淺談船體焊接中的常見缺陷及其預防措施

摘要：船體建造過程中離不開焊接環節，焊接質量的好壞將直接影響到船體的整體質量以及使用效果，甚至會引發難以想象的后果。因此，下文將對船體焊接過程中常出現的一些缺陷進行分析，并提出相應的預防措施，以提高船體建造的質量，降低船舶在實際的運行中出現意外的可能性。

關鍵詞：船體焊接 焊接缺陷 預防措施

前言：

船體建造中使用得最頻繁的焊接手段是電弧焊技術。這種技術主要借助電弧將電能轉化成熱能，將金屬熔化而達到焊接目的。電弧焊接中影響焊接質量的主要是弧焊電源。因此，在進行船體焊接過程中必須選擇合適的弧焊電源，以保證焊接的質量。

1.船體主要焊接方法及其特點

在實際生活中，船體焊接的方法主要是電弧焊，并且電弧焊操作是在自然狀態中完成中的，其中空氣中具有的氧氣，能夠在一定條件下與船體中的金屬發生化學反應。此外，還有其他的氣體與金屬反應還能發生還原反應，致使焊接金屬會出現裂縫、裂紋等現象。所以為避免空氣中的成分影響焊接的質量，往往會采取一定的保護措施，從而進行船體焊接。例如，使用的焊條會在其鋼芯外層敷設適量的藥皮，金屬在融化過程中，藥皮可以通過造氣、造渣等方式，對液態金屬起到保護作用。此外，藥皮還能夠凈化焊縫中的金屬，促進其質量達標，有利于焊條具有良好的焊接效果。

2.船體焊接中常見的外部缺陷以及預防措施

2.1.焊瘤缺陷以及預防措施

焊瘤缺陷是指在船體焊接過程中產生的液態金屬流入到焊縫之外的位置上，待其冷凝成型之后，便形成了金屬瘤。導致產生這種缺陷主要是技術不到位，比如，焊接技術掌握不熟練導致焊接不迅速或是在操作中出現了不當的操作行為。所以在實際的焊接過程中宜選擇短弧焊接，少用長弧焊接，并且要控制好焊接的速度與金屬熔化的溫度。此外，還要焊接流量也應引起足夠的重視，其中運條角度最好與焊件能夠形成45度。

2.2.咬邊缺陷以及預防措施

咬邊缺陷一般是因為焊接過程中使用的電流過大，并且使用的電弧不僅長，而且還處于偏吹的狀態，或是形成的運條角度不當以及沒有控制好焊接的速度等，從而會在沿著焊趾母材的位置出現溝槽與凹陷現象。出現咬邊現象會導致焊接過程中，接頭實際可以工作的截面變小，并且出現咬邊的位置極易集中應力，影響焊接的效果。因此，采取的預防措施大致與預防焊瘤的措施相同，主要是選擇合適的電弧，控制焊接電流與速度以及焊條角度。

2.3.燒穿缺陷以及預防措施

薄板焊接過程中有時會因使用的電流過大，焊接速度緩慢的原因而出現燒穿的現象，嚴重破壞了焊縫具有的強度以及水密性。所以選擇合適的電流以及焊接速度是有必要的。另外還應控制焊件裝配間隙保持適中的距離，并且焊縫接頭位置進行作業時，電弧停留的時間要把握好，切勿過長，進行勻速運條。

3.船體焊接中常見的內部缺陷以及預防措施

3.1.變形缺陷及其預防措施

變性是指因為焊接熱循環作用導致焊件的形狀或是尺寸發生了改變，且改變程度超出了規定的范圍。變形狀況將會對船體的結構造成影響，尤其是承載力以及船體強度會因變形問題而受到較嚴重的損失，致使船體的具有較差的使用性能，甚至會造成無法預料的事故。所以船體建造環節中需要對焊接變形問題引起足夠的重視，一般采取的預防措施是：1、預留足夠的收縮空間，滿足變形的程度。2、借助反變形法，中和變形程度。3、焊接順序保持正確得當，盡量減少程序中產生變形程度。4、控制焊接溫度，避免因溫度差形成變形。5、選擇使用剛性固定法，對焊接變形的程度進行有效控制。

3.2.氣孔缺陷以及預防措施

氣孔缺陷多見于熔池內出現的氣泡沒有及時排除，從而凝固之后演變成了空穴。形成氣孔的原因比較多，比如，在坡口位置存在一定的水分或是使用的埋弧自動焊電壓比較高等。氣孔會占據一定的截面面積，因此會減少焊縫的焊接實際面積，并且若是出現的氣孔較大會對焊縫具有的強度產生影響，從而導致焊縫金屬形成的致密性較差。根據產生氣孔的可能性，注意有針對性的進行預防。比如，保證坡口處干凈，沒有雜質或是其他物質的現象；焊接材料要按照規定的步驟與要求進行管理與清理；控制焊接速度。在船體焊接過程中若發現了焊條藥皮不合格或是出現了銹蝕等現象，應盡量不使用，或是縮小其使用的范圍。埋弧焊過程中焊接工藝參數需要選擇恰當。

3.3.裂紋缺陷以及預防措施

裂縫現象的出現很容易引起船體結構遭到破壞，其中焊縫金屬在熔化過程中會出現液化的現象，而在一定條件下，液態金屬轉變成固態結晶期間會出現熱裂紋。產生這種情況的主要原因是熔池內存在少量的雜質（熔點低），且雜質需要較長時間完成凝固，當其凝固之后具有的強度以及熱塑性能較差，往往會在應力大與焊縫金屬在凝固過程中會產生收縮，會致使雜質被拉開，從而造成開裂的現象。特別是熔池內含硫與銅的雜質較多時，更容易導致裂紋出現較多。因此，預防熱裂紋產生的措施包括：1、選擇合適的焊接工藝參數，盡可能的延長液態金屬冷卻結晶的時間，并選擇電流較小的電弧，進行多次焊接，確保減少焊縫中心出現裂紋的可能性。2、在焊接過程中需要根據相關的標準操作流程，規范焊接操作，使焊接應力保持在適宜的范圍之內。

結束語：

船體焊接結構過程中，焊接人員需要集中注意力，選擇合適的焊接程序以及操作方式，嚴格控制相關的參數，保證船體的質量在合格的范圍之內，避免出現各種缺陷，影響船舶的整體質量。焊接過程中產生的缺陷在特定的狀態下會引起各種問題，尤其是船舶存在缺陷未及時處理，在實際的航行過程中有可能出現不可估量的后果，致使人們的生命或財產遭到損失。所以及早的認識船體焊接過程中經常出現的問題以及潛在的缺陷，并采取適當的預防措施進行控制，按照標準操作進行焊接，將有助于提高船體的質量，保證船舶在航行過程中處于安全穩定的狀態。

參考文獻：

[1]王偉.薄板單面焊雙面成形技術在船體焊接中的應用[J].造船技術，2012（05）.

[2]陳倩倩，范嘉芳.大型船體焊接變形控制與校正技術研究[J].武漢船舶職業技術學院學報，2010（04）.

[3]項陽.鋼質船舶建造中船體焊接缺陷成因及預防措施[J].江蘇船舶，2008（05）.

[4]韓新宇，方穎.基于可靠性保證參數的船體焊接工藝參數可靠性優化設計探索[J].環境技術，2011（11）.