教材-CO2气体保护焊焊接程序制定

1、CO2气体保护焊项目三 船舶分段装焊6.3.1 CO2气体保护焊焊接程序制定正确地选择和严格遵守焊接程序，是减小船体结构的焊接变形和内应力的有效方法，是保证船体焊接质量的重要措施。由于船体结构复杂，各种类型的船体结构也不一样，故其焊接程序也有所差异。在制定船体结构的焊接顺序时，应遵守以下几个原则。1首先焊接不会对其他焊缝形成刚性约束的焊缝，在对接缝和角接缝并存的情况下应当先焊对接缝，后焊角接缝。 2船体外板、甲板的对接：当板缝错开时，应当先焊横缝，后焊纵缝；当板缝未错开时，应当先焊纵缝，后焊横缝。见图1。3构架与板缝相交时，应当先焊板缝，再焊构架间的对接缝，然后焊构架间的角接缝，最后焊构架与板

2、的角接缝。见图2。 图1 纵缝、焊缝的焊接顺序 图2 对接缝、角接缝的焊接4对于一个分段或整体建造船体时，应当从分段或船体的中央向左右两舷同时对称施焊，同时也要依照设备、焊工人数具体情况确定从分段和船长的中间逐渐向首尾完成焊接工作。见图3。 图3 分段焊接顺序 6构件中间同时存在单层焊和多层焊时，应先焊收缩变形较大的多层焊，后焊单层焊焊缝。施焊多层焊焊缝时，在条件允许的情况下，各层焊缝的施焊方向应相反，焊道的接头应互相错开。7分段和总段的外板纵向接缝，以及构件与外板的角接缝，其两端应留出200-300mm长度暂时不焊，以利船台装配时对接调整。见图4。图4 分段、总段构件的纵向接缝图 8肋骨、舱

3、壁等构件靠近总段大合拢接缝一边的角接缝，以及双层底分段中内底边板与外板的上部角接缝，一般应在大合拢接缝焊接完毕后再进行焊接。 9重要的焊缝，如总段合拢缝，环形合拢缝的焊接过程应连续完成。10分段建造中所产生的焊接缺陷，以及超出标准的焊接变形，应在上船台之前修补及矫正完毕，不得拖延到船台上进行。11焊缝的接头不允许在纵横焊缝的交叉处。船体结构焊接工艺规程的编制 “工艺规程”是工厂中生产产品的科学程序和方法；是产品零部件加工、装配焊接、工时定额、材料消耗定额、计划调度、质量管理以及设备选购等生产活动的技术依据。工艺规程是工厂工艺文件中的指导性技术文件，也是工厂工艺工作的核心。（1）工艺规程生产过程

4、：将原材料或半成品转变为产品的全部过程。其中包括工艺过程和辅助生产过程。 工序：连续完成的那部分工艺过程。工序是工艺过程的最基本组成部分，是生产计划的基本单元。工艺路线（或工艺流程）：加工所通过的路线。它实际上是产品制造过程中各种加工工序的顺序和总和。工艺规程：就是将工艺路线中的各项内容，以工序为单位，按照一定格式写成的技术文件。在焊接结构生产中，工艺规程由两部分组成：一部分是原材料经划线、下料及成形加工成零件的工艺过程；另一部分是由零件装配焊接成部件或由零、部件装配焊接成产品的工艺过程。工艺规程需保证四个方面的要求：安全、质量、成本、生产率。（2）工艺规程的作用编制工艺规程就是根据产品的技术

5、要求和工厂的生产条件，以科学理论为指导，结合生产实际拟订加工程序和加工方法。科学的工艺规程具有如下作用：1）工艺规程是指导生产的主要技术文件；2）工艺规程是生产组织和生产管理的基础依据；3）工艺规程是设计新厂或扩建、改建旧厂的基础技术依；4）工艺规程是交流先进经验的桥梁。（1）技术准备在进行技术准备工作时应做好以下几项工作：1对产品所执行的标准要消化理解，并在熟悉的基础上 掌握这些标准； 2对经过工艺性审查的图纸，再进行一次分析；3熟悉产品验收的质量标准，它是工艺技术、工艺方法及工艺措施等决策的依据；4要掌握工厂的生产条件，这是编制切实可行工艺规程的核心问题。（2）产品的工艺过程分析在技术准备

6、的基础上，根据图纸深入研究产品结构及备料、成形加工、装配及焊接工艺的特点，对关键零部件或工序应进行深入的分析研究。考虑生产条件、生产类型，通过调查研究从保证产品技术条件出发，在尽可能采用先进技术的条件下，可提出几个可行的工艺方案，然后经过全面的分析、比较或经过试验，最后选出一个最佳的工艺路线方案。（3）拟定工艺路线 工艺路线的拟定是编制工艺规程的总体布局，是对工程技术，尤其是对工艺技术的具体运用，也是工厂提高质量、水平和提高经济效益的重要步骤。拟定工艺路线要完成以下几个内容：1加工方法的选择；2加工顺序的安排； 3确定各工序所使用的设备。（四）编写工艺流程在拟定了工艺路线并经过审核、批准后，就

7、可着手编写工艺规程。这一步的工作是把工艺路线中每一个工序的内容，按照一定的规则填写在工艺卡上。编写工艺规程时，语言要简明易懂，工艺术语统一，符号和计量单位应符合有关标准，对于一些难以用文字说明的内容应绘制必要的简图加以说明。在船舶开工建造前，工厂应结合本厂的技术条件和生产经验，制定产品建造焊接工艺计划表交验船师认可。计划表中应针对建造中的焊缝出现于重要结构与结点的不同位置、形式和尺寸，列出拟使用的焊接工艺规程的名称和编号。焊接工艺规程应提交船级社批准后方可采用。对于未曾批准过的工艺，工厂应制定详细的工艺规程并提交船级社认可。经工艺认可试验合格后方可使用。提交认可的焊接工艺规程应包括下列内容：

8、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。 6.3.2 船体典型分段装焊一、甲板分段的焊接（一）甲板的结构形式 上甲板（也称强力甲板）是船体抗纵总弯曲的强力构件。小型船舶的上甲板通常为横骨架式结构。（二）甲板拼板的

9、焊接甲板板的对接焊缝可以采用焊条电弧焊，但目前大部分船厂已广泛采用埋弧自动焊焊接，焊前必须根据板厚先开好符合工艺要求的坡口，焊接程序则按板的板列情况而定，如图1。图1 甲板拼板焊接顺序 （三）甲板分段的焊接将焊好后的甲板吊放在胎架上，为了保证甲板分段的梁拱和减小焊接变形，将甲板与胎架之间应间隔一定距离进行定位焊固定。焊接顺序应按下列原则进行。1先焊构架的对接缝，然后焊构件的角焊缝（立角焊缝）及构件上的肘板，最后焊接构架与甲板的平角焊缝。甲板分段焊接时，应由双数焊工从分段中央开始，逐步向左右及前后方向对称进行焊接。焊接顺序如图2所示。 图2 甲板分段的焊接顺序2为了总段或立体分段装配方便，在分段

10、两端的纵桁应有一档约300毫米暂不焊，待总段装配好后再按装配的实际情况进行焊接。3在焊接大型船舶时，为了采用CO2自动角焊机或重力焊（铁粉焊条），加快分段建造周期，提高生产率，可采用分离装配的焊接方法。4焊接小型船舶时，宜采用混合装配法，即纵横构架的装配可以交叉进行，待全部构件装配完成后，再进行焊接，这可减少分段焊后变形。（四）焊接时的相关事项说明 1高效焊的使用情况使用埋弧自动角焊机、重力焊、CO2气体保护焊。使用部位为构件与甲板的角接焊缝。 焊接平面分段效率更高，拼板焊接采用铜剂垫单面埋弧自动焊工艺（多丝埋弧焊），无需翻身和气刨清根。构件装配焊接顺序是先装纵向构件，然后使用CO2自动角焊机

11、进行角焊缝的焊接。2角焊缝开坡口情况船中部分甲板与外板要开坡口焊透，因为该处应力较大。若有舱口围板时，舱口围板与外板一般也要开坡口。造船时，如果设计图纸还有其它开坡口的要求，那就要按图纸的要求来制定焊接工艺。 二、 舷侧分段的焊接（一）舷侧分段的结构舷侧分段的结构包括舷侧外板、舷顶列板、肋骨、舷侧纵桁等，有的舷侧分段还带有甲板小分段和舱壁小分段，如图3所示。图3小型油船的舷侧结构不同线型特点的舷侧分段，其装焊基础也不同。线型较为平坦的舷侧分段，可在平台上装焊。分段曲率较大的则须在胎架上装焊。（二）拼板焊接 线型较平坦的板可在平台上拼板，用埋弧自动焊焊接。装配焊接工艺同甲板拼板。 （三）一般舷侧

12、分段焊接工艺1舷侧外板铺放在胎架上，用定位焊缝将它与胎架焊牢定位。2舷侧外板对接缝焊完后，用装配点焊固定构件。然后先进行构件之间的对接缝的焊接，再进行构件之间的立角焊缝的焊接，最后焊接构件与外板的角接焊缝。构件之间的立角接焊缝和构件与外板的平角接焊缝的焊接程序分别如图4和图5所示。 图4 舷侧构件间立角焊缝的焊接顺序 图5 舷侧外板与构件间平角焊缝的焊接顺序 4舷侧分段内侧焊完后，割离胎架，翻身后进行舷侧外板对接封底焊。 5舷侧分段焊接时，同样应由双数焊工从分段中央向左右和前后对称地施焊，以利减小焊接变形。 （四）焊接相关事项说明 1高效焊使用情况 使用埋弧自动角焊机、CO2气体保护焊、重力焊

13、进行构件的焊接。 2有的舷侧分段具有双层舷侧。（船级社规范不同，船型不同，要求也会有所不同）。 内纵壁与甲板、内纵壁与内底板、内纵壁与平台板等。如果设计图纸有开坡口要求时，一定要开坡口焊接，不能因要赶周期怕麻烦或遗忘而不开坡口就焊接。三、舵的焊接舵是保证船舶操纵性能的装置中重要部件之一。舵按其截面形状分有乎板舵和流线型舵两种。平板舵目前较少采用，它由舵板和舵臂等构件组成。流线型舵被大、中型船舶广泛采用，它由舵杆和舵叶两部分组成。舵杆是舵的转轴，舵叶由舵板、水平隔板和垂直隔板等零件组成，见图6。流线型舵受到的水压力和刚度大，对舵的焊接，要求水密和变形小，所以一般都在胎架上进行装焊。下面介绍流线型

14、舵的焊接工艺。（1）在胎架上装配下舵板下舵板与胎架板用定位焊固定，定位焊缝长度为3050毫米。板缝的焊接可待构架装配后进行，或在板缝反面加“马”后再进行焊接，焊接时，采用分段退焊法见图7 图6 流线型舵的结构示意图1-水平隔板 2-垂直隔板 3-舵板 4-舵杆 5-舵顶扳 6-舵底板图7 下舵板在胎架上焊接 图8 舵板上的水平隔板、垂直隔板（2）在下舵板上安装水平隔板、垂直隔板以及舵杆套筒(铸钢)，并用定位焊固定，见图8；先焊接隔板之间的角焊缝（立角焊），其顺序见图9；然后焊接隔板与舵板的角接缝(平角焊)，其顺序见图10；焊接时可由两人按图的顺序同时进行。舵杆套筒与周围的水平、垂直隔板连接焊缝要求水密。 图9 舵板上安装水平隔板、垂直隔板 图10 水平隔板、垂直隔板下舵板(3)装配上舵板，见图11，其对接缝背面装有永久垫板。首先焊