钛合金材料具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐疲劳、轻量化特点,作为船用材料有着广阔的前景。2017年集团下属单位曾成立专项组集中攻关钛合金管的制造工艺,周蔚慈就是参与者之一。虽然钛合金材料优点突出,但焊缝塑性低、合金导热性比一般钢铁差4倍,且没有经验参考,这为焊接工艺的制订带来极大挑战。
2020年初,配套公司抽调精兵强将组建攻关工作小组,聚焦单人操作、环形封闭保护,多次召开改进研讨会,和张翼飞、朱建华等焊接大师聚力攻关。在一次次思想碰撞中,攻关小组最终拟定了抱箍式环形气保,焊接中围绕焊缝转动的工装,并匹配一定充氩速率由一个焊工完成焊接和充气保护,进而有效降低手动配合误差。
这一充气装置设计的应用转化并非易事,周蔚慈及团队刻苦钻研,逐一攻克了转动零件摩擦力过大、充气装置装卸困难和保护效果不确定3大难题,并成功运用新型充气保护装置焊接了一批钛合金管。成功改进的钛合金管焊接充气保护装置,在工装、工艺方面均有大幅改善,焊接美观度及焊缝力学实验均达到预期效果,工时效率提升1倍以上。
目前,攻关项目已转化为钛合金管、板焊接工艺评定CCS船级社认证阶段,为公司提升重点产品技术储备奠定扎实基础。下一步将继续改进工艺,并应用在自动化焊接装备中,为提升焊接质量和效率再添新功。