Pri izdelavi konstrukcij na morju, varjenjeJeklo visoke-trdnosti S690se običajno izvaja pod nadzorom večjih klasifikacijskih zavodov, kot so DNV, Lloyd's Register, Bureau Veritas in ABS.
Te organizacije so vzpostavile celovite sisteme pravil z minimalnimi tehničnimi pragovi za zagotavljanje strukturne celovitosti in operativne varnosti v težkih morskih okoljih.
Čeprav so temeljne zahteve, ki jih določajo ti klasifikacijski organi, v veliki meri usklajene, doseganje skladnosti v-dejanski proizvodnji zahteva znatne izkušnje z varjenjem, strog nadzor postopka in izbiro ustreznega potrošnega materiala-zlasti za jeklene konstrukcije S690 na morju.
Minimalne mehanske zahteve za zvar
Vsi dodatki za varjenje, ki se uporabljajo za jekla S690 pri uporabi na morju, morajo izpolnjevati ali presegati spodaj navedene mehanske lastnosti:
| Lastnina | Minimalna zahteva | Tipično pričakovanje na morju |
|---|---|---|
| Natezna trdnost | Večji ali enak 770 MPa | 770–860 MPa |
| Moč tečenja | Večji ali enak 690 MPa | Večji ali enak 690 MPa |
| Raztezek | Večji ali enak 17 % | 17–22% |
| Charpy V-udarec z zarezo (-40 stopinj) | Večji ali enak 69 J | 70–90 J |
Te vrednosti so ključnega pomena za zagotovitev zadostne-nosilnosti, odpornosti proti razpokam in žilavosti pri nizkih-temperaturnih pogojih na morju.
Rešitve potrošnega materiala za varjenje za jeklo S690
Polnjena žica- z rutilnim talilom – CEWELD AA R690
CEWELD AA R690 je brezšivna polnjena žica s polnjenim-rutilnim talilom, posebej zasnovana za morska jekla S690 in HY100. Žice s polnjenjem s polnjenjem so zelo priljubljene med varilci zaradi njihovih stabilnih lastnosti obloka in širokega razpona prenosa pršenja.
Ključne značilnosti:
Odlična stabilnost obloka in gladek prenos kovine
Optimalno območje varilnega toka: 180–270 A
Primerno za visoko{0}}tokovno pozicijsko varjenje
Običajni položajni tok PF: ~240 A (v primerjavi s ~120 A za polno žico)
Integriran sistem žlindre, ki podpira navpične in pozicijske zvare
Zaradi tega je AA R690 posebej primeren za kompleksne strukture na morju, kjer je prestavljanje velikih komponent nepraktično.
Polnjena žica s kovinsko-žico (MCAW) – CEWELD AA M690
CEWELD AA M690 je brezšivna varilna žica s kovinsko-jedrom, razvita za jekla S690 z visoko trdnostjo-offshore. Glavna prednost žice s kovinskim-jedrom je njena vrhunska učinkovitost nanašanja.
Tehnične prednosti:
10–20 % večja stopnja nanosa v primerjavi s polno žico
Izboljšana gostota toka zaradi zlahka taljivega kovinskega prahu
Izboljšano obnašanje zvarnega bazena pri močenju
Omogoča višje potovalne hitrosti
Omogoča nadzor nad časi ohlajanja T8/5, ki so ključni za ohranjanje žilavosti zvarov S690
AA M690 se pogosto izbere, kadar sta produktivnost in natančen nadzor vnosa toplote enako pomembna pri proizvodnji na morju.
Polna GMAW žica – CEWELD ER 110 Ti
Z napredkom sodobnih inverterskih-napajalnih virov in digitalno nadzorovanih karakteristik obloka se je vrzel v zmogljivosti med polnimi in polnjenimi žicami zmanjšala.
CEWELD ER 110 Ti (ER 110 S-1) ponuja:
Izboljšana stabilnost obloka z digitalnim nadzorom obloka
Izboljšano močenje v primerjavi z običajnimi polnimi žicami
Bistveno zmanjšano tveganje pomanjkanja--fuzijskih napak
Mehanske lastnosti, primerne za jekla S690–HY100
Kljub tem izboljšavam so polne žice še vedno manj prevladujoče pri varjenju na morju zaradi omejitev odobritve in izzivov pri pozicijskem varjenju.
Primerjava vrst varilnih žic za jeklo S690 na morju
| Vrsta žice | Stopnja nanosa | Pozicijsko varjenje | Stabilnost obloka | Offshore odobritve | Tipična uporaba |
| polnjen s polnjenjem (FCAW) | Zelo visoko | Odlično | Odlično | Splošno odobreno (DNV/LR) | ~95 % varjenje na morju |
| S kovinskim-jedrom (MCAW) | Visoko (+10–20 %) | Dobro | Zelo dobro | Splošno odobreno | Osredotočen-na produktivnost |
| Polna žica (GMAW) | Zmerno | Omejeno | Dobro (digitalni lok) | Omejeno | Nadzorovana okolja |
Zakaj polnjena žica s polnjenjem prevladuje pri varjenju S690 na morju (≈95 %)
Žice za varjenje s polnjenjem s polnjenjem ostajajo prednostna izbira za proizvodnjo jekla S690 na morju zaradi naslednjih dejavnikov:
Velike strukture na morju je težko ali nemogoče zasukati v-položaje za ročno varjenje
Zahteve glede kakovosti in žilavosti na morju so zahtevne in jih je težko doseči dosledno s trdnimi žicami
Žice s polnjenjem s polnjenjem- kažejo bistveno manj napak pri lepljenju in taljenju
Večina trdnih žic nima popolnih odobritev na morju (DNV, Lloyd's itd.)
Večja produktivnost:
Do 200 % učinkovitost nanašanja pri pozicijskem varjenju
~120 % učinkovitost pri-ročnem varjenju
Izboljšano obnašanje obloka poveča delovni cikel varilca za več kot ali enako 5 %, kar zmanjša utrujenost in predelavo
Za gradnjo na morju, ki vključuje potrošni material za varjenje iz visoko-trdnega jekla S690, polnjenega-s polnjenim in kovinskim-jedrom, zagotavlja optimalno ravnovesje med mehansko zmogljivostjo, žilavostjo, produktivnostjo in skladnostjo z zahtevami klasifikacijskega zavoda.
Medtem ko so se polne žice izboljšale s tehnologijo digitalnega obloka, ostajajo polnjene žice s polnjenjem-industrijski standard za varjenje S690 na morju zaradi njihove vrhunske zmogljivosti položaja in dokazane zanesljivosti.
V: Nadzor dovoda toplote je kritičen pri varjenju jekla S690.
O: Ker je jeklo S690 dobavljeno v kaljenem in popuščenem stanju, lahko čezmeren vnos toplote med varjenjem povzroči zmehčanje toplotno -prizadete cone (HAZ).
Če ni ustrezno nadzorovano, lahko to mehčanje zmanjša efektivno mejo tečenja v bližini zvara, kar spodkopava prvotne predpostavke o načrtovanju. Zato so pri varilnih postopkih običajno določene stroge omejitve vnosa toplote, temperature med prehodi in hitrosti hlajenja.
V: Razpoke,-ki jih povzroča vodik, so ključno tveganje pri varjenju S690.
O: Čeprav ima S690 razmeroma nizko vsebnost ogljika, njegova visoka stopnja trdnosti poveča dovzetnost za hladno pokanje s-vodikom. Za zmanjšanje tega tveganja so obvezni potrošni materiali za varjenje z nizko-vodikovo vsebnostjo in morda bo potrebno predgretje, odvisno od debeline plošče, zadrževanja spoja in pogojev okolja. V priobalnih in težkih-strukturah je nadzor vodika pogosto bolj kritičen kot samo temperatura predgretja.
V: S690QL in S690QL1 se razlikujeta predvsem po zahtevah glede nizkih-temperaturnih vplivov.
O: Primarna razlika med S690QL in S690QL1 je v njunih temperaturah preskusa udarca v Charpy V-zarezo. S690QL običajno zahteva preskus udarca pri –40 stopinjah, medtem ko je S690QL1 preizkušen pri –60 stopinjah.
Zaradi tega je S690QL1 primernejši za uporabo v arktičnih, morskih ali hladnih-območjih, kjer je lomna žilavost pri nizkih temperaturah kritičen konstrukcijski parameter.
V: Uporaba S690 omogoča zmanjšanje teže, vendar povečuje disciplino izdelave.
O: Z vidika strukturne zasnove S690 omogoča znatno debelino plošče in skupno zmanjšanje teže v primerjavi z jekli S355 ali S460. Vendar pa ti prihranki nastanejo na račun strožjega nadzora izdelave.
Varilne postopke, ravni inšpekcijskih pregledov in usposobljenost upravljavca je pogosto treba nadgraditi, da bi v celoti izkoristili prednosti jekla visoke-trdnosti brez ogrožanja varnosti.
