焊接历史上的大事

焊接历史上的几件大事

——在美国历史的许多重要事件背

后，焊接发挥了重要的作用

朱旗(编译)，谭志成(校对)

1．造船：

美国造船业的好日子是在二战期间，那时建造了2710艘自由轮、531艘胜利轮和525艘T-2型油轮用于战争。到1945年，按海事委员会战时造船计划，共给美国舰船局（ABS）建造了5171艘各种类型的船只。在造船史上的那段历史时期，焊接替代铆接成为了主要的装配手段。

焊接的重要性在战争的初期即得到了罗斯福总统的重视，总统那时给丘吉尔首相发了一封信，据说丘吉尔首相对英国下院的议员们大声宣读了此信。信中提到，我们已经开发了一种焊接技术，使我们可以以工业造船史上前所未有的速度建造各种通用型商用船舶。总统信中提到的技术无疑是指埋弧焊技术，它的焊接效率是那时其他焊接方法的20倍。

随着战争的进行，建起了更多的造船厂。在1943年，美国至少有17座造船厂在建造战争用的自由轮。1943年6月，加利福尼亚造船公司(CaliforniaShip buildingCorp.)在1个月内建成了20艘自由轮，打破了美国记录。公司职员中有6000名焊工和160名埋弧焊机操作工。建造每艘船消耗了60750kg焊条。该造船厂每3班耗用焊条达29250kg。而位于巴尔蒂摩的伯利恒造船(BethlehemShipyard)则以在同1个月里建造了14艘自由轮，而位居第二。

在位于卡罗来纳州塞芬拿河的东南造船公司(SoutheasternShipbuildingCorp.)，2000多名焊工每月至少造出3艘自由轮。芝加哥桥梁钢铁公司(ChicagoBridge&IronCo.)也涉及了这一行动，为美国海军焊接舰船结构件。

在这一哄而上的时期，8艘自由轮因脆性断裂问题失事。

起初，人们将之归罪于焊接，但是历史很快证明脆性断裂的真正起因是那些在航行环境温度下有缺口敏感的钢材。人们发现这些钢材的硫磷含量高。另一个原因则是与设计有关的结构不连续性，比如开启舱口、通风口和其它结构上的中断之处。最严重断裂事件显然发生在低温和恶劣的海洋环境同时存在的时候。

在1400艘船舶中使用了裂纹止裂装置以避免裂纹的扩张。据知还没有裂纹越过止裂装置。这一安全措施使得人员损失从每月140人降到了20人。

1933年，美国舰船局有92名安检员。到二战时，安检人数大幅增加，1944年达到了479人。

2．压力容器(美国机械工程学会规程)

20年代末至30年代初，压力容器的焊接日渐兴盛。由于焊接工艺解决了原铆接结构效率低的问题，焊接有可能使耐压值发生量变。工业界之所以大量使用焊接，是因为通过提高压力和运行温度可以提高运行效率，而这即意味着厚壁容器。但在实施之前，人们从已发生的事故中总结发展了一套制造规程。

1865年4月27日，苏尔塔那号(Sultana)蒸汽轮在沿密西西比河运送2200名乘客时发生爆炸。灾难的原因在于该蒸汽轮4台锅炉中的3台突然发生爆炸，结果造成多达1500人的死亡。船上的大多数乘客是从联邦监狱释放后正踏上回家之路的邦联军士兵。在1905年3月10日发生的另一起事故中，位于马萨诸塞州Brockton一家制鞋厂的1台管式锅炉发生爆炸，致死58人，伤117人，并造成损失达250000美元。这2起事故以及这其间发生的许多其他的事故，说明需要对锅炉的操作引入一种安全规程。因此在1915年，人们制定了一种自愿性的结构规程，即ASME锅炉规程。

随着焊接的应用，需要对焊缝进行无损检测。1920年，检验员用锤击焊缝，然后用听诊器听其声音的方法对焊缝进行检验。沉闷的声音说明是有缺陷的焊缝。到1931年，修订了的锅炉规程接受了用X射线测试判断焊接容器安全的方法。到这个时期，磁粉探伤已经用来测试X射线探伤发现不了的表面裂纹。在ASME规程的历史上，小格瑞尼(A.M.GreeneJr.)认为20年代后期和30年代初期是重要的时期。正是在这一时期，熔化焊得到了广泛的承认。现在，有数千名从事焊接工作的人员每天上班都时刻和ASME规程打交道。

从焊接的利害关系来看，ASME规程最重要的部分大概是第六章“焊接和钎焊评定”。这章阐述了焊工和焊接操作者的资格，以及他们必须按规程遵从的程序。在程序评定中，列出了每一个过程，并说明了每一过程中关键和次要的影响因素，同时也包括了焊接性能的评定。

在ASME规程的早期，制造商们自己花费研究资金来研究新的评定程序，以使其用于ASME规程工程项目。但是首先要研究一种资格评定方法，最终

一个自定的规程将提交给ASME规程的相关委员会。规程管理机构希望焊缝金属和热影响区的质量与母材相当。

多年来，人们进行了大量的研究以发展ASME规程，现称为锅炉和压力容器规程。对规程的焊接部分的许多贡献来自纽约焊接研究理事会的压力容器研究委员会（PVRC）。PVRC成立于二战之后。

1977年，ASME规程重要委员会的主席，孜克(LeonardZick)说，ASME 已经不只是一个规程，各种相关的团体已经组成了一套安全体系。我们的主要目的是为与压力有关的新型建设项目提出要求，而当这些项目遵守了这些要求时，将会给项目的使用者及相关者提供安全保障。而且，这一规程可应用于与能源有关的方方面面，ASME规程的各项活动并不互相矛盾。我们要求所有的规程都是安全的。

3．液化天然气储罐

ASME规程的一项成果就是通用动力公司在南卡罗来那州charleston修建的大型铝球罐。这些球罐是按照美国海岸警卫队的标准修建，并符合ASME代码第一章第八节。

1976年10月2日凌晨2时，在查尔斯顿(Charleston)的厂房内建起了第1个焊接式液化天然气铝球罐，稍后将它移到一个专用支架上以便进行最终的水压试验。这只球罐很快通过了飞行色彩试验(testwithflyingcolor)。球罐自身重达850t，直径达36m。每个球罐由100块精密加工的瓜片组成，其形状就象剥开的橘子。共用了3166kg填充材料将这些板用气体保护焊组焊起来。每只球罐的焊缝长度达78.214km。建成的球罐用船沿海岸运到通用动力公司(GeneralDynamics)在马萨诸塞州昆西(Quincy)的造船厂，与那里在建的钢储罐相配。这种类型的液化天然气储罐属于挪威式莫斯-罗森伯格(Moss-Rosenberg)型。

与此同时，NewportNews造船和干式船坞公司正在弗吉尼亚州建造液化天然气储罐。这些储罐为特克尼加(Technigaz)型，其特点是采用不锈钢隔膜以储存液化天然气。路易斯安娜州新奥尔良的阿奉达(Avondale)造船公司也在建造另一种贝壳(Conch)型液化天然气储罐，它的特点是铝质棱柱形储罐。

在通用动力公司查尔斯顿的工厂内，金属加工工时的80%用于焊接。其中大多数填充材料为5183铝。垂直接头是用从瑞士进口的专用焊机焊接的，用这台焊机时，焊工坐在焊接电弧旁边特殊设计的椅子里面。焊工在这一距离上可