船舶海工用板材的焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种船舶海工用板材的焊接方法，包括步骤：在两待焊板材上加工坡口并进行对接；其中，坡口开设于板材的非结构面侧，坡口形式为V形坡口，坡口角度35°~45°；采用气电立焊对坡口处一次焊接成形；焊接参数为：电流310 A ~360A，电压31V~35V，焊接速度70mm/min~120mm/min，热输入4.8KJ/mm~10.0KJ/mm，焊丝伸出长度30mm~35mm，送丝速度11cm/s~24cm/s。本发明专利技术的焊接方法将气电立焊技术应用于船舶海工用板材的立焊缝的焊接，该焊接方法可以满足厚度14mm~20mm，-20℃低温冲击要求的板材焊接需要，并且可提高焊接效率、保证焊缝力学性能。

Welding method for marine marine work sheet

The invention provides a ship sea plate welding method, which comprises the following steps: in two to be welded plate chamfering and docking; the non structural surface groove arranged on the side plate, groove form for V groove, groove angle of 35 DEG ~45 DEG; by electrogas welding a welding the forming of groove; welding parameters: current of 310 A ~360A, voltage 31V~35V, welding speed 70mm/min~120mm/min, heat input 4.8KJ/mm~10.0KJ/mm, the length of wire extension 30mm~35mm, wire feed speed 11cm/s~24cm/s. The welding method of the invention will electrogas welding technology application in marine vessels with plate weld welding, the welding method can meet the thickness of 14mm~20mm, -20 low temperature impact requirements of plate welding, and can improve the efficiency of welding, ensure the mechanical properties of weld.

【技术实现步骤摘要】
船舶海工用板材的焊接方法
本专利技术涉及海工船舶制造
，特别涉及一种船舶海工用板材的焊接方法，适用于具有低温韧性要求的板材立焊缝的对接。
技术介绍
气电立焊(EGW)作为一种高效的自动化焊接技术已经在各主要船厂得到普遍应用，但在实际应用中，多应用于板材冲击要求为0摄氏度的船舶类垂直焊缝焊接，但这种焊接工艺无法满足韧性冲击要求为零下20摄氏度的板材焊接需求。对于焊接板厚为14～20mm、韧性冲击要求为零下20摄氏度的垂直焊缝时，目前主要采用传统手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊，如图1所示，在这种焊接工艺中，在板材100a的结构面SF侧开设V形坡口101a，V形坡口101a反面贴普通陶瓷衬垫200a，而后通过单面焊双面成形。这种传统焊接方法的缺点是生产效率低，劳动强度大，对焊工操作技术要求高，单面焊双面成形时容易出现焊接缺陷，焊接质量不稳定，为了达到质量要求，往往需要进行反面碳刨后再焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将气电立焊自动化焊接技术应用于低温韧性要求下的垂直对接焊缝，提供一种可提高焊接效率、保证焊缝力学性能的船舶海工用板材的焊接方法，特别适用于板厚为14mm～20mm的板材的焊接。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种船舶海工用板材的焊接方法，包括步骤：在两待焊板材上加工坡口并进行对接；其中，坡口开设于板材的非结构面侧，坡口形式为V形坡口，坡口角度35°～45°；采用气电立焊对坡口处一次焊接成形；焊接参数为：电流310A～360A，电压31V～35V，焊接速度70mm/min～120mm/min，热输入4.8KJ/mm～10.0KJ/mm，焊丝伸出长度30mm～35mm，送丝速度11cm/s～24cm/s。优选地，所述板材的厚度为14mm～20mm。优选地，所述板材的厚度为t；在14mm≤t＜16mm14mm～15mm时，所述坡口角度为40°～45°，焊接参数为：电流310A～340A，电压31V～34V，焊接速度90mm/min～120mm/min，热输入4.8KJ/mm～7.7KJ/mm，送丝速度12cm/s～20cm/s；在16mm≤t＜18mm时，所述坡口角度为35°～40°，焊接参数为：电流320A～350A，电压32V～35V，焊接速度80mm/min～110mm/min，热输入5.6KJ/mm～9.2KJ/mm，送丝速度11cm/s～22cm/s；在18mm≤t≤20mm时，所述坡口角度为35°～40°，焊接参数为：电流340A～360A，电压33V～35V，焊接速度70mm/min～75mm/min，热输入8.9KJ/mm～10.0KJ/mm，送丝速度14cm/s～24cm/s。优选地，在采用气电立焊对坡口处焊接时，用纯度大于等于99.5％的二氧化碳气体进行保护，气体流量为25L/min～31L/min。优选地，采用气电立焊对坡口处焊接时，使板材与水平面之间的角度为80°～90°。优选地，所述坡口的钝边厚度为0～3mm，两待焊板材对接的装配间隙为3.5mm～8mm。优选地，所述坡口的背侧通过一陶瓷衬垫封闭，所述陶瓷衬垫包括陶瓷衬垫本体和包覆于陶瓷衬垫本体外的铁皮套。优选地，所述两待焊板材的结构面侧焊接固定马板，所述马板与所述陶瓷衬垫之间嵌设有楔块，以将陶瓷衬垫紧固贴合于所述坡口处。由上述技术方案可知，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术的焊接方法将气电立焊技术应用于船舶海工用板材的立焊缝的焊接，该焊接方法可以满足厚度14mm～20mm，-20℃低温冲击要求的板材焊接需要。本专利技术至少具有以下优点：(1)通过坡口装配形式和焊接参数的配合，能够把焊缝有效线能量降低到10KJ/mm，保证了在低温冲击要求下，冲击值符合规范要求；(2)该焊接方法与传统手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊相比较，焊缝一次成形，仅需要焊接一道，不需要对每一层每一道焊缝进行打磨处理并控制层间温度；(3)不需要对反面做碳刨，能保证坡口边缘充分融合，而不会产生未融合等焊接缺陷，焊接质量高且焊接效率明显提高；(4)坡口方向与传统焊接方法坡口方向相反，开在非结构面侧，定位马板相应地装配在结构面侧，在焊接完成去除马板时不影响外板表面的平整度。附图说明图1是现有技术采用传统手工电弧焊的装配接头示意图。图2是本专利技术采用气电立焊的装配接头示意图。图3是本专利技术采用气电立焊焊接时的装配示意图。图4是图3中马板的结构示意图。图5是图3中楔块的结构示意图。图6是采用本专利技术焊接方法进行焊接的一优选实施例的装配接头示意图。图7是本专利技术焊接接头硬度测试示意图。图8是本专利技术焊接接头的宏观概貌图。附图标记说明如下：100、板材/试板；101、坡口；200、陶瓷衬垫；300、马板；301、开口槽；400、楔块；500、水冷铜滑块；600、焊缝区。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术提供一种船舶海工用板材的焊接方法，主要包括步骤：S10：在两待焊板材上加工坡口并进行对接；如图2所示，板材100对接后形成的坡口101为V形坡口，坡口101角度α为35°～45°，钝边厚度d1较优地为0～3mm，待焊板材100对接的装配间隙d2较优地为3.5mm～8mm。坡口101开设于板材100的非结构面NSF侧，其中，非结构面NSF和结构面SF为板材100的两个表面，结构面SF是指采用加强材等结构的表面，对应地，非结构面NSF是指无加强材等结构的表面。在船舶或海工产品中，结构面SF一般作为内表面，非结构面NSF一般作为外表面。待焊板材100的厚度t较优地为14mm～20mm。S20：采用气电立焊对坡口101处一次焊接成形。焊接参数为：电流310A～360A，电压31V～35V，焊接速度70mm/min～120mm/min，热输入4.8KJ/mm～10.0KJ/mm，焊丝伸出长度30mm～35mm，送丝速度11cm/s～24cm/s。本专利技术的该焊接方法将气电立焊技术应用于船舶海工用板材的立焊缝的焊接，该焊接方法可以满足厚度14mm～20mm，-20℃低温冲击要求的板材焊接需要。本专利技术至少具有以下优点：(1)通过坡口装配形式和焊接参数的配合，能够把焊缝有效线能量降低到10KJ/mm，保证了在低温冲击要求下，冲击值符合规范要求；(2)该焊接方法与传统手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊相比较，焊缝一次成形，仅需要焊接一道，不需要对每一层每一道焊缝进行打磨处理并控制层间温度；(3)不需要对反面做碳刨，能保证坡口边缘充分融合，而不会产生未融合等焊接缺陷，焊接质量高且焊接效率明显提高；(4)坡口方向与传统焊接方法坡口方向相反，开在非结构面侧，定位马板相应地装配在结构面侧，在焊接完成去除马板时不影响外板表面的平整度。参阅图3，按照气电立焊的工艺需求，在采用气电立焊正式焊接前，在板材100的结构面SF侧采用一陶瓷衬垫200封闭坡口101的背侧。在陶瓷衬垫200的外围还设有马板300，马板300沿坡口101长度方向均匀布置并与两待焊板材100焊接固定。马板300与陶瓷衬垫200之间嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶海工用板材的焊接方法，其特征在于，包括步骤：在两待焊板材上加工坡口并进行对接；其中，坡口开设于板材的非结构面侧，坡口形式为V形坡口，坡口角度35°~45°；采用气电立焊对坡口处一次焊接成形；焊接参数为：电流310 A ~360A，电压31V~35V，焊接速度70mm/min~120 mm/min，热输入4.8KJ/mm~10.0 KJ/mm，焊丝伸出长度30mm~35mm，送丝速度11cm/s~24cm/s。

【技术特征摘要】
1.一种船舶海工用板材的焊接方法，其特征在于，包括步骤：在两待焊板材上加工坡口并进行对接；其中，坡口开设于板材的非结构面侧，坡口形式为V形坡口，坡口角度35°~45°；采用气电立焊对坡口处一次焊接成形；焊接参数为：电流310A~360A，电压31V~35V，焊接速度70mm/min~120mm/min，热输入4.8KJ/mm~10.0KJ/mm，焊丝伸出长度30mm~35mm，送丝速度11cm/s~24cm/s。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述板材的厚度为14mm~20mm。3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述板材的厚度为t；在14mm≤t＜16mm时，所述坡口角度为40°~45°，焊接参数为：电流310A~340A，电压31V~34V，焊接速度90mm/min~120mm/min，热输入4.8KJ/mm~7.7KJ/mm，送丝速度12cm/s~20cm/s；在16mm≤t＜18mm时，所述坡口角度为35°~40°，焊接参数为：电流320A~350A，电压32V~35V，焊接速度80mm/min~110mm/min，热输入5.6KJ/mm~9.2KJ/mm，送丝速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎旭，于波，王军滋，魏丽芹，王荣平，陈璐，王恩辉，马向阳，
申请(专利权)人：烟台中集来福士海洋工程有限公司，海阳中集来福士海洋工程有限公司，中国国际海运集装箱集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37