修理船舶的構(gòu)件表面處理新技術(shù)研究

杜鑫

摘要：船舶修理過程中的構(gòu)件表面處理一直是一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容，由于船舶在使用過程中，會(huì)受到各種腐蝕以及鹽分、氣流侵蝕、海洋環(huán)境銹蝕等威脅，大大的縮短了船舶構(gòu)件的使用壽命，同時(shí)增加了能源消耗，并可能導(dǎo)致泄漏污染海洋環(huán)境的問題，不但影響船舶的經(jīng)濟(jì)性，甚至威脅船舶在使用過程的安全性。因此，在實(shí)際的應(yīng)用中，需要盡可能的采用合理有效的措施來抵消船舶構(gòu)件的受損或腐蝕的區(qū)域，以延長其使用壽命，從而滿足船舶的安全性和經(jīng)濟(jì)性的使用要求。

關(guān)鍵詞：船舶構(gòu)件;表面處理;新技術(shù);研究分析

1船舶構(gòu)件的常見問題

1.1表面變形和裂紋

在船舶修理過程中，構(gòu)件的變形和局部裂紋問題時(shí)有出現(xiàn)，此類問題的原因較多，經(jīng)過分析總結(jié)，常見的原因包括以下兩點(diǎn)：一是所選施工工藝應(yīng)用過程沒有梳理，不滿足施工條件，使得工藝的實(shí)際效果大打折扣，從而增加了變形和導(dǎo)致裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。其次，船舶修理過程中，構(gòu)件表面存在不均勻的角力，在構(gòu)件焊接、吊裝、變形調(diào)整過程中，如果無法根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整施工工藝及方案，那么也會(huì)導(dǎo)致過程中構(gòu)件的變形和局部裂紋。

1.2低硬度均勻性

在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)體系不斷完善的背景下，船舶零部件的生產(chǎn)已進(jìn)入自動(dòng)化操作階段，最終借助焊接工藝將其拼接在一起，以獲得所需的構(gòu)件。船舶構(gòu)件的總體體積較大，對于生產(chǎn)工藝而言，工藝要求較高，在掌握加熱和冷卻時(shí)間方面存在不確定性，那么構(gòu)件在工藝過程中也容易出現(xiàn)表面冷卻不均勻的情況，導(dǎo)致構(gòu)件表面硬度不均勻的情況，這在很大程度上影響了構(gòu)件的使用壽命，干擾了整個(gè)船舶的修理質(zhì)量。

1.3局部出現(xiàn)軟點(diǎn)

在船舶修理工作中，各種構(gòu)件會(huì)直接暴露在空氣中，其大多由鋼鐵及不銹鋼材料制成，因此容易受到空氣中水分、鹽分、表面氧化及腐蝕的影響，從而出現(xiàn)生銹問題，隨著施工過程中處理不及時(shí)導(dǎo)致暴露時(shí)間的增加，從而降低材料的厚度、表面特性、局部產(chǎn)生了軟點(diǎn)，尤其是對于一些重要部位的構(gòu)件，降低了使用時(shí)間，從而影響構(gòu)件的穩(wěn)定性。

1.4表面腐蝕

在船舶構(gòu)件表面處理中，受多種因素影響，容易出現(xiàn)構(gòu)件腐蝕的情況，這些問題的原因可分為以下兩點(diǎn)：一是船舶構(gòu)件在修理過程中，涂裝配套工藝不滿足要求，設(shè)備能力的欠缺，導(dǎo)致出現(xiàn)涂層的質(zhì)量問題。其次，船舶構(gòu)件的修理環(huán)境位于海岸邊相對惡劣，工作區(qū)域空氣濕度相對較大，這也為構(gòu)件腐蝕的出現(xiàn)創(chuàng)造了基本條件，從而影響了構(gòu)件本身的穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部腐蝕甚至是大面積腐蝕的問題出現(xiàn)。

2表面處理新技術(shù)在船舶修理中的應(yīng)用

2.1氣體沉積處理技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，表面處理技術(shù)的完善程度也在不斷提高，而氣體沉積處理技術(shù)是新技術(shù)類型中的一種常見技術(shù)。在具體應(yīng)用過程中，該技術(shù)的主要應(yīng)用原理在于利用空氣對材料進(jìn)行保護(hù)膜處理，起到良好的防腐效果。然而，這種處理技術(shù)需要在真空環(huán)境中完成，通常適用于保護(hù)船上的某些特殊構(gòu)件。但大構(gòu)件很少用這種方法處理。在該方法的具體應(yīng)用中，構(gòu)件的表層將主要通過物理處理和化學(xué)處理進(jìn)行處理。在使用前者的過程中，不會(huì)改變材料的基礎(chǔ)構(gòu)件，并通過物理方法在構(gòu)件表面覆蓋保護(hù)膜構(gòu)件。后者是在化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生空氣膜的構(gòu)件，這會(huì)在一定程度上改變構(gòu)件，但效果基本相同。

2.2激光加工技術(shù)的應(yīng)用

在近年來的研發(fā)過程中，激光加工技術(shù)的研究深度也在不斷提高，激光加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷完善。該加工技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要原理是通過激光的特性，將構(gòu)件的表面硬化處理，達(dá)到工藝時(shí)間要求后，迅速冷卻至室溫，該工藝不會(huì)對構(gòu)件強(qiáng)度產(chǎn)生不良影響，同時(shí)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，構(gòu)件的精度更高，變形力低，這也將減少構(gòu)件的不良品率，減少返修的風(fēng)險(xiǎn)，具有很高的推廣價(jià)值。然而，激光本身具有很強(qiáng)的穿透性，操作不當(dāng)會(huì)對其他構(gòu)件產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。因此，在使用技術(shù)時(shí)，需要按照工藝調(diào)整設(shè)備參數(shù)，培訓(xùn)技術(shù)人員，以提高施工過程中的可靠性。

2.3覆蓋處理技術(shù)

除了前兩部分提到的新表面處理技術(shù)外，還普遍使用覆蓋處理技術(shù)。在該工藝的具體應(yīng)用中，將使用硼砂溶劑作為該工藝的主要原料，然后創(chuàng)造高溫環(huán)境來分解混合物。在常規(guī)應(yīng)用中，對混合材料的要求相對較低，如一些簡單的碳化物、復(fù)合型材料等，可以用作覆蓋物，具有很強(qiáng)的使用價(jià)值。

3應(yīng)用新表面處理技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集工作

通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集工作，有利于選擇正確的處理工藝，提高船舶構(gòu)件表面處理質(zhì)量。在具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員需要提前對收集到的同類型船舶的用途、工作環(huán)境、船舶使用壽命等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)確定加工工藝應(yīng)用中需要注意的問題，提高所選工藝內(nèi)容的適用性。同時(shí)，要根據(jù)工藝匹配相應(yīng)的操作設(shè)備，審核操作設(shè)備的基本參數(shù)，按要求調(diào)試操作設(shè)備，并在工作結(jié)束后完成設(shè)備的維護(hù)，以便在后續(xù)工作中繼續(xù)保持良好的工作狀態(tài)，提高構(gòu)件本身的應(yīng)用效果。

3.2梳理技術(shù)的應(yīng)用程序

通過對技術(shù)應(yīng)用過程的梳理，可以了解技術(shù)在各個(gè)階段的應(yīng)用要點(diǎn)，從而保證技術(shù)應(yīng)用過程的可靠性。在具體應(yīng)用過程中，需要結(jié)合前期采集的數(shù)據(jù)，確定施工、施工工藝，然后對施工工藝的內(nèi)容、參數(shù)、技術(shù)要點(diǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，明確不同階段的質(zhì)量管理要求，提高技術(shù)應(yīng)用效果。

3.3加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收管理

通過加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收管理，確保各應(yīng)用環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理效果，提高船舶構(gòu)件的施工質(zhì)量。在質(zhì)量驗(yàn)收過程中，基于過程梳理的早期階段，梳理質(zhì)量驗(yàn)收的關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)也需要在質(zhì)量驗(yàn)收過程中采用合理的檢測技術(shù)，如常用的無損檢測技術(shù)、目測觀察方法，嚴(yán)格遵守檢測要求完成工作，在工作過程中，還需要加強(qiáng)工作記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作制度的完善打下基礎(chǔ)，完善制度內(nèi)容的完善。

4結(jié)論

船舶修理過程中構(gòu)件表面處理的質(zhì)量將對船舶的最終使用周期、維修周期和后續(xù)保障速度產(chǎn)生根本性影響，因此值得業(yè)界關(guān)注。為了進(jìn)一步推動(dòng)此項(xiàng)工作的進(jìn)一步發(fā)展，有必要構(gòu)件表面處理的新技術(shù)進(jìn)行研究分析，從而提高業(yè)界船舶構(gòu)件表面處理的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]王義，靳有.關(guān)于修理船舶壓載艙涂裝淺析[J].全面腐蝕控制，2012，26（03）：19-20+51.