊槍必須具備必要的電流容量及耐用性能,而且還要有良好的操作性能,必須能穩(wěn)定地送絲,焊槍的外殼必須有良好的絕緣性能。使用保護(hù)氣體時(shí)所采用的壓力表和流量計(jì)必須刻度清晰,能得到穩(wěn)定的流量,如采用氣體加熱器必須充分考慮其安全性。
焊前準(zhǔn)備:坡口形式一般受接頭的形式、板厚、焊接方法、焊接位置、生產(chǎn)場地的限制,原則上可按表1選擇。
表1 坡口形式
焊前清理:焊前應(yīng)對坡口及兩側(cè)各20mm內(nèi)進(jìn)行清理,去除馬污物、油污、油漆、鐵銹、氧化皮、潮氣等影響焊接質(zhì)量的物質(zhì)。油污、油漆可通過火焰烤掉。
焊接裝配與檢查:在焊前,被焊件應(yīng)被安裝到準(zhǔn)確的位置,并檢查坡口兩側(cè)的板是否對齊,當(dāng)錯(cuò)邊超過規(guī)定值,間隙超過值時(shí),應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。確定符合要求后,拼板對接可以直接用定位焊進(jìn)行定位,分段大接縫應(yīng)通過馬板進(jìn)行固定。
定位焊的長度一般為30~50mm,間距為150~200mm,焊層厚度約為1/3板厚。對于有預(yù)熱要求的母材,在定位焊時(shí)同樣應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。定位焊所用母材與正式焊接一致。
引弧與熄?。汉缚p的始末端應(yīng)安裝引熄弧板,引熄弧板的規(guī)格一般為150×150mm,厚度與被焊材料的厚度相當(dāng)。引熄弧板上應(yīng)開與焊縫相同的坡口在焊接過程中熄弧,重新開始焊接的焊縫應(yīng)與前面那條焊縫有最少15mm的重疊區(qū)域。
預(yù)熱溫度:當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于-5℃施焊一般強(qiáng)度鋼,預(yù)熱溫度不低于80℃,環(huán)境溫度低于0℃施焊高強(qiáng)度鋼時(shí),預(yù)熱溫度不低于100℃左右。板厚超過超過38mm(以薄板為準(zhǔn))進(jìn)行施焊時(shí),最低預(yù)熱溫度為65℃。對于兩種材料的焊接,最小預(yù)熱溫度不得低于最小預(yù)熱溫度中最大的那個(gè)。
焊接操作要點(diǎn):焊接前必須檢驗(yàn)確認(rèn)焊機(jī)及其附屬設(shè)備以及供氣系統(tǒng)都能正常工作。噴嘴必須經(jīng)常清理,導(dǎo)電嘴亦須經(jīng)常更換。在焊接過程中要避免焊槍軟管過渡彎曲。在焊接過程中,焊槍可作適當(dāng)擺動,但擺動幅度不得超過焊死直徑的10倍。
外觀檢查:每層焊道完成后,都應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,對有缺陷(如:氣孔、裂紋、焊瘤等)的位置應(yīng)修補(bǔ)后再進(jìn)行下一道的焊接。整個(gè)焊縫焊接完后,應(yīng)對照《船舶建造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行檢查,如果存在不符合要求的位置,應(yīng)進(jìn)行修整。
無損檢測:對于有無損檢驗(yàn)要求的部位進(jìn)行相應(yīng)的射線(RT)、超聲波(UT)、磁粉(MT)或著色(PT)檢驗(yàn)。
高質(zhì)量的船體板材焊接是影響船舶壽命的重要因素;隨著科技的進(jìn)步,船體板材焊接會朝著智能化,自動化焊接的方向發(fā)展。