FCB焊縫終端裂紋處理工藝可編輯

1、FCB焊縫終端裂紋處理工藝造船丄豈學術(shù)委員會造船企業(yè)節(jié)能減排工藝技 術(shù)學術(shù)交流會論文集焊縫終端裂紋處理工藝饒宜中廣州中船龍穴造船有限公司生產(chǎn)管理部工法技術(shù)室摘要：'各船廠建造船舶的主流程?平面分段流水生產(chǎn)線均采用法多絲埋弧 自動單面焊焊接工藝？但山于其特殊的焊接缺陷取向，焊接法兒乎不可避免產(chǎn)生的焊接缺陷?焊縫終端內(nèi)在裂 紋。各船廠為了便于焊后返修處理焊縫終端內(nèi)在裂紋，一般都在焊前對焊縫終端 部位及收弧板加焊作出某種限制和要求。對焊縫終端內(nèi)在裂紋的處理方法也各不相同，并無通用的工藝技術(shù)方法。通鬻采用兩端封固法拘束或彈性引收弧工藝法自由二種。本文主要描述焊縫在返修處理終端裂紋時，采用兩端封

2、固法和彈性引收弧工藝法的工藝性能特點及兩法具有的優(yōu)缺點，通過對比分析，說明彈性引收弧工藝法比兩端封固法的優(yōu)勢明顯，性 價比較高，值愿考慮采用。詳細解述彈性引收弧工藝法，改進終端裂紋返修丄藝的必要性，對終端裂紋 的產(chǎn)生原因及解決方法，以實踐經(jīng)歷和試驗數(shù)據(jù)論證終端裂紋返修工藝的改進方法。對龍造今后解決焊縫終端裂紋的建議。.焊縫終端裂紋處理工藝改進關(guān)鍵詞：剛吾：為適應(yīng)船船大型化建造和縮短造船周期的需要，各大船廠紛紛引進法多絲埋 弧自動單面焊焊接工藝，LI的是能迅速提高生產(chǎn)效率及穩(wěn)定船船建造質(zhì)量。法多絲埋弧自 動單面焊焊接工藝的成功應(yīng)用和推廣,使其工藝優(yōu)勢一生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量好、焊接成本低等優(yōu) 點得

3、到充分體現(xiàn)。能一次焊接完成厚度內(nèi)的平面對接縫，能實現(xiàn)單面焊雙面成型的焊接工藝要求,并且還克服了各種常規(guī)焊接方法具有的工藝缺點。據(jù)調(diào)研，各大船廠建造船舶的主流程?平面分段流水生產(chǎn)線均釆用法多絲埋 弧自動單面焊焊接丄藝。但山于焊接法的焊接熱線能量輸入較大，焊接工藝復(fù)雜，同時亦 造就其特殊性質(zhì)的焊接缺陷取向,焊接法兒乎不可避免生產(chǎn)的焊接缺陷?焊縫終端內(nèi)在裂紋。各大船廠為了便于焊后返修處理焊縫終端內(nèi)在裂紋，一般都在焊前對焊縫終 端部位及收弧板的裝焊設(shè)計某種限制和要求，盡量控制焊縫終端裂紋出現(xiàn)在可控的近似位置。通常 采用如下兩種方法:兩端封固法拘束或彈性引收弧工藝法自山。如下圖所示：造船匸藝學術(shù)委員會造

4、船企業(yè)節(jié)能減排工藝技術(shù)學術(shù)交流會論文集.兩法分析：兩端封固法是把焊縫兩端各長的焊縫坡口先用手工操作的方法進行加焊焊接，按階梯形 式將坡口施焊至母材厚度不蓋面。然后利用焊接法將其完成蓋面，對引收弧板的裝焊沒有嚴 格的工藝設(shè)訃要求。優(yōu)點：采用兩端封固法能保證焊縫兩端不易焊穿，焊縫正表面成形美觀。因為起弧 焊接時，焊接參數(shù)尚在調(diào)節(jié)階段并不穩(wěn)定，易出現(xiàn)焊接參數(shù)忽大忽小，造成未焊透或焊穿的情況。而 焊縫終端部位因熱能集中熔點較高，在不加焊的悄況下較易焊穿。還不會發(fā)生因焊接應(yīng)力過大而使終 端焊縫在未焊接的情況下發(fā)生爆焊現(xiàn)象。焊縫終端裂紋也不會出現(xiàn)在長的終端部位。缺點：兩端封固法有剛性固定作用的特性，使焊縫

5、在焊接過程中因受外力拘束不能自然伸縮，焊接熱應(yīng)力的擴散受制約。焊縫終端部的焊接熱能因加焊部位的受阻，導(dǎo)熱散熱較慢,使終端部焊縫處于高溫區(qū)域時間較長，焊接應(yīng)力的轉(zhuǎn)變過程復(fù)雜化，在焊縫終端附近較易產(chǎn)生終端裂紋外的熱應(yīng)力裂紋和板面起拱現(xiàn)象，特別是焊接中薄板時。焊縫兩端加焊部位在焊接時是無法焊透的，也就達不到單面焊雙面成型的工 藝要求，焊后必須進行仰扣深槽的焊接處理，此項工作量相當大，時間長,重復(fù)作業(yè)造成大量資 源浪費，增加成本，對生產(chǎn)進度有較大影響。并容易出現(xiàn)各種新的焊接缺陷，而反復(fù)多次對終端部位 的焊縫金屬和母材加熱，不利于其作用和性能。兩端封固法注定終端裂紋不可能發(fā)生在加焊部位，因復(fù)雜的焊接應(yīng)力

6、作用， 焊縫終端裂紋發(fā)生位置都比較分散和無規(guī)律性，增加檢測的工作量，對檢測焊接缺陷的準確性有影 響。采用兩端封固法處理工藝比較單一，其工藝技術(shù)性不強，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，沒 有體現(xiàn)焊接法的造船工藝學術(shù)委員會造船企節(jié)能減排藝技術(shù)學術(shù)交流會論文集優(yōu)點和高效率，無法達到增效降本的U的。彈性引收弧工藝濁對焊縫終端收弧板的裝焊,焊縫終端部位的定位焊有嚴格的加工設(shè)訃要求。如，卜圖所示。優(yōu)點:'焊接產(chǎn)生熱應(yīng)力時母材能自然伸縮，減小了焊接內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，焊縫終端部 位的導(dǎo)熱傳熱和熱應(yīng)力擴散分布均勻，不易發(fā)生終端裂紋外的其它熱應(yīng)力裂紋。保證焊縫兩端熔透，達到單面焊雙面成型的工藝要求，大大降低重復(fù)焊接的 工作量

7、。避免焊縫金屬和母材多次高溫加熱，保證焊縫金屬和母材的力學性能及強 度。其焊縫終端裂紋的發(fā)生位置可通過工藝要求控制在焊縫終端某一設(shè)定部位, 焊縫終端裂紋特性單一，有利于焊縫缺陷檢測和返修處理,并大大縮短其返修工作時間。缺點：焊縫兩端部位易出現(xiàn)焊穿或未熔合的焊接缺陷,特別是焊接薄板或不等療度 的拼板縫時。因此對操作焊工的技能要求較高。焊縫終端裂紋的出現(xiàn)位置通常都設(shè)置靠近焊縫最終端部，裂紋形態(tài)比兩端封 固法的要粗大些。彈性引收弧工藝法雖然不能避免終端裂紋的發(fā)生，但與前者相比明顯減少大 量重復(fù)焊接工作量,焊縫工藝性能也比前者要好。不穩(wěn)定因素是在操作焊接的焊工技能水平、焊接經(jīng)驗 及應(yīng)變能力較差的情況下

8、，焊縫兩端發(fā)生焊接缺陷的機率要比前者大。采用彈性引收弧工藝法、對返修終端裂紋工藝方法的改進效果.原工藝:設(shè)計彈性引收弧工藝法時，為保障焊縫質(zhì)量，返修工藝規(guī)定對焊縫終端部位 長的焊縫必須進行兩面返修處理。存在著一定的盲目性。.改進目的：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，對焊縫終端裂紋部位實行單面返修處理工藝，以 提高生產(chǎn)效率和改善焊縫工藝性能。.分析：經(jīng)檢測實踐表明，焊縫終端裂紋在焊縫內(nèi)形成后，在沒有進行部件結(jié)構(gòu)安裝 焊接前，終端裂紋的本質(zhì)不會發(fā)生任何變化。在焊縫尚有余溫的情況下用檢測焊縫終端裂隙紋 的情況，作好各種數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)小時后再檢測，終端裂紋沒有任何變化,不同厚度及材質(zhì)的板材都基 本相同。事實表明

9、焊縫終端裂紋不會隨溫度和時間的變化而有其它性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。終端裂紋在焊縫內(nèi)所處的位置對改進返修丄藝起關(guān)健性作用。如果是穿透性 裂紋，就必須進行兩面處理。焊縫在焊完未經(jīng)結(jié)構(gòu)安裝焊接就發(fā)生穿透性裂紋的情況，L1前還未曾 發(fā)生過。根據(jù)有史記錄，終端裂紋普遍發(fā)生在母材/用度處到近焊接面表面。焊縫坡口都是有鈍邊留根的，且不小于，而焊絲與母材的接觸點離兩面坡口 連接處有的距離，焊接熔點離板材根部的距離不小于，那么背面焊縫離焊接熔池的距 離就更遠。而焊接過程是從焊絲與母材的接觸點開始往焊接面運行，焊接時的高溫熔池也跟 隨焊絲熔化位置的上升而上升，當焊縫最高溫點上移至焊接面表面時，其它部位的液態(tài)金屬已隨著溫度 的

10、下降開始結(jié)晶轉(zhuǎn)變成固態(tài)造船匸藝學術(shù)委員會造船企、節(jié)能減排工藝技術(shù)學術(shù)交流會論文集焊縫金屬，同時產(chǎn)生熱擴散應(yīng)力和結(jié)晶拉應(yīng)力，且交變復(fù)雜，隨著應(yīng)力增大,發(fā)生溫度轉(zhuǎn)變方向的熱裂紋傾向大增。當焊接時，擊穿坡口留根部實現(xiàn)單面焊雙面成型焊接時的擊穿部位及底面 成型焊縫都不同足巨離與高溫熔池隔開,不良的過熱組織極少，高溫停留時問短，只起導(dǎo)熱敞熱作 葉,焊縫晶粒組織比焊接面要好很多，出現(xiàn)終端裂紋的情況其微。以上情況說明，焊縫終端裂紋部位的返修處理是適宜采用單面返修處理工藝 的，根據(jù)實際情況制定相應(yīng)的工藝措施及焊接參數(shù)。藝要領(lǐng):準確檢測終端裂紋在焊縫內(nèi)的位置及性質(zhì)。在清除裂紋時，應(yīng)將裂紋焊縫兩端各延長的焊縫一同

11、用碳弧氣創(chuàng)扣清，扣槽深度為母材厚度的/,寬度W原坡口尺寸，并打磨干凈，以保證將裂紋部位及 附近不良組織焊縫完全清除。采用氣體保護半自動焊，選用直徑為的藥芯焊絲，把焊接參數(shù)調(diào)節(jié)到能熔深的焊接規(guī)范，用小電流快速直行法焊接第一層，起到預(yù)防焊穿和承上啟 下作用，司時減小不同焊接材料與母材的焊接熔合比，控制焊接材料巾的擴散氫元素時過渡 層焊縫的侵蝕，尉防止再次產(chǎn)生焊接裂紋十分重要。隨著焊接層次增加，焊接參數(shù)相應(yīng)增大，控制焊層療度及層問溫度，采用多層 多道焊。焊后打磨，檢測。在實踐試驗期間，對每條返修處理過的焊縫都要跟蹤監(jiān)察，從部件安裝焊接 到總組搭載完工,檢測每道工序?qū)@種返修工藝的影響和返修焊縫的變化

12、悄況。 待返修焊縫質(zhì)量穩(wěn)定后，再進行定期或不定期的抽檢，以便及時撐握返修焊縫質(zhì)量信息變化情況。.采用此丄藝法時，對焊接及碳刨人員的技能水平和匸作經(jīng)驗要求較高，還需 具備檢測儀及持證操作人員，如果焊接人員同時具有檢測資質(zhì)的情況，對焊縫終端裂紋的檢測和分析判斷會更加準確，對焊縫返修質(zhì)量更有保證。通過多方面的準備和數(shù)據(jù)論證，以專業(yè)科學知識為依據(jù)，多次進行各種終端 裂紋返修丄藝的實踐試驗，邊實踐論證，邊分析總結(jié)，并對實踐試驗結(jié)果進行在整套造船工藝流程過程中的變化跟蹤。事實證明，原終端裂紋部位必須進行兩面返修處理的工藝仍有改進 空間,采用單面返修處理工藝同樣能保證焊縫質(zhì)量,真正達到減少工作量，節(jié)省物力人力,提高生產(chǎn)效率 的目的。該工藝已在廣船國際噸、噸及噸散貨船及后繼產(chǎn)品上應(yīng)用，達到減少工作量，節(jié)省物力人力, 提高生產(chǎn)效率的U的，據(jù)測算，工作效率比原返修工藝提高倍左右,焊材節(jié)省三分 之二左右，大大降低因氣創(chuàng)焊接打磨而產(chǎn)生的空氣污染，明顯