Anforderungen an die Herstellung und das Schweißen von Marinebollarden

1. Anforderungen an die Schweißvorbereitung

• Schweißmaterialien (Schweißstäbe, -drähte, -pulver) müssen mit dem Grundmaterial des Pollers kompatibel sein und mit Qualitätszertifikaten versehen sein. Sie müssen vor Gebrauch gemäß den Produktanweisungen getrocknet und in einem Isolierbehälter zur sofortigen Verwendung gelagert werden, um Feuchtigkeit oder Verschlechterung zu vermeiden. Für wichtige Schweißteile sind niedrigwasserstoffhaltige Elektroden zu verwenden, um Schweißrisse zu verhindern.
• Das Grundmaterial (Stahlplatte, Schmiedeteil) des Pollers muss frei von Defekten wie Rissen, Einschlüssen und Korrosion sein. Vor dem Schweißen müssen die Schweißoberfläche, die Nut und der umliegende Bereich von 20-30 mm gründlich gereinigt werden, um Öl, Rost, Zunder und andere Verunreinigungen zu entfernen und sicherzustellen, dass die Schweißoberfläche trocken und sauber ist.
• Schweißer müssen die Qualifikationsprüfung bestehen und über eine gültige Bescheinigung verfügen und dürfen nur innerhalb des Rahmens ihrer zugelassenen Qualifikationen schweißen. Bei der erstmaligen Verwendung von Stahl, Schweißmaterialien und Schweißverfahren muss eine Schweißprozessqualifizierung durchgeführt werden, um die Schweißprozessparameter zu ermitteln.
• Die Schweißnut muss gemäß den Konstruktionszeichnungen und einschlägigen Normen (z. B. CCS "Rules for Classification of Steel Sea-Going Ships") bearbeitet werden, und die Nutgröße, der Winkel und der Montageabstand müssen die Anforderungen erfüllen, um eine vollständige Durchschweißung der Schweißnaht zu gewährleisten. Der Montageabstand muss gleichmäßig sein, und die Fehlstellung darf den zulässigen Bereich der Norm nicht überschreiten.
• Wenn die Umgebungstemperatur unter 0 °C liegt, sind Vorwärmmaßnahmen zu treffen. Die Vorwärmtemperatur ist durch Prozessversuche zu ermitteln, und der Vorwärmbereich muss mehr als das 1,5-fache der Werkstückdicke auf beiden Seiten der Schweißnaht betragen und mindestens 100 mm betragen. Bei Windstärken über Stufe 4 sind Windschutzmaßnahmen zu treffen, um die Schweißqualität nicht zu beeinträchtigen.

2. Anforderungen an die Schweißarbeiten vor Ort

• Die Schweißarbeiten müssen strikt gemäß den genehmigten Schweißprozessspezifikationen (WPS) durchgeführt werden, und der Schweißstrom, die Spannung, die Schweißgeschwindigkeit und die Lichtbogenlänge müssen streng kontrolliert werden. Die Lichtbogenlänge von Säureelektroden sollte im Allgemeinen 3-4 mm betragen, und die von alkalischen Elektroden 2-3 mm, um eine gleichmäßige Schweißnahtdicke und -breite zu gewährleisten.
• Für alle Schweißnähte des Pollers muss eine kontinuierliche Schweißung durchgeführt werden; Punkt-, Intervall- und Fehlnahtschweißungen sind strengstens untersagt. Bei langen Schweißnähten (länger als 1 m bei manueller Lichtbogenschweißung) sind segmentierte Rückschweißungen oder Skip-Schweißungen anzuwenden, um Schweißverformungen zu reduzieren. Die Stöße jeder Schweißlage müssen um mindestens 30 mm versetzt sein.
• Bei Kehlnähten und Stumpfnähten des Pollers (z. B. Verbindung zwischen Pollerkörper und Basis, Verbindung zwischen Pollerkappe und Körper) muss eine vollständige Durchschweißung erfolgen, um die Schweißfestigkeit zu gewährleisten. Die Kehlnahtgröße darf nicht kleiner als 1/4 der Dicke des dünneren Grundmaterials sein, und die zulässige Abweichung der Kehlnahtgröße beträgt 0-4 mm.
• Während des Schweißens muss der Schweißwinkel angemessen angepasst werden. Wenn die Dicke der beiden Werkstücke gleich ist, beträgt der Winkel zwischen der Schweißelektrode und dem Werkstück 45°; wenn die Dicke ungleich ist, wird der Winkel zwischen der Elektrode und dem dickeren Werkstück entsprechend erhöht, um eine ausreichende Verschmelzung der Schweißnaht mit dem Grundmaterial zu gewährleisten.
• Das Zünden und Beenden des Lichtbogens muss standardisiert erfolgen. Das Zünden des Lichtbogens muss auf der Zündplatte oder im Bereich der Schweißnaht erfolgen, und zufälliges Zünden auf der nicht-nahtigen Oberfläche des Pollers ist verboten. Beim Beenden des Lichtbogens muss die Lichtbogenvertiefung vollständig gefüllt werden, und der Lichtbogen muss in entgegengesetzter Richtung zum Schweißen zurückgezogen werden, um Lichtbogenvertiefungsrisse und Untergrabungen zu vermeiden. Nach dem Schweißen muss die Zündplatte durch Gasschneiden abgetrennt und plan geschliffen werden.
• Bei Mehrlagen-Schweißungen muss die Schweißrichtung jeder Lage von Schweißraupen gleich sein, und die Schlacke muss nach jeder Lage Schweißung gründlich gereinigt werden, bevor die nächste Lage geschweißt wird, um Schlackeneinschlüsse zu vermeiden. Die Zwischenlagentemperatur muss gemäß den Prozessanforderungen kontrolliert werden, um Schweißrisse zu verhindern.
• Bei symmetrischen Strukturen des Pollers muss eine symmetrische Schweißung angewendet werden, und zwei Schweißer müssen synchron schweißen, um Schweißverformungen zu reduzieren. Die gesamte Schweißreihenfolge muss dem Prinzip folgen, von der Mitte nach außen und von der Mitte der Schweißnaht zu beiden Enden zu schweißen.

3. Anforderungen an die Schweißqualitätsprüfung

• Visuelle Inspektion: Nach dem Schweißen muss die Schweißnaht sauber und frei von Schweißschlacke und Spritzern sein. Die Schweißoberfläche muss glatt und kontinuierlich sein, ohne Defekte wie Risse, Poren, Schlackeneinschlüsse, Untergrabungen, unvollständige Durchschweißung und nicht gefüllte Lichtbogenvertiefungen. Die Form der Schweißnaht muss regelmäßig sein, und der Übergang zwischen der Schweißnaht und dem Grundmaterial muss glatt sein, ohne offensichtliche Stufen.
• Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP): Wichtige Schweißnähte (z. B. voll durchgeschweißte Nähte des Pollerkörpers und der Basis) müssen gemäß den Anforderungen der Klassifikationsgesellschaft (CCS/BV/LR usw.) und der Konstruktionszeichnungen einer zerstörungsfreien Prüfung unterzogen werden. Die Ultraschallprüfung (UT) ist die Hauptmethode, und die Röntgenprüfung (RT) wird angewendet, wenn die Ultraschallprüfung keine Defekte feststellen kann. Die Prüfklasse muss den Anforderungen von GB11345 oder GB3323 entsprechen, und das Prüfverhältnis für primäre voll durchgeschweißte Nähte muss 100 % betragen.
• Maßprüfung: Nach dem Schweißen müssen die Gesamtabmessungen, die Vertikalität, die Ebenheit und die Positionsabweichung des Pollers geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie mit den Konstruktionszeichnungen übereinstimmen. Die Elliptizität des Pollerkörpers muss streng kontrolliert werden, und spezielle Werkzeuge können bei Bedarf zur Korrektur verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Gesamtgenauigkeit den Standards entspricht.
• Schweißfestigkeitsprüfung: Stichprobenartige Prüfungen müssen gemäß dem festgelegten Verhältnis durchgeführt werden. Die Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit und andere Leistungskennzahlen der Schweißnaht dürfen nicht unter dem Mindestwert des Grundmaterials liegen. Die Prüfplatten-Schweißqualifizierungsrate darf nicht weniger als 95 % betragen.

4. Anforderungen an die Nachbearbeitung nach dem Schweißen

• Nach dem Schweißen müssen die Schweißschlacke, Spritzer und Schweißspuren auf der Oberfläche des Pollers gründlich gereinigt werden, und die Schweißnaht und ihr umliegender Bereich müssen geschliffen und poliert werden, um die Oberfläche glatt und mit dem Gesamterscheinungsbild des Pollers konsistent zu machen.
• Für Schweißnähte, die die Prüfung nicht bestehen, müssen diese gekennzeichnet und Reparatur-Schweißarbeiten gemäß den Reparaturprozessspezifikationen durchgeführt werden. Die Anzahl der Reparatur-Schweißungen darf die vom Standard zulässigen Zeiten nicht überschreiten, und nach der Reparatur-Schweißung muss eine erneute Prüfung durchgeführt werden, bis sie qualifiziert ist. Der Reparaturprozess muss detailliert aufgezeichnet werden.
• Für dickwandige Poller oder wichtige Schweißnähte muss eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen durchgeführt werden, um Schweißspannungen zu beseitigen, die Zähigkeit der Schweißnaht zu verbessern und Schweißrisse zu verhindern. Die Wärmebehandlungstemperatur und die Haltezeit müssen je nach Grundmaterial und Schweißverfahren ermittelt werden, und die Aufzeichnungen der Wärmebehandlung müssen vollständig aufbewahrt werden.
• Nach der Nachbearbeitung muss die Oberfläche des Pollers rechtzeitig mit einer Korrosionsschutzbeschichtung versehen werden. Die Beschichtung muss gleichmäßig und dicht sein, ohne Blasen, Abplatzer oder andere Defekte, um die Korrosionsbeständigkeit des Pollers in der Meeresumgebung zu verbessern.