船体常用钢的焊接性能

不锈钢焊接性能

在不锈钢的应用中对不锈钢结构进行焊接和切割是不可避免的。由于不锈钢本身所具有的特性，与普碳钢相比不锈钢的焊接及切割有着其特殊性，更易在其焊接接头及其热影响区（HAZ）产生各种缺陷。焊接时要特别注意不锈钢的物理性质。例如奥氏体型不锈钢的热膨胀系数是低碳钢和高铬系不锈钢的1.5倍；导热系数约是低碳钢的1/3，而高铬系不锈钢的导热系数约是低碳钢的1/2；比电阻是低碳钢的4倍以上，而高铬系不锈钢是低碳钢的3倍。这些条件加上金属的密度、表面张力、磁性等条件都对焊接条件产生影响。

马氏体型不锈钢一般以13%Cr钢为代表。它进行焊接时，由于热影响区中被加热到相变点以上的区域内发生a-r（M）相变，因此存在低温脆性、低温韧性恶化、伴随硬化产生的延展性下降等问题。因而对于一般马氏体型不锈钢焊接时需进行预热，但碳、氮含量低的和使用r系焊接材料时可不需预热。焊接热影响区的组织通常又硬又脆。对于这个问题，可通过进行焊后热处理使其韧性和延展性得到恢复。另外碳、氮含量低的牌号，在焊接状态下也有一定的韧性。

铁素体型不锈钢以18%Cr钢为代表。在含碳量低的情况下有良好的焊接性能，焊接裂纹敏感性也较低。但由于被加热至900℃以上的焊接热影响区晶粒显

第一章 材料的焊接性分析

奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢种，生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%，该类钢是一种十分优良的材料，有极好的抗腐蚀性和生物相容性，因而在化学工业、沿海、食品、生物医学、石油化工等领域中得到广泛应用。

本次课设题目(单晶炉副炉室的焊接)中的各部件材料是：304L（00Cr19Ni10）（包括上法兰、下法兰、内炉筒）； 1Cr18Ni9Ti(包括外炉筒、水咀座)；且它们都是18-8型奥氏体不锈钢。是奥氏体不锈钢的基本钢种。 1 奥氏体不锈钢的焊接特点

奥氏体不锈钢是石油化工生产中应用最为广泛的金属材料之一，其焊接

性能良好，但在焊接过程中也容易产生不少问题，主要表现为以下几种：

① 晶间腐蚀

奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀，根据贫铬理论，

其原因是焊接时焊缝和热影响区在加热到450～850℃温度范围停留一定时间的接头部位，在晶界处析出高铬碳化物（Cr23C6），引起晶粒表层含铬量降低，形成贫铬区，在腐蚀介质的作用下，晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化，受力时则会沿晶界断裂，几乎完全失去强度。

为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀，一般采取的防止措施有： （

中英文对照船体结构

主船体 main hull 上层建筑 superstructure 上层连续甲板 upper deck 船底 bottom 舷侧 broadside 艏艉 fore and aft 舱壁 bulkhead 水密 watertight 艏部 bow 艉部 stern/quarter 二层甲板 second deck 平台甲板 platform deck 桅屋 masthouse 罗经甲板 compass deck 驾驶甲板 bridge de

中英文对照船体结构

主船体 main hull 上层建筑 superstructure 上层连续甲板 upper deck 船底 bottom 舷侧 broadside 艏艉 fore and aft 舱壁 bulkhead 水密 watertight 艏部 bow 艉部 stern/quarter 二层甲板 second deck 平台甲板 platform deck 桅屋 masthouse 罗经甲板 compass deck 驾驶甲板 bridge de

船体大合拢焊接工艺

1 概述

船体大合拢焊缝就是各分段或总段在船台上进行合拢后形成的焊缝。大接缝的质量对船体结构强度起着极其重要的影响。船体合拢缝焊后，易引起船体变形，反变形的大小根据具体情况确定。同时焊接时，严格执行焊接工艺确保基准线不偏移，减少大接缝的内应力，防止气孔、咬边、夹渣、未焊透、裂缝等缺陷的产生。

2 焊前准备

1) 焊前彻底清除焊缝坡口边缘30mm范围内的水分、油污、铁锈、切割氧化皮等杂质。 2) 大接缝的坡口尺寸符合CB/T3190标准要求；除采用单面衬垫焊外，大合拢焊接坡口一

般应在船体结构一侧，以便于碳刨清根工作的进行；定位焊置于另一侧，正面焊缝后碳刨清根时一起刨除。

3) 除封闭焊缝外，对接焊缝焊前在接缝的端头安装引、熄弧板，材质应与基材相同。 4) 定位焊焊缝长度不小于30mm；影响焊接质量的定位焊，必须清除后重新定位。 5) 焊接设备必须完好，能保证焊接规范参数调节灵活，保证焊接过程的稳定，确保焊接

质量。

6) 焊接的环境温度大于0℃，相对湿度小于90%。手工电弧焊时风速小于5m/s；CO2气体

保护焊时风速不大于2m/s。当环境条件不满足要求时，应采取预热、保湿和遮蔽等防护措施。

3 焊接方法

船体大合拢焊接工艺

1 概述

船体大合拢焊缝就是各分段或总段在船台上进行合拢后形成的焊缝。大接缝的质量对船体结构强度起着极其重要的影响。船体合拢缝焊后，易引起船体变形，反变形的大小根据具体情况确定。同时焊接时，严格执行焊接工艺确保基准线不偏移，减少大接缝的内应力，防止气孔、咬边、夹渣、未焊透、裂缝等缺陷的产生。

2 焊前准备

1) 焊前彻底清除焊缝坡口边缘30mm范围内的水分、油污、铁锈、切割氧化皮等杂质。 2) 大接缝的坡口尺寸符合CB/T3190标准要求；除采用单面衬垫焊外，大合拢焊接坡口一

般应在船体结构一侧，以便于碳刨清根工作的进行；定位焊置于另一侧，正面焊缝后碳刨清根时一起刨除。

3) 除封闭焊缝外，对接焊缝焊前在接缝的端头安装引、熄弧板，材质应与基材相同。 4) 定位焊焊缝长度不小于30mm；影响焊接质量的定位焊，必须清除后重新定位。 5) 焊接设备必须完好，能保证焊接规范参数调节灵活，保证焊接过程的稳定，确保焊接

质量。

6) 焊接的环境温度大于0℃，相对湿度小于90%。手工电弧焊时风速小于5m/s；CO2气体

保护焊时风速不大于2m/s。当环境条件不满足要求时，应采取预热、保湿和遮蔽等防护措施。

3 焊接方法

材料成型及控制工程;焊接技术与工程;船舶与海洋工程

工业技术

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

．褊黼圈

浅谈船体焊接工艺方法的改进

林春香

（广州中船黄埔造船有限公司广东黄埔

５１０７１

５）

摘要：本文主要分析了船体焊接的几种主要方法及其特点，对船体焊接工艺的发展进行了用述，并用速了船体焊接改进的新工艺，包括

高速双丝平角焊新工艺．高速焊剂铜村垫单面埋孤焊新工艺以及自动高速旋转电孤焊接新工艺等。关键词：船体焊接焊接工艺焊接方法中图分类号：ＴＧ４５７．５

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２—３７９１（２０１３）０２（ｃ）一００９９一ｏｌ

目前电弧焊是船体建造工程中最重

要、应用最广泛的一种焊接方法。它是以电

油船设计提出双层壳体化，拼板工作量增加，原来工艺的焊接速度已跟不上生产需

壳体）的船体设计，利用了弧形板自身的强度和刚性。这样不需要使用附在钢板表面

弧的形式将电能转变为热能来熔化金属、实现焊接的。不同的弧焊电源对电弧的燃

烧有不同的影响，因而对整个焊接过程的进行和船体焊接质量的影响也不同。为了满足船体焊接工艺的需要和保证焊接质量，必须正确选用弧焊电源。

要，为此经试验研究把焊丝增加到４丝（２根前

行焊丝，２根后行焊丝）同时对焊剂和衬垫焊剂进行改进，开发了新的高速焊剂铜垫

2 0 1 3年第2 8期 (总第2 7 1期 )

嘲黧鸯熊揍

( C u m u l a t i v e N t O y N . 2 O 8 . 2 0 1 3 2 7 1).

控制船体结构焊接变形技术的研究许志荣马骋。( 1 .常州信息职业技术学院机电系，江苏常州 2 1 3 1 6 4; 2 .江苏海事职业技术学院船舶与港口工程系，江苏南京 2 1 1 1 7 0 )

摘要：船体焊接变形是形成各种焊接裂纹的重要因素，它影响着焊接结构的制造过程和船体焊接结构的使用性能。控制焊接变形技术对焊接结构的制造和使用有重要意义，文章详述了控制焊接变形技术，从而有助于更好地提高焊接质量。 关键词：船体结构；焊接变形；焊接裂纹

中图分类号：U6 7 1

文献标识码：A

文章编号：1 0 0 9— 2 3 7 4( 2 0 1 3)2 8— 0 0 1 7— 0 2接设备的快速发展对于控制焊接变形也有着重要的作用。 2 . 1船体设计方面为了控制船体焊接变形，设计院、船厂在设计中采取了各种措施，首先在设计方面，在保证结构有足够强度的前提下，尽量减少焊缝的长度，合理选择坡口形式；对称

1概述焊接技术是一门重要的金属加工技术，应用广泛在船舶制造、机械加工等领域都能

建造船舶船体焊接工艺

一、总则：

1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工；

2、船体艏艉外板的对接缝（非自动焊拼板部分）应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝； 3、在建造过程中，先焊对接焊缝，后焊角焊缝；

4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接，由双数

焊工对称施焊；

5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝，应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接

缝；

6、在焊接过程中，先焊收缩变形量大的焊缝，再焊变形量小的焊缝；

7、 边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造，在合拢口两边应留出200~300mm

的外板缝暂不接焊，以利合拢时装配对接，且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一边的角焊缝也暂不焊接，等合拢缝焊完后再焊；

8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接，避免自由边波浪

变形太大，不利于边箱合拢；

9、二层底分段艏艉分段大合拢，边箱分段合拢的对接缝要用低氢型（碱性）焊条或用相同

级别的711、712的CO2焊丝对称焊接，一次性连续焊完；

10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检，把缺陷修补完毕，把合格品

送下一道工序组装，没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。

二、

一、总则：

建造船舶船体焊接工艺

1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工；

2、船体艏艉外板的对接缝（非自动焊拼板部分）应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝； 3、在建造过程中，先焊对接焊缝，后焊角焊缝；

4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接，由双数

焊工对称施焊；

5、凡超过 1m 以上的收缩变形量大的长焊缝，应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接

缝；

6、在焊接过程中，先焊收缩变形量大的焊缝，再焊变形量小的焊缝；

7、 边箱分段、 内底分段、 甲板分段、 艏艉分段分层建造， 在合拢口两边应留出 200~300mm 的外板缝暂不接焊，以利合拢时装配对接，且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近

合拢口一 边的角焊缝也暂不焊接，等合拢缝焊完后再焊；

8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接，避免自由边波浪

变形太大，不利于边箱合拢；

9、二层底分段艏艉分段大合拢，边箱分段合拢的对接缝要用低氢型（碱性）焊条或用相同

级别的 711、712 的 CO2 焊丝对称焊接，一次性连续焊完；

10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检，把缺陷修补完毕，把合格品

送下一道工序组装，没有拿到合格