近年来,化学工业的发展使低温设施有了显著进展,并已开始建造大量贮存乙烯、液态氧、液态氮、液化石油气、液化天然气(LNG)以及其它低温物质的贮罐。在以核能取代煤作为上要能源这一过程取得转机之前的过渡时期内,以上述这些液化气体特别是以LNG·作为最重要的能源正日益引起人們的关注。构成LNG供给系统的关键要素是从气体液化站由海上向国外输送液态燃料的LNG运输船及国内接收中心贮存进口燃料的LNG贮罐。就LNG贮罐而言,在日本各接收中心已建成的或正在建造的共有96只,还有不少贮罐正在计划之中。陆地上建造的大型LNG贮罐一般可以分为地上贮罐及地下贮罐,到目前为止前者占总数57只中的一半以上。最普通的地上贮罐设计成双层壁结构的平底圆柱形罐,两层壁之间有一绝热层。当今,直接承受低温的贮罐内壁所用的材料是5083—0铝合金和9％Ni钢。已有21只贮罐用铝合金制造,容积从早期制造的25000千升到最近制造的80000千升不等。这些贮罐最下部的底板的厚度为69毫米,它們在建造过程中或以后的使用中都未出问题。至于LNG运输船,世界上至今已建造的79艘船中仅有一艘是在日本建造的,另外还有几艘正处在计划阶段。现在计划要造的LNG运输船多数采用不受船体制约而独立安装的Moss型球形铝合金贮罐。近年来,主要通过改善材料可焊性、采用先进设计、合理改革建造方法及焊接工艺自动化使这些贮罐有可能增大容积并实现大量建造。可以说包括5083—0Al-Mg合金厚板生产及其焊接制作在内的全部技术都是适应LNG日益增长的需求而快速发展起来的技术,因此还有一些课题留待将来作进一步研究。本文对迄今为止已研究过的课题加以评述。其内容涉及到5083—0厚板的焊接方法,焊接接头的机械性能以及主要针对准备建造的大多数LNG贮罐焊接缺陷的防止措施。以下是本文的主要内容。装配大型LNG贮罐常用的焊接方法是通用的MIG法、大电流MIG法以及直流正极-TIG法,所有这些方法全是自动焊。自动焊的主要用途如下: a.大电流MIG法用于在陆地上将两到三块板装配成一个分段,此时使用大直径(3.2～4.8毫米)的焊丝。 b.机械化全位置MIG法用于贮罐壳体上述分段的垂直焊以及底板与顶板的填角焊。 c.正流正极-TIG用于底板对接接头的单面焊。采用这些自动焊接方法以及发挥其全部优点的贮罐设计和制造方法,就能高效率地建造安全可靠的贮罐。还发展了建造贮罐的有关工艺,例如人孔支座和喷管管子法前采用焊接性好的大鍛件;将5083—0轧制厚板滚焊成的大直径管用于船厂的管路等。用各种焊接方法获得的对接接头在室温和低温下的机械性能是合格的。还确认甚至在-196℃的低温下基体金属与焊接接头的断裂韧性也是满意的。还对某些焊接缺陷的形成倾向及其防止进行了研究。铝合金焊接时最常遇到的焊接缺陷是气孔、裂纹及未熔合。对于LNG贮罐的实际焊接制造已提供了消除这些焊接缺陷的有效而实用的措施。