1 Огляд
Великі контейнеровози мають такі характеристики, як велика довжина, місткість контейнерів, висока швидкість і великі отвори, що призводить до високого рівня напруги в середній частині конструкції корпусу. Тому в конструкції часто використовують високоміцні сталеві матеріали великої товщини.
Як високоефективний спосіб зварювання широко використовується однодротове електрогазове вертикальне зварювання (ЕГВ). Однак, як правило, максимальна застосовна товщина пластини може досягати лише 32-33 мм, і її не можна використовувати для вищезгаданих великих товстих плит;
Застосовна товщина пластини для дводротового методу EGW зазвичай становить близько 70 мм. Однак, оскільки підведення тепла при зварюванні дуже велике, щоб забезпечити відповідність характеристик зварного з’єднання вимогам специфікації, необхідно використовувати сталевий лист, який підходить для зварювання з високим підведенням тепла.
Таким чином, без використання зварних сталевих пластин, які можуть адаптуватися до великого підведення тепла, вертикальне стикове зварювання великих і товстих пластин може використовувати лише багатошарове багатопрохідне зварювання FCAW, а ефективність зварювання низька.
Цей метод є комбінованим способом зварювання FCAW+EGW, розробленим на основі вищевказаних характеристик, який може не тільки застосовувати EGW для зварювання великих товстих листів, повною мірою використовувати переваги високої ефективності, але також адаптуватись до характеристик фактичних сталевих пластин. . Тобто ефективний комбінований метод зварювання, який використовує одностороннє зварювання FCAW на структурній поверхні для досягнення зворотного формування, а потім виконує зварювання EGW на неструктурній поверхні.
Зварювальне обладнання Xinfa має характеристики високої якості та низької ціни. Для отримання додаткової інформації відвідайте:Виробники зварювання та різання - Китайська фабрика та постачальники зварювання та різання (xinfatools.com)
2 Основні моменти комбінованого методу зварювання FCAW+EGW
(1) Застосовна товщина пластини
34~80 мм: тобто нижня межа є верхньою межею застосовної товщини пластини для мононитки EGW; що стосується верхньої межі, наразі великі контейнеровози використовують сталеві пластини великої товщини для внутрішньої сторони та верхніх обшивок обшивки. Враховуючи, що товщина сталевих листів різних виробів різна, визначено, що вона становить 80 мм.
(2) Поділ товщини
Принцип розподілу товщини зварювального шва полягає в тому, щоб повністю відтворити перевагу високої ефективності зварювання EGW; в той же час, ми повинні взяти до уваги, що кількість зварного наплавленого металу між двома методами не повинна сильно відрізнятися, інакше буде важко контролювати зварювальну деформацію.
(3) Комбінований метод зварювання
① Кут канавки: Щоб уникнути занадто великої ширини канавки на стороні FCAW, канавка відповідно менша, ніж звичайна канавка для одностороннього зварювання FCAW, яка є Різною товщиною пластини потрібні різні кути скосу. Коли товщина пластини становить 30~50 мм, це Y±5°, а коли товщина пластини становить 51~80 мм, це Z±5°.
② Корінний зазор: він повинен адаптуватися до вимог процесу обох методів зварювання одночасно, тобто G±2 мм.
③Застосовна форма прокладки: звичайні трикутні прокладки не можуть відповідати наведеним вище вимогам до форми з’єднання через проблеми з кутом. Такий комбінований спосіб зварювання вимагає використання круглих пруткових прокладок. Розмір діаметра потрібно вибирати, виходячи з фактичного значення монтажного зазору (див. Малюнок 1).
(4) Основи зварювальної конструкції
①Навчання зі зварювання. Оператори повинні пройти певний період навчання. Навіть оператори, які мають досвід зварювання EGW (метод SG-2) сталевих листів звичайної товщини, повинні пройти навчання, оскільки робочі рухи зварювального дроту в розплавленій ванні відрізняються при зварюванні тонких пластин і великих товстих пластин.
②Виявлення кінця. Неруйнівний контроль (RT або UT) необхідно використовувати наприкінці зварного шва та деталі обмежувача дуги, щоб перевірити наявність дефектів і підтвердити розмір дефектів. Для видалення дефектів використовується строжка, а для повторного зварювання використовуються методи зварювання FCAW або SMAW.
③Дугова ударна пластина. Довжина дугоподібної пластини повинна бути не менше 50 мм. Ударна пластина дуги та основний матеріал мають однакову товщину та однакову канавку. ④ Під час зварювання вітер спричинить розлад захисного газу, спричиняючи дефекти пор у зварному шві, а проникнення азоту в повітря призведе до поганої роботи з’єднання, тому необхідно вжити необхідних заходів захисту від вітру.
3 Тестування та затвердження процесу
(1) Тестові матеріали
Випробувальні пластини та зварювальні матеріали наведені в таблиці 1
(2) Параметри зварювання
Позиція зварювання — 3G, а конкретні параметри зварювання наведено в таблиці 2.
(3) Результати випробувань
Випробування проводилося відповідно до суднових правил LR і CCS під наглядом інспектора на місці. Результати такі.
NDT і результати: Результати PT свідчать про те, що краї передніх і задніх зварних швів акуратні, поверхня гладка, на поверхні немає дефектів; Результати UT свідчать про те, що всі зварні шви кваліфіковані після ультразвукового випробування (відповідає ISO 5817 рівень B); Результати МТ свідчать про те, що передні та задні зварні шви є методом магнітно-порошкової дефектоскопії. Після перевірки дефектів зварювання на поверхні не виявлено.
(4) Прийняти висновок
Після випробувань НК і механічних властивостей тестових зварних з'єднань результати відповідали вимогам специфікацій класифікаційного товариства та пройшли схвалення процесу.
(5) Порівняння ефективності
Взявши як приклад зварний шов певної пластини довжиною 1 м, час зварювання, необхідний для двостороннього зварювання FCAW, становить 250 хвилин; при комбінованому методі зварювання час зварювання, необхідний для EGW, становить 18 хвилин, час зварювання, необхідний для FCAW, становить 125 хвилин, а загальний час зварювання становить 143 хвилини. Комбінований метод зварювання економить майже 43% часу зварювання порівняно з оригінальним двостороннім зварюванням FCAW.
4 Висновок
Комбінований метод зварювання FCAW+EGW, розроблений експериментально, не тільки повністю використовує переваги високої ефективності зварювання EGW, але також адаптується до поточних характеристик сталевих пластин. Це нова технологія процесу зварювання з високою ефективністю зварювання та високою здійсненністю.
Оскільки це інноваційна технологія зварювального процесу, виготовлення канавок, точність складання, вибір матеріалу, параметри зварювання тощо є вирішальними та повинні суворо контролюватися під час впровадження.
Час публікації: 22 лютого 2024 р
