[发明专利]扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构及工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种针对三丝FCB法焊接的扩大方式，特别是一种扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构及工艺方法。

背景技术

现代化造船的船舶企业，呈现流水线式造船，其中，平面分段流水线是其中最重要的部分之一。在平面分段流水线上，从钢板的装配、定位、拼板焊接、T型材定位装配、纵骨焊接等，钢板焊接涉及多个流程，其中，三丝FCB法拼板焊接的焊接能力直接决定了流水线的使用范围。

三丝FCB法即为焊剂铜衬垫法的焊接方式，日本神户制钢设计的三丝FCB法焊接，其设计板厚为10-35mm。而目前建造的25万吨矿砂船，甲板为38mm厚的DH36钢板，进而38mm的钢板厚度超出了现有三丝FCB法设备的设计能力。如另外采用单丝埋弧自动焊进行翻身拼板焊接，目前的厂房高度和厂房吊车吊装能力又存在限制。

因此，只有采用350T或600T的吊车下才能满足单丝埋弧自动焊的使用要求，同时还需要在该区域安装构件，进而导致该区域的工作量急剧提高，造成工作量失衡，严重影响船舶的建造进度，大大延长船舶的建造周期。因此，38mm甲板分段的建造对现状情况下生产是一个挑战，如果研究扩大三丝FCB法的使用范围，利用现有设备设施完成甲板分段的流水式建造对生产和经营具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过改变对接结构，且调整焊接布局，优化焊接规范，进而实现焊接厚度提升的扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构及工艺方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构，包括两块相对接的钢板，两块钢板的对接口为Y型坡口，所述对接口的两端设置引熄弧板，所述引熄弧板的内侧开设半V型坡口，所述半V型坡口连通上述Y型坡口，所述Y型坡口的上方设置焊接机头，所述焊接机头包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极呈倾斜设置，所述第二电极与第三电极呈竖直设置，所述第一电极具有的第一导电嘴距离钢板表面为一阶高度，所述第二电极具有的第二导电嘴距离钢板表面为二阶高度，所述第三电极具有的第三导电嘴距离钢板表面为三阶高度，所述一阶高度、二阶高度、三阶高度的高度值逐级增加，所述第一导电嘴的底部设置第一焊丝，所述第二导电嘴的底部设置第二焊丝，所述第三导电嘴的底部设置第三焊丝，所述第一焊丝与第二焊丝之间为一级间距，所述第二焊丝与第三焊丝之间为二级间距，所述二级间距的宽度值大于一级间距的宽度值。

本扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构中，通过在引弧端和熄弧端均设置引熄弧板，并在引熄弧板上开设连通对接口的半V型坡口，一方面可以保证焊接时熔池的顺利过渡，避免焊穿；另一方面还可以对钢板进行强制固定，以避免焊接产生的应力将焊缝拉裂。第一电极的第一导电嘴距离钢板表面的一阶高度为35mm；第二电极的第二导电嘴距离钢板表面的二阶高度为40mm；第三电极的第三导电嘴距离钢板表面的三阶高度为45mm。第一焊丝与第二焊丝之间的一级间距为35mm，第二焊丝与第三焊丝之间的二级间距为130mm。

在上述的扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构中，所述Y型坡口的上部坡口角度为38°～42°；所述Y型坡口的下部立缝高度为7mm～8mm，间隙为0mm～1mm。Y型坡口的下部立缝为钝边，该钝边处于7mm～8mm的厚度范围内利于形成优良焊缝，保障超厚钢板的对接强度。

在上述的扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构中，所述半V型坡口的角度为55°～60°。

在上述的扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构中，所述钢板的对接口形成焊缝，所述焊缝的长度为350mm～400mm。

在上述的扩大三丝FCB法焊接范围的焊接布局结构中，所述第一电极包括第一连杆，所述第一连杆的底端开设螺纹孔，所述第一导电嘴的顶部设置连接柱，所述连接柱的外周攻有外螺纹，所述第一连杆与第一导电嘴形成螺纹装配；所述第二电极包括第二连杆，所述第二连杆的底端开设螺纹孔，所述第二导电嘴的顶部设置连接柱，所述连接柱的外周攻有外螺纹，所述第二连杆与第二导电嘴形成螺纹装配；所述第三电极包括第三连杆，所述第三连杆的底端开设螺纹孔，所述第三导电嘴的顶部设置连接柱，所述连接柱的外周攻有外螺纹，所述第三连杆与第三导电嘴形成螺纹装配。