铸钢艉柱的通用焊接工艺
由于铸钢件的整体刚性很强,因此其焊接过程中的质量控制就显得极为重要,其中的重点就是防止焊接裂纹。本工艺铸钢艉柱的化学成分按照CCS 规范(2009)里的船体结构用铸钢件规定,其化学成分如下表所示:
铸钢艉柱的碳当量计算公式如下:
C eq = C + M n + C r +M o +V + N i +C u (%) 6515
按上式计算得出碳当量:C eq ≈0.64(%)
看来本艉柱铸钢的碳当量含量还是比较高的,故我们要注重它的焊接工艺如下:
一、焊接方法
本工艺推荐采用生产效率较高的CO 2半自动焊方法,但也可采用
手工电弧焊方法。
二、焊接材料
手工电弧焊:碱性低氢焊条J507或J506,焊条直径ф3.2或ф
4.0mm ;焊前电焊条须经烘干处理后才能用于焊接。
CO 2半自动焊:推荐用国标药芯焊丝E501T-1,焊丝直径ф1.2mm ;
也可用国标实芯焊丝E506-6,焊丝直径ф1.2mm 。 保护气体:纯度≥99.5%的CO 2气体
三、焊前准备
1、焊接之前应认真检查(外观检查、无损探伤)铸钢件是否存在砂
眼、裂纹、缩孔、气孔或夹渣等缺陷。若存在缺陷,应作适当的处理后再进行焊接。
2、坡口型式
本铸钢件的对接坡口形式推荐
采用熔敷填充量较少的U 形坡口,
可采用火焰气割再加以碳弧气刨修
整方法加工,钝边尺寸≤2mm 。 U
形坡口示意图请见图1所示 ,焊
前需清除坡口里及坡口两边附近约
20mm 内的铁锈和氧化皮、油污、
灰尘及水分等。焊接坡口需经报检
后才能进行焊接。 图1 U形坡口示意图
3、预热
装配时点焊和正式焊接前都应对铸钢件的焊接区域进行预热,预热温度为100~150°C 。
加热范围:焊缝坡口及其附近一侧至少100mm 区域内采用氧炔火 焰加热,开始加热时注意摆动,以使铸钢件缓慢且均匀受热,以避免出现裂纹和变形(升温速度约60~100℃/h)。
四、焊接规范参数
五、焊接过程中的注意事项
1、施焊焊工必须要有相应部位的焊接资格证书。
2、点焊时的材料应与正式焊接时的材料一致,只是点焊电流应较焊
正式焊缝时大10%~15%,点焊长度为50mm ,间距约300mm 。点焊
后药皮药渣要清除干净,并且点焊焊缝不允许出现任何的缺陷,如出现缺陷,则必须清除干净。
3、针对艉柱铸钢件的结构和位置特点,现场施工焊接中应尽量采用
小电流、分散焊接,以尽可能的减少焊接变形。现场如有条件时可加设垂线吊锥来观察并控制变形。
4、层间温度 焊接层间温度应控制在100~250°C ,其温度下限用以
保证在多层焊中后道焊缝有起码的预热条件,其温度上限用以避免出现热应力裂纹。通过补充加热或缓慢焊接来控制层间温度。
5、施焊过程中,各焊道或焊层的接头(起、熄弧位置)应至少错开
30~50mm 。
6、对于每道焊缝的焊接应连续,不得间断,以确保其有合适的层间
温度。
7、每道焊层清除焊渣后必须用钢丝刷清理干净,以免焊缝夹渣,也
可及时发现焊接过程中可能产生的热裂纹。
8、手工焊时焊条的摆动幅度应小于所用焊条直径的3倍。
9、焊接过程中应避免“弧伤”(由于引弧不当等原因可,引起电弧击
伤母材或焊缝表面的现象),因其使铸钢件局部区域淬硬,且应力集中,极易产生微裂纹。
10、焊后应立即用石棉布将焊接部位包裹(应不少于2层)起来,以
保温缓冷。
六、焊后处理
1、当艉柱铸钢件的对接焊缝焊接完成后,应在条件允许的范围内对
其进行整体或局部600~650℃退火热处理,以消除焊接应力,防止裂纹的产生。
2、在退火处理完成后(如果有的话),对焊缝进行无损探伤,一般应
做100%的UT 和100%的MT ,以确保焊缝质量达到要求。
本工艺由国际焊接工程师 余炳泉 编写
2010年10月26日
铸钢艉柱的通用焊接工艺
由于铸钢件的整体刚性很强,因此其焊接过程中的质量控制就显得极为重要,其中的重点就是防止焊接裂纹。本工艺铸钢艉柱的化学成分按照CCS 规范(2009)里的船体结构用铸钢件规定,其化学成分如下表所示:
铸钢艉柱的碳当量计算公式如下:
C eq = C + M n + C r +M o +V + N i +C u (%) 6515
按上式计算得出碳当量:C eq ≈0.64(%)
看来本艉柱铸钢的碳当量含量还是比较高的,故我们要注重它的焊接工艺如下:
一、焊接方法
本工艺推荐采用生产效率较高的CO 2半自动焊方法,但也可采用
手工电弧焊方法。
二、焊接材料
手工电弧焊:碱性低氢焊条J507或J506,焊条直径ф3.2或ф
4.0mm ;焊前电焊条须经烘干处理后才能用于焊接。
CO 2半自动焊:推荐用国标药芯焊丝E501T-1,焊丝直径ф1.2mm ;
也可用国标实芯焊丝E506-6,焊丝直径ф1.2mm 。 保护气体:纯度≥99.5%的CO 2气体
三、焊前准备
1、焊接之前应认真检查(外观检查、无损探伤)铸钢件是否存在砂
眼、裂纹、缩孔、气孔或夹渣等缺陷。若存在缺陷,应作适当的处理后再进行焊接。
2、坡口型式
本铸钢件的对接坡口形式推荐
采用熔敷填充量较少的U 形坡口,
可采用火焰气割再加以碳弧气刨修
整方法加工,钝边尺寸≤2mm 。 U
形坡口示意图请见图1所示 ,焊
前需清除坡口里及坡口两边附近约
20mm 内的铁锈和氧化皮、油污、
灰尘及水分等。焊接坡口需经报检
后才能进行焊接。 图1 U形坡口示意图
3、预热
装配时点焊和正式焊接前都应对铸钢件的焊接区域进行预热,预热温度为100~150°C 。
加热范围:焊缝坡口及其附近一侧至少100mm 区域内采用氧炔火 焰加热,开始加热时注意摆动,以使铸钢件缓慢且均匀受热,以避免出现裂纹和变形(升温速度约60~100℃/h)。
四、焊接规范参数
五、焊接过程中的注意事项
1、施焊焊工必须要有相应部位的焊接资格证书。
2、点焊时的材料应与正式焊接时的材料一致,只是点焊电流应较焊
正式焊缝时大10%~15%,点焊长度为50mm ,间距约300mm 。点焊
后药皮药渣要清除干净,并且点焊焊缝不允许出现任何的缺陷,如出现缺陷,则必须清除干净。
3、针对艉柱铸钢件的结构和位置特点,现场施工焊接中应尽量采用
小电流、分散焊接,以尽可能的减少焊接变形。现场如有条件时可加设垂线吊锥来观察并控制变形。
4、层间温度 焊接层间温度应控制在100~250°C ,其温度下限用以
保证在多层焊中后道焊缝有起码的预热条件,其温度上限用以避免出现热应力裂纹。通过补充加热或缓慢焊接来控制层间温度。
5、施焊过程中,各焊道或焊层的接头(起、熄弧位置)应至少错开
30~50mm 。
6、对于每道焊缝的焊接应连续,不得间断,以确保其有合适的层间
温度。
7、每道焊层清除焊渣后必须用钢丝刷清理干净,以免焊缝夹渣,也
可及时发现焊接过程中可能产生的热裂纹。
8、手工焊时焊条的摆动幅度应小于所用焊条直径的3倍。
9、焊接过程中应避免“弧伤”(由于引弧不当等原因可,引起电弧击
伤母材或焊缝表面的现象),因其使铸钢件局部区域淬硬,且应力集中,极易产生微裂纹。
10、焊后应立即用石棉布将焊接部位包裹(应不少于2层)起来,以
保温缓冷。
六、焊后处理
1、当艉柱铸钢件的对接焊缝焊接完成后,应在条件允许的范围内对
其进行整体或局部600~650℃退火热处理,以消除焊接应力,防止裂纹的产生。
2、在退火处理完成后(如果有的话),对焊缝进行无损探伤,一般应
做100%的UT 和100%的MT ,以确保焊缝质量达到要求。
本工艺由国际焊接工程师 余炳泉 编写
2010年10月26日