罐箱管系采用 SA312 TP304 和 SA312M TP316L 不锈钢,项目组所设计的内容器是用于应变强化的奥氏体不锈钢低温压力容器,由于其用以储存低温液体,服役温度较低,且要经过应变强化因此必须要保证焊接接头的低温韧性。因此,在焊接过程选择焊丝时,应该遵循基本原则为焊缝金属与母材等成分原则。同时,还考虑到以下几点: (1)焊接材料的选择要具有匹配性,依据奥氏体不锈钢的牌号、工作温度、接触介质及焊缝力学性能的要求来选的焊材。 (2)考虑到不同焊接方法和工艺对焊接对焊缝金属合金化的影响,不同的焊接方法具有不同的特征,焊接热源的作用对焊缝的合金化也有不同影响。(3)对所使用的焊接材料进行工艺评定试验,对化学成分进行严格验收。(4)按照技术条件规定确定合金化程度,选择与母材化学成分相当或超合金化焊接材料。在焊缝化学成分要求较为严格时,要选用超合金化材料,甚至采用镍基合金焊材进行焊接。(5)清楚各合金元素对焊缝焊的影响,严格控制硫、磷等有害杂质,以获得较理想的焊缝组织。
1 项目组根据罐体材料及结构特点,采用先进高效的深熔氩弧焊工艺,考察三种不同条件下焊缝的强度、断口形貌、塑性、韧性、金相组织、晶粒度、夹渣变化,结果表明:高效深熔氩弧焊焊接技术实现了塑性、韧性和强度的理想组合,焊接质量、效率显著提升,降低了焊接成本,解决了高技能焊工资源稀缺的影响,为应变强化压力容器的高效焊接提供了一种新方法。
2 采用应力控制设计方法,在保证内容器筒体膨胀量满足套合尺寸需求的前提下,实现了内容器罐体的轻量化,通过实验验证,罐体满足不同设计压力、不同规格尺寸情况下的容积、重量、工艺性能上的最优组合,为同类罐体的设计提供示范。
项目组由中船澄西船舶修造有限公司徐深泉等多名专家组成,项目组通过优化液化工业气体罐箱技术,研发出典型规格的多用途罐箱,在同类产品中取得竞争优势,将基于应变强化等工艺工法,提升单体容积、降低产品重量,优化产品结构,以提升在同类产品中经济效益,从而提高市场竞争力。项目组在核心技术知识产权方面取得较大成果。截止目前,20 英尺低温液体罐式集装箱已申请了“一种低温液体罐式集装箱筒体的应变强化检测装置”等专利 10 项,其中发明专利 5 项,其中有“一种低温液体罐式集装箱筒体防波板检测修边一体化工装”等 4 项专利获得授权。
评价单位:“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会)
评价时间:2023-10-07
综合评价
本项目通过优化液化工业气体罐箱技术,研发出典型规格的多用途罐箱,在同类产品中取得竞争优势,将基于应变强化等工艺工法,提升单体容积、降低产品重量,优化产品结构,以提升在同类产品中经济效益,从而提高市场竞争力。
该项目投入时间较长,虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控,技术含量较高,与同类系统相比竞争优势较大。
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