改进船舶焊接生产技术和质量的对策

蔺鑫

摘要：船舶焊接质量是确保船舶安全的重要前提，但是近年来对于船舶焊接技术的讨论不多，针对此情况，本文对船舶焊接中的常见问题及原因进行了分析，并提出了相应的处理对策。

关键词：船舶焊接；缺陷；处理对策

1.船舶焊接常见的质量问题

1.1气孔。气孔是指焊接过程中熔池内的气泡未能及时逸出而形成的空穴。

1.2夹渣。夹渣是指有熔渣残留在焊缝中的质量缺陷，夹渣会明显降低焊缝质量。

1.3咬边。咬边是指焊接后焊缝边缘的凹凸不平。首先咬边会严重影响焊接外观，及后续加工，此外，咬边会减少母材工作面，进而是焊接处的应力集中减少了，因此，重力要求严格情况下严禁咬边缺陷的出现。

1.4未焊透和未熔合。未焊透是指焊接过程中接头根部没有被完全焊接住；未熔合是指焊件与焊缝金属或焊缝层间有没有熔透的现象，这两种缺陷对于船舶的焊接都是比较严重的问题，由于焊缝存在局部间断和突变，因此焊接极不均匀，因此会造成焊缝的强度的下降，甚至裂纹，严重影响整体焊接质量。

1.5裂纹。船体结构的破坏往往是从焊接裂纹开始的，因此，裂纹是船舶焊接中最严重的焊接质量问题。所以，船舶焊接中应该确保不产生裂纹，每次焊接完成后都要进行裂纹检查，一旦发现问题，要立即采取补救措施，焊接裂纹一般可以分为热裂纹和冷裂纹两种，并且以热裂纹最为常见

1.6波浪变形。波浪变形主要是由于钢材轧制时轧辊的间隙不一致，因而沿钢材的宽度方向产生了压缩率不均匀的现象，使板材产生轻微或者严重的波浪变形。若在焊前不对波浪变形的板材进行正确有效地矫正，必然会产生板材焊后波浪变形。

2.影响焊接质量提升的主要因素

2.1技术原因

相当部分的焊接缺陷是由于焊接技术落后或操作不当造成的。焊接时产生气孔的一个重要原因是在利用CO 2 气体保护焊时应用的是实芯焊丝，这种焊丝的缺陷就是容易造成飞溅和气孔；在利用埋弧焊技术进行封底焊接时，焊丝没有对准焊缝中心从而造成夹渣。在进行埋弧焊操作时焊接速度不合理以及焊机轨道不整齐都有可能使焊件被熔化掉一部分，但是又没有被金属及时填充而造成咬边现象的发生；焊件破口没有清理干净，坡口处的污染物在焊接时影响了金属之间的熔合，造成边缘脱焊。

2.2人员素质

由于我国长期以来对于职业教育的投入不足，造成职业技术人才特别是高技术职业人才的严重不足，以焊接为例，由于高职院校大都取消了焊接专业，造成了人才断层，使得焊接技术人员总体不足。其次，由于船舶行业的近年来景气指数降低，也影响了焊接人员的收入，影响了高级焊接人才队伍的稳定。

3.提高船舶焊接技术和质量的对策

3.1焊接技术方面

（1）严格执行焊接规范、合理选择焊接方法

很多焊接质量问题的产生是由于焊接操作未按技术规范进行造成的。例如，大多数焊接质量问题都与坡口未清理干净有关，因此在焊接前要将坡口清理干净，确保没有污渍、水分和锈迹，清理完成后要将坡口烘干；在进行埋弧焊时要注意控制好焊接速度，同时保持焊接轨道的平整。

对于波浪变形的控制可以采取刚性固定法，焊接零件之前，先利用外加刚性对其外部进行约束，在焊接强制性焊件时，焊件不可以随意变动，这样做的目的是尽量让焊接保持原型。但是，刚性固定法在使用过程中会带来巨大的力，因此在材料比较脆弱的情况下最好不要使用这种方法。在焊接时，要选科学合理的方法，若焊接时选用低能量的线，能很好的避免变形的情况，还有，手工电弧焊与CO2半自动焊相比的话，手工电焊更易变形，但因为各种客观因素的限制，在某些焊接工作中只能选用手工电弧焊。焊接规范中规定，电流应在90～110A之间，电压应该控制在24～26V之间，在这些情况稳定后再进行焊接。

（2）改进焊接工艺、采用焊接新技术

要想是焊接质量得到本质的飞跃，必须依赖与焊接新技术的采用，目前焊接技术迅速发展，船舶企业要紧跟焊接技术发展前沿，不断采用新技术，以提高本企业的焊接技术工艺水平，保证焊接质量的稳步提升。

对于利用CO 2 气体保护焊时应用实芯焊丝容易造成飞溅和气孔的问题，应考虑采用藥芯焊丝的气电垂直电焊（ EGW） ，这种由日本开发的焊接方法在应用于分段合拢时的立向上对接焊具有明显的优越性。目前该工艺采用的是1. 6mm 的药芯焊丝，在CO 2 气体保护的条件下，可以实现对焊接熔池一次成形以完成焊接。

焊接机器人系统是提高焊接效率、加快造船周期的重要手段，目前许多造船企业已经开始焊接机器人的尝试工作，其适用范围也不断扩展，目前，已经由加强材的平角焊，逐步扩大至各种角焊缝的焊接、外板对接焊缝焊接以及管子和管子与法兰的焊接等。焊接机器人与其它焊接接技术的有机相结，能实现更为理想的焊接效果。因此，焊接机器人系统的采用对实现船舶焊接自动化具有特殊的意义。

激光- 电弧复合焊是近年来发展起来的一种新焊接技术，其具有速度快、自动化程度高以及热变形小等优势，尤其适用于在铝合金的焊接，是船舶焊接发展的重要内容。目前，这一技术已经在日韩和西方发达国家得到了广泛应用。采用这一技术焊接时先由电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，熔深进一步加深，同时由激光电离产生的等离子体又有助于稳定电弧， 提高焊缝精度。因此焊接变形十分有限，焊后工作量大为降低。

3.2提高焊接人员的素质

高素质的焊接人员队伍是船舶企业提高焊接质量的根本保证，船舶企业要管理、工作调配以及利益分配等方面采取必要措施，以留住高技术水平的焊接人才，充分发挥现有人员的工作潜力和积极性，此外要加大焊接技术人员的培训力度和投入，不断提高焊接员工队伍的整体素质。

4.结语

焊接是影响船舶整体质量的重要因素，本文结合自身多年经验积累，对船舶焊接质量提升的主要影响因素进行了分析，并提出了相应的对策，希望这些结论对于从事船舶焊接的人员具有一定的借鉴意义。

参考文献：

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[2]周洋.焊接技术在船舶建造中应用的探索[J].黑龙江科技信息，2010，25：35.

[3]陈家本.提高船舶焊接质量确保船舶安全、可靠的一些建议[J].金属加工（热加工），2010，20：14-16.