船体焊接原则工艺规范.docx
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船体焊接原则工艺规范
船体焊接原则工艺规范
1范围
本规范规定了船体建造过程中船体焊接的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本规范适用于船体建造焊接工艺。
编写其他各类焊接工艺文件时，亦可参照使用。
2规范性引用文件
CB999-82焊缝表面检查要求
Q/SWS42-010-2003焊缝返修通用工艺规范
Q/SWS60-001.2-2001船舶建造质量标准建造精度
G16-SWS004焊接材料保管要求
G16-SWSH001焊接坡口型式
3焊接前准备
3.1原则要求
3.1.1本规范所提供的焊接材料和焊接方法，均应取得国内外船级社认可。
3.1.2应用CO2气体保护半自动和自动焊、重力焊、下行焊、垂直气电焊及各类衬垫单面焊双面成型等高效焊接方法，应在产品相关工艺文件和施工图中加以明确。
3.1.3本规范所提供的船体各种规格的板厚，材料级别以及所应用的焊接方法，焊接材料，焊接接头的坡口型式和尺寸、焊接位置等方面的内容，均应获得船级社认可。
3.2钢种等级与焊接材料的选配
钢种等级与焊接材料的选配，见表1。
表1钢材等级与焊接材料的选配
序号
焊接方法
焊接材料
钢材等级
适用范围
1
手工电弧焊
E4315.01（SH427.01）
E5015.01（SH507.01）
其它等效焊材
A、B、D
AH32~DH36
构架对接
全位置角焊
外板对接
外板对接
构架全位置角焊
E5015.02（SH507.02）
其它等效焊材
EH32、EH36
2
埋弧自动
双面焊
焊丝：
H08A
焊剂：
SHJ431
其它等效焊材
A、B、D
拼板
焊丝/焊剂
H10Mn2/HJ101（CHJ101）
H10Mn2G/HJ331（SHJ331）
其它等效焊材
AH32AH36
DH32DH36
EH32EH36
3
CO2气体保护半自动焊
E71T-1（DW-100）（2Y）
E70T-1（MX-200）
E71T-1（SM-1F）（2Y）
E71T-1（KFX-712C）
E501T-1（YJ-502）（Q）
E71T-1（TWE-711）
其它等效焊材
A、B、D、
AH32
AH36
DH32
DH36
EH36
外板及构架对接，构架与板平角，立角焊
4
CO2气体保护单面焊
焊丝：
E71T-1（TWE-711）
E71T-1（KFX-712C）
衬垫：
TC-1
JN-4
其它等效焊材
A、B、D、
AH32AH36
DH32DH36
EH32、E36
中、大组立板材对接及总组立中合拢对接缝
表1（续）
序号
焊接方法
焊接材料
钢材等级
适用范围
5
手工衬垫单面焊
焊条：
E5015.01（SH507.01）
衬垫：
JN-1
其它等效焊材
A、B、D
AH32AH36
DH32DH36
中、大、总组立中板材对接及合拢对接缝
6
高效铁粉重力焊
E4313（CJ421FeZ）
其它等效焊材
A、B、D
中、大组立中的构件平角焊缝
E5024（CJ501FeZ）
其它等效焊材
AH32AH36
DH32DH36
7
手工下行焊
E5015（CJ507Fe）
其它等效焊材
A、B、D
AH32DH32
船体构件合拢垂直角焊缝
8
垂直气电焊
焊丝:
EG70T-2（DWS-43G）
衬垫:
KL-4GT
其它等效焊材
A、B
AH32、AH36
DH32、DH36
总组立合拢旁板，纵、横舱壁的垂直对接焊
焊丝:
EG70T-2（DWS-43G）
衬垫:
JN-10
其它等效焊材
A、B、D
AH32DH32
AH36DH36
9
FCB三丝埋弧自动单面焊
焊丝：
Y-A
表面焊剂：
NSH-50
底面焊剂：
NSH-IR
其它等效焊材
A、B、D
AH32DH32
AH36DH36
平面分段流水线中板材的对接焊
3.3典型结构用焊接材料和焊接方法的规定：
3.3.1当采用手工电弧焊接时，下列结构的焊接必须选用低氢型焊条焊接。
a）船体总组立时的环形对接缝和纵桁对接；
b）具有冰区加强级的船舶，船体外板端接缝和边接缝；
c）主、辅机座、桅杆、吊货杆、拖钩架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高拉力的零部件；
d）要求具有较大刚度的构件。
如首框架、尾框架、以及其与外板和船体骨架的接缝。
3.3.2在中、大及总组立的焊接中，下列结构不允许采用立向下行焊（包括手工电弧焊和CO2气体保护半自动焊）。
a）船体中所有板材的立对接拼缝；
b）具有冰区加强级的船舶，冰刀区域内的所有立对接拼缝和所相关联的立角焊缝；
c）受强大载荷或具有较大刚度的构件立角焊缝。
如：
主、辅机座，吊货杆等；
d）位于0.5L区域内属于横向构件连续，纵向构件不连续的部位角焊。
3.4焊接材料的焙烘、保管及使用
3.4.1一般焊接材料的焙烘、保管及使用，按G16-SWS004《焊接材料保管要求》执行。
3.4.2特殊焊接材料的焙烘、保管及使用，应编制专用工艺文件。
4人员
4.1凡是参与焊接工作的焊工必须持有船级社颁发的考试合格证上岗，并只能从事与其考试相应等级范围内的焊缝焊接。
4.2各种高效焊接方法焊接的焊工（CO2气体保护焊，衬垫单面焊等）都必
须经过短期培训，并取得合格证书后，方能从事该焊接方法工作
4.3当验船师或船东驻厂代表要求查阅焊工合格证时，均应出示证件。
5工艺要求
5.1焊接坡口型式及加工尺寸应按G16-SWSH001《焊接坡口型式》规定进行。
安装精度应符合Q/SWS60-001.2-2001《船舶建造质量标准建造精度》要求。
5.2焊前，焊工必须对焊接坡口及坡口两侧各宽20mm范围内，角焊缝在焊接宽度方向两侧各宽20mm内，清除氧化物，水份，油污等。
5.3当焊缝清理后未能及时焊接并因气候或其他原因影响而积水，受潮、生锈时，在焊接前应重新清理。
5.4定位焊所用焊材应与正常焊接所用焊材相一致，定位焊中不允许有裂纹、气孔、夹渣存在、当定位焊中有焊接缺陷存在时，在施焊前，必须予以剔除重新定位焊接。
一般强度钢的定位焊长度为30mm以上；高强度钢的定位焊长度不小于50mm。
5.5施焊规范和要求，应严格按工艺规范要求执行。
5.6当焊接采用多道或多层焊时，焊工在每一焊道焊后须清除焊渣与飞溅，每焊道的接头应相互错开至少（30~50）mm。
5.7当焊接环境温度低于-5℃施焊一般强度钢的船体结构（船体外板和甲板等）和环境温度低于0℃施焊高强度钢时，均需进行预热，预热温度一般大于80℃左右。
对有特殊要求的钢种或大厚板（t≥50mm）的构件，焊接时应编制焊接专用工艺，并严格按要求执行。
5.8当采用自动埋弧焊焊接时，焊缝起始端与末端（自由端）必须安装引、熄弧板。
其大小尺寸为（150×150）mm，厚度与焊件相同。
当采用单面焊时，引、熄弧板应按特殊要求选用。
5.9当采用手工电弧焊或CO2自动、半自动焊时，焊缝起始端与末端必须安装引、熄弧板。
其大小尺寸为（100×100）mm，厚度应符合表2要求。
表2引熄弧板选用的厚度
单位为毫米
拼板板厚
14≤t
≤16
16＜t
≤18
18＜t
≤20
20＜t
≤22
22＜t
≤24
24＜t
≤26
26＜t
≤28
28＜t
≤30
引熄弧板
16
18
20
22
24
26
28
30
5.10船体分段在焊接中，分段两端的纵向构件应留有300mm长度的距离暂不焊接。
待分段与分段合拢后再进行焊接。
5.11在拼板上安装构件时，由于拼板焊缝余高的存在而影响构件与拼板的安装紧密，在构件安装前，应对构件与板缝交接处的板缝余高批平长度应不少于构架板厚；随后安装构件，或将跨过对接焊缝的构件腹板边缘开通焊孔，以使构件与板材安装紧密，保证焊接质量。
当该处采用单面角焊或间断焊时，则在构件与板缝的交接处采用双面焊接，焊缝长度大于75mm。
5.12焊缝末端收弧处应填满弧坑，通焊孔或止漏孔应具有良好的包角。
5.13合金钢的焊接则按其专用工艺执行。
6工艺过程
6.1船体焊接顺序的原则
6.1.1应考虑起始焊接时，不能对其他焊接形成强大的刚性约束。
6.1.2每条焊缝焊接时，尽量保持其一端能自由收缩。
6.1.3当采用手工焊接，焊缝长度＞2000mm时，应采用分中逐步退焊法焊接。
6.1.4分段构架焊接，焊工应成双数由中间向四周分散焊接。
6.1.5焊接顺序举例
a）长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序,见图1。
图1长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序
b）拼板焊接顺序,见图2。
图2拼板焊接顺序
c）c） 总段环缝焊接顺序,见图3。
图3总段环缝焊接顺序
d）分段焊接顺序，见图4。
先焊外板与外板之间的拼板焊缝，然后焊构架之间的对接焊缝，再焊构架与构架间的角焊缝，最后焊构架与外板之间的角焊缝。
图4分段焊接顺序
6.2船体焊接优先采用的焊接方法
6.2.1小、中组立优先采用的焊接方法，见图5和表3。
图5中、小组立工程中的主要焊接接头
编号
制造工程
部件和接头
焊接方法
备注
1
小组立
平板对接
CO2单面焊
埋弧自动焊
自动
2
加强筋角焊
CO2自动角焊
CO2半自动焊
自动
半自动
3
纵骨的角焊
HS-MAG法双面双头CO2自动角焊
CO2半自动焊
4
大拼板对接
FCB法三丝焊
自动
5
纵骨的角焊
HS-MAG法双面双头CO2自动角焊
6
中组立
横向构件槽口角焊
CO2半自动焊
半自动
7
双层底舱内部
8
曲面拼板对接
CO2单面焊
9
曲面肋骨肋板角焊
CO2半自动焊
表3小、中组立优先采用的焊接方法
6.2.2总组立优先采用的焊接方法
a）双底双壳船舶，见图6和表4。
图6双层底舱中的主要焊接接头表
表4双底双壳船舶总组立优先采用的焊接方法
编号
分段接头
焊接位置
焊接方法
备注
1
船体外板对接
平位置
CO2陶瓷衬垫焊
半自动
2
内底板对接（纵向）
CO2衬垫焊+埋弧焊
半自动/自动
3
内底板对接（横向）
CO2衬垫焊+埋弧焊
4
傍板对接
立向
垂直气电焊
自动
5
肋骨隔板对接
CO2衬垫焊或垂直气电焊
半自动自动
6
舱底边隔板对接
CO2衬垫焊
半自动
7
上甲板对接（纵向）
平位置
CO2衬垫焊+埋弧自动焊
半自动+自动
自动
8
上甲板对接（横向）
CO2衬垫焊+埋弧自动焊
半自动+自动
9
内底板上与之相关联的角焊
水平位置
CO2自动角焊
CO2半自动焊
自动
半自动
10
纵骨对接
平、立位置
CO2衬垫焊
半自动
b）散装货轮船舶，见图7和表5
图7散货轮中的主要焊接接头
表5散装货轮船舶总组立优先采用的焊接方法
编号
分段接头
焊接位置
焊接方法
备注
1
船体外板对接
平位置
CO2衬垫焊
半自动
2
内底板对接接头（纵向）
CO2衬垫焊+埋弧焊
半自动/自动
3
内底板对接接头（横向）
CO2衬垫焊+埋弧焊
4
傍板对接
立向
垂直气电焊
自动
5
上边水舱底板对接
CO2衬垫焊
半自动
6
下边水舱隔板对接
CO2衬垫焊
垂直气电焊
半自动
自动
7
补强橡胶轨道角接
平位置
CO2半自动焊
半自动
8
上甲板对接（横向）
CO2衬垫焊+埋弧焊
半自动/自动
9
双层底顶板角焊缝
水平角焊
CO2半自动焊
CO2自动角焊
半自动
自动
10
纵骨对接
平位置
立向
CO2衬垫焊
半自动
7焊缝检验
7.1焊缝外观检验
7.1.1焊缝尺寸按CB999-82《焊缝表面检查要求》或有关施工图和工艺文件的要求。
7.1.2焊工焊接结束后，必须对自己所焊的焊缝，敲清焊渣及焊缝周围的飞溅，并检查焊缝外表质量是否符合验收质量要求。
7.1.3当焊缝外表存在焊接缺陷时，焊工必须先剔除焊接缺陷，并修补完整。
7.2焊缝内部检验
7.2.1焊缝内部检查应根据有关施工图或工艺文件中的要求执行，并由检验员根据本船焊缝无损检验检查要求按比例进行抽查，评定标准按该船施工工艺文件要求执行。
7.2.2当无损检验检查后，焊缝存在超标的焊接缺陷，焊工必须进行返修。
焊缝返修按Q/SWS42-010-2003《焊缝返修通用工艺规范》。
7.2.3当检查段在一端或两端存在危险性缺陷时，应在其延伸方向追加一检查段。
7.3焊接密性检查
7.3.1当分段全部焊接结束后，应对需密性的舱室周边焊缝进行气密性试验，当确认焊缝无渗漏时方算结束。
7.3.2当焊缝中存在渗漏时，焊工应对渗漏的焊缝，采用碳刨或风铲剔除，随后补焊，并重新进行气密性检查，直至焊缝无渗漏产生。
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