唐鑫陈宪刚
【摘要】薄板焊接一直以来都是船舶建造中的难点，研究薄板焊接工艺有利于提高船舶建造的质量。本文通过实际生产中对不同类型的焊接设备的使用，采用设计、试验和检验等方法，摸索出一套完整的薄板焊接工艺，对船舶建造有较好的指导意义。
【关键词】船舶建造；薄板焊接；工艺指导
中图分类号：TP399；U67文献标识码：A文章编号：2095-2457（208）05-07-002
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0引言
许多产品由于要考虑产品重量会影响产品的性能和使用，需要采用轻体薄壁材料，在船舶建造过程中，薄板焊接是一项重要的工作，并且我国在建造大型水面船舶时，出于对船舶自身的重量考虑，普遍涉及薄板焊接，现在薄板已经广泛应用于船体各个部位，如船壳材料、上层建筑、桥楼结构等，但是薄板在焊接过程中会出现拼板焊接变形和焊缝表面缺陷等诸多问题，因此研究薄板焊接工艺有主要意义。经过研究，采用薄板双面埋弧自动焊的方法可以提高生产效率和焊接质量，满足工厂造船生产发展的需要[]。
研究背景和意义
研究背景
随着现代造船領域采用的薄板材料越来越多，焊接技术工艺要求显著增加，特别是对研发的新产品、新材料焊接工艺性能的掌握不足，加上薄板复杂的焊接工艺，此工艺研发结果的成败将会影响产品建造周期和焊接质量，这样必将影响船舶建造计划的完成。为了产品顺利建造，在无压力架设备装置的情况下提高薄板焊接质量以及焊后的自由恢复，并完善焊接工艺，为满足薄板焊接工艺规范标准的实施，在船舶制造方面大力对薄板焊接工艺的推广及应用势在必行。
2研究意义
研究本工艺是企业发展的需要，同时符合国家科技研发方向。随着我国造船业的快速化发展，高科技领域造船，最新焊接技术等一些先进造船理念的提出，对船舶制造企业在造船周期和质量上都有很严格的要求，为此，企业必须具备很强的应变能力和先进技术的开发能力[2]。
研究本工艺符合先进制造技术理念。在保证并考虑提高焊缝质量的基础上，按照薄板的焊接特性编制合理的焊接工艺并有效地控制焊缝强度和焊接变形，并综合考虑改善其获得线性光顺、焊接质量合格、美观焊缝的成型。对提高产品的寿命、降低维护费用及维修时间，为减少焊接表面缺陷、焊接变形的产生实施奠定基础，符合现代造船先进制造理念。
2研究内容
2重点与开发内容
该研究通过自主研发的自有技术，通过对不同类型的焊接设备的使用，在无压力架设备装置的情况下通过设计，试验，检验等，得出一套完成的自有的薄板制造工艺指导生产，并逐渐形成自有操作规程。研究目的是使该产品的焊接减少变形，外观具有良好的平整度，对提高产品的整体美观极为重要。
在焊接过程中，由于焊接热源和焊接热循环的作用，使焊件受热不均匀，有先焊和后焊之分，焊缝全长加热时间不一致，因此金属各部分受热使的膨胀与冷却使收缩也不同，先焊部分先冷却，后焊部分后冷切，先冷切部分又限制后冷切部分的横向收缩，这种相互之间的限制和反限制，就在焊件中产生了应力和变形焊接变形将引起甲板失稳以及舱壁、外板的凹凸变形，使船体结构强度降低。焊接残余应力对焊接结构的脆断、应力腐蚀开裂都有很大的影响。
影响焊接变形的因素有很多，如施焊方法和焊接工艺参数，焊缝长度及其截面积，焊接热输入，装配和焊接程序等。综上所述影响薄板焊接变形的因素时多方面的，现在从实际工艺生产角度，主要从控制焊接热输入及焊接工艺参数入手进行试验，在焊接过程中不可避免的产生缺陷。
CO2气体保护焊一般采用φ2的盘式焊丝；埋弧焊一般采用φ24的盘式焊丝。焊丝材料可选用：GB-E50T-、GB-H08A/CHF43或CHF30。上述焊材与规格仅供本研究参考选用。
22薄板焊接主要设备
埋弧焊设备：可选用630E埋弧焊机；CO2气体保护焊设备：可选用350ACO2焊机和自动化气保焊车（自动焊接小车）以及气体流量计、气瓶等。
23薄板焊接工艺—双面埋弧自动焊
（）首先钢板切割完后使用三芯滚校正，然后吊装在拼板的胎架上，防止钢板向下凹陷。
（2）埋弧焊拼板需将薄板拼在拼板的胎架上，注意整块钢板必须落在胎架模板条上，整个焊接过程必须使用压铁将其固定。板两侧用直角马板固定，并且每个直角马板间隔200左右，焊缝的两侧全部加上长的压条，压条长度不少于板长，拼板的四角最好再加上箱型压铁。
（3）板的间隙最好控制在05-0以内，因为填充材料越多，焊接变形越大。坡口边缘要整齐，接口处上下错边应不大于板厚的/3，以减少变形。
（4）拼板对接装配时，定位焊长度30，间距50～200。拼板两端应安装引弧板和熄弧板，规格为不小于00×00，厚度与被焊板材一致，焊接时引弧和熄弧板上的焊缝长度