CN113664330B - 一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，包括焊接过程，所述焊接过程采用惰性气体进行保护焊，将第一待焊接件搭接在第二待焊接件上；焊接过程的参数为焊接电流为50‑60A，焊接电压为8‑10V，焊接速度为8‑18mm/min，保护气氩气的流量为10‑15L/min，焊接枪与焊接面的垂直面的倾角为5‑15°，电源极性采用直流，且采用正接的方式进行焊接；本发明能够解决舱室壁板拐角处不同板厚过渡区域的焊接施工难题，实现了波纹角板在薄、厚板搭接过渡区域连续焊接，保证波纹角板过渡区域的焊缝质量，提高该区域的接头外观及探伤合格率，改善了施工环境、缩短了建造工期，降低了生产成本。

Description

一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别是涉及一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法。
背景技术
近年来Mark III型薄膜舱因其船舶内部空间利用率高、蒸发率低、原材料及造价低等特点受到广泛的关注，并成功运用于多艘超大型集装箱船，这些集装箱船的显著特征是具有Mark III薄膜型LNG双燃料舱，该结构建造焊接部分主要涉及主屏蔽波纹板的焊接。
波纹板通常为1.2mm板厚并带有纵、横向波形槽的304L不锈钢板，一般采用填丝钨极氩弧焊进行焊接。由于结构较为复杂，使得焊接难度较大，尤其是波纹与区域及搭接过渡区域，对焊工操作要求较高，且焊接质量难以保证。与No.96型薄膜舱的平直板的焊接相比，自动化焊接程度较低，且波纹槽区域自动化焊接难度较大，焊接质量难以保证。
主屏蔽波纹板焊接设计类型主要有3大类，第一类1.2mm厚的波纹板与1.2mm厚的波纹板搭接，第二类1.2mm厚的波纹板与2.0mm厚的不锈钢垫片搭接主要波纹板相交件，第三类是1.2mm厚的波纹板与8mm厚的不锈钢角钢搭接。
目前，对于常规波纹板带角度的角钢与波纹板搭接过渡区域，由于板厚差较大，为了获得好的熔透，避免焊缝余高不足，1.2mm波纹板与8mm不锈钢角钢焊接时电流参数需实时调节，这对焊工的操作水平要求较高。而在第三类角隅区域，特别是波纹板在薄、厚板搭接过渡区域连续焊接困难。从不锈钢角过渡到搭接的波纹板的焊接过程中，需改变电流同时不得中断焊接过程。由于不同区域的焊接参数不一致，焊接过程中需要调节焊接参数，而手工焊接的同时调节参数以较为困难，易于产生焊穿或其他缺陷，需要嵌补返修。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种波纹板与不锈角钢搭接连续焊接方法。
本发明提出一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，包括焊接过程，所述焊接过程采用惰性气体进行保护焊，将第一待焊接件搭接在第二待焊接件上；焊接过程的参数为焊接电流为50-60A，焊接电压为8-10V，焊接速度为8-18mm/min，保护气氩气的流量为10-15L/min，焊接枪与焊接面的垂直面的倾角为5-15°，电源极性采用直流，且采用正接的方式进行焊接。
优选地，焊接过程中，所述第一待焊接件与所述第二带焊接件之间装配间距为0-0.3mm。
优选地，还包括焊接前处理过程，该焊接前处理过程采用丙酮溶剂对焊接区表面60mm范围内进行清洗。
优选地，包括焊接收尾过程，所述焊接收尾过程保护气可延长3-5s关闭。
优选地，所述渣罐的底部设置有转动杆，所述转动杆的一端转动连接于所述渣罐底部，另一端转动连接于所述提拉杆。
优选地，所述平直位置焊接的焊接速度为12-18mm/min，或所述横上位置焊接的焊接速度为10-15mm/min；或所述横下焊接的焊接速度为8-14`mm/min，或所述立上位置焊接的焊接速度为10-14mm/min，或所述立下位置焊接的焊接速度为8-14mm/min，或所述仰位置焊接的焊接速度为12-15mm/min。
如上所述，本发明涉及的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，具有以下有益效果：能够解决舱室壁板拐角处不同板厚过渡区域的焊接施工难题，实现了波纹角板在薄、厚板搭接过渡区域连续焊接，保证波纹角板过渡区域的焊缝质量，提高该区域的接头外观及探伤合格率，改善了施工环境、缩短了建造工期，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明中焊枪焊接第一待焊接件和第二待焊接件时的示意图。
图2为本发明中第二待焊接件一的示意图。
图3为本发明中第一待焊接件的示意图。
图4为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于平直状态时进行焊接的示意图。
图5为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于仰焊状态时进行焊接的示意图。
图6为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于横上位置时进行焊接的主视图。
图7为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于横上位置时进行焊接的侧视图。
图8为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于横下位置时进行焊接的主视图。
图9为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于横下位置时进行焊接的侧视图。
图10为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于立上位置时进行焊接的示意图。
图11为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一处于立下位置时进行焊接的示意图。
图12为本发明中第一待焊接件和第二待焊接件一焊接时焊喉的示意图。
附图标记说明：
1、第一待焊接件；2、第二待焊接件；21、第二待焊接件一；22、第二待焊接件二；3、焊枪；12、第一搭接焊缝；13、第二搭接焊缝。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1-图12所示，本发明提供的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法的实施例，包括焊接过程，焊接过程采用惰性气体进行保护焊，将第一待焊接件1搭接在第二待焊接件2上；焊接过程的参数为焊接电流为50-60A，焊接电压为8-10V，焊接速度为12-18mm/min，保护气氩气的流量为10-15L/min，焊枪3与焊接面的垂直面的倾角α为5-15°，电源极性采用直流，且采用正接的方式进行焊接。在具体焊接时，采用的设备可以是便携式氩弧焊焊机，型号OTC TIG MINI200P I，采用的是不填丝自融钨极氩弧焊的焊接方式。
如图1所示，在本实施例中，焊接过程主要为将第一待焊接件1焊接在第二待焊接件一21上和第二待焊接件二22上。其中，第一待焊接件1为304L波纹板，板厚为1.2mm；第二待焊接件2包括第二待焊接件一21和第二待焊接件二22，其中，第二待焊接件一21为304L不锈钢，板厚为8mm；第一待焊接件1的一部分搭接在第二待焊接件一21上，另一部分搭接在第二待焊接件二22上，其中，第二待焊接件二22为304L波纹板上，板厚为1.2mm。虽然，第一待焊接件1分别搭接在不同材料、不同板厚的待焊接件上，在焊接时，焊枪3可以由第一待焊接件1与第二待焊接件二22的搭接处(也就是第二搭接焊缝13处)，一直焊接至第一待焊接件1与第二待焊接件一21的搭接处(也就是第一搭接焊缝12处)，直至焊接完成。在实践中仅需要着重考虑第一待焊接件1与第二待焊接件一21的焊接即可。
在Mark III型薄膜舱建造时，该方法能够解决舱室壁板拐角处不同板厚过渡区域的焊接施工难题，实现了波纹角板在薄、厚板搭接过渡区域(也就是第一待焊接件1、第二待焊接件一21和第二待焊接件22的)连续焊接，保证波纹角板过渡区域的焊缝质量，提高该区域的接头外观及探伤合格率，改善了施工环境、缩短了建造工期，降低了生产成本。同时，避免了1.2mm波纹板与8mm不锈钢角钢焊接时电流参数需实时调节，降低了对焊工的操作水平。
需要注意的是，第一待焊接件1与第二待焊接件2之间的搭靠间隙为0-0.3mm，或者说，焊接时第一待焊接件1与第二待焊接件2之间的搭靠间隙为0-0.3mm。由于本发明采用的是母材自融焊接，该间隙便于第一待焊接件1与第二待焊接件2的连接。
当然，为了去除焊接区域内的油污、锈、水垢等其它对焊接有害的物质。在焊接前，可采用丙酮溶剂对焊接区表面60mm范围内进行清洗。
一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，还包括焊接收尾过程，所述焊接收尾过程保护气可延长3-5s关闭。
焊接结束24小时后，进行无损检测。着色检测(PT)，检测结果满足ISO-23277焊缝无损检测-着色检测标准中合格等级要求。并且还需要经过宏观金相检查焊缝尺寸符合预期尺寸。
如图12所述，对于焊接完成后，良好的焊缝截面的尺寸要求，预期的尺寸要求，其中，对于形成的焊缝，焊喉a≥0.8mm，焊缝宽度3≤W≤5.2mm，焊透宽度La≥2.0mm，熔深P≥0.5mm。
在实践过程中，第一待焊接件1与第二待焊接件2之间的相对位置不同，焊接的最佳速度也存在着不同，焊接的重点位置在于第一待焊接件1与第二待焊接件一21之间的焊接。下面以第一待焊接件1为厚度为1.2mm的304L波纹板，其中，该波纹板的长×宽为100mm×250mm；第二待焊接件一21为厚度为8mm的304L不锈钢板，其中，该不锈钢板的长×宽为150mm×250mm为例，进行焊接。
如图4所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的厚度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的厚度方向一致。该第一待焊接件1的下端面贴紧第二待焊接件一21的上端面，第一搭接焊缝12位于第二待焊接件一21的上端面。此时，可以称作两个待焊接件位于平直位置，同时，焊接速度优选为12-18mm/min。
如图5所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的厚度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的厚度方向一致。该第一待焊接件1的上表面贴紧第二待焊接件一21的下端面，第一搭接焊缝12位于第二待焊接件一21的下端面。此时，可以称作两待焊接件为仰焊位置，同时，焊接速度为12～15mm/min。
如图6和图7所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的宽度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的宽度方向一致。其中，第一待焊接件1的前端面为150mm×250mm的端面，第二待焊接件一21的后端面为100mm×250mm的端面，第一待焊接件1的前端面与第二待焊接件一21的后端面贴紧，第一搭接焊缝12位于第二待焊接件一21的前端面中上部，焊接时，焊接方向沿着第一待焊接件1与第二待焊接件一21的长度方向，也就是如图6中箭头方向所示的左右方向。此时，两块待焊接件处于横上位置，焊接速度为10-15mm/min。
如图8和图9所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的宽度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的宽度方向一致。其中，第一待焊接件1的前端面为150mm×250mm的端面，第二待焊接件一21的后端面为100mm×250mm的端面，第一待焊接件1的前端面与第二待焊接件一21的后端面贴紧，第一搭接焊缝12位于第二待焊接件一21的前端面中下部。焊接时，焊接方向沿着第一待焊接件1与第二待焊接件一21的长度方向，也就是如图8中箭头方向所示的左右方向。此时，两块待焊接件处于横下位置，焊接速度为8-14mm/min。
如图10所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的长度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的长度方向一致。其中，第一待焊接件1的前端面为150mm×250mm的端面，第二待焊接件一21的后端面为100mm×250mm的端面，第一待焊接件1的前端面与第二待焊接件一21的后端面贴紧，焊接时，焊接方向沿着第一待焊接件1与第二待焊接件一21的长度方向，也就是如图10中箭头所示的上下方向。此时，两块待焊接件处于立上位置，焊接速度为10-14mm/min。
如图11所示，第一待焊接件1的竖直方向(也就是上下方向)与该第一待焊接件1的长度方向一致，第二待焊接件一21的竖直方向(也就是上下方向)与该第二待焊接件一21的长度方向一致。其中，第一待焊接件1的前端面为150mm×250mm的端面，第二待焊接件一21的后端面为100mm×250mm的端面，第一待焊接件1的前端面与第二待焊接件一21的后端面贴紧。焊接时，焊接方向沿着第一待焊接件1与第二待焊接件一21的长度方向，也就是如图11中箭头所示的上下方向。此时，两块待焊接件处于立下位置，焊接速度为8-14mm/min。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，其特征在于，包括焊接过程，所述焊接过程采用惰性气体进行保护焊，将第一待焊接件(1)搭接在第二待焊接件(2)上；第二待焊接件(2)包括第二待焊接件一(21)，其中，所述第一待焊接件(1)为1.2mm板厚的不锈钢波纹板，所述第二待焊接件一(21)为8mm板厚的不锈钢板；焊接过程的参数为焊接电流为50-60A，焊接电压为8-10V，焊接速度为8-18mm/min，保护气氩气的流量为10-15L/min，焊枪(3)与焊接面的垂直面的倾角为5-15°，电源极性采用直流，且采用正接的方式进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，其特征在于，焊接过程中，所述第一待焊接件(1)与所述第二待焊接件(2)之间装配间距为0-0.3mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，其特征在于，还包括焊接前处理过程，该焊接前处理过程采用丙酮溶剂对焊接区表面半径为60mm范围内进行清洗。
4.根据权利要求1所述的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，其特征在于，包括焊接收尾过程，所述焊接收尾过程保护气可延长3-5s关闭。
5.根据权利要求1所述的一种燃料舱波纹板与角钢过渡区域连续焊接方法，其特征在于，平直位置焊接的焊接速度为12-18mm/min，或横上位置焊接的焊接速度为10-15mm/min；或横下焊接的焊接速度为8-14mm/min，或立上位置焊接的焊接速度为10-14mm/min，或立下位置焊接的焊接速度为8-14mm/min，或仰焊位置焊接的焊接速度为12-15mm/min。
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