手工电弧焊焊接工艺规范

SWS 手工电弧焊焊接工艺规范   1 范围 本规范规定了船体手工电弧焊焊接前准备、人员、工艺要求和过程及检验。 本规范适用于采用低碳钢、低合金钢制造的船体构件的焊接。对特殊钢材，结构刚性较大以及有特殊要求时，均应另行制定专门焊接工艺规程。 2 规范性引用文件 G16-SWS004 焊接材料保管要求 Q/SWS 42-010-2003 焊缝返修通用工艺规范 3 焊接前准备 3.1 焊接材料选配原则 3.1.1 选用的焊接材料应具有相应船检证书。 3.1.2 焊接材料级别应与船体结构用钢材级别相匹配，见表1。 表1 焊接材料与船体结构钢材级别的匹配 焊接材料级别 船体结构钢材级别 1 A 2 A B D 3 A B D E 1Y A32 A36 2Y A32 A36 D32 D36 3Y A32 A36 D32 D36 E32 E36 3.1.3 选用的焊条要有良好的工艺性和操作性能，对于船体结构规定选用碱性低氢型焊条的部位，尽可能采用交直流两用碱性低氢型焊条。 3.2 手工焊接材料的匹配使用，见表2 表2 手工焊接材料 焊接材料牌号 规 格 适 用 材 料 SH507.01 φ3.2, φ4.0, φ5.0 A B D AH32 AH36 DH32 DH36 SH507.02 E EH32 EH36 TL-507 A B D E AH32 AH36 DH32 DH36 EH32 EH36 CHE507 A B D E AH32 AH36 DH32 DH36 EH32 EH36   3.3 焊接下列构件和结构时应采用低氢焊条： a） 高强度船体结构钢的焊接接缝； b） 船体大合拢时环形对接缝和纵桁对接缝以及舷顶列板与甲板边板的接缝； c）​ c）        具有冰区加强级的船舶、船体外板端接缝和边接缝； c）​ d）        桅杆、吊货杆、吊艇架、拖钩架、拖桩、系揽桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高应力的零部件； c）​ e）        具有较大刚度的构件，如尾轴架等及其与外板和船体骨架的接缝； c）​ f）          主机基座及其相连接的构件。 3.4 焊前应了解被焊工件的施工要求、钢材牌号、据此按材料的选配原则确定焊条牌号、规格及极性。 3.5 构件的坡口加工、装配次序、装配间隙应符合认可的工艺规程的要求。并应避免强制装配、以减少构件的内应力。 3.6 焊接两侧各宽20mm的表面清除水、锈、气割氧化物、油污等杂物，并保持清洁和干燥，其位置见图1的粗线部位。 图1 焊前清理位置 3.7 涂有底漆的钢材，如在焊接之前未能将底漆清除干净，则必须证明该底漆对焊缝的质量没有不良的影响。 3.8 碳刨加工应符合清根要求。 3.9 当焊接必须在潮湿、雨天、多风或寒冷的露天场地进行时，应对焊接作业区域提供适当的遮蔽和防护措施。 3.10 领用的焊条，应按G16-SWS004《焊接材料保管要求》的要求，经过焙烘、保温后保存。 3.11 每次领出碱性焊条使用不能超过4小时，高强度钢用焊条须用保温筒加热保温。 3.12 定位焊要求 3.12.1 定位焊用的焊条牌号应与正式焊缝的焊条牌号相同。 3.12.2 定位焊高度不得超过正式焊缝的高度，焊后的熔渣应立即去除。 3.12.3 定位焊的数量在保证要求的前提下尽可能减少，其长度，对一般强度钢应大于30mm，对高强度钢，其长度必须大于50mm，需焊50mm以下的定位焊缝时，必须进行100±25℃预热。 3.12.4 构件单面开坡口时定位焊应施焊于坡口的反面（即无坡口的一面），角钢定位焊应施焊于角钢的内缘。T型材采用单面施焊时，其定位焊应施焊于不焊的一边，一面连续焊，一面间断焊时，应施焊于间断焊的一面（单面焊双面成型的定位焊按专门工艺规定）。 3.13 焊缝起始端与末端必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为(100×100)mm，厚度应符合表3要求。 表3 引熄弧板选用的厚度 拼板厚度（mm） 14≤t≤16 16＜t≤18 18＜t≤20 20＜t≤22 22＜t≤24 24＜t≤26 26＜t≤28 28＜t≤30 引熄弧板（mm） 16 18 20 22 24 26 28 30 4 人员 参加手工电弧焊焊接的焊工，必须经过专业培训和考试，并经过船级社或有关的检验部门认可合格后，方能持证上岗。 5 工艺要求和过程 5.1 施焊规范和要求，应严格遵照有关工艺文件的规定，不得随意更改。 5.2 薄板焊接，焊前应采取一定的预防变形的工艺措施。 5.3 对接焊缝的打底焊采用的焊条，应根据板厚和施焊工艺位置来决定其直径，第1、2道打底焊缝最好采用φ3.2、φ4焊条，打底焊缝不宜过薄。 5.4 采用多层焊时，每层焊道的始末端应交错(30~50)mm。 5.5 多层焊时，必须清除前一道焊缝的焊渣和金属飞溅，修补结束后才可施焊下一层。 5.6 对高强度、高拘束管节点采用手工电弧多层焊时，应考虑在焊缝的最表面一层，施以小直径低线能量的退火焊道以提高抗低周疲劳强度。 5.7 在进行盖面焊之前，应清除焊缝两边的马脚，修补后再进行盖面焊。 5.8 对接缝应焊透，其反面封底焊前，应把焊缝和槽清根至无缺陷为止。 5.9 焊缝末端收口处应填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹。 5.10 当周围温度低于-5℃时，施焊一般强度钢的船体主要结构和环境温度低于 0℃，施焊一般强度的E级钢及高强度钢时，应用氧——乙炔火焰或远红外加热器进行预热，预热温度应≥80℃左右。 5.11 采用双面间断或单面连续焊的构件，其端部应进行双面连续加强焊，其长度不小于型材高度，且不小于150mm。 5.12 在去除临时焊缝、定位焊缝、缺陷、焊疤和清根时，均不得损伤母材。 5.13 船体手弧焊接规范参数见表4和表5。 表4 手弧对接焊缝规范参数表 焊 接 类 别 焊件厚度（mm） （mm） 焊条直径（mm） （mm） 焊接电流（A） （A） 平对接焊缝 不开坡口 3 3.2 90~120 4~5 100~130 4 160~200 5 200~260 V形坡口 5~6 3.2 100~130 4 160~210 5 200~260 ≥6 4 160~210 5 220~280 X形坡口 ≥12 4 160~210 5 220~280 立对接焊缝 不开坡口 2~3 2 40~50 3~4 3.2 80~110 V形坡口 5~6 90~120 ≥7 90~120 4 120~160 X形坡口 ≥12 3.2 90~120 4 120~160 表3（续） 焊 接 类 别 焊件厚度（mm） （mm） 焊条直径（mm） （mm） 焊接电流（A） （A） 横对接焊缝 不开坡口 2 2 50~55 3~4 3.2 90~120 4 120~160 V形坡口 ≥5 3.2 90~120 4 140~160 X形坡口 ≥14 3.2 90~120 4 140~160 仰对接焊缝 不开坡口 2 2 50~55 3~5 3.2 80~110 4 120~160 V形坡口 ≥5 3.2 90~120 4 140~160 5 220~260 X形坡口 ≥12 3.2 90~120 4 140~160 5 220~260 表4 手弧角接缝焊接规范参数表 焊缝类别 焊脚高度K (mm) 焊条直径(mm) 焊接电流(A)   平角焊 2 2 55~65   3 3.2 100~130   4 4 160~200   ≥5 160~200   5 220~280   表4（续） 焊缝类别 焊脚高度K (mm) 焊条直径(mm) 焊接电流(A) 立角焊 2 2 50~60 3~4 3.2 90~120 ≥5 ≥5 4 120~160 仰角焊 2 2 55~60 3~4 3.2 90~120 ≥5 4 120~160 5.14 焊接顺序一般原则 5.14.1 应考虑起始焊接时，不能对其它焊缝形成强大的刚性约束。 5.14.2 每条焊缝焊接时，尽量保持其一端能自由收缩。 5.14.3 手工电弧焊缝长度≤1000mm时，一般采用连续直通焊；≥1000mm时可采用分中逐步退焊或分段逐步退焊等方法进行。 6 检验 6.1 焊后检查 6.1.1 焊接结束后，焊工应对自己所焊的焊缝正反面进行检查，对不符合验收要求的焊缝，应作出明显标记，以便进行修补。