Na construção naval, a tecnologia de soldagem é uma das principais tecnologias da construção naval, e como encurtar efetivamente o ciclo de construção naval é um tema eterno no campo da construção naval.
Não há dúvida de que melhorar a eficiência da produção é fundamental para encurtar o ciclo de produção. Desde os tempos antigos, as pessoas compreenderam que o trabalho deve ser feito primeiro. Na construção naval, a escolha dos materiais de soldagem afeta diretamente a eficiência da construção naval, os custos de fundição e a qualidade da construção. Portanto, o seu papel deve atrair a atenção das pessoas. A seleção de materiais de soldagem apropriados no processo de produção da construção naval é importante para melhorar as vantagens econômicas das empresas de construção naval.
1. Materiais de soldagem comumente usados
Os materiais de soldagem utilizados na construção naval incluem principalmente aço carbono, aço de baixa liga e alta resistência, aço inoxidável (incluindo aço inoxidável duplex e aço inoxidável super duplex), aço de baixa temperatura (316L, 9Ni) e ligas à base de níquel (Inconel 625). O aço carbono e o aço de baixa liga são soldados principalmente com FCAW, e a soldagem de aço de ultra-alta resistência é feita principalmente à mão.
O aço inoxidável duplex e superduplex é soldado principalmente por soldagem a arco de tungstênio-argônio. Ligas à base de 9Ni e níquel são soldadas usando soldagem a arco de tungstênio-argônio e soldagem manual. Com a promoção da tecnologia de soldagem de alta eficiência, o uso de hastes de soldagem está diminuindo ano a ano, e a proporção de métodos de soldagem automática e semiautomática está aumentando gradualmente. Nos últimos anos, devido às mudanças nos requisitos do projeto, cronogramas apertados e controles de custos, surgem cada vez mais problemas na seleção de processos e materiais de soldagem.
2. Principais problemas e soluções
(1) Projeto de soldagem de aço 9Ni. Ao soldar aço 9Ni, não é apenas necessário atingir alta resistência e resistência ao impacto a -196°C, mas também atender aos requisitos do SSC (teste de corrosão anti-sulfeto de hidrogênio). Além disso, o aço 9Ni é magnético, difícil de desmagnetizar e fácil de quebrar durante a soldagem, o que impõe maiores exigências à nossa seleção de materiais de soldagem e ao desenvolvimento de tecnologia de soldagem.
Primeiramente, em relação ao problema magnético do aço 9Ni, precisamos passar por um tratamento de desmagnetização antes da soldagem. A soldagem posicional é realizada sobre a ranhura e o campo magnético em ambos os lados da ranhura é desmagnetizado para garantir uma soldagem suave. Através da análise, constatou-se que a seleção dos materiais de soldagem para soldagem de fissuras é muito importante.
O material de soldagem tipo NiCrMo-3 selecionado por nossa empresa possui coeficiente de expansão linear semelhante ao do aço 9Ni, o que reduz efetivamente o estresse térmico da soldagem. O teor de carbono é semelhante ao do aço 9Ni, enquanto wNão=55% a 60%, garantindo o teor da estrutura da austenita e evitando o aparecimento de bandas de martensita duras e quebradiças na linha de fusão. cC ≤ 0,03% e a faixa de temperatura frágil é pequena.
O uso de material de soldagem do tipo NiCrMo-3 para soldar o aço 9Ni garante efetivamente a tenacidade do aço a baixas temperaturas. Isso ocorre porque o alto teor de Ni evita efetivamente a migração de carbono e a solda tem uma estrutura austenítica, garantindo efetivamente a tenacidade da solda em baixas temperaturas.
Os parâmetros de soldagem para garantir a qualidade da soldagem do aço 9 níquel também são extremamente importantes. Neste projeto, a soldagem de tubos de paredes espessas feitos deste material é realizada por meio de soldagem de fundo GTAW, soldagem de preenchimento SMAW e soldagem de superfície.
Para manter a qualidade do material de solda, o chanfro é realizado conforme mostra a Figura 1. Para garantir que a raiz do canal de soldagem seja formada e o arco da haste de enchimento seja soldado, e para evitar o fenômeno de desgaste, o processo de soldagem inferior é realizado em pelo menos duas camadas, a espessura da solda é de pelo menos 6,4 mm, e então o arco da haste de enchimento é soldado. A disposição dos canais de solda é mostrada na Figura 2.
As seguintes regulamentações se aplicam ao processo de soldagem do aço 9Ni: aporte térmico ≤ 2,2 kJ/mm; Temperatura de soldagem entre camadas ≤ 100 °C; Como 9% da profundidade de fusão do aço é pequena e tem pouca penetração, pode ocorrer facilmente uma superfície de chanfro não derretida.
Portanto, quando o arco de soldagem oscilar para a superfície chanfrada, mantenha-o curto para obter uma boa fusão. No canal de soldagem de cobertura multicanal, o chanfro em ambos os lados do canal de soldagem de cobertura precisa ser estendido em 1-2 mm para garantir uma boa fusão da solda. Estes são fortes para garantir a qualidade da soldagem do aço 9Ni.
(2) Projeto de módulo Projeto de soldagem de tubo composto Inconel 625 Os tubos compostos Inconel 625 são feitos de tubo (aço carbono – API 5L B) + forro (material Inconel 625, espessura 3mm) de material compósito. Além da dificuldade de soldar você mesmo o material Inconel 625, unir os dois materiais à camada de solda é extremamente complexo.
O problema mais importante a ser resolvido é o adelgaçamento do elemento Fe da camada compósita; a escolha do material a ser soldado e do método de soldagem tornou-se um problema difícil.
Através de especificação, leitura de especificações e testes, materiais de soldagem do tipo NiCrMo-3 foram utilizados para toda a soldagem. Para evitar a diluição do elemento de ferro, pré-revestimos uma camada de materiais de soldagem do tipo NiCrMo-3 no chanfro (ver Fig. 3) e, em seguida, usamos primer GTAW e material de enchimento SMAW para cobrir a superfície da trilha de soldagem. . Utilizamos materiais de soldagem estrangeiros (UTPA 6222Mo e UTP 6222Mo) para garantir a estabilidade da soldagem. Os parâmetros e processos de soldagem também são rigorosamente controlados para garantir o bom andamento do projeto.
Figura.1 Design chanfrado
Figura 2: Disposição dos canais de soldagem
Figura 3 Pré-aplicação de material de soldagem tipo NiCrMo-3 dentro da ranhura
