集裝箱技術規范概況
集裝箱技術規范概況
1. 總則
1.1適用范圍
一般技術規范概括了圖紙、結構、材料、驗收指南及通用干貨集裝箱的試驗方法等。
此批箱制造廠是在有著嚴格質量控制體系的順安達集裝箱制造廠 ( SSCMC ) 生
產。該廠已得到諸如美國船級社 ( ABS ) 法國船級社 ( BV ) 德意志勞氏船級社
( GL )等國際船級社的認可
1.2 運輸環境
本集裝箱的設計制造適用于國際間海運( 甲板上或甲板下)公路,鐵路的通用貨
物運輸集裝箱所使用的材料在低于零下40℃至80℃的環境下,不致影響箱的基本結
構強度和密封性能
1.3 標準及準則
除非本規范中有特殊說明,集裝箱應適用于下列最新的標準和規則
1.3.1 I.S.O / TC—104
ISO 668 —系列1 集裝箱分類,外部尺寸和重量定額
ISO 830 —集裝箱名詞術語
ISO 1161 —系列1集裝箱 —集裝箱角件的技術條件
ISO1496/1—系列1集裝箱 —集裝箱的技術條件和試驗方法第1部分通用貨物
集裝箱
ISO3874/1979(E) —系列1集裝箱—起吊及緊固
ISO1894/ —通用貨物系列1集裝箱 —最小內部尺寸
ISO 6346 —集裝箱代號,識別和標記
1.3.2 海關通關牌照(TIR.)
所有集裝箱必須符合“國際海關貨物運輸公約”或1982年集裝箱公約的主要條
款,并獲得通關認可牌照
1.3.3 集裝箱安全公約認可牌照(CSC.)
所有集裝箱必須符合“國際集裝箱安全公約”的規定并獲得“集裝箱安全牌照”
( CSC 銘牌 )
1.3.4 木材處理標記(TCT.)
集裝箱所用地板必須按澳大利亞衛生部制定的“免疫防蟲處理方法”處理并獲得公證機關認可,再將這塊標志著免疫處理的銘牌訂在每個箱門上
1.3.5 國際鐵聯認可(UIC 592-1 OR))
所有集裝箱符合國際鐵路聯盟的要求并予以注冊 (不包括45′等超長箱或超寬箱)
1.3.6 船級社認可
所有集裝箱必須獲得船級社的型式認可和檢驗證書
注:以上所有牌照均通過船級社辦理
1.4 起卸
集裝箱的構造在下列條件下裝卸應不至出現永久變形
a ) 用裝有鉤、卸扣或旋鎖的裝運架垂直起吊時
b ) 用吊索扣住底角件起吊空箱或滿箱,吊索與水平線夾角度應大于或等于30°( 40'和45′箱 ) 對20′集裝箱此角度為45°
c ) 用叉車通過叉槽起吊空箱或滿載箱
1.5 運輸
集裝箱應適用于下列運輸方式
a ) 海運—放置船艙可堆9層(即基于24,000 kg,如果30,480 kg指可堆7層)
—放置甲板上用鋼絲繩固定后可堆5層(基于24,000 kg,如果30,480 kg 指
可堆4層)
b ) 公路—平板車或有底盤的車,用旋鎖或與其相類似的鎖固定在底角件上
c ) 鐵路—用平板車或集裝箱專用車,用旋鎖或與其相類似的鎖固定在底角件上
2. 尺寸和重量定額
2.1 尺寸
2.1.1 外部尺寸 ( mm )--指最大外部尺寸
20′ 40′GP 40′HC 45′HC
長 6058 +0/-6 12192 +0/-10 12192 +0/-10 13716 +0/-10
寬 2438 +0/-5 2438 +0/-5 2438 +0/-5 2438 +0/-5
高 2591 +0/-5 2591 +0/-5 2896 +0/-5 2896 +0/-5
集裝箱各部分尺寸不得超出上述各標準尺寸
允許箱角表面兩對角線最大差值
20′ 40′ 45′
頂、底和側板對角線 13mm 19mm 19mm
后、前框對角線 10mm 10mm 10mm
2.1.2 內部尺寸 ( mm )
20′ 40′GP 40′HC 45′HC
長 5900 +0/-6 12034 +0/-6 12034 +0/-10 13556 +0/-10
寬 2352 +0/-5 2352 +0/-5 2352 +0/-5 2352 +0/-10
高 2395 +0/-5 2395 +0/-5 2700 +0/-5 2700 +0/-5
2.1.3 箱門開口尺寸 ( mm )
20′ 40′GP 40′HC 45′HC
寬 2340 +0/-5 2340 +0/-5 2340 +0/-5 2340 +0/-5
高 2280 +0/-5 2280 +0/-5 2585 +0/-5 2585 +0/-5
2.1.4 箱內體積
20′ 40′GP 40′HC 45′HC
33.2 m3 67.8 m3 76.4 m3 85.9 m3
2.1.5 鵝頸槽 ( 對40′和45′集裝箱 ) ( mm )
長 3150-3500 (45’箱例外)
寬 1029 +3/-0
高 120 +0/-3
2.1.6 叉槽 ( 適用于20′) ( mm )
寬 度 360(底縱梁沖口)
高 度 116(115為最小值)
中心距 2050+50
2.2 額定重量 ( kg )
20′ 40GP 40HC 45′HC
額定總重量 30480 30480 30480 30480
空箱重量(+2%) 2250 3740 3900 4690
載重 28230 26740 26580 25790
一.尺寸及公差的檢查
-如果焊接前, 每個零部件在夾具里裝配時,任何地方都不允許有多余的間隙.
-任可部分, 都不能出現尺寸超出公差范圍, 否則將被拒收. 如果兩個零(部)件的焊接間隙超過3mm, 將會導致拒收. 但是, 如果調整其中一個零件的位置使相互間的間隙不超過3mm, 那么這一零(部)件將被允許使用.
原則上, 裝配間隙不能超出3mm或不超過裝配材料小于6mm時的厚度一半.
-對于板料,將按以下標準執行:
a. 側板,頂板 對角線之差不能超過2mm ( <2mm )
b. 端壁板 對角線之差不能超過2mm ( <2mm )
c. 鵝頸板 對角線之差不能超過5mm ( <5mm ) , 并且不能扭曲
-角柱,底橫梁,底縱梁的支承(撐)面要控制彎曲角度,偏差不能超過2°.
側板,頂板的自動焊必須檢查板的平直, 頂板焊接邊的平直度的公差必須在 –2/+5mm內, 如果頂板實際焊接邊中心的平直度超過5mm (例如6mm), 焊接后將超出頂角件上表面.
-對接(駁)口兩端的長度必須檢查,不能有有任何一端突出, 允許的標準是: 材料厚度的0.1t. (0.1 倍)
焊接過程的檢查
1.邊緣的予處理
下列部件的端部要予開斜角(坡口)(t>=6mm):
-前角柱 單面坡口: 2mm min.x45°
-后角柱內緣材(槽鋼) 單面坡口: 4mm min.x45°
-后角柱內緣材 單面坡口: 2mm min.x45°
-扁鋼 (t=12~16mm) 側上梁 雙面坡口: 5mm min.x45°
2.焊接操作
-沒有對齊的拼接焊間隙不能超過下列條件的最小值:
a. 最薄的板
b. 0.2t+0.5 mm * “ t” 指板厚
注:頂板,側板及前壁板拼接焊的間隙一般不能超過1mm;最好介于 0.5-0.8mm之間
-部裝夾具要經常檢查, 任何缺少或松動的夾具必須立即安裝或固定好. 夾具的水平和直線(度)必須常常核對. 任何定位或輸送用的氣缸(油缸)在整個裝配過程中必須到位.
-任何部件在夾具中裝配時的位置要使間隙大約相等(即工件放在夾具中間).
-角柱,端構件(端梁)或側梁(側上梁,側下梁) 與之相對應角件表面的垂直偏差,將不允許.
-后框內、外角柱的組合焊接的平直度將要控制在以下允許標準內:
a.內彎變形不超過2mm
b.外彎變形不超過1mm
-角柱與角件的外表面及角柱的外表面的焊接夾具要檢查, 以保證有較準確的3~4mm偏移量. 如果固定夾具內襯的3~4mm偏移量的定位已經磨損,必須更新.
-門頂梁與角件的焊縫, 門底橫梁與角件的焊縫要有適當與充分的焊腳及熔寬. 門頂梁與門角柱(內緣材)的表面,門底梁與角柱的外表面和門膠條接觸處要打磨光滑以便防水.
-門頂梁(楣板) 要保持拱度以防積水. 門頂梁與角件上表面要保持6mm 的臺階.
-裝配及焊接后,頂端梁不能變形或彎曲而超出角件的表面.
-對自動拼接焊, 名義上焊縫寬度大約為: 4~5mm. 在日常的生產中作為質量控制,焊腳不能少于2mm 并且連續沒有滲透的長度不能超過100mm .
缺陷及修理
-焊縫要避免開裂, 咬邊,焊腳不夠高, 滲透不夠, 大量的氣孔及燒穿等等.
-焊渣, 飛濺及粗糙的地方將會因為碎屑的去掉而開始腐蝕.
-麻坑(點蝕), 氣孔等缺陷如果在焊縫背后(箱的內側)可以不用修補.但是如果弧坑,氣孔的直徑超過 1mm 或者嚴重孤立的弧坑,呈直線分布的氣孔就必須補焊.
-弧坑, 氣孔等缺陷如果在箱的外側焊縫,必須補焊.
-焊接修補要在噴漆之前進行, 如果是個別的補焊,要小心進行表面處理及檢查.(補焊后應) 立即補富鋅底漆.
二.集裝箱的常見缺陷
備注:僅供參考,它不可能囊括干貨箱制造過程中所有缺陷.
材料方面的缺陷
原材料的損傷將會明顯影響到零件的裝配及機械強度.部分材料的缺陷發生在表面處理之前即由鋼廠造成,另外一些是在生產過程中產生,比如沖剪,成型及運輸過程.
1.點蝕(麻坑)
通常麻坑產生在鋼板的表面,在沖剪,成型過程中造成嚴重的影響. 有時候,明顯的麻坑會在鋼卷暴露的外層觀察到,這種情況在露天對方沒有遮蓋的鋼卷及型鋼管中出現.
板厚為t1.6 或 t2.0的鋼板表面出現的明顯麻坑嚴重影響到強度.
2.刮痕
刮痕在建造過程中可以見到,特別是在零件材料移動或運輸過程中,鋼材邊緣或拉棒碰撞導致表面損傷. 深的刮痕會影響強度同時對油漆產生負面影響.
3.壓痕
在表面予處理階段,卷鋼表面發現的壓痕產生于不正確的輥壓或成型過程.通常,它呈直線狀,貫穿整個零件. 在最壞的情況下,就是不幸地在角柱發現壓痕,將會導致堆碼試驗失敗.
順便提及,如果你在一個箱上見到上述壓痕,毫無疑問將會在更多的箱上同樣的地方見到同樣的問題(通常2-3個箱).
4.變形與扭曲
已成型的波浪板如果產生扭曲變形,將會導致裝配時的尺寸/公差超出控制范圍,進一步影響到焊接成型.
5.撞擊的痕跡
這種損壞假設是由固定部分碰撞造成的。例如線上工裝夾具.有時侯,凹坑會在大組合后(二次打砂之前)發現.如果這種情況經常發生,就有必有作全線檢查確保集裝箱在線上暢通.
6.鎖頭銹蝕
對鎖桿來說,如果事先著存在焊接成型差,焊縫外觀(參差不齊)粗糙,那么就很難得到完整的鍍鋅效果,這樣將容易導致焊縫處銹蝕.這種缺陷將會導致箱東的強烈的投訴與索賠.
焊接方面缺陷
一.由裝配偏差造成
事實上,在集裝箱建造過程中,大量的焊接缺陷不僅僅是由焊接參數偏差引起,而且多數是由裝配尺寸不當造成.在實際生產中,它們是互相牽制的生產環節.
1.門板與橫梁的裝配
大多數的規范、圖紙都顯示,門板橫梁與門板之間的定位凹進去要控制在2-3mm 內. 然而,夾具擋板/接頭有任何問題或粗心操作造成凹進去超過上述公差,將會導致焊接成型差焊縫參差不齊. 這樣即使焊接參數是正確的,但是槽型或管狀的R角對取得完全的熔化及成型好的焊縫相對困難.因此,要確保好的焊接質量的前提是控制準確的裝配公差
2.側板與底縱梁的裝配
側板拼接的“T” 型接頭過度超出底縱梁內邊.大多數的箱廠在底縱梁上劃一條4 mm 的定位線,這是一種控制直線度的好方法,但側板“T” 型接頭在大組合后還是經??吹缴厦嫠f的情況.這將影響到箱的內部尺寸
3.拼板自動焊
在側板自動焊過程中會產生“雞胸”現像,這是由焊接間隙大或兩端開始的接縫不適當造成.在成型階段,側板邊向下回彈超出了控制,盡管在自動焊接的過程中可用壓頭壓緊拼接接頭,但是受到內應力的影響還是可以觀察到明顯的突出.
4.高低板
高低板通常發生在t1.6的板與t2.0的板拼接處,這樣將導致的焊接成型差.
例 E
總而言之,裝配間隙是一個非常重要的因素影響到焊接質量.左邊的兩張照片(略)顯示地板支撐角鋼與底盤橫梁之間間隙過大.集裝箱地板受到任何沖擊載荷作用,例如實際使用過程中叉車完全的動載可能會瞬間拉斷地板的自攻螺絲.另一方面將會導致(底部結構)不能被涂層(油漆)或瀝青漆完整覆蓋.
例 F
左圖(略)顯示的缺陷通常在一體式鵝頸代替了“三件頭”(一件鵝頸面板,兩根鵝頸縱梁)后出現.因壓彎不夠充分引起很小的垂直偏差都會導致鵝頸加強筋兩端與鵝頸板的間隙過大. 這樣無疑會使得焊道不及格.
例 G
通常,單件鋼板都存在著對角線誤差,在側板裝配過程中,側板拼接焊會產生超出ISO.的要求的累積對角線誤差. 對于20FT 的通用集裝箱象這樣的累積誤差對大組合的影響很小; 然而對40FT的集裝箱大的對角線誤差(在集裝箱廠通常叫“扇型板”)必然會導致角柱與側板兩頭的搭接不夠寬,甚至于在極端的情況下搭接不上. 這樣(使用)不正常的方法,例如“用壓力強迫側板邊朝搭接的地方延伸”的方法會被工廠作為矯正措施. 那么錘印的損壞就不可避免了.
無論如何,在組合之前要控制單件鋼板最小對角線誤差是被推薦用來代替側板返工造成大的人力資然浪費的方法.
例 H
這是一個特例,無論如何,在日常的檢驗中有時會忽略. 對工廠自己裝配(焊接)的鎖桿,一個容易忽略的問題是:比如門把手轉座在偶然情況可觀察到角度有錯(不正確),在開始(關門)時把手開關困難.
2.2 焊接缺陷
純技術角度來說, 有大量的因素影響到焊接質量,包括復雜的焊接參數,在此所列的是通常發生在集裝箱廠的一些典型缺陷.
2.2.1 漏焊
通常,漏焊發生在一些隱蔽的接頭或如下所述不便于操作的地方:
例 A
內部,“V”型,管狀/交叉接頭,槽型的底面. 垂直向下焊接過程中反手位置的(焊縫)接頭,門板裝配時夾具底部的焊接.
例 B
后角柱外緣材與內緣材這種角焊縫是采用自動焊接的方法. 通常,為了方便下一工序后:角柱與角件的裝配,在后角柱裝配時留有10-20 mm 的長度不焊. 這樣的話,有時候在下一工序,粗心的工人就會漏焊.
例 C
其他一些容易發現漏焊的地方,經常位于焊縫的連接接頭例如:圓角位、焊縫收尾處.其經常發生的原因是在收尾時快速提起焊槍所致.(弧坑)
例 D
在某些內部(結構)焊接過程中,超過3個零件焊在一起時,過大的間隙導致超差. 焊縫超出了角件與角柱組成的內部空間.大約定10-15 mm 的長度看起來沒有焊縫. 無論如何, 要特別注意焊接接頭的完成,在用內部焊接處理過程來代替部裝過程中,會頻繁發生上述缺陷.
2.2焊道不飽滿
例 A
這是一個發生在角柱與角件在轉角位的焊接的焊道熔寬不夠或焊腳高度不夠飽滿的典型例子.箭頭所指的地方,因為后角柱裝配時是水平放于夾具基面上的.所以焊接工藝是垂直向下焊接的,(容易造成焊道不飽滿)
例 B
左圖顯示的是(焊接母材)的不完全熔化.可以直接看到不允許的拉環腳根部的間隙.這種缺陷很大程度地削弱拉環的強度.
例 C
在重疊(搭接)的接頭,特別薄板與厚板的搭接,例如:角柱與側板;頂柜角加強板與頂延伸板(楣板)之間等等. 焊縫不能完全覆蓋零件的厚度, 這是由于過大的裝配間隙或焊槍移動速度過快造成的.
2.2.3 焊接成型差
例 A
不適當的焊接參數及很差的焊接工藝都可能導致焊接成型差,比如:焊道亂糟糟地交疊,鋸齒型或面條型等等.
例 B
這是一種典型的發生在角柱槽型與外部的“搭接”時形成,名叫“面條”型的焊縫.通常,相同的安培(電流)下偏低的伏特(電壓)容易導致上述的區域的焊縫.有時候,焊槍移動速度太慢也是一種主要的原因.
例 C
側板與底縱梁的角焊縫上發生的不適當的搭接接頭,顯然將會導致內應力集中及油漆施工困難.
例 D
在重疊的接頭經常發生“boxing weld”(盒狀)的焊接.
例 E
自動焊反面成型,如果很明顯地看到呈鋸齒狀不連續的滲透,在通常的情況下, 除了要求提高安培(電流)外,灰塵堆積在拼板(自動焊機)的銅墊凹槽里,是最容易忽略的主要情況. 因此定期清理銅墊凹槽是現場必須的糾正措施..
例 F
在通常的情況下,焊縫靠在一邊的情況即所謂咬邊形象. 實際上,它們仍舊是由焊接前連接處不適當裝配引起的. 有時候,有風的吸力也是影響焊縫完整的一個因素. 這樣的焊縫輪廓將不可避免導致下一工序噴漆不良.
2.2.4. 飛濺 / 夾渣
例 A
起初,術語“夾渣”是經常用來描述焊縫里面或焊縫及原材料之間熔進了一些氧化物或外部金屬物質. 不過,在集裝箱檢驗報告中,“夾渣”是復雜的,通常用來描述雜亂或不規則的下垂焊珠,它通常在垂直的接頭或頂部位置的焊接處被發現.
例 B
這是另一個燒(焊)穿的典型例子,頂部的延伸板(楣板)被燒穿了,焊珠在板的背后流了下來.
例 C
氣體保護焊的特征是不可避免地產生飛濺. 但是,焊接接頭四周留下過多的飛濺會導致撞擊損害和油漆施工困難. 因此在焊接過程完成后必立即鏟除飛濺的顆粒.
CO2焊接
1.CO2焊接與一般交流焊接的優缺點的比較
1)焊接的優點
l
單位面積的電流密度非常高,熔融速度快
l
電弧非常集中,故熔深深
l
因為熔融效率非常高,故不產生夾渣(Slag),故無除去夾渣(Slag)之必要(CO2焊接,95% / 交流焊接,55%)
l
電弧集中,溶接強度大,節省成本
l
因為焊接過程中隔絕氫氣,故耐裂脆性及機械性能大增
2)焊接的缺點
l
風速超過2m/秒以上時會吹散CO2,不利于焊接,故室外焊接不宜
l
控制電纜較長,工作范圍受到限制
l
電焊機購置成本較高
1.CO2焊接機的電源特性
1)交流直下特性
2)直流定電壓特性
一般而言,CO2焊接比較常用于直流定電壓特性的電源裝置. 其控制的原理,乃將電弧電壓變動減小至最小,再控制焊接電流與馬達的回轉速度成正比,確保焊接過程中所產生的電弧保持一定的長度,以促進焊接的工作性能.
而交流垂下的特性,則用于一般之交流焊機或者潛弧焊接,利用電壓的變動控制送線馬達的轉速,來保持電弧之長度,以促進焊接的工作性能.
DC
2.CO2電弧焊接機的構成 (圖略)
3.焊接變形
橫向收縮
平面變形 縱向收縮
回轉變形
焊接變形
橫向彎曲
立體變形 縱向彎曲
座屈變形(雙曲變形)
焊接變形的防止方法:
1)盡量減小熔融金屬量,因此開坡口的根(間)隙愈少愈好;
2)定位焊的長度,要考慮終端部的變形,以便控制在可允許的范圍內;
3)長焊道,要兩個以上的人焊接;
4)采用胎架(夾具),油壓或氣壓等強制壓抑法控制變形;
5)焊接時采用對稱法,后焊法及跳焊法以減少變形.
4.熔滴過渡的種類
焊絲(WIRE)熔解后,依其熔滴向母材方向移動的狀態,可以分為短路過渡,粒(滴)狀過渡及噴灑(射)過渡這三種狀態. 就因為三種不同狀態,其焊道之外觀,形狀,飛濺的發生量及滲透深度,也因之而有所不同.
一般而言,CO2電弧焊接的場合,為短路過渡與粒(滴)狀過渡兩種方式.
1)短路過渡
主要用在CO2電弧焊接,以及MIG焊接等,比較小電流(200A以下)的區域.
如圖所示,溶滴與母材一邊短路一邊過渡. 短路過渡狀態最適合于薄板焊接及立焊.
2)粒狀過渡
主要產生于電流較大的焊接區域. 熔滴較大,一般都融化成與焊絲口徑相同或比口徑稍大的粒(滴)狀來過渡. 與其他過渡相比較,飛濺較多. 在集裝箱生產業界,使用色電流較大,因此大多數都是以此種過渡狀態進行焊接.
3)噴射過渡
噴射過渡,主要用于直流逆(反)極性(焊絲為正極)電源,而遮(屏)蔽氣體通常采用惰性氣體,并在大電流焊接時產生. 由于電流大,電弧中線產生電漿(PLASMA-等離子氣體)氣流,使熔滴西密化,產生比焊絲(WIRE)口徑更小的粒滴狀過渡. 此中過渡飛濺非常小,焊道外觀美麗.
5.二氧化碳(CO2)氣體的純度
電焊所使用的CO2氣體,最怕水分含量,水分會對焊接金屬產生不良影響,在JIS有所規定:
JIS K1106 CO2規格
|
第一種 |
第二種 |
第三種 |
二氧化碳(CO2) (容量%) |
>99.0 |
>99.5 |
>99.5 |
水分 (重量%) |
- |
<0.05 |
<0.005 |
臭氣 |
無 |
無 |
無 |
|
不好 |
除非另有規定, 否則不好 |
最適 |
6.各種焊接條件及其影響
8-1)焊接電流,電壓,速度的互相變化的影響:
8-2)CO2氣體流量與噴嘴高度(NOZZLE)及焊絲(WIRE)突出長度之間的相互關系:
8-3)CO2氣體流量與噴嘴高度(NOZZLE)及氣孔(BLOW HOLE)的關系
8-4)焊絲突出長度與其他諸性質之影響:
諸性質 |
影響 |
熔融速度 |
同一電流時,突出較長者,熔融速度越大 |
電弧穩定性 |
太長則電弧不穩定,焊濺增多 |
熔深 |
太長則熔深較淺 |
氣孔 |
太長則Nozzle(噴嘴)高度也相應提高,遮蔽效果降低,容易產生氣孔 |
其他 |
太短則妨礙Nozzle及視線.此外,Nozzle之內,飛濺殘留太多,使氣體遮蔽效果大大降低,Tip及Nozzle之消耗激增. |
8-5)焊絲位置之影響:
7.Co2半自動焊接,缺陷的發生原因及處理對策
焊接缺陷的種類 |
發生的原因 |
處理對策 |
|
l l l l l
l l l |
l l l l l l l l
|
|
l l l
|
l l l |
3.
|
l l
|
l l
|
|
l l
l l l |
l l l l l |
|
l l l l
|
|
|
l (1)電流太高,電壓太低 (2)焊接速度太快 l l l l |
l (1)提高電壓 (2)減緩速度 l l
l l |