[发明专利]船用低温钢焊接方法

说明书

本发明涉及一种船用低温钢焊接方法，步骤一，制作两块船用低温钢制成的焊接母材，接头形式为对接焊，坡口形式为角度40°至50°的V型坡口；步骤二，清除V型坡口表面、焊接母材上表面和下表面离V型坡口边缘至少20mm范围内的油污、铁锈及污染物，并打磨干净露出金属光泽；步骤三，固定于V型坡口下端的马板，V型坡口两端各设置一个引弧板；步骤四，采用多层多道焊接，每层焊道的厚度为3mm至5mm，单道焊宽度不超过25mm；步骤五，焊接方法为二氧化碳气体保护焊，设定焊接参数后用焊材施焊，层间温差小于150℃，单道焊接中途无停止；步骤六，检查焊缝表面质量，焊缝表面不能有焊接缺陷；步骤七，焊接结束48小时后进行焊缝内部质量探伤。

技术领域

本发明涉及钢材焊接技术领域，尤其是一种船用低温钢焊接方法。

背景技术

LPG(液化石油气)船、LEG(液化乙烯气)船、LNG(液化天然气)船，服役的最低温度为-55℃左右，船的液货舱及靠近液货舱的船体结构部分，对材料性能要求十分苛刻，常采用昂贵的镍合金钢作为低温钢进行制作；采用新型的碳锰系列船用低温钢代替镍合金钢作为低温钢可以提高性能降低建造成本；低温钢焊接工艺可从中国专利申请号200610135088.3的发明公开的一种低温钢焊接机壳的焊接工艺获得了解。低温钢焊接的主要问题是母材的含碳量一般都较低，且韧性和塑性均很好，低温钢焊接工艺需要保证焊接接头具有较高的焊接强度、良好的低温冲击韧性，低温钢焊接工艺的难点在于避免焊接的裂纹以及减少焊接应力，控制热输入，既要保证熔敷金属熔于母材，又要保证焊接接头在-40℃低温时的冲击吸收能量值；传统的低温钢焊接工艺用于碳锰系列船用低温钢的焊接，存在焊接热输入较大，焊接强度较低，韧性、抗冷裂性较差的不足；因此，设计一种焊接热输入较小，焊接强度较高，韧性、抗冷裂性较好的船用低温钢焊接方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的低温钢焊接工艺用于碳锰系列船用低温钢的焊接，存在低温钢焊接工艺用于碳锰系列船用低温钢的焊接，存在焊接热输入较大，焊接强度较低，韧性、抗冷裂性较差的不足，提供一种焊接热输入较小，焊接强度较高，韧性、抗冷裂性较好的船用低温钢焊接方法。

本发明的具体技术方案是：

一种船用低温钢焊接方法，步骤一，制作两块船用低温钢制成的焊接母材，接头形式为对接焊，坡口形式为角度40°至50°的V型坡口；步骤二，清除V型坡口表面、焊接母材上表面和下表面离V型坡口边缘至少20mm范围内的油污、铁锈及污染物，并打磨干净露出金属光泽；步骤三，固定于V型坡口下端的马板，V型坡口两端各设置一个引弧板，马板、引弧板的材料与焊接母材相同；步骤四，采用多层多道焊接，每层焊道的厚度为3mm至5mm，单道焊宽度不超过25mm，层间须通过钢丝刷清理焊道；步骤五，焊接方法为二氧化碳气体保护焊，设定焊接参数后用焊材施焊，层间温差小于150℃，单道焊接中途无停止；步骤六，检查焊缝表面质量，焊缝表面不能有裂纹、焊瘤、夹渣、气孔、未融合、咬边、焊缝尺寸不足焊接缺陷；步骤七，焊接结束48小时后进行焊缝内部质量探伤，确保焊缝内部质量合格。

作为优选，所述的船用低温钢为板厚8mm至32mm的低温碳锰钢VL4-4L；焊前不需要预热。

作为优选，所述的V型坡口的钝边为0.8mm至1.5mm，根部间隙为6mm至10mm。

作为优选，所述的焊接参数按照PWPS焊接工艺规程的电流、电压、气体流量以及焊接速度设定；焊接前用钳形表检测调节电流、电压；焊接过程中对焊接参数进行记录。

作为优选，所述的焊材采用京雷GFR-81K2，等级为VY46MSH5的低温钢药芯焊丝φ1.2mm；低温钢药芯焊丝φ1.2mm的熔敷金属具有较好的低温韧性。

作为优选，所述的焊缝内部质量探伤采用X射线探伤或磁粉探伤。