1. Даведка: вузкія месцы традыцыйнай зваркі тоўстых пласцін у суднабудаванні
Вялікія кантэйнерныя караблі выкарыстоўваюць высокатрывалую звыштоўстую сталь для канструктыўных дэталяў сярэдзіны корпуса з-за высокіх характарыстык нагрузкі. Традыцыйная аднадротная электрагазаварка (EGW) падтрымлівае толькі максімальную таўшчыню ліста 32–33 мм, што не можа задаволіць патрабаванні апрацоўкі звыштоўстых сталёвых лістоў корпуса. Нягледзячы на тое, што таўшчыня EGW з двума дротамі можа дасягаць 70 мм, яна забяспечвае надзвычай высокае цеплавыдзяленне, і толькі спецыялізаваная сталь, устойлівая да высокай цеплавой нагрузкі, можа адпавядаць гэтаму працэсу, што значна павялічвае кошт закупкі матэрыялу.
Калі для тоўстых вертыкальных стыкоўных злучэнняў без спецыяльных сталёвых пласцін прымяніць звычайную дугавую зварку з парашковым стрыжнем (FCAW), вытворчы цыкл будзе надзвычай доўгім і сур'ёзна затрымае ход будаўніцтва. Каб вырашыць канфлікт паміж абмежаваннем таўшчыні, адаптыўнасцю матэрыялу і эфектыўнасцю зваркі, была распрацавана новая камбінаваная тэхналогія зваркі FCAW+EGW для цяжкіх сталёвых лістоў 34–80 мм.
Паток працэсу: спачатку завяршыце аднабаковае фармаванне з дапамогай FCAW на структурнай паверхні, затым укараніце зварку EGW на неструктурнай паверхні, спалучаючы перавагі фармавання спіны FCAW і звышвысокую эфектыўнасць наплавлення EGW.
2 Асноўныя тэхнічныя характарыстыкі камбінаванай зваркі FCAW+EGW
2.1 Дастасавальны дыяпазон таўшчыні пліты
Гэты гібрыдны працэс арыентаваны на сталёвыя пласціны таўшчынёй 34–80 мм. Ніжняя мяжа - гэта максімальная таўшчыня стандартнага аднадротнага EGW, а верхняя мяжа адпавядае самым тоўстым бартавым плітам корпуса, якія выкарыстоўваюцца ў звычайных кантэйнеравозах, што ахоплівае большасць цяжкіх сцэнарыяў канструкцыйнай зваркі ў суднабудаванні.
2.2 Прынцып адпаведнасці таўшчыні
Пры распрацоўцы схемы слаістай зваркі неабходна збалансаваць два асноўныя фактары: максымізаваць перавагі высокай эфектыўнасці EGW і кантраляваць розніцу агульнага аб'ёму нанесенага металу з абодвух бакоў у разумным дыяпазоне, каб пазбегнуць моцнай асіметрычнай дэфармацыі зваркі.
2.3 Аптымізаваная канструкцыя злучэння і канаўкі
Кут канаўкі: бок FCAW мае ўмерана звужаную канаўку (X±5°), каб паменшыць аб'ём напаўнення; Бок EGW усталёўвае зменныя вуглы ў залежнасці ад таўшчыні пласцін: Y±5° для пласцін 30–50 мм, Z±5° для пласцін 51–80 мм, каб скараціць расход напаўняльніка для зваркі.
Каранёвы зазор: уніфікаваны допуск на зазор G±2 мм, каб задаволіць працоўныя патрабаванні абодвух працэсаў зваркі адначасова.
Падкладка: Звычайныя трохкутныя падкладкі несумяшчальныя з гэтай канаўкай; патрабуюцца апорныя паласы круглага бруска, дыяметр якіх выбіраецца ў адпаведнасці з фактычным мантажным зазорам.
2.4 Правілы эксплуатацыі будаўнічых работ на пляцоўцы
Спецыяльнае навучанне аператараў: Нават тэхнікам з вялікім вопытам зваркі EGW для сярэдніх пласцін неабходна мэтанакіраванае навучанне. Кіраванне расплаўленай ваннай і логіка працы павароту дроту моцна адрозніваюцца пры зварцы звыштоўстых пласцін.
Канчатковы неразбуральны кантроль: усе сегменты пачатку/прыпынку зваркі павінны быць правераны RT або UT. Выяўленыя дэфекты павінны быць выдалены паветранай строжкай і адрамантаваны пры дапамозе FCAW або SMAW.
Накладны і напорны выступы: выступы павінны быць не менш за 50 мм у даўжыню, з аднолькавай таўшчынёй і формай канаўкі, якая адпавядае асноўнаму металу, каб пазбегнуць дэфектаў на канцах.
Ветраахоўная абарона: паток паветра парушае ахоўны газ і ўводзіць азот у расплаўлены басейн, выклікаючы пары і пагаршаючы механічныя ўласцівасці суставаў. Пры будаўніцтве абавязковыя ветраахоўныя бар'еры.
3 Стандарт кваліфікацыйнага тэсту працэсу
3.1 Умовы выпрабаванняў
Усе тэставыя ўзоры і адпаведныя зварачныя матэрыялы адпавядаюць стандартам суднабудавання; становішча зваркі вертыкальнае 3G, і поўныя запісы параметраў захоўваюцца. Выпрабаванні праводзяцца пад наглядам экспертаў з класіфікацыйных таварыстваў LR і CCS.
3.2 Вынікі неразбуральнага кантролю
PT: краю зварных паверхняў гладкія, на паверхні няма расколін, пор або дэфектаў падрэзаў.
UT: Усе тэставыя зварныя швы цалкам адпавядаюць стандарту ISO 5817 класа B.
MT: На пярэдняй і задняй зварных паверхнях не выяўлена падпаверхневых або павярхоўных лінейных дэфектаў.
3.3 Дадзеныя выпрабаванняў механічных уласцівасцей
Выпрабаванні на расцяжэнне, бакавы згін, нізкатэмпературны ўдар і цвёрдасць праводзяцца ў поўнай адпаведнасці з патрабаваннямі марскіх спецыфікацый:
Выпрабаванне на расцяжэнне: чатыры выпрабавальныя ўзоры дасягаюць трываласці на расцяжэнне 580–595 МПа, усе разбураюцца на асноўным метале, а не на зварным злучэнні.
Тэст на бакавы выгіб (D=40 мм, выгіб на 180°): усе чатыры ўзоры прайшлі без расколін.
Ударная глейкасць пры -20 ℃: цэнтр зварнога шва, лінія плаўлення і вонкавая лінія плаўлення 2/5 мм значна перавышаюць мінімальнае патрабаванае значэнне ў 34 Дж, дэманструючы выдатную ўстойлівасць да расколіны пры нізкіх тэмпературах.
Усе паказчыкі неразбуральных і механічных выпрабаванняў адпавядаюць марскім стандартам LR і CCS, а камбінаваны працэс зваркі FCAW+EGW праходзіць афіцыйную кваліфікацыю працэдуры.
4 Параўнанне эфектыўнасці зваркі
У якасці аб'екта параўнання возьмем 1-метровы вертыкальны стыковы шво:
Традыцыйная двухбаковая шматпраходная зварка FCAW: агульны працоўны час 250 хвілін
Камбінаваны працэс FCAW+EGW: раздзел FCAW 125 хвілін + раздзел EGW 18 хвілін = усяго 143 хвіліны
Інавацыйная гібрыдная тэхналогія скарачае час будаўніцтва амаль на 43%, істотна павялічваючы прапускную здольнасць цэхаў таўсталістага корпуса.
5 Заключэнне
Працэс камбінаванай зваркі FCAW+EGW выдатна вырашае тры асноўныя болевыя моманты вертыкальнай зваркі тоўстых пласцін: абмежаванне таўшчыні адной EGW, абмежаванне высокай цеплавой нагрузкі на матэрыял і нізкую эфектыўнасць поўнай шматслаёвай зваркі FCAW. Ён захоўвае стабільную здольнасць да фарміравання зваркі парашковым дротам, адначасова выкарыстоўваючы звышвысокую хуткасць наплавлення электрагазавай зваркі, дасягаючы падвойнага павышэння эфектыўнасці вытворчасці і прадукцыйнасці злучэння.
У рэальным карабельным вытворчасці неабходным умовай для стабільнага масавага прымянення гэтага працэсу з'яўляецца строгі кантроль дакладнасці апрацоўкі паз, зазору зборкі, адпаведнасці зварачных матэрыялаў і стандартызаваных параметраў працы. Калі вам патрэбны індывідуальныя схемы працэсу гібрыднай зваркі тоўстых пласцін для суднабудавання або праектаў цяжкіх стальных канструкцый, звярніцеся да тэхнічнай каманды па адрасе heavth.com для поўнага супастаўлення параметраў і кіраўніцтва працэсам.
