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(xiàn)氣孔、焊接咬邊等缺陷,嚴重拉低了船舶的焊接質(zhì)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。
傳統(tǒng)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(shù)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(yù)熱,這樣可以使得焊接部位更加的平滑牢固?,F(xiàn)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(tǒng)的焊接工藝和現(xiàn)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(dǎo)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(tǒng)的焊接工藝相比,現(xiàn)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(huán)境質(zhì)量,使得焊接工作有序的開展。同時在現(xiàn)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(xiàn)在的焊接工藝中還使用到了智能化的技術(shù)方式,采用先進的機械設(shè)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(zhì)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(chǔ)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(zhì)量直接影響著船舶制造的質(zhì)量,同時還影響到了船舶制造的效率。如果焊接質(zhì)量不過關(guān),會直接導(dǎo)致船舶的制造質(zhì)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(yīng)該注重船舶制造中的焊接工藝,保證焊接的質(zhì)量,對于每一個焊接的環(huán)節(jié)和和部位都應(yīng)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(zhì)量造成影響,同時還應(yīng)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(zhì)量,進而有效的提升船舶制造的整體質(zhì)量[1]。
在船舶的焊接過程中,氣孔是較為常見的一種缺陷問題,產(chǎn)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(jié)以后,在已經(jīng)成型的焊接縫隙中產(chǎn)生孔洞。氣孔大致分兩種分別是表面氣孔和內(nèi)部氣孔,在船舶焊接時出現(xiàn)氣孔,不但會影響船舶焊接的整體美觀度,甚至?xí)乐亟档痛昂附拥挠捕群蛷姸取K?,進行船舶焊接的過程中氣孔是不能出現(xiàn)的。導(dǎo)致出現(xiàn)氣孔缺陷的主要原因是,在進行船舶焊接作業(yè)時,并未采取良好的防風(fēng)措施,從而導(dǎo)致外界空氣進入熔池當中;在應(yīng)用焊接材料未提前做材料烘焙工作,亦或是焊芯上有雜質(zhì)同樣會導(dǎo)致焊接氣孔的出現(xiàn);或者在進行焊接作業(yè)前對焊接的邊縫沒有清潔到位,導(dǎo)致在焊接作業(yè)時出現(xiàn)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(xiàn)氣孔缺陷。
在預(yù)防出現(xiàn)氣孔缺陷問題的過程中,務(wù)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??梢赃\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(jù)實際的施工需求進行烘焙。
(2)在采用氬弧焊進行焊接作業(yè)的過程中,要使用專門的防風(fēng)設(shè)備提前做好焊接防風(fēng)工作,將風(fēng)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(xiàn)穿堂風(fēng)。
(3)在焊接過程中未保證適當?shù)暮附泳€能量,最好使用短電弧。
焊接夾渣就是在焊接作業(yè)結(jié)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(dǎo)致焊接的密封性也下降了。所以,在焊接作業(yè)結(jié)束以后要認真細致的做好檢查,如果發(fā)現(xiàn)有焊接夾渣的現(xiàn)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(xiàn)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(yè)前,接口沒有清潔到位。②在進行多道多層的焊接作業(yè)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(yè)的操作速度把控不好,導(dǎo)致出現(xiàn)焊接夾渣缺陷。
在預(yù)防船舶焊接出現(xiàn)夾渣缺陷的過程中,要貫徹落實以下幾個環(huán)節(jié)的工作:①在進行焊接作業(yè)前,要用砂紙將焊縫接口的周圍15mm以內(nèi)的焊接表面打磨好,以出現(xiàn)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(chǎn)生的焊渣。③在進行焊接作業(yè)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]。
船舶焊接咬邊就是指在進行焊接作業(yè)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(yè)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(dǎo)致出現(xiàn)缺口。過重的焊接咬邊會減弱焊接頭的強度,導(dǎo)致局部應(yīng)力過于集中,承載后就會在敢接咬邊處出現(xiàn)裂紋。導(dǎo)致出現(xiàn)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(yè)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(yè)時不按照規(guī)范進行操作,焊槍的角度不對[3]。
預(yù)防船舶焊接咬邊的缺陷問題,要在確保船舶焊接技術(shù)參數(shù)的同時,保證焊接技工的操作水平達到焊接的規(guī)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(yè)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(xiàn)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(zhì)量,所以要做好焊接技工專業(yè)技能的培訓(xùn)工作,提升其焊接水平,具備高度負責任的態(tài)度,保證焊接質(zhì)量。
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(dǎo)致焊接不持續(xù)的問題出現(xiàn),這就直接影響了焊接接頭的物理性能。導(dǎo)致出現(xiàn)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(yù)防船舶焊接未焊透、不持續(xù)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(fā)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(xué)性,防止出現(xiàn)鈍邊距離過大。
在焊接中或完成焊接后,焊接的部分出現(xiàn)金屬性破裂,其出現(xiàn)在焊縫的表面或內(nèi)部,或者出現(xiàn)在熱影響區(qū),按照出現(xiàn)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(dǎo)致焊接裂紋缺陷的根本原因是:進行船舶的焊接作業(yè)時,焊縫的熱影響區(qū)出現(xiàn)收縮,產(chǎn)生較大應(yīng)力。由于母材含有較多的淬硬組織,冷卻后容易產(chǎn)生裂紋。焊縫中有著極高的氫濃度和其他的有害化學(xué)元素雜質(zhì),容易出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋。
在預(yù)防焊接裂紋缺陷的過程中,應(yīng)重點從合理使用焊接材料并消除應(yīng)力,以及提高焊接技術(shù)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(yīng)力出現(xiàn)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(shè)計圖樣的具體要求,精準把控氫的來源[4]。
在進行船舶的焊接作業(yè)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(dǎo)致出現(xiàn)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(yù)防焊接弧疤缺陷的過程中應(yīng)采取以下措施:焊接技工要經(jīng)常對使用的電焊把線和接地線的絕緣情況進行檢查,發(fā)現(xiàn)破損要及時包扎好。裝設(shè)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(fā)現(xiàn)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。
為有效保證船舶的焊接質(zhì)量,務(wù)必要重視焊接過程中的質(zhì)量控制工作。在進行船舶焊接時,焊接技工是進行焊接作業(yè)的主要力量,應(yīng)定期組織專業(yè)技能培訓(xùn),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(zhì)量符合國家標準要求。要提升船舶焊接技工的質(zhì)量意識,必要時,可以建立制定完善的獎懲工作機制,根據(jù)施工的情況以及施工進度實施獎懲,確保焊接的質(zhì)量[5]。
相關(guān)部門要抓好焊接作業(yè)的質(zhì)量監(jiān)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(shè)備供貨商的評估,根據(jù)評估結(jié)果科學(xué)挑選設(shè)備供貨商。創(chuàng)建所需焊機設(shè)備的臺賬,充分掌握船舶焊接設(shè)備的運用情況。
建立健全船舶焊接設(shè)備的維護保養(yǎng)制度,保證所需焊接設(shè)備始終處在可以正常使用的狀態(tài)。在選購船舶焊接材料時,要做好焊接材料的質(zhì)量控制工作。焊接材料的儲存環(huán)境要避免潮濕,嚴禁將出現(xiàn)銹蝕、受潮的焊接材料運用到船舶焊接作業(yè)中。要針對不同焊接材質(zhì)選擇適宜的焊條。嚴格按照焊接工藝進行規(guī)程操作,控制好船舶的焊接流程,確保焊接的質(zhì)量。務(wù)必要掌控好焊接的電流、焊接速度以及工藝參數(shù),以防影響船舶的焊接質(zhì)量。抓好施工管理工作,嚴禁在陰雨天進行船舶的焊接作業(yè)。做好焊接過程中的清潔工作,防止出現(xiàn)銹蝕和油污的現(xiàn)象。在進行船舶的焊接作業(yè)時,要提前做好防風(fēng)工作,確保焊接作業(yè)的高效開展。
總而言之,建造船舶必須要引用到焊接工藝。結(jié)合當前船舶的焊接作業(yè)中較為常見的缺陷問題,應(yīng)采取行之有效的辦法做好預(yù)防工作,并針對性的制定焊接質(zhì)量控制措施,減少焊接缺陷的發(fā)生概率,更好的保證船舶的焊接質(zhì)量。