ICS25.160.10CCSJ33T/SWS0001—2023集裝箱船高強度鋼窄間隙焊接工藝標準Weldingprocedureforhigh-tensilesteelnarrowgapofcontainervessel2023-07-01發(fā)布2023-07-01發(fā)布1前言 2 32規(guī)范性引用文件 33術(shù)語和定義 34一般要求 44.1人員 44.2環(huán)境 45技術(shù)要求 45.1焊接設(shè)備 55.2焊接材料 65.3保護氣體 65.4焊縫設(shè)計及焊接坡口型式 66焊接工藝 66.1一般要求 66.2工件加工 76.3工件裝配 76.4焊前準備 76.5焊接 87焊后檢驗 97.1檢驗要求 97.2檢驗方法 9附錄A(資料性)焊接工藝規(guī)程(WPS) T/SWS0001—20232本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由上海焊接學(xué)會團體標準委員會提出并歸口。本文件起草單位：中遠海運重工有限公司、揚州中遠海運重工有限公司、舟山中遠海運重工有限公司、江蘇弧翰科技股份有限公司、大連鑫宏利船舶工程有限公司、濟南職業(yè)學(xué)院中德技術(shù)學(xué)院、上海中巽科技股份有限公司。本文件主要起草人：李新、楊文華、張雅茹、闞永贊、代飛、于泉、胡傳揚、馬上錄、王銘秋、劉沖、趙小剛、王建。本文件為首次發(fā)布。T/SWS0001—20233本文件規(guī)定了集裝箱船高強度鋼窄間隙焊接的術(shù)語和定義，并規(guī)定了焊接的一般要求、焊接工藝評定、焊縫設(shè)計及焊接坡口型式、焊前準備、焊接方法、焊縫質(zhì)量、焊接檢驗以及焊縫返修等技術(shù)要求。EH47),也適用于一般強度船體結(jié)構(gòu)鋼(A、B、D和E)及其他化學(xué)成分相近且力學(xué)性能相當(dāng)?shù)墓?、板對接焊縫的二氧化碳氣體保護焊窄間隙焊接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T39255焊接與切割用保護氣體JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程T/CWAN0008—2018焊接術(shù)語-焊接基礎(chǔ)T/CWAN0010—2018焊接術(shù)語-焊接檢驗ISO5817—焊接一鋼、鎳、鈦及其合金的熔化焊接頭(束焊除外)一缺欠質(zhì)量等級(Welding一Fusion-weldedjointsinsteel,nickel,titaniumandtheiralloys(beamweldexcluded)—Qualitylevelsforimperfections)CCS材料與焊接規(guī)范CCS船用高強度鋼厚板應(yīng)用指南3術(shù)語和定義T/CWAN0008-2018、T/CWAN0010-2018界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1二氧化碳氣體保護窄間隙焊CO2narrow-gapwelding厚板對接接頭，焊前不開坡口或只開小角度坡口，并留有窄而深的間隙。采用二氧化碳氣體保護焊進行多層焊的高效率焊接方法。見圖1。4T/SWS0001—2023標引序號說明：1——導(dǎo)電嘴2——焊絲3——電弧擺動或不擺動4——保護氣體圖1二氧化碳氣體保護窄間隙焊接應(yīng)用示意圖焊絲干伸長lengthofweldingwire焊絲干伸長是指在焊接過程中，從導(dǎo)電嘴到焊絲端頭的距離。4一般要求4.1人員4.1.1從事船舶焊接的焊工，應(yīng)通過中國船級社焊工資格考試，并取得相應(yīng)資格證書后，方可在有效期內(nèi)承擔(dān)合格項目范圍內(nèi)的焊接工作。4.1.2窄間隙自動化設(shè)備操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，取得相應(yīng)的船級社操作資格證書。4.1.3窄間隙自動化設(shè)備操作人員和設(shè)備維護人員應(yīng)熟悉設(shè)備基本構(gòu)造和功能。4.1.4窄間隙自動化設(shè)備操作人員施工前應(yīng)熟悉相關(guān)工藝文件，施工過程應(yīng)嚴格遵守工藝紀律，按照工藝要求進行施工。4.2環(huán)境4.2.1窄間隙自動化設(shè)備應(yīng)安裝在車間、廠房等非露天的環(huán)境中，避免遭受雨、雪等惡劣天氣的損害，且應(yīng)滿足工件焊接所必備的生產(chǎn)空間。4.2.2施工場地應(yīng)保持干凈、整潔，材料堆放整齊。4.2.3焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度應(yīng)不大于90%。4.2.4焊接環(huán)境溫度應(yīng)不低于0℃,當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時，對工件采取預(yù)熱措施。4.2.5焊接作業(yè)區(qū)最大風(fēng)速不宜超過2m/s,如果風(fēng)速超過上述范圍，應(yīng)采取有效措施以保障焊接電弧區(qū)域不受氣流影響。4.2.6放置保護氣體氣瓶的區(qū)域以及保護氣體輸送管路應(yīng)避免靠近高溫?zé)嵩椿虮涣胰掌貢瘢悦獍l(fā)生爆炸事故。5技術(shù)要求55.1焊接設(shè)備5.1.1窄間隙自動化設(shè)備包含設(shè)備機架、窄間隙焊槍、跟蹤探測裝置、焊接電源、焊絲輸送系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、焊槍冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。窄間隙自動化設(shè)備組成見表1,窄間隙系統(tǒng)組成見圖2。5.1.2焊接電源采用直流焊機。表1窄間隙自動化設(shè)備組成序號系統(tǒng)名稱主要功能1設(shè)備機架能夠承載整體機構(gòu)，滿足一定的空間要求，確保準確到達所需要的焊接位置，并保證焊接過程的運行穩(wěn)定性2窄間隙焊槍能夠滿足電弧擺動深入窄間隙坡口內(nèi)部，為保護氣體提供流道，得到優(yōu)異的焊接質(zhì)量3跟蹤探測機構(gòu)能夠識別焊縫位置，并能夠反饋跟蹤焊縫位置，確保焊接位置準確；能夠控制電弧高低，保證焊接填充的均勻性4焊接電源(直流反接)能夠為焊接電弧提供能量，提供穩(wěn)定的電源特性5焊絲輸送系統(tǒng)能夠為焊接過程中焊絲的送進提供穩(wěn)定的動力和輸送路徑6供氣系統(tǒng)能夠為焊接過程提供穩(wěn)定流量的保護氣體7焊槍冷卻水循環(huán)系統(tǒng)能夠降低焊槍溫度，確保生產(chǎn)過程中焊槍的安全8控制系統(tǒng)能夠控制設(shè)備各驅(qū)動軸按照指令要求運動，控制窄間隙焊接按照程序要求穩(wěn)定運行3標引序號說明：1——窄間隙焊接2——機械承載、驅(qū)動和跟蹤等3——送絲機244——控制部分5——焊接電源2415圖2窄間隙系統(tǒng)組成示意圖5.2焊接材料5.2.1焊接材料的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立可靠的質(zhì)量體系，具備可滿足用戶需求的生產(chǎn)能力。5.2.2焊接材料包括二氧化碳氣保焊絲、保護氣體和襯墊等。5.2.3焊接材料應(yīng)有質(zhì)量證明書，符合相應(yīng)標準或規(guī)范的要求。且焊絲應(yīng)取得船級社等級認證。T/SWS0001—202365.2.4對于未取得船級社等級認證的焊絲，在使用前應(yīng)按船級社有關(guān)規(guī)定進行認可試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符焊接材料所適用的標準相關(guān)要求，且應(yīng)得到船級社認可。5.2.5焊絲表面不應(yīng)存在油污、銹蝕、水分等雜質(zhì)以及其他影響焊接質(zhì)量的缺陷。5.2.6焊接材料在使用過程中，為了保證焊接材料的使用性能，使用企業(yè)除了具備必要的貯存、烘干、清理設(shè)施之外，應(yīng)保證其標簽完好，以備查證。5.2.7焊接材料及其包裝盒中不應(yīng)含有石棉成分。5.2.8焊接材料的驗收入庫等管理應(yīng)按JB/T3223的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.3保護氣體5.3.1焊接保護氣體采用純度≥99.8%的CO2氣體，且應(yīng)符合GB/T39255的要求。5.3.2保護氣體應(yīng)干燥處理。5.3.3采用管道或瓶裝保護氣體進行焊接時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆纼龃胧?.4焊縫設(shè)計及焊接坡口型式5.4.1大厚板集裝箱船窄間隙的焊縫應(yīng)采用對接焊縫。5.4.2焊接坡口設(shè)計時應(yīng)充分考慮實際工藝條件，坡口的型式應(yīng)按設(shè)計圖樣或滿足制造廠工藝的要求，還應(yīng)得到中國船級社的認可，推薦的焊接坡口型式見圖3。1——陶瓷襯墊平焊/立焊1G/3G圖3焊接位置及坡口型式示意圖5.4.3焊接坡口加工可采用火焰切割或機械切削等方法。若采用火焰切割方法進行坡口加工時，坡口加工后應(yīng)去除坡口面氧化皮等異物。5.4.4焊接坡口面應(yīng)平直，坡口面粗糙度應(yīng)≤0.8mm。焊接坡口局部缺口深度應(yīng)<1.5mm,若焊接坡口局部缺口深度過大時宜采用堆焊法對缺口進行修補，再采用機械打磨方式將修補區(qū)域打磨平整。6焊接工藝產(chǎn)品施焊前應(yīng)按照《CCS材料與焊接規(guī)范》和《CCS船用高強度鋼厚板應(yīng)用指南》的規(guī)定進行焊接工藝評定。7T/SWS0001—20236.2工件加工6.2.1窄間隙焊接工件車間底漆厚度應(yīng)≤25μm。6.2.2窄間隙焊接工件對接面及坡口兩側(cè)10mm范圍內(nèi)應(yīng)平整、清潔，無毛刺、裂紋、氧化皮、油污等；坡口表面切割鋸齒凹槽應(yīng)0.8mm。對于個別切割鋸齒凹槽>0.8mm,<1.5mm的需要做好標記。6.2.3窄間隙焊接工件應(yīng)根據(jù)厚度設(shè)計馬板的數(shù)量及厚度，保證焊后焊接試板平整和根部不致開裂。6.3工件裝配6.3.1裝配前，應(yīng)將待焊區(qū)域及其坡口周圍10mm范圍內(nèi)的銹蝕、油污、割渣、毛刺、氧化皮等對焊接質(zhì)量有影響的雜物進行清理。6.3.2馬板與工件應(yīng)垂直安裝，馬板的裝配間隙應(yīng)控制在0mm~1mm之間。6.3.3工件根據(jù)坡口及間隙要求裝配，根部間隙宜控制在10~14mm,背面采用陶瓷襯墊。6.3.4裝配馬板的定位焊采用半自動二氧化碳氣體保護焊焊接，定位焊用焊接材料力學(xué)性能等級應(yīng)與焊接生產(chǎn)用焊接材料等級相當(dāng)。6.3.5裝配馬板的定位焊縫全長焊接，焊腳尺寸控制在10mm~12mm范圍內(nèi)。6.3.6裝配馬板間的間距300~400mm,每個工件上馬板數(shù)量不少于2個。6.3.7工件引熄弧板安裝：始焊端加引弧板，終焊端加熄弧板，引熄弧板坡口及間隙與待焊試板一致。6.3.8工件引熄弧板材質(zhì)與母材材質(zhì)一致。6.3.9工件引熄弧板規(guī)格要求：長100mm~150mm,厚度t1與試板厚度t一致，見圖4。標引序號說明：1——角度與焊縫坡口角度一致圖4引熄弧板規(guī)格示意圖6.3.10工件引熄弧板安裝焊接：采用二氧化碳氣體保護焊焊接，焊接材料力學(xué)性能等級應(yīng)與焊接生產(chǎn)用焊接材料等級相當(dāng)。6.3.11工件安裝襯墊，采用帶U型槽陶瓷襯墊居中粘貼，并壓實。6.4焊前準備6.4.1準備好焊接記錄表，檢查工件上的材料跟蹤標識。6.4.2工器具準備，焊前需準備氣動清渣工具及相關(guān)設(shè)備齊全。6.4.3檢查焊材，選擇與焊接工藝規(guī)程中等級一致的焊接材料，且確保焊絲表面無油污、銹蝕、水分等雜物。86.4.4檢查工件裝配和定位焊縫，確保其符合裝配和定位焊要求。裝配間隙要求見圖3。6.4.5檢查窄間隙焊接設(shè)備，確保電路、氣路、送絲系統(tǒng)、傳感器、控制按鈕和指示燈、顯示器和參數(shù)表、機械運動裝置正常運行。6.4.6測試窄間隙焊接設(shè)備，設(shè)備在空載狀態(tài)下試行一段距離，檢查行走過程中焊絲端部位置和移動狀態(tài)，若不正常應(yīng)及時進行排查處理。6.4.7檢查焊槍狀態(tài)，若焊槍噴嘴表面有飛濺物、焊絲干伸長異常，應(yīng)進行焊槍清理和焊絲修剪。6.4.8檢查保護氣體氣路系統(tǒng)，確保氣體管路暢通且連接正確，無漏氣現(xiàn)象，保護氣體流量能夠滿足焊接工藝文件要求。6.4.9檢查臺車軌道架設(shè)是否平行于坡口。6.5焊接6.5.1產(chǎn)品焊接按焊接工藝規(guī)程執(zhí)行，推薦的焊接工藝參數(shù)見表2;表2藥芯焊絲二氧化碳氣體保護焊工藝參數(shù)焊道裝配間隙焊接速度焊絲干伸長(mm)焊絲擺動幅度停留時間焊絲傾角左右左右打底210~25027~3120~304~54~50.10.140~606~76~7填充280~32031~3520~300.1-0.20.1-0.250~806~86~86~86~8蓋面260~30028~3227~346~96~90.1-0.20.1-0.250~806~96~96~96~96.5.2窄間隙焊槍置于引弧板坡口前端，焊接狀態(tài)置于非焊接，焊絲干伸長設(shè)定為15mm~30mm,開擺動后根據(jù)坡口間隙預(yù)設(shè)擺動值及停留值。6.5.3在距引弧板中心部位3cm處起弧，根據(jù)焊道形態(tài)調(diào)整焊絲擺動值、焊接速度，以保證進入正式焊道后焊接參數(shù)基本穩(wěn)定。6.5.4進入正常焊道后應(yīng)對焊接過程持續(xù)觀察，隨時進行焊接參數(shù)的微調(diào)，以保證焊接正常連續(xù)進行。6.5.5熄弧時，引出長度至少達到熄弧板2/3長度。6.5.6當(dāng)單道焊擺弧寬度不足時，要及時分道焊接。T/SWS0001—202396.5.7為保證臺車連續(xù)行進，應(yīng)隨時關(guān)注焊槍線纜的敷設(shè)，避免焊接出現(xiàn)中斷。6.5.8每層焊道結(jié)束，應(yīng)對藥渣進行必要清理，確保后續(xù)焊道正常焊接。7焊后檢驗7.1檢驗要求7.1.1去除焊渣后，對焊縫外觀全長進行目視檢查，應(yīng)符合ISO5817或設(shè)計要求。7.1.2焊縫表面的氣孔、夾雜物、焊瘤、飛濺等明