中国船舶在线 近日,沪东中华造船(集团)有限公司长兴造船科技管理部焊接试验室近期完成了大直径管子––法兰埋弧自动焊工艺研究课题。
据了解,科技管理部焊接试验室负责长兴造船各类产品焊接工艺认可试验和技术攻关工作,该试验室成立以来多次协同处理焊接生产中出现的重大质量问题,其近2年开展的焊接新技术推广应用工作为长兴造船作出了积极的贡献。其中,大直径管子––法兰埋弧自动焊工艺研究是该实验室近期完成的一项课题。该课题的研究成功不仅解决了现场的实际需要,更在现场应用中充分体现了“大处着眼、小处着手”,从细节入手,节约每一分钱的理念。
焊接试验室在对模块部的走访调研中,了解到管系建造过程中除了少量的不锈钢管和有色金属管用氩弧焊焊接外,很大一部分管子是用二氧化碳气体保护焊进行焊接的。随着船舶吨位日趋大型化,管线的口径、壁厚也随之增大,二氧化碳气体保护焊作为管系生产的主要焊接方式已不能满足高效生产的需要,不仅需要对工艺进行研究,而且需要对机器进行改良。
大直径管子––法兰埋弧自动焊接机及焊接工艺属国内先进技术,在国内船厂应用较少,长兴造船更没有先例,焊接试验室在进行了充分的技术准备工作后,开始对试验过程中的数据进行系统分析,通过调整焊接电流、电压及旋转速度、频率等参数,完善了技术工艺,为保证焊接过程中的焊缝质量打下了良好的基础。
在解决了工艺问题后,设备问题尤为突出,为保证此项工艺较好地实施,需在“船型角焊”位置进行焊接,但现场使用的埋弧自动焊机无法做到。焊接实验室在与一线师傅们沟通后,确定了解决方案。首先,对管子法兰进行固定,解决了焊后焊缝出现卷边及偏离现象问题,保证了焊接过程的安全性和稳定性;其次,对旋转平台角度进行调节,在借鉴压力容器制造生产厂商所使用的容器滚轮架和焊接辅助设备变位机的经验后,结合模块部管制作业区的实际状况,采用了焊接辅助设备变位机的方式,来实现适合埋弧自动焊机所需用的“船型角焊”位置;同时,旋转平台由转速调节器控制变速电动机来带动,使旋转速度随意控制。在解决了上述难题后,焊接实验室又对焊机的高低升降、横向、纵向移动、焊机机头的调节等问题进行了研究,目前已完成大直径管子––法兰埋弧自动焊接机的研制,并成功应用于现场。
大直径管子––法兰埋弧自动焊接技术全面推广使用中,主要应用于双层底的压载管、甲板面的货油管以及泵舱内的海水管区域。常规工艺中,采用二氧化碳半自动焊工艺,焊接速度慢,完成一根常用大管子的焊接时间在3小时左右,而大直径管子––法兰埋弧自动焊工艺完成一根常用大管子的焊接时间在1.5小时左右。在船舶单船建造中,直径在377毫米~762毫米范围内的大管子约有600根,采用二氧化碳半自动焊需要的焊接时间为约为1800小时,采用大直径管子––法兰埋弧自动焊工艺的焊接时间约为900小时,节省了约900小时的焊接时间,焊接效率提高了近一倍。同时,该技术工艺解决了二氧化碳半自动焊焊后焊缝成型较差,容易产生咬边,焊缝飞溅多,焊接接头多且不平整等问题,为后道工序打下了良好的基础。此外,大直径管子––法兰埋弧自动焊接机操作简单,操作者无需复杂的培训,只要掌握操作程序及要领就能独立操作。