現(xiàn)代造船焊接及檢驗方法

張宇紅

（威海技師學(xué)院，山東 威海 264300）

在現(xiàn)代造船中，焊接是一項很關(guān)鍵的工藝，焊接工時和成本在整個船體建造過程中占40%左右，研究改進焊接技術(shù)對提高造船生產(chǎn)率有很大的意義。焊接質(zhì)量的好壞在很大程度決定船體建造周期和建造成本，因此，研究船體焊接變形的問題及控制矯正方法具有重要意義。

1 船舶建造焊接工藝

現(xiàn)代造船中，主船體結(jié)構(gòu)、外設(shè)舾裝、管系等多數(shù)工作內(nèi)容均離不開焊接工藝。目前，主流船舶建造企業(yè)常用焊接方法主要包括CO2氣體保護焊、FCB法埋弧自動焊、埋弧自動焊、垂直氣電焊，等等。

2 常見的船舶焊接缺陷問題原因分析

殘留在焊縫中未能逸出的熔渣就是夾渣，其產(chǎn)生的原因主要是：焊件表面在焊接前清理不干凈，焊層間清理不徹底；對焊接材料選擇不當及焊條藥皮受潮；焊接電流太小或焊接速度過快，焊絲偏離焊縫中心。進行埋弧焊封底時，由于夾渣外形不規(guī)則，大小相差比較明顯，會影響到接頭性能，同時也會降低焊接接頭的塑性和韌性。此外，夾渣的尖角處會造成應(yīng)力集中，易在此處產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，進而形成焊接裂紋。措施：其一，嚴格按規(guī)定保管、清理和焙烘焊接材料，保證所用焊條的質(zhì)量，嚴格規(guī)范使用范圍。其二，先確認氣孔部位，再用風(fēng)鏟或碳弧氣刨清除缺陷，然后進行焊補。其三，正確選取坡口尺寸和合適的焊接電流及焊接速度，并認真做好坡口邊緣清潔工作。其四，多層焊時，要認真清理焊層的焊渣；埋弧焊要選用合適的焊接工藝參數(shù)。

3 船舶焊接檢驗的重要性

3.1 未焊透、未熔合的問題原因分析和預(yù)防方法

未焊透是指焊接時接頭根部或是焊件邊緣在沒有充分受熱熔化的情況下，熔敷金屬卻覆蓋上了，這就造成熔敷金屬和焊件邊緣沒有很好地熔合在一起。焊件與焊縫金屬或焊縫層間有未熔透現(xiàn)象稱為未熔合。究其原因：焊接線能量太低，電弧發(fā)生偏吹或運條手法不當，坡口角度或?qū)陂g隙太小，焊件散熱太快，坡口側(cè)壁有銹垢和污物，等等。無論是未焊透還是未熔合都是一種比較嚴重的焊接缺陷，它減弱了焊接頭的機械性能，因此，在船體的重要結(jié)構(gòu)部分是絕不允許這種情況存在的。措施：關(guān)于未焊透、未熔合的缺陷的解決方法，仍是采用先前方法，先清除缺陷，而后進行焊補。同時要注意，船體分段的環(huán)形對接縫，具有較大剛度的構(gòu)件（桅桿、吊貨桿、系纜樁等）及其相連接的構(gòu)件和外板船體骨架的接縫，還有高強度鋼的焊接等。這些需要用低氫焊條焊接，且焊接前應(yīng)檢驗焊條牌號。

3.2 焊縫檢驗內(nèi)容及常用方法

焊后檢驗主要內(nèi)容有：外觀檢驗、無損檢驗、力學(xué)性檢驗、金相檢驗、焊縫晶間腐蝕檢驗、致密性檢驗、焊縫強度檢驗。船舶的焊后焊接質(zhì)量檢驗主要是采用的非破壞性檢驗（即無損探傷）。

第一，外觀檢驗。這種檢查一般是通過肉眼觀察，借助標準樣板、量規(guī)和放大鏡等工具來進行檢驗的，故有肉眼觀察法或目視法之稱。

第二，著色探傷。著色探傷是用來發(fā)現(xiàn)表面缺陷的一種無損檢驗的方法。

著色探傷的基本原理是：在被檢工件表面涂覆某些滲透力強的滲透液，在毛細作用下，滲透液被滲入到工件表面開口的缺陷中，然后去除工件表面上多余的滲透液（保留滲透到表面缺陷中的滲透液），再在工件表面涂上一層顯象劑，缺陷中的滲透液在毛細作用下重新被吸到工件的表面，從而形成缺陷的痕跡。根據(jù)在白光下觀察到的缺陷顯示的痕跡，做出缺陷的評定。

3.3 焊縫外形檢驗

其一，焊縫外形檢驗：焊縫外形應(yīng)均勻，焊縫的側(cè)面角必須小于90°，焊道與焊道、焊道與基體金屬之間應(yīng)平滑過渡。在任意25mm焊縫長度范圍內(nèi)凹凸差<1.5mm，焊縫邊緣直線度<2mm。對船體重要部位（甲板、外板、艙口圍板）的對接焊縫，不能有表面氣孔，且咬邊深度要控制在允許值范圍內(nèi)。其二，正確選取坡口尺寸，密切注意坡口兩側(cè)的熔合情況，清除坡口表面氧化皮。其三，當工作環(huán)境氣溫過低時，若要求需要預(yù)熱的材質(zhì)，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)熱措施。其四，需要熱處理的焊件，要先對缺陷修正，然后再熱處理。其五，即便是修正過后，還要繼續(xù)檢查原焊縫的探傷，若發(fā)現(xiàn)缺陷，應(yīng)繼續(xù)修正，直到合格為止。

4 提高船舶焊接工藝的幾點要素

4.1 內(nèi)部管理

制定推進計劃，確定責(zé)任部門，并賦予相關(guān)權(quán)限，給予必要的資金支持，既定計劃執(zhí)行到位。

4.2 外部協(xié)作

受公司自身客觀因素影響，對自身無法解決的問題，可以借助研究單位等力量，提高研究效果和效率。

4.3 人才培養(yǎng)

加強專業(yè)人才的培養(yǎng)，提高其技能水平，是提高船舶焊接工藝的重要因素。

5 結(jié)語

雖然這些年我國在船舶焊接技術(shù)上有了很大的發(fā)展和進步，但也存在一些問題，尤其是在中小造船企業(yè)中，船舶的焊接質(zhì)量問題還是比較突出。因此，我們必須對焊接中可能產(chǎn)生的缺陷有一個全面認識，只有盡早發(fā)現(xiàn)缺陷并控制好，才能保證船上焊縫達到設(shè)計和使用要求，以確保航行安全。

［1］ 周業(yè)基.鞏固成果，把造船焊接技術(shù)進步推向新的高潮［J］.廣船科技，2012，（02）：15.

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［3］ 陳家本.我國造船焊接技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.機械工人（熱加工），2014，（08）：88-89.

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