改進(jìn)船舶焊接生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量的對策

藺鑫

摘要：船舶焊接質(zhì)量是確保船舶安全的重要前提，但是近年來對于船舶焊接技術(shù)的討論不多，針對此情況，本文對船舶焊接中的常見問題及原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處理對策。

關(guān)鍵詞：船舶焊接；缺陷；處理對策

1.船舶焊接常見的質(zhì)量問題

1.1氣孔。氣孔是指焊接過程中熔池內(nèi)的氣泡未能及時(shí)逸出而形成的空穴。

1.2夾渣。夾渣是指有熔渣殘留在焊縫中的質(zhì)量缺陷，夾渣會明顯降低焊縫質(zhì)量。

1.3咬邊。咬邊是指焊接后焊縫邊緣的凹凸不平。首先咬邊會嚴(yán)重影響焊接外觀，及后續(xù)加工，此外，咬邊會減少母材工作面，進(jìn)而是焊接處的應(yīng)力集中減少了，因此，重力要求嚴(yán)格情況下嚴(yán)禁咬邊缺陷的出現(xiàn)。

1.4未焊透和未熔合。未焊透是指焊接過程中接頭根部沒有被完全焊接??；未熔合是指焊件與焊縫金屬或焊縫層間有沒有熔透的現(xiàn)象，這兩種缺陷對于船舶的焊接都是比較嚴(yán)重的問題，由于焊縫存在局部間斷和突變，因此焊接極不均勻，因此會造成焊縫的強(qiáng)度的下降，甚至裂紋，嚴(yán)重影響整體焊接質(zhì)量。

1.5裂紋。船體結(jié)構(gòu)的破壞往往是從焊接裂紋開始的，因此，裂紋是船舶焊接中最嚴(yán)重的焊接質(zhì)量問題。所以，船舶焊接中應(yīng)該確保不產(chǎn)生裂紋，每次焊接完成后都要進(jìn)行裂紋檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要立即采取補(bǔ)救措施，焊接裂紋一般可以分為熱裂紋和冷裂紋兩種，并且以熱裂紋最為常見

1.6波浪變形。波浪變形主要是由于鋼材軋制時(shí)軋輥的間隙不一致，因而沿鋼材的寬度方向產(chǎn)生了壓縮率不均勻的現(xiàn)象，使板材產(chǎn)生輕微或者嚴(yán)重的波浪變形。若在焊前不對波浪變形的板材進(jìn)行正確有效地矯正，必然會產(chǎn)生板材焊后波浪變形。

2.影響焊接質(zhì)量提升的主要因素

2.1技術(shù)原因

相當(dāng)部分的焊接缺陷是由于焊接技術(shù)落后或操作不當(dāng)造成的。焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的一個重要原因是在利用CO 2 氣體保護(hù)焊時(shí)應(yīng)用的是實(shí)芯焊絲，這種焊絲的缺陷就是容易造成飛濺和氣孔；在利用埋弧焊技術(shù)進(jìn)行封底焊接時(shí)，焊絲沒有對準(zhǔn)焊縫中心從而造成夾渣。在進(jìn)行埋弧焊操作時(shí)焊接速度不合理以及焊機(jī)軌道不整齊都有可能使焊件被熔化掉一部分，但是又沒有被金屬及時(shí)填充而造成咬邊現(xiàn)象的發(fā)生；焊件破口沒有清理干凈，坡口處的污染物在焊接時(shí)影響了金屬之間的熔合，造成邊緣脫焊。

2.2人員素質(zhì)

由于我國長期以來對于職業(yè)教育的投入不足，造成職業(yè)技術(shù)人才特別是高技術(shù)職業(yè)人才的嚴(yán)重不足，以焊接為例，由于高職院校大都取消了焊接專業(yè)，造成了人才斷層，使得焊接技術(shù)人員總體不足。其次，由于船舶行業(yè)的近年來景氣指數(shù)降低，也影響了焊接人員的收入，影響了高級焊接人才隊(duì)伍的穩(wěn)定。

3.提高船舶焊接技術(shù)和質(zhì)量的對策

3.1焊接技術(shù)方面

（1）嚴(yán)格執(zhí)行焊接規(guī)范、合理選擇焊接方法

很多焊接質(zhì)量問題的產(chǎn)生是由于焊接操作未按技術(shù)規(guī)范進(jìn)行造成的。例如，大多數(shù)焊接質(zhì)量問題都與坡口未清理干凈有關(guān)，因此在焊接前要將坡口清理干凈，確保沒有污漬、水分和銹跡，清理完成后要將坡口烘干；在進(jìn)行埋弧焊時(shí)要注意控制好焊接速度，同時(shí)保持焊接軌道的平整。

對于波浪變形的控制可以采取剛性固定法，焊接零件之前，先利用外加剛性對其外部進(jìn)行約束，在焊接強(qiáng)制性焊件時(shí)，焊件不可以隨意變動，這樣做的目的是盡量讓焊接保持原型。但是，剛性固定法在使用過程中會帶來巨大的力，因此在材料比較脆弱的情況下最好不要使用這種方法。在焊接時(shí)，要選科學(xué)合理的方法，若焊接時(shí)選用低能量的線，能很好的避免變形的情況，還有，手工電弧焊與CO2半自動焊相比的話，手工電焊更易變形，但因?yàn)楦鞣N客觀因素的限制，在某些焊接工作中只能選用手工電弧焊。焊接規(guī)范中規(guī)定，電流應(yīng)在90～110A之間，電壓應(yīng)該控制在24～26V之間，在這些情況穩(wěn)定后再進(jìn)行焊接。

（2）改進(jìn)焊接工藝、采用焊接新技術(shù)

要想是焊接質(zhì)量得到本質(zhì)的飛躍，必須依賴與焊接新技術(shù)的采用，目前焊接技術(shù)迅速發(fā)展，船舶企業(yè)要緊跟焊接技術(shù)發(fā)展前沿，不斷采用新技術(shù)，以提高本企業(yè)的焊接技術(shù)工藝水平，保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

對于利用CO 2 氣體保護(hù)焊時(shí)應(yīng)用實(shí)芯焊絲容易造成飛濺和氣孔的問題，應(yīng)考慮采用藥芯焊絲的氣電垂直電焊（ EGW） ，這種由日本開發(fā)的焊接方法在應(yīng)用于分段合攏時(shí)的立向上對接焊具有明顯的優(yōu)越性。目前該工藝采用的是1. 6mm 的藥芯焊絲，在CO 2 氣體保護(hù)的條件下，可以實(shí)現(xiàn)對焊接熔池一次成形以完成焊接。

焊接機(jī)器人系統(tǒng)是提高焊接效率、加快造船周期的重要手段，目前許多造船企業(yè)已經(jīng)開始焊接機(jī)器人的嘗試工作，其適用范圍也不斷擴(kuò)展，目前，已經(jīng)由加強(qiáng)材的平角焊，逐步擴(kuò)大至各種角焊縫的焊接、外板對接焊縫焊接以及管子和管子與法蘭的焊接等。焊接機(jī)器人與其它焊接接技術(shù)的有機(jī)相結(jié)，能實(shí)現(xiàn)更為理想的焊接效果。因此，焊接機(jī)器人系統(tǒng)的采用對實(shí)現(xiàn)船舶焊接自動化具有特殊的意義。

激光- 電弧復(fù)合焊是近年來發(fā)展起來的一種新焊接技術(shù)，其具有速度快、自動化程度高以及熱變形小等優(yōu)勢，尤其適用于在鋁合金的焊接，是船舶焊接發(fā)展的重要內(nèi)容。目前，這一技術(shù)已經(jīng)在日韓和西方發(fā)達(dá)國家得到了廣泛應(yīng)用。采用這一技術(shù)焊接時(shí)先由電先熔化母材以有效利用激光能量，然后熔池底部在激光束的作用下，熔深進(jìn)一步加深，同時(shí)由激光電離產(chǎn)生的等離子體又有助于穩(wěn)定電弧， 提高焊縫精度。因此焊接變形十分有限，焊后工作量大為降低。

3.2提高焊接人員的素質(zhì)

高素質(zhì)的焊接人員隊(duì)伍是船舶企業(yè)提高焊接質(zhì)量的根本保證，船舶企業(yè)要管理、工作調(diào)配以及利益分配等方面采取必要措施，以留住高技術(shù)水平的焊接人才，充分發(fā)揮現(xiàn)有人員的工作潛力和積極性，此外要加大焊接技術(shù)人員的培訓(xùn)力度和投入，不斷提高焊接員工隊(duì)伍的整體素質(zhì)。

4.結(jié)語

焊接是影響船舶整體質(zhì)量的重要因素，本文結(jié)合自身多年經(jīng)驗(yàn)積累，對船舶焊接質(zhì)量提升的主要影響因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的對策，希望這些結(jié)論對于從事船舶焊接的人員具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳家本.為中國船舶焊接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展而給力[J].金屬加工（熱加工），2014，04：39-42.

[2]周洋.焊接技術(shù)在船舶建造中應(yīng)用的探索[J].黑龍江科技信息，2010，25：35.

[3]陳家本.提高船舶焊接質(zhì)量確保船舶安全、可靠的一些建議[J].金屬加工（熱加工），2010，20：14-16.