[發(fā)明專利]厚板材與鑄鋼件焊接工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310644815.9
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103658925A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 廖軍;錢煒;陸建坤;李文彬;黃煉;唐建波
• 申請（專利權）人: 江蘇新時代造船有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/235
• 代理公司: 靖江市靖泰專利事務所 32219
• 代理人: 陸平

技術領域

????本發(fā)明涉及到海工產(chǎn)品領域，特別是涉及到一種100mm厚EH36板材與鑄鋼件焊接工藝。

背景技術

焊接是通過加熱、加壓或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應用廣泛且種類多，厚板焊接也是焊接的一種，它通常是指需要進行三層或三層以上多層焊的板材焊接。其碳含量比較高，焊接冷裂紋特別敏感，焊接難度大。厚板在船體結構中一般用于較重要的部位，如船殼板、主機基座等。而船體結構中的鑄鋼件通常具有較大的厚度和剛度，且形狀復雜，一般用于承受較大載荷的構件，如艏柱、尾柱、舵桿和艉軸架等。如何控制好厚板的焊接質量是鋼結構產(chǎn)品制造成功與否的關鍵之一,也是難點之一。傳統(tǒng)的焊接工藝存在以下缺陷：焊接收縮量大，焊接應力與變形控制難度大；多層多道焊，容易產(chǎn)生缺陷且不易返修；設置的臨時焊點較多，對母材表面的修補較多；若出現(xiàn)返修則需要將焊接工藝流程重新走一遍，這樣就無法保證產(chǎn)品制作周期；焊接收縮量大，一旦發(fā)生變形，矯形難度就比較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是要提供一種厚板材與鑄鋼件焊接工藝，它能解決現(xiàn)有工藝所存在的焊接缺陷、母材損傷等問題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：?厚板材與鑄鋼件焊接工藝，其特征在于：加工步驟如下：

1）、備料：

準備好需焊接的100mmE36板與鑄鋼；

2）、焊接工藝評定和試驗；

3）、施焊順序和焊接條件確認；

4）、確認是否合格：

a、裝配質量檢查；b、坡口間隙、坡口形狀、角度、鈍邊和坡口面清理情況檢查；c、襯墊檢查；d、焊機、工具、安全檢查，易燃易爆物的防護；e、焊接材料檢查；f、氣體純度以及管路檢查；g、施焊條件檢查；

5）、檢查引弧板/熄弧板；

6）、預熱：

對熱溫度進行測量并控制；

7）、依次進行定位焊、打底焊、層間焊接，及時對焊接缺陷修整；

8）、焊接過程檢查：

a、工藝流程、焊接參數(shù)；b、焊道清潔、層間溫度檢查；c、焊道質量檢查；d、二氧化碳氣體流量、純度、壓力檢查；e、送絲穩(wěn)定性、焊絲伸出長度檢查；導電嘴、保護氣罩檢查；

9）、焊接完成：

焊工自行檢查焊縫外觀，并填寫外觀質量檢查記錄；

10）、打磨：

對場地進行清掃；

11）、UT檢測，并給出報告：

UT檢測合格，進行記錄、驗收，不合格則進行返修。

本發(fā)明減少了焊接缺陷及母材損傷，減少了修補量，縮短了制作周期，節(jié)約了建造成本。

具體實施方式

下面對本發(fā)明作進一步說明：

具體實施時，首先，制定焊接工藝規(guī)程：1.適用范圍，焊接方法：a、認可范圍：板厚50~200mm；b、鋼材等級：EH36&鑄鋼件；c、焊接方法：氣體保護焊；d、接頭形式：對接焊；e、試塊的準備與清潔方法：機械加工，打磨；f、試塊厚度：100mm；g、焊接位置：立焊、平焊/3G、1G。2.?坡口形狀的控制：嚴格控制坡口角度及裝配間隙，通過減少焊接量的方式減少熱輸入。3.對焊接方法、焊接材料、焊接參數(shù)等作出相關要求，確保焊接性能：a、焊材選用：SQJ501Ni(L)4Y；b、背面要求：背刨；c、氣體純度：CO2≥99.95%；d、氣體流速：15~25L/min；e、背刨/襯墊：陶瓷襯墊&背刨；f、預熱溫度：120℃；g、層間溫度：最大250℃；h、焊后熱處理要求：完成焊接后加溫至250℃，保溫3小時，然后按每小時50℃的速度冷卻；i、其他要求：層間最大寬度：16mm、振幅頻率：6mm、間隔距離：15~25mm、焊槍角度：90°。4.再通過實驗對焊接工藝規(guī)程進行驗證。其次，通過對焊接難點的研究，制定有針對性的對策：1.碳含量高，冷裂紋敏感性強，焊接難度大，應對方法：a、焊前嚴格按要求進行預熱，并保證鋼板均勻加熱；b、采用工藝認可的專用焊絲SQJ501Ni(L)4Y，并嚴格按照焊接工藝評定通過的焊接工藝參數(shù)進行焊接；c、焊接時為確保焊縫的沖擊韌性，嚴格按焊接工藝評定要求控制焊接操作手法，以保證焊縫和熱影響區(qū)的冷彎和沖擊性能；2.焊接收縮量大，焊接應力和變形控制難度大；應對方法：a、嚴格按工藝評定結果控制坡口切割角度及坡口裝配間隙，避免不必要的焊接填充；b、在焊接過程中，控制焊接順序，根據(jù)工件的變形情況及時調整焊接順序。然后，制定焊接工藝流程，明確各環(huán)節(jié)的控制點及相關人員責任。最后，根據(jù)質量控制要點，實行有效的控制措施：1.焊前清理：a、坡口面必須打磨至呈現(xiàn)金屬光澤；b、坡口兩側50mm范圍內不得出現(xiàn)氧化皮、銹、油脂、涂料、水分等影響焊接質量的雜質；2.預熱、層間溫度及焊后熱處理溫度控制：a、溫度預熱至120℃方可進行焊接，包括裝配定位焊及母材/焊縫修補；b、層間溫度最大不得高于250℃；c、完成焊接后加溫至250℃，保溫3小時，然后按每小時50℃的速度進行冷卻；d、溫度測量點必須距離焊縫邊緣50mm處；e、預熱時，應在焊縫兩側進行加熱，加熱寬度應為焊件焊接處厚度的1.5倍以上；d、返修的預熱區(qū)域需適當加寬，以防止焊接裂紋；3.焊接環(huán)境：a、按要求100mm厚EH36板與鑄鋼件焊接，必須在跨內進行；b、如遇特殊情況，必須搭設保溫棚；4．焊接注意點：a、同一焊縫應連續(xù)焊接，一次完成；b、焊接完成48小時后進行UT檢測；c、禁止隨意在母材上焊接馬板、連接板等臨時設施，如必須設置，在焊接前按照工藝要求對母材進行預熱；c、在切除臨時設施時，也必須進行預熱，避免傷及母材，且必須及時進行修補，并打磨出圓滑過渡；d、所有施工過程中對母材的損傷，必須立刻告知QC及焊接部門主管，按要求預熱和進行修補，嚴禁私自處理。本發(fā)明針對焊接難點，制定相關應對措施，減少了焊接缺陷及母材損傷，并通過減少修補量來縮短制作周期，提高了效率，節(jié)約了建造成本。