船体局部分段CO焊的焊接工艺原则课件

《船舶气体保护焊工艺设计与实作》船体局部分段CO2焊的焊接工艺原则《船舶气体保护焊工艺设计与实作》主要内容一、船体结构焊接特点及生产过程二、船体结构焊接工艺基本原则三、典型船体结构焊接工艺—双层底分段的焊接工艺船体局部分段CO2焊的焊接工艺原则主要内容一、船体结构焊接特点及生产过程船体局部分段CO一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程1.船体结构形式钢船船体结构的形式，按板架结构中主向梁布置的方向可分为三种形式：

（1）纵骨架式其主向梁沿船长方向布置．纵向强度占突出地位的船舶如较大型的运输船等通常采用纵骨架式结构。一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及（2）横骨架式其主向梁沿船宽方向布置，主要考虑施工方便与横向强度的船舶如小型船舶，内河船舶和大型船舶的首尾端结构，通常采用横骨架式结构。一、船体结构焊接特点及生产过程（2）横骨架式其主向梁沿船宽方向布置，主要考虑施工

（3）混合骨架式船上的结构部分采用横骨架式，部分采用纵骨架式。例如，上甲板和船底采用纵骨架式，舷侧和下甲板采用横骨架式．这种骨架型式在一些大型的干贷船结构中常被采用。一、船体结构焊接特点及生产过程（3）混合骨架式船上的结构部分采用横骨架式，部分采2.船体结构焊接特点和焊缝类型（1）船体结构焊接特点质量高；焊接量大；焊缝种类多；焊接位置复杂；焊接辅助装置多；焊接工艺条件复杂；焊接操作技术要求高。（2）船体结构焊缝类型船板平焊类型；填角焊类型；船板横焊类型；船板仰焊类型；管子焊接类型一、船体结构焊接特点及生产过程2.船体结构焊接特点和焊缝类型一、船体结构焊接特点及生产过

3.船舶结构生产工艺过程（1）焊接结构的生产工艺流程

一、船体结构焊接特点及生产过程3.船舶结构生产工艺过程一、船体结构焊接特点及生产过程（2）焊接工艺规程1）母材的牌号、级别、厚度和交货状态；2）焊接材料（焊条、焊丝、焊剂和保护气体）的型号等级和规格；3）焊接设备的型号和主要性能参数；4）坡口设计和加工要求；5）焊道的布置和焊接的顺序；6）焊接位置（平、立、横、仰焊等）；7）焊接规范参数（电源极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气体流量）；8）焊前预热和道间温度、焊后热处理及焊后消除应力的措施等；9）施焊环境，现场施焊或车间施焊。10）其它有关的特殊要求。一、船体结构焊接特点及生产过程（2）焊接工艺规程一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程

二、船体结构焊接工艺基本原则

1.船体结构焊接工艺的基本原则1）船体外板、甲板的拼缝，一般应先焊横向焊缝（短焊缝），后焊纵向焊缝（长焊缝），如下图。

二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊2）构件中如同时存在对接焊缝和角接焊缝时，则应先焊对接缝，后焊角焊缝。如同时存在立焊缝和平焊缝，则应先焊立焊缝，后焊平焊缝。二、船体结构焊接工艺基本原则2）构件中如同时存在对接焊缝和角接焊缝时，则应先焊对3）凡靠近总段和分段合拢处的对接缝和角焊缝应留出200～300毫米暂不焊，以利船台装配对接，待分段、总段合拢后再进行焊接。否则，合拢时的装配质量就不能保证，焊接质量就会下降。二、船体结构焊接工艺基本原则3）凡靠近总段和分段合拢处的对接缝和角焊缝应留出204）手工焊时长度≤1000毫米可采用连续直通焊，≥1000毫米时采用分中逐步退焊法或分段逐步退焊法等方法。5）具有对称中心线的构件由双数焊工对称地焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则4）手工焊时长度≤1000毫米可采用连续直通焊，≥16）在结构中同时存在厚板与薄板构件时，先焊收缩量大的厚板多层焊，后焊薄板单层焊缝。多层焊时，各层的焊接方向最好要相反，各层焊缝的接头应互相错开。或采用分段退焊法，如下图所示。以免出现变形。焊缝的接头不应处在纵横焊缝的交叉点处。因为该处由于焊接残余拉应力而非容易产生裂纹，在此处若有焊缝接头会促使裂纹的产生。二、船体结构焊接工艺基本原则6）在结构中同时存在厚板与薄板构件时，先焊收缩量大的7）刚性较大的接缝，如立体分段的对接焊缝（俗称大接头），焊接过程不应间断，应力求迅速连续完成。8）像Tab这样的焊缝先焊a、再焊b。如下图所示。二、船体结构焊接工艺基本原则7）刚性较大的接缝，如立体分段的对接焊缝（俗称大接头平面交叉焊缝的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则平面交叉焊缝的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则9）船台大合拢时，先焊接总段中未焊接的外板、内底板、舷侧外板和甲板等的纵向焊缝。同时焊接靠近大接头处的纵横构架的对接焊缝。再焊接大接头环形对接焊缝，最后焊接构件与船体外板和甲板的连接角焊缝。10）整体建造船舶或平面分段和立体分段建造时，应从结构的中央向左右和前后逐格对称地进行焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则9）船台大合拢时，先焊接总段中未焊接的外板、内底板、

课堂讨论与练习二、船体结构焊接工艺基本原则课堂讨论与练习二、船体结构焊接工艺基（1）（3）（4）（2）标出下图的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则（1）（3）（4）（2）标出下图的焊接顺序二、船体结构焊接工（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）标出长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序。二、船体结构焊接工艺基本原则（9）标出长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序。二、船体结构焊接工（3）（1）（4）（2）参考答案：二、船体结构焊接工艺基本原则（3）（1）（4）（2）参考答案：二、船体结构焊接工艺基本原（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）二、船体结构焊接工艺基本原则2.焊接材料使用范围的要求

造船规范中明确规定下列结构和构件必须使用低氢型焊条：（1）船体大合拢时的环形对接缝和纵桁材对接焊缝（2）具有冰区加强级的船舶，船体外板端接缝和边接缝。（3）桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其它所有承受高应力的零部件；（4）要求具有较大刚度的构件，如首框架、尾框架、尾轴架等及其与外板和船体骨架的接缝；（5）主机基座及其相连接的构件；（6）当焊接高强度钢或碳当量大于0.40%钢材时，建议采用低氢型焊接材料。现在各大船厂普遍采用CO2气体保护焊,而CO2气体保护焊由于电弧气氛的氧化性，使焊缝中氢含量很少，因此，是一种低氢型焊接方法，也普遍适合焊接上述部位。二、船体结构焊接工艺基本原则2.焊接材料使用范围的要求二、船体结构焊接工艺基本原则

3.采用双面连续焊的部位及采用间断焊时的加强

（1）当建造内河船舶等较低小船舶时，CCS等船级社规范规定下列船体结构部位应采用双面连续角焊缝；1）风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝，包括舱口围板、升降口和其它开口处；

2）液体舱、水密舱室的周界；

3）机座和机器支承结构的连接处；

4）尾尖舱内所有结构（包括舱壁扶强材）的角焊缝；

5）装载化学品和食用液体货舱内的所有角焊缝；

6）液舱内所有的搭接焊缝；二、船体结构焊接工艺基本原则3.采用双面连续焊的部位及采用间断焊时的加强二、船体

7）船首0.25L区域内，主要、次要构件与船底板连接处的所有角焊缝；8）中桁材与平板龙骨的连接角焊缝；9）厨房、冷冻库、配膳室、盥洗室、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝；10）其它特殊结构或在高强度钢板上安装附件和连接件时的角焊缝应特殊考虑；11）船体所有主要、次要构件端部与板材连接的角焊缝和肘板端部与板材连接的搭接焊缝；12）散装货船的货舱肋骨及其上下肘板与舷侧外板、上下边舱的底板之间的所有角焊缝；13）高强度钢角焊缝通常应为双面连续焊缝。

二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊接工艺基本原则

（2）当船体构件采用断续角焊缝时，对下列部位的规定长度内应采用双面连续角焊缝的加强焊。1）凡焊缝长度在300mm以内者；2）肘板趾端应为连续包角焊缝,其长度应不小于连接骨材的高度，且不小于75mm；3）桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部应不小于腹板高度；且不小于削斜长度；4）纵骨切断处端部削斜时，不小于1个肋距；

二、船体结构焊接工艺基本原则（2）当船体构件采用断续角焊缝时，对下列部位的规定长度内应5）骨材端部削斜时，应不小于削斜长度；骨材端部以焊接固定时，应不小于骨材高度；6）各种构件的切口、切角、开孔（如流水孔、透气孔等）的两端，应按下述规定：当板厚t>12mm时，长度≮75mm；当板厚t≤12mm时，长度≮50mm.。7）各种构件对接缝的两侧，长度不小于75mm；8）构件上堵漏孔至密性舱壁的角焊缝；9）甲板机械下构件的角焊缝。二、船体结构焊接工艺基本原则5）骨材端部削斜时，应不小于削斜长度；骨材端部以焊接固定时，

4.船体水密构件焊接时常常要采取焊缝堵漏工艺措施常用方法有：（1）双层底分段内的海底阀箱、污水井、测深仪舱、计程仪舱等要求水密的舱室其周围贯通构件应开堵漏孔；（2）双层底分段内的水密肋板尤其两舷呈尖角型的区域，除了焊双面连续角焊缝外，在内底边板边缘的水密肋板位处应开堵漏孔，以便焊接时，在孔内将内底板厚度堆焊堵漏；（3）外板纵缝若为衬垫焊，如果纵缝里面设有水密舱壁，则其水密舱壁两侧的衬垫不得垫至舱壁，应留空一层垫板板厚的空隙，以便水密舱壁两侧能通焊堵漏；（4）尾轴支架等船体附件若支脚伸入船体又装焊在水密舱壁上，则外板上的覆板应在水密舱壁位置处间断，以便在间断处堆焊堵漏。二、船体结构焊接工艺基本原则4.船体水密构件焊接时常常要采取焊缝

5.焊接时的一般工艺要求（1）构件的坡口加工、装配次序、定位精度及装配间隙应符合认可的工艺规程的要求，并应避免强制装配，以减少构件的内应力。若因焊缝坡口或装配间隙过大必需修正时，其修正方法应征得验船师的同意。（2）焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污和杂物等应予清除，并保持清洁和干燥。（3）涂有底漆的钢材，如在焊接之前未能将底漆清除，则应证明该底漆对焊缝的质量没有不良的影响，并应经船级社认可。（4）当焊接需要在潮湿、多风或寒冷的露天场地进行时，应对焊接作业区域提供适当的遮蔽和防护措施。在下列情况下应考虑对焊件采取适当的预热和（或）缓冷措施，以防焊件内产生过大的应力或不良的组织：①施工环境的温度低于0℃时；②材料的碳当量Cep大于0.45%时，要考虑进行焊后热处理；③结构刚性过大，构件板厚较厚或焊段较短时。

二、船体结构焊接工艺基本原则5.焊接时的一般工艺要求二、船体结构焊

（5）定位焊的数量应尽量减少，定位焊缝应具有足够高度。其长度按CCS规定，对一般强度钢，应不小于30mm；对高强度钢，应不小于50mm。定位焊的质量应与施焊的焊缝质量相同。有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。(定位焊的长度,不同船级社其规定长度不一样)；（6）凡是担任船体焊接的焊工，必须按相对应的船级社（如BV，GL，ABS,LR,DNV等）规则进行考试（包括定位焊工），并取得考试合格证；（7）为了保证焊透和避免产生弧坑等缺陷，在埋弧焊焊缝两端应安装引弧和熄弧板。引弧与熄弧板的尺寸，最小为150×150毫米，厚度与焊件相同；（8）所有对接焊缝（包括T型构件的面板、腹板）正面焊好后，反面必须碳弧气刨清根，未出金属光泽的焊缝不得焊接；二、船体结构焊接工艺基本原则（5）定位焊的数量应尽量减少，定位焊缝应具有足（9）缺陷未补，不上船台。分段建造产生的焊接缺陷和焊接变形，应修正和矫正完毕后，再吊上船台；（10）焊条、焊剂等材料的烘焙、发放应按有关技术要求严格执行，一次使用不得超过4小时，而且回收烘焙允许重复二次；（11）在焊接时，不允许在焊缝的转角处或焊缝交叉处起弧或收弧，焊缝的接头应避开焊缝交叉处。引弧应在坡口中进行，严禁在焊件边缘引弧。因为起弧，收弧都易产生缺陷，这些缺陷若产生在上述应力较大的部位，易留下安全隐患；（12）装配使用的定位焊条必须与焊工施焊焊条牌号相同。在施焊过程中，遇到接头定位焊开裂，使错边量超过标准要求，须修正后再焊接。如果坡口间隙过大，可采用堆焊坡口方法，以及采用临时垫板工艺。切不可以嵌焊条或用切割余料等作为填充嵌补金属材料。这样易造成假焊，未熔合等缺陷；二、船体结构焊接工艺基本原则（9）缺陷未补，不上船台。分段建造产生的焊接缺陷和焊接

（13）在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时，均不应损伤母材；（14）焊缝未端收口处应填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹。进行多道焊时，在下道焊接之前，应将前道焊渣清除；（15）若全焊透对接焊缝因结构原因而无法进行封底焊时，经验船师同意，允许加固定垫板进行对接焊。此种接头的坡口形式及装配间隙应保证其在垫板上能完全熔合；（16）船体构件的角焊缝和板材的对接焊缝在交叉处，应符合下列规定：①应将交叉处的对接焊缝的余高铲平，或将跨过对接焊缝的构件腹板边缘挖孔（通焊孔），以使构件与板材能贴紧，保证焊接质量；②连续角焊缝的构件腹板上如有对接焊缝时，应先焊好对接焊缝，并将角焊缝处的余高铲平，然后进行连续角焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则（13）在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺

（一）双层底结构小型货船的双层底多采用横骨架式，大中型货船则多为纵骨架式结构，如下图所示就是纵、横骨架式双层底的典型结构。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺三、（二）双层底分段的焊接工艺根据双层底分段结构和钢板厚度不同，有两种建造方法：一种是以内底板为基面的“倒装法”，对于结构强，板厚的或单一生产的船舶，多采用“倒装法”建造；另一种是以船底板为基面的“顺装法”，它是在胎架上建造，由于胎架的固定作用，“顺装法”更能保证分段外板的正确线型。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（二）双层底分段的焊接工艺三、典型船体结构焊接工艺—船体局部分段CO焊的焊接工艺原则课件1.“倒装法”的装配焊接工艺（1）在装配平台上铺设已拼好的内底板。（2）在内底板上装配中桁材、旁桁材和纵骨。定位焊后，用重力焊、自动角焊机或CO2气体保护焊等方法，对称进行平角焊。焊接顺序如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺1.“倒装法”的装配焊接工艺三、典型船体结构焊接（3）在内底板上装配肋板，定位焊后，焊条电弧焊或CO2气体保护焊焊接肋板与中桁材、旁桁材的立角焊，其焊接顺序如图所示。然后焊接肋板与纵骨的立角焊缝。焊接顺序的原则就是由中间向四周；并由双数焊工对称进行；立角焊长度大于1米时，要分段退焊即先从中间往上焊，再从底向中间进行立角焊焊接。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（3）在内底板上装配肋板，定位焊后，焊条电弧焊或CO（4）焊接肋板与内底板的平角焊，焊接顺序是由双数焊工从分段中间向四周对称焊接。（5）有的船厂是把纵、横构件装好后，再进行先立角焊、后平角焊的焊接。焊接顺序相同。主要原则是从中间往四周逐格焊接。（6）在内底构架上装配船底板，定位焊后，焊接船底板对接内缝（仰焊）焊毕，外缝碳刨清根封底焊（尽可能采用埋弧焊）。这种方法适合于外板曲度大的分段如船艏、艉部分。对于平直分段可以先拼好，再上分段或分几块板上分段用CO2陶质衬垫焊焊接。焊接顺序如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（4）焊接肋板与内底板的平角焊，焊接顺序是由双数焊工从（7）为了总段装配方便，只焊船底外板与内底板的内侧角焊缝，外侧角焊缝待总段总装后再焊。（8）将双层底分段翻身，焊接船底外板的内缝封底焊（翻身前焊的外缝），然后焊接船底外板与肋板、中桁材、旁桁材、纵骨的角焊缝，其焊接顺序如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（7）为了总段装配方便，只焊船底外板与内底板的内侧角焊

双层底分段的反造法装焊工艺流程：

内底板定位→焊接内底板→划纵横构架线→装焊纵横构架→修齐纵横构架→装焊外底板→安装吊环、加强→划分段水平线、分段中心线和肋骨检验线→吊离胎架→翻身、外板接缝封底焊接同时进行内底板与内底纵横构架接缝的焊接→火工矫正→密性试验及完工测量。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺双层底分段的反造法装焊工艺流程：三、典型2.“顺装法”的装配焊接工艺（1）在胎架上装配船底板，并用定位焊将它与胎架焊牢固定，然后用碳弧气刨刨焊接坡口，用CO2气体保护焊或焊条电弧焊焊接船底外板内侧对接焊缝。如果船底外板比较平直，也可先用CO2气体保护焊或焊条电弧焊焊两道打底，上面用埋弧自动焊盖面的办法，如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺2.“顺装法”的装配焊接工艺三、典型船体结构焊接工艺（2）在船底外板上装配中桁材、旁桁材、船底纵骨，定位焊后，用自动角焊机或重力焊、CO2气体保护焊等方法进行船底外板与纵向构件的角焊缝焊接，如下图所示。焊接原则还是由双数焊工从分段中间向两边进行对称焊接。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（2）在船底外板上装配中桁材、旁桁材、船底纵骨，定位焊（3）在船底外板上装配肋板，定位焊后，先焊肋板与中桁板、旁桁板、船底纵骨的立角焊，然后再焊接肋板与船底外板的平角焊缝，如下图所示。焊接顺序同“倒装法”焊接顺序。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（3）在船底外板上装配肋板，定位焊后，先焊肋板与中桁（4）在平台上装配焊接内底板，对接焊缝采用埋弧自动焊。焊完正面焊缝后翻身，并进行反面焊缝的焊接。反面焊接前要用碳弧气刨清根，再焊。若板不厚也可直接进行焊接。（5）在内底板上装配纵骨，并用自动角焊机或重力焊进行纵骨与内底板的平角焊缝的焊接。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（4）在平台上装配焊接内底板，对接焊缝采用埋弧自动焊。（6）将内底板平面分段吊装到船底构架上，并用定位焊将它与船底构架、船底板固定，如下图所示。（7）将双层底分段吊离胎架，并翻身，然后用CO2气体保护焊或焊条电弧焊焊接内底板与中桁材、旁桁材的平角焊缝，还要焊内底板与外板的内侧角焊缝（外侧角焊缝要在船台合拢后再焊）以及焊接船底板对接焊缝的封底焊。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（6）将内底板平面分段吊装到船底构架上，并用定位焊将它“顺装法”的优点是安装方便，变形小，能保证底板有正确的外部线型。缺点是在胎架上安装，成本高，不经济。“倒装法”的优点是工作比较简便，直接可铺在平台上，减少胎架的制作与安装，节省胎架的材料和缩短分段建造周期。缺点是变形较大，船体线型较差。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺“顺装法”的优点是安装方便，变形小，能保证底板有正确的外部线（三）焊接中要注意的问题：1.构件在板上的装配焊接有两种，一种是先装配好纵向构件。然后用自动角焊机、重力焊进行焊接，另一种是把纵、横构件都装好再进行焊接。前一种由于自动角焊机和重力焊往往焊角尺寸易偏大。同时，又没有横向构件的约束。易造成焊接变形，但焊接效率较高。后一种控制焊接变形就好一些。2.有的船级社对中桁材或旁桁材与平板龙骨、内底板的角焊缝的焊接要求开坡口，近些年焊接，如CCS旧规范就有此要求，但是CCS最新规范把此项去掉了，造船施工时，要以设计图纸为准。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（三）焊接中要注意的问题：三、典型船体结构焊接工艺——谢谢！谢谢！《船舶气体保护焊工艺设计与实作》船体局部分段CO2焊的焊接工艺原则《船舶气体保护焊工艺设计与实作》主要内容一、船体结构焊接特点及生产过程二、船体结构焊接工艺基本原则三、典型船体结构焊接工艺—双层底分段的焊接工艺船体局部分段CO2焊的焊接工艺原则主要内容一、船体结构焊接特点及生产过程船体局部分段CO一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程1.船体结构形式钢船船体结构的形式，按板架结构中主向梁布置的方向可分为三种形式：

（1）纵骨架式其主向梁沿船长方向布置．纵向强度占突出地位的船舶如较大型的运输船等通常采用纵骨架式结构。一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及（2）横骨架式其主向梁沿船宽方向布置，主要考虑施工方便与横向强度的船舶如小型船舶，内河船舶和大型船舶的首尾端结构，通常采用横骨架式结构。一、船体结构焊接特点及生产过程（2）横骨架式其主向梁沿船宽方向布置，主要考虑施工

（3）混合骨架式船上的结构部分采用横骨架式，部分采用纵骨架式。例如，上甲板和船底采用纵骨架式，舷侧和下甲板采用横骨架式．这种骨架型式在一些大型的干贷船结构中常被采用。一、船体结构焊接特点及生产过程（3）混合骨架式船上的结构部分采用横骨架式，部分采2.船体结构焊接特点和焊缝类型（1）船体结构焊接特点质量高；焊接量大；焊缝种类多；焊接位置复杂；焊接辅助装置多；焊接工艺条件复杂；焊接操作技术要求高。（2）船体结构焊缝类型船板平焊类型；填角焊类型；船板横焊类型；船板仰焊类型；管子焊接类型一、船体结构焊接特点及生产过程2.船体结构焊接特点和焊缝类型一、船体结构焊接特点及生产过

3.船舶结构生产工艺过程（1）焊接结构的生产工艺流程

一、船体结构焊接特点及生产过程3.船舶结构生产工艺过程一、船体结构焊接特点及生产过程（2）焊接工艺规程1）母材的牌号、级别、厚度和交货状态；2）焊接材料（焊条、焊丝、焊剂和保护气体）的型号等级和规格；3）焊接设备的型号和主要性能参数；4）坡口设计和加工要求；5）焊道的布置和焊接的顺序；6）焊接位置（平、立、横、仰焊等）；7）焊接规范参数（电源极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气体流量）；8）焊前预热和道间温度、焊后热处理及焊后消除应力的措施等；9）施焊环境，现场施焊或车间施焊。10）其它有关的特殊要求。一、船体结构焊接特点及生产过程（2）焊接工艺规程一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程一、船体结构焊接特点及生产过程

二、船体结构焊接工艺基本原则

1.船体结构焊接工艺的基本原则1）船体外板、甲板的拼缝，一般应先焊横向焊缝（短焊缝），后焊纵向焊缝（长焊缝），如下图。

二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊2）构件中如同时存在对接焊缝和角接焊缝时，则应先焊对接缝，后焊角焊缝。如同时存在立焊缝和平焊缝，则应先焊立焊缝，后焊平焊缝。二、船体结构焊接工艺基本原则2）构件中如同时存在对接焊缝和角接焊缝时，则应先焊对3）凡靠近总段和分段合拢处的对接缝和角焊缝应留出200～300毫米暂不焊，以利船台装配对接，待分段、总段合拢后再进行焊接。否则，合拢时的装配质量就不能保证，焊接质量就会下降。二、船体结构焊接工艺基本原则3）凡靠近总段和分段合拢处的对接缝和角焊缝应留出204）手工焊时长度≤1000毫米可采用连续直通焊，≥1000毫米时采用分中逐步退焊法或分段逐步退焊法等方法。5）具有对称中心线的构件由双数焊工对称地焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则4）手工焊时长度≤1000毫米可采用连续直通焊，≥16）在结构中同时存在厚板与薄板构件时，先焊收缩量大的厚板多层焊，后焊薄板单层焊缝。多层焊时，各层的焊接方向最好要相反，各层焊缝的接头应互相错开。或采用分段退焊法，如下图所示。以免出现变形。焊缝的接头不应处在纵横焊缝的交叉点处。因为该处由于焊接残余拉应力而非容易产生裂纹，在此处若有焊缝接头会促使裂纹的产生。二、船体结构焊接工艺基本原则6）在结构中同时存在厚板与薄板构件时，先焊收缩量大的7）刚性较大的接缝，如立体分段的对接焊缝（俗称大接头），焊接过程不应间断，应力求迅速连续完成。8）像Tab这样的焊缝先焊a、再焊b。如下图所示。二、船体结构焊接工艺基本原则7）刚性较大的接缝，如立体分段的对接焊缝（俗称大接头平面交叉焊缝的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则平面交叉焊缝的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则9）船台大合拢时，先焊接总段中未焊接的外板、内底板、舷侧外板和甲板等的纵向焊缝。同时焊接靠近大接头处的纵横构架的对接焊缝。再焊接大接头环形对接焊缝，最后焊接构件与船体外板和甲板的连接角焊缝。10）整体建造船舶或平面分段和立体分段建造时，应从结构的中央向左右和前后逐格对称地进行焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则9）船台大合拢时，先焊接总段中未焊接的外板、内底板、

课堂讨论与练习二、船体结构焊接工艺基本原则课堂讨论与练习二、船体结构焊接工艺基（1）（3）（4）（2）标出下图的焊接顺序二、船体结构焊接工艺基本原则（1）（3）（4）（2）标出下图的焊接顺序二、船体结构焊接工（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）标出长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序。二、船体结构焊接工艺基本原则（9）标出长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序。二、船体结构焊接工（3）（1）（4）（2）参考答案：二、船体结构焊接工艺基本原则（3）（1）（4）（2）参考答案：二、船体结构焊接工艺基本原（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（5）（6）（7）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（8）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）二、船体结构焊接工艺基本原则（9）二、船体结构焊接工艺基本原则2.焊接材料使用范围的要求

造船规范中明确规定下列结构和构件必须使用低氢型焊条：（1）船体大合拢时的环形对接缝和纵桁材对接焊缝（2）具有冰区加强级的船舶，船体外板端接缝和边接缝。（3）桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其它所有承受高应力的零部件；（4）要求具有较大刚度的构件，如首框架、尾框架、尾轴架等及其与外板和船体骨架的接缝；（5）主机基座及其相连接的构件；（6）当焊接高强度钢或碳当量大于0.40%钢材时，建议采用低氢型焊接材料。现在各大船厂普遍采用CO2气体保护焊,而CO2气体保护焊由于电弧气氛的氧化性，使焊缝中氢含量很少，因此，是一种低氢型焊接方法，也普遍适合焊接上述部位。二、船体结构焊接工艺基本原则2.焊接材料使用范围的要求二、船体结构焊接工艺基本原则

3.采用双面连续焊的部位及采用间断焊时的加强

（1）当建造内河船舶等较低小船舶时，CCS等船级社规范规定下列船体结构部位应采用双面连续角焊缝；1）风雨密甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝，包括舱口围板、升降口和其它开口处；

2）液体舱、水密舱室的周界；

3）机座和机器支承结构的连接处；

4）尾尖舱内所有结构（包括舱壁扶强材）的角焊缝；

5）装载化学品和食用液体货舱内的所有角焊缝；

6）液舱内所有的搭接焊缝；二、船体结构焊接工艺基本原则3.采用双面连续焊的部位及采用间断焊时的加强二、船体

7）船首0.25L区域内，主要、次要构件与船底板连接处的所有角焊缝；8）中桁材与平板龙骨的连接角焊缝；9）厨房、冷冻库、配膳室、盥洗室、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝；10）其它特殊结构或在高强度钢板上安装附件和连接件时的角焊缝应特殊考虑；11）船体所有主要、次要构件端部与板材连接的角焊缝和肘板端部与板材连接的搭接焊缝；12）散装货船的货舱肋骨及其上下肘板与舷侧外板、上下边舱的底板之间的所有角焊缝；13）高强度钢角焊缝通常应为双面连续焊缝。

二、船体结构焊接工艺基本原则二、船体结构焊接工艺基本原则

（2）当船体构件采用断续角焊缝时，对下列部位的规定长度内应采用双面连续角焊缝的加强焊。1）凡焊缝长度在300mm以内者；2）肘板趾端应为连续包角焊缝,其长度应不小于连接骨材的高度，且不小于75mm；3）桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部应不小于腹板高度；且不小于削斜长度；4）纵骨切断处端部削斜时，不小于1个肋距；

二、船体结构焊接工艺基本原则（2）当船体构件采用断续角焊缝时，对下列部位的规定长度内应5）骨材端部削斜时，应不小于削斜长度；骨材端部以焊接固定时，应不小于骨材高度；6）各种构件的切口、切角、开孔（如流水孔、透气孔等）的两端，应按下述规定：当板厚t>12mm时，长度≮75mm；当板厚t≤12mm时，长度≮50mm.。7）各种构件对接缝的两侧，长度不小于75mm；8）构件上堵漏孔至密性舱壁的角焊缝；9）甲板机械下构件的角焊缝。二、船体结构焊接工艺基本原则5）骨材端部削斜时，应不小于削斜长度；骨材端部以焊接固定时，

4.船体水密构件焊接时常常要采取焊缝堵漏工艺措施常用方法有：（1）双层底分段内的海底阀箱、污水井、测深仪舱、计程仪舱等要求水密的舱室其周围贯通构件应开堵漏孔；（2）双层底分段内的水密肋板尤其两舷呈尖角型的区域，除了焊双面连续角焊缝外，在内底边板边缘的水密肋板位处应开堵漏孔，以便焊接时，在孔内将内底板厚度堆焊堵漏；（3）外板纵缝若为衬垫焊，如果纵缝里面设有水密舱壁，则其水密舱壁两侧的衬垫不得垫至舱壁，应留空一层垫板板厚的空隙，以便水密舱壁两侧能通焊堵漏；（4）尾轴支架等船体附件若支脚伸入船体又装焊在水密舱壁上，则外板上的覆板应在水密舱壁位置处间断，以便在间断处堆焊堵漏。二、船体结构焊接工艺基本原则4.船体水密构件焊接时常常要采取焊缝

5.焊接时的一般工艺要求（1）构件的坡口加工、装配次序、定位精度及装配间隙应符合认可的工艺规程的要求，并应避免强制装配，以减少构件的内应力。若因焊缝坡口或装配间隙过大必需修正时，其修正方法应征得验船师的同意。（2）焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污和杂物等应予清除，并保持清洁和干燥。（3）涂有底漆的钢材，如在焊接之前未能将底漆清除，则应证明该底漆对焊缝的质量没有不良的影响，并应经船级社认可。（4）当焊接需要在潮湿、多风或寒冷的露天场地进行时，应对焊接作业区域提供适当的遮蔽和防护措施。在下列情况下应考虑对焊件采取适当的预热和（或）缓冷措施，以防焊件内产生过大的应力或不良的组织：①施工环境的温度低于0℃时；②材料的碳当量Cep大于0.45%时，要考虑进行焊后热处理；③结构刚性过大，构件板厚较厚或焊段较短时。

二、船体结构焊接工艺基本原则5.焊接时的一般工艺要求二、船体结构焊

（5）定位焊的数量应尽量减少，定位焊缝应具有足够高度。其长度按CCS规定，对一般强度钢，应不小于30mm；对高强度钢，应不小于50mm。定位焊的质量应与施焊的焊缝质量相同。有缺陷的定位焊应在施焊前清除干净。(定位焊的长度,不同船级社其规定长度不一样)；（6）凡是担任船体焊接的焊工，必须按相对应的船级社（如BV，GL，ABS,LR,DNV等）规则进行考试（包括定位焊工），并取得考试合格证；（7）为了保证焊透和避免产生弧坑等缺陷，在埋弧焊焊缝两端应安装引弧和熄弧板。引弧与熄弧板的尺寸，最小为150×150毫米，厚度与焊件相同；（8）所有对接焊缝（包括T型构件的面板、腹板）正面焊好后，反面必须碳弧气刨清根，未出金属光泽的焊缝不得焊接；二、船体结构焊接工艺基本原则（5）定位焊的数量应尽量减少，定位焊缝应具有足（9）缺陷未补，不上船台。分段建造产生的焊接缺陷和焊接变形，应修正和矫正完毕后，再吊上船台；（10）焊条、焊剂等材料的烘焙、发放应按有关技术要求严格执行，一次使用不得超过4小时，而且回收烘焙允许重复二次；（11）在焊接时，不允许在焊缝的转角处或焊缝交叉处起弧或收弧，焊缝的接头应避开焊缝交叉处。引弧应在坡口中进行，严禁在焊件边缘引弧。因为起弧，收弧都易产生缺陷，这些缺陷若产生在上述应力较大的部位，易留下安全隐患；（12）装配使用的定位焊条必须与焊工施焊焊条牌号相同。在施焊过程中，遇到接头定位焊开裂，使错边量超过标准要求，须修正后再焊接。如果坡口间隙过大，可采用堆焊坡口方法，以及采用临时垫板工艺。切不可以嵌焊条或用切割余料等作为填充嵌补金属材料。这样易造成假焊，未熔合等缺陷；二、船体结构焊接工艺基本原则（9）缺陷未补，不上船台。分段建造产生的焊接缺陷和焊接

（13）在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、焊疤和清根时，均不应损伤母材；（14）焊缝未端收口处应填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹。进行多道焊时，在下道焊接之前，应将前道焊渣清除；（15）若全焊透对接焊缝因结构原因而无法进行封底焊时，经验船师同意，允许加固定垫板进行对接焊。此种接头的坡口形式及装配间隙应保证其在垫板上能完全熔合；（16）船体构件的角焊缝和板材的对接焊缝在交叉处，应符合下列规定：①应将交叉处的对接焊缝的余高铲平，或将跨过对接焊缝的构件腹板边缘挖孔（通焊孔），以使构件与板材能贴紧，保证焊接质量；②连续角焊缝的构件腹板上如有对接焊缝时，应先焊好对接焊缝，并将角焊缝处的余高铲平，然后进行连续角焊接。二、船体结构焊接工艺基本原则（13）在去除临时焊缝、定位焊缝、焊缝缺陷、三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺

（一）双层底结构小型货船的双层底多采用横骨架式，大中型货船则多为纵骨架式结构，如下图所示就是纵、横骨架式双层底的典型结构。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺三、（二）双层底分段的焊接工艺根据双层底分段结构和钢板厚度不同，有两种建造方法：一种是以内底板为基面的“倒装法”，对于结构强，板厚的或单一生产的船舶，多采用“倒装法”建造；另一种是以船底板为基面的“顺装法”，它是在胎架上建造，由于胎架的固定作用，“顺装法”更能保证分段外板的正确线型。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（二）双层底分段的焊接工艺三、典型船体结构焊接工艺—船体局部分段CO焊的焊接工艺原则课件1.“倒装法”的装配焊接工艺（1）在装配平台上铺设已拼好的内底板。（2）在内底板上装配中桁材、旁桁材和纵骨。定位焊后，用重力焊、自动角焊机或CO2气体保护焊等方法，对称进行平角焊。焊接顺序如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺1.“倒装法”的装配焊接工艺三、典型船体结构焊接（3）在内底板上装配肋板，定位焊后，焊条电弧焊或CO2气体保护焊焊接肋板与中桁材、旁桁材的立角焊，其焊接顺序如图所示。然后焊接肋板与纵骨的立角焊缝。焊接顺序的原则就是由中间向四周；并由双数焊工对称进行；立角焊长度大于1米时，要分段退焊即先从中间往上焊，再从底向中间进行立角焊焊接。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺（3）在内底板上装配肋板，定位焊后，焊条电弧焊或CO（4）焊接肋板与内底板的平角焊，焊接顺序是由双数焊工从分段中间向四周对称焊接。（5）有的船厂是把纵、横构件装好后，再进行先立角焊、后平角焊的焊接。焊接顺序相同。主要原则是从中间往四周逐格焊接。（6）在内底构架上装配船底板，定位焊后，焊接船底板对接内缝（仰焊）焊毕，外缝碳刨清根封底焊（尽可能采用埋弧焊）。这种方法适合于外板曲度大的分段如船艏、艉部分。对于平直分段可以先拼好，再上分段或分几块板上分段用CO2陶质衬垫焊焊接。焊接顺序如下图所示。三、典型船体结构焊接工艺——双层底分段的焊接工艺