关于船体钢结构焊接的研究现状

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1、学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册科技关注船体钢结构焊接的研究现状许威，丁文斌，孙小磊，刘维。黄江中(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要：论述了船体结构用钢焊接的研究现状。从焊材选用、焊接工艺及组织性能方面，分析了船体钢焊接中的关键问题及发展方向。探讨了提高焊接效率和改善接头性能的手段，并建议将电磁搅拌技术引入到船体钢结构的多丝埋弧焊接生产中，以提高焊接效率和接头质量。关键词：船体钢；焊接；电磁搅拌中图分类号：TG404ResearchreviewofweldinginhullstructureX

2、uWei，DingWenbin，SunXiaolei，LiuWei，HuangJiangzhong(OffshoreOilEngineeringCo．，Ltd．，Tianjin300451，China)Abstract：Thepresentweldingresearchstatusofhullstructureareintroduced．Thekeyproblemsanddevelopmenttrendofweld—inginhullstructureareanalyzedfromweldingmaterialselection，wel

3、dingtechnology，microstructureandproperties．Themethodsofimprovingtheweldingefficiencyandjointpropertiesinhullstructurearealsodiscussed，andelectromagneticstirringtechniqueissuggestedtouseinthemulti—wiresubmergedarcwelding．Keywords：steelforhull；welding；electromagneticstirri

4、ng缝的焊材，因此，在船体钢焊接中焊接材料的使用直接U日IJ舌影响结构的各种性能，特别是厚板高强钢的焊接。优船舶焊接技术是中国现代造船行业中的关键技术质、高效、低成本、低变形焊材的研制和普及成为提高之一。由于船舶结构体大，体型复杂，服役状况苛刻，船体钢焊接质量和效率的最有效手段之一。且船舶结构大都为厚板焊接，因此提高建造质量，增加1．1选用要求焊接效率成为造船业追求的主要目标，这就要求先进基于对船体钢焊接结构本身的服役环境和使用要的造船高效焊接技术。目前，造船行业中，焊接材料逐求，要求焊接材料具有良好的抗裂性、耐腐蚀性及抗疲步趋向高效化

5、，焊接工艺趋向高速化、大热输入，焊接劳性_2]。为了提高焊缝抗裂性，要求药芯焊丝的扩散设备趋向自动化、机器人化和智能化⋯。文中分析了氢含量尽可能低。当扩散氢含量较低时，对避免气孔船体钢结构焊材选用、焊接工艺及组织性能测试的发也十分有效。通过改变焊丝成分可以提高焊缝的抗腐展趋势，并提出了几点建议，为造船业提供借鉴。蚀性。在要求焊丝性能的同时，选择焊材还需要考虑焊1焊材的选用接工艺。船体焊接接头一般采用高匹配，而过高的匹由于焊缝往往为结构中的薄弱环节，而形成焊缝配焊缝金属横向裂纹敏感性将高，因此必须控制焊缝的影响因素除了焊接热循环以外，就是

6、熔化后形成焊金属的屈服强度。增加焊丝的耐吸潮性，可以降低预2011年第4期37学兔兔www.xuetutu.com科技关注机械制造文摘——焊接分册热温度甚至取消预热，这也是钢结构焊接中降低成本、性主要是由间隙原子的含量水平比较低以及第十¨提高效率的重要手段。子少的细晶组织而获得1，2发展趋势2焊接方法药焊丝继承了焊条成分可调的优点，解决l『实心焊丝接头韧性低的问题，克服了焊条不能连续、自动2．1常用方法焊接的缺点，大大提高了生产效率。美国目前在大型在我国，常用的焊接方法主要包括焊条电弧焊、CO，焊、埋弧焊．船体构造复杂，很多位置均需要船

7、舶建造中普遍使用脉冲电流气体保护焊药芷：焊丝。强度级别440MPa以下的高强度船体钢可以通过焊条电弧焊，难于达到全自动化。随着焊接设备的机械化和自动化，药芯焊丝用量逐年}升，性能不断优使焊缝金属尽可能多地形成针状铁素体组织而获得理想的强韧配合。焊缝屈服强度超过550MPa时，应用化，焊条应用比例大幅下降，而半自动和自动(：()焊接比例直线上升，并从单一位置转向全位置的焊接，m这种针状铁素体组织进行焊缝金属韧化受到局限。这使超全位置焊接特别适合于造船丁业表l给r日本目竹f低碳贝氏体(UICB)焊接材料的研制成为热点。采用的机械化自动化焊接

8、法【I丁以看，L』本除J人ULCB焊材的焊缝金属对热输入和冷却速率不敏感，在量采用CO，焊接，还在很多位旨采川r机器人焊接fI很宽的t冷却时间范围内仍保持相当高的强韧性配前，我国焊接机械化、自动化焊接主要是