船舶焊接的缺陷及質(zhì)量管理

季建忠

(揚(yáng)州市地方海事局，江蘇 揚(yáng)州 225003)

摘要：詳細(xì)介紹了船舶建造檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)焊接缺陷主要為氣孔、夾渣、咬邊、未焊透或未溶合焊接裂紋等，分析了在船舶建造中由于船廠焊接工藝控制不嚴(yán)導(dǎo)致的各種焊接問(wèn)題，提出了在船舶焊接質(zhì)量中應(yīng)抓好的五個(gè)方面。

關(guān)鍵詞：船舶檢驗(yàn)；焊接缺陷；質(zhì)量管理；質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)：U671.84

收稿日期：2014-10-20

作者簡(jiǎn)介：季建忠(1968-)，男，工程師，從事船舶檢驗(yàn)工作。

0引言

船舶焊接技術(shù)是船舶建造的關(guān)鍵技術(shù)之一，它可以有效保證船舶密性和強(qiáng)度，提高船舶質(zhì)量，是保證船舶安全航行的重要條件。如果焊接質(zhì)量存在問(wèn)題，就有可能造成船舶結(jié)構(gòu)滲漏、斷裂，嚴(yán)重的會(huì)引起船舶沉沒(méi)。

近年來(lái)，隨著民用船舶大型化的發(fā)展，焊接技術(shù)在船舶建造中的作用愈加重要，因此，有必要對(duì)在船舶建造檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷進(jìn)行研究，以便盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，把焊接缺陷限制在一定范圍內(nèi)，確保船舶建造質(zhì)量。

1船舶焊接常見(jiàn)缺陷

焊接缺陷主要表現(xiàn)為焊接中接頭金屬不連續(xù)、不致密或連接不良。正確識(shí)別常見(jiàn)船舶焊接缺陷的特征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)防范措施，對(duì)船舶修造、營(yíng)運(yùn)意義重大。

船舶焊接缺陷種類(lèi)很多，常見(jiàn)缺陷有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、焊接裂紋、咬邊、焊瘤、弧坑，焊縫外形尺寸和形狀不符合要求等。

1.1　氣孔

氣孔是焊縫的主要缺陷之一。它不僅削弱了焊縫的有效工作截面，而且會(huì)使應(yīng)力集中，明顯降低焊縫金屬的強(qiáng)度和塑性，特別是冷彎和沖擊韌性時(shí)降低更多。

不同的焊接方法產(chǎn)生的氣孔形狀、大小和密集程度不相同。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)焊產(chǎn)生的氣孔比手工焊大。CO2焊產(chǎn)生的氣孔比較多，密集氣孔比較容易產(chǎn)生在焊縫起弧的部位。

1.2　夾渣

夾渣也是焊縫中常見(jiàn)的一種缺陷。夾渣可減少焊縫的有效工作截面，降低焊縫的機(jī)械性能，同時(shí)還會(huì)引起應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞，尺寸過(guò)大的夾渣還會(huì)降低焊縫的致密性。

1.3　咬邊

咬邊會(huì)增大局部應(yīng)力值，咬邊深度與疲勞強(qiáng)度有關(guān)系，咬邊越深，疲勞強(qiáng)度降低越多。咬邊還會(huì)加速局部腐蝕。

1.4　未焊透或未熔合

未焊透或未熔合是一種比較嚴(yán)重的缺陷。由于未焊透或未熔合，焊縫會(huì)出現(xiàn)間斷或突變，從而降低焊縫強(qiáng)度。因此，船體的重要結(jié)構(gòu)部分均不允許存在未焊透或未熔合的情況。

1.5　焊接裂紋

焊接裂紋是一種非常嚴(yán)重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞主要從裂紋處開(kāi)始，在焊接過(guò)程中應(yīng)采取預(yù)防措施防止裂紋的出現(xiàn)，焊后要檢查焊縫有無(wú)裂紋。若發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)予以清除，然后再進(jìn)行修補(bǔ)。

1.6　其他缺陷

焊接中還常見(jiàn)到一些焊瘤、弧坑及焊縫外形尺寸和形狀上的缺陷。焊瘤會(huì)影響美觀，弧坑伴有裂紋和氣孔，嚴(yán)重影響焊接強(qiáng)度。

2工藝控制不嚴(yán)出現(xiàn)的常見(jiàn)焊接問(wèn)題

由于某些船廠在船舶建造時(shí)焊接工藝控制不嚴(yán)，導(dǎo)致焊接(或裝配)時(shí)出現(xiàn)各種焊接問(wèn)題，其主要表現(xiàn)為：

(1)骨材采用間斷焊時(shí)，末端未連續(xù)包角焊或包角焊長(zhǎng)度不夠(不小于75 mm或骨材高度)。

(2)肘板等未進(jìn)行雙面包角焊。

(3)構(gòu)件采用間斷焊時(shí)，焊縫間距、焊縫節(jié)距未嚴(yán)格控制，僅憑目測(cè)，造成與焊接規(guī)格表中的要求差距過(guò)大。

(4)構(gòu)件采用間斷焊時(shí)，在構(gòu)件對(duì)接焊縫或板材拼板縫處，未遵守兩側(cè)均應(yīng)有長(zhǎng)度不小于75 mm的角焊縫的規(guī)定，而是一成不變地按照間斷焊的方法施焊。

(5)構(gòu)件、肘板未按要求開(kāi)過(guò)焊孔，如桁材面板對(duì)接焊處、骨材在板材拼板縫處應(yīng)開(kāi)過(guò)焊孔，便于施焊和檢查。

(7)曲度較大的外板與其內(nèi)側(cè)的骨材、桁材角焊縫間隙過(guò)大時(shí)，未挖補(bǔ)或替換，直接使用短板搭接或嵌補(bǔ)焊處理。

(8)骨材、桁材由于裝配或下料的原因?qū)е麻L(zhǎng)度不足，使其端部間隙過(guò)大，未挖補(bǔ)或替換，直接使用短板搭接或嵌補(bǔ)焊處理。

(9)骨材穿過(guò)構(gòu)件腹板時(shí)的補(bǔ)板，未作雙面焊處理。板厚大于4 mm的手工對(duì)接焊，板材端未開(kāi)坡口。

(10)板厚大于4 mm的手工對(duì)接焊，板材端未開(kāi)坡口。

(11)為起吊方便，構(gòu)件上任意開(kāi)口或開(kāi)孔而不挖補(bǔ)或補(bǔ)焊。

3焊接質(zhì)量管理

船舶焊接缺陷或問(wèn)題是由多方面的因素造成的，在船舶焊接質(zhì)量管理當(dāng)中應(yīng)抓好5個(gè)方面的工作，即：優(yōu)秀的操作者、一流的焊接設(shè)備、合格的焊接材料、嚴(yán)密的焊接規(guī)范、良好的施焊環(huán)境，簡(jiǎn)稱(chēng)為人、機(jī)、料、法、環(huán)5要素，這其中尤以人的因素最為重要。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

(1)加強(qiáng)焊工培訓(xùn)，提高焊接技能，確保焊工持證上崗。

第五孔窯洞開(kāi)間3.28m，進(jìn)深7m，室內(nèi)空間狹長(zhǎng)，此處是裝載糧食的空間，南側(cè)設(shè)窗但不設(shè)門(mén)，進(jìn)入此處只能通過(guò)第四孔窯洞，這樣既保證了室內(nèi)的通風(fēng)采光，使糧食的存放時(shí)間更長(zhǎng)，也保證了糧食的存放安全，避免了外來(lái)人直接進(jìn)入糧食裝載區(qū)。

(2)提高焊工的質(zhì)量意識(shí)，建議船廠建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度。

(3)生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量監(jiān)管，責(zé)任落實(shí)到人。

(4)對(duì)焊接設(shè)備的供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)估，選擇其中的優(yōu)勝者進(jìn)行合作。

(5)建立焊接設(shè)備臺(tái)帳，從而掌握設(shè)備狀況，便于管理。

(6)建立維護(hù)保養(yǎng)制度并指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)，加強(qiáng)日常維護(hù)，確保焊接設(shè)備處于良好狀態(tài)。

(7)采購(gòu)合格的焊接材料。

(8)嚴(yán)格遵守焊接材料(焊條、焊絲、焊劑)的保管、使用制度，謹(jǐn)防受潮。

(9)不使用不合格焊條。當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊條藥皮變質(zhì)、剝落或焊芯銹蝕時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制使用范圍。

(10)根據(jù)材質(zhì)的不同，選用合適的焊條(如低氫型焊條)。

(11)認(rèn)真執(zhí)行工藝規(guī)程，選取合理的焊接程序。

(12)嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，選擇合適的焊接電流和焊接速度。

(13)正確選取坡口尺寸、角度和裝配間隙。

(14)加強(qiáng)管理，確保不在潮濕(如陰雨天)的環(huán)境下施焊。

(15)認(rèn)真清理坡口邊緣，確保無(wú)銹蝕、油污、雜質(zhì)等。

(16)對(duì)于CO2焊接，如施焊時(shí)風(fēng)力較大，應(yīng)采取必要的防風(fēng)措施，以便焊接的順利進(jìn)行。

4結(jié)語(yǔ)

船舶焊接質(zhì)量關(guān)系到船舶的建造質(zhì)量，是船舶建造質(zhì)量的重要組成部分，因此，必須提高焊接質(zhì)量，尤其一些管理相對(duì)薄弱的船廠，更應(yīng)重視船舶焊接質(zhì)量。只有從思想上認(rèn)清焊接質(zhì)量的重要性，不斷提高焊接技術(shù)，采用焊接新工藝，加強(qiáng)對(duì)焊工隊(duì)伍的建設(shè)和管理，盡量減少焊接缺陷的產(chǎn)生，船舶建造質(zhì)量才能得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳暉，杜忠民，敖慶章.船舶焊接缺陷類(lèi)別、產(chǎn)生原因和防止措施[J].艦船電子工程，2010，29(4)：189-192.