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摘要：目前，国内外交流频繁，国家各方面技术不断提升，国民生活质量提高，外出频率也逐渐增加，国民经济提高，国家网购不断深入国民生活，而我国目前主要运输以及国民出行主要依靠水路，空中运输以及陆地运输。目前，国内水路运输以及出行的安全性越来越受到国民关注，而我国的水路运输中，对于船只的整体质量的要求越来越高，对于船体进行的维修过程，要求也越来越高，在进行船体的整体的维修过程中，对于船体的维修过程中出现的船体外板焊缝开裂的情况越来越频繁，这严重影响了整个船体的性能，导致整个船体的安全性能以及整个使用过程中的质量受到影响，这一情况严重阻碍了水路运输行业的发展，阻碍了社会经济的发展，本文中，主要就是针对在对船体进行的维修过程中，出现的船体外板焊缝开裂的情况进行了研究，希望能够更好的解决这一问题。
关键词：维修；船体；外板；焊缝；原因；措
从目前我国的水路运输行业发展前景来看，之后我国的水路运输的发展会越来越好，而对于船体的安全性以及各方面性能的要求也会越来越高。在对船体进行维修的过程中，主要就是对船体外板进行更换，而在更换的过程中，船体外板与船体板架还有就是在进行新旧船体之间的外板焊接过程中，出现的焊接开裂使我国海上运输面临的最大的问题。在进行材质为3C钢的某艇进行船体的更换中，出行的焊接裂缝的情况主要就是一面结束之后另一面就会连接出现焊接裂缝，面对这一系列的情况，我们主要通过几个方面，结合之前的实践经验，总结出一些出现焊接裂缝的原因以及解决措施，希望能够为之后更好的进行船体维护打下基础，从而提高我们的船体维修效率，更好的发展海上运输行业。
一、维修过程中船体出现的焊接裂缝的形成原因
在进行船体的维修过程中，可能会出现代船体焊接裂缝主要有焊接冷裂纹和焊接热裂纹两种，两种焊接裂纹形成的原因不同。
1）焊接冷裂纹：焊接冷裂纹的形成原因主要是因为在船体维修过程中，焊缝中的氢含量高于一般状态，同时钢的淬硬性倾向以及焊接结构的拘束应力共同作用从而产生。在进行实地焊接中，主要还是通过控制氢含量从而避免出现焊接冷裂纹。例如：对焊条进行烘焙等情况。焊接冷裂纹主要出现在钢板厚度为16mm以上的高强钢中，在进行调制钢的焊接中，强度级别一般在500MPa以上，但是3C钢的轻度级别在500MPa以下，归类于低碳钢，偏薄，在进行焊接中，冷却速度慢，淬硬性倾向以及冷冽倾向不要，所以可以明确焊接裂缝中没有冷裂纹出现。
2）焊接热裂纹：在进行船体外板的焊接过程中，对于硫、磷等元素的控制不当，导致形成低熔点共晶或者液态薄膜，在焊缝冷却过程中，因为热胀冷缩形成的拉伸应力的作用下形成裂纹。在进行船体的焊机过程中为了更好的避免出现热裂缝要控制硫、磷等有害因素积极进行焊缝表面清理，避免过多的油污、油漆导致出现大量有害元素。硫、磷等有害元素还存在与钢板与焊条中，所以对于钢材以及焊接材料的质量也要严格控制，对于钢板等要进行严格的检查与控制，确保我们使用的材料不会产生过多的有害因素，同时对于焊缝中的成分也要积极进行检验，避免出现焊接热烈纹。
我们对于新旧钢板的母材料成分进行了研究与分析，如下图
通过表1可以发现，新旧钢板的化学成分都达到了相关规范的标准，但是新钢板的硫含量高于就钢板，通过抑制焊接热裂缝的锰、硫的含量来比较的话，新钢板含量明显低于旧钢板含量。当钢材的碳含量在0.16%左右的情况下，只有指标到达40以上才能有效避免出现焊接热裂纹。因为，可以发现，替换旧钢板的新钢板出现热裂纹的几率大于旧钢板，所以，出现焊接热裂纹的几率是存在的。
但是，从另一个角度来看，在船体的维修过程中以及船体建造的过程中，两者的整体环境在本质上就是不同的，在进行船体维修的过程中，船体外板出现的焊接裂缝的问题主要是因为强拘束条件。在进行新旧船体的焊接过程中，新的船体的尺寸比较小，并且新船体受到了受维修船体的板架结构的分割与束缚，周围是一个封闭、拘束的情况，冰洁==并且进行焊接过程中器具过于简单。钢板在整个的焊接过程中活动范围受到限制，不能只由伸缩，所以在进行焊接的过程中，会产生过高的 焊接残余应力。在进行船体维修的过程中，对于船体外板如果固定效果不明显，在进行背面开槽的时候，因为板属于偏薄的，这样会造成开槽后的剩余焊缝截面积小，从而形成局部强度薄弱焊接，产生应力集中，提高在开槽过程中的裂纹出现率。根据上述情况，在进行船体维修过程中，出现的船体焊接热裂纹情况主要是因为船体外板在焊接过程中因为强拘束状态，导致的应力出现裂纹，同时也会出现因为焊缝中硫、磷等有害因素控制不到位引起的热裂纹。
二、对于维修过程中船体外板焊缝开裂的解决措施
对于船体外板出现的焊缝开裂的情况，主要是两个方法来讲。第一个就是在进行造船过程中，对于出现的焊接开裂的情况，要在焊缝的两侧安装“马板”，利用马板控制嵌入的板，使其固定程度加强，以此来对焊缝冷却过程中收缩而产生的拉伸应力进行分担，从而避免在焊接过程中焊缝需要承担过高的应力，从而造成船体外板焊接开裂的情况。安装“马板”的主要缺点就是会对新旧船体外板造成较多的附加焊缝，会损害到船体晚班。在进行船体维修的过程中，会受到环境的影响。第二就是在进行3C钢的船体进行的焊接中主要采取了分段焊接。首先就是进行船体内部焊缝的焊接，之后就是对背面焊缝（船体外部焊缝）进行分段开槽，之后进行填充焊。这一焊接是循环的，直到确定船体内外部的焊缝全部确定填充焊接。在进行分段开槽的过程中，因为焊缝的有效承载面积受到的影响有限，在进行填充的过程中，进行焊缝有效承载面积的提高，避免出现应力集中。这一方法主要就是不需要高精度的焊接工具，缺点就是焊接过程中总做量大。
结束语
通过对之前窗船体维修的经验以及出现的问题的研究与分析，我们了解到，对于船体的焊接过程中，可以排除出现冷裂纹的情况，但是热裂纹情况不能排除，对于如何有效的避免热裂纹的出现，我们在进行维修过程中主要应该加强对于焊缝质量的把控。在进行维修过程中，对于在进行船体外板进行焊接的过程中，可能会出现的焊接残余应力较大的情况要避免，这可能会减少焊缝金属的有效承载面积从而出现裂缝。在维修过程中，船体出现的外板焊接裂缝的原因不止这几个，我们要积极发现导致焊接裂缝的原因，从而能够及时提出解决措施，避免造成焊接裂缝的情况，影响整个维修工作的效率。
参考文献：
[1]曾凡其，宗培. 维修过程中船体外板焊缝开裂原因及对策[J]. 中国修船，2008，（04）
[2]张岚. 基于FBG技术的散货船结构监测传感器布置研究[D].武汉理工大学，2008.（03）
论文作者:朱彐锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：船体论文; 过程中论文; 裂纹论文; 裂缝论文; 钢板论文; 情况论文; 开槽论文; 《基层建设》2017年第35期论文;