CN112589238A - 一种提高lng船cm节点疲劳强度的方法 - Google Patents

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杨光
张权
陈辉
邹双全
张伟
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Abstract

本发明涉及一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，该方法包括：S1、确定氩弧焊重熔区域，对氩弧焊重熔区域及该区域两侧进行清理；S2、对重熔区域进行焊前预热，预热温度在100‑120℃；S3、在氩弧焊重熔位置利用钨极氩弧焊进行重熔焊接；S4、氩弧焊重熔区域进行MT100％检测，并采用取形规进行外观测量，并对数据进行记录；S5、检测重熔区域焊接质量，对不合格区域重新进行钨极氩弧焊重熔焊接。本发明利用钨极氩弧焊将CM节点趾端的应力区域扩大，使焊缝与母材之间形成平滑过渡，降低应力集中，提高疲劳强度。

Description

一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法
技术领域
本发明涉及船舶建造领域，具体涉及一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法。
背景技术
液化天然气船(简称LNG船)在全球液化天然气运输方面起着越来越大的作用，LNG船液货舱作为运输天然气的核心，CM节点则是液货舱中重要的强度节点，典型节点是船舶建造上重要的施工要点，在组立、总组和搭载过程中都会涉及典型节点的装配焊接。典型的CM节点按照设计图纸借助100mm检验线和装配间隙进行手工装配，并且通过多层多道焊完成的焊接，通过坡口反面的碳刨清理根部缺陷后再次进行焊接，以保证节点焊接内部的质量。
LNG船液货舱内节点形式复杂多样，对于CM节点的趾端打磨精度要求严格，在NO.1/2/12#CM节点每档强力肋板纵桁前后300mm需要进行趾端光滑过渡，非常高的打磨精度标准，趾端打磨弧度较大，对每个施工人员都是技术和耐性都提出非常高的要求，且打磨期间，由于面罩和环境的影响，以及每个操作人员的各体差异性较大，达不到整体的一次性合格，打磨工作时间较长且返工率很高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，利用钨极氩弧焊将CM节点趾端的应力区域扩大，使焊缝与母材之间形成平滑过渡，降低应力集中，提高疲劳强度，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，该方法包括以下步骤：
S1、待无损检验和目视检查结束后，根据施工图纸确认LNG船CM节点应力集中区域，确定氩弧焊重熔区域，对氩弧焊重熔区域及该区域两侧进行清理；
S2、对重熔区域进行焊前预热，预热温度在100-120℃；
S3、在氩弧焊重熔位置利用钨极氩弧焊进行重熔焊接；
S4、氩弧焊重熔区域进行MT100％检测，并采用取形规进行外观测量，并对数据进行记录；
S5、检测重熔区域焊接质量，对不合格区域重新进行钨极氩弧焊重熔焊接。
进一步地，S1中，清理时清除氩弧焊重熔区域及该区域两侧50mm范围内的氧化物、铁锈、水分、油污。
进一步地，S5中，重新进行钨极氩弧焊重熔焊接前，对检测不合格的重熔区域进行焊接填满。
进一步地，利用钨极氩弧焊进行重熔焊接时焊接电流在90-100A，焊接速度在6-9cm/min。
进一步地，钨极氩弧焊重熔焊接时焊枪与母材的夹角为60-90°，同焊枪与重熔方向呈不超过10°的夹角。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.钨极氩弧焊重熔电弧燃烧稳定，热量集中，热影响区域窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小，容易实现机械化和自动化；
2.钨极氩弧焊重熔得到致密、透度均匀、无飞溅、表面光滑整齐、质量高的焊接接头，不易产生焊瘤、未熔透和凹陷等缺陷；
3.钨极手工氩弧焊为明弧连续施焊，操作、观察方便，效率较高，变形小，焊接接头变形量小，残余应力减少；
4.可以将CM节点趾端的应力区域扩大，使焊缝与母材之间形成平滑过渡，降低应力集中，提高疲劳强度，完成的质量达到应用的要求，并且适合普及使用。
附图说明
图1是本发明提高LNG船CM节点疲劳强度的方法流程图。
图2是本发明中焊枪角度示意图。
图中，1、焊枪；2、母材；3、焊趾；4、摆动幅度；5、焊缝。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：
一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S1、待无损检验和目视检查结束后，根据施工图纸确认LNG船CM节点应力集中区域，确定氩弧焊重熔区域，对氩弧焊重熔区域及该区域两侧进行清理50mm范围内的氧化物、铁锈、水分、油污，清理完成后打磨光顺；
S2、对重熔区域进行焊前预热，预热温度在100-120℃；
S3、在氩弧焊重熔位置利用钨极氩弧焊进行重熔焊接，为了减少零件结构形状和尺寸的突变或者使其变化更加平滑和均匀，通过钨极氩弧焊来增加趾端过渡处的圆角半径，减小相邻界面处的刚性变化，如图2所示，焊枪1与母材2的夹角为60-90°，重熔位置距离焊缝5在0.5-1.5mm，焊枪与重熔方向呈不超过10°的夹角，重熔焊接时焊接电流在90-100A，焊接速度在6-9cm/min；焊接时焊枪1一般位于焊趾3位置5-10mm，焊接时摆动幅度4在1-2mm，并保持重熔部位的洁净，直至焊接完成；焊接过程中，在焊道弧坑前6mm位置重新起弧。
S4、氩弧焊重熔区域进行MT100％检测，并采用取形规进行外观测量，并对数据进行记录；
S5、检测重熔区域焊接质量，质检人员进行验收，对不合格区域重新进行钨极氩弧焊重熔焊接，重新进行钨极氩弧焊重熔焊接前，对检测不合格的重熔区域进行焊接填满。
通过上述方法对CM12#节点趾端重熔，时间较之前纯打磨趾端缩短2天(之前打磨需要4天完成)，返修率由65％降至5％，无损探伤MT合格率90％提高到99％，质量明显提高，大大缩减LNG船液货舱的完工周期
本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、待无损检验和目视检查结束后，根据施工图纸确认LNG船CM节点应力集中区域，确定氩弧焊重熔区域，对氩弧焊重熔区域及该区域两侧进行清理；
S2、对重熔区域进行焊前预热，预热温度在100-120℃；
S3、在氩弧焊重熔位置利用钨极氩弧焊进行重熔焊接；
S4、氩弧焊重熔区域进行MT100％检测，并采用取形规进行外观测量，并对数据进行记录；
S5、检测重熔区域焊接质量，对不合格区域重新进行钨极氩弧焊重熔焊接。
2.根据权利要求1所述的一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，其特征在于，S1中，清理时清除氩弧焊重熔区域及该区域两侧50mm范围内的氧化物、铁锈、水分、油污。
3.根据权利要求1所述的一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，其特征在于，S5中，重新进行钨极氩弧焊重熔焊接前，对检测不合格的重熔区域进行焊接填满。
4.根据权利要求1所述的一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，其特征在于，利用钨极氩弧焊进行重熔焊接时焊接电流在90-100A，焊接速度在6-9cm/min。
5.根据权利要求1所述的一种提高LNG船CM节点疲劳强度的方法，其特征在于，钨极氩弧焊重熔焊接时焊枪与母材的夹角为60-90°，同焊枪与重熔方向呈不超过10°的夹角。
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