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度的加速起到關鍵的作用,合理和焊接型式和破口同樣也會提高焊接質量,通過船檢和船東驗證,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構面;舷側外板平直部分;縱艙壁大接縫等。4 CO2 氣體保護焊+埋弧自動焊3 垂直氣電自動焊內底板、船底外板、舷側外板、甲板、斜板拼板對接。5 CO2 氣體保護焊自動/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氣體保護自動角焊中、小組立中、平直構架角焊縫。4 CO2氣體保護半自動焊(1)全船非熔透構架角接焊縫。(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,平直構架平角焊。
人員:CO2保護焊的焊工(包括定位焊工)必須經過專門培訓和考試,并按船級社合格證所規(guī)定之類別從事相應產品焊接[3]。
焊絲:CO2焊絲可采用直徑為1.0~1.6mm的實芯焊絲或藥芯焊絲,并須經船級社認可。焊絲表面應去除油污,鐵銹,水份等雜質物。并有規(guī)則地盤繞在焊絲盤或焊絲筒內。
CO2氣體:使用的液體二氧化碳其質量應符合國家標準GB6052-85“工業(yè)液體二氧化碳”中規(guī)定的Ⅰ類或Ⅱ類一級標準。
環(huán)境:為保證焊接質量,在進行CO2氣體保護焊打底焊時,當周圍的風速大于2米/秒時應采取防風措施(如:加擋風板)。雨血天氣或空氣相對濕度大于80%時應采取相應的保護措施(如:擋雨棚或移至室內進行焊接工作。)否則一律不得進行焊接。在焊接時應佩帶相應的防護用品,以免眼睛受到弧光的擊傷。
焊接設備:CO2氣體保護焊焊接設備應采用設備制造廠生產的專用設備,并應定期進行嚴格的檢測與維修。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。使用保護氣體時所采用的壓力表和流量計必須刻度清晰,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:焊前應對坡口及兩側各20mm內進行清理,去除馬污物、油污、油漆、鐵銹、氧化皮、潮氣等影響焊接質量的物質。油污、油漆可通過火焰烤掉。
焊接裝配與檢查:在焊前,被焊件應被安裝到準確的位置,并檢查坡口兩側的板是否對齊,當錯邊超過規(guī)定值,間隙超過值時,應進行調整。確定符合要求后,拼板對接可以直接用定位焊進行定位,分段大接縫應通過馬板進行固定。
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。對于有預熱要求的母材,在定位焊時同樣應進行預熱。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。引熄弧板上應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與前面那條焊縫有最少15mm的重疊區(qū)域。
預熱溫度:當焊接環(huán)境溫度低于-5℃施焊一般強度鋼,預熱溫度不低于80℃,環(huán)境溫度低于0℃施焊高強度鋼時,預熱溫度不低于100℃左右。板厚超過超過38mm(以薄板為準)進行施焊時,最低預熱溫度為65℃。對于兩種材料的焊接,最小預熱溫度不得低于最小預熱溫度中最大的那個。
焊接操作要點:焊接前必須檢驗確認焊機及其附屬設備以及供氣系統(tǒng)都能正常工作。噴嘴必須經常清理,導電嘴亦須經常更換。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,都應進行外觀檢查,對有缺陷(如:氣孔、裂紋、焊瘤等)的位置應修補后再進行下一道的焊接。整個焊縫焊接完后,應對照《船舶建造質量標準》進行檢查,如果存在不符合要求的位置,應進行修整。
無損檢測:對于有無損檢驗要求的部位進行相應的射線(RT)、超聲波(UT)、磁粉(MT)或著色(PT)檢驗。
高質量的船體板材焊接是影響船舶壽命的重要因素;隨著科技的進步,船體板材焊接會朝著智能化,自動化焊接的方向發(fā)展。