1 Обзор
Большие контейнеровозы имеют такие характеристики, как большая длина, вместимость контейнеров, высокая скорость и большие проемы, что приводит к высокому уровню напряжения в средней части конструкции корпуса. Поэтому в конструкции часто используются высокопрочные стальные материалы большой толщины.
В качестве высокопроизводительного метода сварки широко применяется однопроволочная электрогазовая вертикальная сварка (ЭГС). Однако, как правило, максимально допустимая толщина пластины может достигать только 32–33 мм и не может использоваться для вышеупомянутых больших толстых пластин;
Применимая толщина пластины для двухпроволочного метода ЭГВ обычно составляет примерно до 70 мм. Однако, поскольку погонная энергия при сварке очень велика, для обеспечения соответствия характеристик сварного соединения требованиям технических условий необходимо использовать стальную пластину, подходящую для сварки с высокой погонной энергией.
Таким образом, без использования сварных стальных пластин, которые могут адаптироваться к большому погонному теплу, для вертикальной стыковой сварки больших и толстых листов можно использовать только многослойную многопроходную сварку FCAW, а эффективность сварки низкая.
Этот метод представляет собой комбинированный метод сварки FCAW + EGW, разработанный на основе вышеуказанных характеристик, который позволяет не только применять EGW для сварки больших толстых листов, полностью раскрыть преимущества высокой эффективности, но также адаптироваться к характеристикам реальных стальных листов. . То есть эффективный комбинированный метод сварки, в котором используется односторонняя сварка FCAW на поверхности конструкции для формирования задней стороны, а затем выполняется сварка EGW на ненесущей поверхности.
Сварочное оборудование Xinfa отличается высоким качеством и низкой ценой. Для получения подробной информации посетите:Производители сварочных и режущих станков - Китайские фабрики и поставщики сварочных и режущих станков (xinfatools.com)
2 Ключевые моменты комбинированного метода сварки FCAW+EGW
(1) Применимая толщина пластины
34~80 мм: то есть нижний предел является верхним пределом толщины пластины, применимой для моноволокна EGW; Что касается верхнего предела, то в настоящее время на больших контейнеровозах используются стальные пластины большой толщины для внутренней стороны и верхней обшивки корпуса. Учитывая, что толщина стальных листов разных изделий различна, ее определяют равной 80 мм.
(2) Разделение по толщине
Принцип разделения толщины сварного шва заключается в том, чтобы в полной мере использовать преимущество высокой эффективности сварки EGW; при этом надо учитывать, что количество наплавленного металла между двумя способами не должно слишком сильно различаться, иначе будет сложно контролировать сварочную деформацию.
(3) Конструкция формы соединения комбинированного метода сварки
① Угол канавки: Чтобы избежать слишком большой ширины канавки на стороне FCAW, канавка соответственно меньше, чем обычная односторонняя сварная канавка FCAW, которая для разных толщин пластин требует разных углов фаски. Когда толщина пластины составляет 30–50 мм, это Y±5°, а когда толщина пластины 51–80 мм, это Z±5°.
② Корневой зазор: необходимо одновременно адаптироваться к технологическим требованиям обоих методов сварки, то есть G ± 2 мм.
③Применимая форма прокладки: Обычные треугольные прокладки не могут соответствовать вышеуказанным требованиям к форме соединения из-за проблем с углом. Этот комбинированный метод сварки требует использования прокладок из круглых прутков. Размер диаметра необходимо выбирать исходя из фактического значения монтажного зазора (см. рисунок 1).
(4) Основные моменты сварки конструкции
①Обучение сварщикам. Операторам необходимо пройти определенный период обучения. Даже операторы, имеющие опыт сварки ЭГВ (методом СГ-2) стальных листов обычной толщины, должны пройти обучение, поскольку рабочие движения сварочной проволоки в ванне расплава различны при сварке тонких листов и больших толстых листов.
②Конец обнаружения. Неразрушающий контроль (RT или UT) должен использоваться в конце сварного шва и в зоне остановки дуги для проверки наличия дефектов и подтверждения размера дефектов. Для устранения дефектов применяется строжка, а для доварочной сварки — методы сварки FCAW или SMAW.
③Дуговая пластина. Длина пластины для зажигания дуги должна быть не менее 50 мм. Пластина для зажигания дуги и основной материал имеют одинаковую толщину и одинаковые канавки. ④ Во время сварки ветер вызовет нарушение работы защитного газа, вызывая дефекты пор в сварном шве, а проникновение азота из воздуха приведет к ухудшению работы соединения, поэтому необходимо принять необходимые меры по защите от ветра.
3 Тестирование и утверждение процесса
(1) Испытательные материалы
Испытательные пластины и сварочные материалы приведены в таблице 1.
(2) Параметры сварки
Положение сварки — 3G, конкретные параметры сварки указаны в Таблице 2.
(3) Результаты испытаний
Испытание проводилось в соответствии с судовыми правилами LR и CCS под наблюдением инспектора на месте. Результаты следующие.
НК и результаты: Результаты КТ: кромки переднего и заднего швов аккуратные, поверхность гладкая, дефектов поверхности нет; Результаты UT показывают, что все сварные швы прошли ультразвуковой контроль (соответствие стандарту ISO 5817, уровень B); Результаты MT показывают, что передние и задние сварные швы подвергаются магнитопорошковой дефектоскопии. После проверки дефектов поверхностной сварки обнаружено не было.
(4) Принять заключение
После проведения неразрушающего контроля и испытаний механических свойств тестовых сварных соединений результаты соответствовали требованиям технических условий классификационного общества и прошли технологическое одобрение.
(5) Сравнение эффективности
Если взять в качестве примера сварной шов определенной пластины длиной 1 м, время сварки, необходимое для двусторонней сварки FCAW, составляет 250 минут; при использовании комбинированного метода сварки необходимое время сварки для EGW составляет 18 минут, для FCAW — 125 минут, а общее время сварки — 143 минуты. Комбинированный метод сварки экономит почти 43% времени сварки по сравнению с оригинальной двусторонней сваркой FCAW.
4 Заключение
Разработанный экспериментально комбинированный метод сварки FCAW+EGW не только в полной мере использует высокую эффективность сварки EGW, но и адаптируется к текущим характеристикам стальных листов. Это новая технология сварочного процесса с высокой эффективностью сварки и высокой осуществимостью.
В качестве инновационной технологии сварочного процесса решающее значение имеют изготовление пазов, точность сборки, выбор материала, параметры сварки и т. д., которые должны строго контролироваться при реализации.
Время публикации: 22 февраля 2024 г.
