ICS 47.020.01 CB U 06 备案号：9842-2002 中华人民共和国船舶行业标准 CB/T3947-2001 气电自动立焊工艺要求 Technical requirments for automatic vertical-up electrogas welding 2001-11-15发布 2002-02-01实施 国防科学技术工业委员会发布 CB/T 39472001 前言 气电自动立焊是一种高效、先进的焊接方法，目前已普遍应用于船体结构中眩侧外板、隔舱壁 等立向位置的对接焊。先进的焊接方法和技术，必须辅以完善的工艺措施和技术条件，才能充分发 挥其优势。根据船舶行业长期的实践经验，为使气电自动立焊工艺更趋规范化，特制订本标准。 本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。 本标准由中国船舶工业集团公司提出。 本标准由全国海洋船标准化技术委员会造船工艺分技术委员会归口。 本标准起草单位：沪东造船厂、中国船舶工业综合技术经济研究院。 本标准主要起草人：岑越、武晶、付春红。 CB/T3947—2001 气电自动立焊工艺要求 1范围 本标准规定了气电自动立焊的焊接设备、焊接材料及辅助材料、作业环境、坡口形式及装配、 焊接工艺和焊缝质量控制及焊接故障排除。 本标准适用于板厚不超过32mm的以CO为保护气体、焊接位置为垂直的单道对接气电自动立 焊，也适用于钢板相对于水平面的倾角大于45°位置的焊接。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版 本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T6052-1993工业液体二氧化碳 CB/T 3715-1995 陶质焊接衬垫 3焊接设备 气电自动立焊设备主要由焊接小车、精密磁性导轨、电气控制箱、摆动机构、焊枪以及水冷铜 滑块等组成，并配以CO焊接电源、送丝机构、冷却水循环装置以及保护气体供气设施等。 4焊接材料及辅助材料 焊接材料及辅助材料包括焊丝、衬垫及保护气体等。 4.12 焊丝采用专用CO药芯焊丝。 4.2衬垫采用专用陶质衬垫，其质量应符合CB/T3715的要求；也可以采用水冷式铜衬垫 4.3保护气体应选用纯度99.5%以上、水分含量小于0.05%的C0.气体，其质量应符合GB/T6052 中类或IⅡI类一级的要求。 5作业环境 5.1气电自动立焊应在风速小于3m/s的环境下进行。如果在焊接过程中遇到刮风或下雨，应对焊 接作业区域采取有效的防风、防雨措施或停止作业。 5.2焊接作业环境温度低于0℃时，应对焊件进行适当的预热 6坡口形式及装配 6.1坡口形式 气电自动立焊采用单面V形坡口，坡口角度和根部间隙由板厚决定，见表1。 1 CB/T3947—2001 表1坡口形式及尺寸 板厚1 坡口角度 根部间隙b Q 坡口形式 mm (° ) mm 55* 6t3 9~<12 50*§ 6t 12~<15 15~<18 45 * 5t3 18~<23 40* 5t3 35 * 5t 23~<26 26~<29 30* 5t3 29~≤32 25 * 5t3 6.2装配 6.2.1装配时，应在坡口反面的钢板上装焊II型定位板，板厚为10mm16mm，形状尺寸见图1， 定位板装配间距一般为350mm。 200 图1II型板尺寸 6.2.2对接接头装配错边量不应超过1mm。 6.2.3两块钢板的厚度差超过3mm时，应将厚板削斜至与薄板齐平，削斜宽度一般为厚度差的四 倍，即L=4（tr-t），见图2。 图2接头削斜示意图 CB/T 3947—2001 7焊接 7.1焊前清理 7.1.1 钢板坡口面及坡口边缘每侧至少30mm范围内，应用砂轮打磨，清除切割残渣、装配马脚、 飞溅物以及横向焊缝余高等妨碍焊接过程正常进行的障碍物。 7.1.2应清除坡口内的水、油、杂质等污物。 7.2焊前检查 7.2.1检查电气接线及各按钮的动作是否正常。 7. 2. 2 2检查循环水流、水箱水位是否正常，当环境温度低于0℃时，应在水箱中加入防冻剂。 7. 2. 3 3检查CO2气体的储量是否满足整条焊缝的的需求。 7.2.4检查焊丝的储备量，要确保整条焊缝的焊接。焊丝应随用随拆封，防止受潮，不得使用已经 受潮或生锈的焊丝。 7.2.5陶质衬垫应随用随拆封，防止受潮。对已经受潮的陶质衬垫，应经200～250℃保温1h的 焙烘后方可使用。 7.2.6焊接前应对升降机进行安全运行检查。焊工应遵守有关登高作业安全操作规程。 7.3焊接准备 7.3.1在焊接坡口反面安装陶质衬垫，陶质衬垫成型槽中心线应与坡口宽度的中心对正。每根陶质 衬垫应至少使用两个斜楔加以固定，使陶质衬垫紧贴于钢板。应防止用力过大导致陶瓷衬垫破碎。 各陶质衬垫之间应连接紧密无缝隙。 7.3.2将导轨安置于接缝一侧，并与接缝保持平行。上下导轨之间连接应无缝隙，并用螺钉紧， 整条导轨的项端应与工件可靠连接固定，以防止导轨意外脱落。导轨安装前必须清除钢板及磁铁表 面的灰尘和脏物 7.3.3在焊接坡口正面安放水冷铜滑块，铜滑块的成型槽位置应与坡口正面对正，成型槽宽度必须 与坡口正面宽度相匹配，见表2。铜滑块应保持通气孔清洁、成型槽光滑，且与被焊件顶紧，力度 适中。 表2 铜滑块成型槽宽度 mm 坡口宽度 成型槽宽度 17 20 24 18~21 22~25 28 26~29 32 30 36 7.3.4按图3规定调整焊枪角度及位置，并注意以下几点： a）调整焊枪角度α，使其在垂直焊接时，与工件表面呈5°～15°夹角。倾斜立焊时，焊枪 角度应相应增大，一般以焊丝尽可能垂直于熔池液面为宜； b) 调整焊枪高度，使导电嘴顶端与铜滑块上保护气体输出口下沿的垂直距离h控制在20mm～ 30 mm。 c） 调整焊丝落点位置，使焊丝落点从板厚中心部位略向坡口正面偏移，使之处于坡口截面的 重心位置。 3 CB/T39472001 对垫 焊枪 钢板 导电嘴 保护气体盒 CO2 h 保护气体 水冷铜滑块 冷却水 图3焊枪位置示意图 7.3.5若厚板焊接需要焊丝摆动时，则需预先设置好摆动机构的摆幅和两端停留时间。 7.3.6检查CO2气体管路是否通畅，将CO,气体流量调至25L/min～35L/min。 7.3.7检查冷却水循环管路是否通畅，冷动水流量不小于2L/min。 7.4焊接操作 7.4.1接通水、气、电开关，将焊接小车调整到焊缝起始点。 7.4.2将电弧电压电位器、焊接电流电位器、焊丝伸出长度控制器调至设定位置后，按动启动按钮， 开始焊接后及时对电弧电压、焊接电流、焊丝落点等进行修正，待熔池液面升至离保护气体出气口 5mm10mm时再启动自动行走按钮；若需焊丝摆动，再打开摆动机构开关，使焊丝沿板厚方向往 复摆动。 7.4.3焊接过程中，应注意以下几点： a) 观察焊丝落点位置和正反面焊缝热量分布情况，若有异常应及时修正焊接规范，并通过机 械装置调整电弧位置； b) 观察铜滑块的中心位置； c) 控制熔池液面，使其保持离保护气体出气口5mm~10mm； 用绝缘棒随时清除铜滑块保护气体盒里的飞溅物。 7.4.4焊接停止时，按停止按钮（同时停止摆动），小车行走和送丝即停止，电弧熄灭。待熔池凝 固后，再松开铜滑块。 7.4.5焊接结束后，先断开焊接小车的控制电源开关和焊接电源开关，再切断水、气、水泵电源等。 7.5焊接规范 7.5.1实施焊接前应进行工艺试验，并制定详细的焊接工艺规程。 7.5.2气电自动立焊的焊接规范主要有焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度、焊接速度、焊丝角度、 焊丝摆动频率及摆幅等。焊丝直径为1.6mm的焊接规范见附录A（提示的附录）。 4 CB/T 39472001 8焊缝质量控制及焊接故障排除 8.1焊接完工后，应对焊缝正、反面进行外观检查。焊缝表面应成型均匀、致密，平滑地向母材过 渡，无裂纹和过大的余高，不应有焊瘤、弧坑和咬边等缺陷存在。 8.2焊缝的内部质量可采用射线探伤、超声波探伤等方法进行无损检测。 8.3--焊接缺陷的常见类型、产生原因及预防措施见附录B（提示的附录） 焊接过程中故障的产生原因及排除方法见附录C（提示的附录）。 8.4 5