1、TANDEM雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應用 第卷第期年月 雙絲焊在平面分段流水線 中厚板拼板焊接中的應用 周大勝，魏占靜，王越，虞曉棣，劉曉莉 (珠海市金寶熱融焊接技術有限公司，廣東珠海；江蘇熔盛重工集團有限公 司，江蘇如皋；廣州中船黃埔造船有限公司，廣東廣州) 應用雙絲焊工藝進行平面分段拼板焊接時，對組對精度要求低，母材種類的適用性摘要： 強，焊縫機械性能良好，熱輸入低，變形小，減少焊前焊后處理成本，大大提高了焊接效率。在中厚板焊接 是代替埋弧焊的最佳工藝。時熔敷率可達到， 專 題討論船舶焊接技術與設備 雙絲焊；拼板；焊；平面分段流水線；中厚板焊接關鍵詞： ()中圖分類號：文獻

2、標識碼：文章編號： -，-，-，- (，；，；，) ，-：， ， ，-，' ：； 前言 年由國務院批準發布的船舶工業中長期 發展規劃明確的指出了我國造船業的發展目標： 制造的主力船舶達到國到年由我國自主研發、 到際先進水平，年造船能力達到萬載重噸。 年形成開發建造高附加值、高技術船舶的能力，年造 使我國成為世界造船船能力達到萬載重噸， 強國。我國目前已經成為世界上的焊接大國和第三造船大國，造船的產量在大幅度的增長，隨著船舶大型化和高附加值的船舶的增加及造船工藝的不 根據許多船廠的斷改進，對船板的要求也越來越高。 普遍反映，船板越長越寬越好。主要由于造船工藝的 收稿日期： 作者簡

3、介：周大勝()，男，湖北咸寧人，工程師，主要從 事德國焊機的推廣與應用工作。 要求，大板幅的板材有利于適應大分段造船的工藝要求，提高造船效率。除鋼板尺寸外，現代造船業對造船鋼板品種的要求也越來越高，如制造液化氣運輸船需要耐超低溫鋼板，石油運輸船和深海鉆井平 這些大幅板材和低合臺上用的低合金高強鋼板等。 金高強鋼板材的高效焊接，也是各個船廠焊接部門必需面臨的課題。 船舶的焊接技術是我國現代造船模式中的關鍵技術之一，先進的造船高效焊接技術，在提高造船效率、降低船舶建造成本和提高船舶建造質量上 在大型的分段制造中，近幾年起著不容忽視的作用。 來我國的造船企業相繼引進了多條平面分段流水線，在船廠的生產

4、中發揮了較大的作用。但是也由于種種原因，從目前國內的幾大船廠引進的平面流水 首先是購買線來看，或多或少都存在著一些弊端。 專題討論 周大勝等：雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應用第期 成本相當的昂貴，使用成本也極高。焊接材料必須依 靠進口，由于一般引進的設備都是大型高效裝備，因 國內此采用的都是大線能量高速焊接等工藝技術。 雖然有部分焊材可以代替進口用于引進設備的使用，但韌性指標要求高或特殊場合的焊材仍以進口為主；其次，由于一般引進的設備都是大線能量工藝技術，該工藝對高強鋼的焊接不太適應，熱輸入大，產生變形和組織性能等問題；國內許多船廠引進的平面分段流水線中單面焊雙面成形拼板焊接工位，

5、由于國內的裝配水平精度與國外有一定 由于坡口留根，間隙一致的差距，達不到理想效果。 性差等問題導致焊縫反面成形不均勻，有時甚至不成形，增加返修工作量。對厚度的鋼板焊接接頭的某些性能不能較好的滿足要求，在一些情況下導致流水線流不起來，或流得不暢。 ()大大提高熔敷效率和焊接速度。 ()在熔敷效率增加時，保持較低的熱輸入。()電弧穩定，熔滴過渡受控。()焊接變形小。()飛濺小。 ()焊接數據監控和管理，錯誤代碼顯示。()使用標準氣體，耗氣量少。()可焊接鋼、高強鋼、不銹鋼、鋁合金等。 焊接的脈沖波形 兩臺數字化焊機通過特殊裝置進行通信，保證 兩個電弧互不干擾，兩根焊絲可使用不同的頻率組合的脈沖電弧

6、進行焊接，如圖所示。 雙絲焊接系統簡介 焊接系統原理 德國公司焊接系統原理如圖 所示。 圖焊接系統原理 專題討論船舶焊接技術與設備 系統是由兩臺德國克魯斯()全數字化焊機、兩臺送絲機、一把焊槍組成。該技術將兩根焊絲按一定的角度放在一個特制的焊槍內，兩根焊絲分別由各自的電源供電，所有的參數都可獨立調整，這樣可以最佳地控制電弧。系統不僅可以提高熔敷速度，大大提高焊接效率，而且能改善焊縫質量，減少飛濺。 圖焊接的脈沖波形的不同組合 船廠分段拼板技術要求 船廠分段拼板技術要求如下： ()能焊透厚的鋼板，單面焊雙面成形，反面成形美觀，焊縫能滿足船檢的要求。 ()鋼板厚時，焊接速度以上；鋼板厚時，焊接速度

7、。()能適用低合金高強鋼的高速焊接。()薄板焊后不需要校正焊接變形，厚板焊完后變形量不允許超過。 ()能用銅襯墊或陶瓷襯墊。 ()組對間隙精度允許有的誤差。()能適應小車式或門架式拼板焊接。 雙絲焊工藝特點 ()高性能焊機，負載持續率時的焊接電流，脈沖電流。 ()數字化脈沖電源，英寸顯示，可編程， 打印機。連接機、 ()每根焊絲的規范參數可單獨設定，材質、直徑可不同，相位差可連續調整。 ()每根焊絲的送絲速度可達。 專題討論 第卷 雙絲焊拼板系統的構成 門架式拼板焊接系統 專題討論船舶焊接技術與設備 ()機臺總成：含主門架、爬梯、橫向滑移小車主門架采用固定形式，長，適用及以下等。 不同規格的板

8、材，焊接小車在門架橫梁上運行，焊接距離長。 ()焊接總成：含焊接小車、電動十字滑架、手動十字滑架焊槍夾持機構等。 ()焊接系統：含兩套雙絲焊機(臺)、臺送絲機、把雙絲焊槍及焊槍電纜、連接電纜等。 ()控制總成：含控制箱、操作箱、電纜線等。控制系統采用集中控制，可儲存焊接工藝參數，根據不同工藝參數可隨時調用，數字顯示。 門架式拼板焊接系統焊接現場如圖所示。 用集中控制，可儲存焊接工藝參數，根據不同工藝參數可隨時調用，數字顯示。 小車式拼板焊接系統焊接現場如圖所示。 圖小車式拼板焊接系統 雙絲焊拼板焊接工藝制定 圖門架式拼板焊接系統 小車式拼板焊接系統 ()厚鋼板焊接工藝制定。開型坡口，單面

9、76;，留根；預留間隙；每個焊點的厚度不大于，長度不大于；分層焊接，焊接速度大于等于；采用陶瓷襯墊反面強制成形。 ()厚鋼板焊接工藝制定。開型坡口，單面°°，留根；預留間隙；每個焊點的厚度不大于，長度不大于；分多層多道進行焊接，焊接速度大于等于；預留°的反變形；采用陶瓷襯墊反面強制成形。 ()焊接小車：含單邊伺服驅動小車、軌道。小車 軌道采用快接式安裝，行走速度， 可無限延長。 ()焊接系統：含套雙絲焊機(臺)、臺送絲機、把雙絲焊槍及焊槍電纜、連接電纜等。 ()電弧擺動器：含直式電弧擺動裝置，焊縫擺 左右駐留時間可動寬度范圍內可調， 調。 ()控制總成：含控制箱、

10、遙控器等。控制系統采 焊絲方式前絲后絲 雙絲焊拼板焊接工藝參數 試件材質為；焊絲選用，； 對接焊型坡口， 板厚，；對口間隙，；()()混合保護氣體，流量；無預熱；擺動頻率，擺動幅值；駐留時間；脈沖模式，脈沖波形個，脈沖頻率；焊接速度；焊縫反面寬；正面寬和，雙絲焊拼板焊接工藝如表所示。 表雙絲焊拼板焊接工藝參數 焊接電流 焊接電壓 送絲速度· 峰值電壓 打底 基值電流 填充 蓋面 脈沖寬度打底填充蓋面 打底填充蓋面打底填充蓋面打底填充蓋面打底填充蓋面 專題討論 周大勝等：雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應用第期 焊縫成形及質量 典型的工件焊縫成形 板厚、的 雙絲焊拼板焊縫成形美

11、觀。焊縫正面蓋面采用電弧 擺動焊接，焊縫余高，均勻一致。焊縫反面采 用襯墊強制成形，余高左右，寬度，完全滿足單面焊雙面成形的要求。 兩種板材實際焊接效果如圖所示。 圖厚鋼板對接正面成形圖厚鋼板對接反面成形 圖厚鋼板對接正面成形圖厚鋼板對接反面成形 表機械性能試驗 取樣位置 表 抗拉強度 (均值) 沖擊功()拉伸試驗 斷裂位置母材母材 平均 焊縫質量 兩種不同厚度的鋼板對接，工藝評定結果各項性能指標良好，機械性能完全能滿足船級社的要求， 厚對接焊縫沖擊試驗見表，達到一級焊縫。 拉伸試驗見表。 結論 焊接工藝能滿足船廠提出的拼板焊 母材種類的適接的生產要求；對組對時預留間隙、 應性較強；熱輸入低、變形小，減少焊后處理成本；效率高、焊接速度快；拼板焊接系統性價 專 題討論船舶焊接技術與設備 比高，能較好地應用于船廠拼板焊。 鎢極脈沖氬弧焊的優點及適用范圍 鎢極脈沖氬弧焊是通過調節脈沖電流幅值、基值電流大小、脈沖電流持續時間和基值電流持續時間，以控制熱輸入量，從而控制焊縫及熱影響區的尺寸和質量。鎢極脈沖氬弧焊的優點及適用范圍是： ()可以精確控制對焊件的熱輸入和熔池尺寸。提高焊縫抗燒穿和熔池的保持能力，容易獲得均勻的焊縫厚