吳君

中船澄西船舶修造有限公司加工車間 江蘇江陰 214433

焊接技術(shù)作為船舶制造過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，直接決定著船舶的密封性能和基礎(chǔ)強(qiáng)度。如果在實(shí)際焊接過程中存在焊接質(zhì)量問題，可能會(huì)導(dǎo)致船舶泄漏甚至斷裂，最嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致船舶沉沒。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)民用船舶呈現(xiàn)出規(guī)模化的發(fā)展趨勢(shì)，船舶焊接技術(shù)在船舶建造過程中的作用越來越重要。

1 船舶建造焊接質(zhì)量與檢驗(yàn)的重要性以及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 船舶焊接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)船舶焊接標(biāo)準(zhǔn)可分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)、船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在船廠，生產(chǎn)過程主要是基于各自公司制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)反映企業(yè)焊接技術(shù)水平。

1.2 船舶建造焊接質(zhì)量與檢驗(yàn)的重要性

焊前檢驗(yàn)是防止缺陷和產(chǎn)生廢料的重要措施之一，必須引起足夠的重視。焊前檢驗(yàn)包括技術(shù)文件(圖紙、焊接工藝規(guī)范等)、母材、焊接材料(焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體)、焊接設(shè)備、焊機(jī)夾具、焊接坡口、邊緣清理等。焊接主焊縫(如船舶鉆機(jī)焊縫)的焊工在獲準(zhǔn)焊接前必須通過某些規(guī)則的檢驗(yàn)。焊接過程中的檢驗(yàn)是指從焊接工作開始到焊接工作結(jié)束的檢驗(yàn)。主要檢查焊接過程中使用的焊接夾具、焊接工藝規(guī)范和焊接工藝參數(shù)的執(zhí)行情況，以及零件和分段裝配的質(zhì)量和焊縫尺寸。等待。成品檢驗(yàn)是最后一個(gè)檢驗(yàn)階段。船體完工后，焊接質(zhì)量完全合格。

2 船舶建造焊接質(zhì)量及缺陷分析

2.1 焊接氣孔

船舶焊接中最常見的現(xiàn)象是氣孔的存在。這是因?yàn)樵趯?shí)際焊接過程中，熔池中仍有一些殘余氣體，但此時(shí)熔池已經(jīng)凝固，在此過程中焊縫會(huì)出現(xiàn)氣孔。根據(jù)孔隙位置的不同，可分為表面孔隙和內(nèi)部孔隙兩種類型。正是由于氣孔的存在，焊縫之間存在的焊縫面積進(jìn)一步減小，從而進(jìn)一步降低焊縫的基本強(qiáng)度。此外，焊縫處存在的表面氣孔也會(huì)出現(xiàn)在焊縫處。美學(xué)的影響更大。因此,船舶焊接過程中,焊縫的表面是不允許許多地區(qū)如外板和艙口圍板,和其他部分的焊接,焊縫中存在的漏洞100毫米的范圍不超過兩個(gè)。

2.2 焊接存在的夾渣

焊后殘留在焊縫中的熔渣。與氣體試樣一樣，由于夾雜物的存在，焊縫的有效截面減小，夾雜物過多也會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度和致密性。夾渣的主要原因是焊件邊緣好氧切割或碳弧刨渣，坡口角度或焊接電流過小，或焊接速度過快。使用酸性電極時(shí)，電流較小或載體成型/粘貼不當(dāng)；在使用堿性電極時(shí)，電弧過長(zhǎng)或極性不正確也會(huì)產(chǎn)生熔渣。防止夾渣的主要措施是合理選擇槽型尺寸，仔細(xì)清理槽型邊緣。使用適當(dāng)?shù)暮附与娏骱秃附铀俣?，使桿擺動(dòng)適當(dāng)。多層焊接時(shí)，仔細(xì)觀察坡口兩側(cè)的熔融情況，仔細(xì)清理每一層焊渣。

2.3 焊接中存在的咬邊現(xiàn)象

在焊接過程中，由于焊接人員操作不當(dāng)，焊縫邊緣形成的現(xiàn)象稱為咬邊，船廠工人一般稱為咬邊。咬邊會(huì)減小焊縫的有效工作截面，同時(shí)容易引起咬邊處應(yīng)力集中，降低焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。造成咬邊的主要原因是焊接電壓過高、電流過大、動(dòng)桿速度過快或焊接方法錯(cuò)誤。角焊縫焊接時(shí)，造成咬邊的主要原因是焊條的角度與母材的角度不正確，拉弧。它是太長(zhǎng)了。預(yù)防措施是根據(jù)焊接工藝規(guī)范選擇合適的焊接電流和動(dòng)棒方法。角焊縫應(yīng)重點(diǎn)控制焊條的角度和弧長(zhǎng)。

2.4 焊接時(shí)存未焊透現(xiàn)象

一般情況下，單面根部或雙面焊縫中間會(huì)出現(xiàn)不完全焊接，表現(xiàn)為沉積金屬的側(cè)面或邊緣未完全熔化。焊透不完全會(huì)大大降低焊接件的力學(xué)性能，甚至?xí)饝?yīng)力集中，這在造船過程中是絕對(duì)禁忌的。焊接不完全現(xiàn)象的根本原因是：第一，實(shí)際焊接過程中選擇的電流過大，焊絲速度過快，使母材沒有完全結(jié)合；二是焊接前選用的焊接材料直徑過大，母材坡口開寧是小的。

2.5 焊接中存在未融合

在焊接過程中，燃燒，電極燃燒過快，材料邊緣未被熱燒傷，金屬和基體的燃燒現(xiàn)象不好。一起燃燒叫做不燃燒。不滲透的主要原因是凹槽太小。同時(shí)，焊接焊縫邊緣經(jīng)驗(yàn)不足，焊工動(dòng)作緩慢，焊接電路過小，電極過大，電極直徑過大，操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致未燒現(xiàn)象。防止未焊透發(fā)生的主要措施是根據(jù)焊接工藝規(guī)范選擇合適的焊接電流、電壓和焊接速度。

2.6 焊接中存在裂紋現(xiàn)象

焊縫凝固后，焊縫內(nèi)外出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象稱為裂紋。在焊接應(yīng)力作用下，焊接應(yīng)力破壞了焊縫部分金屬顆粒的粘結(jié)力，形成新的界面。裂縫。根據(jù)裂紋的出現(xiàn)和裂紋的位置，對(duì)Cai圖形的類型進(jìn)行了分類；縱向裂紋、橫向裂紋、電弧裂紋、放射性裂紋、枝晶裂紋和間歇性裂紋群。熱裂紋又稱熱裂紋。其特征是在焊接成形后立即出現(xiàn)，并沿分布長(zhǎng)度出現(xiàn)在焊縫中。焊接后可能立即出現(xiàn)冷裂紋，也可能延遲。縫的長(zhǎng)度和寬度是分布的。焊縫裂紋是一種非常危險(xiǎn)的焊縫缺陷。各種船舶結(jié)構(gòu)的損傷通常始于焊接裂縫。因此，一旦發(fā)現(xiàn)焊縫裂紋，應(yīng)立即采取措施，徹底拆除焊縫后進(jìn)行修補(bǔ)。

3 船舶建造焊接的質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方法

3.1 船舶焊接的質(zhì)量控制措施

3.1.1 進(jìn)行氣孔防治

在通氣孔控制過程中，焊縫內(nèi)的氣體應(yīng)盡量減少，氣體必須從焊縫池中完全溢出。具體的預(yù)防方法主要有以下幾點(diǎn)：一是電極使用前必須烘烤，根據(jù)需要烘烤不同類型的焊接材料；二是氫弧焊過程中必須設(shè)置防風(fēng)設(shè)備，手工弧焊過程中海關(guān)不得超過8m/s，氫弧焊海關(guān)不得超過2m/s。管道焊接時(shí)不得有風(fēng)；三是在實(shí)際焊接過程中盡量使用短弧，以保證焊接線的能量合適。

3.1.2 進(jìn)行夾渣防治

在防止夾渣過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。首先，在焊接操作前，用砂紙或電刷打磨焊縫斜角周圍10- 15mm范圍內(nèi)的表層，直到出現(xiàn)金屬光澤；焊接大厚度基材時(shí)，應(yīng)清除第一部分焊縫產(chǎn)生的熔渣；三是在實(shí)際焊接前要選擇最合適的焊條，防止使用偏心輪和潮濕的產(chǎn)品進(jìn)行焊接。

3.1.3 進(jìn)行咬邊防治

在防咬邊過程中，既要考慮焊接工藝參數(shù)，又要考慮焊接人員的個(gè)人素質(zhì)。具體實(shí)施方法有以下幾點(diǎn)：一是有效減少焊接過程中使用的焊接電流，避免移動(dòng)桿的速度；其次，在實(shí)際焊接過程中應(yīng)選擇合適的焊接角度，避免熔池邊緣的沖刷。為了保證所沉積的金屬能夠完全填滿焊縫；第三，根據(jù)相關(guān)調(diào)查，造成焊接咬邊現(xiàn)象的根本原因是焊接人員不負(fù)責(zé)任，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊接人員的培訓(xùn)，減少焊接造成的人為因素的影響。

3.1.4 進(jìn)行未焊透的防治

在預(yù)防和控制不完全滲透現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)采取以下幾點(diǎn)措施。首先，不完全熔透現(xiàn)象是由于焊接電流過大造成的。因此，在實(shí)際焊接過程中應(yīng)采用交流焊機(jī)代替直流焊機(jī)，以避免磁吹。這一現(xiàn)象發(fā)生；二是要保證坡口和縫隙選擇的合理性，鈍邊的距離不能太大。

3.2 焊接質(zhì)量分析與檢驗(yàn)

焊縫缺陷的存在嚴(yán)重影響船體的強(qiáng)度和緊固性。因此，采用不同的方法對(duì)船體焊縫進(jìn)行檢測(cè)是保證船體施工質(zhì)量的主要措施。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法一般分為無損檢驗(yàn)和失效檢驗(yàn)兩大類。所采用的方法主要是根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求和相關(guān)規(guī)范。

無損檢測(cè)方法通常用于目測(cè)、氣密性試驗(yàn)和無損檢測(cè)。目視檢查是一種常用的簡(jiǎn)單的質(zhì)量檢查方法，它可以檢測(cè)焊縫表面的咬痕、氣孔、夾渣、焊縫裂紋、火山口、焊縫以及不符合焊縫尺寸和形狀的焊縫等外部缺陷。密性試驗(yàn)是檢驗(yàn)船體密實(shí)度的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)可根據(jù)船體結(jié)構(gòu)的不同部位進(jìn)行，如沖洗、曝氣、沖洗、真空或煤油試驗(yàn)。無損檢測(cè)分為滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和射線探傷。

損傷試驗(yàn)方法是對(duì)焊接接頭(或焊縫)中的金屬進(jìn)行機(jī)械切割，加工成規(guī)定的形狀和尺寸，在專用設(shè)備和儀器上進(jìn)行損傷試驗(yàn)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以了解焊接接頭的性能和內(nèi)部缺陷，判斷焊接工藝是否正確。經(jīng)檢驗(yàn)，當(dāng)船體結(jié)構(gòu)焊縫超過質(zhì)量允許極限時(shí)，首先應(yīng)查明缺陷的原因，并確定缺陷在工件上的位置。確認(rèn)允許修理后，按要求對(duì)焊縫進(jìn)行糾正。

4 結(jié)束語

良好的造船質(zhì)量是穩(wěn)定我國(guó)主要造船國(guó)地位的基礎(chǔ)，也是保證船舶安全航行和運(yùn)行的最重要條件。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，船舶事故是由焊接質(zhì)量問題尤其是焊接質(zhì)量缺陷引起的。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，造船業(yè)一方面要學(xué)習(xí)先進(jìn)的焊接檢驗(yàn)技術(shù)，另一方面要科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)焊接接頭的質(zhì)量。只有這樣才能保證焊接質(zhì)量，才能真正解決焊接缺陷對(duì)船舶造成的損害，才能保證船舶航行和運(yùn)行的安全。