趙小帥 蔡芳杰
摘要:船舶制造是我國(guó)工業(yè)體系中重要的組成部分,也是我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。焊接技術(shù)作為船舶制造業(yè)中一種最常見(jiàn)的施工技術(shù),對(duì)船舶建造質(zhì)量具有最為直接的影響。據(jù)悉,船舶各部位焊接用時(shí)占據(jù)了總工時(shí)的30%~40%,而所消耗的費(fèi)用占據(jù)了總成本的30%~50%。
關(guān)鍵詞:船舶焊接;一般缺陷;處理
中圖分類號(hào):TM254 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-3178(2018)20-0364-01
1 傳統(tǒng)焊接工藝與現(xiàn)代焊接工藝的區(qū)別
1.1 傳統(tǒng)焊接工藝簡(jiǎn)述
傳統(tǒng)焊接工藝主要是指手工焊接,在進(jìn)行焊接之前,需要將焊接物體清理干凈,焊接時(shí)需要格外小心,避免破壞周邊元器件。焊接時(shí)電烙鐵頭需要蘸取少量松香,或者先將電烙鐵頭放在需要被焊接的物體上短暫預(yù)熱,為了使焊點(diǎn)更為細(xì)致、平滑、牢固,需將電烙鐵頭部多余的焊錫去掉,再進(jìn)行焊接處理。
1.2 現(xiàn)代焊接工藝簡(jiǎn)述
現(xiàn)代焊接工藝的焊接方式比較多樣化,如熔焊、壓焊以及釬焊等。進(jìn)行熔焊的時(shí)候,要將需要被焊接的物體接頭處高溫加熱直至熔化,不借助外力進(jìn)行焊接處理,此為熔焊;進(jìn)行壓焊的時(shí)候,通過(guò)對(duì)需要被焊接的物體施加摩擦、氣壓、爆炸等外界壓力來(lái)完成整個(gè)焊接處理過(guò)程,此為壓焊;而釬焊使用的釬料通常為母材熔點(diǎn)較低的金屬材料,通過(guò)高溫加熱焊件和釬料,使其熔點(diǎn)達(dá)到低于母材的熔點(diǎn),但是高于釬料的熔點(diǎn)時(shí),釬料成液體狀態(tài),可以很好的潤(rùn)濕母材,同時(shí)可以很好的將焊件縫隙填補(bǔ)完整,并和母材之間相互擴(kuò)散,從而達(dá)到焊接的目的。
2 船舶焊接中常見(jiàn)的缺陷類型其缺陷形成原因分析
2.1 焊接氣孔
焊接氣孔,是在船舶焊接缺陷中經(jīng)常見(jiàn)到的一種缺陷,之所以會(huì)出現(xiàn)焊接氣孔,是因?yàn)樵趯?shí)際焊接的過(guò)程中,熔池中的氣體沒(méi)有完全溢出,熔池就已經(jīng)凝固,因此這種背景下,就會(huì)導(dǎo)致成型的焊接縫中,出現(xiàn)孔洞,這些孔洞在實(shí)際船舶焊接缺陷中,是以表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩種形式而存在的。由于氣孔的存在導(dǎo)致船舶焊接的橫截面減少。降低了船舶焊接中的接縫處安全強(qiáng)度,同時(shí)由于船舶焊接中存在氣孔,使得在實(shí)際船舶焊接過(guò)程中船舶的美觀性受到了破壞。按照我國(guó)船舶焊接缺陷的要求規(guī)定,在實(shí)際船舶的焊接作業(yè)中,外板以及倉(cāng)口是不允許存在氣孔的,在其他位置的焊接中允許存在的焊接氣孔個(gè)數(shù)不能超過(guò)2個(gè)。
2.2 焊接夾渣
焊接后,應(yīng)對(duì)焊接夾渣進(jìn)行有效的清理,焊接夾渣在焊接中對(duì)焊接的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大的影響,所以船舶焊接工作中必須要保證零夾渣。若在焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)焊接夾渣,應(yīng)采取有效措施加以處理,確保焊接工作的正常進(jìn)行。出現(xiàn)焊接夾渣的原因有很多,而焊接坡口潔凈度不高,多層焊接過(guò)程中沒(méi)有對(duì)通道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行全面清理,焊接材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),焊接過(guò)程中掉落到熔池內(nèi)和焊接速度過(guò)快,熔池當(dāng)中的雜質(zhì)沒(méi)有充足的時(shí)間分離到熔池外等因素是較為常見(jiàn)的影響因素。
2.3 焊接過(guò)程中的缺陷處理
(1)避免裂紋產(chǎn)生。焊接時(shí),為了有效避免裂紋產(chǎn)生,需要采取有效措施對(duì)其加以處理,焊接條的選擇和焊接材料以及焊接工序的篩選對(duì)焊接的質(zhì)量有著十分重要的作用。避免裂紋首先要做好材料的清潔工作,此外還要對(duì)焊接的設(shè)備進(jìn)行有效的預(yù)熱,確保設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量和狀態(tài)。(2)避免焊瘤出現(xiàn)。焊接時(shí)為了確保焊接按照正常工序進(jìn)行,必須要對(duì)焊瘤進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)防管理。確保焊接過(guò)程中不產(chǎn)生焊瘤。從而更好地保證船舶表面的光滑度。所以在焊接工作中,必須要科學(xué)應(yīng)用焊接技術(shù),保證焊接的最終效果。
3 焊接工藝在船舶行業(yè)應(yīng)用中遇到的問(wèn)題及解決方法
船舶行業(yè)的具有一定的特殊性,在船舶制造過(guò)程中由于各類板材的厚度、規(guī)格形狀、焊接位置、以及焊點(diǎn)數(shù)量眾多等諸多因素的影響應(yīng)用焊接工藝經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。由于某些需要焊接的板材及小型配件的剛性不均勻,或是在焊接的過(guò)程中,焊接位置分部不夠均勻,或是由于焊接人員沒(méi)有根據(jù)具體焊接情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈g斷性焊接操作,都極其容易造成焊接之后出現(xiàn)變性收縮等現(xiàn)象。因此在船體材料選材時(shí),應(yīng)注意材料的剛度問(wèn)題,對(duì)于規(guī)格較大的板材進(jìn)行焊接操作時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行間斷、分隔式焊接的方法,確保焊縫的均勻?qū)ΨQ;對(duì)于規(guī)格較小的板材配件進(jìn)行焊接操作時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)姆疵孢M(jìn)行焊接,使得變形的力度相互抵消;對(duì)于V形接口進(jìn)行焊接操作時(shí),應(yīng)做適當(dāng)?shù)膲|高處理,使得焊接之后的位置更加規(guī)則平整。由于焊接工藝是在高溫下進(jìn)行的操作,所以在焊縫的內(nèi)測(cè)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)根部裂紋、弧坑裂紋等現(xiàn)象。因此在焊材的選擇過(guò)程中,應(yīng)特別注意焊材中硫,磷的含量以及含碳量,通常焊接工藝所選用的焊材中硫的含量應(yīng)當(dāng)<0.045%,磷的含量應(yīng)當(dāng)<0.055%,含碳量<0.1%,在這種情況下,可以最大限度地降低出現(xiàn)裂紋的可能性,同時(shí)結(jié)合多層多道等焊接方式、規(guī)范焊縫的形狀,都可以有效的避免裂紋的出現(xiàn)。在焊接工作中,也經(jīng)常用到高頻淬火技術(shù),該技術(shù)加熱速度快,而且不會(huì)造成噪聲和粉塵等污染,成品完成的質(zhì)量也非常高,但由于焊接人員在操作過(guò)程中對(duì)于高頻淬火的范圍沒(méi)有合理穩(wěn)定的控制好,導(dǎo)致不需要淬火的部位的硬度變得極高,尤其是該位置需要鉆孔時(shí),就會(huì)造成由于淬火后硬度變大而無(wú)法鉆孔,整體部件又是已經(jīng)經(jīng)過(guò)了精加工處理的,不能進(jìn)行退火處理,目前又沒(méi)有可以做到局部退火降低硬度的設(shè)施可以使用,導(dǎo)致因某一處的失誤嚴(yán)重影響整個(gè)部件的處理。因此在實(shí)際操作中,建議在需要鉆孔的位置使用氬弧焊堆焊,因?yàn)闅寤『付押冈谌鄢氐倪^(guò)程中產(chǎn)生高溫后具有局部退火的效果,緩慢冷卻后硬度也會(huì)變得相對(duì)較低,更便于后續(xù)鉆孔的順利操作。
4 結(jié)論
焊接工藝是機(jī)械制造業(yè)中不可忽視的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在經(jīng)濟(jì)技術(shù)都不斷發(fā)展的今天,焊接工藝應(yīng)用的空間也逐漸擴(kuò)大,在運(yùn)用焊接工藝的同時(shí),遇到問(wèn)題,解決問(wèn)題,在不斷的嘗試和積累中將焊接技術(shù)不斷翻新、提高,使焊接工藝技術(shù)能夠更好的使用現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展節(jié)奏,為現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)打好基礎(chǔ),助力各制造行業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展。
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