大型LNG低溫儲罐吊頂是低溫儲罐的主要構(gòu)造，其作用是承載罐頂?shù)谋＠洳牧?。吊頂將罐?nèi)空間與罐頂隔開，體交換量降至較低。吊頂材質(zhì)為鋁合金，從而減少兩者間的對流，使蒸發(fā)氣具有強(qiáng)氧化性。焊接時(shí)，熱裂紋傾向性大、整體變形控制難度高。

由于大型LNG低溫儲罐對焊接接頭的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，因此，對5083鋁合金的焊接方法選用交流手工鎢氫弧焊。

手工鎢氫弧焊是用飾鎢棒作為電，氫氣進(jìn)行保護(hù)的焊接方法，這種焊接方法由于電弧是在氫氣中進(jìn)行燃燒，因此具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)氫氣具有的保護(hù)作用，能地隔絕周圍空氣。它本身既不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，使得焊接過程中熔池的冶金反應(yīng)簡單易控制，因此為獲得的焊縫提供了良好條件。

(2)鎢電弧非常穩(wěn)定，即使在很小的電流情況下(＜10A)仍可穩(wěn)定燃燒，特別適合于薄板材料的焊接。

(3)熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)整，所以這種焊接方法可進(jìn)行全位置焊接，也是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形的理想方法。

(4)由于填充焊絲不通過電流，故不會產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀。

(5)交流手工鎢氫弧焊在焊接過程中能夠自動(dòng)工件表面的氧化膜，因此，可成功地焊接鋁合金。

焊接施工：

大型LNG低溫儲罐吊頂材質(zhì)為鋁合金，吊頂安裝在相對標(biāo)高的35.65米處，距離拱頂2.85米，它是通過吊桿與儲罐拱頂連接在一起。鋁合金吊頂上有懸吊巖棉保冷層，該保冷層將罐內(nèi)空間與罐頂隔開，減少兩者間的對流，使蒸發(fā)氣體交換量降至較低。由于在罐頂上空相對穩(wěn)定的氣體層形成保冷屏障，增強(qiáng)了保冷效果，所以一般選擇玻璃纖維棉作為保冷材料，保冷材料的厚度為1200mm。

焊接變形控制：

鋁合金的焊接變形主要是加熱時(shí)產(chǎn)生的壓縮塑性變形。在焊接變形控制時(shí)，合理的排板很重要。鋁合金吊頂由中幅板與邊緣環(huán)形板兩部分組成，邊緣環(huán)形板和中幅板板厚均為4.76mm。該儲罐采用了定尺板橫豎相間的條形排列方式，中幅板由向四周對稱排列，便于在焊接過程中均布焊工、等速、同步施焊，以減小焊接變形。

邊緣環(huán)形板焊接宜沿圓周均勻分布，順時(shí)針方向施焊，采用分段退焊的方法，待打底層全部焊完后，再進(jìn)行第2層及蓋面層的焊接。打底焊采用直徑為3.0mm的焊絲，其余焊道采用直徑為4.0mm的焊絲。在現(xiàn)場焊接時(shí)，可用重物(如沙袋)壓住，來預(yù)防焊接變形。

注意事項(xiàng)：

鋁合金吊頂在焊接施工過程中，從、焊縫質(zhì)量等方面考慮，應(yīng)遵循以下注意事項(xiàng)：

(1)焊接過程中，每焊完一根焊條，收弧處打磨，再進(jìn)行下一根焊條的焊接，以防止弧坑裂紋。

(2)焊機(jī)電源線及焊把線使用時(shí)，不允許盤成封閉的環(huán)形，拉直，以避免鋼板產(chǎn)生磁性。

(3)焊接前打磨、除銹。點(diǎn)焊焊縫應(yīng)有強(qiáng)度，一般不小于50mm。

焊接坡口

9%Ni鋼壁板的焊接坡口的加工形式和尺寸隨著壁板厚度的不同而不同，且各坡口的尺寸主要取決于母材的厚度。

9%Ni鋼焊接變形控制

在壁板的焊接過程中，由于材料本身對熱輸入的控制要求很高，因此容易引起焊縫收縮變形。為了控制焊接變形，應(yīng)采取以下措施：

(1)合理的焊接順序。焊接時(shí)，焊工應(yīng)沿著圓周方向均勻分布：等速、同參數(shù)同步施焊。

(2)盡量控制焊接熱輸入，并采用多層多道焊，以縮短高溫停留時(shí)間，防止焊接變形。

(3)焊接兩圈壁板之間的環(huán)向焊縫時(shí)，自動(dòng)焊機(jī)均勻分布，并沿同一方向焊接。且先焊大坡口，待大坡口焊接完，再焊小坡口，并預(yù)留收縮縫。

其他注意事項(xiàng)

(1)當(dāng)環(huán)境溫度高于15℃時(shí)，焊前通常不需預(yù)熱。當(dāng)空氣濕度較大時(shí)，焊接區(qū)應(yīng)用火焰加熱到40-50℃，以去除鋼板表面的冷凝水。

(2)所有焊接方法的焊接熱輸人應(yīng)控制在10-30KJ/cm的范圍內(nèi)，層間溫度不應(yīng)超過100℃。

(3)為防止9%Ni鋼焊接過程中產(chǎn)生磁偏吹現(xiàn)象而降低焊縫的質(zhì)量，應(yīng)采取相應(yīng)消磁措施，以9%Ni鋼中無磁性或?qū)⒋判员M可能降低到較低水平。

(4)直流焊接時(shí)磁偏吹現(xiàn)象的預(yù)防。9%Ni鋼屬強(qiáng)磁性材料，用直流電源焊接時(shí)會產(chǎn)生磁偏吹現(xiàn)象。預(yù)防措施是：焊接母材從鋼廠運(yùn)到工地的過程中，要避免磁化，不允許用磁力起重機(jī)。焊接過程中合理連接地線和焊接電纜，注意電纜的走向和布線方式，同時(shí)電纜線不要和工件表面接觸，可采用絕緣支架的形式架離表面；在焊完一層焊道后，測量焊縫的各點(diǎn)剩磁強(qiáng)度，若超標(biāo)則應(yīng)采取去磁措施。