CN114012218A - 一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 - Google Patents
一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114012218A CN114012218A CN202111202607.4A CN202111202607A CN114012218A CN 114012218 A CN114012218 A CN 114012218A CN 202111202607 A CN202111202607 A CN 202111202607A CN 114012218 A CN114012218 A CN 114012218A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- weld
- treatment method
- service life
- remelting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 108
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- NGONBPOYDYSZDR-UHFFFAOYSA-N [Ar].[W] Chemical compound [Ar].[W] NGONBPOYDYSZDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/32—Accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，包括以下步骤：步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数；步骤二、获取目标焊缝；步骤三、调整焊枪与母材之间的角度；步骤四、调整焊枪与焊接方向之间的角度；步骤五、对目标焊缝的焊趾处进行重熔焊。本发明通过钨极氩弧焊对船体结构高应力区域疲劳热点处的成型焊缝根部进行适当的重熔，就可以满足上述所有要求，因为这种对焊缝根部的重熔本质上是一种焊接工作，对于船舶制造厂来讲操作相对简单，同时只要前期在焊接实验室内完成该焊接工艺的测评，在实际施工过程中就无需反复测量，而且当焊缝重熔后成型不好时，可以再次重熔甚至是去除焊缝重新焊接，减少了换板的风险。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法。
背景技术
在LNG船诞生以来，其超高的疲劳寿命要求(一般为40年)，一直是LNG船结构设计和建造的难点。在设计阶段在结构形式已固化的前提下，只能通过增加目标区域的板厚来实现疲劳寿命的增加，但这与船舶轻量化设计的要求相悖。因此，常规的做法都是在设计阶段达到一定疲劳寿命要求，一般为20年以上即可，无需完全满足，而后通过在建造阶段采用一些施工工艺来提高结构疲劳寿命。常用的用来提高结构疲劳寿命的施工工艺为打磨的方法，即砂轮打磨和趾端打磨，从而优化焊缝的几何形状和去除缺陷。但采用打磨的方式来提高疲劳寿命有很多不利因素，如在打磨过程中可能会产生局部的表面高温，由于大量冷金属的存在，在砂轮的下面会发生快速的冷却从而产生裂纹和淬硬，即便没有产生裂纹，也可能会产生硬的、有裂纹倾向的没有回火的马氏体组织，或是在较低温度下产生的软化的过回火马氏体组织。而且在采用打磨的方式来提高结构疲劳寿命时，随着时间的流逝，因使用环境和打磨精度方面的影响，会降低该方法提高疲劳寿命的效果。为了保证打磨精度必须对打磨前、打磨过程中以及打磨后的焊缝形态进行严密的监控及测量，如发现焊趾打磨过量，不但不会提高疲劳寿命反而会减少设计寿命，就只能进行换板处理，引起建造成本和建造周期的增加。因此，一种既能提高结构疲劳寿命，又简单易行，同时又不会产生较大换板风险的施工工艺，就显得尤为重要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，用于解决现有技术中由于焊缝几何形状不规则而产生应力集中的问题，从而提高目标区域的疲劳寿命。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，包括以下步骤：
步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数；
步骤二、获取目标焊缝；
步骤三、调整焊枪与母材之间的角度；
步骤四、调整焊枪与焊接方向之间的角度；
步骤五、对目标焊缝的焊趾处进行重熔焊。
作为优选的技术方案，所述步骤二中，目标焊缝为焊接板与母材之间的焊缝，焊接板与母材垂直。
作为优选的技术方案，所述步骤三中，焊枪的轴线与母材之间的夹角为60-90度。
作为优选的技术方案，所述步骤四中，焊枪向焊接前进方向的反向倾斜，焊枪的轴线与竖直方向的夹角为10度。
作为优选的技术方案，所述步骤五中，焊枪为钨极氩弧焊焊枪，焊枪的端部与焊趾之间的距离为0.5-1毫米。
作为优选的技术方案，所述步骤五中，重熔焊所形成的焊缝为光滑的内圆弧形。
作为优选的技术方案，所述步骤五中，焊接电流、焊接电压、焊接速度由步骤一测试获得。
本发明通过钨极氩弧焊对船体结构高应力区域疲劳热点处的成型焊缝根部进行适当的重熔，就可以满足上述所有要求，因为这种对焊缝根部的重熔本质上是一种焊接工作，对于船舶制造厂来讲操作相对简单，同时只要前期在焊接实验室内完成该焊接工艺的测评，在实际施工过程中就无需反复测量，节省建造周期。而且当焊缝重熔后成型不好时，可以再次重熔甚至是去除焊缝重新焊接，减少了换板的风险。
如上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明操作简单，只要前期在焊接实验室内完成该焊接工艺的测评，在实际施工过程中就无需反复测量，节省建造周期。
(2)本发明当焊缝重熔后成型不好时，可以再次重熔甚至是去除焊缝重新焊接，减少了换板的风险，有一定的试错空间，节约建造成本。
附图说明
图1显示为钨极氩弧焊焊枪与焊趾位置关系结构示意图。
图2显示为钨极氩弧焊焊枪与母材角度关系结构示意图。
图3显示为钨极氩弧焊焊枪与垂直轴角度关系结构示意图。
图4显示为重熔焊成型的局部放大图。
其中，附图标记具体说明如下：焊枪1、焊趾2、母材3、焊接板4。
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。
请参阅图1至图4。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”及“一”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。
本发明提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，包括以下步骤：
步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数。
步骤二、获取目标焊缝，目标焊缝为焊接板4与母材3之间的焊缝，焊接板4与母材3垂直。
步骤三、调整焊枪1与母材3之间的角度，焊枪1的轴线与母材3之间的夹角为60-90度，以确保重熔的区域在合理的范围内，既不会太大而产生过多的热输入，也不会太小而影响改善效果。
步骤四、调整焊枪1与焊接方向之间的角度，焊枪1向焊接前进方向的反向倾斜，焊枪1的轴线与竖直方向的夹角为10度，以确保重熔区域的焊脚根部成型良好。
步骤五、对目标焊缝的焊趾2处进行重熔焊，焊枪1为钨极氩弧焊焊枪1，焊接电流、焊接电压、焊接速度由步骤一测试获得。焊枪1的端部与焊趾2之间的距离为0.5-1毫米，重熔焊所形成的焊缝为光滑的内圆弧形。
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 (7)
1.一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数；
步骤二、获取目标焊缝；
步骤三、调整焊枪与母材之间的角度；
步骤四、调整焊枪与焊接方向之间的角度；
步骤五、对目标焊缝的焊趾处进行重熔焊。
2.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤二中，目标焊缝为焊接板与母材之间的焊缝，焊接板与母材垂直。
3.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤三中，焊枪的轴线与母材之间的夹角为60-90度。
4.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤四中，焊枪向焊接前进方向的反向倾斜，焊枪的轴线与竖直方向的夹角为10度。
5.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤五中，焊枪为钨极氩弧焊焊枪，焊枪的端部与焊趾之间的距离为0.5-1毫米。
6.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤五中，重熔焊所形成的焊缝为光滑的内圆弧形。
7.如权利要求1所述的一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，其特征在于，所述步骤五中，焊接电流、焊接电压、焊接速度由步骤一测试获得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111202607.4A CN114012218A (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111202607.4A CN114012218A (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114012218A true CN114012218A (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=80056171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111202607.4A Pending CN114012218A (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114012218A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS569088A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-29 | Hitachi Ltd | Bead shaping method and welding torch for laser welding |
| CN101270459A (zh) * | 2007-12-29 | 2008-09-24 | 大连交通大学 | 焊趾tig重熔后跟随激冷处理改善焊接接头疲劳强度的方法 |
| CN102407397A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-11 | 海波重型工程科技股份有限公司 | 提高正交异性钢桥面板焊接接头疲劳强度的施工方法 |
| CN112589238A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 上海江南长兴造船有限责任公司 | 一种提高lng船cm节点疲劳强度的方法 |
-
2021
- 2021-10-15 CN CN202111202607.4A patent/CN114012218A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS569088A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-29 | Hitachi Ltd | Bead shaping method and welding torch for laser welding |
| CN101270459A (zh) * | 2007-12-29 | 2008-09-24 | 大连交通大学 | 焊趾tig重熔后跟随激冷处理改善焊接接头疲劳强度的方法 |
| CN102407397A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-11 | 海波重型工程科技股份有限公司 | 提高正交异性钢桥面板焊接接头疲劳强度的施工方法 |
| CN112589238A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 上海江南长兴造船有限责任公司 | 一种提高lng船cm节点疲劳强度的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 吴连强等: "延长焊接接头疲劳寿命的方法", 《电焊机》 * |
| 李瑞武等: "焊趾TIG重熔对钛合金T型接头疲劳性能影响", 《材料开发与应用》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104858555A (zh) | 压力管道焊接工艺 | |
| JP2007105870A (ja) | 穴の修復方法及びこれに関する部材 | |
| RU2676542C2 (ru) | Способ дуговой точечной сварки и сварочный аппарат для его осуществления | |
| CN106583881A (zh) | 一种铸铁弧焊修复的方法 | |
| Xu et al. | Statistical modelling of weld bead geometry in oscillating arc narrow gap all-position GMA welding | |
| JP4751484B1 (ja) | 溶接継手の疲労特性改善打撃処理装置、疲労特性改善方法および疲労特性が改善された溶接継手の製作方法 | |
| CN103406667B (zh) | 一种不锈钢薄板角焊缝的激光焊接方法及其夹具 | |
| CN113172361B (zh) | 风力发电机组轮毂焊接修复方法及系统 | |
| CN110788466B (zh) | 空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法 | |
| KR20150029598A (ko) | 용접된 부품 및 그 제조 방법 | |
| CN109128444A (zh) | 防止蒸汽头板焊接变形的焊接方法及装置 | |
| KR20190082734A (ko) | 용접 방법 및 용접 구조체 | |
| CN114012218A (zh) | 一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法 | |
| TW201446393A (zh) | 管件銲接用內襯套管 | |
| CN102658428A (zh) | 20CrMnTi渗碳钢与球墨铸铁异种材料激光焊接方法 | |
| CN112676677B (zh) | 跨坐式单轨车构架底板预组件的制备方法 | |
| CN114939709A (zh) | 一种工程机械用高强钢q690d的焊接方法 | |
| CN208961197U (zh) | 防止蒸汽头板焊接变形的焊接装置 | |
| CN109909645B (zh) | 一种厚板单面填充焊接接头残余应力变形控制方法 | |
| CN113070548A (zh) | 一种焊缝防开裂焊接方法 | |
| CN105000027A (zh) | 轨道车辆转向架构架用弹簧筒及其组焊工艺 | |
| CN112025096A (zh) | 一种不锈钢水冷基座环及其焊接工艺方法 | |
| CN113732550A (zh) | 基于细丝气体保护焊接的低碳微合金钢焊接性评估方法 | |
| CN113732554B (zh) | 基于气体保护药芯焊丝的低碳微合金钢焊接性评估方法 | |
| CN115178963B (zh) | 一种整体叶盘的焊接修补方法及修补装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220208 |