船体建造中焊接检验与质量控制分析

黄海霞 李富

摘  要：在船体的建造过程中，焊接质量的好坏至关重要，不仅关系到船舶的建造成本，更关系到行驶安全。笔者通过对焊接技术进行研究分析，给出了焊接表面质量和焊接内部质量的相应检测技术，对于焊接前、焊接过程中和焊接后的质量控制进行了分析探讨，得到了相应的原因和预防措施。为相关技术人员学习和进行现场焊接施工提供了参考和指导。

关键词：船体;焊接;检验;质量;控制;分析

中图分类号：U671.8         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）07-0131-02

Abstract： In the process of hull construction， the quality of welding is very important， which is not only related to the construction cost of the ship， but also related to the safety of driving. Through the research and analysis of welding technology， the corresponding testing technology of welding surface quality and welding internal quality is given， and the quality control before， during and after welding is analyzed and discussed. The corresponding causes and preventive measures are obtained. It provides a reference and guidance for the relevant technical personnel to study and carry out on-site welding construction.

Keywords： hull; welding; inspection; quality; control; analysis

1 船體焊接常用方法研究

船体的焊接过程中较为常用的焊接方法是电弧焊接工艺，该工艺施工过程中一般采用人工持拿焊条的方式，该技术通过焊条与船体的电弧发热，直至达到金属熔化的温度，最后液体金属将不同的钢板连接在一起，在连接处形成焊缝，确保船体的整体性。采用手工方式进行电弧焊的方式能够大大简化施工流程、可操作性好，在焊接过程中不需要考虑钢件的摆放位置，该焊接工艺方式不仅对各种钢材的焊接效果极佳，而且对于有色金属也同样适用。但该技术也存在一定的不足，如该工艺施工效率不高，对于焊接操作者的要求较为苛刻，需要操作者掌握较好的技术。

2 船体焊接检验研究分析

船舶本体的焊接检验主要从以下几个方面展开，分别是焊接前的检验、焊接中的检验和焊接后的检验。对钢材焊接后需要进行焊接质量的检验分析，对于焊接质量的检验涉及到焊接件中是否存在焊接缺陷，焊接后的焊缝进行力学强度校核以满足强度标准，同时由于在使用过程中要进行流体的输运，所以防腐性能也不容忽视。因此需要对焊接质量进行全面研究分析。

2.1 船体焊接检验的总体分析

对于钢件焊接的检验方法多种多样，其中较为常用的是对焊接接头进行物理和化学方面的检验，其中物理检验主要从焊接件是否存在裂纹，焊接件是否完全焊透，焊接接头中是否存在杂质的夹杂，焊接件中是否存在孔洞等方面开展。另外对于焊接件要进行抗拉强度、抗压强度以及抗酸性碱性流体腐蚀的能力的检验分析，充分保证焊接后的零部件能够在各种特定的环境中使用。

2.2 焊接外观检验方法分析

在船舶焊接检验的过程中较为常见的焊接外观检验方法是对焊接的接头进行检验，该方法操作过程较为简便，通过焊接接头检验能够及时发现焊接处的不合格情况，检验过程中需要使用的工具主要有游标卡尺、支持、量角器等工具。

另外一种较为常见的焊接检验方法是液体渗透检验法，该技术主要是将焊接表面进行润湿，通过毛细管现象来对表面存在的焊接质量进行检验，发现是否存在开孔、裂缝等，该技术的优点是在施工过程中不会对船体造成损害，利用该技术在进行检验的过程中，检测液体首先渗入到焊接零件的缝隙中，然后用专用去除设备将多余的液体去除，最后在焊接零件的表面涂抹显示液，这样存在裂缝的焊接处就会因显示液的存在而形成明显的裂缝形状，进而完成了裂缝的检测和定位。

使用该方法在进行焊接检验的过程中要注意以下几个问题，首先是对焊接表面的清洁和处理工作，一般钢铁表面会覆盖一层铁锈，在进行检测之前需要将铁锈、油污、焊接残渣等去除掉;下一步进行渗透液体的涂抹过程，要确保涂抹均匀;将焊接处的渗透液清除干净，确保焊接处的干燥;在进行显像液的涂抹过程中要注意在焊缝处的均匀程度，同时涂抹之后至少要保持半个小时以上的渗入，这样才能保证显像液体的充分作用。

利用磁性粉末对焊接进行检验是另一种较为常用的焊缝无损检测技术，该技术主要是对焊缝表面的问题进行检验，通过磁粉与焊接处的缺陷进行作用而找到焊接的缺陷位置，该技术对表面及表面附近缺陷检测效果较好，特别是对于表面的小裂纹、残渣夹杂等问题。在该技术的使用过程中，同样需要注意对焊接表面进行清洁处理，确保没有水、杂质、油污的存在;另外在使用磁性粉末前需要对焊接处的表面进行干燥处理，在后期的喷涂磁性液体的过程中，要确保磁性液体喷涂均匀。

该焊缝检验技术使用较为普遍，在进行焊缝检验的过程中成本不高、检测时间短，同时该技术能够准确定位焊接缺陷处的位置，特别是对于细微的缺陷效果更为明显;该技术在使用的过程中对于焊接部位的形状、大小尺寸等均无特殊要求，使用范围广。使用该焊接检验技术的缺陷是只能够对黑色磁性金属进行损伤检测，对于有色金属无法进行焊接检验，另外该技术只能够针对焊缝表面的焊接情况进行检验，对于深处的缺陷无能为力。该焊缝检验技术在使用的过程中由于使用特制液体，因此对于金属表面的焊缝造成一定的污染。

2.3 焊接内部缺陷检验方法分析

利用超声波技术进行焊接质量检驗是目前较为常用的一种检验方法，该焊接检验技术的工作原理是利用专业仪器发射一定频率的超声波，超声波进入到焊接部件中，在超声波传递的过程中，如果遇到孔洞、裂缝等缺陷，超声波会反射回去，产生反射波，通过地面仪器可以清楚地对反射波进行分析进而准确确定零部件内部的损伤，特别是对于缺陷的位置和大小等信息能够实现准确定位。该技术采用的专业超声波发射仪器具体的组成部分由超声波探头、超声波实验模块和超声波探测仪器等。超声波在工作的过程中可以实现电信号和声波信号的转换。该技术在进行焊接检验的过程中主要有以下特点，首先是该技术能够实现快速准确、高效焊缝检验;其次是该技术在使用过程中不会对人体产生伤害;施工过程中的费用不高，该技术在船体焊接检验的过程中应用较多;最后是该技术能够对多种金属材料进行焊接检验，不需要区分黑色金属和有色金属。该技术在使用的过程中反应较为灵敏，对于问题位置定位精准，且设备重量较轻，移动方便。该技术主要是对焊接部位的内部焊接质量进行检验，对于表面层的细微裂缝无法检测。

射线探测检验技术是另一种较为常见的焊接检验方法，该技术充分利用射线在穿过损伤部位时的能量变化来定位损伤位置和大小，对于焊接中存在的孔洞、残渣等缺陷检测效果显著。其工作原理是根据射线在穿过正常焊接部位和损伤焊接部位的能量变化波形在配套设备上显示，进而对损伤部位进行分析和定性。该焊接检测技术的优点是能够对零部件内部的损伤进行检查，此技术检验的结论准确、可信度高，同时对金属材料和非金属材料等均可以采用此技术。该技术也存在一定的问题，比如该技术的配套设备组成模块较多，无法实现快速移动，检验过程中的费用也不低，该技术在进行焊接检验的过程中，如果遇到多个缺陷重叠存在的情况则无法检验;该焊接损伤检测的过程中由于会发射射线，因此对人体会造成一定的伤害，在使用的过程中采取必要的防辐射处理较为重要。

3 船体焊接的质量控制分析

在船体的焊接制造过程中，对焊接质量的检验与控制分析至关重要，质量控制要贯穿于整个焊接生成全程，同时包含有焊接前检验和焊接后检验。特别是对船体焊接部位的检验是船舶制造过程中的重中之重，也是最难控制和管理的部分，无论是现场技术人员还是管理人员，都应该加强对焊接的质量控制和分析。

焊接前的质量控制分析首先是要对焊接材料进行检测，对配套的焊条、焊机和焊剂等按照使用要求进行准备，同时焊条的表面要保持清洁，去除表面的油污、杂质等，对于焊接不同级别的钢材要优选不同的焊条材料，使用前对其合格证、型号等进行详细检查。在焊接前要特别重视对力学强度要求较大的焊接件的焊条优选和匹配。焊接前注意对焊接坡口、装配间隙等测量。对焊接师傅的资质要进行详细检查，不同类别的焊接工人焊接的位置和能力不同，注意要保证焊接工人的资格能够满足船体焊接部位的种类需求。专业的焊接工人要求测试合格，并将测试成绩存档。

焊接过程中的质量控制较为关键，首先要定期对焊接产品进行质量抽检，对焊接工艺制定相应的标准和要求，及时检查焊接过程中的电流、电压等是否在标准的范围内，对于底部焊接流程，需要重视电流的大小，避免电流过大导致裂纹的产生，或者电流过小导致残渣的存在。在进行焊接的过程中，特别要注意控制焊条的位置、角度等参数，确保焊缝的位置及焊接精度。在零部件的焊接过程中，如果不同焊接位置的坡口间隙不同，则需要对焊接参数进行及时调整，确保焊接质量。焊接过程中要及时对焊接的残渣、药皮进行清理。如果在焊接过程中遇到雨雪等恶劣天气，应避免施工，避免雨雪落入焊接位置造成裂纹或者产生焊接部位硬度过大的情况。如果在焊接过程中采用了气体保护焊技术，则应注意避免大风进入焊接区域，可以采用防风设备进行阻挡，在焊接区域的风速要严格控制在要求的速度以内。在温度较低的区域也应该注意低温焊接的影响，要做好钢材的预热措施，对于气温特别低的情况应停止焊接作业。

焊接后的质量检验控制首先是要对表面质量进行检验，确保焊缝清理干净，检验过程中要及时采用游标卡尺、直尺、量角器的工具进行检验测量;对于焊接后的强度、抗拉抗压能力进行分析试验。对于焊接部位内部采用各种探伤方法进行检测确保内部没有缺陷。

4 结束语

笔者通过对船体焊接过程的重要性进行分析研究，给出了焊接过程中的各种检验方法，涵盖了对焊接部位内部、表层的检验方法，同时对于焊接前、焊接过程中和焊接后的质量控制给出了相应的建议和做法，为提高船体和焊接的质量控制具有重要的指导作用。

参考文献：

[1]马兆锋，周清.四喷嘴水平对置式水煤浆气化炉加高改造的焊接工艺分析[J].氮肥与合成气，2017，45（11）：7-8+26.

[2]郑有文，马维元.316LMod高压管道焊接工艺和质量控制全面融合研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（13）：33-34.

[3]李楠.浅析海洋工程装备制造过程中焊接质量管理[J].黑龙江科技信息，2017（05）：59-60.