船用高強(qiáng)度鋼焊接工藝

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1、船用高強(qiáng)度鋼焊接工藝作者基本信息：xxxxx摘要:我國船舶工業(yè)正面臨著新的發(fā)展機(jī)遇。而焊接技術(shù)是船舶建造工程的關(guān)鍵工藝技術(shù)，是建立現(xiàn)代造船模式的支撐技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)代船舶發(fā)展,船用高強(qiáng)度鋼也逐步用在船體結(jié)構(gòu)的制造中,文章以D36鋼為例詳細(xì)介紹焊接工藝過程及焊接質(zhì)量控制中應(yīng)該注意的問題,總結(jié)出實(shí)際生產(chǎn)中高強(qiáng)度鋼的焊接工藝。關(guān)鍵詞:船舶;D36鋼;焊接工藝Abstract：China'sshipbuildingindustryisfacinganewopportunityfordevelopment.Weldingtechnologyisthekeytechnologyofshipconstruct

2、ion,andtechnologiesthatsupporttheestablishmentofamodernshipbuildingmode.Accordingtothedevelopmentofmodernships,shipshavegraduallyusedinhighstrengthsteelusedinthemanufactureofthehullstructure,articletotheD36:acasestudyindetailtheprocessofweldingtechnologyandweldingqualitycontrolshouldpayattentiontot

3、heproblem,summarizedintheactualproductionofhighstrengthsteelweldingprocess.Keywords：Ship；D36typesteels；Weldingtechnique船舶制造業(yè)自20世紀(jì)初開始研究應(yīng)用焊接技術(shù)，并于1920年以英國船廠首次采用焊接技術(shù)建造遠(yuǎn)洋船為標(biāo)志，使焊接技術(shù)逐漸在船廠得到推廣應(yīng)用，并迅速取代鉚接技術(shù)。而隨著造船技術(shù)的發(fā)展，船用高強(qiáng)度板也逐步在船體建造中使用，主要用于代替部分大厚度的船用普通板，船體中的高應(yīng)力部位，重要受力部分的構(gòu)件。使用高強(qiáng)度板的優(yōu)點(diǎn)是可以減輕船體重量，降低建造難度，提高船體建造質(zhì)量。

4、由于高強(qiáng)度鋼是在普通船用鋼板的基礎(chǔ)上添加了其他的合金元素，焊接性能和普通船用鋼板有所區(qū)別，現(xiàn)以船用D36鋼為例介紹高強(qiáng)度鋼的CO2焊接工藝。1焊接材料1.1母材船用D36鋼材料中除含有一定量的碳之外，還有Mn、Si、Nb、V等合金元素，使D36鋼的機(jī)械性能得到提高，改善了D36鋼的強(qiáng)度與硬度，韌性和塑性也很好，特別是低溫下的沖擊韌性很高，這樣可以用于船上低溫部位的結(jié)構(gòu)。由于D36鋼中的合金含量比較高，鋼材的淬硬傾向比較大。焊接時(shí)，熔合線附近硬度最大，使該區(qū)域的延展性和韌性降低，由于焊接熱生成淬硬組織，在淬硬組織的部位，應(yīng)力或應(yīng)變超過一定限度，氫超過一定的限度，容易出現(xiàn)焊接冷裂紋。因此，必須采

5、用一定的焊接工藝措施才能保證焊接質(zhì)量。1.2焊絲的選擇根據(jù)中國船級社CCS的規(guī)范要求，焊絲必須與母材相匹配。針對D36鋼的特性，焊絲選用H10MnAφ1.2實(shí)芯焊絲。2焊接前準(zhǔn)備現(xiàn)以50mm板對接焊縫為例，介紹焊接工藝2.1母材坡口加工坡口加工一般采用數(shù)控切割機(jī)自動加工，為減少焊接變形，提高焊接質(zhì)量。坡口面加工要求光滑、無鋸齒。加工后及時(shí)清理氧化皮及鐵銹，然后進(jìn)行焊接。因?yàn)槔淞鸭y均發(fā)生在“富氫地帶”，在焊接高溫作用下，有大量的氫溶解在熔池中。在冷卻凝固過程中，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的過程中，引起氫的溶解度急劇降低。此時(shí)氫竭力逸出，但因冷卻速度很快，氫來不及逸出而保留在焊縫金屬中，從而使此處氫處于

6、過飽和狀態(tài)。當(dāng)氫的濃度足夠高時(shí)，容易產(chǎn)生根部裂紋或焊趾裂紋。焊接材料中的水分，焊件坡口處的鐵銹、油污以及環(huán)境濕度等都是焊縫中富氫的原因。因此，焊接前必須將坡口邊緣清理干凈。2.2裝配根據(jù)圖紙要求進(jìn)行裝配，裝配時(shí)工件之間的間隙不超過2mm，錯(cuò)位不超過2mm。坡口間的間隙應(yīng)一致。板拼接好后，進(jìn)行定位焊，定位焊采用與正式焊接時(shí)同樣的焊絲，定位焊的高度不得超過焊縫高度的2/3。定位焊縫長度一般為5mm~10mm，焊縫間距長度為400mm。定位焊縫盡可能定在清根側(cè)，避免在焊接起始側(cè)坡口點(diǎn)焊，以減少焊接變形。定位焊后，應(yīng)檢查焊縫有無缺陷，并及時(shí)清理補(bǔ)焊。2.3焊前預(yù)熱考慮板材的化學(xué)成分及板材厚度，鋼材的

7、淬硬傾向比較大，容易出現(xiàn)焊接裂紋，因此焊接前必須對板材預(yù)熱。預(yù)熱的作用是減緩焊接接頭的冷卻速度，適當(dāng)延長焊接接頭在AC3線以下800℃至AC1線以下500℃以及AC1線500℃~1000℃的冷卻時(shí)間，從而減少淬火組織，有利于氫的逸出，避免冷裂紋的產(chǎn)生。對于船用D36高強(qiáng)度鋼預(yù)熱溫度應(yīng)控制在100℃~150℃。局部預(yù)熱的范圍，一般是焊縫兩側(cè)各100mm~200mm，并嚴(yán)格地進(jìn)行溫度控制。3焊接過程注意事項(xiàng)3.1