集装箱船焊接原则工艺模板.doc

一．焊接材料和方法选择要求
1.焊接材料使用规格表：（表一）
表一
焊接
方法
焊接材料
等级
适用纲级
使用
接头
焊接
位置
备注
手工电弧焊（MW）
J422
GL3
A、B、D、E、360及410
对接、角接
全位置

CJ501FeZ
GL2Y
A、B、D、A32、D32、A36、D36
角接
平焊

CHE58-1
CHE50
J507
GL3YH10
A、B、D、E、铸钢、A32、D32、D36、A36、E36
对接、角接

全位置

低氢型高强钢焊条
TS-308L
AWS A5.4-92E308L-16
321或304等不锈钢和不锈钢之间焊接
对接、角接
全位置
不锈钢专用焊条
TS-309L
AWS A5.4-92E309-16
321或304等不锈钢和碳钢之间焊接
CO2焊
（CO）
焊丝
TWE-711
GL3YSH10
A～E、A32/36、D32/36、E32/36、铸钢
对接、角接
全位置（不包含立向下焊）
低氢型药芯焊丝
SF-71
GL2YSH10
A～D、A32、D32、D36、A36、360/410级管
TM70C
GL3YS

JM-56
CHW-50C65M
GL3YS
A～E、A32/36、D32/36、E32/36、360、410级管
低氢型实芯焊丝
衬垫
TC-R-A1
或JN402
CCS对应等级
全系列
无线型直板对接
平焊、横焊、立焊

JN410
(R=200)
有线型板对接

JN501
(14号)
球扁钢对接

JN601
(90度)
TC-C2
角焊接

垂直气电焊（EG）
焊丝DWS-43G或SC-EG2Cored
GL3YV
A、B、D、A32、D32、A36、D36
对接
立焊

衬垫JN1001
或TC-QD-A3
双面埋弧自动焊（AW）
焊丝H10Mn2(JW-1)
焊剂SJ101
GL3YM
2YT
A32、D32、A36、D36、E36及和上述钢种相连接头
平焊

焊丝H08A(JW-2)
焊剂LT-431
GL3M
A、B、D、E
对接
平焊

焊接工作站（OA）
焊丝L61
GL3YM
A、B
对接
平焊

焊剂761
1. 表中认可等级2Y、3Y、4Y为高强度钢用，认可等级2、3为一般钢使用。高等级能够替换低等级，如3Y能够替换2Y，2Y、3Y能够替换2、3。
2. 补焊所使用焊材要和原焊缝所用焊材要求一致。吊环焊接必需采取低氢型焊材。
3. CHE58-1、CHE50、J507焊条和SJ101焊剂焊前必需350℃×2h烘干后使用，随用随取。
4. 焊剂LT-431焊剂，焊前必需经过250℃×1h烘干后使用。
5. J422、CJ501FeZ焊条受潮，则必需经100℃×1h烘干后使用。
6. 点焊焊材：相关A32、D32、A36、D36、E及E36及铸钢用CHE58-1或J506Fe-1，通常强度钢（A~D、360级管、410级管）用J422。
7. 使用中，烘干碱性焊条应放在保温筒中保温，不可置于筒外。
8. 焊接使用CO2气体纯度应达成99.5%以上；达不到应优异行放水、放气（空气等不纯气体）处理，才可用于焊接。气体必需保持余压10Kg.f/cm2.
9. 部分不锈钢零部件点焊及焊接需采取专门焊接工艺所指定焊材。
10. 表中“方法”栏括号中为焊接方法简码。
2．特殊区域和钢种焊材选择
以下焊接若采取手工焊，必需采取低氢型焊条；若采取CO2焊，则采取TWE-711或SF-71。
（1） A32、D32、A36、D36、E36、铸钢间焊接和和其它钢种焊接。
（2） 0.5L区舷侧列板和主甲板T型接头开坡口全熔透角焊。
（3） 船台大合拢环形口板材及桁材对接。
（4） 艏柱和艉柱及艏部冰区加强外板焊接。
（5） 锚唇、锚机机座、锚闸焊接。
（6） 主机座焊接和和其连接构件焊接。
（7） 舱口围腹板和主甲板、舱口围腹板和面板焊接。
（8） 克林吊吊柱和基座、吊柱和主甲板焊接。
（9） 吊臂架、吊杆、舱盖液压装置、系缆桩、导缆孔等强受力件焊接。
二．高效焊接应用范围
高效焊接目标：
全船焊接高效化率要达成80%，并继续在中合拢分段制造、大合拢阶段大
力推行CO2气体保护焊，逐步替换一般手工焊及铁粉焊，以最大可能地提升焊接生产效率。
多种高效焊接工艺方法比率分别为：
⑴ 埋弧自动焊：6%；
⑵ CO2气体保护焊（包含垂直气电焊）：60%
⑶ 单面焊衬垫：6%；
⑷ 铁粉焊(CJ501FeZ)：8%
1． 气电焊
a. 舷侧旁板环形合拢口旁板环形合拢口平直部分
b. 平直箱型纵壁合拢口和横舱壁（除槽型舱壁部分外）合拢口
2． 串联弧多丝埋弧自动焊（FCB）
a. 平台甲板，艏、艉楼甲板及壁板
b. 纵舱壁板、横舱壁上除槽型舱壁外平直拼板
c. 上建围壁板、甲板拼接
3． 单丝埋弧焊
a. 内底、平直外底板拼接
b. 平行舯体舷侧旁板拼板
c. 舱口盖顶板拼接
d. 其它平直板材拼板
4． CO2单面焊
a. 底部部位：有线型外板对接；内、外底板船台大合拢环向合拢口和纵向合拢口。
b. 舷侧部位：旁板横接缝（中组立阶段）；主甲板、二甲板、平台板船台横向合拢口、纵向合拢口（大合拢阶段），甲板非拼板对接
c. 上建部位：上建合拢口；
d. 槽型横舱壁板
e. 合拢口骨材对接
5． CO2自动角焊
a. 纵骨和内底板；纵骨和无线型外底板；扶强材和纵桁
b. 舷侧肋骨和纵壁、旁板；纵骨、横梁和主甲板、二甲板及平台板
c. 上建中扶强材和围壁板；横梁和甲板
d. 各类平直T型材
6． CO2半自动焊 / 手工铁粉焊
a.有线型角焊、长度和位置不适合作自动焊对接焊缝、角焊缝，范围为各类舷侧纵骨、底部肋板、纵桁材、扶强材、肘板
c. 起重柱柱体
7. CO2焊+埋弧焊开发应用
1400TEU(A)底部船台、船坞大合拢口、舷侧分段总组。
8. 仓口围，横仓壁深熔角焊机开发应用。
三. 全船焊接要求：
船内外底板和主甲板均为高强度钢（A32、D36、E36）板厚度达成16~33mm，因为现场多种原因，轻易产生焊接裂纹。为预防焊接裂纹产生，尤其要求工艺方法：
1.加强码安装在坡口反面，不得安装在坡口正面
2.焊接次序：在同一条合拢口中，应先焊横向大合拢对接缝，次焊骨材对接，最终焊骨材角焊缝
3.严格实施打底和填充焊接参数工艺要求。
四．焊工资格要求
本船入GL船级社，从事该船焊接施工焊工必需含有GL认可证书或CCS对应等级认可证书，而且施工范围不能超出证书要求工作范围（焊接位置、焊接方法），施工时要求持证；焊接监察员应做好现场焊接生产规范化监督，立即向技术课焊接组反应现场生产中存在焊接问题。
五. 材料材质跟踪要求
A32、D32、A36、D36、E36等高强钢所用车间底漆颜色应和一般钢不一样，高强钢钢级及材质规格要用黄色油漆笔标明，而且工件四角用符号“┓”标注（图1所表示），和通常强度钢区分。方便焊工依据不一样焊接部位和材质采取指定焊接材料进行焊接。

六．车间底漆要求
所用车间底漆应为含有船级社可用性认可可经焊接底漆，而且使用前要经过专门自动角焊缝工艺试验证实不会造成有害气孔，不需要进行焊角强度赔偿后才准使用。
七. 焊接节点应用要求
1.板厚差削过渡边要求：
当单边板厚差d>3mm时，削斜长度L≥3d。图2所表示：

过渡边焊后要打磨平滑以确保应力平滑过渡。
2.焊缝最小间距要求：
a. 船体关键结构中平行焊缝应保持一定距离。对接焊缝之间平行间距d≥50＋4t（t为板厚）。
b. 角接焊缝或角接焊缝和对接焊缝之间间距d≥30＋3t（t为板厚）。
c. 同一平面内焊缝和人孔、气孔等开孔之间间距d≥30mm。
d. 割换板，宽度L≥300mm或10t （t为板厚），取其中较大者。
e. 管子纵向焊缝最少错开50mm。

3.过焊孔：
为确保单面焊焊缝连续，反面骨材应开过半圆形过焊孔，R=25mm或2t （t为板厚）,取较大者，水密板过焊孔依据板厚现场定（标准上以R=8mm）。垂直气电焊过焊孔应开成倒角（R=10）矩形过焊孔[30(宽)×60（长）]，主甲板上不开垂直气电焊过焊孔。（注：垂直气电焊过焊孔焊后要加封板加强）

4.节点要求
埋弧焊坡口、焊接工作站坡口、CO2焊及CO2单面焊坡口、手工电弧焊坡口、垂直气电焊坡口及对应应用位置要求均按GWS319“1400（A）船体结构焊接接头坡口型式及符号表”实施。
继续推广高效焊接，提升CO2焊使用范围，在中小合拢阶段平、立角焊以CO2焊替换一般 CHE58-1、J506Fe-1手工焊；在使用手工焊时：采取性价比高J507焊条替换CHE58-1焊条。

5.仓口围和抗扭箱焊接节点要求

仓口围和主甲板采取全焊透T型接头坡口形式（CO2半自动焊），见下图DET-1、DET-2、DET-3。骨材和外板壁板、主甲板和二甲板均采取不开坡口深熔焊形式（埋弧焊）。见下图DET-4、DET-5形式。

6.角焊焊角
角焊焊角按分段焊接规格表和施工结构图上相关节点图实施。
八．焊接次序基础要求
1.船体外板、甲板对接焊缝：当板缝错开间距d≥50mm时，先焊横缝再焊纵缝；板缝未错开或
错开量d＜50mm时，应先焊纵缝再焊横缝。
2.构件中同时存在对接焊缝和角焊缝时，应先焊对接焊缝，后焊角焊缝。
3.整体结构全部焊缝焊接次序标准是从中央向左右、前后同时对称施焊。
4.分段和总段外板纵向接缝、纵向构件和外板角接缝，靠近合拢口两端应留出500mm暂不焊，方便于船台装配对接后再完成角焊。距挠肋板没有一个肋位时要留出150mm不焊。
5.肋骨、舱壁等构件靠近总段大合拢口一边角焊缝、双层底分段内底边板和外板上部角接缝，应在大合拢焊接完成后进行施焊，方便于船台装配时对接。
6.含有对称轴构件，应由双数焊工对称施焊。
7.构件存在单层焊和多层焊时，应先焊多层焊再焊单层焊。
8.焊接过程中，先焊自由构件，后焊拘束构件。先焊关键构件或部件，后焊次要构件或部件。
9.对有特殊施工工艺构件应严格根据工艺进行。
注：在具体施焊过程中，如对横缝焊接，对挂舵臂、艏艉柱、舵叶等铸钢件焊接应重视焊道熔敷次序安排。
九．火工校正要求
a．火工校正温度应小于900度，且不可在同一点停留过长，不可对同一点高温反复加热数次。
b．高强钢（E、A32、D32、A36、D36、E36）避免使用水冷却进行火工调正。
c．对所使用新牌号钢种应经过试验给出加热温度控制要求后才能使用火工调正。
十．结构钢焊前预热要求
符合下列条件之一者，施焊前必需采取预热方法，预热温度为100~150℃：
a.气温低于5℃时。
b.工件材料为A32、D32、A36、D36、E36，且板厚≥30mm时。
c.材料为A32、D32、A36、D36、E36工件返修焊缝长度小于50mm，深度大于0.5t（t为板厚）。
d.当工件刚性过大时。
e.材料碳当量（ψc）大于0.41％时。[依据GL劳氏规范：一般强度、高强度船级钢板碳当量为：
Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]
f.铸钢（锻钢）之间及铸钢（锻钢）和其它结构钢间焊接。
g.上述条件下，点焊和补焊焊缝也一样要求预热。
十一．铸钢件焊接、预热及热处理要求
此型船艉柱、挂舵臂、舵叶、艉管、锚唇、系缆桩材料属于铸钢，铸钢和铸钢及铸钢和其它材料焊接全部要求焊前预热，而且焊后铸钢之间焊接接头要进行局部去应力热处理。焊接材料采取低氢型焊材。
预热和层间温度关键要求：
a.预热温度通常要求为100～150度
b.预热范围为坡口两侧100mm或4倍板厚（二者取其大者）并应确保不会使加热点周围板产生变形。
c.加热应是整个加热区域达成预热温度，而不是局部。
d.铸钢件焊接时还要注意焊层间温度不能超出250度，不低于100度。
e.焊后和热处理结束后立即用石棉保温材料覆盖缓冷。
焊后热处理关键要求：
a.局部去应力热处理温度范围为550±30度，在此温度范围内保温时间为（2分钟/每1mm板厚）但不超出2.5小时。
b.加热和冷却速度要求缓慢（工件温度在300度以上时尤其注意监控）
十二. 潮湿条件下焊接要求
1．因为下雨、冷空气或其它原因使空气湿度大，焊接接头有潮湿时必需用火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间水分根本烘干才可焊接。
2．满足下列全部条件下能够在水不直接影响接头情况下施焊：
a.坡口（接头）另一侧有水，但有封闭焊缝将水隔离;
b.电弧作用点离水距离超出100mm；
c.通常强度钢在没有和水直接接触情况下焊接；
3.雨天情况下焊接要求：焊接过程中被焊接构件和焊接材料和焊接设备要有充足有效保护，以预防风雨、潮湿和冷空气影响，必需时可依据情况要求烘干和停工。
1）处于露天焊接部位在下雨天气下必需停工。
2）满足下列全部条件能够在雨天施工
a.焊接工作场全部充足遮挡，包含焊接部位、焊材、焊接设备及焊工全部要被有效遮挡。
b.焊接部位（包含焊缝正面和反面）干燥，并在焊接过程中不会有流水影响。焊接接头或周围已经潮湿能够参考第3条处理。
c.高强度钢、铸钢焊接时，必需确保焊缝周围100mm范围内干燥，
3）雨、流水或其它原因造成焊接接头潮湿，必需用火焰将焊缝两侧100mm范围内（包含反面）和接头间隙间水分烘干。
十三. 大合拢焊接要求
1．焊接坡口及方向
大合拢坡口形式以所使用焊接方法为准则。0.5L范围内受重载荷，除外板内底外其它焊接部位依据板厚和焊接位置确定，为提升焊接效率，厚、薄板及空间限制部位全部尽可能用CO2焊及CO2单面焊。具体坡口形式和尺寸依据GW319“1400（A）船体结构焊接接头坡口型式及符号表”。
大合拢破口方向依据分段上船台次序、施工安全和方便、焊接质量及船体外板线型确定，垂直外板作气电焊部位向外，艏艉部外板坡口多向内。具体部位大合拢坡口方向见GWS 319“1400（A）全船外板大合拢坡口形式及码板方向“及下图3横剖面图“船台合拢口坡口方向及焊接次序”。
c.焊接次序（焊接次序图3所表示）：

十四. 焊接注意事项
1. 装配质量是确保焊接综合质量关键，装配间隙应符合工艺要求和图纸要求，焊缝应确保平直。
2. 坡口应按要求进行加工，尺寸正确、表面光滑。坡口尺寸要求遵照：GWS319“1400（A）船体结构焊接接头坡口型式及符号表”。焊前应对表面及周围进行除锈、除污、除杂质；必需清除碳刨留下残渣；底漆必需经过试验证实对焊接质量无影响，经船检核准后才可不予清除，不然，焊前必需清除洁净。
3. 关键焊缝清理范围为：拼缝端面和接缝两侧各宽20mm，清理后要立即进行焊接，受潮要用火焰烘干。
4. 点焊应选在焊件端面或后面或间断焊间隔区。
5. 焊接薄板关键注意烧穿、气孔、焊后变形和焊缝成型不良。
6. 预热时，接头加热范围为坡口两侧大于板厚4倍且不少于100mm范围内，加热均匀，预热接缝必需连续施焊，不可中止。焊接过程中止后要重新预热。
7. 板厚在6~8mm一般埋弧焊拼板必需用直径3.2mm焊丝施焊，以降低焊缝宽度，降低焊接变形。
8. 搭接焊缝，两板搭接宽度应为较薄板厚度3~4倍，小于50mm。
9. 等厚板错边量：关键结构a<0.10t（t为板厚），且小于2mm。通常结构a<0.15t（t为板厚），且小于3mm。
10. 垂直气电焊起弧和熄弧部位要根本清除原焊缝后，再用手工焊补焊。
11. 多层多道焊时：每层焊道夹渣、飞溅等应完全清除洁净，存在重大焊接缺点时，必需用碳刨清除并打磨洁净。每层焊道缺点不得带入下一焊层中。
十五. 焊接质量要求
1.焊接外观质量标准、装配质量标准按GL规范要求和《中国造船质量标准》实施。
2.焊缝内部质量按GL规范要求。
3.无损探伤数量、部位和质量等级由船检和设计部门共同协定