钢轨与船舶甲板的焊接方法技术

本发明专利技术提供钢轨与船舶甲板的焊接方法，该方法具体操作步骤如下：首先安放好预制的胎架，接着依次进行点焊、装配、预热、焊接、焊后加热、焊后处理，最后进行拆装，将空冷至室温的轨道拆下与船舶甲板焊接，此时，钢轨与甲板的连接是通过腹板来实现的。腹板与甲板是同种材质，可焊性好，焊完后能够确保焊接质量。将需焊接的轨道按上述步骤循环，再装配到胎架上。本发明专利技术的效果是由于腹板的面积小，导热速度慢，焊前预热时，能够保证轨道和腹板达到所需的温度，使焊缝的冷却速度减缓，焊缝中产生马氏体的可能性及淬硬倾向也减小，从而减小了焊缝产生裂纹的可能性。焊后加热时，能够保证钢轨和腹板所需的温度，既减缓了焊缝的冷却速度，又减小了焊接产生的拘束应力。避免了钢轨与腹板角焊缝裂纹的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
为适应社会发展的需求，铁路和船舶两个行业相互交叉延伸，如“火车轮渡渡船”就是客滚船的一个新的分支。截至目前为止，在国内其它船厂制造的火车轮渡中，U71Mn钢轨是直接放在船舶甲板上焊接的，焊完后，沿着角焊缝方向上会出现裂纹，并在轨道的纵向断裂，至今也未找到防止裂纹出现的方法。为此，他们改用了钢轨材质，由U71Mn材质改用了16MnRe钢材，16MnRe的钢轨可焊性比较好，当与船舶甲板直接焊完后，避免了角焊缝裂纹的出现及钢轨纵向锻炼情况。但16MnRe钢轨有一个最大的弊端，它的硬度和强度远低于U71Mn钢轨，使用时间长后16MnRe钢轨易变形。针对这一问题，目前还没有查到国外有关这方面成熟的解决方法。
技术实现思路
为解决上述技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种U71Mn，以解决钢轨与船舶甲板焊接时沿着角焊缝方向上出现的裂纹及轨道纵向出现的裂纹问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种，该方法具体操作步骤如下①、首先安放好预制的胎架；②、点焊在胎架上将打磨好的轨道1与腹板2装配好，并用CO2焊丝DW-55E将轨道1与腹板2进行点焊； ③、装配每隔600mm用隔板4将轨道1固定在胎架上，并用楔子5卡紧；④、预热由气焊工分别在轨道1的两边从中间向两端用火焰对轨道1进行均匀加热，加热温度为250℃～300℃；⑤、焊接由电焊工分别在轨道1的两边从中间向两端进行焊接；⑥、焊后加热由气焊工分别在轨道1的两边从中间向两端用火焰将焊好的轨道1加热，加热温度为300℃～350℃，然后进行空冷；⑦、焊后处理用石棉被保温，保温时间12小时左右；⑧、拆装将空冷至室温的轨道1拆下与船舶甲板3焊接，并将需焊接的轨道1按上述步骤循环，再装配到胎架上。本专利技术的效果是采用此焊接方法，利用由于腹板的面积小，因此导热速度慢，焊前预热时，能够保证轨道和腹板达到所需的温度，使焊缝的冷却速度减缓，焊缝中产生马氏体的可能性及淬硬倾向也减小，从而减小了焊缝产生裂纹的可能性。焊后加热时，同样能够保证钢轨和腹板所需的温度，既减缓了焊缝的冷却速度，又减小了由于焊接产生的拘束应力。因而完全避免角焊缝裂纹的产生和钢轨的断裂。附图说明图1为本专利技术的钢轨与腹板的焊接结构示意图；图2为本专利技术的焊好腹板后的钢轨与与甲板的焊接结构示意图；图3为本专利技术的胎架结构示意图；图4为本专利技术胎架上的轨道与腹板装配结构示意图；图5为图3的局部放大示意图。图中1、钢轨，2、腹板，3、船舶甲板4、隔板 5、楔子 6、胎架 具体实施例方式结合附图及实施例对本专利技术的操作过程加以说明。该方法是针对U71Mn钢轨和船板焊接焊缝裂纹和轨道纵向断裂的原因，经过反复试验，从减小焊缝拘束应力角度出发，通过腹板实现轨道与甲板的连接，其方法是先将轨道与腹板在船下焊好，然后再将焊好腹板的轨道放在甲板上进行焊接。如图1、2、3、4、5所示，轨道1与腹板2焊接的具体操作步骤如下①、首先安放好预制的如图3所示的胎架；②、点焊在胎架上将打磨好的轨道1与腹板2装配好，并用CO2焊丝DW-55E将轨道1与腹板2进行点焊，如图1所示；③、装配每隔600mm用隔板4将轨道1固定在胎架上，并用楔子5背紧，如图4所示；④、预热由气焊工分别在轨道1的两边从中间向两端用火焰对轨道1进行均匀加热，加热温度为250℃～300℃；⑤、焊接由电焊工分别在轨道1的两边从中间向两端进行焊接；⑥、焊后加热由气焊工分别在轨道1的两边从中间向两端用火焰将焊好的轨道1加热，加热温度为300℃～350℃，然后进行空冷；⑦、焊后处理用石棉被保温，保温时间12小时左右；⑧、拆装将空冷至室温的轨道1拆下与船舶甲板焊接，如图2所示，并将需焊接的轨道1按上述步骤循环，再装配到胎架上。该方法焊接操作①、接头型式焊接方法FCAW(CO2气体保护半自动焊)焊接类型角接单面焊或双面焊单面焊背面是否清根否②、母材材料牌号U71Mn+A级板，材料规格U71Mn70mm×70mmA级板10mm×70mm③、填充金属填充金属牌号DW-55E填充金属规格φ＝1.4mm④、气体保护保护气体CO2气体流量20-25升/分钟⑤、焊接位置角焊缝位置横焊⑥、预热预热温度250℃～300℃预热方法火焰加热层间温度不能大于300℃单道或多道多道层间是否清理是。具体焊接参数按下表的焊接规范 权利要求1.一种，该方法具体操作步骤如下①、首先安放好预制的胎架；②、点焊在胎架上将打磨好的钢轨(1)与腹板(2)装配好，并用CO2焊丝(DW-55E)将钢轨(1)与腹板(2)进行点焊；③、装配每隔600mm用隔板(4)将轨道(1)固定在胎架(6)上，并用楔子(5)卡紧；④、预热由气焊工分别在轨道(1)的两边从中间向两端用火焰对轨道(1)进行均匀加热，加热温度为250℃～300℃；⑤、焊接由电焊工分别在轨道(1)的两边从中间向两端进行焊接；⑥、焊后加热由气焊工分别在轨道(1)的两边从中间向两端用火焰将焊好的轨道(1)加热，加热温度为300℃～350℃，然后进行空冷；⑦、焊后处理用石棉被保温，保温时间12小时左右；⑧、拆装将空冷至室温的轨道(1)拆下与船舶甲板(3)焊接，并将需焊接的轨道(1)按上述步骤循环，再装配到胎架上。全文摘要本专利技术提供，该方法具体操作步骤如下首先安放好预制的胎架，接着依次进行点焊、装配、预热、焊接、焊后加热、焊后处理，最后进行拆装，将空冷至室温的轨道拆下与船舶甲板焊接，此时，钢轨与甲板的连接是通过腹板来实现的。腹板与甲板是同种材质，可焊性好，焊完后能够确保焊接质量。将需焊接的轨道按上述步骤循环，再装配到胎架上。本专利技术的效果是由于腹板的面积小，导热速度慢，焊前预热时，能够保证轨道和腹板达到所需的温度，使焊缝的冷却速度减缓，焊缝中产生马氏体的可能性及淬硬倾向也减小，从而减小了焊缝产生裂纹的可能性。焊后加热时，能够保证钢轨和腹板所需的温度，既减缓了焊缝的冷却速度，又减小了焊接产生的拘束应力。避免了钢轨与腹板角焊缝裂纹的产生。文档编号B23K31/00GK1827285SQ20061001334公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月21日 优先权日2006年3月21日专利技术者康双喜, 王莲 申请人:天津新港船厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨与船舶甲板的焊接方法，该方法具体操作步骤如下：　　　　①、首先安放好预制的胎架；　　　　②、点焊：在胎架上将打磨好的钢轨（１）与腹板（２）装配好，并用ＣＯ２焊丝（ＤＷ－５５Ｅ）将钢轨（１）与腹板（２）进行点焊；　　　　③、装配：每隔６００ｍｍ用隔板（４）将轨道（１）固定在胎架（６）上，并用楔子（５）卡紧；　　　　④、预热：由气焊工分别在轨道（１）的两边从中间向两端用火焰对轨道（１）进行均匀加热，加热温度为２５０℃～３００℃；　　　　⑤、焊接：由电焊工分别在轨道（１）的两边从中间向两端进行焊接；　　　　⑥、焊后加热：由气焊工分别在轨道（１）的两边从中间向两端用火焰将焊好的轨道（１）加热，加热温度为３００℃～３５０℃，然后进行空冷；　　　　⑦、焊后处理：用石棉被保温，保温时间：１２小时左右；　　　　⑧、拆装：将空冷至室温的轨道（１）拆下与船舶甲板（３）焊接，并将需焊接的轨道（１）按上述步骤循环，再装配到胎架上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康双喜，王莲，
申请(专利权)人：天津新港船厂，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]