改進船舶焊接生產技術和質量的對策

摘 要：船舶焊接質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行了分析，并提出了相應的處理對策。

關鍵詞：船舶焊接；缺陷；處理對策

一、船舶焊接常見的質量問題

（一）氣孔。氣孔是指焊接過程中熔池內的氣泡未能及時逸出而形成的空穴。

（二）夾渣。夾渣是指有熔渣殘留在焊縫中的質量缺陷，夾渣會明顯降低焊縫質量。

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

（四）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住；未熔合是指焊件與焊縫金屬或焊縫層間有沒有熔透的現象，這兩種缺陷對于船舶的焊接都是比較嚴重的問題，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度的下降，甚至裂紋，嚴重影響整體焊接質量。

（五）裂紋。船體結構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重的焊接質量問題。所以，船舶焊接中應該確保不產生裂紋，每次焊接完成后都要進行裂紋檢查，一旦發現問題，要立即采取補救措施，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

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

二、影響焊接質量提升的主要因素

（一）技術原因。相當部分的焊接缺陷是由于焊接技術落后或操作不當造成的。焊接時產生氣孔的一個重要原因是在利用CO 2 氣體保護焊時應用的是實芯焊絲，這種焊絲的缺陷就是容易造成飛濺和氣孔；在利用埋弧焊技術進行封底焊接時，焊絲沒有對準焊縫中心從而造成夾渣。在進行埋弧焊操作時焊接速度不合理以及焊機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填充而造成咬邊現象的發生；焊件破口沒有清理干凈，坡口處的污染物在焊接時影響了金屬之間的熔合，造成邊緣脫焊。

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

三、提高船舶焊接技術和質量的對策

（一）焊接技術方面

1.嚴格執行焊接規范、合理選擇焊接方法。很多焊接質量問題的產生是由于焊接操作未按技術規范進行造成的。例如，大多數焊接質量問題都與坡口未清理干凈有關，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；在進行埋弧焊時要注意控制好焊接速度，同時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行約束，在焊接強制性焊件時，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，要選科學合理的方法，若焊接時選用低能量的線，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，但因為各種客觀因素的限制，在某些焊接工作中只能選用手工電弧焊。焊接規范中規定，電流應在90～110A之間，電壓應該控制在24～26V之間，在這些情況穩定后再進行焊接。

2.改進焊接工藝、采用焊接新技術。要想是焊接質量得到本質的飛躍，必須依賴與焊接新技術的采用，目前焊接技術迅速發展，船舶企業要緊跟焊接技術發展前沿，不斷采用新技術，以提高本企業的焊接技術工藝水平，保證焊接質量的穩步提升。

對于利用CO2 氣體保護焊時應用實芯焊絲容易造成飛濺和氣孔的問題，應考慮采用藥芯焊絲的氣電垂直電焊（ EGW） ，這種由日本開發的焊接方法在應用于分段合攏時的立向上對接焊具有明顯的優越性。目前該工藝采用的是1. 6mm 的藥芯焊絲，在CO2 氣體保護的條件下，可以實現對焊接熔池一次成形以完成焊接。

焊接機器人系統是提高焊接效率、加快造船周期的重要手段，目前許多造船企業已經開始焊接機器人的嘗試工作，其適用范圍也不斷擴展，目前，已經由加強材的平角焊，逐步擴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。焊接機器人與其它焊接接技術的有機相結，能實現更為理想的焊接效果。因此，焊接機器人系統的采用對實現船舶焊接自動化具有特殊的意義。

激光- 電弧復合焊是近年來發展起來的一種新焊接技術，其具有速度快、自動化程度高以及熱變形小等優勢，尤其適用于在鋁合金的焊接，是船舶焊接發展的重要內容。目前，這一技術已經在日韓和西方發達國家得到了廣泛應用。采用這一技術焊接時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，熔深進一步加深，同時由激光電離產生的等離子體又有助于穩定電弧， 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。

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

四、結語

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

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