對船舶制造業(yè)焊接工藝評定與實施的研究

宋春林

江蘇東方重工有限公司，江蘇靖江 225300

在現(xiàn)代造船業(yè)中，焊接技術(shù)是一項重要的技術(shù)，總工時占到船舶建造工時量的40%左右，焊接質(zhì)量與船舶的整體質(zhì)量密切相關(guān)，研究數(shù)據(jù)顯示，35%以上的脆斷事故與船舶制造中焊接質(zhì)量不過關(guān)具有直接聯(lián)系，焊接質(zhì)量問題成為了當(dāng)前影響船舶生產(chǎn)質(zhì)量的重要方面。因此，開展焊接工藝評定試驗評價正確性與成效性，及時找出缺陷并進(jìn)行控制與彌補，對于促進(jìn)船舶制造業(yè)良好發(fā)展具有重要的作用。

1 船舶制造中焊接工藝認(rèn)可規(guī)定

在船舶制造業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)開展焊接工藝評定試驗，一般是針對既定的母材與焊接材料，采取相關(guān)工藝進(jìn)行焊接以后，以焊縫檢驗和熱影響區(qū)性能評定的方式來確定焊接工藝的科學(xué)性與實用性。焊接工藝評定對于保證后續(xù)焊接工序和工藝質(zhì)量事關(guān)重大，船級社對新焊接工藝采用具有嚴(yán)格規(guī)定，都要進(jìn)行評定，國內(nèi)船級社《材料與焊接規(guī)范（2006）》對此提出了明確要求，規(guī)定船舶與海上設(shè)施以及船用產(chǎn)品，必須在事先對運用的新材料以及焊接新工藝開展焊接工藝評定實驗，確焊接工藝達(dá)標(biāo)。

2 船舶制造中焊接工藝評定實施

1）提出評定實驗方案。開展焊接工藝評定之前，船舶制造廠商應(yīng)當(dāng)聯(lián)系船舶焊接工作實際，向船級社提交實驗方案，主要應(yīng)當(dāng)包括造船母材與焊接材料資料、焊接設(shè)備型號參數(shù)；

2）船級社開展審查。船級社對于船舶制造企業(yè)提交的焊接工藝評定試驗方案開展審查，主要包括3個方面的內(nèi)容：一是審查實驗項目與規(guī)范規(guī)定是否一致；二是審查試驗試樣的加工與規(guī)范是否吻合；三是審查結(jié)果的規(guī)定值與規(guī)范要求是否吻合。在審核結(jié)束之后，船級社應(yīng)當(dāng)將反饋意見提交企業(yè)進(jìn)行進(jìn)一步完善，積極籌備開展現(xiàn)場試驗；

3）開展評定現(xiàn)場試驗。現(xiàn)場試驗應(yīng)當(dāng)按照審查修訂后的方案進(jìn)行，驗船師現(xiàn)場見證，實驗前檢查母材與焊接材料與方案吻合程度，并且檢查待焊試件裝配、電源極性等，試驗中對每一道工序的數(shù)據(jù)以及性能情況、外觀情況進(jìn)行詳細(xì)記載，對于檢測不合格工序，除力學(xué)性能外，應(yīng)當(dāng)重新開展工藝評定試驗；

4）簽發(fā)工藝評定證書。在結(jié)束現(xiàn)場工藝評定試驗之后，由船舶制造企業(yè)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)編制實驗報告，上報船級社審核合格后，由船級社簽發(fā)焊接工藝認(rèn)可證書。

經(jīng)過船級社簽發(fā)證書的焊接工藝為長期有效，但是企業(yè)在對批準(zhǔn)的焊接工藝進(jìn)行改動時，應(yīng)當(dāng)出具詳細(xì)材料上報船級社，由船級社依據(jù)實際情況決定是否重新進(jìn)行評定實驗。

3 船舶制造企業(yè)在焊接工藝中的常見問題

鋼質(zhì)船體焊接缺陷可以分為外部與內(nèi)部缺陷，外部缺陷主要為只存不符合規(guī)定、咬邊、焊瘤、弧坑以及表面有氣孔和夾渣等，內(nèi)部缺陷主要包括氣孔、夾渣以及焊接裂紋和未焊透等，影響焊接質(zhì)量的因素很多，例如鋼材與焊條質(zhì)量、設(shè)備與技術(shù)、裝配精密度和天氣狀況等，任何一個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都會影響焊接質(zhì)量，要求操作人員針對缺陷原因進(jìn)行針對性預(yù)防，提高焊接質(zhì)量。船舶制造企業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)些列問題，應(yīng)當(dāng)引起重視。

一是片面追求速度，加大焊接電流形成氣孔。焊接過程中，坡口邊緣不凈、低氫型焊接電弧太長、速度太快以及埋弧自動焊電壓太高，容易導(dǎo)致氣孔。應(yīng)當(dāng)對坡口邊緣進(jìn)行清理，埋弧焊確定合理工藝參數(shù)，降低焊接速度，提高焊接質(zhì)量；

二是未能有效預(yù)熱，導(dǎo)致街頭根部未能熔透。待焊工件需事先預(yù)熱不到位，會導(dǎo)致未焊透降低焊接縫強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)科學(xué)確定坡口尺寸、焊接電流、焊接速度，清理坡口表面，徹底封底焊清根，恰當(dāng)擺動運條；

三是夾渣清理不力，降低焊接強(qiáng)度和致密性。焊縫出現(xiàn)夾渣會導(dǎo)致焊縫的強(qiáng)度和致密性大大降低，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)觀察坡口兩側(cè)熔化狀態(tài)，及時進(jìn)行清理，并注意埋弧焊不要焊偏；

四是焊接材料不當(dāng)，影響整體焊接工藝效果。焊接材料功能不到位會降低焊接質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)按照工藝規(guī)定選取符合規(guī)格與參數(shù)的材料，并保證氣體氣流量與純度達(dá)標(biāo)，為焊接成效提高奠定基礎(chǔ)；

五是層溫控制不佳，產(chǎn)生船體制造焊接裂紋。不按照評定的工藝控制層間溫度，能夠?qū)е潞附恿芽p，嚴(yán)重的會造成結(jié)構(gòu)破壞。在焊接中要嚴(yán)格遵守工藝規(guī)定，合理安排速度，選擇科學(xué)的焊接工藝，焊接后應(yīng)當(dāng)開展檢查，及時采取修補措施。

4 有效提高焊接質(zhì)量的對策建議

一是要科學(xué)編制審批受控文件。船舶生產(chǎn)制造企業(yè)專門技術(shù)人員，要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，組織焊接工藝評定試驗，提請船級社開展焊接工藝評定活動。在通過審核批準(zhǔn)之后，依據(jù)船級社簽發(fā)的焊接工藝評定證書以及相關(guān)實驗報告，進(jìn)行崗位焊接作業(yè)指導(dǎo)書與操作規(guī)定等材料的編撰工作。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)相關(guān)管理人員對于崗位焊接作業(yè)指導(dǎo)書與操作規(guī)定開展審批，使其成為船舶制造質(zhì)量體系的重要受控文件；

二是要嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。船舶制造企業(yè)的一線裝配與焊接工作人員，要嚴(yán)格按照崗位焊接作業(yè)指導(dǎo)書與操作規(guī)定進(jìn)行規(guī)范性操作，技術(shù)人員要求進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，企業(yè)質(zhì)量主管部門應(yīng)當(dāng)組織專門力量開展檢查與評估工作，對崗位焊接作業(yè)指導(dǎo)書與操作規(guī)定執(zhí)行情況與成效進(jìn)行督查，梳理執(zhí)行過程中出現(xiàn)的各種問題并采取針對性措施進(jìn)行改進(jìn)。船級社驗船師在船舶制造過程中要進(jìn)行檢查，確保焊接工藝按照批準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行，重要構(gòu)件建造中還要進(jìn)行焊縫產(chǎn)品性能試驗，驗證焊接工藝執(zhí)行成效；

三是要及時彌補存在焊接缺陷。對于檢測與督查過程中發(fā)現(xiàn)的焊接質(zhì)量問題，一定要及時開展糾正，采取針對性補救措施來提高焊接質(zhì)量，為船舶的整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

焊接是鋼質(zhì)船舶建造的重要工序，焊接質(zhì)量對于船舶性能至關(guān)重要，一定要堅持焊接工藝評定試驗制度，并針對當(dāng)前船舶生產(chǎn)焊接工藝中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，促進(jìn)船舶制造業(yè)良好發(fā)展。

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