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 alta resistência e grande espessura 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 80 mm.
(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 30~50mm, é Y±5°, e quando a espessura da placa é de 51~80mm, é 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 no 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.
Sendo 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
