[发明专利]一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法

说明书

本发明提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，包括以下步骤：步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数；步骤二、获取目标焊缝；步骤三、调整焊枪与母材之间的角度；步骤四、调整焊枪与焊接方向之间的角度；步骤五、对目标焊缝的焊趾处进行重熔焊。本发明通过钨极氩弧焊对船体结构高应力区域疲劳热点处的成型焊缝根部进行适当的重熔，就可以满足上述所有要求，因为这种对焊缝根部的重熔本质上是一种焊接工作，对于船舶制造厂来讲操作相对简单，同时只要前期在焊接实验室内完成该焊接工艺的测评，在实际施工过程中就无需反复测量，而且当焊缝重熔后成型不好时，可以再次重熔甚至是去除焊缝重新焊接，减少了换板的风险。

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法。

背景技术

在LNG船诞生以来，其超高的疲劳寿命要求(一般为40年)，一直是LNG船结构设计和建造的难点。在设计阶段在结构形式已固化的前提下，只能通过增加目标区域的板厚来实现疲劳寿命的增加，但这与船舶轻量化设计的要求相悖。因此，常规的做法都是在设计阶段达到一定疲劳寿命要求，一般为20年以上即可，无需完全满足，而后通过在建造阶段采用一些施工工艺来提高结构疲劳寿命。常用的用来提高结构疲劳寿命的施工工艺为打磨的方法，即砂轮打磨和趾端打磨，从而优化焊缝的几何形状和去除缺陷。但采用打磨的方式来提高疲劳寿命有很多不利因素，如在打磨过程中可能会产生局部的表面高温，由于大量冷金属的存在，在砂轮的下面会发生快速的冷却从而产生裂纹和淬硬，即便没有产生裂纹，也可能会产生硬的、有裂纹倾向的没有回火的马氏体组织，或是在较低温度下产生的软化的过回火马氏体组织。而且在采用打磨的方式来提高结构疲劳寿命时，随着时间的流逝，因使用环境和打磨精度方面的影响，会降低该方法提高疲劳寿命的效果。为了保证打磨精度必须对打磨前、打磨过程中以及打磨后的焊缝形态进行严密的监控及测量，如发现焊趾打磨过量，不但不会提高疲劳寿命反而会减少设计寿命，就只能进行换板处理，引起建造成本和建造周期的增加。因此，一种既能提高结构疲劳寿命，又简单易行，同时又不会产生较大换板风险的施工工艺，就显得尤为重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，用于解决现有技术中由于焊缝几何形状不规则而产生应力集中的问题，从而提高目标区域的疲劳寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高船舶结构寿命的焊后处理方法，包括以下步骤：

步骤一、在焊接实验室对焊接工艺进行测评，获取焊接参数；

步骤二、获取目标焊缝；

步骤三、调整焊枪与母材之间的角度；

步骤四、调整焊枪与焊接方向之间的角度；

步骤五、对目标焊缝的焊趾处进行重熔焊。

作为优选的技术方案，所述步骤二中，目标焊缝为焊接板与母材之间的焊缝，焊接板与母材垂直。

作为优选的技术方案，所述步骤三中，焊枪的轴线与母材之间的夹角为60-90度。

作为优选的技术方案，所述步骤四中，焊枪向焊接前进方向的反向倾斜，焊枪的轴线与竖直方向的夹角为10度。

作为优选的技术方案，所述步骤五中，焊枪为钨极氩弧焊焊枪，焊枪的端部与焊趾之间的距离为0.5-1毫米。

作为优选的技术方案，所述步骤五中，重熔焊所形成的焊缝为光滑的内圆弧形。

作为优选的技术方案，所述步骤五中，焊接电流、焊接电压、焊接速度由步骤一测试获得。