最新材料與焊接規(guī)范簡述

1、材料與焊接規(guī)范 材料與焊接規(guī)范是中國船級(jí)社規(guī)范體系中的一份材料和焊接方面的基礎(chǔ)性規(guī)范。為中國船級(jí)社大部分結(jié)構(gòu)或建造規(guī)范所引用。由于新型材料的出現(xiàn)及采用，規(guī)范在不斷的修訂更新，最新的修訂于2009年7月1日正式生效。 造船所用金屬材料在使用之前，一般需要經(jīng)過以下的性能試驗(yàn)。所有試驗(yàn)應(yīng)由合格的試驗(yàn)人員按規(guī)定的程序在已認(rèn)可形式的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行操作。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)保持良好而準(zhǔn)確的狀態(tài)，并至少每年一次由ccs承認(rèn)的機(jī)構(gòu)或組織進(jìn)行校驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)的校驗(yàn)應(yīng)按ccs承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，被校準(zhǔn)的試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能溯源到國家基準(zhǔn)。l拉伸試驗(yàn)l沖擊試驗(yàn)l彎曲試驗(yàn)lz向拉伸試驗(yàn)l管材延性試驗(yàn)l不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)l金屬材料裂紋尖端張開位移(

2、c t o d )試驗(yàn) 關(guān)于鋼板、扁鋼與型鋼的一般規(guī)定 此規(guī)定適用于船體、機(jī)械、鍋爐和受壓容器及海洋工程等所用的鋼板、扁鋼和型鋼。當(dāng)使用不同于本章規(guī)定的鋼材時(shí)，應(yīng)將其化學(xué)成分、脫氧方法、交貨狀態(tài)和力學(xué)性能等資料提交ccs認(rèn)可。 制造 1 所有鋼材，均應(yīng)由經(jīng)ccs認(rèn)可的鋼廠按認(rèn)可的工藝、鋼種和等級(jí)進(jìn)行生產(chǎn)。進(jìn)行工廠認(rèn)可或型式認(rèn)可時(shí)，ccs可要求進(jìn)行冷、熱加工性能和焊接性能試驗(yàn)。 2 所有鋼材應(yīng)采用平爐、電爐或堿性吹氧轉(zhuǎn)爐冶煉。鋼材的脫氧方法應(yīng)符合本章各節(jié)的規(guī)定。如采用其他冶煉方法，應(yīng)經(jīng)ccs認(rèn)可。 3 鋼可澆鑄在錠模中或采用經(jīng)ccs認(rèn)可的連鑄方法鑄造并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 鋼錠或連鑄方坯(或扁

3、坯)的尺寸與鋼材成品最厚部分的尺寸間的比例，應(yīng)達(dá)到足夠的壓縮比以保證成品具有良好的性能；(2) 若采用錠模澆鑄，每個(gè)鋼錠應(yīng)切去足夠的錠頭錠尾，以保證成品無有害缺陷。鋼廠應(yīng)定期進(jìn)行硫印或其他類似試驗(yàn)，以確保鋼材具有良好的材質(zhì)；必要時(shí)，驗(yàn)船師可要求進(jìn)行此類試驗(yàn)；(3) 若采用連鑄方法，應(yīng)在驗(yàn)船師在場的情況下進(jìn)行規(guī)定的試驗(yàn)。4 鋼材的軋制方法應(yīng)滿足供貨狀態(tài)的要求。5 鋼材可采用熱軋(ar)、控軋(cr)或溫度形變控制軋制(tmcp)等工藝進(jìn)行生產(chǎn)。規(guī)定的試驗(yàn)應(yīng)在驗(yàn)船師在場時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足試驗(yàn)要求，有關(guān)工藝性和焊接性等技術(shù)資料應(yīng)提交備查。6 鋼材制造廠在鋼材生產(chǎn)過程中應(yīng)遵循有關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)條件，進(jìn)

4、行有效的操作和控制。若出現(xiàn)控制失誤和/或產(chǎn)品質(zhì)量問題，制造廠應(yīng)查出產(chǎn)生原因，制訂防止再次發(fā)生的措施。同時(shí)將調(diào)查處理報(bào)告提交驗(yàn)船師備查。對(duì)各種強(qiáng)度的船體結(jié)構(gòu)用鋼，都規(guī)定了剛才的脫氧方法和化學(xué)成分，熱處理過程，力學(xué)性能。另外規(guī)范還對(duì)鋼管鑄鐵件，鑄鋼件，鍛鋼件，鋁合金，其他有色金屬，非金屬材料有相關(guān)的規(guī)定。 焊接 關(guān)于焊接的規(guī)范，適用于船體結(jié)構(gòu)、海上設(shè)施結(jié)構(gòu)、鍋爐、受壓容器、潛水器、管系和重要機(jī)械構(gòu)件的焊接、焊工資格考核以及焊接材料的認(rèn)可，適用于手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊和電渣焊的焊接方法。 各種焊接材料，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行認(rèn)可試驗(yàn)。 結(jié)構(gòu)鋼焊接材料按其屈服強(qiáng)度可以分為9個(gè)等級(jí)；各個(gè)等級(jí)又按其缺口

5、沖擊韌性可進(jìn)一步劃分為若干個(gè)級(jí)別。各級(jí)焊接材料的表達(dá)方式見表2.1.3.5所示；沖擊韌性以數(shù)字1至5表示，高強(qiáng)度焊接材料以字母y表示；若焊接材料的屈服強(qiáng)度大于或等于400n/mm2，則在字母y后接以數(shù)字40至69。含鎳低合金鋼焊接材料則以其鋼中鎳合金的含量分為0.5ni、1.5ni、3.5ni、5ni和9ni共5個(gè)級(jí)別。船體結(jié)構(gòu)的焊接與鉚接焊前準(zhǔn)備u構(gòu)件的坡口加工、裝配次序、定位精度及裝配間隙應(yīng)符合認(rèn)可的工藝規(guī)程的要求并應(yīng)避免強(qiáng)制裝配，以減少構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力。若因焊縫坡口或裝配間隙過大必需修正時(shí)，其修正方法應(yīng)征得驗(yàn)船師的同意。u焊縫坡口區(qū)域的鐵銹、氧化皮、油污和雜物等應(yīng)予清除，并保持清潔和干燥。u

6、涂有底漆的鋼材，如在焊接之前未能將底漆清除，則應(yīng)證明該底漆對(duì)焊縫的質(zhì)量沒有不良的影響，相關(guān)資料應(yīng)交ccs備查。u當(dāng)焊接需要在潮濕、多風(fēng)或寒冷的露天場地進(jìn)行時(shí)，應(yīng)對(duì)焊接作業(yè)區(qū)域提供適當(dāng)?shù)恼诒魏头雷o(hù)措施。在下列情況下應(yīng)考慮對(duì)焊件采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和(或)緩冷措施，以防焊件內(nèi)產(chǎn)生過大的應(yīng)力或不良的組織。(1) 施工環(huán)境的溫度低于0時(shí)；(2) 材料的碳當(dāng)量ceq按下式計(jì)算數(shù)值較大時(shí)；(3) 結(jié)構(gòu)剛性過大、構(gòu)件板厚較厚或焊段較短時(shí)。當(dāng)碳當(dāng)量ceq大于0.45%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，并考慮進(jìn)行焊后熱處理。焊接工藝n船體結(jié)構(gòu)的焊縫應(yīng)按已認(rèn)可的焊接工藝規(guī)程施焊。對(duì)較長的焊縫應(yīng)盡可能從焊縫中間向兩端施焊，以減小結(jié)構(gòu)的變形

7、和內(nèi)應(yīng)力。n定位焊的數(shù)量應(yīng)盡量減少，定位焊縫應(yīng)具有足夠的高度。其長度，對(duì)一般強(qiáng)度鋼，應(yīng)不小于30mm；對(duì)高強(qiáng)度鋼，應(yīng)不小于50mm。定位焊的質(zhì)量應(yīng)與施焊的焊縫質(zhì)量相同。有缺陷的定位焊應(yīng)在施焊前清除干凈。n焊縫末端收口處應(yīng)填滿弧坑，以防止產(chǎn)生弧坑裂紋。如采用自動(dòng)焊，一般應(yīng)使用引弧板和熄弧板。進(jìn)行多道焊時(shí)，在下道焊接之前，應(yīng)將前道焊渣清除。n除ccs特別同意外，對(duì)有焊透要求的焊縫，在焊接第二面焊縫前應(yīng)進(jìn)行清根，清根后應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠驴谛螤?，以便進(jìn)行封底焊。n在去除臨時(shí)焊縫、定位焊縫、焊縫缺陷、焊疤和清根時(shí)，均不應(yīng)損傷母材。船體構(gòu)件的焊接一 小夾角處的角焊縫在船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到不使角接縫造成較

8、小的夾角，以避免施焊困難。在個(gè)別情況下，若構(gòu)件的夾角小于50時(shí)，應(yīng)按下列形式進(jìn)行焊接：1.內(nèi)底邊板與舷側(cè)外板的角接焊縫，其坡口角度應(yīng)不小于45，如圖所示。若小于45，則可將內(nèi)底邊板的邊緣開坡口。并在該坡口處進(jìn)行多道單面連續(xù)角焊，其底層焊道應(yīng)選用較小直徑的焊條施焊；2.肘板的角接縫若遇到上述小夾角情況時(shí)，可在鈍角位置的一面施焊，但在肘板的趾端應(yīng)有足夠長度的包角焊縫。二 高強(qiáng)度鋼焊接1 焊接高強(qiáng)度鋼材時(shí)，應(yīng)采用與母材相適應(yīng)的并經(jīng)ccs認(rèn)可的低氫型高強(qiáng)度焊接材料。焊接時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)熱并注意控制線能量和道間溫度。2 在船體結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)度鋼時(shí)，其焊縫的外形應(yīng)光順，不應(yīng)有過高的焊縫余高。3 若船體構(gòu)件(如

9、首柱、尾柱、舵葉等)是由高強(qiáng)度鋼板組焊而成的，則施焊后應(yīng)考慮對(duì)其進(jìn)行退火處理，以消除焊接時(shí)的殘余應(yīng)力。退火溫度應(yīng)達(dá)臨界溫度之上，然后緩慢冷卻。三 鑄鋼和鍛鋼船體結(jié)構(gòu)件的焊接(1) 如焊件的含碳量達(dá)到0.23或剛性較大時(shí)，則在焊接前、后均應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)熱和保溫措施；(2) 采用手工焊、co2氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接的首柱、尾柱、舵桿和尾軸架等應(yīng)在焊后進(jìn)行回火處理。采用電渣焊方法焊接而成的首柱、尾柱和舵桿，在焊后應(yīng)進(jìn)行正火-回火處理。若首柱、尾柱、舵桿和尾軸架等構(gòu)件的尺度較大，整體熱處理?xiàng)l件不足時(shí)，允許采用有效的局部熱處理方法。四 舷頂列板與強(qiáng)力甲板邊板的焊接1 舷頂列板與強(qiáng)力甲板角接時(shí)，在船中的0.5

10、l區(qū)域內(nèi)，強(qiáng)力甲板的邊緣應(yīng)開坡口，并一般應(yīng)完全焊透。坡口形式可按施工情況而定。2 舷頂列板與強(qiáng)力甲板的連接，若采用圓弧形結(jié)構(gòu)對(duì)接時(shí)，對(duì)接焊縫處應(yīng)開坡口并保證完全焊透。當(dāng)圓弧形舷頂列板在近船首、尾處改為直角形式與甲板連接時(shí)，應(yīng)有足夠長度的圓弧形過渡區(qū)。過渡區(qū)內(nèi)舷頂列板與甲板的對(duì)接焊縫應(yīng)完全焊透。五 柴油機(jī)主機(jī)基座的焊接1 主機(jī)基座縱桁腹板厚度大于或等于14mm時(shí)，水平面板與縱桁腹板的角接處，應(yīng)在該腹板的邊緣開坡口，達(dá)到最大限度的焊透。兩側(cè)角焊縫的外形尺寸應(yīng)均勻?qū)ΨQ。2 與主機(jī)基座相連接的其他各構(gòu)件(如船底板、肋板、肘板、隔板等)的角焊縫，其焊縫厚度應(yīng)不小于0.44 tp (tp為構(gòu)件的最小厚度，

11、指角焊縫連接構(gòu)件中較薄一塊板的厚度)。鉚接一，鉚釘孔的加工1 鉚釘孔的加工通常只能用電鉆或風(fēng)鉆進(jìn)行。對(duì)冷作硬化材料加工時(shí)，應(yīng)慎重而正確地操作。2 采用沉頭或半沉頭鉚釘而需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行锪孔時(shí)，锪孔的錐角應(yīng)與鉚釘相配合。當(dāng)板厚與锪孔深度相同時(shí)，孔深可減小0.5mm。3 構(gòu)件之間的鉚釘孔應(yīng)對(duì)準(zhǔn)并與鉚釘有良好的配合，鉚釘孔四周應(yīng)光潔，不應(yīng)有毛刺或棱角。4 加工后的鉚釘，其直徑、不圓度和中心偏差應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的公差規(guī)定，鉚釘孔中心線垂直度偏差應(yīng)小于構(gòu)件厚度的十分之一。二，鉚前準(zhǔn)備1 一般情況下，鉚接工作應(yīng)在待鉚接部位及其相鄰部位的焊接、開孔和矯正等工作完畢后才能進(jìn)行。2 鉚接的結(jié)合面應(yīng)平順、清潔、緊密，不應(yīng)夾有雜物。干燥后才可涂刷防銹漆或密性填料。密性填料應(yīng)在整個(gè)長度內(nèi)厚度保持基本一致。3 為保證鉚接工作的順利進(jìn)行，鉚前應(yīng)取適當(dāng)?shù)拈g隔，在鉚釘孔位開直徑略小于鉚釘?shù)亩ㄎ豢?，用螺釘作臨時(shí)固定。4 鉚接前，應(yīng)對(duì)鉚釘、鉚釘孔、锪孔等進(jìn)行檢查。符合規(guī)定要求后才能進(jìn)行鉚接作業(yè)。三 結(jié)構(gòu)鉚接鉚接應(yīng)由中央向前后對(duì)稱進(jìn)行。鉚釘?shù)尼敆U露出長度應(yīng)符合下表的有關(guān)規(guī)定。1 使用的氣錘及頂鐵