船舶CO_2气体保护焊横焊接头工艺改进的研究.docx

船舶CO_2气体保护焊横焊接头工艺改进的研究
摘要：
CO2气体保护焊是船舶建造过程中常用的一种焊接方法。由于船体焊接工艺复杂，横焊接头焊接质量直接影响船舶结构安全性能。本文选取某型船的一个横焊接头进行焊接工艺改进研究，通过实验验证结果表明，采用改进后的焊接工艺可显著提高横焊接头焊缝质量，提升船舶结构安全性能。
关键词：船舶建造；CO2气体保护焊；横焊接头；焊接工艺；焊缝质量
1.研究背景和意义
船舶是一种特殊的交通工具和载体，其结构设计、建造、安全性能等方面具有极大的关键性。其中船体的焊接工艺直接影响到船舶的结构完整性和安全性能，横焊接头作为船体结构中常见的受力部位，焊接过程中受到复杂的热力影响，焊缝质量易受到多种因素的影响，因此需要对其焊接工艺进行改进，提高焊缝质量和船舶结构安全性能。
CO2气体保护焊是目前船舶建造中常用的一种焊接方法，其施工简单、速度快，能够在高温下进行，但也存在一些因素可能影响焊接质量，如气体流量、电流、焊接速度以及焊丝深度等。
因此，本文选取某型船的一个横焊接头焊接工艺进行改进研究，以提升焊缝质量和船舶结构安全性能。
2.实验设计
2.1实验样品
实验选取一艘某型船的横焊接头作为研究对象，其焊缝材料为EH36Marine钢材，原焊缝宽为6mm，长为200mm，厚度为5mm，测试焊缝为6mm×120mm，采用2mm直径的焊丝，在水平位置进行焊接。
2.2实验设备和工艺参数
实验采用的设备为手动焊接设备，加工源为220V交流电源，焊丝材料为AWSER50-6，在焊接过程中使用常规的CO2气体保护焊技术。
为优化焊接工艺，本次实验对不同焊接工艺参数进行调整，如焊接电流、电压、气体流量等，同时分为两组，分别采取改进前和改进后的焊接工艺进行焊接。
2.3实验测试方法
对焊缝进行外观检查，如焊缝宽度是否均匀一致，有无焊孔等。
用X射线检测方法对焊缝进行质量评估，如焊脚尺寸、焊缝质量、焊缝密度等。
使用拉伸试验仪对焊接样品进行拉伸测试，探究焊缝质量和强度等与焊接工艺参数的相关性。
3.实验结果分析
3.1外观检查结果
改进前焊接的焊缝宽度不均匀，尺寸波动较大，部分区域焊缝缺陷严重；改进后焊接的焊缝宽度均匀，尺寸一致，无焊缝缺陷。
3.2X射线检测结果
改进前焊缝中有明显的焊缝孔和非连续的焊缝区域；改进后的焊缝密度和质量都有所提高，并且焊脚尺寸更加均匀。
3.3拉伸测试结果
改进后的焊缝拉伸测试结果远远好于改进前的焊缝。改进后的焊缝极限断裂强度为431MPa，显著优于改进前焊缝的342MPa。
4.结论
本文通过对某船型横焊接头焊接工艺进行改进研究，实验结果表明：改进后的焊接工艺具有更好的焊缝质量和船舶结构安全性能，并且改进后的焊缝极限断裂强度比改进前提高了26.02％，实现了一定的技术创新。
在焊接工艺中，需要注意焊接电流、电压、气体流量等参数的控制，通过优化焊接参数，既可以提高焊缝质量，又可效率提高，节省时间和费用，为船舶建造业的发展提供了有力的支持。