孫可佳中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司

罐式集裝箱罐體的焊接技術(shù)探討

孫可佳
中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司

罐式集裝箱與人們的生活息息相關(guān)，并且隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制建設(shè)的日益完善，相關(guān)科學(xué)技術(shù)在得到了有力的經(jīng)濟(jì)支持下開始了十足而長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，并且相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)成果被應(yīng)用與罐式集裝箱的生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，取得了意想不到的收益和效果。尤其是在罐式集裝箱的焊接技術(shù)領(lǐng)域取得了十分重大的進(jìn)步，但是傳統(tǒng)的工藝技術(shù)與新興科技的結(jié)合方面依舊存在一定的磨合過渡期，在此期間傳統(tǒng)罐式集裝箱焊接技術(shù)工藝上的缺陷也都暴露無遺，因此本文主要分析了罐式集裝箱罐體的焊接技術(shù)，以期為相應(yīng)問題的解決提供一定的技術(shù)支持。

罐式集裝箱罐體；焊接技術(shù)；探討

罐式集裝箱罐體實(shí)際上是一種承壓的容器，對(duì)于石油等液態(tài)能源的運(yùn)輸以及食品中的液態(tài)產(chǎn)物的快捷性長(zhǎng)途運(yùn)輸都起到了一定的幫助作用，因此罐式集裝箱罐體與人們的生活緊密聯(lián)系著，也正因?yàn)榇耍覀儾判枰獙?duì)罐式集裝箱罐體的生產(chǎn)工藝有一個(gè)全方位的了解，進(jìn)而使得罐式集裝箱罐體的生產(chǎn)工藝能夠在新時(shí)代全新科技的革新下進(jìn)行一定的工藝轉(zhuǎn)型，從而能夠更好地為我們所服務(wù)。而罐式集裝箱罐體的焊接技術(shù)就是在這些工藝之中最為重要的環(huán)節(jié)，對(duì)這一環(huán)節(jié)的技術(shù)性革新有利于罐式集裝箱罐體工藝整體的全面進(jìn)步。

一、罐式集裝箱的概述

1.主要箱體結(jié)構(gòu)

這里所說的罐式集裝箱罐體結(jié)構(gòu)參數(shù)是依據(jù)國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而定，并交由有關(guān)生產(chǎn)部門依照具體參數(shù)嚴(yán)格設(shè)計(jì)而成，因此相關(guān)的參考值在誤差范圍內(nèi)可以被用來作為罐式集裝箱罐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參考。罐式集裝箱罐體一般來說有兩種規(guī)格，具體體現(xiàn)在高度的差異性上，較短的一種為3.048m，較長(zhǎng)的一種為6.096m，本質(zhì)上并無差別，僅作為裝運(yùn)貨物時(shí)的實(shí)際容量參考以及罐式集裝箱罐體生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)參考。罐體的封頭通常被設(shè)計(jì)為蝴蝶的形狀，一方面是為了美觀，另一方面是為了使封裝更具嚴(yán)密性。其余罐體結(jié)構(gòu)由剩下的罐體孔洞、原料的進(jìn)出口、便于測(cè)量罐內(nèi)實(shí)際情況的液壓計(jì)以及安全閥門等主要零部件構(gòu)成。

2.箱體技術(shù)性能

在罐式集裝箱罐體結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)層面，罐式集裝箱罐體采用的是混合型氣體保護(hù)層式焊接，通過一定的混合型氣體使得焊接方面的漏洞可以被縮小到忽略不計(jì)，在具體的焊接手法上首先焊接單面，然后在對(duì)兩個(gè)面的接口實(shí)施具體的焊接，使罐式集裝箱罐體結(jié)構(gòu)的形狀得以支撐起來，焊接工人們通常都會(huì)穿上工裝來實(shí)現(xiàn)焊接過程中的輔助保護(hù)，避免自身因焊接的火花而受到不必要的傷害。這種焊接方式可以被用于罐式集裝箱罐體結(jié)構(gòu)的大規(guī)模批量化生產(chǎn)環(huán)節(jié)體系之中。

3.箱體主要特點(diǎn)

罐式集裝箱的罐體是一種符合國(guó)際集裝箱標(biāo)準(zhǔn)系列的中等直徑的薄壁壓力容器，3.048m罐式集裝箱的罐體壁厚與直徑之比為2.25：1000，因此，要使壁厚6：4.5mm的罐體縱焊縫、環(huán)焊縫能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的單面焊雙面成形工藝，必須使罐體的圓度誤差< 0.05%，即直徑2000mm罐體的圓度<1mm，罐體縱焊縫、環(huán)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量b<0.5mm。對(duì)于這些特殊的工藝要求，沒有特殊的工裝是無法完成的。

二、罐式集裝箱罐體的具體焊接技術(shù)改進(jìn)措施

1.焊縫錯(cuò)邊量和焊接變形的調(diào)整

罐式集裝箱的罐體的焊接縫較脆弱，而焊接縫問題在任何焊接物中都普遍存在，這一弱點(diǎn)屬于焊接物的共性，并非罐式集裝箱的罐體所特有的缺陷。這一問題產(chǎn)生的主要原因在于對(duì)焊縫錯(cuò)邊的容量控制的不到位，一旦這一差值超過了容差范圍，相應(yīng)的焊接就會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷以及結(jié)構(gòu)形狀的誤焊變化，進(jìn)而也就會(huì)造成罐式集裝箱的罐體的局部變形，而變形就會(huì)使得罐式集裝箱的罐體所受自然張力變得不均勻，也就會(huì)間接引發(fā)罐式集裝箱的罐體整體性失衡的情況，同時(shí)這種情況的發(fā)生也會(huì)對(duì)罐式集裝箱的罐體的外觀協(xié)調(diào)性和美觀度產(chǎn)生一定的影響。能否減小焊縫錯(cuò)邊量和控制焊接變形取決于所用的壓緊方式和壓緊力的大小。對(duì)于鋼板，基準(zhǔn)平面采用一塊被加工過的厚鋼板；對(duì)圓形筒節(jié)，基準(zhǔn)面可以是被加工過的鋼環(huán)。按照這一思路，試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一套保證錯(cuò)邊量不超標(biāo)和控制焊接變形的工裝。

2.工藝試驗(yàn)的基準(zhǔn)調(diào)整

焊接方面應(yīng)該以罐式集裝箱的罐體的鋼化板狀原材料為基礎(chǔ)，實(shí)際數(shù)據(jù)可參考國(guó)家的罐式集裝箱的罐體標(biāo)準(zhǔn)值定為1000mmx600mmx24mm，通過一定的加工和數(shù)學(xué)化定位打孔技術(shù)進(jìn)而讓鋼化板狀材料以槽形固定在工作臺(tái)上。這一步驟至關(guān)重要，它決定著鋼板的單面成形槽能否由單面焊成雙面的罐式集裝箱罐體。在這一步驟之中，一定要在定位的環(huán)節(jié)對(duì)焊縫的間隙進(jìn)行明確的定位，同時(shí)讓兩塊將被接在一起加焊的鋼化版狀物通過這一工槽為模板焊接成形，進(jìn)而在通過一定的后期技工技術(shù)形成具體的罐式集裝箱的罐體，以為相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用所用，進(jìn)而從另一角度間接提升我國(guó)的工業(yè)運(yùn)輸能力，以促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)科技化的進(jìn)步。

3.焊接工藝參數(shù)的確立

為了獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量，試制小組對(duì)罐體的對(duì)接焊縫采用的單面焊雙面一次成形的混合氣體保護(hù)焊?；旌蠚怏w保護(hù)焊的熔滴過渡方式之一是短路過渡，飛濺小，表面成形光滑。由于混合氣體保護(hù)焊焊接電流密度大，電弧的熱量集中，因此焊接速度快，生產(chǎn)效率高。保護(hù)氣流還能對(duì)焊件起一定的冷卻作用，能有效地防止薄板燒穿。選配焊接工藝參數(shù)是混合氣體保護(hù)焊的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，參數(shù)選擇是否合理，尤其是匹配是否得當(dāng)，直接影響到焊縫的內(nèi)在質(zhì)量和外觀成形。

三、結(jié)束語

總而言之，罐式集裝箱的罐體的焊接技術(shù)對(duì)于罐式集裝箱的罐體的應(yīng)用來說至關(guān)重要，它關(guān)系著罐式集裝箱的罐體能否順利投入使用，也自然關(guān)系著因罐式集裝箱的罐體的順利使用而帶來的經(jīng)濟(jì)、科技變化與革新體系。因此罐式集裝箱的罐體的焊接技術(shù)的成熟化對(duì)于我國(guó)的發(fā)展是至關(guān)重要的，罐式集裝箱的罐體的順利焊接有利于當(dāng)下罐式集裝箱的罐體焊接技術(shù)的科技化革新，有利于使人們的生活更加便利，同時(shí)還有利于推動(dòng)我國(guó)工業(yè)運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。因此相關(guān)部門應(yīng)對(duì)罐式集裝箱的罐體的焊接技術(shù)的開發(fā)予以一定的重視，大力推動(dòng)相關(guān)事業(yè)的合理展開，進(jìn)而使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁向全新的領(lǐng)域。

[1]郎爽.罐式集裝箱的強(qiáng)度分析和液體晃動(dòng)模擬[D].北京化工大學(xué)，2010

[2]楊兵，蔣鳳如.罐式集裝箱應(yīng)力腐蝕及其防護(hù)措施[J].集裝箱化 2013

[3]宋著堅(jiān).鐵路危險(xiǎn)貨物罐式集裝箱運(yùn)輸安全技術(shù)條件研究[D].北京交通大學(xué)，2010

[4]劉雪梅.液體晃動(dòng)的數(shù)值模擬及不同慣性力加載方式對(duì)罐式集裝箱強(qiáng)度的影響[D].研究北京化工大學(xué)，2009