铸钢件通用焊接工艺

1、  适用范围

本工艺铸钢件指碳含量≤0.23%的碳钢、碳锰钢，适用于屈服强度≤240KPa,抗拉强度级≤480KPa的船用铸钢件，如ZG200~400,ZG230~450，ZG240~480，GS20Mn5等，主要用于舵叶、挂舵臂、锚唇、艉柱等。

2、  铸钢件原始质量的控制

（1）所有铸钢件必须在明显位置标注钢印，提供合格的质保书。

（2）铸钢件装配前，施工单位通知无损检测人员对自由坡口位置100mm范围内进行无损检测，若发现问题联系厂家或经厂家确认后由本厂按照铸钢件修补工艺进行修补，确认无缺陷后进行装配。

3、  铸钢件的焊接

铸钢件的焊接：包括铸钢件与铸钢件、铸钢件与钢板的对接焊缝和角焊缝，具体节点形式见施工图。

（1）           焊材的选用：选用3Y低氢焊材,如焊条J507(E5015),CO2气体保护焊SQJ501（E501T-1）焊丝等。

（2）           铸钢件坡口的加工及表面缺陷的处理

铸钢件坡口加工可采用机加工、气割或碳弧气刨等，使用气割和碳弧气刨时，应将该区域100mm内缓慢加热至150℃～200℃，然后进行气割或碳弧气刨。近表面缺陷可用磁粉探伤或着色探伤确定缺陷的位置、大小和数量。缺陷深度≤1mm时，可直接用磨光机磨除；缺陷深度＞1mm时，可采用机加工、批凿、打磨、气割和碳弧气刨后补焊。采用碳弧气刨时确保压缩空气干燥。

（3）           焊前预热

①焊前预热目的：预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，减少焊缝及热影响区的淬硬倾向，降低焊接应力和焊接结构的拘束度，提高焊接接头的抗裂性。

②预热的方法：装配定位焊位置可使用氧乙炔火焰加热，焊接位置必须采用电加热器加热，注重预热效果，尽量采用含防火岩棉的加热片。

③预热的要求：铸钢件预热温度100℃~200℃，预热应缓慢进行，速度60℃~100℃/h，即铸钢件最低预热时间不得小于1小时。温度的测量位置距坡口中心75mm处，尽量测量预热的背面。

④电加热器必须派专人接线、使用、维修、保养，注意使用过程中的安全，预防触电和烫伤。

（4）           焊接

①焊工应持有船级社认可的相应等级的焊工资格证书。

②焊前坡口清理及预热温度必须经相关人员确认后方可焊接。 

③为确保焊接质量的可追溯性，铸钢件焊接应详细记录焊前预热温度、层间温度、焊后热处理温度等。具体填写要求详见附件一、二，所有填写数据附有照片证明。

④焊接时层间温度不得小于预热温度，最高不得大于250℃。时常测量温度，当温度大于200℃时，应立即停止焊接。

⑤当预热温度达到焊接要求时，尽量安排多名焊工焊接，每1米焊缝中必须安排一名焊工焊接。焊接应一次焊接完成，尽量避免隔夜二次预热。

⑥焊接顺序：从中间向四周焊接，先焊对接缝，后焊角焊缝，对接缝先焊自由端焊缝，角焊缝先焊立角焊，后焊平角焊。

⑦多层焊时每层焊道的焊接方向要一致，各层的焊接方向可以相反，焊道的接头应互相错开，错开距离不小于30mm。除打底层厚度4~6mm外，其余每层厚度控制在3~4mm。

⑧建议单道焊缝宽度：平焊缝≤16mm，其它位置≤25mm。

⑨焊接完毕，应立即检查焊缝外观质量，对表面成型不符合要求的焊缝，在保证层间温度≥100℃的前提下，立即进行修补，修补长度不得小于50mm。

⑩焊接时严格按照焊接工艺参数焊接，打底电流小于200A,禁止大电流操作，具体参数详见焊接参数表（一）。

（5）           焊后热处理

焊接完毕，应立即将温度加到200℃～250℃，进行低温回火处理，保温时间按板厚确定但不少于 2 小时。回火完毕后，用防火岩棉覆盖，使其缓冷。