T/CWAN 0119-2024 船用钢板手持激光填丝角焊推荐工艺规范

ICS 25.160.10
CCS J 33
团体标准
T/CWAN 0119—2024
船用钢板手持激光填丝角焊推荐工艺规范
Recmmended process specification for handheld laser wire filler corner welding of steel plates for ship building
2024-09-12 发布2024-10-01 实施
中国焊接协会发布

目次
前言...................................................................................................................................................................II
1 范围....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................... 1
3 术语和定义....................................................................................................................................................... 1
4 一般要求............................................................................................................................................................2
5 工艺要求............................................................................................................................................................2
6 焊接检验与返工............................................................................................................................................... 3
7 安全....................................................................................................................................................................4
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II
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国焊接协会提出并归口。
本文件起草单位：中船黄埔文冲船舶有限公司。
本文件主要起草人：陈红亮、丁正祥、裴晓霖、宋莎莎、彭卫华、周天赐、魏春华、肖圣亮、杨
飞飞。
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船用钢板手持激光填丝角焊推荐工艺规范
1 范围
本文件规定了船舶建造中钢板手持激光填丝角焊的术语和定义、一般要求、工艺要求、焊缝质量检
验与安全等内容。
本文件适用于板厚2 mm～6 mm的Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、CCSA、CCSB、AH32、DH32、
EH32、AH36、DH36、EH36等船用钢板角焊缝焊接施工作业，其他材质和板厚参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于
本文件。
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T 712 船舶及海洋工程用结构钢
GB/T 1591 低强度高合金钢
GB/T 3864 工业氮气
GJB 4000—2000 舰船通用规范
CB/T 3761 船体结构焊缝修补技术要求
CB/T 3958 船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级
T/CWAN 0064 手持激光焊机
3 术语和定义
3.1
激光填丝焊laser wire filler welding
利用激光束作为热源将送进焊丝及母材熔化形成焊缝的焊接方式。
4 一般要求
4.1 人员
4.1.1 焊接施工人员应经过系统的理论学习培训，具备相关专业知识，并具备认定的相关专业技能资质，
经考核合格后上岗。
4.1.2 焊接检验人员应经过相关检验知识的理论学习培训。
4.1.3 应配备焊接保护人员协助安装、移动焊接气体保护装置，防止在焊接过程中焊缝氧化。装配工及
焊接保护人员应进行相应培训，应能根据接头型式及其施焊部位熟练地制作、选配、修护并正确使用焊
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接保护装置。
4.2 设备
4.2.1 表仪器等应经过校准合格方可使用，并进行定期维护保养。水冷机、焊接电源机柜防尘网、风扇/
冷凝器、喷嘴、导丝嘴、保护镜片应定期检查及清理，具体要求如下：
a）定期更换水冷箱纯净水或防冻液；
b） 检查焊接电源机柜侧盖防尘网的完整性，定期清理灰尘杂物保证焊接电源机柜通风散热；
c）定期清理风扇/冷凝器灰尘杂物；
d） 定期清理喷嘴的挂渣和更换喷嘴；
e）定期检查和更换导丝嘴；
f） 定期检查激光保护镜片是否有脏污或损坏，若有脏污应及时清理，若损坏应及时更换。
4.2.2 设备使用期间应具备完备的显示仪表，仪器仪表标检合格且在有效期内,并按期校验、检修，其中
应每6 个月测定一次激光输出功率，确定激光输出功率的衰减度。
4.2.3 设备在安装、搬迁、停工一年以上时，应经过校准合格后方可使用。
4.2.4 设备需满足T/CWAN 0064 的相关要求，应具备防触电保护、过热保护、紧急停机控制、激光出
光控制、安全地锁等功能。
4.2.5 设备连入电源网路电压波动范围不应超过额定值的±10%，否则应配备稳压器。
4.2.6 设备自动保护气体流动控制机构工作正常，保护效果与控制响应良好。若采用网路供保护气体，
则供气网络压力应不低于0.5 MPa。
4.2.7 应定期清理送丝管，可采用充入高压氩气的方式吹出送丝管内的水汽及杂质。
4.3 材料
4.3.1 板材及焊丝应具有生产厂家提供的质量保证书，如有相应要求应按照相关标准进行复验。
4.3.2 板材及焊丝应符合GB/T 700、GB 712、GB/T 1591、GB/T 8110 等标准的相关规定。
4.3.3 保护气体采用100%N2 或混合气，保护N2 纯度≥99.99%，其质量应符合GB/T 3864 的相关规定。
4.3.4 不同牌号的焊丝应标示清楚，分类分批存放，妥善保管，防止混料、混批、划伤。贮存环境条件
应能预防焊丝变质、腐蚀。库房存放条件为：空气的相对湿度不超过50%，存放搁架或货架离地面300mm
以上，仓库应配置干燥设备、温度和相对适度记录仪等。
4.4 环境
焊接场地应有防雨、防风、防潮措施，且场地风速应小于1.5 m/s；工作环境温度不低于5 ℃、相
对湿度不大于80%
5 工艺要求
5.1 焊前准备
5.1.1 工件状态检查
组对之前应对焊接工件、进行必要的检查，包括：
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a）加工后的坡口表面应平整、光滑，不应有裂纹、分层、夹渣、毛刺和飞边等。
b） 使用砂轮机去除焊接位置的油漆、铁锈等杂物，表面应呈银白色金属光泽。
c）2mm～6 mm 厚船用碳钢薄板不需加工坡口，装配间隙≤0.5 mm。
5.1.2 工件组对及装夹
a）将待焊接工件放置在焊接夹具上，完成焊接工件装夹，检查工件的装卡状态，测量工件装卡后
的间隙，保证组对及装卡条件满足焊接要求。
b）必要时，采取点固定位焊方法固定工件，定位焊应按照工艺规定实施。
5.2 焊接
5.2.1 施焊时，焊工及其配合人员应穿着干净无油污的工作服，戴干净的白色手套。
5.2.2 焊接引弧前应提前送气，熄弧后应滞后送气。
5.2.3 定位焊所用焊接材料应与正式施焊一致，焊前应对其表面的氧化皮及各类污染物进行清理。采用
定位焊固定工件时，若定位焊缝不构成焊缝接头的一部分，则在焊前或焊接过程中应将其完全清除；若
定位焊缝熔入焊接接头，其表面不应有超标氧化现象，应无缩孔、弧伤、裂纹、气孔和可能影响焊接实
施的其他缺陷，对于可能影响焊接质量的定位焊缝应清除后重新定位焊。
5.2.4 为防止焊接过程中激光反射损伤枪头，试件与激光焊枪间的角度为30 °～45 °，激光焊枪与焊丝之
间的夹角为30 °～60 °。
5.2.5 焊接过程中焊缝成形应均匀一致，与母材应圆滑过渡。
5.2.6 施焊时应保持焊接的连续性，不得在工件表面任意引、熄弧。
5.2.7 2 mm 薄板角接缝刻采用单道焊焊接，3 mm 以上钢板手持激光角焊一般采取两道焊焊接，推荐工
艺参数参照表1 进行选择。
表1. 钢板手持激光角焊推荐工艺参数
母材厚度
mm 焊缝形式焊道
焊丝规格
mm
激光功率P/
kW
送丝速度V/
m·min-1
扫描宽度
D/mm
保护气体流量
Q/L·min-1
2 角接焊1 1.2 1200～1400 0.50～0.70 2.0～3.0 20～25
3～6
平角焊
1
1.6
1500～1700 0.30～0.50 3.0～4.0 20～25
2 1700～1800 0.40～0.60 3.5～4.5 20～25
立角焊
1 1500～1700 0.30～0.50 3.0～4.0 20～25
2 1700～1800 0.40～0.60 3.5～4.5 20～25
仰角焊
1 1500～1700 0.30～0.50 3.0～4.0 20～25
2 1700～1800 0.35～0.60 3.5～4.5 20～25
5.2.8 无论临时熄弧还是焊缝终端停焊，熄弧后喷嘴不得从焊缝上立即挪开，而应延时20 s 停气，保证
保护气体对焊缝继续保护。
5.3 焊后处理
多层多道焊焊接完成后，应及时使用钢刷清理前道焊表面的飞溅和烟尘等杂质，焊后并对变形位置
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进行矫正。
6 焊接检验与返工
焊缝焊后应进行自检、互检与专检，专检应由质量检验部门专职焊接检验人员负责。焊接接头的检
验项目见表2，若有特殊的使用条件所需实验可能比本标准规定更复杂，则由供需双方协商确定补充检
验项目。
表2. 钢板手持激光角焊检验项目表
板厚mm 外观质量磁粉检测
3～4 √ 关键位置抽检
5～6 √ 关键位置抽检
6.1 外观检验
6.1.1 按照GB 6417 标准，通过目测或放大镜对焊缝外形尺寸及表面质量进行检查。
6.1.2 焊缝几何尺寸应符合设计图纸要求。
6.1.3 焊缝表面成形应均匀、致密、平滑向母材过渡，不应有裂纹、未熔合、咬边及气孔等缺陷。焊缝
尺寸应符合相关工艺文件要求。
6.2 磁粉检验
焊接接头渗透检验应按照CB/T 3958进行渗透检测。
6.3 焊缝返工
6.3.1 不合格焊缝允许参照CB/T 3761 返工补焊、修整。修补可采用手工电弧焊、CO2 气体保护焊等允
许的焊接方式，由技术水平高、有经验的焊工担任。
6.3.2 焊缝返工用焊材应与原焊缝使用的焊材相同。
7 安全
7.1.1 焊工及辅助人员应穿戴好劳动防护装备（如佩戴激光专用防护眼镜、防护工作服、防护口罩等）。
焊接车间应有良好的通风，现场应做好安全防护措施，应有妥善措施防止射线、烟尘、弧光和热辐射等
有害物质对人体的危害。
7.1.2 焊接设备应安装正确、牢靠，焊接设备应接地，电缆线绝缘良好。
7.1.3 放置焊接保护气瓶时应防止靠近高温热源或让烈日曝晒，以避免发生事故。
7.1.4 激光焊设备的安装、接线、修理和检查，须由设备维护专业人员进行，焊工不得擅自拆修设备。
7.1.5 应遵守激光焊接设备的操作安全指示说明或安全警告。操作时需佩戴激光防护眼镜，焊接时人员
与激光进行隔离，确保设备及人身安全。
7.1.6 焊接工作前，应先检查设备和工具的安全可靠性(如设备的接地保护装置、线路的连接处以及绝缘
性能等)，不得未经安全检查就开始操作。
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7.1.7 应加强安全防护及其监督管理工作。其他安全防护要求按公司产品生产安全管理制度规定执行。
7.1.8 焊接前应确认附近有无无防护人员经过，防止造成意外伤害。激光发射器开启时不得对准人员或
易燃物品。