板材焊后波浪变形预防与控制工艺

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板材焊后波浪变形预防与控制工艺

一、火工矫正
1、火工矫正方法
船厂采用火工矫正的办法来纠正板材波浪变形，应明确不同结构和不同部位的波浪变形要选择不同的加热方法（主要有点状加热、线状加热、三角形加热）来解决(见表1)：
表1
火工矫正加热方法及适用范围

加热方法	适用范围
点状加热	船体上层建筑等处薄板的波浪变形
线状加热	板架波浪变形，尤其是“露肋”
三角形加热	板边及分段自由边的波浪变形

2、火工矫正原则：
①在分段建造完成后只对骨材吊装接口边缘的变形进行火工校正，减少火工加热次数；
③在校正施工中要严格执行规定的工作程序和选定的火工参数，特别是要严格控制加热温度不得随意更改；
④绝对禁止用铁锤敲击，必须锤击时只能用木锤和塑料锤；
⑤对板的局部凹凸变形采用小火圈加热形式，火圈直径为20毫米，从外到内，火圈疏密视情况而定，一般间距在50-100mm；
⑥板的纵向波浪在加强材两侧边缘条形加热火路距离构架5毫米，采用隔档加热的办法控制总体变形；
⑦同一部位加热次数不得超过3次；
⑧露肋处建议火工后自然冷却，不用冷水浇。尤其是高强度钢，船东对采用水火矫正十分敏感，因此，要尽量避免采用水冷方法矫正变形。
二、优化板缝布置
在施工设计图纸上，板缝的布置是根据船舶结构设计和板材的规格来决定的。实际采购的板材规格往往与设计的规格有所不同，需要重新布置板缝；同时设计图纸中的板缝布置往往对工艺性考虑不周，容易引起焊接变形。所以开工前必须仔细分析板缝布置情况，将实际的数据进行优化排列，以减少焊接引起的波浪变形。优化板缝布置的四个原则为：
1、尽量把焊缝布置成与中心轴相对称；
2、在满足规范对焊缝间距要求——“船体主要结构对接焊缝之间的平行距离应不小于100mm（海船）/80mm（河船），且避免尖角相交；对接缝与角接缝之间的平行距离应不小于50mm（海船）/30mm（河船）。”的前提下，把板缝设置在结构构件附近，借助构件的刚性来减少焊缝变形；
3、在多板组成的壁板和平台尽量使用大板，减少焊缝数量；
4、在焊缝相交中尽量布置成“十”字接头，避免“T”字接头的出现。
三、推行无码焊接技术
无码焊接工艺是：
1、使用磁吸码，用磁力把钢板固定于胎架上，不至损伤钢板，也避免了繁杂的修补工作。
2、以压代拉，在平台或胎架上安装板材时采用压铁压紧来实现线型吻合和防止变形。
3、先装构件后焊板缝，确实需要在胎架上焊接的板缝，也要改变传统的先焊板缝后装构件的做法，采用拼板后先进行构件安装，装好构件后一起焊，利用构件来限制板的焊接变形。
4、限制使用工艺拉条，在上层建筑分段、总段装配中不轻易采用焊拉条和支撑，尽量利用纵横壁板自身相互的支持来实现定位，必须要焊支撑或拉条时也只能焊在构架上，绝不允许焊在板中。
四、实施CO2气体保护焊
改进现有焊接工艺，更新或增加焊接设备以实施全方位CO2气体保护焊。采用高效、全方位的CO2气体保护焊，对减小板材特别是薄板的波浪变形作用最大。由于CO2气保焊电弧热量集中，加热面积小，热效率为50～70%，焊速快，同时CO2气流具有较大的冷却作用；而手弧焊电弧热量大，焊速较慢，热效率为70～85%。分析对比发现，采用CO2气保焊，可大大地减少焊接线能量的输入，焊接热影响区和焊接变形较小，对控制板材焊后波浪变形，尤其是薄板焊接变形是十分有效的。

wangyonghua7

ding qi lai

焊接高手

焊接利用自动焊及立角焊下行焊减少热输入量,可以有效控制焊接变形

ARES·真神

下行焊是好方法，但是适用起来有难度~船东还是不信任···

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按正规向下焊采用的是专用的下行焊条使得熔池易于控制，焊缝成形美观，减轻焊工劳动强度，节约焊接材料，可提高焊接效率一倍左右（与焊条电弧焊立向上焊相比）。该方法主要适用于船体构件的立角焊缝的焊接。向下立角焊的焊脚（K）基本上由焊条直径控制：
K≤4 mm，使用Ф4～Ф5mm 焊条。
K=4.5～5mm，使用Ф5.5mm 焊条。
K>5 mm，采用二层焊。第一层用Ф4～Ф5mm 焊条，保证第一层焊透，第二层用Ф5.5mm 焊条盖面，当K 为 7mm 时，焊接时焊条适当作横向摆动。
K≥8 mm 时，第一层用Ф4～Ф5mm 焊条，第二层用Ф5.5mm 焊条进行二道焊。
凡向下焊的立角焊缝，其上下两端各 50～100 mm 范围内采用立向上焊，并对两端头进行包角焊。
向下焊接时，焊条与两侧钢板成 45°，并与焊缝垂直向下倾斜 5°，使熔渣与熔池相距 2～4mm。
对各种主要基座（受振动的）处的 1.5 m 范围内的立角焊缝严禁用向下焊法。

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原帖由 ARES·真神 于 2009-1-23 20:17 发表
下行焊是好方法，但是适用起来有难度~船东还是不信任···

下行焊只要有工艺文件支持WPS及焊工持有的证书，船东是会认可的。

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原帖由 焊接高手 于 2009-1-23 16:27 发表
焊接利用自动焊及立角焊下行焊减少热输入量,可以有效控制焊接变形

谢谢你的建议，我也正准备做这方面的工艺

mazijun

学习了

玉娇龙

在施工中，采用反变形会不会好一点！

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原帖由 玉娇龙 于 2009-1-24 18:05 发表
在施工中，采用反变形会不会好一点！

采用反变形和合理的装焊顺序是肯定要做的。

coscowelder

你们自己做的自动双侧角焊设备很牛的   有机会发个照片   我上次写的材料准备也要做个改进的设备  但是因为我资格浅没有通过    有点可惜了