摘要：钢结构自重轻并且塑型和韧性也比较好，在很多制造业中应用广泛。为了提升船舶钢结构焊接质量，提升现阶段船舶生产能力，有效减少船舶故障发生机率，延长船舶使用寿命。钢铁产业的发展也在大步向前，各种新型钢材接连不断地出现，我国是钢铁使用大国，所以做好钢结构保护措施十分重要。基于此，笔者展开以下探讨。
关键词：船舶钢结构焊接；常见问题；控制措施
一、钢结构焊接变形的主要形式
1.纵向缩短和横向缩短变形。这是由于钢板对接后焊缝发生纵向收缩和横向收缩所引起。
2.角变形。钢板V形坡口对接焊后发生的角变形，是由于焊缝截面形状上下不对称，引起焊缝的横向缩短上下不均匀。X形坡口的对接头，当焊接顺序不合理，造成正反两条焊缝的横向缩短不相等时，也会产生角变形。
3.弯曲变形。焊接梁或柱产生弯曲的主要原因是焊缝在结构上布置不对称所引起。丁字形梁焊缝位于梁的中心线上方，焊后焊缝纵向缩短引起弯曲变形
4.扭曲变形。扭曲变形原因较多，装配质量不好和配件搁置不当，以及焊接顺序和焊接方向不合理都可能导致变形，但归根到底还是焊缝的纵向或横向缩短所引起。
5.波浪变形。主要是由于焊缝的纵向缩短对薄板边缘产生的压应力而造成的；其次是由于焊缝横向缩短所造成。
二、船舶钢结构焊接常见问题及成因
1.船舶钢结构焊接变形
使得钢材在高温条件下会发生体积膨胀，导致钢材焊接的接口处极易发生变形，从实际情况来看，船舶钢结构焊接变形可以划分为横向收缩变形、纵向收缩变形、角变形、挠曲变形等类型。船舶钢结构在焊接过程之中，产生的高温使得焊接钢材的焊接部分与未焊接部分在温度上产生一定的差异，进而在钢材内部产生焊接应力，这种应力如果超过合理的范围，将会导致钢结构发生变形。由于应力方向的不同，产生了纵向收缩变形与横向收缩变形两种，具体来看纵向收缩变形发生在船舶钢结构焊接处的纵向位置，在纵向位置上发生收缩变形；横向收缩变形则发生在船舶钢结构焊接处的横向位置，在横向位置上发生所收缩变形。船舶钢结构角变形的发生是由于钢结构在焊接过程之中由于工作人员不合规的操作导致焊接位置发生结构移动。挠曲变形通常情况下，表现为钢结构焊接处发生拱状弯曲，并且变形程度存在一定的差异，从实际情况来看，钢材质量的好坏是影响挠曲变形的重要因素。船舶钢结构焊接过程中时常会咬边病害，所谓的咬边是指焊接边缘出现凹陷，目前形成船舶钢结构焊缝咬边的原因是多方面的，具体来看，焊接过程中，电流过大、运条运行速度过快以及电弧过长等因素，使得焊件被熔化之后形成一定的深度，而这一深度并没有被填充金属及时填充完全，导致结构凹陷。咬边病害导致钢结构接头的工作截面大大降低，使得船舶钢结构咬边外部应力逐步集中，工作截面所受荷载增加，破坏了钢结构的稳定性，对钢结构焊接质量带来消极影响。
2.船舶钢结构焊缝缺陷
焊缝缺陷也是船舶钢结构焊接过程中对产品质量造成影响的一个主要问题。焊缝缺陷病害也包括多个类型，即焊缝尺寸不合要求、气孔、裂纹、夹渣、焊瘤和未熔合。其中，导致焊缝尺寸不合要求的原因主要集中在工作人员的操作上，焊件边缘切割的平整度达不到要求；焊接电流大小控制不稳定；构件装配间隙不均以及运条速度和角度不当等。焊接过程中出现的气孔，主要是指熔池中的气泡在凝固时没能逸出而产生的空穴。能够导致气孔出现的原因有坡口边缘的清洁不彻底；没有严格按照要求进行焙烘焊条以及施工工艺选择不当等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆裂纹产生的原因则主要是焊条本身质量不合格导致的，在当前船舶修理过程中，不同类型的船舶在修理中对焊条质量也有不同的要求，如果选取的焊条质量无法满足船舶修理需求，那么焊接中就会出现裂纹现象。此外，就自身厚度很大的构件而言，如果在焊接之前没有进行预热工作，也很容易导致裂纹的出现。所谓夹渣，主要是指焊接过程中所涉及的冶金发生的反应，导致夹渣产生的原因主要是焊层的形状不规范；坡口角度的设计不合适导致的。此外，如果电流较小且焊接速度快，那么也很有可能导致焊渣难以浮起而形成夹渣。焊瘤则是指在焊接过程中，产生的大量的融化金属流到了焊缝周边还未熔化的木材之上，从而形成的焊瘤。之所以会出现焊瘤现象，主要原因是因为施工不当导致的。此外，焊缝的间隙过大也会在一定程度上导致焊瘤的产生。而未熔合则是指木材之间有局部没有融合的情况，导致未熔合发生的因素主要包括：坡口设计不规范、间隙过小，焊丝的角度不对，电流过小而电弧过长等。
三、船舶钢结构焊接病害控制措施
1.焊接变形的处理方法和预防措施
（1）现场安装焊缝的布置要尽量对称，避免单侧密集。
（2）焊接施工时，无论从整体结构还是单个构件都应遵从对称原则。焊接点的设置要均匀分布，不宜集中在某一处。控制较长焊缝变形的同时，应考虑到焊接应力的控制。
（3）局部焊接变形可采用火焰矫正的方法，禁止用水浇。火焰矫正温度控制在800℃以下，必要时采取一些外力辅助，如加压铁等。
（4）焊接中要注意作业环境。钢材焊接对环境的要求非常严格，如果在不良环境中施焊，就会产生焊接质量问题。因此，遇到四级以上大风、雨天及低温等天气时，就停止焊接作业，因为这类天气，焊接后焊缝材料降温迅速，易造成焊接处产生较大残余应力或变形，甚至产生裂纹。
2.船舶钢结构焊接缝病害控制措施
在操作过程之中，施工人员需要在分析钢结构焊接具体情况的前提下，对钢结构焊接坡口的角度、装配间隙以及各项焊接技术参数进行确定，并将其作为施工作业框架，推动钢结构焊接活动的有序进行，达到控制焊缝病害的目的。除了采取这种应对方式之外，焊接人员还需要采取积极的技术措施，进行焊缝病害的预防工作，在预防工作开展的过程之中，技术人员应当统筹分析各类需求，合理选择钢材类型，从源头上保证焊缝质量，降低焊缝病害发生机率。在完成钢材类型选择的基础上，组织专业人员对钢材开展处理工作，例如清除焊丝中存在的油污以及水分，借助于材料处理的控制方式，在很大程度上避免了焊缝病害的出现。焊缝气孔的应对，要求施工人员在焊接作业开始之前，应当组织专业人员，对钢材坡口位置进行清洁，保证钢材坡口的清洁程度，避免残渣对于焊缝病害防治工作带来的不利影响。同时对焊条、焊接剂的温度进行控制，调节焊接温度，避免温度过大或者过小，导致气体难以有效排除。现阶段随着我国船舶生产能力的提升，船舶体积逐步增加，为了适应这一情况，生产企业采取大体积钢结构施工方式，以降低施工作业难度。大体积钢结构焊接工序较多，难度较高，在对大体积钢结构部件焊接的过程之中，技术人员事先采取预热处理，保证整个钢结构温度的一致性，避免温度差异过大引发的裂缝。
结语
综上所述，作为船舶修理过程中的一道重要工序，焊接工作质量直接关系着船舶的强度和密性。然而从本文的分析我们能够看出，在该道工序操作过程中，仍然会因为各类因素导致病害的发生，严重影响了船舶的整体质量。所以，在未来的时间里，焊接人员必须充分认识到常见病害的成因，并在此基础上掌握相应的控制措施，以此来更好的提高船舶的整体质量。
参考文献：
【1】黄壹飞.船舶钢结构焊接中的常见问题与控制措施[J].现代物业，2018（6）
【2】张嘉豪.船舶钢结构焊接中常见病害的成因及控制[J].低碳世界，2018（5）
【3】王建新.简析钢结构建筑焊接工艺技术[J].中国科技投资，2018（11）
论文作者:于永旭1,刘金珠2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：钢结构论文; 船舶论文; 病害论文; 发生论文; 纵向论文; 横向论文; 钢材论文; 《基层建设》2019年第13期论文;