本发明专利技术尤其涉及到船用高强钢超厚板焊接工艺，它针对ＥＨ３６Ｚ１００ｍｍ的高强钢船体结构钢板的平对接焊，提出了一种平对接焊工艺方法，对焊接坡口、焊前预热、施焊温度、焊接顺序、焊接规范参数、焊后冷处理均有提出了行之有效的规范；使得超厚板高强钢的焊接工艺能够顺利实现，提高劳动效率、节省原材料、降低生产成本、减少船舶建造周期，成功的实现此钢种首次大规模的工程实际应用，并且弥补了国内在ＥＨ３６Ｚ１００ｍｍ厚板高强度船体结构用钢焊接这一部分的技术规范空白。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术尤其涉及到船用高强钢焊接工艺。
技术介绍
焊接技术是现代船舶建造工程的关键工艺技术之一，在船体建造中船舶焊接质 量是评价造船质量的重要指标。因此，焊接技术进步对推动造船生产的发展具有十分重 要的意义。国际上，高强度钢焊接技术在焊材成分和工艺设计方面发展较快，应用领域 也在不断扩大。在涉及特殊使用要求或恶劣工况环境下的钢结构制造领域，高强度钢占 有越来越重要的位置，已广泛应用于船舶、桥梁、汽车、高层建筑建设等领域。而国 内，高强钢的应用范围也在逐渐增大，但总体上应用还不成熟、仅占钢总用量的10%左 右，比例较小。中国船级社(CCS)的2009年7月出版的《材料与焊接规范》也没有给 出相关的工艺规范。本专利技术经过改变工艺措施，对于IOOmm厚的EH36高强钢平对接焊焊接工艺进 行研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高强度船体结构用钢平对接焊焊接工艺 方法，针对EH36Z IOOmm的高强度船体结构用钢平对接焊，能节省较多的焊接材料、电 能和工时，且易于加工，能够有效的减小焊接变形，可焊到性好。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高强度船体结构用钢平对接焊焊接工艺 方法，其特征在于，针对母材为EH36Z IOOmm的高强度船体结构用钢平对接焊，包括以 下工艺参数及步骤焊接坡口双V型坡口，坡口角度为70° 士5° ；背面V型坡口在距离板材背 面30mm处向背面预留IOmm钝边，正面V型坡口在距离板材正面40mm处使坡口角度每 边减少15°，同时保证正面熔宽为60 62mm，背面熔宽为50 52mm，熔深100mm， 余高0 2mm ；预热温度焊接前需要采用电加热方式对焊缝及焊缝两侧150mm范围内进行预 热，预热温度达到180°C开始施焊；施焊温度施焊时道间温度应控制在180°C -220°C ；施焊过程中，焊缝处的温 度应控制在180°C-22(TC，随时采用点温计进行反面测量，若温度低于该温度，则应进 行相应补温；焊接顺序采用多层多道焊，以填满截面内的坡口；正面焊接几道后，若发现 板材变形，应将工件翻身，采用碳弧气刨清根，再实施反面焊接。在板材未发生焊接变 形的情况下，应尽量将正面多焊接几道，以防止板材翻身时产生开裂；焊接材料采用与结构钢屈服强度同等级的3Y焊丝或焊条；焊接参数焊接电流700 780A，电弧电压31 36V，焊接速度35 49cm/min,线能量30 42KJ/cm，电特性为直流反接；焊后处理焊接工作完成后，焊缝及两侧150mm范围内需要加热到 200-250保温达2小时，然后再采用岩棉垫覆盖缓冷处理。优选的，焊接方式为埋弧自动焊。焊接前，将板材放在专用胎架上进行装配，并安装引弧板及熄弧板，采用多层多道双面埋弧焊进行拼板，拼板设定专用吊环进行焊接进程中的翻身工作；焊接中的拼 板翻身应该采用纵向翻身，以防止拼板焊缝开裂。吊环安装在非过渡卡的那面；厚板必 须采取焊前预热和焊后热处理以消除氢致裂纹。焊接时由于单道焊缝无法填满截面内的 坡口，故采用多层多道焊以填满截面内的坡口，防止出现焊缝开裂或延迟裂纹的发生， 同时，前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝 来说相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保 证焊接质量。选择窄间隙焊接，可防止高强钢过热，改善焊接性；焊接工艺参数如电 流、电压和焊接速度等对罕见热热循环有很大的影响。本专利技术通过改变工艺流程实现EH36Z IOOmm钢板的平对接焊，其通过焊接性试 验、焊接工艺评定等措施，制定出高强钢EH36Z IOOmm钢板的焊接技术方案，使得超厚 板高强钢的焊接工艺能够顺利实现，可以提高劳动效率、节省原材料、降低生产成本、 减少船舶建造周期等，成功的实现此钢种首次大规模的工程实际应用，并且弥补了国内 在EH36Z IOOmm厚板高强度船体结构用钢焊接这一部分的技术规范空白。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步具体说明。图1为焊接坡口示意图。图2为埋弧自动焊的坡口尺度及焊接顺序图。具体实施例方式一、焊前准备1.焊接前，焊工应认真熟悉施工图纸及工艺，了解产品的技术要求及质量要 求，严格遵守工艺纪律并严格按照本工艺的焊接要求进行施焊。2.焊前认真检查坡口尺寸及装配质量是否符合质量标准要求。3.坡口内及坡口边缘两侧各30mm内的正反面与端面应除去水渍、油污、铁锈、 挂渣及碳刨残留的粘碳等对焊接质量有影响的杂物。4.埋弧焊时，焊缝两端必须安装引弧板和熄弧板，其材质和坡口形式与被焊件 相同且板厚应与母材相当。5.焊丝焊剂需随领随用，焊剂的领用量一次不得超过4小时。6.雨、雪天严禁露天施焊。当环境相对湿度大于85%时，应采取相应措施，否 则禁止施焊；二氧化碳气体保护焊当风速大于2m/s时，焊接时应采取防风措施。7.板材应在专用胎架上进行施焊。8.拼板应设定专用吊环进行焊接进程中的翻身工作。焊接中的拼板翻身应该采 用纵向翻身，以防止拼板焊缝开裂。吊环安装在非过渡卡的那面。二、焊接材料及焊接方法1.本材料可采用埋弧自动焊进行焊接。2.焊接材料采用与结构钢屈服强度同等级的3Y焊丝或焊条。三、焊接工艺1.焊接坡口形式如下图1所示对于IOOmm厚板EH36Z，焊接坡口为双V型坡 口，坡口角度为70° 士5° ；背面V型坡口在距离板材背面30mm处向背面预留IOmm 钝边，正面V型坡口在距离板材正面40mm处使坡口角度每边减少15°。2.将板材放在胎架上进行装配，并安装引弧板及熄弧板，采用多层多道双面埋 弧焊进行拼板。3.焊接前需要采用电加热方式对焊缝及焊缝两侧150mm范围内进行预热，预热 温度达到180°C开始施焊，施焊时道间温度控制在180°C-220°C。施焊过程中，焊缝处的 温度控制在180°C-22(TC，随时采用点温计进行反面测量，若温度低于该温度，则应进 行相应补温。4.焊接时，应进行监控，随时观测拼板焊接变形状态，若发现拼板焊接上翘过 多，则应该停止焊接，并按要求进行后热处理，调整焊接顺序，待焊缝冷却，翻身，重 新预热焊缝，焊接反面。5.正面焊接几道后，若发现板材变形，应将工件翻身，采用碳弧气刨清根，再 实施反面焊接。6.在板材未发生焊接变形的情况下，应尽量将正面多焊接几道，以防止板材翻 身时产生开裂。7.每层焊缝焊接完成后，应去除焊渣，去除焊渣时，焊缝隙的温度应不低于 150°C,焊渣去除后，重新加热补温，然后进行下一层焊接工作。8.板材在翻身时，根据现场实际情况，采用点焊“马板”将焊缝固定加强.9.焊接过程中的板材翻身，应该采用纵向翻身。10.埋弧自动焊焊接完成后，应采用碳弧气刨割下引弧板及熄弧板，切割时，应 注意不得伤及母材，切割后，应打磨。11.割下引弧板以及熄弧板后，检查过渡坡口处的焊缝质量，若不符合要求，则 采用二氧化碳气体保护焊进行局部修补。修补时，应保证焊缝预热温度达到规定要求。12.每条焊缝应尽量一次性焊接完成，若一条焊缝不能一次性焊接完成，则停止 焊接后，应按要求进行后热处理，再次焊接时，重新按要求进行预热，焊接。13.焊接工作完成后，焊缝及两侧150mm范围内需要加热到200_250°C，保温2 小时，然后再采用岩棉垫覆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度船体结构用钢平对接焊焊接工艺方法，其特征在于，针对母材为ＥＨ３６Ｚ １００ｍｍ的高强度船体结构用钢平对接焊，包括以下工艺参数及步骤：焊接坡口：双Ｖ型坡口，坡口角度为７０°±５°；反面Ｖ型坡口在距离板材反面３０ｍｍ处预留１０ｍｍ钝边，正面Ｖ型坡口在距离板材正面４０ｍｍ处使坡口角度每边减少１５°，同时保证正面熔宽为６０～６２ｍｍ，背面熔宽为５０～５２ｍｍ，熔深１００ｍｍ，余高０～２ｍｍ；预热温度：焊接前需要采用电加热方式对焊缝及焊缝两侧１５０ｍｍ范围内进行预热，预热温度达到１８０℃开始施焊；施焊温度：施焊时道间温度应控制在１８０℃－２２０℃；随时采用点温计进行反面测量，若温度低于该温度，则应进行相应补温；焊接顺序：采用多层多道焊，以填满截面内的坡口；正面焊接几道后，若发现板材变形，应将工件翻身，采用碳弧气刨清根，再实施反面焊接；在板材未发生焊接变形的情况下，应尽量将正面多焊接几道，以防止板材翻身时产生开裂；焊接材料：采用与结构钢屈服强度同等级的３Ｙ焊丝或焊条；焊接参数：焊接电流７００～７８０Ａ，电弧电压３１～３６Ｖ，焊接速度３５～４９ｃｍ／ｍｉｎ，线能量３０～４２ＫＪ／ｃｍ，电特性为直流反接；焊后处理：焊接工作完成后，焊缝及两侧１５０ｍｍ范围内需要加热到２００－２５０℃，保温达２小时，然后再采用岩棉垫覆盖缓冷处理。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严俊，蔡钿，王宇，李绍燕，魏建平，梁天山，黄丽，
申请(专利权)人：武昌船舶重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83
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