[發明專利]高強度止裂鋼材的焊接方法

在審

• 申請號: 201711058091.4
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107584194A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 宋德春;劉文捷
• 申請（專利權）人: 上海滬東三造船舶配套有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/18;B23K9/025;B23K9/235;B23K103/04
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 周乃鑫

技術領域

本發明涉及一種高強度鋼材制造領域，具體涉及一種高強度止裂鋼材的焊接方法。

背景技術

由于目前普通船板在達到一定厚度時會變脆，止裂性能下降，為滿足現代船舶制造行業對鋼結構產品的需求，以及滿足于大型船舶船體結構鋼材止裂性能的要求，采用新型高強度止裂鋼制造船體結構將成為船東建造大型、超大型船舶的首選。迄今為止該類型鋼材使用在國內造船行業并無采用，無相關經驗及文獻資料可循。

止裂鋼材料區別于普通船用鋼材，在達到一定厚度時其止裂性能優異，克服船板在達到一定厚度時其物理性能變差的缺點。但該止裂鋼材料的缺點在于，新型止裂材料對焊接環境及工藝要求極為苛刻，工藝難度高。

發明內容

本發明提供一種高強度止裂鋼材的焊接方法，實現對高強度止裂鋼材在在大型船舶結構建造中的焊接工藝。

為實現上述目的，本發明提供一種高強度止裂鋼材的焊接方法，其特點是，該焊接方法包含：

焊前預熱；

主焊縫焊接工藝，該主焊縫焊接工藝包含：厚板焊接時采用多層多道焊，以及板厚接頭焊接采用陶質襯墊CO2氣保護單面焊。

上述焊前預熱的方法包含：

對接焊的預熱范圍為焊縫中心兩測100mm；溫度測量點設在焊縫坡口兩側50mm處；

角接焊的預熱范圍為焊縫中心上下各100mm范圍，采用L型電加熱板加熱，溫度測量點設在焊縫坡口上下50mm處；

臨時焊縫的預熱范圍設定為，以焊接中間處為中心最邊界起點的Φ100mm的圓環；

修補焊縫的預熱長度為修補焊縫長度，兩側各延伸30～50mm；

板材厚度小于等于50毫米且環境溫度小于10℃時，預熱溫度設為大于120℃；

板材厚度小于等于50毫米且環境溫度大于等于10℃時，預熱溫度設為大于等于110℃；

板材厚度大于50、小于等于100，且環境溫度小于15℃時，預熱溫度設為大于等于120℃。

上述焊前預熱前還進行定位焊工藝，定位焊工藝包含：

定位焊前預熱，預熱溫度高于主焊縫要求的最低預熱溫度；

在接縫內進行定位焊，定位焊焊縫的長度取值范圍為50毫米至80毫米，間距取值范圍為200毫米至500毫米，焊腳高取值范圍為3毫米至5毫米。

上述定位焊工藝前還進行焊前清潔工藝，該焊前清潔工藝包含清除氧化鐵渣、鐵銹、水汽、油污和雜物；清潔范圍為自焊接接頭起，兩側分別向外延伸20毫米至40毫米。

上述多層多道焊的層間溫度的取值范圍為大于等于焊前預熱的預熱溫度且小于等于250℃。

上述焊接工藝中，多層多道焊還應用于30mm以上厚板對接蓋面焊，其方法包含：先焊兩邊焊道，最后再焊中間焊道。

上述多層多道焊針對長焊縫時，每道焊接時采取從分段對中開始向兩面焊接，每段焊接范圍取250毫米至1000毫米，打底焊時每段焊縫焊完后立即錘擊焊道。

上述陶質襯墊CO2氣保護單面焊及CO2氣體保護焊雙面焊中，噴嘴采用厚板焊接專用的細長導電嘴，焊絲為Φ1.2mm的藥芯焊絲；打底層焊接電流小于等于200A；焊接速度小于等于15cm/min；打底層厚度為4～5mm；

其中，打底層焊縫一次連續焊完，在打底焊后連續完成第二層的CO2氣保護單面焊。

上自動埋弧焊前還進行打底焊；

打底焊采用CO2焊打底3道焊道，焊接電流小于等于200A；焊接速度小于等于15cm/min；打底層厚度為4～5mm；打底焊完成后錘擊敲打清除焊接雜質；

清除焊接雜質后進行自動埋弧焊，自動埋弧焊的焊接采用直徑4mm的焊絲和與該焊絲匹配的焊劑進行施焊。

上述焊接方法還包含焊縫修補工藝，焊縫修補采用的焊條等級與主焊縫焊接頭要求的焊材等級相同，焊縫修補前，修補處溫度預熱至100～150℃，局部修補處焊道長度大于50毫米。

本發明高強度止裂鋼材的焊接方法和現有技術相比，其優點在于，本發明公開了一種止裂鋼材料在船舶結構建造中的焊接工藝，實現止裂鋼材料在大型船舶結構建造中焊接應用，滿足大型船舶船體結構鋼材止裂性能的要求；

本發明在焊接前進行預熱，避免熱影響區晶粒的長大，保證接頭的韌性和塑性。

附圖說明

圖1為止裂鋼標注信息示意圖；

圖2為本發明高強度止裂鋼材的焊接方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖，進一步說明本發明的具體實施例。