打底焊和盖面焊
由于船体结构的板材较厚,在采用CO2单面焊双面成型工艺时,通常采用多层多道焊。使用多层焊时,应重点掌握打底焊和盖面焊的操作技能。打底焊是CO2单面焊的关键,因为它关系到接头的背面成型。虽然接头反面有衬垫托住铁水,使铁水不致流失,但也必须有准确的操作方法,才能保证焊缝正反面都有良好的成型。尤其要防止焊缝反面下垂过多或者夹渣,焊缝正面不能形成中间高、两边低的形状,以免为随后的焊接造成困难。对于结构约束度大的焊缝(如大合拢焊缝),打底焊层要连续一次性完成,并应完成第二甚至第三层焊道的焊缝(视板厚而定),保证焊缝有足够的强度。不允许打底焊后长时间放置,以免在焊接应力的作用下,引起焊缝的纵向裂纹。每层的焊接应保持焊分发连续性,不允许焊一段好一段,造成每道卡码出的断头、焊瘤等缺陷。
盖面焊时应调整好焊接电流、电压和焊接速度等规范参数,确保焊缝外观的良好成型,减少补焊、打磨的工作量,真正提高焊接生产率。焊缝的余量控制在3㎜以下。对于长焊缝,可采用逐段退焊法、跳焊法或分中施焊法。采用分中施焊法时,尽量采取对称施焊以减少焊接变形。在焊接低合金钢、铸钢和高强度钢时,应采取必要的预热措施。具体要求可按照相关的焊接工艺。
由于现有的5083铝合金脉冲MIG焊衬垫,对接单面焊双面成形焊接工艺使用的不锈钢衬垫或普通钢衬垫对错边量控制、焊缝直线度要求较高以及衬垫粘贴不便且衬垫加工成本较高,为了降低焊接成本和提高焊接效率,本文对该焊接工艺进行改进,提出采用陶瓷衬垫代替不锈钢衬垫和普通钢衬垫。通过对5083铝合金脉冲MIG焊陶瓷衬垫对接单面焊双面成形焊缝,进行外观检验和焊缝内在质量检验,以验证该焊接工艺的可行性和适用性,并掌握该焊接工艺的施工要求及工艺要点。
通常,不锈钢衬垫和普通钢衬垫只适用于铝合金平直焊缝的单面焊双面成形。由于5083铝合金硬度较低、易变形,使得这两个铝合金分段在装配过程中难免产生错边,焊缝直线度难以保证;而且,这两个分段有些铝合金结构在使用不锈钢衬垫或普通钢衬垫时由于位置受限难以粘贴。因此,我们提出采用陶瓷衬垫代替不锈钢衬垫和普通钢衬垫。
相对于不锈钢衬垫和普通钢衬垫来讲,陶瓷衬垫更易粘贴,拆卸方便,柔性更好,视粘贴长度需要长短可调,可一定程度上消除焊缝错变量和焊缝直线度对焊缝反面成型的影响,且焊接效率更高,焊接成本降低。试验研究表明,当采用合适的陶瓷衬垫并加上合理的焊接工艺可以做到单面焊双面成形,同时可获得质量较好的铝合金焊缝。
提高和保证克令吊基座系统的焊接质量是船舶建造中的关键问题。对克令吊基座 DH36 厚板焊接性能进行试验研究,
采用陶瓷衬垫焊接新工艺,避免了清根带来的不利影响。着重解决船用高强度厚板焊接根部未焊透及装配间隙难以
控制的问题。接头拉伸弯曲试验、冲击试验和硬度试验结果均为合格,这对于高强度钢材厚板焊接具有较好的借鉴作用。