船舶船体焊接作业指导书.doc

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1、船舶船体焊接作业指导书1 概述 本工艺根据钢质海船入级规范（CCS-2009版）、材料与焊接规范（CCS-2009版）、中国船舶工业集团公司第七O八研究所38000吨级自航半潜船以及详细设计“船体焊接规格表”和生产设计的工艺要领结合本企业具体情况而编制。2 目的 本工艺对焊接过程进行有效的控制，确保该船的焊接质量能满足上述规范和技术文件规定的质量要求。3 工艺要求：3.1 焊工资格审查：焊工必须经培训、考核合格后持证上岗。3.2 焊接设备：现场采用的焊接设备应能保证焊接参数的稳定性、调节灵活、安全可靠。焊工对所使用的焊接设备应进行认真检查、确保焊接设备的完好。3.3 焊接方法：3.3.1 本船

2、采用手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊等三种焊接方法。其中，内底板、甲板板、平台板、纵横舱壁、外板平直部分等板材的拼板对接采用埋弧自动焊，主甲板内底板、小分段合拢组装焊采用CO2衬垫焊打底埋弧自动焊盖面；外板及构架对接，构架与板平角，立角，构件平角，构件合拢垂直角，中、大组立板材对接，总组立中合拢对接，总组立中合拢旁板，纵、横舱壁的垂直对接采用CO2气体保护焊（CO2气体纯度不低于99.5%）；全位置角焊，部分补焊采用手工电弧焊。3.3.1.1 主体结构焊接 甲板部分为一般结构钢，甲板板平直拼接缝采用焊接方法为埋弧自动焊：焊丝JW-2、焊剂JF-A。 与纵骨、纵桁、纵壁、舷顶列板等角接焊

3、缝采用CO2气体保护焊：TWE-711、衬垫采用JN或HS01系列。CO2气体纯度不低于99.5%。可以少部分点焊或补焊采用手工电弧焊：焊条NJ507或NJ502。 除主甲板以外全部结构为高强度钢，所以采用的埋弧自动焊为适用高强度的：焊丝JW-1、焊剂JF-B。CO2气体保护焊：TWE-711、衬垫采用JN或HS01系列。CO2气体纯度不低于99.5%。可以少部分点焊或补焊采用手工电弧焊：焊条NJ507。3.3.1.2 上建结构拼板采用埋弧自动焊。内外围壁、扶强材、纵骨、加强筋、水平桁等角接焊缝采用CO2保护衬垫焊，可以少部分点焊或补焊采用手工电弧焊。3.3.1.3 后浮箱，艉部浮箱结构有较高

4、的密性要求，内外围壁、横隔舱壁拼板采用埋弧自动焊。艉备品备件间结构、与主甲板合拢等采用CO2保护衬垫焊。可以少部分点焊或补焊采用手工电弧焊。3.3.2 构件制作定位及板缝对接定位焊均采用手工电弧焊（焊接材料：NJ502、NJ507等）。角接缝定位焊长度2030mm，间隔100200mm。对接缝定位焊长度2535mm，间隔100150mm。3.3.3 定位焊所采用的焊材应与实际施焊时对所采用的焊材相一致。定位焊缝不允许有裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷存在。如有发现应及时进行修整消除缺陷。3.3.4 钢板拼接应尽量采用埋弧自动焊： 一般船用结构钢拼板采用的埋弧自动焊材料为焊丝JW-2、焊剂JF-A。

5、 高强度船用结构钢拼板采用的埋弧自动焊材料为焊丝JW-1、焊剂JF-B。 焊缝始端及焊缝末端熄弧时，加装引弧板及熄弧板。引弧板、熄弧板规格为150*150mm，厚度与被焊接的板材相同。 如有较大线型无法采用埋弧自动焊，则采用用CO2保护焊施焊，可以少部分用手工电弧焊。3.3.5 焊接下列船舶构件和结构时采用低氢型焊条。 船体大合拢时的环形对接焊缝和纵桁对接缝。 冰区加强区域的船体外板端接缝和边接缝。 锚机底座、辅机底座、桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩及承受强大载荷的舾装件及其所有承受高应力的零部件。 要求具有较大刚度的构件、如尾框架、尾轴架等及其与外板和船体骨架的接缝。 主机基座、发电机基座及其

6、相连接构件。 尾浮箱周界及其加强材与主甲板的连接缝。3.3.6 焊前焊工必须对焊缝、焊接坡口两侧20mm范围内、角焊缝在焊接宽度方向两侧各宽20mm内清除氧化物、水份、油污等。当焊缝清理后未能及时焊接并因气候或其他原因影响而积水、受潮、生锈时，在焊接前应重新清理。3.4 焊接材料：3.4.1 本船船体、结构所用的焊接材料，应满足材料与焊接规范（CCS-2009版）的有关要求，并且所选用的焊接材料应与船体结构的钢材级别相适应。3.4.2 船体结构所选用的焊接材料必须具有相关船级社的认可证书、以及船检合格证书。3.4.3 焊材选用（详见附件3） 3.4.4 低氢焊条必须经300350温度焙烘12小

7、时后方可领用。3.5 坡口设计：3.5.1 单面坡口开设采用半自动切割刀或碳刨后打磨进行开设。3.5.2 对接焊型式 当t6mm 单面I形坡口，对接间隙03mm，不开坡口。适用于CO2保护焊、埋弧自动焊。 当t6mm 单面开设单20+5Y型坡口，留根14mm，对接间隙03mm。采用焊接方法是埋弧自动焊：打底直接埋弧施焊，也可以用CO2保护焊打底或间断打底再用埋弧自动焊填充、盖面。然后反面碳刨清根出白续焊。 采用CO2保护焊：直接施焊-打底-填充-盖面-反面碳刨-盖面。 当t8mm 单面开设U型坡口，留根13mm对接间隙03mm，开设R6R8的半弧坡口施焊。采用焊接方法与相同。 当t14mm 双

8、面开设20+5V型坡口。即X型坡口。中间留有钝边13mm,对接间隙03mm。采用焊接方法与相同。3.5.3 角接焊型式（适用于CO2保护焊，手工电弧焊）当t6mm 垂直角接无需开设坡口，角接间隙03mm即可施焊。当t6mm 单面垂直腹板开设3550带钝边单边V形坡口，留根13mm，角接间隙03mm，即可施焊。当t8mm 双面垂直腹板开设20+5带钝边双单边V形坡口，中间留13mm钝边，角接间隙03mm。先焊第一面，焊妥后碳刨清根出白后续焊。当t14mm 腹板与面板单面开设20+5带钝边Y形坡口，腹板留03mm,角接间隙03mm,第一面焊妥后反面碳刨清根续焊。3.5.4 不同厚度钢板进行对接焊，

9、其厚度差大于或等于3mm时，应将厚板的边缘削斜。削斜的宽度应不小于厚度差的4倍。若其厚度差小于3mm时，可在焊缝宽度内使焊缝的外形均匀地过度。3.5.5 若必须采用搭接焊缝时，两板的搭接宽度应为较薄板厚度的34倍。但不必大于50mm。搭接表面应紧密贴合，搭接的两端应施以连续角焊。3.5.6 如有塞焊，开设长孔塞焊、塞焊孔的长度为90mm。孔的宽度应不小于板厚的两倍，孔端呈半圆形。孔的间距不大于150mm，但孔端周围应连续包焊。3.5.7 施焊前焊工必须对焊缝接头及两侧边缘20mm范围内进行清洁。清除氧化物、水份、油污等杂物。3.6 角焊缝3.6.1 下列部位的角焊缝应采用双面连续焊缝： 风雨密

10、甲板和上层建筑外围壁边界的角焊缝，包括舱口围板、升降口和其他开口处； 液体舱、水密舱室的周界； 机座和机器支承结构的连接处； 尾尖舱内所有结构（包括舱壁扶强材）的角焊缝； 装载化学品的食用液体货舱内的所有角焊缝； 散货船的货舱内主肋骨及上下肘板和舷侧外板、上下边舱的斜板之间的所有角焊缝； 液舱内所有搭接焊缝； 船艏0.25L区域内，主要构件和次要构件与船底板连接处的所有角焊缝； 中桁材与龙骨板的连接角焊缝； 厨房、配膳室、洗衣室、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝； 船体所有主要、次要构件端部与板材焊接的角焊缝和肘板端部与板材连接的搭接焊缝。3.6.2 高强度钢角焊缝应为双面连续焊缝。3.6

11、.3 当构件贯穿水密或油密舱壁时，舱壁上的贯穿孔应设置密性补板，并在密性补板两侧的贯穿构件上切割一小半圆孔。从半圆孔到舱壁处应为包角双面连续角焊，以确保舱壁的密性要求。见下图1.3.6.4 内底边板与舷侧外板的角接焊缝其坡口角度应不小于45。若内底板与舷侧外板的交角小于45度时，则可将内底板的边缘开设坡口，并在该坡口处进行多道单面连续角焊。其底层焊道选用较小直径的焊条施焊。多道多层次焊接，每焊道接头应相互错开，错开间距为3050mm。见下图2. 3.6.5 当船体构件采用间断角焊缝时，对下列部位在包角焊缝的规定长度内应采用双面连续焊： 肘板趾端的包角焊长应不小于连续骨材的高度，且不小于75mm

12、. 骨材的端部，特别是骨材端部削斜时，其包角焊长度应不小于骨材高度且不小于削斜长度。 构件的切口、切角和流水孔、透气孔等的端部处。相互垂直构件的交叉处，板厚大于12mm时，包角焊缝的长度不小于75mm；板厚小于等于12mm时，包角焊缝的长度不小于50mm。 型钢骨材用搭接焊时，两侧的角焊缝须连续焊并包角。3.7 焊接次序：3.7.1 首先应焊接不致对其它焊缝收缩形成刚性约束的焊缝。3.7.2 每条焊缝焊接时应保持其一端有自由收缩的余地。3.7.3 焊接平面上的焊缝时，应使纵横向收缩都比较自由。结构中收缩量大的焊缝应先焊。如先焊对接缝，后焊角接焊缝。交叉焊缝焊接时应保证交叉部位不产生缺陷。3.7

13、.4 由于焊缝横向收缩较纵向收缩大，故边列焊缝应遵守先焊端接缝，后焊边接缝的原则。3.7.5 骨架与板缝相交时，应先焊板缝，后焊骨架间的对接缝，最后将骨架焊于外板上。3.7.6 T型材的拼装焊接次序。先焊面板和腹板各自的对接焊缝。然后装配。将其横倒于平台上再焊接角焊缝。纵向两端留出长约300mm的焊缝暂缓焊接。待合拢装配时面板和腹板对接接头焊好后再施焊（采用CO2保护焊）。3.7.7 肋骨框架拼装焊接次序。施焊前，框架应平整地放置在平台上，并作加强拘束，以防止其变形。焊接时应按先焊中间部分后焊两端的次序进行（应当采用CO2保护焊）。3.7.8 型材与板材的拼装焊接次序。如纵横舱壁的焊接顺序。见

14、下图3 图3 其他形式的板材与型材的拼装焊接程序同上、图3的原则（采用CO2保护衬垫焊）。3.7.9 分段焊接的焊接次序 在构架和板接缝相交的情况下，既有对接缝，也有角焊缝。此时，应先焊对接缝，然后再焊角焊缝。角焊缝按先焊立角焊后焊平角焊的程序进行。 安排由偶数焊工从分段中部逐渐向左右、前后对称施焊。 靠近大接头两端构件的角焊缝应留出300mm缓焊，待合拢后再焊。靠近大接头的外板与甲板板的角接焊缝，应在大接头施焊结束后进行施焊（采用CO2保护焊）。3.7.10大合拢焊接次序3.7.10.1大合拢的焊接。先从龙骨板向左右舷两侧施焊直至舭部，焊好外板接头，随后焊内底板。底部施焊结束后，再焊主甲板和

15、中间甲板。最后对称地施焊舷侧外板的大接缝。为控制船体在船台上的变形，在船台大合拢定位焊后，大接头焊缝暂不施焊。待下一个分段大合拢定位焊结束后，再进行施焊。3.7.10.2 大合拢应做好严格的焊前检验及报验工作，焊前坡口质量应符合船级检验标准，施焊区域的铁锈、氧化皮、油污、水分和其他污物，必须在焊前清楚干净。 3.7.10.3 大合拢焊接，外板、纵舱壁、内底板、主甲板、球扁钢、平台板、纵/横舱壁与内底板等角焊缝、纵骨、桁材对接应当采用CO2保护衬垫焊。如衬垫布置有困难，可用手工电弧焊。3.7.10.4 大合拢焊接，安安排典型施工程序。典型施工后，做一次专门小结，请CCS代表和船东代表一起参加。典

16、型施工小结后，根据施工小结的技术要求再全面施焊。3.8 焊接规范：按焊接工艺评定的结果实施。3.9 焊接检验：3.9.1 焊缝外观检验3.9.1.1 焊缝尺寸按CB999-82焊缝表面检查要求.船体焊接规格表（见附件1）和有关施工图和工艺文件的要求。3.9.1.2 焊工焊接结束后，必须对自己所焊的焊缝敲清焊渣及焊缝周围的飞溅，并检查焊缝外表质量是否符合验收质量要求。3.9.1.3 当焊缝外表存在焊接缺陷时，焊工必须先排除焊缝缺陷，修补完整。3.9.2 焊缝内部检验3.9.2.1 焊缝内部检查应根据有关施工图或工艺文件中的要求执行，并由检验员根据本船焊缝无损检验检查要求按比例进行抽查。如有特殊情

17、况，抽查的数量和部位，由船厂质检部门、船东代表、验船师商定。3.9.2.2 焊缝内部检验用的射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。射线探伤和超声波探伤主要检验焊缝内部的缺陷（如内部裂纹、未焊透、气孔及夹渣等），磁粉探伤和渗透探伤主要检验焊缝的表面缺陷（如表面及表面缺陷细微裂纹、未焊透及气孔等）。3.9.2.3 无损探伤重点部位 强力甲板、舷顶列板、舷侧外板、船底板等纵横焊缝交叉处和船体分段的环形焊缝； 平板龙骨对接焊缝和圆弧舷板的对接焊缝； 强力甲板舱口角偶板的对接焊缝； 纵向骨架和纵舱壁扶强材的对接焊缝； 机舱内底板与主机基座面板对接焊缝，起重桅柱的环形对接焊缝； 在1级管系中，外径大

18、于76mm的管子的对接焊接头应全部经X射线或相应检验，法兰接头的角焊缝，管子非对接接头应进行磁粉探伤或其它合适的无损探伤；在2级管系中，外径大于100mm的管子的对接焊接头，以及1级管子中外径等于或小于76mm的管子的对接焊缝接头，应10%抽样进行X射线或相应检验（管系的检验有待进一不明确）。3.9.2.4 无损检测质量目标，焊接一次射线探伤合格率95%，超声波探伤及磁粉、渗透合格率95%。3.9.2.5 当无损检验检查后，焊缝存在超标的焊接缺陷。必须进行返修。3.9.3 焊缝返修规定3.9.3.1 无论是何种形式接头的焊缝，其外表质量不符合CB/T3802-1997船体焊缝表面检验要求时，则

19、必须对该焊缝进行返修。3.9.3.2 无论是何种位置、何种焊接方法焊接的拼板对接焊缝，当焊缝经无损探伤后，其焊缝内部或表面存在超过该产品无损检查要求的焊接缺陷时，则必须对该对接焊缝进行返修。3.9.3.3重安焊缝必须一次返修合格，即不允许同一焊缝出现二次级及其以上的返修。3.9.3.3 焊接方法3.9.3.3.1 对焊缝的返修，可采用CO2气体保护焊或手工电弧焊焊接。3.9.3.3.2当采用特殊焊接方法进行焊缝的修补，该焊接方法需得到船级社或有关检验部门的认可。3.9.3.4 焊接材料焊接材料的选用必须为公司内焊接工艺认可试验合格的焊材，选用的焊接材料见焊材选择（见附件3）。3.9.3.5 焊

20、前清理3.9.3.5.1 焊前，焊工必须对返修部位的焊缝及焊缝两侧各宽20mm范围内清除氧化物、水份、油污等。3.9.3.6 工艺要求3.9.3.6.1 普通碳钢的焊缝返修 焊缝表面存在的焊接缺陷，直接采用砂轮去除焊接缺陷。 修补焊缝表面缺陷时，修补长度不得小于50mm，严禁点焊修补气孔和咬边等缺陷。 焊缝内部存在超标的焊接缺陷时，需采用碳弧气刨剔除缺陷重清理后焊接修补。 焊缝修补后应保证修补焊缝与正式焊缝圆滑过渡，突变的部位需打磨光顺。3.9.3.6.2船用高强度结构钢的焊缝返修 对高强钢的焊缝外表及内部缺陷的返修，在满足普通碳素钢返修工艺要求的前提下，还需按以下要求执行。 对于对接焊缝表面

21、缺陷长度50mm或修补焊缝内部缺陷时，焊接前需对焊缝修补范围进行局部预热，预热温度（80100）并保持焊接过程的层间温度达到预热温度以上，焊接需连续一次完成。 对于拘束较大的“十字接头”、“丁字接头”对接焊缝的修补，预热温度应提高到120以上。3.9.3.6.3无论采用何种焊接方法，拼板对接焊缝两端点存在焊接缺陷时，修补前必须安装引熄弧板，同时，在引熄弧板上采用碳弧气刨开启坡口，并保证引熄弧板上的坡口与拼板焊缝返修部位连续。3.9.3.7工艺要求 当采用碳弧气刨剔除焊缝中的缺陷时，需保证缺陷已剔除要清理后，方能进行焊接。 对接焊缝中的缺陷在采用碳弧气刨剔除，当碳刨深度达到2/3板厚时仍未发现焊

22、接缺陷，则需在第一面焊接修补后，对焊缝背面继续采用碳弧气刨进行查找，直至缺陷完全剔除后，方能焊接完成。 焊缝中存在裂纹缺陷时，当裂纹长度不超过20mm，深度不超过5mm，可用碳弧气刨剔除裂纹，在确认裂纹已清除干净后，再进行焊接修补。当裂纹长度超过以上尺寸时，首先应在裂纹两端点用钻头或气刨打上止延孔，防止裂纹延伸，然后用碳弧气刨一层层地刨去裂纹，再用着色探伤检查裂纹是否已全部清除，在着色探伤检查证实裂纹已全部清除后，再进行补焊。 对接焊缝的修补，应严格控制焊接规范。修补过程中尽可能采用多层多道焊，收弧时填满弧坑。3.9.3.8检验 修补结束后，焊工必须清除焊渣及焊缝周围的飞溅。 对一般焊缝的返修

23、允许二次修补，但第二次返修后仍然不合格者，安专题研究技术对策。研究时至少需经技术部门.船东代表等确认并采取相应的工艺措施后，方能进行返修。3.9.4 焊接密性检查（根据审批通过的密性试验大纲另行制定规则）3.9.4.1 船体焊接结束后，对所有密性舱室的周边焊缝及船体水线以下外板缝进行密性试验。当确认焊缝无渗漏时方可认定该船焊接作业完成。3.9.4.2 当焊缝中存在渗漏时，焊工应对渗漏的焊缝采用碳刨或风铲剔除，重新焊补后再次进行密性检查，直至焊缝无渗漏现象为止。4 焊接施工时的若干问题4.1. 下雨时焊接施工的管理：4.1.1 焊接作业在遮避风、雨的条件下进行，将尽量多的构件在室内或在遮蔽的环境下焊接。4.1.2 雨水直接滴落在坡口一侧时，应禁止施焊。4.1.3 外面降雨时在船室里面焊接应严格加以控制。4.1.4 降雨时应加强焊接材料的管理，如限制焊条的领用时间，使用焊条保温筒灯。4.2. 在CO2气体保护焊时，若周围环境的风力大于3级时，为保证焊接质量应采取防风措施。4.3. 在低温下施焊时，由于焊缝和热影响区的冷却速度变快，金属的硬化倾向增大，容易产生焊接裂缝。因此必须采取适当措施保证焊接质量。 16