《雙絲氣電立焊工藝規(guī)范》編制說明

1、工作簡要過程，來源、主要參加單位和工作組成員等；

1.1前言

船舶行業(yè)集裝箱船存在大厚板的立對接焊縫，常規(guī)的立對接焊縫采用手工半

自動焊或單絲氣電立焊進行焊接，如采用手工半自動焊需進行多層多道焊焊接，

焊接效率低且焊接質(zhì)量不易控；采用單絲氣電立焊則一般無法焊接40mm及以上

的厚板，否則易出現(xiàn)背面未焊透情況。因此開發(fā)超高效率的雙絲氣電立焊，可有

效的提升大厚板的焊接效率及質(zhì)量。

當前相對于氣電立焊的焊接，國內(nèi)有船舶行業(yè)標準CB/T3947《氣電自動立焊

工藝要求》，但針對雙絲氣電立焊無相關(guān)的標準。本項目制定雙絲氣電立焊的標準，

填補現(xiàn)有標準的不足，針對船舶、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)存在的厚板焊接，提升焊接效率

及質(zhì)量。

1.2任務來源

中國材料與試驗團體標準化委員會（以下簡稱：CSTM標準委員會）綜合標

準標準化領(lǐng)域委員會于2022年7月14日召開立項評估會審查，批準CSTM標準

《雙絲氣電立焊工藝規(guī)范》立項，標準項目歸口管理委員會為CSTM/FC99綜合標

準標準化領(lǐng)域委員會，該標準（中文版）立項編號為CSTMLX990001103—2022，

標準（英文版）立項編號為CSTMLX990001103—2022E。

1.3工作簡要過程

2022年7月14日，中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟在北京主持召開了本標準編制

組成立及立項審議。參編單位的xx名代表參加了會議。編制組成立大會上，標

準主編單位介紹了制標任務的來源、標準編制工作的大綱及前期進行的實驗工作，

介紹了標準編制的背景和編制原則，提出了編制工作需要細化的技術(shù)指標、參數(shù)，

需明確覆蓋的材質(zhì)、板厚范圍等。列出了標準的主要章節(jié)目錄和必要的測試項目，

最后給出了標準編制工作計劃的進度及分工。

2022年8月15日，在國際有限公司召開本標準編制工作組第二次討論會。

會議期間，全體編制組成員對雙絲氣電立焊的工藝要點、工藝參數(shù)等進行了討論，

并形成統(tǒng)一意見，并形成了標準的初稿。

1.4主要參加單位及成員

共6家單位參加標準制定工作，本標準負責起草單位：廣船國際有限公司、

江南造船（集團）有限公司、滬東中華造船（集團）有限公司、上海外高橋造船

有限公司、招商局重工（江蘇）有限公司。

表1本標準起草人及分工信息

序

姓名單位職務/職稱在本標準中承擔的工作

號

主任/

1江澤新主編，負責標準全部編制工作

高級工程師

負責焊接試驗及標準中數(shù)據(jù)的

主管工藝師/

2陳華整理及核對，參與標準全部編

廣船國際工程師

制工作及條文編寫

負責標準中工藝要點進行核

3馬金軍副主任/高工對，參與標準全部編制工作及

條文編寫

參與標準全部編制工作及條文

4夏皓春江南造船高級工程師

編寫

主任/高級工參與標準全部編制工作及條文

5劉磊滬東中華

程師編寫

參與標準全部編制工作及條文

6廖平華上海外高橋造船有限公司高級工程師

編寫

主任/高級工參與標準全部編制工作及條文

7伍道亮招商重工

程師編寫

2、標準化對象簡要情況及制修訂標準的原則。

（1）標準化對象簡要情況

試驗方法的水平及使用情況，試驗設(shè)備及儀器情況等：

雙絲氣電立焊工藝屬于超高效率、超大線能量焊接方法，在日、韓船舶行業(yè)

已有成熟的應用，但在國內(nèi)處于試驗研究尾聲及初步應用階段。工藝所用的設(shè)備

主要為日本的神鋼設(shè)備，國內(nèi)也研究機構(gòu)及廠家也初步進行設(shè)備的開發(fā)及制造。

工藝主要所用的焊絲有神鋼及現(xiàn)代的焊絲，國內(nèi)院校已逐步進行大新能量焊絲的

研發(fā)；工藝使用的大線能量鋼板，目前國內(nèi)已有多家鋼廠研發(fā)成功及投產(chǎn)量產(chǎn)，

并得到了第三方船級社的大線能量性能認可。

（2）制修訂標準的原則

①制修訂標準的依據(jù)或理由；

本項目制定的雙絲氣電立焊標準，主要根據(jù)相關(guān)的船級社規(guī)范及前期的工藝

試驗研究，以及相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。主要目的是填補現(xiàn)有標準的不足，針對船舶、

鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)存在的厚板焊接，規(guī)范雙絲氣電立焊的操作及應用，提高厚板焊接

的效率和質(zhì)量。

②制修訂標準的原則。

1、符合國家相關(guān)的政策及標準；

2、滿足相關(guān)船級社的規(guī)范要求；

3、以試驗數(shù)據(jù)及認可的工藝評定報告為編制基礎(chǔ)；

4、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。

3、相關(guān)標準參數(shù)對比表

方法標準與相關(guān)國際＼國外＼國家＼行業(yè)＼地方＼團體標準

主要參數(shù)對比表

標準號本標準CB/T3947

標準名稱雙絲氣電立焊工藝規(guī)范氣電自動立焊工藝要求

范圍厚度40~85mm板厚不超過32mm

設(shè)備雙絲氣電立焊設(shè)備單絲氣電立焊設(shè)備

焊絲雙絲單絲

焊絲干伸長25~35mm25~35mm

坡口形式V型坡口V型坡口

坡口角度18~30°25~55°

坡口間隙5~10mm4~9mm

焊絲間距5~30mm無

焊絲擺動寬度5~30mm5~17mm

焊接電流330~380A360~460A

焊接電壓35~48V33~39V

4、標準主要內(nèi)容（包括牌號、成分、性能指標、型號、各

種參數(shù)、公式、試驗方法、檢驗規(guī)則等）確定的論據(jù)（包

括試驗、驗證、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等），修訂標準時，應列有新舊標

準的對比分析。

1范圍

本文件規(guī)定了雙絲氣電立焊工藝方法的人員、坡口設(shè)計、焊接材料、焊接前準備、工藝

過程、焊后檢驗及修補。

本文件適用于厚板（40mm~85mm）立對接焊縫立向上焊接。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引

用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修

改單）適用于本文件。

CB/T3947氣電自動立焊工藝要求

CB/T3715陶質(zhì)焊接襯墊

GB/T6052工業(yè)液體二氧化碳

CB/T3802船體焊縫表面質(zhì)量檢驗

3術(shù)語和定義

3.1雙絲垂直氣電自動焊

采用兩根1.6mm藥芯焊絲，用CO2氣體作保護，并對焊接熔池強制一次成型來完成的自動立

向上焊接方法。焊縫的前后面分別用水冷銅滑塊和帶有凹槽的襯墊（陶瓷襯墊或水冷銅襯墊），

以保持熔池穩(wěn)定和成型良好，焊接示意圖見圖1。

水冷銅滑塊

鋼板

襯墊

冷卻水

襯墊

CO2氣體

焊炬CO2氣體

焊渣

水冷銅滑塊冷卻水

熔池冷卻水

焊縫

圖1焊接示意圖

4儀器和設(shè)備

4.1雙絲氣電立焊設(shè)備由焊接小車、磁性導軌、操作控制箱、擺動裝置、焊槍以及水冷銅滑塊

等組成，同時配置MIG/MAG焊焊接電源、送絲機構(gòu)、冷卻水循環(huán)裝置以及保護氣體供氣裝置等。

5人員

5.1裝配工

嚴格按工藝要求裝配，保證坡口的裝配精度及間隙。

5.2焊工

焊工應取得船級社或第三方檢驗機構(gòu)CO2氣體保護焊焊工證，并通過雙絲氣電自動立焊

的培訓及考核，取得相應資格的上崗證，能熟練掌握焊機的操作。

6焊接材料

6.1焊絲采用專用的CO2藥芯焊絲，并經(jīng)過船級社或其他認證機構(gòu)的認可，注意區(qū)分前后

絲；

6.2襯墊采用專用的陶瓷襯墊，經(jīng)過船級社或其他認證機構(gòu)的認可，并應滿足CB/T3715

的要求。也可采用水冷銅襯墊。

6.3保護氣體應選用純度大于99.5%、水分含量小于0.05%的CO2氣體，并應滿足GB/T6052

的要求。

7裝配要求

7.1裝配

7.1.1卡碼

垂直接縫裝配時，應在坡口背面裝上“Π”形碼，“Π”形碼的凹槽中心線在安裝時必須

與坡口中心對正，“Π”形碼之間的距離值為300mm～350mm。每只襯墊至少有兩只“Π”

形裝配馬固定，具體碼板尺寸見圖2。

單位為毫米

80

4

0

≥

1

5

0≥12

≥200

圖2卡碼規(guī)格尺寸

7.1.2接頭安裝錯邊量不應超過1.5mm，安裝軌道一側(cè)的板面局部波浪變形不平度在0.5m

范圍內(nèi)不應超過2mm，如有超差必須校平。

7.1.3坡口正反面兩側(cè)各30mm范圍內(nèi)表面不得存在馬腳、橫向焊縫余高及飛濺等影響銅

滑塊移動的雜物，并且焊接部位必須清理干凈。在焊縫的左側(cè)或右側(cè)700mm內(nèi)和垂直于焊

縫所在板面450mm內(nèi)不能有阻礙焊接小車行走的棚架、碼板等阻礙物。

7.1.4板縫終端必須安裝與母材相同厚度及坡口的熄弧板，其規(guī)格尺寸至少為t×150mm

×150mm，焊縫在熄弧板上至少焊出50mm長度以上。

7.2坡口形式

焊接坡口為單面V型坡口，坡口角度和根部間隙取決于板厚，坡口形式見下表1。

表1坡口形式及尺寸

接頭板厚T，t坡口形狀坡口角θ裝配間隙g鈍邊

種類°h

40≤t＜5030563

0-1

θ

50≤t≤80205

同厚t0

82

h-2

g

80t85185

＜≤0

θ

按以上薄板（t）0~1

T-t≤2tT

的坡口

h

間隙以板

g

不同θ厚t為準

b

厚a

按以上薄板（t）

tT

T-t＞2的坡口

h

ga≥4b

8焊接前準備

8.1焊前對坡口面及坡口邊緣兩側(cè)30mm內(nèi)進行打磨，去除水份、油污、氧化皮等雜質(zhì)；

8.2接通水、電、氣，并確認水壓、氣體流量達到使用要求。冷卻水壓力一般調(diào)節(jié)為0.4MPa～

0.6MPa。當環(huán)境溫度低于0℃時，應在水箱中加入防凍液；

8.3安裝導軌時，導軌應與坡口平行，導軌間用連接銷連接牢固并確保無間隙。安裝導軌

前必須清除磁鋼表面的灰塵、垃圾和污物。

8.4安裝成形滑塊至焊縫中心位置，要求滑塊、通氣口清潔，成形槽光滑，滑塊頂緊適中。

滑塊槽寬以坡口面寬度為準進行選用，一般比坡口面寬度大4mm～6mm。

8.5襯墊裝貼應對正坡口中心線，襯墊間應緊密相連，并利用裝配碼和背側(cè)構(gòu)件上的過焊

孔作為支撐用小尖鐵或尖木頂緊襯墊，使其緊貼鋼板面。

9焊接工藝要求

9.1按圖2調(diào)整焊槍的角度和位置：

9.1.1焊槍角度以保持焊絲垂直于水平面為準進行調(diào)節(jié)，一般與板面夾角a以10°為準，

控制在8°~12°左右；

9.1.2焊絲的干伸長L以30mm為準，控制范圍在25-35mm左右；

9.1.3調(diào)整焊槍高度，銅滑塊上保護氣體輸出口下端比焊絲下端高出高度H控制在2-5mm；

9.1.4后絲與根部的距離A、兩根絲之間的距離B以及前絲的擺動寬度C按焊縫厚度參見

附錄A；

9.1.5前絲擺動兩端的停留時間按焊縫厚度參見附錄A；

焊炬水冷銅滑塊

鋼板

襯墊冷卻水

襯墊ABC

CO2氣體

HCO2氣體

LL

aa水冷銅滑塊

冷卻水

冷卻水

后絲前絲

圖2焊槍角度及位置示意圖

9.2CO2氣體流量控制在25～30L/min；

9.3焊接參數(shù)根據(jù)焊縫的厚度參見附錄A，焊接過程注意調(diào)整焊槍的對中和銅滑塊的對中

和壓緊情況。

9.4在焊接過程中，根據(jù)實際坡口和間隙隨時觀察焊絲對中和焊縫熱量分布情況，隨時修

正焊接參數(shù)。隨時通過機械裝置將電弧調(diào)整到正確位置，同時還要用絕緣棒隨時除掉銅滑塊

保護氣體盒里的飛濺物。同時視實際情況清理導電嘴出口處的飛濺物。

9.5焊接停止時，按停止按鈕和擺動停止按鈕，先使小車和焊絲送絲停止，后熄滅電弧。

待熔池凝固后，放開銅滑塊并去除上面的飛濺物，把焊炬從支架上取下。

10焊后檢驗及修補

10.1焊縫表面質(zhì)量應符合CB/T3802要求。

10.2起弧位置、熄弧位置和中間起弧、熄弧及接頭處均應用氣刨刨清后修補，補焊長度約

100mm左右。尤其背面焊穿處，先在正面碳刨約板厚2/3，用手工電弧焊或CO2氣體保護焊

焊接；反面再碳刨清除缺陷后，用手工電弧焊或CO2氣體保護焊進行焊接。

10.3焊縫中各種缺陷，如咬邊、氣孔、未熔合、不成形等，用氣刨清除缺陷后，再用手工

電弧焊或CO2氣體保護焊修補，修補方法按焊縫返修通用工藝規(guī)范進行。

5、主要試驗（或驗證）結(jié)果的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟論

證，預期的經(jīng)濟效果等。

針對本標準制定前，開展了系列的雙絲氣電立焊試驗，過程