CN114871541A - 一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法及船舶 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法及船舶，选取两个薄板并处理两个薄板的坡口为I型坡口，平对接装配两个薄板，并且使两个薄板之间的装配间隙为预定间隙值。在装配间隙处进行定位点焊，沿装配间隙的长度方向焊接并固定两个薄板，完成对应船舶部件的小组立部件的对接拼焊。本申请能够在避免焊穿的前提下，能够一次完成焊接，不需后续进行修复，节约工序。并且不需要另外的开坡口工序，采用不开坡口、以及焊前预留固定装配间隙的方式进行平对接焊接。使用低合金高强钢配套药芯焊丝，搭配合理焊接电流、焊接电压、焊接速度，对薄板母材进行焊接，解决低合金高强钢薄板焊接质量控制、变形控制等难题，并提高生产效率和节约制作成本。

Description

一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法及船舶

技术领域

本申请涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法及船舶。

背景技术

目前船舶结构中的主船体结构轻次围壁及次要甲板结构等均采用低合金高强钢薄板，薄板的厚度为3-4mm。在进行薄板焊接时，需要对变形控制进行精确的控制。

当前对薄板进行焊接时，均采用单边V型坡口。在焊接时存在坡口装配间隙过大的问题，则会导致焊穿从而影响焊缝质量、焊接变形大不满足变形控制精度等问题。并且单边V型坡口依靠常规的火焰切割无法完成，必须采用铣边机进行处理，工作量大且影响船舶建造效率。若发生焊缝质量不合格或者发生焊穿等情况时，需要对薄板进行修复或者再加工等操作，严重影响了建造效率，并且浪费人力财力。

综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其能够解决低合金高强钢薄板焊接质量控制、变形控制等难题，并提高生产效率和节约制作成本。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种船舶，在船舶的小组立阶段采用上述船舶薄板小组立平对接装配焊接方法进行装配焊接。

第一方面，提供了一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，包括以下步骤：

S1、选取两个薄板进行对应船舶部件的小组立，分别处理两个所述薄板的坡口为I型坡口，以使所述坡口处的厚度与所述薄板的板厚相同。

S2、平对接装配两个所述薄板，并且使两个所述薄板之间的装配间隙为预定间隙值。

S3、在所述装配间隙处进行定位点焊，以限定两个所述薄板的相对位置。

S4、沿所述装配间隙的长度方向进行焊接并固定两个所述薄板，完成对应船舶部件的小组立部件的对接拼焊。

在一种实施方式中，在步骤S2中，所述使两个所述薄板之间的装配间隙为预定间隙值包括：在所述装配间隙内设置多个塞片，多个所述塞片沿所述装配间隙的长度方向布置。所述塞片的厚度与所述装配间隙相对应。

在一种实施方式中，在一种实施方式中，所述预定间隙值为1-1.5mm。

在一种实施方式中，在步骤S2中，所述平对接装配两个所述薄板包括：

将两个所述薄板平铺并固定于焊接平台上，使两个所述薄板的坡口处相对设置，两个所述薄板的错边量小于等于0.5mm。

在一种实施方式中，在步骤S4中，所述焊接并固定两个所述薄板包括：

分别对所述装配间隙的正面和反面进行焊接，以将两个所述薄板进行固定，并避免焊穿。

所述装配间隙的正面焊接参数为：焊接电流为110-130A，焊接电压为23-26V，焊接速度为30-40cm/min。

所述装配间隙的反面焊接参数为：焊接电流为120-140A，焊接电压为24-27V，焊接速度为30-40cm/min。

在一种实施方式中，在完成正面焊接后，在进行反面焊接之前，使用砂轮片对所述装配间隙处进行清根。

在一种实施方式中，对所述装配间隙的正面和反面进行焊接时，均采用右焊法。焊枪摆动幅度为0.5-1mm，摆动频率为30次/min。

在一种实施方式中，在步骤S1中，所述分别处理两个所述薄板的坡口为I型坡口包括：

清理所述坡口两侧20-30mm内的铁锈、油污，以使所述坡口处漏出金属光泽。通过烘干的方式去除所述坡口处的水汽，同时通过烘干的方式对所述坡口处进行焊前预热。

在一种实施方式中，在步骤S3中，所述在所述装配间隙处进行定位点焊包括：

采用气体保护焊进行点焊以将两个所述薄板进行定位，所述点焊的间距为130-160mm，每个所述点焊的长度为20-30mm。

根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括主甲板和次要甲板，所述次要甲板的小组立阶段采用如第一方面提供的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法进行装配焊接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，在船舶甲板的小组立阶段，将薄板进行装配后焊接，能够在避免焊穿的前提下，能够一次完成焊接，不需后续进行修复，节约工序。并且不需要另外的开坡口工序，采用不开坡口、以及焊前预留固定装配间隙的方式进行平对接焊接。使用低合金高强钢配套药芯焊丝，搭配合理的焊接电流、焊接电压、焊接速度，对薄板母材进行焊接，解决了低合金高强钢薄板焊接质量控制、变形控制等难题，并提高生产效率和节约制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法的流程图；

图2为图1中船舶薄板小组立平对接装配焊接方法的立体结构示意图；

图3为图2中船舶薄板小组立平对接装配焊接方法的薄板的俯视图；

图4为图3中船舶薄板小组立平对接装配焊接方法的薄板的A-A剖面图。

附图标记说明：

1、焊接平台；2、薄板；3、压板；4、导轨；5、焊机；6、正面焊道；7、反面焊道。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

根据本申请的第一方面，参见图1和图2，首先提供一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，包括以下步骤：

S1、选取两个薄板2进行对应船舶部件的小组立，分别处理两个薄板2的坡口为I型坡口，以使坡口处的厚度与薄板2的板厚相同。

通过I型坡口的设置，使坡口处的厚度与薄板2的板厚相同，能够防止薄板2焊穿，从而保证焊缝质量。

S2、平对接装配两个薄板2，并且使两个薄板2之间的装配间隙为预定间隙值。

S3、在装配间隙处进行定位点焊，以限定两个薄板2的相对位置。

S4、沿装配间隙的长度方向进行焊接并固定两个薄板2，完成对应船舶部件的小组立部件的对接拼焊。

需要说明的是，在焊接时采用气体保护焊的二氧化碳焊机5，并且通过控制系统控制焊接电流、电弧电压、焊接速度和送丝速度。并且能够灵活调节焊枪的摆动幅度和焊机5的行走速度。保护气体采用纯度大于等于99.97％的CO₂气体，焊丝采用等强匹配的Φ1.0mm的低合金高强钢药芯焊丝，气体流量为15-25L/min。

本实施例中选取的薄板2为：低合金高强钢，屈服强度大于等于390MPa，板厚为3-4mm，具体的，选取厚度为3mm的薄板。

本申请提供的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，在船舶甲板的小组立阶段，将薄板进行装配后焊接，能够在避免焊穿的前提下，能够一次完成焊接，不需后续进行修复，节约工序。并且不需要另外的开坡口工序，采用不开坡口、以及焊前预留固定装配间隙的方式进行平对接焊接。使用低合金高强钢配套药芯焊丝，搭配合理的焊接电流、焊接电压、焊接速度，对薄板母材进行焊接，解决了低合金高强钢薄板焊接质量控制、变形控制等难题，并提高生产效率和节约制作成本。

在一种实施方式中，在步骤S1中，分别处理两个薄板2的坡口为I型坡口包括：清理坡口两侧20-30mm内的铁锈、油污，以使坡口处漏出金属光泽。通过烘干的方式去除坡口处的水汽，并且烘干同时还能对坡口处进行焊前预热，能够起到减少工序的作用，并且能够有效提高焊接质量。

在一种实施方式中，预定间隙值为1-1.5mm。本实施例中提供的预定间隙值根据现场的多次试验得出的优选结果，能够保证焊缝质量的同时，防止焊穿的发生。

在一种实施方式中，在步骤S2中，使两个薄板2之间的装配间隙为预定间隙值包括：在装配间隙内设置多个塞片，多个塞片沿装配间隙的长度方向布置。塞片的厚度与装配间隙相对应。

需要说明的是，在完成步骤S2后，取出多个塞片。

在一种实施方式中，在步骤S2中，平对接装配两个薄板2包括：将两个薄板2平铺并固定于焊接平台1上，使两个薄板2的坡口处相对设置，两个薄板2的错边量小于等于0.5mm。

具体的，如图2和图3所示，将两个薄板2平铺设于焊接平台1，并且将两个压板3分别压设于两个薄板2上，使薄板2固定于焊接平台1与压板3之间，防止焊接时发生移动，保证装配间隙的精度。

在一种实施方式中，在步骤S3中，在装配间隙处进行定位点焊包括：采用气体保护焊进行点焊以将两个薄板2进行定位，定位点焊采用与固定焊接相同的焊接工艺要求。点焊的间距为130-160mm，每个点焊的长度为20-30mm，能够保证两个薄板2之间的装配定位更加牢固，防止在正式焊接前两个薄板2之间发生位移，能够保证装配间隙的控制更加精确。

在一种实施方式中，在步骤S4中，焊接并固定两个薄板2包括：分别对装配间隙的正面和反面进行焊接，通过正面焊道6和反面焊道7将两个薄板2进行固定。

装配间隙的正面焊接参数为：焊接电流为110-130A，焊接电压为23-26V，焊接速度为30-40cm/min。

装配间隙的反面焊接参数为：焊接电流为120-140A，焊接电压为24-27V，焊接速度为30-40cm/min。

通过将反面焊接的参数稍大于正面焊接的参数，能够保证反面焊缝与正面焊缝之间能够充分熔合，进一步保证焊接质量。

需要说明的是，如图2所示，在一侧的压板3上设置导轨4，焊机5的机架通过滚轮在导轨4上移动，通过导轨4的设置能够保证焊接轨迹与装配间隙的长度一致。并且通过控制系统对机架的移动速度进行控制，从而精确控制焊接速度，防止速度过慢造成焊穿等问题。

在一种实施方式中，如图4所示，在完成正面焊接后，在进行反面焊接之前，使用砂轮片对装配间隙处的正面焊道6进行清根，消除正面焊道6的焊缝根部的缺陷，如气孔、凹坑、杂质等，确保在反面焊接前，焊接坡口的质量。

在一种实施方式中，对装配间隙的正面和反面进行焊接时，均采用右焊法，控制焊层厚度为2-4mm。保证焊缝一次成型。焊枪摆动幅度为0.5-1mm，摆动频率为30次/min。采用右焊法能够保证得到较好的熔深的前提下，还能进一步提高焊接速度。

需要说明的是，焊枪与焊件之间的倾斜角度不宜过大，本实施例中保持70-80°，以保证气体对熔池的充分保护。

根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括主甲板和次要甲板，次要甲板的小组立阶段采用如第一方面提供的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法进行装配焊接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取两个薄板进行对应船舶部件的小组立，分别处理两个所述薄板的坡口为I型坡口，以使所述坡口处的厚度与所述薄板的板厚相同；

S2、平对接装配两个所述薄板，并且使两个所述薄板之间的装配间隙为预定间隙值；

S3、在所述装配间隙处进行定位点焊，以限定两个所述薄板的相对位置；

S4、沿所述装配间隙的长度方向进行焊接并固定两个所述薄板，完成对应船舶部件的小组立部件的对接拼焊。

2.根据权利要求1所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在步骤S2中，所述使两个所述薄板之间的装配间隙为预定间隙值包括：在所述装配间隙内设置多个塞片，多个所述塞片沿所述装配间隙的长度方向布置；所述塞片的厚度与所述装配间隙相对应。

3.根据权利要求2所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，所述预定间隙值为1-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在步骤S2中，所述平对接装配两个所述薄板包括：

将两个所述薄板平铺并固定于焊接平台上，使两个所述薄板的坡口处相对设置，两个所述薄板的错边量小于等于0.5mm。

5.根据权利要求1所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在步骤S4中，所述焊接并固定两个所述薄板包括：

分别对所述装配间隙的正面和反面进行焊接，以将两个所述薄板进行固定，并避免焊穿；

所述装配间隙的正面焊接参数为：焊接电流为110-130A，焊接电压为23-26V，焊接速度为30-40cm/min；

所述装配间隙的反面焊接参数为：焊接电流为120-140A，焊接电压为24-27V，焊接速度为30-40cm/min。

6.根据权利要求5所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在完成正面焊接后，在进行反面焊接之前，使用砂轮片对所述装配间隙处进行清根。

7.根据权利要求6所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，对所述装配间隙的正面和反面进行焊接时，均采用右焊法；焊枪摆动幅度为0.5-1mm，摆动频率为30次/min。

8.根据权利要求1所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在步骤S1中，所述分别处理两个所述薄板的坡口为I型坡口包括：

清理所述坡口两侧20-30mm内的铁锈、油污，以使所述坡口处漏出金属光泽；通过烘干的方式去除所述坡口处的水汽，同时通过烘干的方式对所述坡口处进行焊前预热。

9.根据权利要求1所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法，其特征在于，在步骤S3中，所述在所述装配间隙处进行定位点焊包括：

采用气体保护焊进行点焊以将两个所述薄板进行定位，所述点焊的间距为130-160mm，每个所述点焊的长度为20-30mm。

10.一种船舶，其特征在于，包括主甲板和次要甲板，所述次要甲板的小组立阶段采用权利要求1-9中任一项所述的船舶薄板小组立平对接装配焊接方法进行装配焊接。

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