一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及焊材材料焊接的技術領域，具體地說是一種用于原油船貨油艙耐腐蝕 鋼的手工焊焊接方法。
【背景技術】
[0002] 原油船貨油艙在航行過程中一直處于苛刻的腐蝕環境中，艙體腐蝕防護安全成為 原油船安全最關注的方面。國際海事組織（IMO)在近幾年推出了一系列的強制性要求的涂 層性能標準。2010年5月，國際海事組織（MO)海上安全委員會第87屆會議通過《原油船 貨油艙保護涂層性能標準》和《原油船貨油艙替代防腐措施性能標準》，使得耐蝕鋼成為原 油船貨油艙涂層的唯一替代品，并對耐腐蝕鋼材和焊接接頭的腐蝕性能提出了具體要求。 目前國產耐蝕鋼剛剛推出，還沒有一種適用于原油船貨油艙用國產耐蝕鋼的手工焊焊接方 法。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種改進的用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方 法，它可克服現有技術中對于國產的耐腐蝕鋼板沒有合適的焊接方法的一些不足。
[0004] 為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手 工焊焊接方法，其特征在于：所說的焊接方法，對于耐腐蝕鋼板采用橫位置和立位置兩種 位置進行焊接，橫位置坡口采用非對稱雙面V型坡口進行焊接；立位置坡口采用對稱雙面V 型坡口進行焊接； 焊接時，焊條的各成分采用重量百分比為：c:0. 04-0. 06%、Si:0. 2-0. 3%、Mn:l. 0-2. 0%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 65-1. 0%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0005] 使用時，本發明對國產耐腐蝕板材采用橫位置和立位置兩種焊接位置，焊接時采 用特定的角度，焊條采用特制的配方，焊條直徑分別為3. 2_和4. 0_，可保證焊接接頭抗 拉強度大于490MPa，焊接接頭-20°C沖擊韌性大于34J，并且焊縫具有優良的耐腐蝕性能 以及獲得良好的疲勞強度。焊接后的耐腐蝕鋼板焊接接頭放置于模擬上甲板環境試驗裝 置內，通入腐蝕氣體(氧氣、二氧化碳，二氧化硫，硫化氫，余量為氮氣)，試樣高溫保持溫度 為50°C，持續18. 5h，低溫保持溫度為25°C，持續2. 5h，升降溫時間均為I. 5h，水浴溫度 為27. 8°C，低溫高溫階段循環進行，試驗時間為98天(上甲板腐蝕試驗）或放置于PH值為 0. 85,重量百分比為10%的NaCl溶液中168小時后（內底板腐蝕試驗)，放大1000倍觀察焊 縫金屬和母材之間表面邊界無臺階。焊接后的耐腐蝕鋼板焊接接頭采用圓柱形試樣進行旋 轉彎曲疲勞試驗，試驗表明焊后耐蝕鋼板焊接接頭獲得良好的疲勞強度。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發明一實施例的手工焊橫位置焊接坡口示意圖。
[0007] 圖2為本發明又一實施例的手工焊立位置焊接坡口示意圖。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0009] 各附圖的標號表示如下：1耐腐蝕鋼板、2橫位置坡口、3立位置坡口。
[0010] 本發明所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其與現有技術 的區別在于：所說的焊接方法，對于耐腐蝕鋼板采用橫位置和立位置兩種位置進行焊接，橫 位置坡口采用非對稱雙面V型坡口進行焊接；立位置坡口采用對稱雙面V型坡口進行焊 接； 焊接時，焊條的各成采用重量百分比為：c:0. 04-0. 06%、Si :0. 2-0. 3%、Mn: 1. 0-2. 0%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 65-1. 0%，余量為Fe及不可避免的雜質。橫位置坡口采用非對稱 雙面V型坡口，兩個坡口角度之比為1:3-4 ;立位置坡口采用對稱雙面V型坡口，兩個坡口 角度之和為40-50°。橫位置坡口采用非對稱雙面V型坡口，單側坡口角度為分別為10°、 40°或者15°、40° ;立位置坡口采用對稱雙面V型坡口，兩個坡口角度之和為50°。
[0011] 直徑3. 2mm焊條的各成采用重量百分比為：C: 0. 047%、Si : 0. 29%、Mn: 1. 2%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 85%，余量為Fe及不可避免的雜質。直徑4. Omm焊條的各成采用 重量百分比為：C:0. 059%、Si: 0. 27%、Mn: 1. 09%、Ni+Cu+Cr+Mo 的混合物：0. 82%，余量為 Fe 及不可避免的雜質。耐腐蝕鋼板選用TMCP狀態鋼材等級為DH32級的耐腐蝕鋼，鋼板厚度 為20mm。焊接時，環境溫度不小于0°C，焊接時不需要預熱，焊接熱輸入量控制在10-24KJ/ cm 〇
[0012] 鋼板厚度20mm，為保證焊縫根部熔透，焊縫打底選用直徑為3. 2mm的焊條，直徑 3. 2mm 焊條的重量百分比成分為：C:0. 047%、Si:0. 29%、Μη:1· 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0. 85,余 量為Fe及不可避免的雜質；為提高焊縫填充生產效率，焊縫填充和蓋面過程選用直徑為 4. Omm焊條，直徑4. Omm焊條的各成采用重量百分比為：C:0. 059%、Si:0. 27%、Μη:1· 09%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量為Fe及不可避免的雜質；采用手工焊焊接方法，焊接位 置為橫位置。對于板厚小于40mm的對接板焊接坡口角度范圍為40° -60°，可以保證橫位 置焊接過程中下側熔化金屬順利成型而獲得質量良好的焊接接頭，并結合經濟成本要求， 采用非對稱雙面V型坡口，單側坡口角度分別為10°、40°。環境溫度不小于0°C，焊接時 不需要預熱，焊條直徑3. 2mm，焊接電壓為25-26V，焊接電流為150-151A，焊接平均速度為 211mm/min，焊接熱輸入量為10. 6KJ/cm。
[0013] 鋼板厚度20mm，為保證焊縫根部熔透，焊縫打底選用直徑為3. 2mm的焊條，直徑 3. 2mm 焊條的重量百分比成分為：：C:0. 047%、Si:0. 29%、Μη:1· 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0. 85， 余量為Fe及不可避免的雜質。為提高焊縫填充生產效率，焊縫填充和蓋面過程選用直徑 為4. Omm焊條，直徑4. Omm焊條的各成采用重量百分比為：C:0. 059%、Si:0. 27%、Mn: 1. 09%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量為Fe及不可避免的雜質；采用手工焊焊接方法，焊接位 置為立位置，為獲得質量良好的焊接接頭并結合經濟成本要求，坡口采用對稱雙面V型坡 口，坡口角度為50°。環境溫度不小于0°C，焊接時不需要預熱，焊條直徑3. 2mm和4. 0mm， 焊接電壓為25-26V，焊接電流為125-126A，焊接平均速度為81mm/min，焊接熱輸23. 3KJ/ cm 〇
[0014] 實施例1 (1)焊接材料 母材：TMCP狀態DH32級的原油船貨油艙用國產耐腐蝕鋼，板厚20_。
[0015] 焊條重量百分比成分為：C:0· 047%、Si :0· 29%、Mn: L 20%、Ni+Cu+Cr+Mo:0· 85， 焊條直徑為 3. 2mm。C:0. 059%、Si :0· 27%、Mn: L 09%、Ni+Cu+Cr+Mo 的混合物：0· 82%， Ni+Cu+Cr+Mo的混合物中Ni :Cu :Cr :Mo之比為1:1. 2:1. 8:2,余量為Fe及不可避免的雜質， 焊條直徑為4. 0mm。
[0016] (2)焊接方法 采用手工焊方法，焊接位置為橫位置，坡口采用非對稱雙面V型坡口，單側坡口角度為 分別為10°、40°，如圖1所示。
[0017] (3)焊接試驗 在環境溫度不小于〇°c時，焊接工藝參數如表1所示。
[0018] 表1橫位置手工焊工藝參數
【主權項】
1. 一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征在于：所述的焊接 方法，對于耐腐蝕鋼板采用橫位置和立位置兩種位置進行焊接，橫位置坡口采用非對稱 雙面V型坡口進行焊接；立位置坡口采用對稱雙面V型坡口進行焊接；焊接時，焊條的各 成采用重量百分比為：c:0. 04-0. 06%、Si:0. 2-0. 3%、Mn:l. 0-2. 0%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合 物：0. 65-1. 0%，余量為Fe及不可避免的雜質。
2. 根據權利要求1所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：橫位置坡口采用非對稱雙面V型坡口，兩個坡口角度之比為1:3-4 ;立位置坡口采用 對稱雙面V型坡口，兩個坡口角度之和為40-50 °。
3. 根據權利要求2所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：橫位置坡口采用非對稱雙面V型坡口，單側坡口角度為分別為10°、40°或者15°、 45° ;立位置坡口采用對稱雙面V型坡口，坡口角度為50°。
4. 根據權利要求1所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其 特征在于：直徑3. 2mm焊條的各成采用重量百分比為：C:0. 047%、Si:0. 29%、Mn: 1. 2%、 Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 85%，余量為Fe及不可避免的雜質；直徑4.Omm焊條的各成采用 重量百分比為：C:0. 059%、Si:0. 27%、Mn: 1. 09%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0. 82%，余量為Fe 及不可避免的雜質。
5. 根據權利要求1所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：耐腐蝕鋼板選用TMCP狀態鋼材等級為DH32級的耐腐蝕鋼，鋼板厚度為20mm。
6. 根據權利要求1所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊接時，環境溫度不小于〇°C，焊接時不需要預熱，焊接熱輸入量控制在10-24KJ/cm。
7. 根據權利要求6所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊條直徑3. 2mm或4. 0mm，焊接電壓為25-26V，焊接電流為150-151A，焊接平均速度 為211mm/min，焊接熱輸入量為10. 6KJ/cm。
8. 根據權利要求6所述的一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征 在于：焊條直徑3. 2mm或4. 0mm，焊接電壓為25-26V，焊接電流為125-126A，焊接平均速度 為 81mm/min，焊接熱輸 23. 3KJ/cm。
【專利摘要】本發明涉及一種用于原油船貨油艙耐腐蝕鋼的手工焊焊接方法，其特征在于：所說的焊接方法，對于耐腐蝕鋼板采用橫位置和立位置兩種位置進行焊接，橫位置坡口采用非對稱雙面V型坡口進行焊接；立位置坡口采用對稱雙面V型坡口進行焊接；焊接時，焊條的各成采用重量百分比為：C：0.04-0.06%、Si：0.2-0.3%、Mn：1.0-2.0%、Ni+Cu+Cr+Mo的混合物：0.65-1.0%，余量為Fe及不可避免的雜質。上述焊接方法可保證焊接接頭抗拉強度大于490MPa，焊接接頭-20℃沖擊韌性大于34J，并且焊縫具有優良的耐腐蝕性能。
【IPC分類】B23K9-02, B23K35-30, B23K33-00
【公開號】CN104759734
【申請號】CN201510089418
【發明人】鄭惠錦, 閻璐, 邱盛興, 顧長石, 甘露, 蘭玲, 宋金英, 吳文烈, 趙瓊, 喻軍
【申請人】上海船舶工藝研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月27日