1 Visão Geral
Grandes navios porta-contêineres possuem características como grande comprimento, capacidade de contêiner, alta velocidade e grandes aberturas, resultando em um alto nível de tensão na área intermediária da estrutura do casco. Portanto, materiais de aço de grande espessura e alta resistência são frequentemente usados no projeto.
Como um método de soldagem de alta eficiência, a soldagem vertical a gás elétrico de fio único (EGW) é amplamente utilizada. No entanto, geralmente a espessura máxima da placa aplicável pode atingir apenas 32 ~ 33 mm e não pode ser usada nas placas grandes e espessas mencionadas acima;
A espessura da placa aplicável do método EGW de fio duplo é geralmente de até cerca de 70 mm. No entanto, como o aporte térmico de soldagem é muito grande, para garantir que o desempenho da junta soldada atenda aos requisitos da especificação, deve ser utilizada uma placa de aço adequada para soldagem com alto aporte térmico.
Portanto, sem o uso de placas de aço soldadas que possam se adaptar a grandes aportes de calor, a soldagem vertical de topo de placas grandes e grossas só pode usar soldagem multipassagem multicamadas FCAW, e a eficiência da soldagem é baixa.
Este método é um método de processo de soldagem combinado FCAW + EGW desenvolvido com base nas características acima que pode não apenas aplicar EGW à soldagem de chapas grandes e espessas, dar pleno desempenho às suas vantagens de alta eficiência, mas também se adaptar às características das chapas de aço reais. . Ou seja, um método de soldagem combinado eficiente que utiliza soldagem FCAW unilateral na superfície estrutural para obter a formação da parte traseira e, em seguida, realiza soldagem EGW na superfície não estrutural.
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2 pontos-chave do método de soldagem combinado FCAW+EGW
(1) Espessura da placa aplicável
34~80mm: Ou seja, o limite inferior é o limite superior da espessura da placa aplicável para monofilamento EGW; quanto ao limite superior, atualmente um grande navio porta-contêineres utiliza placas de aço de grande espessura para o lado interno e placas superiores do casco. Considerando que a espessura das chapas de aço dos diferentes produtos é diferente, determina-se que seja de 80mm.
(2) Divisão de espessura
O princípio de dividir a espessura da soldagem é aproveitar ao máximo a vantagem de alta eficiência da soldagem EGW; ao mesmo tempo, devemos levar em consideração que a quantidade de metal depositado na soldagem entre os dois métodos não deve diferir muito, caso contrário será difícil controlar a deformação da soldagem.
(3) Projeto de forma de junta de método de soldagem combinado
① Ângulo da ranhura: Para evitar que a largura da ranhura seja muito grande no lado FCAW, a ranhura é apropriadamente menor do que a ranhura de soldagem normal de um lado FCAW, que é Diferentes espessuras de placa requerem diferentes ângulos de chanfro. Quando a espessura da placa é de 30 ~ 50 mm, é Y ± 5 °, e quando a espessura da placa é de 51 ~ 80 mm, é de Z ± 5 °.
② Folga raiz: Precisa se adaptar aos requisitos do processo de ambos os métodos de soldagem ao mesmo tempo, ou seja, G±2mm.
③Forma de junta aplicável: As juntas triangulares convencionais não podem atender aos requisitos de forma de junta acima devido a problemas de ângulo. Este método de soldagem combinado requer o uso de juntas de barra redonda. O tamanho do diâmetro precisa ser selecionado com base no valor real da folga da montagem (veja a Figura 1).
(4) Pontos básicos de construção de soldagem
①Treinamento de soldagem. Os operadores precisam passar por um determinado período de treinamento. Mesmo operadores com experiência em soldagem EGW (método SG-2) de chapas de aço de espessura comum devem passar por treinamento, pois os movimentos operacionais do fio de soldagem na poça fundida são diferentes na soldagem de chapas finas e chapas grandes e grossas.
②Detecção final. Testes não destrutivos (RT ou UT) devem ser utilizados no final da solda e na peça de parada do arco para verificar se há defeitos e confirmar o tamanho dos defeitos. A goivagem é usada para remover defeitos e os métodos de soldagem FCAW ou SMAW são usados para soldagem de retrabalho.
③Placa impressionante de arco. O comprimento da placa de impacto do arco deve ser de pelo menos 50 mm. A placa de impacto do arco e o material de base têm a mesma espessura e a mesma ranhura. ④ Durante a soldagem, o vento causará desordem no gás de proteção, causando defeitos nos poros da solda, e a intrusão de nitrogênio no ar causará mau desempenho da junta, portanto, devem ser tomadas as medidas necessárias de proteção contra o vento.
3 Teste e aprovação de processo
(1) Materiais de teste
As placas de teste e materiais de soldagem são mostrados na Tabela 1
(2) Parâmetros de soldagem
A posição de soldagem é 3G e os parâmetros específicos de soldagem são mostrados na Tabela 2.
(3) Resultados dos testes
O teste foi conduzido de acordo com os regulamentos de navios LR e CCS e sob supervisão no local pelo vistoriador. Os resultados são os seguintes.
END e resultados: Os resultados do PT são que as bordas das soldas frontal e traseira estão perfeitas, a superfície é lisa e não há defeitos superficiais; Os resultados do UT mostram que todas as soldas são qualificadas após testes ultrassônicos (atendendo à ISO 5817 nível B); Os resultados do MT são que as soldas frontal e traseira são detecção de falhas de partículas magnéticas. Após a inspeção, não houve defeitos de soldagem na superfície.
(4) Aceite a conclusão
Após a realização de testes de END e de propriedades mecânicas nas juntas soldadas de teste, os resultados atenderam aos requisitos das especificações da sociedade classificadora e foram aprovados na aprovação do processo.
(5) Comparação de eficiência
Tomando como exemplo uma solda de 1 m de comprimento de uma determinada placa, o tempo de soldagem necessário para a soldagem FCAW dupla face é de 250 minutos; quando o método de soldagem combinado é usado, o tempo de soldagem necessário para EGW é de 18 minutos, e o tempo de soldagem necessário para FCAW é de 125 minutos, e o tempo total de soldagem é de 143 minutos. O método de soldagem combinado economiza quase 43% do tempo de soldagem em comparação com a soldagem FCAW original de dupla face.
4 Conclusão
O método de soldagem combinado FCAW+EGW desenvolvido experimentalmente não apenas aproveita ao máximo a alta eficiência da soldagem EGW, mas também se adapta às características atuais das chapas de aço. É uma nova tecnologia de processo de soldagem com alta eficiência de soldagem e alta viabilidade.
Como uma tecnologia inovadora de processo de soldagem, sua produção de ranhuras, precisão de montagem, seleção de materiais, parâmetros de soldagem, etc. são cruciais e devem ser rigorosamente controlados durante a implementação.
Horário da postagem: 22 de fevereiro de 2024
