CN110181189A - 一种cm节点坡口的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶建造技术领域，公开了一种CM节点坡口的焊接方法，用于将开有单面V型坡口的第一板焊接于第二板上，包括步骤：S1、对所述第一板的所述坡口进行局部减小角度处理；S2、将所述第一板置于所述第二板上，在所述第一板的背离所述坡口的一侧安装衬垫结构，从所述第一板的开有所述坡口的一侧进行焊接。本发明公开的CM节点坡口的焊接方法，通过对第一板的V型坡口进行局部减小角度处理，增大了第一板与第二板之间的间隙，然后在第一板背离坡口的一侧安装衬垫结构，从第一板的开有坡口的一侧进行焊接，能够实现CM节点单面焊双面成型的效果，坡口减小角度处理位置处避免碳刨清根，有效提高焊接效率、减少打磨、减少资源的消耗。

Description

一种CM节点坡口的焊接方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种CM节点坡口的焊接方法。

背景技术

船舶建造中存在大量的CM节点全焊透角焊缝焊接，如图1所示，焊接时将开有坡口的第一板1＇焊接于第二板2＇上。焊接过程如图1-图4所示，通过焊接工具的焊丝或焊条4＇将第一板1＇的开有坡口的一侧进行焊接，然后将第一板1＇的背离坡口的一侧进行碳刨清根处理；之后再将该侧进行焊接。现有的CM节点全焊透角焊缝基本都是采用需碳刨清根的双面单边V型全焊透坡口和单面单边V型全焊透坡口，在焊接过程中存在以下问题：

1、现有的CM节点单面单边V型坡口或CM节点双面单边V型坡口，由于装配间隙要求0mm-3mm，所以无法实现单面焊双面成型，需要碳刨清根双面焊接；

2、碳刨清根需要消耗大量的碳棒、压缩空气、电能，同时碳刨的烟尘、弧光不仅会污染环境，还会对工人的身体健康造成一定影响；

4、碳刨清根双面焊接，需要使用较多的焊接材料，增加材料和人工成本；

5、过大的焊接量容易引起焊接变形，增加后续的火工矫正工作；

6、CM节点全焊透角焊缝通常有一侧是空间狭小位置，不方便施工，特别是狭小空间碳刨、焊接时的通风、照明难以满足要求，增加施工难度。

因此，亟需设计一种CM节点坡口的焊接方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种CM节点坡口的焊接方法，能够实现单面焊双面成型的效果，坡口减小角度处理位置处避免碳刨清根，提高焊接效率和质量，减少打磨量，有效减少了资源的消耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种CM节点坡口的焊接方法，用于将开有单面V型坡口的第一板焊接于第二板上，包括步骤：

S1、对所述第一板的所述坡口进行局部减小角度处理；

S2、将所述第一板置于所述第二板上，在所述第一板的背离所述坡口的一侧安装衬垫结构，从所述第一板的开有所述坡口的一侧进行焊接。

该CM节点坡口的焊接方法，通过对第一板的单面V型坡口进行局部减小角度处理，增大了第一板与第二板之间的间隙，然后在第一板背离坡口的一侧安装衬垫结构，从第一板的开有坡口的一侧进行焊接，能够实现单面焊双面成型的效果，坡口减小角度处理位置处避免碳刨清根，提高焊接效率与质量，减少打磨量，有效减少了资源的消耗。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述第一板沿其长度方向包括依次设置的第一段、第二段和第三段，所述第二段的坡口进行减小角度处理。通过对第二段的坡口进行减小角度处理，增大了第二段与第二板之间的间隙，避免碳刨清根，节约能源。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，在步骤S2的焊接结束后，对所述第一段和所述第三段的背离所述坡口的一侧进行碳刨清根后进行焊接。该设置便于第一板和第二板装配、定位，同时对第一段和第三段进行有效焊接。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述第一段、所述第三段与所述第二板之间的间隙L1为0mm-3mm。该设置限制了第一段、第三段与第二板之间的间隙，保证与第二板的装配和定位精度。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述第二段与所述第二板之间的间隙为L2为6mm-10mm。该设置能够实现单面焊双面成型的焊接效果。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述衬垫结构的截面为圆形或环形结构。该结构在焊接过程中，能够便于安装、固定，保证焊缝成型，而且焊接较为美观。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述衬垫结构的外径为8mm-15mm。该设置能够使得衬垫结构位于第一板的背离坡口的一侧，避免焊缝熔融金属的流出。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述衬垫结构为陶瓷衬垫或铜衬垫。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，所述第一段和所述第三段的长度为50mm-100mm。该设置便于对第一段和第三段的安装固定。

作为上述CM节点坡口的焊接方法的一种优选方案，在步骤S2的焊接结束后将所述衬垫结构取下，或者将所述第一板与所述第二板之间进行多道焊接后将所述衬垫结构取下。该步骤便于焊接的顺利进行。

本发明的有益效果：

本发明提出的CM节点坡口的焊接方法，通过对第一板的坡口进行局部减小坡口角度处理，增大了第一板与第二板之间的间隙，然后在第一板背离坡口的一侧安装衬垫结构，从第一板的开有坡口的一侧进行焊接，能够实现单面焊双面成型的效果，坡口减小角度处理位置处避免碳刨清根，提高焊接效率和质量，减少打磨量，有效减少了资源的消耗。

附图说明

图1是现有技术中提供的第一板与第二板待焊接的结构示意图；

图2是现有技术中提供的第一板的开有坡口的一侧与第二板待焊接的结构示意图；

图3是现有技术中提供的第一板的背离坡口的一侧碳刨清根的结构示意图；

图4是现有技术中提供的第一板的背离坡口的一侧焊接后的结构示意图；

图5是本发明提供的第一板与第二板焊接的结构示意图；

图6是本发明提供的第一段与第二板的待焊接的结构示意图；

图7是本发明提供的第二段与第二板的待焊接的结构示意图；

图8是本发明提供的第二段的背离坡口的一侧安装衬垫结构的结构示意图；

图9是本发明中提供的第二段的开有坡口的一侧与第二板焊接的结构示意图；

图10是本发明中提供的第二段与第二板焊接后的结构示意图；

图11是本发明提供的第一段的背离坡口的一侧安装衬垫结构的结构示意图；

图12是本发明中提供的第一段的开有坡口的一侧与第二板焊接的结构示意图；

图13是本发明中提供的第一段的背离坡口的一侧碳刨清根的结构示意图；

图14是本发明中提供的第一段的背离坡口的一侧焊接后的结构示意图。

图中：

1、第一板；11、第一段；12、第二段；13、第三段；2、第二板；3、衬垫结构；4、焊丝或焊条；

1＇、第一板；2＇、第二板；4＇、焊丝或焊条。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供一种CM节点坡口的焊接方法，适用于船舶制造领域CM节点全焊透角焊缝的焊接。如图5所示，该焊接方法用于将开有坡口的第一板1焊接于第二板2上，包括以下步骤：

S1、对第一板1的单面V型坡口进行局部减小角度处理。

如图5所示，第一板1沿其长度方向包括依次设置的第一段11、第二段12和第三段13，本实施方式中，第一段11、第二段12和第三段13为一体结构。第一段11和第三段13位于第一板1的背面带横向结构位置，第二段12位于第一板1的背面无横向结构位置。首先第一板1沿其长度方向整条开设坡口，该坡口的角度为第一段11和第三段13要求的坡口，然后再在第二段12已开设好的坡口上保证坡口宽度不变，进行减小坡口角度处理。通过对第二段12的坡口进行减小角度处理，增大了第二段12与第二板2之间的间隙，在焊接过程中避免碳刨清根，节约能源；第一段11和第三段13不作减小坡口角度处理有利于对第一板1的安装固定，以便于第二段12与第二板2之间的间隙增大。

优选地，第一段11和第三段13的长度为50mm-100mm。该设置便于对第一段11和第三段13的安装固定。第二段12的长度在此不作限定。第一段11、第三段13与第二板2之间的间隙L1为0mm-3mm。该设置限制了第一段11和第三段13分别与第二板2之间的间隙，保证与第二板2的装配和定位精度。以第一段11为例，如图6所示，第一段11与第二板2之间的待焊接的装配参数已列入表1中。第二段12的坡口经过减小坡口角度处理后，如图7所示，第二段12与第二板2之间的间隙L2为6mm-10mm。该设置能够实现单面焊双面成型的焊接效果。图6和图7的各参数已在表1中列出，如表1所示。

表1：第一段、第二段以及第三段与第二板之间待装配的结构参数

S2、将第一板1置于第二板2上，在第一板1的背离坡口的一侧安装衬垫结构3，从第一板1的开有坡口的一侧进行焊接。

衬垫结构3安装于第一板1的背离坡口的一侧，衬垫结构3分别与第一板1和第二板2接触。

具体的，第一板1置于第二板2上，第一段11和第三段13在背离坡口侧采用卡码和定位焊固定于第二板2上，第二段12在背离坡口侧采用卡码固定。第二段12与第二板2的焊接过程，如图8-图10所示，在第二段12的背离坡口的一侧安装衬垫结构3，通过焊接工具的焊丝或焊条4将第二段12的开有坡口的一侧焊接与第二板2，然后再将衬垫结构3取下，如图10为焊接后的效果。

第一段11和第三段13的焊接过程类似，以第一段11的焊接过程为例进行说明，如图11-图14所示，在第一段11的背离坡口的一侧安装衬垫结构3，通过焊丝或焊条4焊接第一段11的开有坡口的一侧，然后对第一段11的背离坡口的一侧进行碳刨清根后进行焊接，以将第一段11焊接与第二板2上，该设置便于第一段11和第二板2的装配、定位，同时对第一段11和第二板2进行有效焊接。

对于各段的焊接顺序，本实施方式中，首先焊接第二段12，然后再焊接第一段11或第三段13，通过将第二段12焊接于第二板2上，便于对第一板1的固定，而且对第一段11或第三段13的焊接较为方便。具体的可以根据需求进行顺序的调整。

优选地，衬垫结构3的截面为圆形或环形结构。该结构在焊接过程中，能够便于安装、固定，保证焊缝成型，而且焊接较为美观。由于第二段12与第二板2之间的间隙为6mm-10mm，衬垫结构3的外径为8mm-15mm。该设置能够使得衬垫结构3位于第一板1的背离坡口的一侧，避免焊缝熔融金属的流出。

衬垫结构3可以为陶瓷衬垫，陶瓷衬垫具有较好的耐高温特性，但是在焊接过程中，焊液仍然能够对陶瓷衬垫进行局部融化，进而使得通过单面焊实现双面成型的焊接效果。本实施方式中，衬垫结构3为截面为圆形结构的陶瓷衬垫。

衬垫结构3还可以为铜衬垫。优选地，铜衬垫为截面为环形结构，在焊接过程中，铜衬垫内部流通有冷却介质，能够对铜衬垫进行降温，避免铜的温度过高，过度被熔融金属熔化。冷却介质属于现有技术，在此不作限定。

焊接结束后将衬垫结构3取下，或者将第一板1与第二板2之间进行多道焊接后将衬垫结构3取下。该步骤便于焊接的顺利进行。

该CM节点坡口的焊接方法，通过对第一板1的单面V型坡口进行局部减小角度处理，增大了第一板1与第二板2之间的间隙，然后在第一板1背离坡口的一侧安装衬垫结构3，从第一板1的开有坡口的一侧进行焊接，能够实现单面焊双面成型的效果，坡口角度减小处理位置处避免碳刨清根，有效减少了碳棒、压缩空气、电能等资源的消耗，降低了施工难度；同时由于可以实现单面焊双面成型，所以大大减少了焊缝层道数，减少了焊材消耗，改善施工环境，提高焊接效率和焊接质量，适用于平、横、立位置全焊透角焊缝。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种CM节点坡口的焊接方法，用于将开有单面V型坡口的第一板(1)焊接于第二板(2)上，其特征在于，包括步骤：

S1、对所述第一板(1)的所述坡口进行局部减小角度处理；

S2、将所述第一板(1)置于所述第二板(2)上，在所述第一板(1)的背离所述坡口的一侧安装衬垫结构(3)，从所述第一板(1)的开有所述坡口的一侧进行焊接。

2.根据权利要求1所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述第一板(1)沿其长度方向包括依次设置的第一段(11)、第二段(12)和第三段(13)，所述第二段(12)的坡口进行减小角度处理。

3.根据权利要求2所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，在步骤S2的焊接结束后，对所述第一段(11)和所述第三段(13)的背离所述坡口的一侧进行碳刨清根后进行焊接。

4.根据权利要求2所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述第一段(11)、所述第三段(13)与所述第二板(2)之间的间隙L1为0mm-3mm。

5.根据权利要求2所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述第二段(12)与所述第二板(2)之间的间隙L2为6mm-10mm。

6.根据权利要求5所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述衬垫结构(3)的截面为圆形或环形结构。

7.根据权利要求6所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述衬垫结构(3)的外径为8mm-15mm。

8.根据权利要求1-7中任一所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述衬垫结构(3)为陶瓷衬垫或铜衬垫。

9.根据权利要求2-7中任一所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，所述第一段(11)和所述第三段(13)的长度为50mm-100mm。

10.根据权利要求1-7中任一所述的CM节点坡口的焊接方法，其特征在于，在步骤S2的焊接结束后将所述衬垫结构(3)取下，或者将所述第一板(1)与所述第二板(2)之间进行多道焊接后将所述衬垫结构(3)取下。