1. Позадина: Уска грла традиционалног заваривања дебелих плоча у бродоградњи
Велики контејнерски бродови усвајају екстра дебео челик високе чврстоће за структурне делове средњег дела трупа због карактеристика високог оптерећења. Традиционално једножично електро-гасно заваривање (ЕГВ) подржава само максималну дебљину плоче од 32–33 мм, што не може да задовољи захтеве обраде челичних плоча супердебелог трупа. Иако ЕГВ са двоструком жицом може да достигне опсег дебљине од 70 мм, он доноси изузетно висок унос топлоте, а само наменски челик отпоран на унос топлоте може да одговара овом процесу, што значајно повећава трошкове набавке материјала.
Ако се за дебеле вертикалне чеоне спојеве без специјалних челичних плоча прихвати конвенционално заваривање пуњеним језгром (ФЦАВ), вишеслојно заваривање са више пролаза, производни циклус ће бити изузетно дуг и озбиљно одложити напредак изградње. Да би се решио конфликт између ограничења дебљине, прилагодљивости материјала и ефикасности заваривања, нова ФЦАВ+ЕГВ комбинована технологија заваривања је развијена за тешке челичне плоче од 34–80 мм.
Ток процеса: Прво комплетно једнострано формирање помоћу ФЦАВ-а на структурној површини, а затим примените ЕГВ заваривање на неструктуралној површини, комбинујући предност обликовања леђа ФЦАВ-а и ултра-високу ефикасност таложења ЕГВ-а.
2 основне техничке спецификације комбинованог заваривања ФЦАВ+ЕГВ
2.1 Применљиви опсег дебљине плоче
Овај хибридни процес циља на челичне плоче дебљине 34–80 мм. Доња граница је максимална дебљина стандардног једножилног ЕГВ, а горња граница одговара најдебљим бочним плочама трупа које се користе у главним контејнерским бродовима, покривајући већину сценарија заваривања тешких конструкција у бродоградњи.
2.2 Принцип подударања дебљине
Када се дизајнира слојевити распоред заваривања, два кључна фактора морају бити избалансирана: максимизирати предности високе ефикасности ЕГВ-а и контролисати разлику укупне запремине депонованог метала са обе стране у разумном опсегу како би се избегле озбиљне асиметричне деформације заваривања.
2.3 Оптимизован дизајн спојева и жлебова
Угао жлеба: ФЦАВ страна има умерено сужени жлеб (Кс±5°) да смањи запремину пуњења; ЕГВ страна поставља променљиве углове на основу дебљине плоче: И±5° за плоче од 30–50 мм, З±5° за плоче од 51–80 мм да би се смањила потрошња пунила за заваривање.
Роот Гап: Јединствена толеранција зазора Г±2мм да би се задовољили захтеви за рад оба процеса заваривања истовремено.
Позадинска трака: Конвенционалне троугласте позадинске траке нису компатибилне са овом структуром жљебова; Потребне су траке за подлогу округле шипке, са пречником одабраним у складу са стварним зазором за монтажу.
2.4 Оперативна правила изградње на лицу места
Специјална обука оператера: Чак и техничарима са зрелим искуством у ЕГВ заваривању за средње плоче је потребна циљана обука. Контрола растопљеног базена и логика операције окретања жице се у великој мери разликују када се заварују ултра-дебеле плоче.
Завршна инспекција без разарања: Сви стартни/зауставни сегменти заваривања морају бити прегледани РТ или УТ. Пронађени дефекти се уклањају ваздушним изрезивањем и поправљају са ФЦАВ или СМАВ.
Језичак за налетање и отпуштање: језичци морају бити дугачки најмање 50 мм, са идентичном дебљином и обликом жлебова који одговарају основном металу како би се избегли дефекти на крају.
Заштита од ветра: Проток ваздуха омета заштитни гас и уноси азот у растопљени базен, узрокујући поре и деградацију механичких својстава спојева. Ветро запреке су обавезне током изградње.
3 Стандард квалификационог теста процеса
3.1 Услови испитивања
Сви испитни комади и одговарајући потрошни материјали за заваривање су у складу са стандардима за бродоградњу; позиција заваривања је вертикална 3Г, а потпуни записи о параметрима се чувају. Тестове надгледају геодети из ЛР и ЦЦС класификационих друштава.
3.2 Резултати испитивања без разарања
ПТ: Ивице површине завара су глатке, без површинских пукотина, пора или подрезаних дефеката.
УТ: Сви пробни заварени спојеви у потпуности достижу стандард прихватања ИСО 5817 разреда Б.
МТ: Нису откривени подземни или површински линеарни дефекти на предњој и задњој површини завара.
3.3 Подаци о испитивању механичких својстава
Испитивања затезања, бочног савијања, удара при ниским температурама и тврдоће се изводе у потпуном складу са захтевима спецификације за бродове:
Тест затезања: Четири испитна узорка достижу затезну чврстоћу од 580–595 МПа, сви се ломе на основном металу уместо на завареном споју.
Испитивање бочног савијања (Д=40мм, савијање од 180°): Сва четири узорка пролазе без пукотина.
-20 ℃ ударна жилавост: центар заваривања, линија за спајање и 2/5 мм спољна линија за спајање далеко премашују минималну потребну вредност од 34 Ј, показујући одличну отпорност на пуцање на ниским температурама.
Сви индикатори недеструктивног и механичког испитивања испуњавају ЛР и ЦЦС стандарде за поморство, а ФЦАВ+ЕГВ комбиновани процес заваривања пролази званичну квалификацију процедуре.
4 Поређење ефикасности заваривања
Узмите 1-метарски вертикални чеони завар као објекат поређења:
Традиционално двострано ФЦАВ заваривање са више пролаза: Укупно радно време 250 минута
Комбиновани процес ФЦАВ+ЕГВ: ФЦАВ секција 125 минута + ЕГВ секција 18 минута = укупно 143 минута
Иновативна хибридна технологија скраћује време изградње за скоро 43%, значајно подижући пропусност радионица за трупове са дебелим плочама.
5 Закључак
Комбиновани процес заваривања ФЦАВ+ЕГВ савршено решава три главне болне тачке вертикалног заваривања дебеле плоче: једноструко ограничење дебљине ЕГВ, ограничење материјала високог уноса топлоте и ниска ефикасност пуног ФЦАВ вишеслојног заваривања. Задржава стабилан капацитет обликовања полеђине заваривања жице са пуњеном језгром, док истовремено користи ултра-високу стопу таложења електро-гасног заваривања, постижући двоструки добитак ефикасности производње и перформанси спојева.
У стварној производњи бродова, строга контрола тачности обраде жлебова, размака монтаже, усклађености потрошног материјала за заваривање и стандардизованих параметара рада је предуслов за стабилну масовну примену овог процеса. Ако су вам потребне прилагођене шеме хибридног процеса заваривања дебелих плоча за пројекте бродоградње или тешке челичне конструкције, контактирајте технички тим на хеавтх.цом за потпуно подударање параметара и вођење процеса.
