影響船舶制造中焊接質(zhì)量的因素及對策探析

吳昌民

摘 要：焊接工藝作為機械工業(yè)制造領(lǐng)域中的重要工具，不只是將金屬與金屬之間、金屬與其他工程材料之間簡單的連接在一起，同時還要考慮到焊接后的成品的耐酸堿腐蝕性、耐磨損性等等關(guān)乎整個機械制造質(zhì)量高低的重要問題。

關(guān)鍵詞：船舶制造;焊接質(zhì)量;對策

1船舶焊接中常見的缺陷類型其缺陷形成原因分析

1.1焊接氣孔

氣孔的產(chǎn)生會降低結(jié)構(gòu)強度和剛度。氣孔是焊接缺陷中常見缺陷，其產(chǎn)生原因是：在實際焊接操作中，熔池中的氣體沒有完全溢出就已經(jīng)凝固，從而導致成型的焊接縫中出現(xiàn)有孔洞，孔洞主要存在形式為表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩種。因為氣孔的存在會導致船舶焊接的橫截面減少。從而使船舶焊接中的接縫處安全強度降低，同時還影響了船舶的美觀性。依據(jù)我國船舶焊接缺陷的要求規(guī)定，在實際船舶的焊接作業(yè)中，外板以及倉口是不允許存在氣孔的，在其他位置的焊接中允許存在的焊接氣孔個數(shù)不能超過2個。

1.2焊接夾渣

焊接后，應對焊接夾渣進行有效的清理，焊接夾渣在焊接中對焊接的質(zhì)量會產(chǎn)生較大的影響，所以船舶焊接工作中必須要保證零夾渣。若在焊接時發(fā)現(xiàn)焊接夾渣，應采取有效措施加以處理，確保焊接工作的正常進行。出現(xiàn)焊接夾渣的原因有很多，而焊接坡口潔凈度不高，多層焊接過程中沒有對通道內(nèi)的雜質(zhì)進行全面清理，焊接材料質(zhì)量不達標，焊接過程中掉落到熔池內(nèi)和焊接速度過快，熔池當中的雜質(zhì)沒有充足的時間分離到熔池外等因素是較為常見的影響因素。

1.3咬邊

（1）焊接施工過程中的焊接速度控制不當所導致的，如果焊接的運動速度過快，則會使焊接出現(xiàn)“咬邊”的現(xiàn)象。（2）焊接施工中的電流控制不當所導致的。對于焊接施工中存在的“咬邊”缺陷性問題，要認真分析焊接施工中的荷載狀態(tài)、應力狀況等，合理控制焊接的速度，實現(xiàn)對焊接軌道的平整度控制。

1.4未熔合

焊接的目的就是使構(gòu)件截面兩部分因高溫條件熔化，形成連接，但是在構(gòu)件斷面設(shè)計不規(guī)范、兩構(gòu)件之間的焊接間距過小、焊接人員進行焊接時未找到正確焊接方向、電流很小的同時電弧又很大等這些情況出現(xiàn)時，往往會引起鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接過程中出現(xiàn)未熔合現(xiàn)象。

2 焊接過程中的缺陷處理

（1）避免裂紋產(chǎn)生。焊接時，為了有效避免裂紋產(chǎn)生，需要采取有效措施對其加以處理，焊接條的選擇和焊接材料以及焊接工序的篩選對焊接的質(zhì)量有著十分重要的作用。避免裂紋首先要做好材料的清潔工作，此外還要對焊接的設(shè)備進行有效的預熱，確保設(shè)備運行的質(zhì)量和狀態(tài)。

（2）避免焊瘤出現(xiàn)。焊接時為了確保焊接按照正常工序進行，必須要對焊瘤進行嚴格的預防管理。確保焊接過程中不產(chǎn)生焊瘤。從而更好地保證船舶表面的光滑度。所以在焊接工作中，必須要科學應用焊接技術(shù)，保證焊接的最終效果。

3 船舶鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制方法

3.1船舶鋼結(jié)構(gòu)變形控制方法

為了有效提升船舶鋼結(jié)構(gòu)變形控制效能，技術(shù)人員在開展相關(guān)施工作業(yè)的過程之中，有必要從焊接溫度控制、焊接順序優(yōu)化以及鋼材種類選擇等幾個層面出發(fā)，形成系統(tǒng)高效的鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制機制。在具體操作的過程之中，技術(shù)人員需要保證鋼材在焊接過程中，各個組成部分溫度保持一致，將鋼結(jié)構(gòu)膨脹程度保持基本一致，通過這種方式，降低船舶鋼結(jié)構(gòu)變形發(fā)生機率，進而達到控制變形的目的。從船舶鋼結(jié)構(gòu)變形的成因來看，角變形的出現(xiàn)原因與焊接順序不合理有著極為密切的關(guān)系，為了有效應對這一情況，實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)變形的科學控制，技術(shù)人員需要在厘清船舶鋼結(jié)構(gòu)焊接標準的基礎(chǔ)上，理順整個焊接過程，確保焊接技術(shù)符合實際的船舶鋼結(jié)構(gòu)施工需求，使得角變形控制在合理的范圍內(nèi)。技術(shù)人員在科學性原則與實用性原則的引導下，完成對焊接順序的調(diào)整以及角變形控制的合理控制，在整個焊接過程中，合理控制船舶鋼結(jié)構(gòu)焊接變形程度。在不同的環(huán)境條件下，船舶對于鋼結(jié)構(gòu)的強度、塑性、韌性以及抗變形能力有著不同的要求，這種情況的出現(xiàn)，無疑增加了焊接作業(yè)操作難度。因此在船舶鋼結(jié)構(gòu)材料選擇的過程之中，技術(shù)人員需要著眼于鋼材使用環(huán)境以及功能需求，綜合考慮焊接縫的位置，以及焊接縫的數(shù)量，綜合各類數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對鋼材類型的科學選擇，從材料層面出發(fā)，提升船舶鋼結(jié)構(gòu)的抗變形能力。在對船舶鋼結(jié)構(gòu)咬邊病害處理的過程之中，技術(shù)人員要分析現(xiàn)階段咬邊病害發(fā)生的主要誘因，在此基礎(chǔ)上，吸收過往有益經(jīng)驗，逐步優(yōu)化焊接操作方法，提升焊接工藝水平，對焊接過程中電流的大小進行調(diào)節(jié)，避免焊接電流過大帶來的咬邊病害發(fā)生機率。同時在這一過程中控制運條運行速度以及電弧長度，有效防治咬邊病害。

3.2船舶鋼結(jié)構(gòu)焊接縫病害控制方法

為了進一步提升現(xiàn)階段船舶鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)施工質(zhì)量，有效應對焊縫病害，技術(shù)人員在病害治理的過程之中，立足于實際，全面梳理焊縫病害的基本類型與成因，在此基礎(chǔ)上，從多個維度出發(fā)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，穩(wěn)步實現(xiàn)船舶鋼結(jié)構(gòu)焊縫病害控制工作的實現(xiàn)。在操作過程之中，施工人員需要在分析鋼結(jié)構(gòu)焊接具體情況的前提下，對鋼結(jié)構(gòu)焊接坡口的角度、裝配間隙以及各項焊接技術(shù)參數(shù)進行確定，并將其作為施工作業(yè)框架，推動鋼結(jié)構(gòu)焊接活動的有序進行，達到控制焊縫病害的目的。除了采取這種應對方式之外，焊接人員還需要采取積極的技術(shù)措施，進行焊縫病害的預防工作，在預防工作開展的過程之中，技術(shù)人員應當統(tǒng)籌分析各類需求，合理選擇鋼材類型，從源頭上保證焊縫質(zhì)量，降低焊縫病害發(fā)生機率。在完成鋼材類型選擇的基礎(chǔ)上，組織專業(yè)人員對鋼材開展處理工作，例如清除焊絲中存在的油污以及水分，借助于材料處理的控制方式，在很大程度上避免了焊縫病害的出現(xiàn)。焊縫氣孔的應對，要求施工人員在焊接作業(yè)開始之前，應當組織專業(yè)人員，對鋼材坡口位置進行清潔，保證鋼材坡口的清潔程度，避免殘渣對于焊縫病害防治工作帶來的不利影響。同時對焊條、焊接劑的溫度進行控制，調(diào)節(jié)焊接溫度，避免溫度過大或者過小，導致氣體難以有效排除。現(xiàn)階段隨著我國船舶生產(chǎn)能力的提升，船舶體積逐步增加，為了適應這一情況，生產(chǎn)企業(yè)采取大體積鋼結(jié)構(gòu)施工方式，以降低施工作業(yè)難度。大體積鋼結(jié)構(gòu)焊接工序較多，難度較高，在對大體積鋼結(jié)構(gòu)部件焊接的過程之中，技術(shù)人員事先采取預熱處理，保證整個鋼結(jié)構(gòu)溫度的一致性，避免溫度差異過大引發(fā)的裂縫。

3.3焊接質(zhì)量檢驗控制

施工者依據(jù)施工圖紙的技術(shù)要求對不同規(guī)格的鋼材進行"放樣、下料、加工"厚樸完成的船體建造。在實際的焊接工藝和圖紙技術(shù)方法中，依據(jù)實際規(guī)定，以相對穩(wěn)定位置的技術(shù)規(guī)定，實現(xiàn)焊接的高質(zhì)量需求。在船體焊接質(zhì)量的實際檢驗工作中，以技術(shù)性規(guī)范要求為出發(fā)點，避免技術(shù)、管理中產(chǎn)生的焊接缺陷。在實際成效中，尤其可以提升焊接質(zhì)量，避免控制中僅靠焊縫外觀檢驗和無損檢測而導致的中間環(huán)節(jié)檢測和控制失當?shù)炔涣己蠊?/p>

現(xiàn)場焊接施工中，重點關(guān)注焊工的基礎(chǔ)資格，做好相關(guān)木材料的檢擦，做好現(xiàn)場環(huán)境的焊接要求處理，確保焊絲、焊條的表面質(zhì)量合格，并做好相關(guān)烘焙及其烘干和發(fā)放記錄的記錄。在實際的坡口檢查中，確保焊接后表面的干凈和無雜質(zhì)。

結(jié)語：焊接工藝是機械制造業(yè)中不可忽視的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在經(jīng)濟技術(shù)都不斷發(fā)展的今天，焊接工藝應用的空間也逐漸擴大，在運用焊接工藝的同時，遇到問題，解決問題，在不斷的嘗試和積累中將焊接技術(shù)不斷翻新、提高，使焊接工藝技術(shù)能夠更好的使用現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展節(jié)奏，為現(xiàn)代化的機械制造業(yè)打好基礎(chǔ)，助力各制造行業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展。

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