集装箱船焊接原则工艺

1一．焊接材料与方法选择要求1.焊接材料使用规格表：（表一）表一焊接方法焊接材料等级适用纲级使用接头焊接位置备注手工电弧焊（MW）J422GL3A、B、D、E、360及410对接、角接全位置CJ501FeZGL2YA、B、D、A32、D32、A36、D36角接平焊CHE58-1CHE50J507GL3YH10A、B、D、E、铸钢、A32、D32、D36、A36、E36对接、角接全位置低氢型高强钢焊条TS-308LAWSA5.4-92E308L-16321或304等不锈钢与不锈钢之间焊接对接、角接全位置不锈钢专用焊条TS-309LAWSA5.4-92E309-16321或304等不锈钢与碳钢之间焊接CO2焊（CO）焊丝TWE-711GL3YSH10A～E、A32/36、D32/36、E32/36、铸钢对接、角接全位置（不包括立向下焊）低氢型药芯焊丝SF-71GL2YSH10A～D、A32、D32、D36、A36、360/410级管TM70CGL3YSJM-56CHW-50C65MGL3YSA～E、A32/36、D32/36、E32/36、360、410级管低氢型实芯焊丝衬垫TC-R-A1或JN402CCS相应等级全系列无线型直板对接平焊、横焊、立焊JN410(R=200)有线型板对接JN501(14号)球扁钢对接JN601(90度)TC-C2角焊接垂直气电焊（EG）焊丝DWS-43G或SC-EG2CoredGL3YVA、B、D、A32、D32、A36、D36对接立焊衬垫JN1001或TC-QD-A32双面埋弧自动焊（AW）焊丝H10Mn2(JW-1)焊剂SJ101GL3YM2YTA32、D32、A36、D36、E36及与上述钢种相连接头平焊焊丝H08A(JW-2)焊剂LT-431GL3MA、B、D、E对接平焊焊接工作站（OA）焊丝L61GL3YMA、B对接平焊焊剂7611.表中认可等级2Y、3Y、4Y为高强度钢用，认可等级2、3为普通钢使用。高等级可以替代低等级，如3Y可以替代2Y，2Y、3Y可以替代2、3。2.补焊所使用的焊材要与原焊缝所用焊材要求一致。吊环焊接必须采用低氢型焊材。3.CHE58-1、CHE50、J507焊条和SJ101焊剂焊前必须350℃×2h烘干后使用，随用随取。4.焊剂LT-431焊剂，焊前必须经过250℃×1h烘干后使用。5.J422、CJ501FeZ焊条受潮，则必须经100℃×1h烘干后使用。6.点焊焊材：有关A32、D32、A36、D36、E及E36及铸钢的用CHE58-1或J506Fe-1，一般强度钢（A~D、360级管、410级管）用J422。7.使用中，烘干的碱性焊条应放在保温筒中保温，不可置于筒外。8.焊接使用的CO2气体纯度应达到99.5%以上；达不到的应先进行放水、放气（空气等不纯气体）处理，才可用于焊接。气体必须保持余压10Kg.f/cm2.9.个别不锈钢零部件的点焊及焊接需采用专门焊接工艺所指定焊材。10.表中“方法”栏括号中为焊接方法简码。2．特殊区域和钢种的焊材选用以下焊接若采用手工焊，必须采用低氢型焊条；若采用CO2焊，则采用TWE-711或SF-71。（1）A32、D32、A36、D36、E36、铸钢间焊接以及与其他钢种焊接。（2）0.5L区舷侧列板与主甲板T型接头开坡口全熔透角焊。（3）船台大合拢环形口板材及桁材的对接。（4）艏柱与艉柱及艏部冰区加强外板的焊接。（5）锚唇、锚机机座、锚闸的焊接。（6）主机座的焊接以及与其连接构件的焊接。（7）舱口围腹板与主甲板、舱口围腹板与面板的焊接。（8）克林吊吊柱与基座、吊柱与主甲板的焊接。（9）吊臂架、吊杆、舱盖液压装置、系缆桩、导缆孔等强受力件的焊接。二．高效焊接应用范围高效焊接目标：全船焊接高效化率要达到80%，并继续在中合拢分段制造、大合拢阶段大3力推行CO2气体保护焊，逐步取代普通手工焊及铁粉焊，以最大可能地提高焊接生产效率。各种高效焊接工艺方法的比率分别为：⑴埋弧自动焊：6%；⑵CO2气体保护焊（包括垂直气电焊）：60%⑶单面焊衬垫：6%；⑷铁粉焊(CJ501FeZ)：8%1．气电焊a.舷侧旁板环形合拢口旁板环形合拢口的平直部分b.平直箱型纵壁合拢口和横舱壁（除槽型舱壁部分外）合拢口2．串联弧多丝埋弧自动焊（FCB）a.平台甲板，艏、艉楼甲板及壁板b.纵舱壁板、横舱壁上除槽型舱壁外的平直拼板c.上建围壁板、甲板拼接3．单丝埋弧焊a.内底、平直外底板拼接b.平行舯体舷侧旁板拼板c.舱口盖顶板拼接d.其他平直板材拼板4．CO2单面焊a.底部部位：有线型外板对接；内、外底板船台大合拢环向合拢口与纵向合拢口。b.舷侧部位：旁板横接缝（中组立阶段）；主甲板、二甲板、平台板船台横向合拢口、纵向合拢口（大合拢阶段），甲板非拼板对接c.上建部位：上建合拢口；d.槽型横舱壁板e.合拢口骨材对接5．CO2自动角焊a.纵骨与内底板；纵骨与无线型的外底板；扶强材与纵桁b.舷侧肋骨与纵壁、旁板；纵骨、横梁与主甲板、二甲板及平台板c.上建中扶强材与围壁板；横梁与甲板d.各类平直T型材6．CO2半自动焊/手工铁粉焊a.有线型角焊、长度和位置不适合作自动焊的对接焊缝、角焊缝，范围为各类舷侧纵骨、底部肋板、纵桁材、扶强材、肘板c.起重柱柱体7.CO2焊+埋弧焊开发应用1400TEU(A)底部船台、船坞大合拢口、舷侧分段总组。8.仓口围，横仓壁深熔角焊机开发应用。三.全船焊接要求：船内外底板和主甲板均为高强度钢（A32、D36、E36）板厚度达到16~33mm，由于现场各种因素，容易产生焊接裂纹。为预防焊接裂纹的产生，特别要求工艺措施：1.加强码安装在坡口反面，不得安装在坡口正面2.焊接顺序：在同一条合拢口中，应先焊横向大合拢对接缝，次焊骨材对接，最后焊骨材角焊缝43.严格执行打底与填充焊接参数工艺规定。四．焊工资格要求本船入GL船级社，从事该船焊接施工的焊工必须具备GL认可证书或CCS相应等级认可证书，并且施工范围不能超出证书规定的工作范围（焊接位置、焊接方法），施工时要求持证；焊接监察员应做好现场焊接生产规范化监督，及时向技术课焊接组反映现场生产中存在的焊接问题。五.材料材质跟踪要求A32、D32、A36、D36、E36等高强钢所用车间底漆颜色应与普通钢不同，高强钢钢级及材质规格要用黄色油漆笔标明，并且工件四角用符号“┓”标注（如图1所示），与一般强度钢区分。以便焊工根据不同焊接部位和材质采用指定焊接材料进行焊接。工件余料图1高强钢材质跟踪六．车间底漆要求所用车间底漆应为具有船级社可用性认可的可经焊接底漆，并且使用前要经过专门的自动角焊缝工艺试验证明不会造成有害气孔，不需要进行焊角强度补偿后才准使用。七.焊接节点应用要求1.板厚差削过渡边的要求：当单边板厚差d3mm时，削斜长度L≥3d。如图2所示：图2过渡边差削要求3理论线面≥过渡边焊后要打磨平滑以保证应力平滑过渡。2.焊缝最小间距要求：a.船体主要结构中的平行焊缝应保持一定的距离。对接焊缝之间的平行间距d≥50＋4t（t为板厚）。b.角接焊缝或角接焊缝与对接焊缝之间间距d≥30＋3t（t为板厚）。c.同一平面内焊缝与人孔、气孔等开孔之间间距d≥30mm。d.割换板，宽度L≥300mm或10t（t为板厚），取其中较大者。5e.管子纵向焊缝至少错开50mm。3.过焊孔：为保证单面焊焊缝连续，反面骨材应开过半圆形过焊孔，R=25mm或2t（t为板厚）,取较大者，水密板过焊孔根据板厚现场定（原则上以R=8mm）。垂直气电焊过焊孔应开成倒角（R=10）的矩形过焊孔[30(宽)×60（长）]，主甲板上不开垂直气电焊过焊孔。（注：垂直气电焊过焊孔焊后要加封板加强）4.节点要求埋弧焊坡口、焊接工作站坡口、CO2焊及CO2单面焊坡口、手工电弧焊坡口、垂直气电焊坡口及相应应用位置要求均按GWS319“1400（A）船体结构焊接接头坡口型式及符号表”执行。继续推广高效焊接，提高CO2焊使用范围，在中小合拢阶段平、立角焊以CO2焊替代普通CHE58-1、J506Fe-1手工焊；在使用手工焊时：采用性价比高的J507焊条替代CHE58-1焊条。5.仓口围和抗扭箱焊接节点的要求仓口围与主甲板采用全焊透的T型接头坡口形式（CO2半自动焊），见下图DET-1、DET-2、DET-3。骨材与外板壁板、主甲板和二甲板均采用不开坡口深熔焊的形式（埋弧焊）。见下图DET-4、DET-5形式。6DET-3DET-1DET-2二甲板主甲板DET-4DET-50~1外板壁板DET-1DET-2DET-3DET-46.角焊焊角角焊焊角按分段焊接规格表和施工结构图上相关节点图执行。八．焊接顺序基本要求1.船体外板、甲板对接焊缝：当板缝错开间距d≥50mm时，先焊横缝再焊纵缝；板缝未错开或错开量d＜50mm时，应先焊纵缝再焊横缝。2.构件中同时存在对接焊缝与角焊缝时，应先焊对接焊缝，后焊角焊缝。3.整体结构所有焊缝焊接顺序原则是从中央向左右、前后同时对称施焊。4.分段和总段的外板纵向接缝、纵向构件与外板的角接缝，靠近合拢口两端应留出500mm暂不焊，以便于船台装配对接后再完成角焊。距挠肋板没有一个肋位时要留出150mm不焊。5.肋骨、舱壁等构件靠近总段大合拢口一边的角焊缝、双层底分段内底边板与外板的上部角接缝，应在大合拢焊接完成后进行施焊，以便于船台装配时对接。6.具有对称轴的构件，应由双数焊工对称施焊。7.构件存在单层焊与多层焊时，应先焊多层焊再焊单层焊。78.焊接过程中，先焊自由构件，后焊拘束构件。先焊主要构件或部件，后焊次要构件或部件。9.对有特殊施工工艺构件应严格按照工艺进行。注：在具体施焊过程中，如对横缝的焊接，对挂舵臂、艏艉柱、舵叶等铸钢件焊接应重视焊道熔敷顺序的安排。九．火工校正要求a．火工校正温度应小于900度，且不可在同一点停留过长，不可对同一点高温重复加热多次。b．高强钢（E、A32、D32、A36、D36、E36）避免使用水冷却进行火工调正。c．对所使用的新牌号钢种应经过试验给出加热温度控制要求后才能使用火工调正。十．结构钢焊前预热要求符合下列条件之一者，施焊前必须采取预热措施，预热温度为100~150℃：a.气温低于5℃时。b.工件材料为A32、D32、A36、D36、E36，且板厚≥30mm时。c.材料为A32、D32、A36、D36、E36的工件返修焊缝长度小于50mm，深度大于0.5t（t为板厚）。d.当工件刚性过大时。e.材料碳当量（ψc）大于0.41％时。[根据GL劳氏规范：普通强度、高强度船级钢板碳当量为：Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]f.铸钢（锻钢）之间及铸钢（锻钢）与其它结构钢间焊接。g.上述条件下，点焊与补焊焊缝也同样要求预热。十一．铸钢件焊接、预热及热处理要求此型船艉柱、挂舵臂、舵叶、艉管、锚唇、系缆桩材料属于铸钢，铸钢与铸钢及铸钢与其它材料焊接全部要求焊前预热，并且焊后铸钢之间的焊接接头要进行局部去应力热处理。焊接材料采用低氢型焊材。预热与层间温度主要要求：a.预热温度一般要求为100～150度b.预热范围为坡口两侧100mm或4倍板厚（两者取其大者）并应保证不会使加热点周围板产生变形。c.加热应是整个加热区域达到预热温度，而不是局部。d.铸钢件焊接时还要注意焊层间温度不能超过250度，不低于100度。e.焊后和热处理结束后立即用石棉保温材料覆盖缓冷。焊后热处理主要要求：a.局部去应力热处理温度范围为550±30度，在此温度范围内保温时间为（2分钟/每1mm板厚）但不超过2.5小时。b.加热与冷却速度要求缓慢（工件温度在300度以上时尤其注意监控）十二.潮湿条件下的焊接要求81．由于下雨、冷空气或其它原因使空气湿度大，焊接接头有潮湿时必须用火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间水分彻底烘干才可焊接。2．满足下列所有条件下可以在水不直接影响接头的情况下施焊：a.坡口（接头）的另一侧有水，但有封闭焊缝将水隔离;b.电弧作用点离水距离超过100mm；