船舶的焊接缺陷与质控方案研究

张喜才

上海振华重工启东海洋工程股份有限公司

摘要：基于船舶焊接缺陷与质控方案为中心，认识到船舶焊接对船舶安全的重要性，以此为基础深入剖析船舶焊接缺陷，制定行之有效的解决方案，从而达到改善船舶焊接缺陷，保证船舶焊接质量的目的。

关键词：船舶焊接；气孔问题；焊接材料；焊缝融合

船舶的焊接缺陷与质控方案提出，是对船舶建造稳定性与安全性提高的关键。船舶焊接技术作为关键性技术，焊接技术质量直接影响到船舶建造的密性、质量、强度以及安全性，船舶行业安全受到焊接技术的影响。船舶焊接期间因为焊接缺陷得不到改善，导致船舶结构出现问题，甚至引发断裂现象，威胁船舶正常航行。船舶行业受到科学技术发展的影响，焊接技术也在不断升级，针对焊接缺陷积极提出质控方案，以此来更好的推动船舶行业的发展。

1.船舶焊接缺陷分析

船舶焊接期间，因为船舶结构复杂，加上焊接中受到各种因素的影响，导致船舶在焊接过程中会出现一些缺陷。如果不能及时解决船舶焊接缺陷，将会直接威胁到船舶航行的安全。船舶焊接缺陷具体如下：

1.1焊接气孔问题

船舶焊接气孔问题一直困扰着焊接技术的实施，阻碍船舶安全性的提高。作为船舶焊接常见缺陷，焊接气孔的出现是因为焊接操作期间，并没有将熔池中的气泡全部排除，熔池凝固之后气泡留在其中，这样一来船体结构的焊缝位置就会出现孔洞，这些孔洞数量增加，焊缝的紧密性减小。船舶焊接中的气孔问题，主要包括两种：表面气孔、内部气孔。气孔影响焊缝连接，并且减少焊接横截面，降低了船舶焊接强度，同时也影响到焊缝美观性[1]。焊接期间气孔没有及时排除，船舶焊接作业出现气孔缺陷，对此船舶焊接缺陷相关规定明确表示，传播焊接操作，外板、仓口等位置必须及时将气泡排除，不允许出现气孔现象。

1.2焊接夹渣问题

所谓焊接夹渣，主要指船舶焊接操作结束之后，焊接的接缝位置存在杂质，这些杂质被留在船舶焊接中。夹渣的出现，直接导致船舶焊缝的密度降低，并且强度下降。船舶焊接操作必须时刻注意夹渣问题，依然发现焊缝位置存在夹渣，及时采取有效手段进行处理。船舶焊接期间之所以焊缝位置出现夹渣情况，主要因为焊接期间对坡口处理不及时、不彻底。因为船舶焊接结构复杂，经常会遇到多层焊接的情况，多层焊接中的杂志处理难度极高，所以会存在杂质处理不彻底的现象。焊接技术操作，对焊接材料要求极高，焊接材料存在质量问题，一定会影响到焊接质量，甚至还会出现焊接过程中材料掉落现象[2]。船舶焊接操作过于迅速，焊接熔池中的杂质过滤不及时，造成接夹渣现象。

1.3焊接裂纹问题

船舶焊接期间，裂纹问题一直困扰着焊接操作。船舶裂纹主要包括两方面，热裂纹与冷裂纹。热裂纹的出现，主要因为在船舶焊接期间焊缝装配残余应力的影响造成，还包括焊缝装配过程中间隙控制不当，出现严重的间隙超差亦或是焊接期间电流偏大造成。造成船舶焊接冷裂纹，主要因为环境温度过低，焊丝受潮导致，钢板凝结大量水蒸气以及焊缝装配残余应力也是影响因素。

1.4焊瘤问题

焊瘤问题多出现于船舶焊接中横向立焊缝位置。船舶焊接期间在高温作用下，焊接材料融化，随着焊接位置流淌，随后在没有溶解的材料上凝固，从而出现焊瘤。焊瘤如果不能及时处理，充分凝固之后会引发船舶焊接裂缝情况，并且影响船舶焊接的形象。焊接人员在焊接期间操作不熟练，没有调整好运条均匀性以及熔池温度等都是关键性影响因素。

2.船舶焊接问题解决方案

船舶焊接技术应用，及时解决焊接缺陷，发挥船舶焊接技术价值，提高船舶整体的安全性与稳定性。

2.1船舶焊接气孔问题处理

气孔问题的出现，影响因素众多。对于气孔缺陷处理，需要从全方位角度出发，做好预防气孔的有效方案。船舶焊接操作之前，根据焊接操作与船舶安全等规定，检查焊接材料质量，确保焊接设备运行正常。保证焊接材料、焊接设备存储得当，避免焊接材料被腐蚀或者受污染。当然船舶焊接之前，要求施工人员必须认真检查坡口边缘，彻底清洁之后，及时将水渍、污渍擦洗干净[3]。在具体焊接操作中，控制好焊接电流与速度，及时将气泡排除，尽可能实现一次性焊接操作，避免因为焊接中断，导致气泡数量增多，气泡排除不尽，出现气孔现象。

2.2船舶焊接夹渣问题处理

船舶焊接过程中，夹渣问题的处理主要针对焊接缝隙方面。船舶焊接中之所以出现夹渣问题，影响因素众多。焊接之前工作人员必须将待焊接位置彻底处理，确保没有任何杂质，为船舶焊接操作做好准备。焊接操作中施工人员必须保证自身专业性，所有焊接操作与国家规定焊接参数标准相符，掌握焊条的具体属性，区分焊条的碱性与酸性。根据具体焊接情况，适当对焊接操作灵活调整，防止焊接杂质被凝固在焊缝中，以此来提高船舶焊接的固定性与质量。

2.3船舶焊接裂纹问题处理

船舶焊接裂纹的解决，热裂纹的处理，首先控制焊接分段精度，为分段合拢操作提供便利条件，有效预防装配应力在焊缝中残留。其次是控制焊接间隙，确保间隙超差在可控在范围之内。最后是严格控制船舶焊接电流，防止焊接出现缺陷。热裂纹处理，首先及时将焊接位置进行预热处理，预热的作用主要是将钢板上的水蒸气去除在，同时将装配应力去除，按照船舶焊接规定，预热温度控制在≥20℃。其次是焊接完成之后依然需要对焊接位置进行保温加热，以此减少马氏体，为氢离子益处提供便利条件，同时控制剩余拉伸应力。保温结束焊接位置冷却速度必须在10℃/s。最后是选择适当的焊条材料，以低氢焊丝最为理想，焊条应用之前必须进行烘干处理，减少焊接期间的氢。

2.4船舶焊接焊瘤问题处理

焊瘤问题的处理，为了及时将融化的焊接材料进行清理，但是必须确保不影响正常的焊接工作。正因如此实际焊接中，针对焊瘤问题需要制定专门的管理计划，及时将焊瘤清理，保证船舶焊缝位置与船舶的表面整洁[4]。清理焊瘤需要超高的焊接技术与处理基础，严格控制焊接操作期间停留的时间，处理好短弧位置的焊接。

3.船舶焊接质量管控

3.1船舶焊接准备工作

船舶焊接质量的保证，必须确保前期准备工作到位。前期准备工作关系着焊接操作的顺利完成，尤其是焊接材料方面，保证原材料审核到位，原材料质量达标。根据具体焊接要求，分析焊接技术以及工艺数值，以此来进一步开展焊接作业。焊接工艺参数见表1。

3.2焊接技术科学应用

船舶焊接期间，焊接技术应用必须确保准确、到位，并且对焊接操作进行动态监督，以此来确保焊接的过程完成。定期进行焊接检查，及时展开缺陷管理，完善船舶焊接相关的维护保养制度，并且安排专门人员对焊接工作进行处理。检查焊接材料与焊接设备，以此来确保焊接操作到位。焊接人员不断进行技术培训，提高焊接安全意识，按照焊接工艺完成焊接工作，综合性处理焊接问题，进一步保证焊接质量。

结束语：

综上所述，焊接技术在船舶建造中占据重要作用。焊接工艺具体实施中如果出现焊接问题将会直接影响到焊接质量。常见的焊接问题包括裂纹、焊瘤、气孔等，为船舶安全埋下隐患。以针对性措施对船舶焊接问题进行处理，有效解决船舶缺陷，提高船舶焊接质量，为船舶航行提供安全保障。

参考文献：

[1]葛志霞,魏海坤,张侃健.基于图像处理的自动化焊接缺陷特征提取与焊接质量分析[J].工业控制计算机,2018,v.31(05):67-68+71.

[2]丁延松,张松泓.C-Mn钢板焊接工艺在船舶中的应用及其性能研究[J].舰船科学技术,2018,40(22):71-73.

[3]闫振武.浅析船体结构焊接质量的控制与检验[J].科技创新导报,2018,v.15；No.434(02):72-73.

[4]韩颜.船舶的焊接缺陷分析及质量控制[J].设备管理与维修,2018,No.431(17):77-78.