船舶的焊接缺陷分析與質量控制

楊超

舟山中遠海運重工有限公司 浙江舟山 316131

在進行船舶焊接時，受到各種主客觀條件的影響，容易出現氣孔、焊接咬邊等缺陷，嚴重拉低了船舶的焊接質量，基于這一情況，采取針對性方法舉措解決問題缺陷具有十分重要的意義。

1 傳統焊接工藝以現代焊接工藝的概述

傳統的焊接工藝主要是用手工焊接的方式，在進行船舶焊接之前，需要清理表面的雜物，并且需要很高的焊接技術才能進行焊接操作，因為船舶的周邊會有很多的元器件，在焊接的時候不能損壞元器件。此外在焊接的過程中還需要使用到松香或者對船舶的焊接位置進行預熱，這樣可以使得焊接部位更加的平滑牢固。現代的焊接工藝方式多種多樣，比如熔焊，壓焊以及釬焊。其中熔焊指的是將焊接的傳播表面通過高溫加熱使其融化，進而進行焊接的過程。壓焊指的是對船舶表面需要焊接的位置進行摩擦，增加氣壓或者通過爆炸等加壓來進行焊接。而釬焊指的是在焊接的過程中使用釬料的焊接。傳統的焊接工藝和現代的焊接工藝相比受到的局限性更大，而且在實際的焊接中使用的焊錫很多，進而導致焊點很大，使得焊接的表面不美觀光滑，同時焊接的牢固程度也相對來說較低，而且還需要焊接人員有較強的焊接工藝，這樣才不會破壞元件元器件。和傳統的焊接工藝相比，現代的焊接工藝方式很多，并且比較靈活，同時還可以有效的提升焊接的環境質量，使得焊接工作有序的開展。同時在現代焊接的過程中，還使用了很多的保護方式，比如利用二氧化碳隔離大氣，進而使得電弧和熔池率得到有效的保護。并且現在的焊接工藝中還使用到了智能化的技術方式，采用先進的機械設備，能夠準確的找到焊接的位置以及縫隙，這樣可以增加焊接的準確率，并且有效的提升焊接的工作效率和質量。

在實際的船舶制造過程當中，涉及到很多的制造工藝和制造的流程，并且船舶制造對于每一個工藝和制造流程的要求都是非常嚴格。焊接工藝作為船舶制造中最基礎的工藝，因此船舶制造中對焊接工藝的要求會更高，焊接的質量直接影響著船舶制造的質量，同時還影響到了船舶制造的效率。如果焊接質量不過關，會直接導致船舶的制造質量不合格，進而不能投入使用，將會浪費大量的人力物力和財力。所以應該注重船舶制造中的焊接工藝，保證焊接的質量，對于每一個焊接的環節和和部位都應該進行仔細的觀察，嚴格的按照焊接步驟進行焊接工作，防止因為人為失誤對焊接質量造成影響，同時還應該采取有效的措施，避免因為外界因素的影響而降低焊接質量，進而有效的提升船舶制造的整體質量[1]。

2 當前常見的船舶焊接缺陷及其預防對策

2.1 焊接氣孔問題的成因與預防對策

在船舶的焊接過程中，氣孔是較為常見的一種缺陷問題，產生這種焊接缺陷的根本原因是在進行船舶焊接時，熔池中的氣體沒有得到完全排放，從而造成在熔池凝結以后，在已經成型的焊接縫隙中產生孔洞。氣孔大致分兩種分別是表面氣孔和內部氣孔，在船舶焊接時出現氣孔，不但會影響船舶焊接的整體美觀度，甚至會嚴重降低船舶焊接的硬度和強度。所以，進行船舶焊接的過程中氣孔是不能出現的。導致出現氣孔缺陷的主要原因是，在進行船舶焊接作業時，并未采取良好的防風措施，從而導致外界空氣進入熔池當中；在應用焊接材料未提前做材料烘焙工作，亦或是焊芯上有雜質同樣會導致焊接氣孔的出現；或者在進行焊接作業前對焊接的邊縫沒有清潔到位，導致在焊接作業時出現油、水漬，進而形成氣孔；還有一種情況是，由于焊接操作過快致使熔池沒有及時凝固，同樣會出現氣孔缺陷。

在預防出現氣孔缺陷問題的過程中，務必要盡量降低焊接過程中的氣體含量，保證氣體能夠及時從熔池中排放出來。通常可以運用以下幾種手段：

（1）在進行船舶焊接前，做好焊條的烘焙工作，不同種類的焊接材料要根據實際的施工需求進行烘焙。

（2）在采用氬弧焊進行焊接作業的過程中，要使用專門的防風設備提前做好焊接防風工作，將風速盡量控制在2米每秒；在進行手工電弧焊的過程中要盡量控制在8米每秒；在管子焊接的過程中，不能出現穿堂風。

（3）在焊接過程中未保證適當的焊接線能量，最好使用短電弧。

2.2 焊接夾渣問題的成因和預防對策

焊接夾渣就是在焊接作業結束以后，在焊接的縫隙中存在部分殘渣，這直接影響了焊接的硬度，而且導致焊接的密封性也下降了。所以，在焊接作業結束以后要認真細致的做好檢查，如果發現有焊接夾渣的現象，要立即進行碳弧氣刨操作，同時進行重焊工作，進而達到標準要求。出現焊接夾渣缺陷的的根本原因有以下幾個因素：①進行焊接作業前，接口沒有清潔到位。②在進行多道多層的焊接作業時，忽視了清理不同的層道。③使用不符合國家標準的焊接材料，致使藥皮掉到熔池里。④焊接作業的操作速度把控不好，導致出現焊接夾渣缺陷。

在預防船舶焊接出現夾渣缺陷的過程中，要貫徹落實以下幾個環節的工作：①在進行焊接作業前，要用砂紙將焊縫接口的周圍15mm以內的焊接表面打磨好，以出現金屬的光澤為標準。②在進行大厚度母材的焊接過程中，要清理干凈先焊部分產生的焊渣。③在進行焊接作業前，要選擇標準、適宜的焊接材料，嚴禁采用受潮以及偏芯的焊條[2]。

2.3 焊接咬邊問題的成因和預防對策

船舶焊接咬邊就是指在進行焊接作業時，主體材料與焊接縫隙的交界處的焊接面不平整，焊接作業中電弧將焊縫邊緣熔出的溝槽或凹陷沒有得到熔化金屬的補充導致出現缺口。過重的焊接咬邊會減弱焊接頭的強度，導致局部應力過于集中，承載后就會在敢接咬邊處出現裂紋。導致出現焊接咬邊缺陷問題主要有以下兩方面原因：①在進行焊接作業時由于電流過大，從而造成焊接線的能力超負荷；②在焊接作業時不按照規范進行操作，焊槍的角度不對[3]。

預防船舶焊接咬邊的缺陷問題，要在確保船舶焊接技術參數的同時，保證焊接技工的操作水平達到焊接的規范要求。簡單的說需要做好以下幾個方面：

（1）在進行船舶焊接作業的過程中，要盡量降低焊接的電流，精準把控焊接的速度，以防出現過慢或過快的情況。

（2）在船舶焊接時，要找好焊接的角度，防止沖刷熔池的邊緣，從而有效保障熔敷金屬可以完全填充焊縫。

（3）焊接技工的操作水平直接影響著船舶的焊接質量，所以要做好焊接技工專業技能的培訓工作，提升其焊接水平，具備高度負責任的態度，保證焊接質量。

2.4 焊接未焊透、不持續的問題和預防對策

在焊接船舶的過程中，特別是在焊接單、雙面的時候，非常容易導致焊接不持續的問題出現，這就直接影響了焊接接頭的物理性能。導致出現這個缺陷問題的主要原因有以下幾個因素：①焊接電流過大、運絲過快，造成焊接缺陷。②使用不符合標準要求的焊接材料同樣會造成這一焊接缺陷。

在預防船舶焊接未焊透、不持續缺陷問題的過程中，要從以下幾方面入手：首先，要盡量在船舶焊接時采用交流焊機取代直流焊機，防止發生磁偏吹的情況。其次，竭盡所能確保間隙和坡口選擇的科學性，防止出現鈍邊距離過大。

2.5 焊接裂紋的問題和防止對策

在焊接中或完成焊接后，焊接的部分出現金屬性破裂，其出現在焊縫的表面或內部，或者出現在熱影響區，按照出現的位置不同，分為：根部、縱向、弧坑以及橫向裂紋等，還可分為：再熱裂紋、冷裂紋和熱裂紋。導致焊接裂紋缺陷的根本原因是：進行船舶的焊接作業時，焊縫的熱影響區出現收縮，產生較大應力。由于母材含有較多的淬硬組織，冷卻后容易產生裂紋。焊縫中有著極高的氫濃度和其他的有害化學元素雜質，容易出現熱裂紋和冷裂紋。

在預防焊接裂紋缺陷的過程中，應重點從合理使用焊接材料并消除應力，以及提高焊接技術這三個方面著手解決。特別注意下焊接頭的破口形式，去除焊縫受熱不均勻及冷卻因熱應力出現的裂紋。例如：在對焊的鋼板厚度不同時，就要對厚鋼板做削薄處理。選用的焊材必須按照設計圖樣的具體要求，精準把控氫的來源[4]。

2.6 焊接弧疤的缺陷問題和防止對策

在進行船舶的焊接作業過程中，由于操作不慎使焊條或焊把與焊件接觸，或地線與工件接觸不良短時地引起電弧，而在工件表面留下弧疤。導致出現焊接弧疤缺陷的主要原因是：電焊操作者粗心大意，未采取防護措施和對工具的維護。

在預防焊接弧疤缺陷的過程中應采取以下措施：焊接技工要經常對使用的電焊把線和接地線的絕緣情況進行檢查，發現破損要及時包扎好。裝設接地線要牢固可靠。進行焊接時不要在焊道外引弧。焊鉗放置要與母材隔離或適當掛起。不焊時及時切斷電源。發現電弧擦傷，必須用電砂輪及時打磨。因為在不銹鋼等有耐腐蝕性能要求的工件上，弧疤會成為腐蝕的起始點，降低材料的性能。

3 船舶的焊接質量控制和對策探討

3.1 定期組織專業的技能培訓

為有效保證船舶的焊接質量，務必要重視焊接過程中的質量控制工作。在進行船舶焊接時，焊接技工是進行焊接作業的主要力量，應定期組織專業技能培訓，使其掌握先進的焊接技能，并貫徹落實持證上崗工作制度。確保船舶的焊接質量符合國家標準要求。要提升船舶焊接技工的質量意識，必要時，可以建立制定完善的獎懲工作機制，根據施工的情況以及施工進度實施獎懲，確保焊接的質量[5]。

3.2 落實相關的質量監管工作

相關部門要抓好焊接作業的質量監管工作，將責任落到實處，做好責任劃分。要做好對船舶焊接設備供貨商的評估，根據評估結果科學挑選設備供貨商。創建所需焊機設備的臺賬，充分掌握船舶焊接設備的運用情況。

3.3 不斷完善維護保養制度，做好焊接工作

建立健全船舶焊接設備的維護保養制度，保證所需焊接設備始終處在可以正常使用的狀態。在選購船舶焊接材料時，要做好焊接材料的質量控制工作。焊接材料的儲存環境要避免潮濕，嚴禁將出現銹蝕、受潮的焊接材料運用到船舶焊接作業中。要針對不同焊接材質選擇適宜的焊條。嚴格按照焊接工藝進行規程操作，控制好船舶的焊接流程，確保焊接的質量。務必要掌控好焊接的電流、焊接速度以及工藝參數，以防影響船舶的焊接質量。抓好施工管理工作，嚴禁在陰雨天進行船舶的焊接作業。做好焊接過程中的清潔工作，防止出現銹蝕和油污的現象。在進行船舶的焊接作業時，要提前做好防風工作，確保焊接作業的高效開展。

4 結語

總而言之，建造船舶必須要引用到焊接工藝。結合當前船舶的焊接作業中較為常見的缺陷問題，應采取行之有效的辦法做好預防工作，并針對性的制定焊接質量控制措施，減少焊接缺陷的發生概率，更好的保證船舶的焊接質量。