Ｊ学术交流・船舶工艺与流程 Ｉ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＦＡＢ单面埋弧焊焊接技术的应用 冯朝闻 ， ，钟克焱 ，李德堂２ （１．金蘧疆 叫曼１分有限公司，浙江舟山３１６２００；２．浙江海洋学院ｌ离劭白与 每洋工秸 院，浙江舟山３１６０００） 摘要：焊接作为船舶建造中非常重要的一个环节，面对焊接质量要求越来越高，而优秀电焊 人才难求的局面，发展机械化、自动化焊接技术，在目前尤为必要。焊剂石棉衬垫单面焊（ＦＡＢ法）， 作为一种高效的焊接方法，比ＦＣＢ更灵活、适应分段更广。特别是扩大了曲面分段的焊接自动化， 在一定程度上提高了船厂企业的生产效率。 关键宇：船舶；ＦＡＢ；焊接；自动化 中图分类号：ＴＧ４４５ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１４１４１￣．３１．１９８１．２０１５．０４．００７ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｌｕｘ Ａｓｂｅｓｔｏｓ Ｂａｃｋｉｎｇ Ｗｅｌｄｉｎｇ ｗｉｔｈ ＦＡＢ Ｆｅｎｇ Ｃｈａｏ－ｗｅｎ ，Ｌｉ Ｐｅｎｇ ，Ｚｈｏｎｇ Ｋｅ—ｙａｎ ，Ｌｉ Ｄｅ—ｔａｎｇ２ （１．ＪｉｎｈａｉＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．Ｌｔｄ．，ＺｈｏｕｓｈａｎＺｈｅｊｉａｎｇ ３１６２００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＺｈｅｊｉａｎｇＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＺｈｏｕｓｈａｎ３１６０２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔｓ：Ｗｅｌｄｉｎｇｉｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔ ｉｎ ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｆａｃｉｎｇｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ａｎｄｈｉｇｈｅｒ ｑｕａｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｑｕａｆｉｔｖ ｄｅｍａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｗｅｌｄｅｒ，ｉｔ ｉｓｐａｍ＇ｃｕｌａｒｌｙ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｕＷｍａｔｉｏｎ ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｔｈｅ乃 ａｓｂｅｓｔｏｓ ｂａｃｋｉｎｇ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂｙ ｏｎｅ ｓｉｄｅ（礅Ｂ） ａｓ ａｎ ｅｉｃｉｆｅｎｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｍｏｒｅｆｌｘｉｅｂｌｅ ｔｈａｎ ＦＣＢ，ａｎｄ ｈａｓ ｗｉｄｅｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｈｔｅ ｘｅｐａｎｄｅｄ ｓｕｑａｃｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｓ，ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｘｔｅｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｉｃｉｆｅｎｃｙｏｆｓｈｉｐ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ；ＦＡＢ；ｗｅｌｄｉｎｇ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ０盲暂言船舶焊接技术是９１吕ＪＩ白工业的主要关键技术之—【”。 中国从Ｅ世纪后期开始学习日韩造船企 走上了 船舶建造周期，提高船舶建造的经济效益。 中国船舶工 ｌ 有—项指标，是焊接自动化、半 自动化率，由于ＣＯ２气保焊的普及，这—数据在各 ｉ ｛｝ｊ 化改造之路。中国船舶工 Ｉ 研究所也 直致力于推广高效焊接技术，各大船厂基本 全部实现了Ｃ０２气保焊替代手工电弧焊，而埋弧焊、自动 角焊机、垂直气电焊、多头纵骨焊等一系列高效焊 接方法也得到了广泛应用。各大船厂也几乎全部引 进了平面分段流水线，大大提高了焊接效率，缩短 大船厂基本都在９０％以上，然而这项指标已经不适 合衡量船厂的焊接机械化程度。ｃｏ２气保焊作为一 种半自动手工焊，相比其它的自动焊接方法，效率 明显偏低，人员操作水平要求偏高，依旧属于船厂 占比最高的电焊工种。而随着近些年中国经济的发 展， 及造船行 ｝波动的影响，气保焊的焊工日益 基金项目：２０１４年国家海洋经济创新发展区域示范项目，舟山市科技计划项目（２０１４Ｃ４１０１３ ｏ 作者简介：冯朝闻（１９８５一），男，助理工程师，研究方向：船舶与海洋工程类焊接工艺。 ２０１５／４船舶标准化工程师 ２７ 现代化改革。 年，日本｝申｛冈集团ｌ充计了苴ｊ 合产 岫 嘁 ＿一ｌ●－ ／ 虱 殳＿有ｊ妨面白够斟， 滁ｃｏ２气 旱之夕 ， ｒ— Ｉ －。 了研究，以扩大曲 勺自 。— 用，相应的焊接工艺必须得到船级社的认可。 ２．１ Ｒ Ｂ法示意 ＦＡＢ法单面焊接示意如图１所示。 序号 母材 厚度 电流Ａ 电压Ｖ 速度 ｎ１ｍ ｃｍ／ｎｌｍ １ ＡＨ３６ ２５．５ １１５０—１２０ｏ ３６－３８ ｌ９＿２０ ２ ＥＨ３２ ２１．５ ｌ １５０．１２０ｏ ３６—３８ ２０—２ｌ ３）试验结果 外部质量：正反面成型整齐，ＦＡＢ衬垫是—种挠性的焊剂石棉软衬垫。有以 下特点： １）重量较轻，使用方便； ２）衬垫表面有双面胶带，与钢板黏贴紧密； ３）又搬口间 重应陛较强， 旨适用于 －定 ９１－￣Ｙ６／＠，ＭＴ 检查尢表面缺 ２８ 船舶标准化工程师２０１ ５／４ ｌ学术交流・船舶工艺与流程 Ｊ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 一 表２机械性能试验数据 序号 母材 厚度 ｎ】ｍ 抗拉强度Ｎ／ｎ．１ｍ２ 侧弯 中心 ＦＬ 冲击值Ｊ ＦＬｌｍｍ ＦＬ３ｍｍ ＦＬ５ｍｍ 备注 １ ２ ＡＨ３６ ２５．５ ＥＨ３２ ２１．５ ５５８ ５１０ ５６８ ５０５ 合格 合格 ６１．１ ３５．６ １１３ ４５ １０４ ３６．９ １５５ ６０．７ １６９ １６４ ２０℃ ．２０℃ 内部质量：Ｘ光检测无内部缺陷翻； 机械Ｉ蜻皂：满足美国船级社规范要求，见表２。２．３焊接上：岂分析ＦＡＢ法由于是大线能量单道焊方法，许多因素在３２０ＫＶＬＣＣ使用ＦＡＢ法的分段上，ＦＡＢ法 整体探伤的合格率达到了９５％，基本与我司埋弧焊 焊接质量水平相当。 焊接效率分析，以２０ｍ分段为例，传统埋弧焊 又寸焊缝成型及棚械性能有很大影响。主要是坡口角度、焊接电流、焊接速度、铁粉填充量。１）坡口角度的影响 焊接时间，以２０ｍｍ厚板正反焊接５道为例，（焊 接速度４００ｍｍ／分钟），不计翻身及碳创时间，需２５０ 分钟，而ＦＡＢ法按贴衬垫１小时计（焊接速度 坡口角度越大，焊缝的宽度和高度变大，需要 的填充金属量越大，从ｍ］需要的焊接电流电压也增大，造成焊接线能量过大。而线能量过大直接影响焊缝的冲击指标［３］。通过试验，坡口最佳角度在４５。 至５０。。 ２００ｍｍ／￣．），需１６０分钟。每条焊缝节约９０分钟 以上。按每分段拼板缝６条至８条，单分段节约焊 接工时１０小时以上。极大提高了分段制作效率，缩 短了船舶建造周期，使我司船舶建造更具有竞争力。 ２）焊接电流的影响焊接电流的增加，使反面焊道的高度和宽度增 ４总结 ＦＡＢ法在我司ＶＬＣＣ建造上得到了广泛使用， 加，且加大了烧穿风险。但电流过小则对于填充铁粉的熔化有影响，易造成未焊透。—股来 接电 流在１０００Ａ至１０５０Ａ。极大地提高了造船效率。再者，由于中基船 ｌ 并未 引面分髓 ｝＜线，也解决了大分段拼板内场吊 机翻身高度不足的问题，节约了分段翻身的吊运成 ３）焊接速度的影响 焊接速度与焊接电流相匹配，一旦焊接电流及 本。ＦＡＢ法将继续在其它产品推广使用。 但ＦＡＢ法国内普及程度个局，相应的焊接材料 其它因素确定 后就需要焊接速度的调整来保证反面成型已经填充铁粉的融化率。焊接速度不宜过慢， 过慢则造成线能量过大，影响焊缝冲击指标。 ４）铁粉填充量 铁粉作为ＦＡＢ法焊道金属的主要来源，填充不 依赖进口， 焊接材料成本．． 约了该方法的普及， 希望国内的焊材制造 、ｌＩ，＿多实现高效焊接材料的 国产化，也使船厂的高效焊接推广成本更低，且不 再受制于人。 参考文献： ［１１ 邹家生．造船工业级焊接技术的现状和发展［］Ｊ］．现 能过少，过少则导致需要焊丝补充的熔敷金属量太 大，而势必的增大焊接电流，造威线能量过大。而 填充过多，则使焊接电弧不能完全熔化填充铁粉，造成焊接未熔合。 代嫣封妾，２００８（４）：Ｉ．６． ［２］中华人民共和国船舶行业标准．船舶钢焊缝射线照相 和超声波检查规则（ＣＢ／Ｔ ３１７７．１９９４）［ｓ］．北京：中国标准 ３实船使用情况 ＦＡＢ法 鼢通过以后，在３２０ＫＶＬＣＣ得 到应用，由于是新方法的推广应用，无损检测的范 围及要求也旧应进行了提高。 出版社，１９９５． ［３］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．焊接接 中击｛ 纺法（ＧＢ／Ｔ ２６５０－２００８）［ｓ］．北京：中国标准出 ￣，－－Ｉ，２００８． ２０１ ５／４船舶标准化工程师 ２９
