船 体 焊 接 原 则 工 艺 规 范
1 范围
本规范规定了船体建造过程中船体焊接的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本规范适用于船体建造焊接工艺。编写其他各类焊接工艺文件时,亦可参照使用。
2 焊接前准备
2.1 原则要求
2.1.1 本规范所提供的焊接材料和焊接方法,均应取得国内外船级社认可。
2.1.2 应用 CO2 气体保护半自动和自动焊、重力焊、下行焊、垂直气电焊及各类衬垫单面焊双面成型等高
效焊接方法,应在产品相关工艺文件和施工图中加以明确。
2.1.3 本规范所提供的船体各种规格的板厚,材料级别以及所应用的焊接方法,焊接材料,焊接接头的坡
口型式和尺寸、焊接位置等方面的内容,均应获得船级社认可。
2.2 钢种等级与焊接材料的选配
钢种等级与焊接材料的选配,见表 1。
表 1 钢材等级与焊接材料的选配
序 号
焊 接 方 法
焊 接 材 料
钢 材 等 级
适 用 范 围
E43 15.01 (SH427 .01)
A、 B、 D
1
手 工 电 弧 焊
其 它 等 效 焊 材
E50 15.01 (SH507 .01)
AH32 ~ DH36
构 架 对 接
全 位 置 角 焊
外 板 对 接
E50 15.02 (SH507 .02)
其 它 等 效 焊 材
EH32 、 EH36
外 板 对 接
构 架 全 位 置 角 焊
2
3
焊 丝 : H08A
焊 剂 : SHJ 431
其 它 等 效 焊 材
焊 丝 /焊 剂
埋 弧 自 动
双 面 焊
CO 2 气 体 保 护
半 自 动 焊
H10Mn2 /HJ101(CHJ10 1)
H10M n2G/HJ331(SH J331)
其 它 等 效 焊 材
E71T -1 (DW-100) ( 2Y )
E70T -1 (MX-200)
E71T -1 (SM-1F) ( 2Y )
E71T -1 (KFX-712C)
E501 T-1 (YJ-502) ( Q)
E71T -1 (TWE-711)
其 它 等 效 焊 材
1
A、 B、 D
AH3 2 AH36
DH32
DH36
EH32
EH36
A、 B、 D、
AH3 2
AH3 6
DH3 2
DH3 6
EH3 6
拼 板
外 板 及 构 架 对 接 ,
构 架 与 板 平 角 ,立
角 焊
序 号
焊 接 方 法
焊 接 材 料
钢 材 等 级
适 用 范 围
表 1(续)钢材等级与焊接材料的选配
CO 2 气 体 保 护
单 面 焊
焊 丝 :
E71T -1 (TWE-711)
E71T -1 (KFX-712C)
衬 垫 :
TC-1
JN-4
其 它 等 效 焊 材
A、 B 、 D、
AH32 AH36
DH32 DH36
EH32 、 E36
中 、大 组 立 板 材 对
接 及 总 组 立 中 合
拢 对 接 缝
手 工 衬 垫 单
面 焊
焊 条 :E5015.01(SH50 7.01)
衬 垫 : JN-1
其 它 等 效 焊 材
A、 B、 D
AH32 AH36
DH32 DH36
中 、大 、总 组 立 中
板 材 对 接 及 合 拢
对 接 缝
E4313
(CJ421FeZ)
高 效 铁 粉 重
其 它 等 效 焊 材
A、 B、 D
中 、大 组 立 中 的 构
力 焊
E5024 (CJ5 01FeZ)
AH32 AH36
件 平 角 焊 缝
其 它 等 效 焊 材
DH32 DH36
手 工 下 行 焊
E5015 (CJ5 07Fe)
A、 B、 D
船 体 构 件 合 拢 垂
其 它 等 效 焊 材
AH32 DH32
直 角 焊 缝
4
5
6
7
8
垂 直 气 电 焊
焊 丝 :EG70T-2 (DW S-43G)
A、 B
衬 垫 :KL-4GT
其 它 等 效 焊 材
AH3 2 、AH36
DH3 2 、DH36
焊 丝 :EG70T-2 (DW S-43G)
A、 B、 D
衬 垫 :JN-10
其 它 等 效 焊 材
焊 丝 : Y-A
表 面 焊 剂 :
9
FC B 三 丝 埋 弧
NSH- 50
自 动 单 面 焊
底 面 焊 剂 :
NSH- IR
其 它 等 效 焊 材
AH32 DH32
AH36 DH36
A、 B、 D
AH32 DH32
AH36 DH36
总 组 立 合 拢 旁 板 ,
纵 、横 舱 壁 的 垂 直
对 接 焊
平 面 分 段 流 水 线
中 板 材 的 对 接 焊
2.3 典型结构用焊接材料和焊接方法的规定:
2.3.1 当采用手工电弧焊接时,下列结构的焊接必须选用低氢型焊条焊接。
a) 船体总组立时的环形对接缝和纵桁对接;
b) 具有冰区加强级的船舶,船体外板端接缝和边接缝;
2
c) 主、辅机座、桅杆、吊货杆、拖钩架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其所承受高拉力的零部
件;
d) 要求具有较大刚度的构件。如首框架、尾框架、以及其与外板和船体骨架的接缝。
2.3.2 在中、大及总组立的焊接中,下列结构不允许采用立向下行焊(包括手工电弧焊和 CO2 气体保护半
自动焊)。
a) 船体中所有板材的立对接拼缝;
b) 具有冰区加强级的船舶,冰刀区域内的所有立对接拼缝和所相关联的立角焊缝
c) 受强大载荷或具有较大刚度的构件立角焊缝。如:主、辅机座,吊货杆等;
d) 位于 0.5L 区域内属于横向构件连续,纵向构件不连续的部位角焊。
2.4 焊接材料的焙烘、保管及使用
2.4.1 一般焊接材料的焙烘、保管及使用,按 G16-SWS004《焊接材料保管要求》执行。
2.4.2 特殊焊接材料的焙烘、保管及使用,应编制专用工艺文件。
3 工艺要求
3.1 焊接坡口型式及加工尺寸应按 Q/SWS 40-001.2-2003《船体结构焊接与坡口型式选用》规定进行。安
装精度应符合 Q/SWS 60-001.2-2003《船舶建造质量标准 建造精度》要求。
3.2 焊前,焊工必须对焊接坡口及坡口两侧各宽 20mm 范围内,角焊缝在焊接宽度方向两侧各宽 20mm 内,
清除氧化物,水份,油污等。
3.3 当焊缝清理后未能及时焊接并因气候或其他原因影响而积水,受潮、生锈时,在焊接前应重新清理。
3.4 定位焊所用焊材应与正常焊接所用焊材相一致,定位焊中不允许有裂纹、气孔、夹渣存在、当定位焊
中有焊接缺陷存在时,在施焊前,必须予以剔除重新定位焊接。一般强度钢的定位焊长度为 30mm 以上;
高强度钢的定位焊长度不小于 50mm。
3.5 施焊规范和要求,应严格按工艺规范要求执行。
3.6 当焊接采用多道或多层焊时,焊工在每一焊道焊后须清除焊渣与飞溅,每焊道的接头应相互错开至少
(30~50)mm。
3.7 当焊接环境温度低于-5℃施焊一般强度钢的船体结构(船体外板和甲板等)和环境温度低于 0℃施焊
高强度钢时,均需进行预热,预热温度一般大于 80℃左右。对有特殊要求的钢种或大厚板(t≥50mm)的
构件,焊接时应编制焊接专用工艺,并严格按要求执行。
3.8 当采用自动埋弧焊焊接时,焊缝起始端与末端(自由端)必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为(150
×150)mm,厚度与焊件相同。当采用单面焊时,引、熄弧板应按特殊要求选用。
3.9 当采用手工电弧焊或 CO2 自动、半自动焊时,焊缝起始端与末端必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为
(100×100)mm,厚度应符合表 2 要求。
表 2 引熄弧板选用的厚度
m m
1 4 ≤ t
1 6 < t
1 8 < t
2 0 < t
2 2 < t
2 4 < t
2 6 < t
2 8 < t
≤ 1 6
≤ 1 8
≤ 2 0
≤ 2 2
≤ 2 4
≤ 2 6
≤ 2 8
≤ 3 0
1 6
1 8
2 0
2 2
2 4
2 6
2 8
3 0
拼 板
板 厚
引 熄
弧 板
3
3.10 船体分段在焊接中,分段两端的纵向构件应留有 300mm 长度的距离暂不焊接。待分段与分段合拢后
再进行焊接。
3.11 在拼板上安装构件时,由于拼板焊缝余高的存在而影响构件与拼板的安装紧密,在构件安装前,应
对构件与板缝交接处的板缝余高批平,长度应不小于构架板厚。随后安装构件,或将跨过对接焊缝的构件
腹板边缘开通焊孔,以使构件与板材安装紧密,保证焊接质量。当该处采用单面角焊或间断焊时,则在构
件与板缝的交接处采用双面焊接,焊缝长度大于 75mm。
3.12 焊缝末端收弧处应填满弧坑,通焊孔或止漏孔应具有良好的包角。
3.13 合金钢的焊接则按其专用工艺执行。
4 工艺过程
4.1 船体焊接顺序的原则
4.1.1 应考虑起始焊接时,不能对其他焊接形成强大的刚性约束。
4.1.2 每条焊缝焊接时,尽量保持其一端能自由收缩。
4.1.3 当采用手工焊接,焊缝长度>2000mm 时,应采用分中逐步退焊法焊接。
4.1.4 分段构架焊接,焊工应成双数由中间向四周分散焊接。
4.1.5 焊接顺序举例
a) 长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序,见图 1。
1
2
3
3
2
1
1
1
4
3
2
Φ≤300mm
Φ>300mm
b) 拼板焊接顺序,见图 2。
图 1 长方形或圆形工艺孔封板焊接顺序
1
2
①
②
1
2
②2
2
①1
(图中圆圈数字表示焊工代号)
图 2 拼板焊接顺序
c) 总段环缝焊接顺序,见图 3。
4
图 3 总段环缝焊接顺序
d) 分段焊接顺序,见图 4。
先焊外板与外板之间的拼板焊缝,然后焊构架之间的对接焊缝,再焊构架与构架间的角焊缝,最后焊
构架与外板之间的角焊缝。
2
1
1
2
左
后
2
2
1
1
1 1
2
2
前
右
图 4 分段焊接顺序
4.2 船体焊接优先采用的焊接方法
4.2.1 小、中组立优先采用的焊接方法,见图 5 和表 3。
5
编 号
制 造 工 程
部 件 和 接 头
图 5 中、小组立工程中的主要焊接接头
表 3 小、中组立优先采用的焊接方法
平 板 对 接
加 强 筋 角 焊
焊 接 方 法
CO 2 单 面 焊
埋 弧 自 动 焊
CO2 自 动 角 焊
CO2 半 自 动 焊
备 注
自 动
自 动
半 自 动
小 组 立
HS-MAG 法 双 面 双 头 CO 2
纵 骨 的 角 焊
自 动 角 焊
CO2 半 自 动 焊
大 拼 板 对 接
FCB 法 三 丝 焊
纵 骨 的 角 焊
横 向 构 件 槽 口
HS-MAG 法 双 面 双 头 CO 2
自 动
自 动 角 焊
中 组 立
角 焊
CO2 半 自 动 焊
双 层 底 舱 内 部
曲 面 拼 板 对 接
CO2 单 面 焊
曲 面 肋 骨 肋 板
角 焊
CO2 半 自 动 焊
半 自 动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4.2.2 总组立优先采用的焊接方法
双底双壳船舶,见图 6 和表 4。
6
图 6 双层底舱中的主要焊接接头表
表 4 双底双壳船舶总组立优先采用的焊接方法
编 号
分 段 接 头
焊 接 位 置
焊 接 方 法
备 注
1
2
3
4
5
6
船 体 外 板 对 接
CO2 陶 瓷 衬 垫 焊 半 自 动
内 底 板 对 接 ( 纵 向 )
平 位 置
内 底 板 对 接 ( 横 向 )
CO2 衬 垫 焊 + 埋
弧 焊
CO2 衬 垫 焊 + 埋
弧 焊
半 自 动 /自 动
傍 板 对 接
垂 直 气 电 焊
自 动
肋 骨 隔 板 对 接
立 向
CO2 衬 垫 焊 或 垂
直 气 电 焊
半 自 动 自 动
舱 底 边 隔 板 对 接
CO2 衬 垫 焊
半 自 动
7
表 4(续) 双底双壳船舶总组立优先采用的焊接方法
编 号
分 段 接 头
焊 接 位 置
焊 接 方 法
备 注
7
8
9
上 甲 板 对 接 ( 纵 向 )
上 甲 板 对 接 ( 横 向 )
平 位 置
CO2 衬 垫 焊 +埋
半 自 动 +自 动
弧 自 动 焊
自 动
CO2 衬 垫 焊 + 埋
弧 自 动 焊
半 自 动 +自 动
内 底 板 上 与 之 相 关 联
的 角 焊
水 平 位 置
CO2 自 动 角 焊
自 动
CO2 半 自 动 焊
半 自 动
10
纵 骨 对 接
平 、 立 位 置 CO2 衬 垫 焊
半 自 动
高强度结构用钢焊接施工工艺规范
1 范围
本规范规定了船用高强度结构用钢(简称高强钢)焊接施工中的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺
过程和检验。
本规范适用于钢种牌号为 AH32、DH32、EH32 和 AH36、DH36、EH36 等,且板厚≤50mm。应用于各类船
体建造及其他焊接件的生产。
2 焊接前准备
2.1 高强钢材料
高强钢含合金元素总量≤5 %,屈服强度为(300~450)MPa 的船用低合金结构钢,具有强度高、综合
机械性能好、加工性和焊接性好的特点。
2.2 焊接材料
2.2.1 高强度钢的焊接材料选配 ,见表 1。
表 1 高强度钢的焊接材料选配
焊 接 方 法
钢材等级
手工
电弧焊
CO2 气体
保护焊
垂直
气电焊
埋弧
自动焊
CO2
单面焊
E5015
CJ501Fe
E5024
TWE-711
KFX-712C
焊丝:
DWS-43G
衬垫:
JN-10
焊丝:US-36
焊丝:
H10Mn2G
TWE-711
H10Mn2
SF-3
焊剂:HJ331
KFX-712C
J101
衬垫:
PFI-55
JN-4
AH32
AH36
DH32
DH36
EH32
EH36
2.3 焊接坡口
8