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摘要：装运危险品集装箱一般较普通集装箱要求严格，而装运硝酸集装箱，因为介质的特殊性，一般都需要带铝内村，而铝内村的制造检验工艺是否满足要求，直接影响集装箱的使用寿命。
关键词：硝酸装运；集装箱；制造检验
引言：本文主要从集装箱的生产制造过程来讲解装运硝酸集装箱中铝内衬的特殊制造检验工艺，并归纳了个工序的特点以及需要注意的事项，对生产此类特殊带铝内衬集装箱如何控制制造检验过程的风险有一定的帮助。
一、材料制造检验
1、外筒材料一般为16MnDR，此类材料主要在压力容器上使用，性能上比较成熟，材料检验方面，按常规制造检验即可。
2、铝内衬材料对集装箱的使用是比较少见的，所有材料检验方面有特别的地方。主要体现在如下方面：
1）包装标记、标贴是否完整，质量证明文件是否齐全；
2）外观质量，尤其铝合金质量较软，不可有划痕、应有特别的保护，外观应水纹一致，不可氧化及杂物、砂眼等缺陷；
3）铝合金成分检查，例如光谱仪，至少每炉批号进行一次抽查，检查化学成分是否与对应牌号标准相符；
4）因铝合金是特殊材料，应进行抗拉强度、延伸率检查。
二、焊接工艺评定
一般集装箱制造工厂碳钢、不锈钢焊接工艺基本能覆盖，但对铝合金特殊材料，初次使用时应进行焊接工艺评定，确保焊缝性能满足使用要求。焊接工艺评定应注意：
1、工厂应根据具体的产品和工厂制造特点选用焊接方法，一般可选氩弧焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、气焊等；
2、焊接材料的选用，选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，当需要时，其耐腐蚀性能不应低于母材相应要求，或力学性能和耐腐蚀性能满足设计文件规定的技术条件。
3、为保证焊缝金属的耐腐蚀性，母材为纯铝时，宜采用纯度不低于母材的焊丝；母材为铝镁合金或铝镁合金时，宜采用含镁量或含锰量不低于母材的焊丝。1060焊材推荐用ER1188，有时可用ER1100，ER4043、ER4047，具体可以根据装运介质特性以及所用。
4、焊工的培训。焊接工人的操作水平，较为重要。因为工艺评定是不允许有裂纹、未熔合、未焊透，而铝材和碳钢、不锈钢的膨胀系数不一样，焊工控制焊缝熔合手法不一样，这就对焊工要求应具备一定操作水平，焊缝才能达到理想效果。
三、装配、焊前准备
铝材表面容易氧化，密度相对碳钢、不锈钢低，表面容器被划伤影响板材使用性能，所以要求现场操作的规范性，具体操作应注意一下方面：
1）装配时应焊件装配应准确，如果装配不良时，应考虑换部件，而不得强行组对，以避免造成过大的应力。在正式焊接前应对坡口尺寸进行检查，合格后方可施焊。
2）焊件组对时在应力集中处（如焊缝交叉处和工件上的转角处等）尽量避免进行定位焊，
3）铝材坡口加工应采用机械方法（含剪切），坡口表面应呈银白色的金属光泽；必要时对坡口及两侧不少于50 mm范围内进行100%PT。
3）氩气纯度非常关键，纯度如果不够，焊缝会产生大量的黑烟、氧化气泡、焊缝金属不稳定等缺陷。所以应氩气≥99.99%，露点≤-55℃。当瓶装氩气的压力≤0.5Mpa时不宜使用。（氩气内含氮量≥0.04%，否则焊缝表面上会产生淡黄色或草绿色的氮化镁及气孔；含氧量≥0.03%，否则熔池表面上可发现密集的黑点、电弧不稳和飞溅较大；含水量≥0.07%，熔池将沸腾并焊缝内产生气孔）。
4）不同牌号的铝材相焊时，当图纸和工艺都没有规定时，按耐腐蚀性能较好和强度级别较低的母材去选择焊丝材料。采用合理的焊接工艺对于防止热裂纹的产生也是有利的和必要的。具体可以参考铝内村的制作按JB/T4734-2002《铝制焊接容器》的要求评定。另外，焊丝、坡口表面及其两侧不少于50 mm范围内必须进行表面清理（包括去表面氧化膜、鳞片、污染和不合格的氧化色）清理时也应注意不要把氧化膜以压入母材内，因此清理时不要太用力；但不准用砂轮或普通砂纸打磨，因为铝材很软而导致砂粒留在铝材里，焊后就易产生气孔和夹渣等缺陷。
5）.铝焊接变形和焊时易产生塌陷，因此在焊前应有针对性地制作夹具和垫板。采用夹具时一般零件正反面都需要夹紧，并且夹具的刚性和夹紧力大小要适中，因为过小取不到控制变形作用，过大则焊缝拘束度太强易导致焊缝开裂，夹紧力按350Kg/100mm为宜。
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6）焊接前焊接材料应严格按工艺进行保管使用。
四、焊接过程
铝材最大的特点就是密度低、较软、膨胀系数高等，所以，焊接时容易开裂，这就要求焊接时应严格按工艺，并在焊接过程进行控制，注意事项如下：
1）用手工钨极氩弧焊焊接铝材一般都使用交流，以便产生阴极雾化的作用；熔化极氩弧焊则用直流反接。
2）焊前预热：由于铝材导热性能很强，因此一般手工钨极氩弧焊焊接大于10mm厚度时，焊前都应预热，但不超过100℃，焊时层间温度也不超过100℃。可视具体情况用火焰或远红外线板进行加热。
3）在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合。因此，为保证焊接质量，焊接前必须严格清理焊件表面的氧化物；焊接接头中的气孔是铝及合金焊接时易产生的另一个常见的缺陷，氢是熔焊时产生气孔的主要原因。铝及铝合金时的液体熔池很容易吸收气体，高温下溶入的大量气体，在焊后冷却凝固过程中来不及析出，而聚集在焊缝中形成气孔。弧柱气氛中的水分，焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊缝气体中氢的主要来源，因此焊接前必须严格清理，并合理选择焊接工艺防止气孔的产生。
3）.一条焊缝应尽量一次焊完，不得已中途停焊后重新焊接时，应重叠10~20 mm。多层焊缝在进行下一道焊缝前，对前道焊缝进行表面颜色检查，只允许银白色；并彻底清除表面污染、夹渣等缺陷。弧坑应填满，接弧处应熔合焊透。
4）焊接过程中定位焊点开裂，造成板边错位或间隙变化，应立即停止焊接，经修复后才能继续施焊。定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，否则必须清除重焊。
5）焊接纵缝时，必须在焊件两端放置引弧板和退弧板，引弧板和退弧板采用与被焊件相同牌号和厚度的铝材，焊接环缝时尽量避免产生弧坑。
6）对于会熔入永久焊缝的定位焊缝必须保证焊透和清除其表面的氧化层（只允许银白色），并使焊缝两端平滑过渡以便于接弧，否则就应修整。在冷态零件上施焊时，电弧应在始焊稍作停留一下，待母材边缘开始熔化时，再及时加丝焊接，以保证始焊点焊透。
7）在焊接过程中，应先钢丝刷清理上层焊缝表面的黑灰和氧化物。焊时注意处理火口，即收弧处。引弧可在离焊接始端10~20mm，再迅速回始端焊接，第一层采用直线焊接，为了获得良好的成形，其它层焊时可以横向摆动，并在两侧稍停一下，以便熔合。
五、焊缝的探伤
1）铝材的探伤铝卡具和拉筋的临时固定连接焊缝拆除后的焊痕等进行100%PT。
2）铝材表面补焊焊缝进行100%PT。A、B类焊缝一般进行100%RT。
3）容器上的C、D类焊接接头进行100%PT。
4）其他探伤比例以及要求按规范要求进行
六、法兰、凸缘等附件的安装
法兰、凸缘等附件一般也都是有铝内衬材料的，制造检验工厂更需要注意：
1）一般外层碳钢与铝内村附件表面应紧密结合，保证间隙；
2）对外层的碳钢安装铝内村附件时应将接触的焊缝打磨平整，不因有焊缝余高影响后续铝内村的安装，尤其飞溅、杂物等对铝内村有损伤的缺陷存在；
3）铝内村附件焊接时应进行必要的保护，尤其点焊间距和点焊接质量应严格按工艺进行。
七、筒体的压力试验以及氨检漏试验
1、氨检漏
按工艺事先在罐内进行焊缝的密封处理（湿润的试纸），然后进行氨气进行检漏，一般使用无水乙醇和酚酞配比好的混合液体，如果渗漏会出现明显的发红点的气孔出现。
2、水压试验4、气密性试验。
严格集装箱制造检验的水压、气密试验的工艺进行试验，试验后进行罐内铝铝内村以及附件进行检查，没有异常、没有压力降即可。
八、总结
1、装运危险品集装箱独有严格的检验规范，而装运硝酸的集装箱，一般都是在包装集装箱强度的碳钢筒节内加铝内衬，本人根据集装箱制作的工序，全方面讲解了铝内衬制造检验工艺的特殊性。
4、本文梳理探讨的仅是铝内衬的特殊制造检验工艺，其它常规的集装制造检验细节方面的落实需要相呼应规范要求进行。
参考文献
[1]中国船级社《集装箱检验规范》（2016）
[2]中国船级社《材料与焊接规范》2015
[3]JB／T4734-2002铝制焊接容器
论文作者:龙志意
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/11
标签：集装箱论文; 气孔论文; 表面论文; 材料论文; 内衬论文; 铝材论文; 工艺论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;