船体焊接工艺。
摘要: 今年寒假期间,在笔者参观沪东船厂时,经验丰富的芮老给同学们带来了一场有关焊接非常精彩的讲座,这说明我们船舶焊接技术与之有较大差别,这使得我迫切的想知道船舶焊接方面的知识,在实习过后,笔者查询了一些有关船舶焊接方面的资料,本文主要介绍船舶焊接工艺及笔者自己的一些心得。
关键词:焊接工艺常用方法
焊接在日常生活中的应用十分广泛。焊接是指通过加热或加压,或两者并用,并且视情况采用填充材料,使得焊接件达到原子间结合的一种方法。 被结合的两个物体可以是各种同类或不同类的结束、非金属,也可以是一种金属与一种非金属。
但是,目前工业中应用最普遍的还是金属之间的结合。目前,在工业中应用的焊接放法已达到百余种。根据焊接过程特点可将其分为熔焊(电弧焊、气焊、电渣焊、激光焊等)、压焊(电阻焊、冷压焊等)、钎焊(火焰焊等)三大类。
船舶焊接技术是现代造船中的关键技术之一。先进的船舶高效焊接技术, 在提高船舶建造效率,降低船舶建造成本,提高船舶建造质量等方面具有重要的作用,也是企业提高经济效益的有效途径。 先进的船舶高效焊接技术涉及到船舶制造中的工艺设计、 计算机数控下料、小合拢、中合拢、大合拢、平面分段、曲面分段、平直立体分段、管线法兰焊接、型材部件装焊等工序和工位的焊接工程。
同时也会牵动与之相关的焊接产业链,如焊接材料、 焊接设备和专用工装、 焊接辅器具、金属的加工、焊接接头设计、焊接接头性能与质量控制、焊接标准与规范等。
船舶制造过程中常见的焊接方法。
1.埋弧焊工艺。
埋弧焊是利用在焊剂层下燃烧的电弧进行焊接的方法。在焊接过程中,焊剂熔化产生的液态熔渣覆盖电弧和熔化金属,起保护、净化熔池、稳定电弧和渗入合金元素的作用。埋弧焊分为自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种。
前者应用较广泛,焊接电流可达600~2000安,焊接效率很高。埋弧焊是一种适于大量生产的焊接方法,广泛用于焊接各种碳钢、低合金钢和合金钢,也用于不锈钢和镍合金的焊接和表面堆焊。为了提高焊接效率和扩大使用范围,埋弧焊的电极可采用双丝、三丝、带极(用于堆焊),还可在焊剂中添加金属粉等。
焊剂层下的电弧与焊件接口的对正和调整,可用工业电视观察或用激光跟踪等方法探测。
优点:埋弧焊的焊接效率高,焊缝光洁,无飞溅,少烟尘,无电弧闪光,劳动卫生条件好,设备成本较低。
缺点:限于平焊和长焊缝。与气体保护电弧焊相比,埋弧焊电弧不可见,接头装配要求较高,应用灵活性也较差。
2.焊条电弧焊。
焊条电弧焊是指用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。电弧焊是指利用电弧作为热源的熔焊方法。焊条电弧焊是目前生产中应用最多、最普遍的一种金属焊接方法。
优点:焊条电弧焊操作灵活焊条电弧焊之所以成为应用最广泛的焊接方法,主要就是因为他的灵活性。焊于焊条电弧焊设备简单,移动方便,电缆长,焊把轻,因而广泛应用与平焊、立焊、仰焊、横焊等各种空间位置和对接、搭接、角接、t 形接头等各种接头形式的焊接。
2 待焊接头装配要求低 3.可焊金属材料广。
缺点:焊接生产率低焊条电弧焊与其他电弧焊相比,由于其使用方法的焊接电流小,每焊完一根焊条后必须更换焊条,以及因清渣而停止焊接等,故这种焊接方法的熔敷速度比较慢。焊接生产率低,劳动强度大,焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的操作技能及现场发挥,甚至焊工的精神状态也会影响焊缝质量。
3.二氧化碳保护焊。
以co2作保护气体,依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称co2焊。这种焊接法采用焊丝自动送丝,敷化金属量大、生产效率高、质量稳定。因此,在国内外获得广泛应用。
在沪东实习过程的讲座中,芮老详细的介绍了co2保护焊的知识。
c、二氧化碳气体保护焊。
1. 二氧化碳半自动焊, 全位置对角接焊;
2. 二氧化碳自动角焊, 横角焊;
3. 二氧化碳半自动单面焊, 平立横对接焊;
4. 二氧化碳气电垂直自动焊, 垂直对接焊;
5. 二氧化碳单丝单面mag焊, 平对接焊缝;
6. 二氧化碳双丝单面mag焊, 平对接焊缝;
7. 二氧化碳横对接单面焊, 横对接焊缝;
8. 二氧化碳自动立交涵, 立角焊;
9. 二氧化碳双丝气电垂直自动焊,立对接焊缝;
10. 二氧化碳双丝自动对角焊,横角焊。
优点:二氧化碳保护焊采用明弧焊接,熔池可见度好,操作方便,适宜于全位置焊接。并且有利于焊接过程中的机械化和自动化,特别是空间位置的机械化焊接。
电弧在保护气体的压缩下热量集中,焊接速度较快,熔池小,热影响区窄,焊件焊后的变形小,抗裂性能好,尤其适合薄板焊接。用氩、氦等惰性气体焊接化学性质较活泼的金属和合金时,具有较好的焊接质量。
缺点:在室外作业时,必须设挡风装置才能施焊,电弧的光辐射较强,焊接设备比较复杂。
4.氩弧焊。
氩弧焊又称氩气体保护焊。 就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区之外,防止焊区的氧化。
优点:氩气是一种比较理想的保护气体,比空气密度大,在平焊时有利于对焊接电弧进行保护,降低了保护气体的消耗,而且在高温下也不和金属发生化学反应,从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气不溶于液态的金属,因而不会引起气孔。
氩是一种单原子气体,以原子状态存在,在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小,即本身吸收量小,向外传热也少,电弧中的热量不易散失,,使焊接电弧燃烧稳定,,热量集中,有利于焊接的进行。
缺点:氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时,电弧的引燃较为困难,但电弧一旦引燃后就非常稳定,氩弧焊因为热影响区域大,工件在修补后常常会造成变形,硬度降低,砂眼,局部退火,开裂, 针孔,磨损,划伤,咬边,或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。
氩弧焊与焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些,氩弧焊的电流密度大,发出的光比较强烈,它的电弧产生的紫外线辐射,约为普通焊条电弧焊的 5~30 倍,红外线约为焊条电弧焊的 1~1.5 倍,在焊接时产生的臭氧含量较高,因此,尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。
造船业中,以焊接技术代替铆接是造船界的一次划时代的变革,如今焊接技术已经得到了飞速的发展,但是在造船领域,我们的焊接质量与造船强国还存在差距,因此,我们要积极改良焊接技术,努力提高焊接水平,这样,我们造出的船才更有竞争力。
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