双丝单面焊焊接工艺及装备

9.8.7　双丝单面MAG焊焊接工艺及装备

9.8.7.1　双丝单面MAG焊焊接工作原理及设备

双丝单面MAG焊（Metal－arc Gas Shielded Welding）是一种新颖的船舶结构中厚板平对接焊接的自动化焊接工艺及设备。双丝单面MAG焊是采用双丝双弧CO₂气保护焊及与之配套的陶瓷衬垫，正面进行定位焊再散布切断焊丝达到单面单道焊接双面成形的高效率目的。

在船舶建造中主要应用于总组船台（船坞）阶段的板厚为12～22mm范围内的拼板，如内底板和甲板的纵横对接焊缝，也可用于分段制造中的拼板平直对接焊缝。

图9.8－18　焊缝装配示意图

双丝单面MAG焊接工作原理是：焊前焊接接头开V形坡口，坡口作0～3mm无间隙装配直接定位焊，其背面贴上粘贴型陶瓷衬垫。坡口中预先散布切断焊丝颗粒，它的作用是提高熔敷金属量，同时，也降低坡口间隙偏差的敏感性。焊缝装配示意图如图9.8－18所示。然后在接头正面采用双电极自动行走的焊接小车，两根电极前后相隔约250～320mm并可分别相对于焊缝作径向摆动，进行双丝双熔池CO₂自动焊接。前行电极使用直径1.6mm实芯焊丝主要可获得较深的焊接熔深，又通过摆动电极对熔池的搅拌作用调整背面焊缝，使之成形良好，并又使坡口两侧母材焊透，坡口中原先的定位焊缝全部熔入形成背面焊缝。后行电极用直径1.6mm药芯焊丝，通过电极摆动调节表面焊缝宽度，表面形成的焊渣能起到对焊缝的保护作用，获得焊缝表面成形成美观的效果。

9.8.7.2　双丝单面MAG焊接设备

双丝单面MAG焊机全套设备包括：一台焊机本体（DEW－1型）、两台CO₂气保护焊接电源（KH600型）、一台循环冷却水箱、磁性导向轨道（至少两根）、相应连接的气、水管道以及两根控制电缆和焊接电缆。焊接工艺设备组成如图9.8－19所示，焊机本体结构如图9.8－20所示。

图9.8－19　双丝单面MAG焊接工艺设备组成图

图9.8－20　双丝单面MAG焊机本体结构示意图

9.8.7.3　双丝单面MAG焊接工艺参数

使用的焊材前丝为YM－55H实芯焊丝、后丝为SF－1药芯焊丝、填充切断焊丝为YK－CM，切断丝要求直径为1mm，长度为1mm。衬垫为12mm宽×1.5mm深的槽型陶瓷衬垫，衬垫表面覆盖有玻璃纤维带。其焊接工艺参数见表9.8－9。

表9.8－9　双丝单面MAG焊接工艺参数

9.8.7.4　双丝单面MAG焊与混合焊的经济效益对比

在船体建造中对板厚12～22mm的船台内底板和甲板的纵横对接缝的焊接在原先大多先用CO₂半自动单面焊工艺，使拼板反面焊缝成形，再用CO₂半自动焊接工艺焊1～2层，使焊层厚度达8～10mm，然后，再在其上面使用埋弧自动焊工艺。通常，称这种焊接工艺为CO₂半自动焊＋埋弧自动焊的混合焊接工艺（简称混合焊）。虽然它对提高船体合拢的焊接效率起到一定的作用，但采用更新颖的双丝单面MAG焊新工艺具有更显著的经济效益，值得大力推广应用。其经济效益对比优势如下：

（1）双丝单面MAG焊工艺使用后，不需要用形马固定焊缝，可直接在坡口内进行定位固定板缝，简化了装配工作。节约装配用的形马钢材一艘船约10t。

（2）双丝单面MAG焊和混合焊虽然两种工艺对坡口的要求均为40°～50°V形坡口，但前者的间隙要求仅为0～3mm，而后者间隙为6～8mm。由此可知双丝单面MAG焊所消耗的焊接材料就比混合焊少。

（3）装配时间可节省20%。

（4）双丝单面MAG焊焊接效率是混合焊的8倍以上，可大大缩短船体总组、船台（船坞）建造周期，并减少劳动力的投入。

（5）节约船台火工校正工作量。

（6）焊接工艺简便，不需要配两种焊接设备和两套焊工班子，且焊接质量有保证。