1. Przegląd
Duże kontenerowce charakteryzują się dużą długością, pojemnością kontenera, dużą prędkością i dużymi otworami, co powoduje wysoki poziom naprężeń w środkowej części konstrukcji kadłuba.Dlatego w projektowaniu często stosuje się materiały stalowe o dużej grubości i wysokiej wytrzymałości.
Jako wysokowydajna metoda spawania, powszechnie stosuje się pionowe spawanie gazowe jednodrutowe (EGW).Jednak ogólnie maksymalna stosowana grubość płyty może wynosić jedynie 32 ~ 33 mm i nie można jej stosować na wyżej wymienionych dużych grubych płytach;
Stosowana grubość blachy w metodzie dwudrutowej EGW wynosi na ogół do około 70 mm.Jednakże, ponieważ dopływ ciepła spawania jest bardzo duży, aby zapewnić, że wydajność złącza spawanego spełnia wymagania specyfikacji, należy zastosować blachę stalową odpowiednią do spawania z dużym dopływem ciepła.
Dlatego bez stosowania spawanych blach stalowych, które mogą przystosować się do dużego dopływu ciepła, do pionowego zgrzewania doczołowego dużych i grubych blach można stosować wyłącznie wielowarstwowe, wieloprzejściowe spawanie FCAW, a wydajność spawania jest niska.
Metoda ta jest metodą łączonego procesu spawania FCAW + EGW opracowaną w oparciu o powyższe cechy, która może nie tylko zastosować EGW do spawania dużych grubych blach, w pełni wykorzystać zalety związane z wysoką wydajnością, ale także dostosować się do właściwości rzeczywistych blach stalowych .Oznacza to wydajną kombinowaną metodę spawania, która wykorzystuje jednostronne spawanie FCAW na powierzchni konstrukcyjnej w celu uzyskania formowania tylnej strony, a następnie wykonuje spawanie EGW na powierzchni niekonstrukcyjnej.
Sprzęt spawalniczy Xinfa charakteryzuje się wysoką jakością i niską ceną.Aby uzyskać szczegółowe informacje, odwiedź:Producenci spawania i cięcia - chińska fabryka spawania i cięcia oraz dostawcy (xinfatools.com)
2 Kluczowe punkty metody spawania kombinowanego FCAW + EGW
(1) Odpowiednia grubość blachy
34 ~ 80 mm: Oznacza to, że dolna granica jest górną granicą odpowiedniej grubości blachy dla monofilamentu EGW;jeśli chodzi o górną granicę, obecnie duży kontenerowiec wykorzystuje blachy stalowe o dużej grubości na burty wewnętrzne i blachy mocujące górnego poszycia.Biorąc pod uwagę, że grubość blach stalowych różnych produktów jest różna, określa się ją na 80 mm.
(2) Podział grubości
Zasada podziału grubości spoiny polega na pełnym wykorzystaniu wysokiej wydajności spawania EGW;jednocześnie musimy wziąć pod uwagę, że ilość napawanego metalu pomiędzy obiema metodami nie może się zbytnio różnić, w przeciwnym razie trudno będzie kontrolować odkształcenie spawalnicze.
(3) Projekt formy złącza metodą kombinowaną
① Kąt rowka: Aby uniknąć zbyt dużej szerokości rowka po stronie FCAW, rowek jest odpowiednio mniejszy niż normalny jednostronny rowek spawalniczy FCAW, co oznacza, że różne grubości blach wymagają różnych kątów skosu.Gdy grubość płyty wynosi 30 ~ 50 mm, wynosi Y ± 5°, a gdy grubość płyty wynosi 51 ~ 80 mm, wynosi Z ± 5°.
② Szczelina korzeniowa: musi dostosować się do wymagań procesowych obu metod spawania w tym samym czasie, to znaczy G ± 2 mm.
③Odpowiedni kształt uszczelki: Konwencjonalne uszczelki trójkątne nie spełniają powyższych wymagań dotyczących kształtu złącza ze względu na problemy z kątem.Ta kombinowana metoda spawania wymaga użycia uszczelek z prętów okrągłych.Rozmiar średnicy należy wybrać w oparciu o rzeczywistą wartość szczeliny montażowej (patrz rysunek 1).
(4) Podstawowe punkty konstrukcji spawalniczych
①Szkolenie spawalnicze.Operatorzy muszą przejść określony okres szkolenia.Nawet operatorzy posiadający doświadczenie w spawaniu EGW (metoda SG-2) blach stalowych o zwykłej grubości muszą przejść szkolenie, ponieważ ruchy robocze drutu spawalniczego w jeziorku są inne przy spawaniu blach cienkich i blach o dużej grubości.
②Zakończ wykrywanie.Na końcu spoiny i części zatrzymującej łuk należy przeprowadzić badania nieniszczące (RT lub UT), aby sprawdzić, czy nie występują defekty i potwierdzić rozmiar defektów.Do usuwania defektów stosuje się żłobienie, a do spawania naprawczego stosuje się metody spawania FCAW lub SMAW.
③Płytka uderzająca w łuk.Długość płytki zajarzającej łuk musi wynosić co najmniej 50 mm.Płyta zajarzająca łuk i materiał podstawowy mają tę samą grubość i ten sam rowek.④ Podczas spawania wiatr spowoduje zaburzenie gazu osłonowego, powodując defekty porów w spoinie, a przedostawanie się azotu do powietrza spowoduje słabą wydajność połączenia, dlatego należy podjąć niezbędne środki ochrony przed wiatrem.
3 Testowanie i zatwierdzanie procesu
(1) Materiały testowe
Płytki testowe i materiały spawalnicze przedstawiono w tabeli 1
(2) Parametry spawania
Pozycja spawania to 3G, a szczegółowe parametry spawania pokazano w tabeli 2.
(3) Wyniki testów
Próbę przeprowadzono zgodnie z przepisami dotyczącymi statków LR i CCS oraz pod nadzorem inspektora na miejscu.Wyniki są następujące.
Badania NDT i wyniki: Wyniki badania PT wykazały, że krawędzie spoin przednich i tylnych są gładkie, powierzchnia jest gładka i nie ma żadnych wad powierzchniowych;Wyniki UT wskazują, że wszystkie spoiny są kwalifikowane po badaniu ultradźwiękowym (spełniającym normę ISO 5817 poziom B);Wyniki MT wskazują, że przednie i tylne spoiny wykrywają defekty cząstek magnetycznych. Po kontroli nie stwierdzono żadnych wad spawów powierzchniowych.
(4) Zaakceptuj wniosek
Po przeprowadzeniu badań NDT i właściwości mechanicznych badanych złączy spawanych, wyniki spełniły wymagania specyfikacji towarzystwa klasyfikacyjnego i uzyskały akceptację procesu.
(5) Porównanie wydajności
Biorąc na przykład spoinę pewnej blachy o długości 1 m, czas zgrzewania potrzebny do spawania dwustronnego FCAW wynosi 250 minut;w przypadku stosowania metody spawania łączonego czas spawania dla EGW wynosi 18 minut, dla FCAW wynosi 125 minut, a całkowity czas spawania wynosi 143 minuty.Metoda spawania kombinowanego pozwala zaoszczędzić prawie 43% czasu spawania w porównaniu do pierwotnego spawania dwustronnego FCAW.
4. Wniosek
Opracowana eksperymentalnie metoda spawania kombinowanego FCAW+EGW nie tylko w pełni wykorzystuje wysoką wydajność spawania EGW, ale także dostosowuje się do aktualnych właściwości blach stalowych.Jest to nowa technologia procesu spawania charakteryzująca się wysoką wydajnością spawania i dużą wykonalnością.
Jako innowacyjna technologia procesu spawania, wykonanie rowka, dokładność montażu, dobór materiału, parametry spawania itp. są kluczowe i muszą być ściśle kontrolowane podczas realizacji.
Czas publikacji: 22 lutego 2024 r
