一种船舶焊接结构焊接方法与流程

1.本发明属于船舶技术领域，更具体地说，是涉及一种船舶焊接结构焊接方法。


背景技术：

2.目前船舶往轻便化发展，越来越多船舶采用较轻便材料，主流船形为上层建筑为铝合金形式，主船体为钢制船，这两种金属往往采用铆接或者复合接头方法。现有的方式影响焊接质量，不能满足需求。
3.现有技术中有名称为“复合材料上层建筑与钢质主船体的机械连接结构与方法”、公开号为“110329420a”的技术，该技术包括上层建筑下围壁的复合材料板、下支撑件、上连接件、长杆螺栓和短杆螺栓；复合材料板设有向船体内折的折边；下支撑件与钢制主船体固定连接；上连接件设置在折边上，上连接件上表面、上连接件内侧表面、复合材料板内侧、及折边露出部分均糊制有密封复合材料层，使上连接件固定在折边上；上连接件、折边和下支撑件上均设有连通的通孔，通孔中填有增强复合材料后，再通过长杆螺栓将上连接件、折边和下支撑件固定连接；下支撑件的外表面糊制有与复合材料板连接的复合材料挡水板，复合材料挡水板与下支撑件通过短杆螺栓连接。
4.然而，该技术没有涉及本技术的技术问题和技术方案。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，有效提高焊接质量，提高船舶性能的船舶焊接结构焊接方法。
6.要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
7.本发明为一种船舶焊接结构焊接方法，所述的船舶焊接结构焊接方法的焊接步骤为：
8.s1.船舶焊接结构包括铝合金上层建筑、复合材料层、钢制围栅；复合材料层包括钛材层、铝合金层、钢材层，铝合金层位于钛材层上部，钢材层位于钛材层下部；
9.s2.焊接前对铝合金上层建筑待焊区域、钢制围栅待焊区域、复合材料层的铝合金层待焊区域、钢材层待焊区域分别进行打磨，除去待焊区域的氧化膜，再将铝合金上层建筑待焊区域、钢制围栅待焊区域、复合材料层的铝合金层待焊区域、钢材层待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗；
10.s3.焊接时先完成复合材料层与钢制围栅平角焊，如果有变形，在钢制围栅处进行矫正，然后完成铝合金上层建筑与复合材料层的焊接，再完成船舶焊接结构的钢制围栅与甲板的角焊，最后完成复合材料层之间的粘接工作；
11.s4.施焊时保持焊接的连续性；若有中断，引弧前清洁接缝处，接缝有重叠,重叠长度在25mm-30mm。
12.所述的铝合金上层建筑和钢制围栅之间设置多个复合材料层，相邻复合材料层之间存在间隙部，间隙部内填充填充物。
13.所述的对铝合金上层建筑待焊区域、钢制围栅待焊区域、复合材料层的铝合金层待焊区域、钢材层待焊区域清理后未及时焊接四小时以上，应重新焊前清理，即：重新焊接前铝合金上层建筑待焊区域、钢制围栅待焊区域、复合材料层的铝合金层待焊区域、钢材层待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗。
14.所述的复合材料层的钢材层和钢制围栅焊接时，传递到钢材层和钛材层结合界面的温度不超过350℃；复合材料层的铝合金层和铝合金上层建筑焊接时，传递到铝合金层和钛材层结合界面的温度不超过350℃。
15.所述的铝合金上层建筑、复合材料层、钢制围栅进行焊接时，需要经过多遍多层焊接形成焊接区域，焊接区域的多遍焊接的焊接温度的温差不超过60℃。
16.所述的复合材料层与钢制围栅焊缝焊接时，单条长焊缝采用自动角焊或退焊法，根据设计焊缝尺寸大小不加大焊缝的尺寸。
17.所述的铝合金上层建筑和复合材料层焊接过程控制焊枪角度，焊枪与铝合金上层建筑焊接面之间的夹角不小于80
°
。
18.所述的焊接采用mig焊，喷嘴附有飞溅物时，更换喷嘴或对喷嘴予以清洁。
19.相邻复合材料层之间的间隙部的填充物为粘接剂。
20.相邻复合材料层之间的间隙部的尺寸在4mm-6mm。
21.采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
22.本发明所述的船舶焊接结构，在对船舶的船舶焊接结构进行焊接时，也就是对铝合金上层建筑、复合材料层、钢制围栅进行焊接时，一方面，对待焊接部件的待焊区域进行预选处理，而在焊接过程中，对焊接的相关参数进行设定和控制，还对船舶焊接结构的复合材料层的填充部进行处理。这样，通过不同环节、不同手段的处理，有效提高铝合金上层建筑、复合材料层、钢制围栅各个焊接部位的焊接质量，提高船舶焊接结构的整体强度，提高使用寿命。
附图说明
23.下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
24.图1为本发明所述的船舶焊接结构连接的结构示意图；
25.附图中标记分别为：1、铝合金上层建筑；2、复合材料层；3、钢制围栅；4、间隙部；5、填充物；6、钛材层；7、铝合金层；8、钢材层。
具体实施方式
26.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
27.如附图1所示，本发明为一种船舶焊接结构焊接方法，所述的船舶焊接结构焊接方法的焊接步骤为：
28.s1.船舶焊接结构包括铝合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3；复合材料层2包括钛材层6、铝合金层7、钢材层8，铝合金层7位于钛材层6上部，钢材层8位于钛材层6下部；s2.焊接前对铝合金上层建筑1待焊区域、钢制围栅3待焊区域、复合材料层2的铝合金层
7待焊区域、钢材层8待焊区域分别进行打磨，除去待焊区域的氧化膜，再将铝合金上层建筑1待焊区域、钢制围栅3待焊区域、复合材料层2的铝合金层7待焊区域、钢材层8待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗；s3.焊接时先完成复合材料层2与钢制围栅3平角焊，如果有变形，在钢制围栅3处进行矫正，然后完成铝合金上层建筑1与复合材料层2的焊接，再完成船舶焊接结构的钢制围栅3与甲板的角焊，最后完成复合材料层2之间的粘接工作；s4.施焊时保持焊接的连续性；若有中断，引弧前清洁接缝处，接缝有重叠,重叠长度在25mm-30mm。上述结构，针对现有技术中的不足，基于巧妙的构思，提出改进的技术方案。在对船舶的船舶焊接结构进行焊接时，也就是对铝合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3进行焊接时，一方面，对待焊接部件的待焊区域进行预选处理，而在焊接过程中，对焊接的相关参数进行设定和控制，还对船舶焊接结构的复合材料层2的填充部进行处理。这样，通过不同环节、不同手段的处理，有效提高铝合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3各个焊接部位的焊接质量，提高船舶焊接结构的整体强度，提高使用寿命。本发明所述的船舶焊接结构，步骤简单，有效提高焊接质量，提高船舶性能。
29.所述的铝合金上层建筑1和钢制围栅3之间设置多个复合材料层2，相邻复合材料层2之间存在间隙部4，间隙部4内填充填充物5。
30.所述的对铝合金上层建筑1待焊区域、钢制围栅3待焊区域、复合材料层2的铝合金层7待焊区域、钢材层8待焊区域清理后未及时焊接4小时以上，应重新焊前清理，即：重新焊接前铝合金上层建筑1待焊区域、钢制围栅3待焊区域、复合材料层2的铝合金层7待焊区域、钢材层8待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗。上述结构，当清理后的部位在超过设定的时间未焊接时，将丧失清理的效果，因此需要重新清理。
31.所述的复合材料层2的钢材层8和钢制围栅3焊接时，传递到钢材层8和钛材层6结合界面的温度不超过350℃；复合材料层2的铝合金层7和铝合金上层建筑1焊接时，传递到铝合金层7和钛材层6结合界面的温度不超过350℃。上述结构，传递到铝合金层7和钛材层6结合界面的温度不超过350℃，避免高温导致钛材层发生变形。
32.所述的铝合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3进行焊接时，需要经过多遍多层焊接形成焊接区域，焊接区域的多遍焊接的焊接温度的温差不超过60℃。上述结构，焊接区域通过多遍焊接完成，每遍焊接形成一道焊层，而对不同焊层的焊接温差的控制，有效保障不同焊层的结合紧密度，从而质量满足要求的焊接区域，保障强度。
33.所述的复合材料层2与钢制围栅3焊缝焊接时，单条长焊缝采用自动角焊或退焊法，根据设计焊缝尺寸大小不加大焊缝的尺寸。
34.所述的铝合金上层建筑1和复合材料层2焊接过程控制焊枪角度，焊枪与铝合金上层建筑1焊接面之间的夹角不小于80
°
。上述结构，通过上述焊接夹角的控制，有效提高焊接效果，满足对部件焊接要求。
35.所述的焊接采用mig焊，喷嘴附有飞溅物时，更换喷嘴或对喷嘴予以清洁。上述结构，确保喷嘴不会受到飞溅物影响，保障焊接质量。
36.相邻复合材料层2之间的间隙部的填充物5为粘接剂。
37.相邻复合材料层2之间的间隙部4的尺寸在4mm-6mm。上述结构，设置间隙部，而间隙部通过粘接剂进行填充，有效保障粘接强度。
38.本发明所述的船舶焊接结构，在对船舶的船舶焊接结构进行焊接时，也就是对铝
合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3进行焊接时，一方面，对待焊接部件的待焊区域进行预选处理，而在焊接过程中，对焊接的相关参数进行设定和控制，还对船舶焊接结构的复合材料层2的填充部进行处理。这样，通过不同环节、不同手段的处理，有效提高铝合金上层建筑1、复合材料层2、钢制围栅3各个焊接部位的焊接质量，提高船舶焊接结构的整体强度，提高使用寿命。
39.上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的船舶焊接结构焊接方法的焊接步骤为：s1.船舶焊接结构包括铝合金上层建筑(1)、复合材料层(2)、钢制围栅(3)；复合材料层(2)包括钛材层(6)、铝合金层(7)、钢材层(8)，铝合金层(7)位于钛材层(6)上部，钢材层(8)位于钛材层(6)下部；s2.焊接前对铝合金上层建筑(1)待焊区域、钢制围栅(3)待焊区域、复合材料层(2)的铝合金层(7)待焊区域、钢材层(8)待焊区域分别进行打磨，除去待焊区域的氧化膜，再将铝合金上层建筑(1)待焊区域、钢制围栅(3)待焊区域、复合材料层(2)的铝合金层(7)待焊区域、钢材层(8)待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗；s3.焊接时先完成复合材料层(2)与钢制围栅(3)平角焊，如果有变形，在钢制围栅(3)处进行矫正，然后完成铝合金上层建筑(1)与复合材料层(2)的焊接，再完成船舶焊接结构的钢制围栅(3)与甲板的角焊，最后完成复合材料层(2)之间的粘接工作；s4.施焊时保持焊接的连续性；若有中断，引弧前清洁接缝处，接缝有重叠,重叠长度在25mm-30mm。2.根据权利要求1所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的铝合金上层建筑(1)和钢制围栅(3)之间设置多个复合材料层(2)，相邻复合材料层(2)之间存在间隙部(4)，间隙部(4)内填充填充物(5)。3.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的对铝合金上层建筑(1)待焊区域、钢制围栅(3)待焊区域、复合材料层(2)的铝合金层(7)待焊区域、钢材层(8)待焊区域清理后未及时焊接四小时以上，应重新焊前清理，即：重新焊接前铝合金上层建筑(1)待焊区域、钢制围栅(3)待焊区域、复合材料层(2)的铝合金层(7)待焊区域、钢材层(8)待焊区域分别用无水酒精或者丙酮擦洗。4.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的复合材料层(2)的钢材层(8)和钢制围栅(3)焊接时，传递到钢材层(8)和钛材层(6)结合界面的温度不超过350℃；复合材料层(2)的铝合金层(7)和铝合金上层建筑(1)焊接时，传递到铝合金层(7)和钛材层(6)结合界面的温度不超过350℃。5.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的铝合金上层建筑(1)、复合材料层(2)、钢制围栅(3)进行焊接时，需要经过多遍多层焊接形成焊接区域，焊接区域的多遍焊接的焊接温度的温差不超过60℃。6.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的复合材料层(2)与钢制围栅(3)焊缝焊接时，单条长焊缝采用自动角焊或退焊法，根据设计焊缝尺寸大小不加大焊缝的尺寸。7.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：所述的铝合金上层建筑(1)和复合材料层(2)焊接过程控制焊枪角度，焊枪与铝合金上层建筑(1)焊接面之间的夹角不小于80
°
。8.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：焊接采用mig焊，喷嘴附有飞溅物时，更换喷嘴或对喷嘴予以清洁。9.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：相邻复合材料层(2)之间的间隙部的填充物(5)为粘接剂。
10.根据权利要求1或2所述的船舶焊接结构焊接方法，其特征在于：相邻复合材料层(2)之间的间隙部(4)的尺寸在4mm-6mm。

技术总结
本发明属于船舶技术领域的船舶焊接结构焊接方法。焊接前对铝合金上层建筑(1)待焊区域、钢制围栅(3)待焊区域、复合材料层(2)的铝合金层(7)待焊区域、钢材层(8)待焊区域分别进行打磨，除去待焊区域的氧化膜，再用无水酒精或者丙酮擦洗；复合材料层(2)与钢制围栅(3)平角焊，最后完成复合材料层(2)之间的粘接工作；施焊时保持焊接的连续性；若有中断，引弧前清洁接缝处，接缝有重叠,重叠长度在25mm-30mm。本发明所述的船舶焊接结构，步骤简单，有效提高焊接质量，提高船舶性能。本发明所述的船舶焊接结构，步骤简单，有效提高焊接质量，提高船舶性能。舶性能。舶性能。


技术研发人员：夏俊刚 何昌盛 刘飞
受保护的技术使用者：安徽海智装备研究院有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/5