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        NO.96型LNG船建造過(guò)程中殷瓦的焊接工藝探討

        2012-01-22 11:23:54
        船海工程 2012年2期
        關(guān)鍵詞:焊機(jī)焊條熔池

        (江蘇熔盛船舶工程研究設(shè)計(jì)院有限公司 海工設(shè)計(jì)所,江蘇 南通 226532)

        LNG船是在低溫下運(yùn)輸液化氣的專用船舶,其核心部分的殷瓦(INVAR)的焊接至關(guān)重點(diǎn)。NO.96型LNG船。貨艙每個(gè)絕緣層都要鋪設(shè)厚度約0.7 mm的殷瓦材料,全船液貨艙區(qū)的殷瓦總焊長(zhǎng)度達(dá)100多 km,要保證100%無(wú)漏點(diǎn),焊接要求非常高。

        1 焊接難點(diǎn)

        焊接工藝包括手工焊和自動(dòng)焊兩大部分,它所涉及到的板材為國(guó)內(nèi)首次使用的殷瓦鋼,涉及到的焊接材料為國(guó)內(nèi)首次使用的專用焊材M93,涉及的自動(dòng)焊焊機(jī)同樣為國(guó)內(nèi)首次使用。殷瓦鋼的焊接技術(shù)成為L(zhǎng)NG船建造必須攻克的技術(shù)關(guān)鍵。由于殷瓦鋼厚度小到0.7 mm,目前采用TIGMIG焊接方法,對(duì)焊接工人的素質(zhì)要求非常高。同時(shí),對(duì)作業(yè)環(huán)境要求也比較高。

        殷瓦鋼板含有36%的鎳。這是一種非?!皨少F”的材料,常溫下接觸到水或油,8 h以內(nèi)就會(huì)生銹,而且由于殷瓦鋼板厚度僅0.7 mm,一旦生銹,整張都將報(bào)廢。一般殷瓦鋼出廠前都覆蓋一層塑料薄膜加以保護(hù),每卷都用塑料袋密封,裝在木箱內(nèi),LNG船施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備具有除濕功能的空調(diào),除了提供給施工者25%的新鮮空氣外,還要保證整個(gè)艙內(nèi)干燥度保持在60%以上。即使是在這樣的環(huán)境下,無(wú)意中接觸到油或水,殷瓦鋼在24 h內(nèi)也會(huì)生銹,因此工人們施工時(shí)必須戴橡膠手套。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)殷瓦鋼生產(chǎn)能力。

        2 模擬艙建造殷瓦手工焊接工藝

        2006年,南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司(NACKS)成立了LNG項(xiàng)目組,其中殷瓦焊接是其中一個(gè)課題,并從GTT公司聘請(qǐng)高級(jí)焊接技師進(jìn)行實(shí)際操作指導(dǎo),并在焊接中進(jìn)行過(guò)程控制,對(duì)焊接操作人員每個(gè)焊件都做成樣件進(jìn)行金相分析,并做好焊接記錄。

        2.1 工器具準(zhǔn)備

        準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)所必須的工器具。面罩、防塵口罩、遮光眼鏡、皮手套、皮頭圓錘、毛刷、焊鉗、焊接電纜、TIG焊機(jī)、焊條袋、焊條、夾具、鎢極棒等。

        2.2 機(jī)器的點(diǎn)檢

        TIG焊機(jī)的點(diǎn)檢內(nèi)容為①通電后,焊機(jī)指示燈是否正常;②確認(rèn)良好接地;③檢查觸電保護(hù)裝置(電防)是否正常動(dòng)作;④檢查冷卻水管是否漏水;⑤檢查焊槍是否破損;⑥檢查鎢極尖度是否滿足要求;⑦檢查焊接電纜是否出現(xiàn)絕緣破損而露出銅線。

        2.3 準(zhǔn)備焊條及鎢極棒

        1)確認(rèn)母材(殷鋼)的厚度,選擇合適的焊接材料(直徑不同)。另外,所選用的焊材應(yīng)符合《焊接材料使用基準(zhǔn)》。

        2)根據(jù)《焊接材料管理基準(zhǔn)》進(jìn)行焊條的保管,管理。

        3)鎢極棒應(yīng)保存在專用工具盒中,避免與皮膚直接接觸。鎢極棒應(yīng)在砂輪上打磨成尖頭形狀。

        2.4 檢查搭接邊

        1)檢查殷瓦搭接邊是否平整,是否處于襯墊條的中央,夾具是否有效。

        2)確認(rèn)點(diǎn)焊的施工是否正確。

        3)檢查搭接邊內(nèi)是否有異物,確保無(wú)油漬、水及其它雜質(zhì)。

        2.5 搭接邊清掃

        用專用毛刷將搭接邊的異物去除掉。

        2.6 焊接條件

        焊接條件參見表1、2。

        表1 TIG焊接標(biāo)準(zhǔn)條件

        表2 不同連接TIG焊接標(biāo)準(zhǔn)條件

        2.7 焊接作業(yè)

        2.7.1 平搭接焊

        1)鎢極要露出焊槍端部約0.5 cm,鎢極棒要保持對(duì)母材和焊接進(jìn)行方向約成75°。另外對(duì)橫方向保持90°。

        2)使用焊條時(shí),送絲速度和焊接速度要協(xié)調(diào)一致,且保持焊絲熔融在熔池均勻;鎢極尖端在氬氣的吹力作用下保持距熔池0.6 cm左右;擺動(dòng)的幅度在焊絲直徑的3倍左右,兩端稍有停頓,成弧

        線擺動(dòng)或直線擺動(dòng)(焊接時(shí),發(fā)出的“嗤嗤”的聲音時(shí)間間隔均勻)。

        3)要時(shí)常清理槍頭飛濺附著的熔渣,并更換備用的鎢極棒。

        2.7.2 搭接仰焊

        1)焊條的傾斜,在焊接前進(jìn)方向上約成45°,在對(duì)母材的垂直方向上約成90°;鎢極棒在焊接方向以及在對(duì)母材的垂直方向上皆約成90°。

        2)因飛濺以及熔滴容易滴落,須注意安全。

        2.8 接頭的端部處理

        1)包角焊接一定要根據(jù)焊角長(zhǎng)度來(lái)決定焊縫厚度。包角部位容易產(chǎn)生咬邊,要特別注意。

        2)焊縫的收尾及焊縫續(xù)接。①當(dāng)一道焊縫要收尾時(shí),建議將熔池填充飽滿,電弧向上收起,并松開手握開關(guān);②當(dāng)沿著前道焊縫續(xù)焊時(shí),電弧應(yīng)該在前道焊縫最后一個(gè)熔池稍微停頓2~3 s,以至該熔池呈現(xiàn)大小一樣的魚鱗片狀,然后實(shí)施續(xù)焊;③如果一條焊縫過(guò)長(zhǎng),續(xù)焊前應(yīng)不需除去前道焊縫的熔渣,以起到續(xù)焊時(shí)引弧引起的飛濺。

        2.9 焊接結(jié)束

        拆下焊鉗線與焊接電纜的連接,用皮頭圓錘輕輕拂去焊渣。

        2.10 焊接后的檢查

        除去焊渣后,對(duì)焊道全線進(jìn)行目視檢查,若有咬邊,焊瘤,凹痕等缺陷的話,進(jìn)行補(bǔ)修,對(duì)焊縫進(jìn)行100%的著色檢驗(yàn)。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        焊接參數(shù)的合理選取及WPS(焊接工藝規(guī)程)的科學(xué)制定是保證焊接質(zhì)量的前提,通過(guò)理化分析等手段對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn),才能保證焊接工作的順利進(jìn)行。

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