对接接头主要应用于结构拼版及分段、总组和搭载阶段,运用二氧化碳气体保护焊,单丝、双丝埋弧自动焊,FCB法埋弧自动焊,垂直气电焊,混合焊等。对于板厚小于3毫米的对接,可以采用卷边对接接头;厚度小于6毫米并能保证完全焊透的构件,可以不开坡口,焊件间保留1到2毫米间隙进行焊接;板厚超过6毫米时,为了保证焊透,必须把钢板边缘加工成v型坡口;板厚很大时,为了减少材料消耗,常开x型坡口,实际上就是双面v型坡口;u型坡口可能是单面的也可能是双面,它所需填充的金属比x型更少,根部易于焊透,焊件变形小[11]。

T型接头是指一个焊件与另一个焊件表面成直角或是近似直角的接头,它是船体结构和海洋工程结构运用最多的接头形式。对于板厚小于10毫米的构件,或者受力不大的构件,可采用不开坡口的T型接头,一般要求双面填角焊;板厚超过8毫米或是承受高应力的焊缝,必须采用全熔透角焊或者深熔焊;有时为了节约材料,节省能源或是减少焊接变形,有些受力不大的构件可以采用间断填角焊。角接接头是指两构件夹角大于30度,小于135度的接头,特征与T型接头相似。搭接接头,在连接处不承受拉伸或压缩载荷的端部联接,可采用搭接接头。搭接宽度应不小于总厚度的3倍,但不大于4倍。对于骨材穿过腹板和仓壁板开口处补板的搭接,一般不需要大于50毫米。搭接的接合表面应紧密贴合,搭接的两个边缘应连续填角焊缝。主要采用二氧化碳气体保护焊。

对于某些特定用途可采用塞焊,塞焊孔应形状良好,最小塞焊长度为75毫米,宽度为两倍总板厚。主要采用二氧化碳气体保护焊[12]。

为了保证获得优良的焊缝,坡口清理、装配及定位焊至关重要。坡口须按照规定加工,尺寸准确,表面光洁。焊前需要将铁锈、油漆、油污、水、残渣等仔细清理干净,清理后要及时焊接,否贼须重新清理。装配时,等厚度钢板对接,两板应在同一平面,局部允许少量错边,两钢板间隙不宜过大,也不宜过小。定位焊是用来固定焊件的相对位置,它的焊接质量非常重要,焊接质量不好易发生吊装开裂,影响后续焊接质量[13]。

2。2 船厂用到的主要焊接方法

  手工电弧焊,原理是利用电弧放电产生热量,熔化焊件金属和焊条。它的设备简单,使用灵活且方便,适用于任何空间位置的焊接,是造船行业中广泛使用的焊接方法。但是生产效率低,劳动强度大,焊后还要进行打磨等操作。

图2-1:手工电弧焊

图2-2: 手工电弧焊

  埋弧自动焊又称焊剂层下的电弧焊。埋弧焊设备有焊接电源、控制系统、带焊剂漏斗、送丝机构及导电焊嘴的焊接小车组成,它能在起弧前提前漏出焊剂、起弧后自动送丝、自动沿着轨道行走形成焊缝。它的生产效率高;焊后无需打磨,焊缝质量高;无弧光刺激;不受风力影响。但也有其缺点:主要用于水平位置的焊接;难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属;设备复杂,占地面积大,一般只适合长而规则的焊缝。文献综述

图2-3:单丝埋弧自动焊

图2-4: 双丝埋弧自动焊

图2-5:   FCB法埋弧自动焊

  气体保护焊是用外加气体作为电弧介质,并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。焊条电弧焊、埋弧焊采用气-渣联合保护,而气体保护电弧焊采用气体保护的形式,保护气体直接依靠从喷射嘴中连续送出气流,在电弧周围形成局部保护层,使电极端部、熔滴和熔池金属处于保护气罩内,机械地将焊接区与空气隔绝,保证焊接的稳定性,并获得质量优良的焊缝。它的成本较低,生产效率高;焊接变形小,电流密度高,热量集中,受热面积小;操作简单;焊缝成形美观。但是金属飞溅较大,劳动条件差,焊接烟尘较大[14]。

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