独立C型半冷半压式液罐焊接技术研究

论文摘要

液化石油气（Liquefied Petroleum Gas,简称LPG）船是专门用来运输液化石油气的船舶,而液罐则是液化气船上的主要装备。近年来,液化石油气船的需求呈增长趋势,因此,液罐的制作能力也成为竞争的焦点。目前世界上只有美国、德国、英国、日本、韩国等为数不多的国家具有建造特种液化气罐的能力。国内也只有江南重工基本掌握了液罐的全套建造技术,但是生产方法相对还较落后,焊接主要还是以手工为主,效率相比欧美日韩还十分落后。因此,研究如何提高液罐制作中焊接效率及焊接质量是我国参与这一市场竞争的首要任务。本论文的研究对象为6500m3液化气船上的半冷半压式C型液罐,每船套共两个,1#罐为圆柱型单罐,2#罐为双耳型罐。该液罐的最低工作温度为-104℃,罐体结构钢板材料为X12Ni5低温钢。低温钢重要的特性是在低温工作条件有足够的强度、塑性、耐低温冲击。然而低温钢在焊接过程中易晶粒粗大,产生热裂纹,也经常会出现夹渣和未融合的缺陷。通过对低温钢性能和焊接性分析、低温钢传统手工焊及半自动/自动高效率气体保护焊焊接方法的分析以及几种焊接方法的试验研究,完成了该项目的焊接工艺评定并通过了船级社认证,其中半自动/自动高效率气体保护焊和横位置埋弧自动焊焊接方法在该项目的实际生产中也得以推广应用。此项焊接技术在液罐低温钢材料上的成功应用标志着我国液罐建造水平在国际上该领域有了一席之地。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 液罐的总体介绍
• 1.2.1 液罐的结构
• 1.2.2 研究的难点及必要性
• 1.3 船用液罐低温钢焊接技术国内外研究现状及存在问题
• 1.3.1 国外技术状况
• 1.3.2 国内技术状况
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 高效率焊接材料和方法
• 2.1 焊接方法
• 2.2 高效率半自动和自动气体保护焊技术
• 2.2.1 气体保护焊
• 2.2.2 半自动气体保护焊
• 2.3 简易自动焊接技术
• 2.4 垂直位置自动气体保护焊
• 2.4.1 垂直位置自动气体保护焊
• 2.5 横位置自动埋弧焊
• 2.5.1 横位置埋弧自动焊
• 2.5.2 横位置埋弧自动焊接设备
• 2.5.2 横位置SAW埋弧自动焊焊接工艺
• 2.6 本章小结
• 第3章 焊接关键技术的试验和研究
• 3.1 气体保护焊
• 3.1.1 焊接材料的研究和选用
• 3.1.2 气体保护焊保护气体的研究和选用
• 3.1.3 焊接电源、电流种类和熔滴过渡的研究
• 3.1.4 焊接工艺参数的试验研究
• 3.1.5 低温性能的试验研究
• 3.1.6 焊接熔敷金属成分试验研究
• 3.1.7 剩磁的测定及其对焊接的影响研究
• 3.1.8 焊接缺陷及其防治
• 3.1.9 焊接缺陷返修研究
• 3.2 埋弧自动焊
• 3.2.1 焊接材料的研究和选用
• 3.2.2 焊丝直径的选择
• 3.2.3 焊接电源、电流种类和熔滴过渡的研究
• 3.2.4 焊接工艺参数的试验研究
• 3.2.5 焊接熔敷金属成分试验研究
• 3.2.6 低温性能的试验研究
• 3.2.7 焊接金相分析
• 3.2.8 焊接缺陷的防治
• 3.3 本章小结
• 第4章 焊接工艺评定和船级社认证
• 4.1. 焊接工艺评定试验项目的确定
• 4.2 平位置半自动气体保护对接焊工艺评定试验
• 4.2.1 焊接方法和焊接位置
• 4.2.2 适用范围
• 4.2.3 试验材料、焊接材料和焊接设备
• 4.2.4 坡口尺寸和焊接规范参数
• 4.2.5 试验与检查
• 4.2.6 评定结果
• 4.2.7 评定结果
• 4.3 垂位半自动气体保护对接焊工艺评定试验
• 4.3.1 焊接方法和焊接位置
• 4.3.2 适用范围
• 4.3.3 试验材料和焊接设备
• 4.3.4 坡口型式尺寸和焊接规范参数
• 4.3.5 试验与检查
• 4.3.6 评定结果
• 4.3.7 评定结论
• 4.4 水平位置半自动气体保护角接焊工艺评定试验
• 4.4.1 焊接方法和焊接位置
• 4.4.2 适用范围
• 4.4.3 试验材料
• 4.4.4 焊接规范参数
• 4.4.5 试验与检查
• 4.4.6 评定结果
• 4.4.7 评定结论
• 4.5 自动角焊机气体保护焊工艺评定试验
• 4.5.1 焊接方法和焊接位置
• 4.5.2 适用范围
• 4.5.3 试验材料
• 4.5.4 焊接规范参数
• 4.5.5 试验与检查
• 4.5.6 评定结果
• 4.5.7 评定结论
• 4.6 垂直位置自动气体保护对接焊工艺评定试验
• 4.6.1 焊接方法和焊接位置
• 4.6.2 适用范围
• 4.6.3 试验材料
• 4.6.4 焊接规范参数和坡口型式尺寸
• 4.6.5 试验与检查
• 4.6.6 评定结果
• 4.6.7 评定结论
• 4.7 横位置埋弧自动焊工艺评定试验
• 4.7.1 焊接方法和焊接位置
• 4.7.2 适用范围
• 4.7.3 试验材料
• 4.7.4 焊接参数
• 4.7.5 试验与检查
• 4.7.6 评定结果
• 4.7.7 评定结论
• 4.8 本章小结
• 第5章 实际应用
• 5.1 半自动气体保护焊和自动角焊机气体保护焊的应用
• 5.1.1 应用位置
• 5.1.2 应用效果
• 5.2 筒体纵缝自动气体保护焊的应用
• 5.2.1 应用位置
• 5.2.2 应用效果
• 5.2.3 见证试板力学性能试验结果
• 5.3 横位置埋弧自动焊的应用
• 5.3.1 应用位置
• 5.3.2 应用效果
• 5.3.3 见证试板的力学性能试验结果
• 5.4 社会经济效益分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 个人简历