CN117506176A - 一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺；其操作步骤如下：准备工作，判定焊缝方式，钢板结构厚度＞5mm的焊缝作业，焊后处理。本发明通过不同位置采用不同焊缝方式，使焊缝效果一一对应，确保焊缝的防水性能与强度和刚度；其激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，适用于海上结构的高精度焊接；其焊接后的钢板结构增加疲劳寿命，减少脆性裂纹，减少残余应力；本发明焊缝的防水性能与强度和刚度好，焊缝质量高。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，涉及了一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺。
背景技术
随着科技的发展，海上的优质能源正在逐步开发，钢板结构是搭建海上设施的主要构件，需要多个钢板焊接形成所需设备。
在海上使用的钢板结构的焊接需要达到以下性能：1、由于海水中的盐分和湿度，海上结构需要具备良好的耐腐蚀性；2、海上结构需要能够承受海浪、风力和其他外部力量的作用，确保焊缝的强度和刚度；3、海上结构需要具备良好的防水性能，以防止海水渗入结构内部；4、海上结构需要具备长期使用的耐久性。
现有的海上焊接工艺一般采用以下方式：手工电弧焊(SMAW)、气体保护焊(MIG/MAG)或电阻焊接；其中，手工电弧焊的焊接速度较慢、焊接质量受焊工技术水平影响；气体保护焊设备复杂、对气体保护环境要求高、焊接成本较高；电阻焊接设备复杂、只适用于特定类型的接头。
基于此，本发明设计了一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供了一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺。
技术方案：本发明所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，它包括以下步骤：
S1：准备工作：
A：清理焊接区域，去除油脂、灰尘和污垢；
B：检查钢板结构，是否有损伤、裂纹或缺陷；
C：检查接头质量，确保接头两侧平整、无尖锐边缘，并预留适当的间隙；
D：准备焊接材料和设备，准备焊接材料，焊条、焊丝等；
S2：判定焊缝方式：
A：若钢板结构厚度≤5mm，使用激光焊接机，设置激光功率、焦距和辅助气体流量，激光束聚焦在接头上，通过高能激光束的熔化和熔池的形成完成焊接；
B：若钢板结构厚度＞5mm，通过热切割与打磨，开焊缝坡口面，坡口面和所有其他焊接面距离焊缝边缘至少12mm范围内均应清理为光洁面；
S3：钢板结构厚度＞5mm的焊缝作业：
A：对接缝，全熔透焊，钢板结构开坡口，坡口形式为V型和X型，厚度小于20mm的采用V型坡口，大于等于20mm的采用X型坡口；
B：角焊缝，对于大厚度板全熔透角焊缝，焊缝表面呈凹面形，并平滑地向母材表面过渡；
C：多层多道缝，钢板结构进行多层、多道焊接，焊接时采用窄道焊作业，每道焊缝≤7mm；
S4：焊后处理：
A：清理：焊接完成后，清理焊缝和周围的焊渣和氧化物；
B：检验：进行焊缝检验和测试，以确保焊接质量符合要求；
C：防腐处理：对焊接部位进行防腐处理，如喷涂防腐层或涂抹防锈剂。
进一步的，焊接温度≥4℃，钢板结构温度≥0℃。
进一步的，焊缝若一侧或者两侧不可能进行修整，应采用堆焊层加打磨直至满足规范误差要求，堆焊层高度尺寸需小于2p(p为较小板的厚值)。
进一步的，所述防腐层喷铝涂层。
进一步的，多层多道缝焊接处理后，消除焊渣使用锤击。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点是：1、通过不同位置采用不同焊缝方式，使焊缝效果一一对应，确保焊缝的防水性能与强度和刚度；2、激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，适用于海上结构的高精度焊接；3、焊接后的钢板结构增加疲劳寿命，减少脆性裂纹，减少残余应力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例提供的一种厚度为4mm的钢板结构，其焊接工艺如下：
S1：a.清理焊接区域，去除油脂、灰尘和污垢；
b.检查钢板结构，是否有损伤、裂纹或缺陷；
c.检查接头质量，确保接头两侧平整、无尖锐边缘，并预留适当的间隙；
d.准备焊接材料和设备，准备焊接材料，焊条、焊丝等；
S2：使用激光焊接机，设置激光功率、焦距和辅助气体流量，激光束聚焦在接头上，通过高能激光束的熔化和熔池的形成完成焊接；
S3:a.清理：焊接完成后，清理焊缝和周围的焊渣和氧化物；
b.检验：进行焊缝检验和测试，以确保焊接质量符合要求；
c.防腐处理：对焊接部位进行防腐处理，如喷涂防腐层或涂抹防锈剂。
实施例2
本实施例提供的一种厚度为15mm的钢板结构，其焊接工艺如下：
S1:a.清理焊接区域，去除油脂、灰尘和污垢；
b.检查钢板结构，是否有损伤、裂纹或缺陷；
c.检查接头质量，确保接头两侧平整、无尖锐边缘，并预留适当的间隙；
d.准备焊接材料和设备，准备焊接材料，焊条、焊丝等；
S2:通过热切割与打磨，开焊缝坡口面，坡口面和所有其他焊接面距离焊缝边缘至少12mm范围内均应清理为光洁面；
对接缝，全熔透焊，钢板结构开坡口，采用V型坡口；
S3:a.清理：焊接完成后，清理焊缝和周围的焊渣和氧化物；
b.检验：进行焊缝检验和测试，以确保焊接质量符合要求；
c.防腐处理：对焊接部位进行防腐处理，如喷涂防腐层或涂抹防锈剂。
进一步的，焊缝若一侧或者两侧不可能进行修整，应采用堆焊层加打磨直至满足规范误差要求，堆焊层高度尺寸需小于2p(p为较小板的厚值)，能够使焊缝的效果更好；所述防腐层喷铝涂层，使钢板具有优良的耐腐蚀性；多层多道缝焊接处理后，消除焊渣使用锤击，可以矫正变形或减少残余应力。
本发明焊缝的防水性能与强度和刚度好，焊缝质量高。
Claims (10)
1.一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，其制备步骤如下：
(1)：准备工作；
(2)：判定焊缝方式；
(3)：钢板结构厚度＞5mm的焊缝作业；
(4)：焊后处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述准备工作的步骤如下：
A：清理焊接区域，去除油脂、灰尘和污垢；
B：检查钢板结构，确定是否有损伤、裂纹或缺陷；
C：检查接头质量，确保接头两侧平整、无尖锐边缘，并预留间隙；
D：准备焊接材料和设备，准备焊接材料，焊条及焊丝。
3.根据权利要求1所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在步骤(2)中，所述判定焊缝方式的方式是：
A：若钢板结构厚度≤5mm，使用激光焊接机，设置激光功率、焦距和辅助气体流量，激光束聚焦在接头上，通过高能激光束的熔化和熔池的形成完成焊接；
B：若钢板结构厚度＞5mm，通过热切割与打磨，开焊缝坡口面，坡口面和所有其他焊接面距离焊缝边缘至少12mm范围内均应清理为光洁面。
4.根据权利要求1所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在步骤(3)中，所述钢板结构厚度＞5mm的焊缝作业的过程是：
A：对接缝，全熔透焊，钢板结构开坡口，坡口形式为V型和X型；
B：角焊缝，对于大厚度板全熔透角焊缝，焊缝表面呈凹面形，并平滑地向母材表面过渡；
C：多层多道缝，钢板结构进行多层、多道焊接，焊接时采用窄道焊作业，每道焊缝≤7mm。
5.根据权利要求4所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在对接缝中，厚度小于20mm的采用V型坡口，大于等于20mm的采用X型坡口。
6.根据权利要求4所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在多层多道缝焊接处理后，消除焊渣使用锤击。
7.根据权利要求1所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在步骤(4)中，所述焊后处理的过程是：
A：清理：焊接完成后，清理焊缝和周围的焊渣和氧化物；
B：检验：进行焊缝检验和测试，以确保焊接质量符合要求；
C：防腐处理：对焊接部位进行防腐处理。
8.根据权利要求7所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，在焊接过程中，焊缝若一侧或者两侧不可进行修整，则应采用堆焊层加打磨的方式，其中，堆焊层高度尺寸小于2p；所述p为较小板的厚值。
9.根据权利要求7所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，所述防腐层喷铝涂层。
10.根据权利要求1所述的一种用于海上使用的钢板结构焊接工艺，其特征在于，所述焊接工艺中，焊接温度≥4℃，钢板结构温度≥0℃。
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