1、21 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”（见附件 1）和生 产设计的工艺要领（见附件 2）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
2、：3.3.1 本船采用手工电弧焊、CO 2 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3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
3、。与纵骨、纵桁、纵壁、舷顶列板等角接焊缝采用 CO2 气体保护焊：TWE-711、衬垫采用 JN 或 HS01 系列。CO 2 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。CO 2 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
4、 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。43.3.2 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
5、.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。 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
6、承受高应力的零部件。5 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
7、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。6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
8、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 1 3mm，角接间隙 0 3mm，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
9、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。7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，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
10、 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；8 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
11、 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。3.6.3 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 1.93.6.4 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
12、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. 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
13、焊缝须连续焊并包10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。3.7.4 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
14、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。见下图 3 11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。
15、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）。123.7.10 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
16、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
17、有关施工图和工艺文件的要求。133.9.1.2 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
18、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14形对接焊缝； 在 1 级管系中，外径大于 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
19、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
20、 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153.9.3.3.1 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
21、 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 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
22、 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
23、 缺 陷 的 返 修 ，在 满16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 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 （80 100）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
24、。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
25、达 到 2/3 板 厚 时 仍 未 发 现 焊 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17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 ，
26、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 允 许 二 次 修 补 ，但 第 二 次 返修 后
27、 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。184 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。
