船體建造中焊接檢驗(yàn)與質(zhì)量控制分析

黃海霞 李富

摘? 要：在船體的建造過程中，焊接質(zhì)量的好壞至關(guān)重要，不僅關(guān)系到船舶的建造成本，更關(guān)系到行駛安全。筆者通過對(duì)焊接技術(shù)進(jìn)行研究分析，給出了焊接表面質(zhì)量和焊接內(nèi)部質(zhì)量的相應(yīng)檢測技術(shù)，對(duì)于焊接前、焊接過程中和焊接后的質(zhì)量控制進(jìn)行了分析探討，得到了相應(yīng)的原因和預(yù)防措施。為相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)和進(jìn)行現(xiàn)場焊接施工提供了參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：船體;焊接;檢驗(yàn);質(zhì)量;控制;分析

中圖分類號(hào)：U671.8? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）07-0131-02

Abstract： In the process of hull construction， the quality of welding is very important， which is not only related to the construction cost of the ship， but also related to the safety of driving. Through the research and analysis of welding technology， the corresponding testing technology of welding surface quality and welding internal quality is given， and the quality control before， during and after welding is analyzed and discussed. The corresponding causes and preventive measures are obtained. It provides a reference and guidance for the relevant technical personnel to study and carry out on-site welding construction.

Keywords： hull; welding; inspection; quality; control; analysis

1 船體焊接常用方法研究

船體的焊接過程中較為常用的焊接方法是電弧焊接工藝，該工藝施工過程中一般采用人工持拿焊條的方式，該技術(shù)通過焊條與船體的電弧發(fā)熱，直至達(dá)到金屬熔化的溫度，最后液體金屬將不同的鋼板連接在一起，在連接處形成焊縫，確保船體的整體性。采用手工方式進(jìn)行電弧焊的方式能夠大大簡化施工流程、可操作性好，在焊接過程中不需要考慮鋼件的擺放位置，該焊接工藝方式不僅對(duì)各種鋼材的焊接效果極佳，而且對(duì)于有色金屬也同樣適用。但該技術(shù)也存在一定的不足，如該工藝施工效率不高，對(duì)于焊接操作者的要求較為苛刻，需要操作者掌握較好的技術(shù)。

2 船體焊接檢驗(yàn)研究分析

船舶本體的焊接檢驗(yàn)主要從以下幾個(gè)方面展開，分別是焊接前的檢驗(yàn)、焊接中的檢驗(yàn)和焊接后的檢驗(yàn)。對(duì)鋼材焊接后需要進(jìn)行焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)分析，對(duì)于焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)涉及到焊接件中是否存在焊接缺陷，焊接后的焊縫進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度校核以滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)由于在使用過程中要進(jìn)行流體的輸運(yùn)，所以防腐性能也不容忽視。因此需要對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行全面研究分析。

2.1 船體焊接檢驗(yàn)的總體分析

對(duì)于鋼件焊接的檢驗(yàn)方法多種多樣，其中較為常用的是對(duì)焊接接頭進(jìn)行物理和化學(xué)方面的檢驗(yàn)，其中物理檢驗(yàn)主要從焊接件是否存在裂紋，焊接件是否完全焊透，焊接接頭中是否存在雜質(zhì)的夾雜，焊接件中是否存在孔洞等方面開展。另外對(duì)于焊接件要進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度以及抗酸性堿性流體腐蝕的能力的檢驗(yàn)分析，充分保證焊接后的零部件能夠在各種特定的環(huán)境中使用。

2.2 焊接外觀檢驗(yàn)方法分析

在船舶焊接檢驗(yàn)的過程中較為常見的焊接外觀檢驗(yàn)方法是對(duì)焊接的接頭進(jìn)行檢驗(yàn)，該方法操作過程較為簡便，通過焊接接頭檢驗(yàn)?zāi)軌蚣皶r(shí)發(fā)現(xiàn)焊接處的不合格情況，檢驗(yàn)過程中需要使用的工具主要有游標(biāo)卡尺、支持、量角器等工具。

另外一種較為常見的焊接檢驗(yàn)方法是液體滲透檢驗(yàn)法，該技術(shù)主要是將焊接表面進(jìn)行潤濕，通過毛細(xì)管現(xiàn)象來對(duì)表面存在的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)是否存在開孔、裂縫等，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在施工過程中不會(huì)對(duì)船體造成損害，利用該技術(shù)在進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，檢測液體首先滲入到焊接零件的縫隙中，然后用專用去除設(shè)備將多余的液體去除，最后在焊接零件的表面涂抹顯示液，這樣存在裂縫的焊接處就會(huì)因顯示液的存在而形成明顯的裂縫形狀，進(jìn)而完成了裂縫的檢測和定位。

使用該方法在進(jìn)行焊接檢驗(yàn)的過程中要注意以下幾個(gè)問題，首先是對(duì)焊接表面的清潔和處理工作，一般鋼鐵表面會(huì)覆蓋一層鐵銹，在進(jìn)行檢測之前需要將鐵銹、油污、焊接殘?jiān)热コ?下一步進(jìn)行滲透液體的涂抹過程，要確保涂抹均勻;將焊接處的滲透液清除干凈，確保焊接處的干燥;在進(jìn)行顯像液的涂抹過程中要注意在焊縫處的均勻程度，同時(shí)涂抹之后至少要保持半個(gè)小時(shí)以上的滲入，這樣才能保證顯像液體的充分作用。

利用磁性粉末對(duì)焊接進(jìn)行檢驗(yàn)是另一種較為常用的焊縫無損檢測技術(shù)，該技術(shù)主要是對(duì)焊縫表面的問題進(jìn)行檢驗(yàn)，通過磁粉與焊接處的缺陷進(jìn)行作用而找到焊接的缺陷位置，該技術(shù)對(duì)表面及表面附近缺陷檢測效果較好，特別是對(duì)于表面的小裂紋、殘?jiān)鼕A雜等問題。在該技術(shù)的使用過程中，同樣需要注意對(duì)焊接表面進(jìn)行清潔處理，確保沒有水、雜質(zhì)、油污的存在;另外在使用磁性粉末前需要對(duì)焊接處的表面進(jìn)行干燥處理，在后期的噴涂磁性液體的過程中，要確保磁性液體噴涂均勻。

該焊縫檢驗(yàn)技術(shù)使用較為普遍，在進(jìn)行焊縫檢驗(yàn)的過程中成本不高、檢測時(shí)間短，同時(shí)該技術(shù)能夠準(zhǔn)確定位焊接缺陷處的位置，特別是對(duì)于細(xì)微的缺陷效果更為明顯;該技術(shù)在使用的過程中對(duì)于焊接部位的形狀、大小尺寸等均無特殊要求，使用范圍廣。使用該焊接檢驗(yàn)技術(shù)的缺陷是只能夠?qū)谏判越饘龠M(jìn)行損傷檢測，對(duì)于有色金屬無法進(jìn)行焊接檢驗(yàn)，另外該技術(shù)只能夠針對(duì)焊縫表面的焊接情況進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于深處的缺陷無能為力。該焊縫檢驗(yàn)技術(shù)在使用的過程中由于使用特制液體，因此對(duì)于金屬表面的焊縫造成一定的污染。

2.3 焊接內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)方法分析

利用超聲波技術(shù)進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是目前較為常用的一種檢驗(yàn)方法，該焊接檢驗(yàn)技術(shù)的工作原理是利用專業(yè)儀器發(fā)射一定頻率的超聲波，超聲波進(jìn)入到焊接部件中，在超聲波傳遞的過程中，如果遇到孔洞、裂縫等缺陷，超聲波會(huì)反射回去，產(chǎn)生反射波，通過地面儀器可以清楚地對(duì)反射波進(jìn)行分析進(jìn)而準(zhǔn)確確定零部件內(nèi)部的損傷，特別是對(duì)于缺陷的位置和大小等信息能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定位。該技術(shù)采用的專業(yè)超聲波發(fā)射儀器具體的組成部分由超聲波探頭、超聲波實(shí)驗(yàn)?zāi)K和超聲波探測儀器等。超聲波在工作的過程中可以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)和聲波信號(hào)的轉(zhuǎn)換。該技術(shù)在進(jìn)行焊接檢驗(yàn)的過程中主要有以下特點(diǎn)，首先是該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確、高效焊縫檢驗(yàn);其次是該技術(shù)在使用過程中不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害;施工過程中的費(fèi)用不高，該技術(shù)在船體焊接檢驗(yàn)的過程中應(yīng)用較多;最后是該技術(shù)能夠?qū)Χ喾N金屬材料進(jìn)行焊接檢驗(yàn)，不需要區(qū)分黑色金屬和有色金屬。該技術(shù)在使用的過程中反應(yīng)較為靈敏，對(duì)于問題位置定位精準(zhǔn)，且設(shè)備重量較輕，移動(dòng)方便。該技術(shù)主要是對(duì)焊接部位的內(nèi)部焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于表面層的細(xì)微裂縫無法檢測。

射線探測檢驗(yàn)技術(shù)是另一種較為常見的焊接檢驗(yàn)方法，該技術(shù)充分利用射線在穿過損傷部位時(shí)的能量變化來定位損傷位置和大小，對(duì)于焊接中存在的孔洞、殘?jiān)热毕輽z測效果顯著。其工作原理是根據(jù)射線在穿過正常焊接部位和損傷焊接部位的能量變化波形在配套設(shè)備上顯示，進(jìn)而對(duì)損傷部位進(jìn)行分析和定性。該焊接檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)α悴考?nèi)部的損傷進(jìn)行檢查，此技術(shù)檢驗(yàn)的結(jié)論準(zhǔn)確、可信度高，同時(shí)對(duì)金屬材料和非金屬材料等均可以采用此技術(shù)。該技術(shù)也存在一定的問題，比如該技術(shù)的配套設(shè)備組成模塊較多，無法實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)，檢驗(yàn)過程中的費(fèi)用也不低，該技術(shù)在進(jìn)行焊接檢驗(yàn)的過程中，如果遇到多個(gè)缺陷重疊存在的情況則無法檢驗(yàn);該焊接損傷檢測的過程中由于會(huì)發(fā)射射線，因此對(duì)人體會(huì)造成一定的傷害，在使用的過程中采取必要的防輻射處理較為重要。

3 船體焊接的質(zhì)量控制分析

在船體的焊接制造過程中，對(duì)焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)與控制分析至關(guān)重要，質(zhì)量控制要貫穿于整個(gè)焊接生成全程，同時(shí)包含有焊接前檢驗(yàn)和焊接后檢驗(yàn)。特別是對(duì)船體焊接部位的檢驗(yàn)是船舶制造過程中的重中之重，也是最難控制和管理的部分，無論是現(xiàn)場技術(shù)人員還是管理人員，都應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)焊接的質(zhì)量控制和分析。

焊接前的質(zhì)量控制分析首先是要對(duì)焊接材料進(jìn)行檢測，對(duì)配套的焊條、焊機(jī)和焊劑等按照使用要求進(jìn)行準(zhǔn)備，同時(shí)焊條的表面要保持清潔，去除表面的油污、雜質(zhì)等，對(duì)于焊接不同級(jí)別的鋼材要優(yōu)選不同的焊條材料，使用前對(duì)其合格證、型號(hào)等進(jìn)行詳細(xì)檢查。在焊接前要特別重視對(duì)力學(xué)強(qiáng)度要求較大的焊接件的焊條優(yōu)選和匹配。焊接前注意對(duì)焊接坡口、裝配間隙等測量。對(duì)焊接師傅的資質(zhì)要進(jìn)行詳細(xì)檢查，不同類別的焊接工人焊接的位置和能力不同，注意要保證焊接工人的資格能夠滿足船體焊接部位的種類需求。專業(yè)的焊接工人要求測試合格，并將測試成績存檔。

焊接過程中的質(zhì)量控制較為關(guān)鍵，首先要定期對(duì)焊接產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量抽檢，對(duì)焊接工藝制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，及時(shí)檢查焊接過程中的電流、電壓等是否在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，對(duì)于底部焊接流程，需要重視電流的大小，避免電流過大導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，或者電流過小導(dǎo)致殘?jiān)拇嬖?。在進(jìn)行焊接的過程中，特別要注意控制焊條的位置、角度等參數(shù)，確保焊縫的位置及焊接精度。在零部件的焊接過程中，如果不同焊接位置的坡口間隙不同，則需要對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，確保焊接質(zhì)量。焊接過程中要及時(shí)對(duì)焊接的殘?jiān)⑺幤みM(jìn)行清理。如果在焊接過程中遇到雨雪等惡劣天氣，應(yīng)避免施工，避免雨雪落入焊接位置造成裂紋或者產(chǎn)生焊接部位硬度過大的情況。如果在焊接過程中采用了氣體保護(hù)焊技術(shù)，則應(yīng)注意避免大風(fēng)進(jìn)入焊接區(qū)域，可以采用防風(fēng)設(shè)備進(jìn)行阻擋，在焊接區(qū)域的風(fēng)速要嚴(yán)格控制在要求的速度以內(nèi)。在溫度較低的區(qū)域也應(yīng)該注意低溫焊接的影響，要做好鋼材的預(yù)熱措施，對(duì)于氣溫特別低的情況應(yīng)停止焊接作業(yè)。

焊接后的質(zhì)量檢驗(yàn)控制首先是要對(duì)表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保焊縫清理干凈，檢驗(yàn)過程中要及時(shí)采用游標(biāo)卡尺、直尺、量角器的工具進(jìn)行檢驗(yàn)測量;對(duì)于焊接后的強(qiáng)度、抗拉抗壓能力進(jìn)行分析試驗(yàn)。對(duì)于焊接部位內(nèi)部采用各種探傷方法進(jìn)行檢測確保內(nèi)部沒有缺陷。

4 結(jié)束語

筆者通過對(duì)船體焊接過程的重要性進(jìn)行分析研究，給出了焊接過程中的各種檢驗(yàn)方法，涵蓋了對(duì)焊接部位內(nèi)部、表層的檢驗(yàn)方法，同時(shí)對(duì)于焊接前、焊接過程中和焊接后的質(zhì)量控制給出了相應(yīng)的建議和做法，為提高船體和焊接的質(zhì)量控制具有重要的指導(dǎo)作用。

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