船用轴锻件的焊接工艺需要严格控制以确保焊接接头的强度、韧性和耐腐蚀性满足船舶动力系统的苛刻要求。以下是关键工艺要点及步骤：

1. 焊前准备

• 材料选择

• 锻件材料通常为优质碳钢（如AISI 4140）或低合金钢，需匹配相应焊材（如E7018焊条或ER70S-6焊丝）。

• 焊材需通过船级社认证（如ABS、DNV、LR等）。

• 坡口加工

• 采用V型或U型坡口（角度60°~70°），确保根部间隙2~4mm，钝边1~2mm。

• 坡口及两侧20mm范围内需打磨至金属光泽，去除油污、氧化皮。

• 预热

• 根据碳当量（CE）确定预热温度（通常150~300℃），高碳当量材料（CE>0.4）需严格预热。

• 预热范围：焊缝两侧至少3倍板厚（≥100mm）。

2. 焊接工艺

• 焊接方法

• SMAW（手工电弧焊）：适用于小批量或现场维修，需多层多道焊。

• GTAW（氩弧焊打底）+ SMAW/FCAW（填充盖面）：用于高要求场合，保证根部质量。

• SAW（埋弧焊）：适用于大批量平焊位置，效率高但需严格控制热输入。

• 工艺参数

  参数	范围（示例）
  电流（SMAW）	90~150A（φ3.2mm）
  电压（FCAW）	24~30V
  热输入	≤25kJ/cm
  层间温度	≤250℃

• 焊接顺序

• 对称焊接以减少变形，采用分段退焊法（每段长度100~150mm）。

• 打底焊需熔透且无缺陷，后续每层彻底清渣。

3. 焊后处理

• 后热消氢

• 立即加热至250~350℃保温2~4小时，防止冷裂纹（尤其对于厚板或高强钢）。

• 应力消除退火

• 加热至600~650℃保温（每25mm厚度1小时），缓冷（≤50℃/h）。

• 机械加工

• 焊后需矫直（直线度≤0.5mm/m）并精加工至尺寸公差（IT7级）。

4. 检验与认证

• 无损检测（NDT）

• 100% UT（超声波检测）检测内部缺陷（如气孔、夹渣）。

• MT（磁粉检测）或PT（渗透检测）检查表面裂纹。

• 验收标准：符合ISO 5817 B级或船级社规范。

• 力学性能测试

• 焊接试板需通过拉伸、弯曲、冲击试验（-20℃夏比V缺口冲击功≥27J）。

• 认证文件

• 提供WPS（焊接工艺规程）、PQR（工艺评定记录）及第三方检验报告。

5. 常见问题与对策

• 裂纹风险

• 严格控制预热和层间温度，避免硫、磷偏析。

• 变形控制

• 使用夹具固定，采用对称焊接顺序。

• 腐蚀防护

• 焊后表面镀层或涂装（如锌铝涂层）。

通过上述工艺控制，可确保船用锻件焊接接头满足船舶动力系统的可靠性要求。实际生产中需根据具体材料规格和船级社规范调整参数。