船舶建造焊接質(zhì)量與檢驗控制分析

吳君

中船澄西船舶修造有限公司加工車間 江蘇江陰 214433

焊接技術作為船舶制造過程中的一項重要技術，直接決定著船舶的密封性能和基礎強度。如果在實際焊接過程中存在焊接質(zhì)量問題，可能會導致船舶泄漏甚至斷裂，最嚴重的會導致船舶沉沒。隨著社會的發(fā)展，我國民用船舶呈現(xiàn)出規(guī)?；陌l(fā)展趨勢，船舶焊接技術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)量與檢驗的重要性以及檢驗標準

1.1 船舶焊接檢驗標準

我國船舶焊接標準可分為國家標準、國家軍用標準、船舶行業(yè)標準和企業(yè)標準。在船廠，生產(chǎn)過程主要是基于各自公司制定的企業(yè)標準。企業(yè)標準應反映企業(yè)焊接技術水平。

1.2 船舶建造焊接質(zhì)量與檢驗的重要性

焊前檢驗是防止缺陷和產(chǎn)生廢料的重要措施之一，必須引起足夠的重視。焊前檢驗包括技術文件(圖紙、焊接工藝規(guī)范等)、母材、焊接材料(焊條、焊絲、焊劑、保護氣體)、焊接設備、焊機夾具、焊接坡口、邊緣清理等。焊接主焊縫(如船舶鉆機焊縫)的焊工在獲準焊接前必須通過某些規(guī)則的檢驗。焊接過程中的檢驗是指從焊接工作開始到焊接工作結束的檢驗。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。成品檢驗是最后一個檢驗階段。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。這是因為在實際焊接過程中，熔池中仍有一些殘余氣體，但此時熔池已經(jīng)凝固，在此過程中焊縫會出現(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一步減小，從而進一步降低焊縫的基本強度。此外，焊縫處存在的表面氣孔也會出現(xiàn)在焊縫處。美學的影響更大。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。

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，夾雜物過多也會降低焊縫的強度和致密性。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，電流較小或載體成型/粘貼不當；在使用堿性電極時，電弧過長或極性不正確也會產(chǎn)生熔渣。防止夾渣的主要措施是合理選擇槽型尺寸，仔細清理槽型邊緣。使用適當?shù)暮附与娏骱秃附铀俣?，使桿擺動適當。多層焊接時，仔細觀察坡口兩側的熔融情況，仔細清理每一層焊渣。

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，焊縫邊緣形成的現(xiàn)象稱為咬邊，船廠工人一般稱為咬邊。咬邊會減小焊縫的有效工作截面，同時容易引起咬邊處應力集中，降低焊接結構的強度。造成咬邊的主要原因是焊接電壓過高、電流過大、動桿速度過快或焊接方法錯誤。角焊縫焊接時，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。它是太長了。預防措施是根據(jù)焊接工藝規(guī)范選擇合適的焊接電流和動棒方法。角焊縫應重點控制焊條的角度和弧長。

2.4 焊接時存未焊透現(xiàn)象

一般情況下，單面根部或雙面焊縫中間會出現(xiàn)不完全焊接，表現(xiàn)為沉積金屬的側面或邊緣未完全熔化。焊透不完全會大大降低焊接件的力學性能，甚至會引起應力集中，這在造船過程中是絕對禁忌的。焊接不完全現(xiàn)象的根本原因是：第一，實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，焊接焊縫邊緣經(jīng)驗不足，焊工動作緩慢，焊接電路過小，電極過大，電極直徑過大，操作不當會導致未燒現(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。在焊接應力作用下，焊接應力破壞了焊縫部分金屬顆粒的粘結力，形成新的界面。裂縫。根據(jù)裂紋的出現(xiàn)和裂紋的位置，對Cai圖形的類型進行了分類；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?？p的長度和寬度是分布的。焊縫裂紋是一種非常危險的焊縫缺陷。各種船舶結構的損傷通常始于焊接裂縫。因此，一旦發(fā)現(xiàn)焊縫裂紋，應立即采取措施，徹底拆除焊縫后進行修補。

3 船舶建造焊接的質(zhì)量控制與檢驗方法

3.1 船舶焊接的質(zhì)量控制措施

3.1.1 進行氣孔防治

在通氣孔控制過程中，焊縫內(nèi)的氣體應盡量減少，氣體必須從焊縫池中完全溢出。具體的預防方法主要有以下幾點：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置防風設備，手工弧焊過程中海關不得超過8m/s，氫弧焊海關不得超過2m/s。管道焊接時不得有風；三是在實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 進行夾渣防治

在防止夾渣過程中，應注意以下幾點。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，應清除第一部分焊縫產(chǎn)生的熔渣；三是在實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)品進行焊接。

3.1.3 進行咬邊防治

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人素質(zhì)。具體實施方法有以下幾點：一是有效減少焊接過程中使用的焊接電流，避免移動桿的速度；其次，在實際焊接過程中應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)相關調(diào)查，造成焊接咬邊現(xiàn)象的根本原因是焊接人員不負責任，因此應加強對焊接人員的培訓，減少焊接造成的人為因素的影響。

3.1.4 進行未焊透的防治

在預防和控制不完全滲透現(xiàn)象時，應采取以下幾點措施。首先，不完全熔透現(xiàn)象是由于焊接電流過大造成的。因此，在實際焊接過程中應采用交流焊機代替直流焊機，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

焊縫缺陷的存在嚴重影響船體的強度和緊固性。因此，采用不同的方法對船體焊縫進行檢測是保證船體施工質(zhì)量的主要措施。焊接質(zhì)量的檢驗方法一般分為無損檢驗和失效檢驗兩大類。所采用的方法主要是根據(jù)產(chǎn)品的技術要求和相關規(guī)范。

無損檢測方法通常用于目測、氣密性試驗和無損檢測。目視檢查是一種常用的簡單的質(zhì)量檢查方法，它可以檢測焊縫表面的咬痕、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。密性試驗是檢驗船體密實度的試驗方法。試驗可根據(jù)船體結構的不同部位進行，如沖洗、曝氣、沖洗、真空或煤油試驗。無損檢測分為滲透檢測、磁粉檢測、超聲波檢測和射線探傷。

損傷試驗方法是對焊接接頭(或焊縫)中的金屬進行機械切割，加工成規(guī)定的形狀和尺寸，在專用設備和儀器上進行損傷試驗。根據(jù)測試結果，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，當船體結構焊縫超過質(zhì)量允許極限時，首先應查明缺陷的原因，并確定缺陷在工件上的位置。確認允許修理后，按要求對焊縫進行糾正。

4 結束語

良好的造船質(zhì)量是穩(wěn)定我國主要造船國地位的基礎，也是保證船舶安全航行和運行的最重要條件。根據(jù)以往的經(jīng)驗，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，隨著科學技術的進步，造船業(yè)一方面要學習先進的焊接檢驗技術，另一方面要科學、客觀地評價焊接接頭的質(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船舶造成的損害，才能保證船舶航行和運行的安全。