船舶专业焊接培训

1、焊接培训在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%40%，焊接成本约占船体建造总成本的30%50%，所以说焊接在船厂里是一个非常重要的工序。绪论绪论舾装车间培训资料绪论随着科学技术的发展，焊接已经成为金属加工的一门独立学科，并广泛应用于航空、航天、原子能、化工、造船、海洋工程、电力、机械制造等领域。通常，造船、海洋工程生产中金属结构的连接方法有铆接和焊接。所谓焊接，从微观上讲，是两种或两种以上材料通过原子或分子间结合或扩散形成的永久性连接方法。一、焊接方法的分类： 舾装车间培训资料熔焊压焊钎焊利用局部热源加热被焊金属连接处及填充金属，使其熔化、熔合、冷却凝固形成永久连接在加热或不加热情况

2、下，对焊接区域施加一定压力使两个分离表面的金属原子形成金属键，连为一体。熔化的钎料对固体钎件浸润以保证液态钎料填满钎缝，液态钎料与联接件的表面由分子互相扩散冷凝形成连为一体的接头。绪论二、焊接的结构特点及其在造船业的应用舾装车间培训资料可节省大量金属材料可改变结构形式结构强度高焊接结构密封性好成本低且可改善生产劳动条件焊接结构的应力变化范围比铆接结构应力集中变化范围大绝大多数焊接方法都是采用局部加热，内部存在较大的应力与变形焊接结构具有较大的性能不均匀性焊接接头的整体性导致一构件产生裂纹会通过焊缝扩展到另一构件铆接结构 焊接结构焊接结构优越性焊接结构优越性1.节省大量金属材料2.可改变结构设计

3、3.结构强度高4.焊接结构密封性好5.投资省、劳动条件好、生产率高 船舶建造工艺从铆接变为焊接，堪与木壳船向钢壳船的过渡相比拟，可以说是造船工业的第二次革命，为船舶建造向自动化、大型化、专业化发展提供了可靠的保证。舾装车间培训资料焊接分类舾装车间培训资料金属焊接压 焊钎 焊熔 焊电 弧 焊 气 焊其它技术 非熔化极电弧焊 熔化极电弧焊 电阻焊 冷焊摩擦焊 闪光焊扩散焊超声焊爆炸焊焊条电弧焊 熔化极气体保护焊埋弧焊药芯焊丝电弧焊 电气焊电渣焊 钨极氩弧焊等离子弧焊原子氢焊 氧乙炔焊 激光焊电子束焊铝热焊软钎焊硬钎焊 舾装车间培训资料钢材牌号 （1）普通强度船用钢 A B D E （2）Z向钢 D

4、Z25 EZ25 （3）高强度船体结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36 DH36 EH36 AH40 DH40 EH40 （4）常用碳素结构钢 Q235A Q345B 常见船舶焊接技术舾装车间培训资料高效焊接技术舾装车间培训资料舾装车间培训资料先进焊接技术舾装车间培训资料焊接质量检验舾装车间培训资料我国船舶焊接技术的发展舾装车间培训资料缩短造船周期是船舶工业发展永恒的主题，通过发展高效自动化焊接能够有效提升船舶工业生产效率，缩短造船周期。我国船舶焊接技术还严重地制约着造船的产量、质量、成本和周期。我国船舶焊接技术的发展舾装车间培训资料我国船舶焊接技术的发展舾装车间培训资料第一级造船厂

5、（地方游击部队）1、规模小、资金投入少、产品档次低、技术力量薄弱。2、逐渐使用半自动CO2气保焊机代替目前广泛使用的弧焊变压器。第二级造船厂（地方主力部队）1、继续提高和扩大CO2气保焊工艺的应用率和覆盖率；2、添置或增加平面分段流水线装焊设备。3、增加在车间焊接或现场焊接应用的刚性或半刚性的焊接专机。4、增加进行船形位置或平焊位置进行焊接的变位机械。5、增加自动平角焊机和立角焊机。6、增加管子装焊流水线。7、垂直气电立焊设备。第三级造船厂（国家野战部队）（大型船舶、特种船舶、高附加值船舶）1、焊接工作量的90%以上将由CO2气保焊工艺完成2、高效化、自动化焊接率将达到日本和韩国水平。焊接设备

6、：CO2气保焊机；平面（曲面）分段流水线装焊设备；气电立焊设备；以机器人为核心组成的柔性生产线；激光电弧复合热源焊接系统等高新焊接设备。我国船舶焊接技术的发展舾装车间培训资料目前造船业中采用的主要焊接方法是熔焊，手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、电子束焊等都是熔焊。焊接电弧：焊接电弧是一种持久的稳定的放电现象。它能产生高温将填充金属和部分被焊金属熔化，经冷却、凝固形成焊缝。将焊条与焊件各接到焊接电源的一个极上，当焊条与焊件瞬间接触又拉开时，焊条端部与焊件间就会产生明亮的焊接电弧。焊缝的形成：焊接熔池是由焊条或焊丝熔滴金属与部分熔化了得母材金属组成。随着电弧的移动，焊接熔池不断形成、结晶，

7、以致形成焊缝。焊接电弧产生过程：焊接电弧是通过焊条与焊件瞬间接触然后拉开形成的，这个过程实际上可分为短路短路空载空载燃弧燃弧三阶段。短路：焊接引弧时，使焊条或焊丝与焊件接触形成短路。短路时电流很大，很大的电流集中在几个接触点处通过，密度很大的电流瞬间可将它们加热到熔化状态，甚至变成金属蒸气。舾装车间培训资料熔焊基本理论第1章 手工电弧焊舾装车间培训资料焊条电弧焊：Shielded Metal Arc Welding (SMAW)，焊条芯受到电弧的加热而熔化，形成熔滴过渡到熔池，与母材的熔化金属共同形成焊缝金属，电弧及焊接区受到焊条药皮分解产生的气体及熔渣的保护，使其与大气隔离。第1章 手工电弧

8、焊舾装车间培训资料一、焊接接头形式1.对接接头对接接头a.不开坡口：板厚小于3mm可做卷边对接接头，中间不留间隙。厚度小于6mm且能保证完全焊透构件，可采用不开坡口，焊件间留（1-2mm）间隙的对接接头。板厚增加，相应的装配间隙也应增大以保证焊透。b.V型坡口：板厚超过6mm为保证焊透，必须把钢板边缘加工成V型坡口。坡口角度随焊接方法不同一般为50-60 ，间隙0-2mm，钝边1mm。在船体结构中，这种接头通常要背面刨槽情根进行双面焊，以确保完全焊透。舾装车间培训资料舾装车间培训资料c.X型坡口：X型坡口实际上是双V型坡口，只不过在焊接厚度更大板材，为了减少电能和材料消耗而采取的。焊时也要求刨

9、槽清根进行双面焊。2.T型接头型接头一个焊接端面与另一个焊接表面成直角或近似直角的接头称作T型接头。T型接头是船体结构和海洋平台结构中采用最多的一种接头形式。a.连续填角焊缝对于板厚小于10mm的构件，或受力不大的构件及联系焊缝构件，可采用不开坡口的T型接头，这种接头一般要求双面填角焊接。钢板超过8mm,或是接头承受高应力的工作焊缝，必须采用全熔透角焊或深熔焊。全熔焊透如果采用普通焊条，要在垂直边缘开坡口。如右图。舾装车间培训资料多层多道焊多层多道焊针对V形或X形坡口，为保证完全焊透常需要背面刨根进行双面焊，不能进行双面焊时，可在背面设垫板进行单面焊。舾装车间培训资料b.间断填角焊缝船体结构与

10、海洋平台结构中有些受力不大的构件，为了节省能源、材料和工时，降低成本，提高效率，减少焊接变形，部分构件的T型接头可采用间断填角焊缝。常用的间断填角焊缝有交错间断角焊缝、链式间断角焊缝和挖孔焊三种。3.角接接头角接接头两构件间构成大于30 ，小于135 夹角的接头称作角接接头。4.搭接接头和塞焊接头搭接接头和塞焊接头按规定搭接接头宽度（H）应等于两倍板厚加15mm，但不大于50mm，两搭接板表面应紧密接触。二、坡口的清理、装配和定位焊为保证获得优良焊缝，坡口的清理、装配和定位焊起重要作用。1.坡口清理a.坡口应按规定进行加工，尺寸准确，表面光洁。b.船体构件的重要接缝两侧15mm内，焊前要将铁锈

11、、油污、油漆、水和碳弧气刨留下的残渣仔细清除干净。c.清理后要及时焊接，如没及时焊接致使接缝处受潮或生锈，焊前应重新清理。2.装配和定位焊a.装配：装配间隙过大易烧穿，间隙过小易发生未焊透。等厚度钢板对接接头装配时，两板应在同一平面内，局部允许少量错边。舾装车间培训资料b.定位焊定位焊是用来固定构件相对位置，定位焊质量很重要，生产中常有因定位焊质量不好发生吊装开裂，或因定位焊有裂纹、气孔和夹渣影响以后的焊接质量。按规定定位焊焊缝厚度应不小于根部焊缝的厚度，其长度不小于较厚板材4倍板厚或不小于50mm（两者取其较小值），定位焊应距焊缝交叉点为10倍板厚以上的距离，焊件需要预热，定位焊部位也应预热

12、。舾装车间培训资料各种位置焊接：平焊、横焊、立焊、仰焊、角焊与船形角焊焊接工艺参数的选择：焊接直径的选择、焊接电流的选择、电弧电压的选择、电源极性的选择、焊接速度的选择、焊条倾角的选择焊接技术：引弧、运条、收弧与焊缝联接、单面焊双面成形舾装车间培训资料焊接位置焊接位置 平焊平焊：最容易施焊，重力、表面张力、电弧吹力和电磁力均有利于熔滴过渡，焊缝形状易控制，可选用粗焊条、大电流 横焊横焊：在重力作用下，熔池中的铁水易下淌，致使焊缝上部熔合线处出现咬边，下部出现焊瘤或未焊透，较小电流(平焊和立焊之间)和短弧焊； 立焊立焊：熔池中铁水易下淌，焊缝成形困难，选用小直径焊条和短弧焊，电流比平焊小10%-

13、15%； 仰焊仰焊：重力阻碍熔滴过渡，熔滴过渡困难，工作人员易疲劳，是最难焊的一种位置。细焊条、小电流(平焊和立焊之间)，最短的焊接电弧。 角焊、船形焊角焊、船形焊：平角焊焊条与水平成45，前倾角70-80；焊接时选用的焊接电流可比平角焊大。舾装车间培训资料焊条电弧焊工艺特点1.焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好；2.可焊金属广泛；3.待焊接头装配要求较低；4.劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。舾装车间培训资料焊接工艺参数焊条电弧焊的工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、电焊条电弧焊的工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、电源极性、焊接速度等。源极性、焊接

14、速度等。直径直径(d)2.02.53.24.05.06.0长度长度(l)250/300350350/450350/450450450电流电流 I (A)408050 10090150120 200180270220 360经验公式经验公式 最小最小 （A） 最大最大 20d40d 30d50d 35d60d 焊条直径与焊接电流的关系 表1焊条直径：主要依据工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等。工件厚度小于4mm时，焊条直径约等于工件厚度。工件厚度大于4mm时，焊条直径可在36mm范围内选择。立焊时，焊条直径不超过5mm。仰焊或横焊时，焊条直径不超过4mm。平焊时，可用大直径焊条。多层焊时

15、，底层焊缝应选用细直径焊条，以后各层可适当增大焊条直径，提高生产率舾装车间培训资料焊条直径：工件厚度、接头型式、焊缝位置以及焊接层数等焊接电流：取决于焊条直径、焊接位置和板厚电弧电压：与电弧长度有关电源极性：低氢型碱性焊条采用直流反接，酸性采用交直流两用，焊厚板时可采用直流正接，薄板反接。焊接速度：由焊工掌握。舾装车间培训资料引弧技术引弧：将焊条末端与焊件短路，然后迅速将焊条提起约焊条直径一半的距离，电弧即引燃。引弧的方法有两种：敲击法(垂直)和摩擦法(划动) 舾装车间培训资料运条技术运条是在恒定弧长下，沿焊接方向前进，又做一定的横向摆动，保证边缘熔透，并熔敷一定量金属，从而获得优良的焊缝。舾

16、装车间培训资料对电焊条基本要求： 1)1)引弧容易，电弧稳定，金属飞溅少。引弧容易，电弧稳定，金属飞溅少。2)2)焊条熔化速度应均匀，并稍慢于焊条芯的熔化速度。焊条熔化速度应均匀，并稍慢于焊条芯的熔化速度。3)3)熔渣的黏度及流动性应适当熔渣的黏度及流动性应适当, ,凝固后脱渣性好。凝固后脱渣性好。4)4)焊条在焊接过程中应具有渗入合金和冶金的作用，以保证焊焊条在焊接过程中应具有渗入合金和冶金的作用，以保证焊缝金属和焊接接头的力学性能及物理性能，并保证焊缝不产缝金属和焊接接头的力学性能及物理性能，并保证焊缝不产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。5)5)焊条应适合全位置焊接，药

17、皮强度要高，不易脱落、受潮，焊条应适合全位置焊接，药皮强度要高，不易脱落、受潮，同心度好，焊接时放出的有害气体应尽量少。同心度好，焊接时放出的有害气体应尽量少。 舾装车间培训资料舾装车间培训资料 图11 焊接安全防护品焊接安全防护品焊接安全防护品第2章 CO2气体保护焊舾装车间培训资料舾装车间培训资料CO2半自动焊 CO2双丝MAG自动焊舾装车间培训资料舾装车间培训资料焊接原理 舾装车间培训资料l利用CO2气体在熔化极电弧焊中对电弧及熔池进行保护的焊接方法称作“CO2气体保护电弧焊”，简称“CO2焊”。CO2焊原理舾装车间培训资料焊接效率高，焊接生产效率是MMA的1-5倍J焊接成本低，仅为MM

18、A或SAW的40%-50%适用范围广，对任何位置、角度、长度及复杂曲面的焊缝都可进行焊接，不受结构条件制约。不易产生冷裂纹，是一种低氢型或超低氢型焊接方法焊后不需清渣，明弧焊接便于监视，有利于机械化操作L不能用于非铁金属的焊接L过渡不如MIG焊稳定，飞溅量大、烟尘大L设备复杂，包括弧焊电源、控制箱、供气系统等，较手工电弧焊的设备复杂。焊接特点 舾装车间培训资料药芯焊丝气体保护焊的工作原理与普通CO2气体保护焊基本一致，不同是采用可熔化的药芯焊丝作为电极。 药芯焊丝CO2气体保护焊 l焊接时，在电弧热作用下，药芯焊丝，母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态熔渣层覆盖熔滴并

19、覆盖熔池，对熔化金属形成了又一层的保护，所以实质上是一种气渣联合保护的焊接方法。 舾装车间培训资料舾装车间培训资料优点：J采用气渣联合保护，焊缝成形美观，电弧稳定性好，飞溅少且颗粒细小。J焊丝熔敷速度快，熔敷效率高达85%90%，生产率比手弧焊高35倍。J通过调整药芯成分可提供所要求的焊缝金属化学成分，以适应各种钢材的焊接。缺点：L焊丝制造过程复杂。L送丝较实心焊丝困难，需要采用降低送丝压力的送丝机构等。L焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，加强对焊丝管理。 焊接特点 舾装车间培训资料目前，CO2焊是造船业中应用最多的焊接方法。药芯焊丝占75%，实芯焊丝25%。l焊接中厚板时，选择较粗焊丝1.6mm

20、，使用较大电流实现细颗粒过渡，这时焊丝中的电流密度高达100-300A/mm2，焊丝熔化速度快，熔敷率高，电弧挺度大，穿透力强，焊接熔深大，可以不开坡口或开小坡口，生产率比焊条电弧焊提高1-3倍。舾装车间培训资料l1.6-3.0mm焊丝中等直径焊丝主要过渡形式l在较大的电流下实现稳定的熔滴过渡，熔敷系数大，熔深大，生产率高。l电弧电压较高时，熔滴呈排斥过渡。l随着电弧电压的降低，由于电流大，电弧静压力大，对熔池形成很强的挖掘作用，形成混合过渡（a）。l进一步增加焊接电流，形成颗粒过渡(b)和细颗粒过渡(c)排斥过渡(a) 半潜弧状态 (b) 临界潜弧状态 (c) 深潜弧状态舾装车间培训资料l粗

21、丝（3.0-5.0mm）l更大的焊接电流，电弧电压不高，较高的焊接速度l熔滴尺寸减小到接近焊丝直径，其过渡形式与射滴过渡接近舾装车间培训资料舾装车间培训资料l焊接设备组成：1)焊枪/焊炬; 2)送丝系统; 3)冷却系统; 4)保护气体回路; 5)焊丝; 6)焊接电源; 7)其它。l送丝机构l组成：矫直装置、送丝轮、加压轮、减速器、送丝机。舾装车间培训资料舾装车间培训资料主要焊接参数有： 电弧电压 送丝速度 焊丝干伸长 焊接速度l 当电流不变时，电弧电压增大时焊道成型宽而平坦，电弧电压降低时，焊道变成窄而深。 电弧电压的影响（角焊缝和平板堆焊）舾装车间培训资料电弧电压的影响l短路电弧条件下舾装车间培训资料焊接电流、送丝速度的影响l 当其它参数稳定时，焊接电流和送丝速度成线性关系。l 当其它参数恒定不变时，送丝速度加快将导致焊缝熔深和金属熔敷率的增加。焊接电流，送丝速度的影响1焊接电流，送丝速度的影响2舾装车间培训资料1 喷嘴； 2导电嘴； 3焊丝 焊丝干伸长说明图l 其它参数不变时，焊丝干伸长增加，干伸区压降增加，焊接电流减小，熔深也较小。舾装车间培训资料 焊接熔深与焊接速度的关系初始阶段，