影响船舶制造中焊接质量人为因素及对策探析论文_王元伟

影响船舶制造中焊接质量人为因素及对策探析论文_王元伟

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摘要:船舶制造是一个非常复杂的系统工程,对于船舶制造过程中存在的焊接变形现象,我们要加以关注并深入地研究,由于船舶制造过程中的焊接质量与船舶整体结构的强度、工作性能等方面有直接的影响和关联,而对于船舶制造过程中出来的焊接变形无法通过某一项单一的措施,来加以防范和应对,需要综合分析船舶制造中焊接的影响因素,结合船舶焊接不同部位的特点,采用科学有效的焊接加工工艺和技术,更好地减少船舶制造中焊接变形的不良现象,更好地提升船舶制造的精度。

关键词:船舶制造;焊接质量;人为因素及对策

1影响船舶焊接质量的因素

1.1焊接技术的先进与否

在船舶的焊接施工工程中,焊接工艺技术的程度如何将直接决定着船舶的整体焊接质量。在我国有许多船舶制造公司在焊接工艺技术上还是欠缺,在焊接过程中基本上只应用了拼板、平面和立体分段组装等工序较为简单的焊接技术,对于一些自动化焊接技术的应用尚未普及,这就使得船舶制造公司在对一些横向或立向有曲度的船台合拢口进行焊接时出现焊缝上的问题,从而造成了船舶焊接质量差的情况。广东某小型船舶公司在船舶的焊接过程中,在对有曲度的部位的合拢口进行焊接时采用了带衬垫的CO2单焊技术,使得其焊接质量明显不达标,在焊接报验时被客户监造代表和船验师质疑其焊接质量,从而勒令其进行修整。由此我们可以得出,船舶的焊接技术严重影响着整只船舶的质量,焊接技术的不过关造成焊接质量问题,这可能会使船舶的制造工期不必要的延长,拖慢生产进度,提高焊接的生产成本,并对船舶公司的声誉造成不利影响。

1.2焊接人员的工作水平

焊接技术人员和焊工队伍是船舶焊接过程中非常关键的一个因素。如果焊接人员的素质低下、工作水平不高、操作能力较低,将无法使船舶的焊接质量得到有效保证,甚至会造成焊接问题,使焊接出来的船舶达不到客户对产品焊接质量的要求,无法满足船检部门的规定要求,而且,焊接人员的技术能力水平和工作水平同时也会对焊接技术的革新与进步产生直接的影响。

1.3焊接设备和材料

焊接设备和焊接时所使用的材料与船舶焊接的质量息息相关。焊接设备的性能是否稳定和良好,以及焊接设备是否能够在焊接施工的过程中正常应用,都会对焊接质量产生一定的影响。而焊接所使用的原材料的质量是保证船舶焊接最终质量的前提和基础,因此保证焊接材料如药芯焊丝的质量非常有必要。

2船舶制造过程中焊接质量的问题表现分析

2.1焊接结构的稳定性不足

在船舶制造过程中,船舶的强度和硬度尤其关键,它是决定焊接结构稳定性的重要衡量指标,如果船舶的强度和硬度方面存在缺陷或不足,则会极大地影响焊接结构的稳定性。由于焊接材料以及传统焊接技术的不足,船舶焊接的结构稳定性还存在不足,对于船舶制造的整体质量有较大的影响。

2.2焊接材料性能存在不足

在我国船舶制造工艺加工之中,焊接材料及其设备的配置还存在明显的不足,这较大地影响了船舶制造的质量。随着船舶制造业的精度要求不断提高,对于焊接质量的要求也随之提升,而焊接材料缺乏优质性能,这就极大地降低了焊接部位的稳定性。如:大型轮船要求多丝埋弧单面焊的焊丝和焊剂;对船舶的骨角焊缝加工需要采用防锈蚀的焊接材料等。

2.3焊接技术人员的专业化水平不足

我国船舶制造业的发展进程中,焊接技术人员的专业焊接水平还偏低,相对于国外先进国家的焊接施工技术而言,还有一定的差距,由于焊接新工艺的不断涌现,如果焊接技术人员缺少足够的专业知识和技能,则无法胜任船舶制造过程中的焊接工作,难以实现对焊接质量的高效控制。

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3影响船舶焊接质量缺陷的因素和解决措施

3.1气孔

在船舶的焊接过程中,气孔是一种常见的船舶焊接的问题,表现为在焊接的时候,熔池内的部分气泡没有及时的溢出,也就导致了在金属材料的凝固的过程中出现的空穴,这种气孔的出现不仅会导致较为严重的材料的脆性,还会严重的影响材料的使用强度,一般来说,导致这种材料的焊接过程出现气孔的最常见的原因,主要有以下几种,焊接过程中材料的边缘位置存在水分或者油渍,以及各种金属的锈蚀残留,或者在焊接的操作过程中没有对焊接的正常程序进行执行,导致了材料焊接的焊条的烘焙不到位。此外,还有可能是因为在焊接的过程中焊芯出现了锈蚀以及电压控制不当等因素所以要根据实际的焊接情况对这些产生因素进行分析,然后再采取有针对性的措施,予以排除。在这个过程中还应该重视对焊接的截面的控制,因为以上因素都是通过对焊接的气密性的影响实现对气泡的生成的。

3.2夹渣

所谓焊接过程中,出现的夹渣现象指的是在焊接过程中,一些焊接的熔渣留在了焊接缝隙中,这种夹渣问题的出现会严重的影响焊接的致密性,也就会导致焊接位置的强度降低,所以有关部门应该对该问题引起足够的重视,一般来说,导致焊接过程中出现夹渣的原因主要是焊接的速度过快,以及焊接过程中的电流过小等因素,另外还有焊接过程中的指焊缝边缘有氧割等问题,也容易导致焊接的质量问题。所以,要对这种夹渣问题进行预防和控制,就应该对其施工工艺进行严格的控制和管理,首先应该在焊接的过程中选取合适的坡口的尺寸,然后要对边缘位置进行认真的彻底的清洗,其次在焊接的过程中要严格的控制焊接的速度,保证焊接过程中的融化状况能够满足焊接的运条的摆动。

3.3咬边

所谓咬边就是指在船舶焊接的过程中材料位置出现了凹陷现象,从而导致了焊接过程中的接头存在问题,这种焊接问题的出现,不仅会严重的影响焊接的质量,还会导致边缘截面的强度达不到焊接标准,从而影响船舶的使用功能,导致这种焊接问题的产生原因主要有这样几种:即可能是在焊接的过程中环流控制不当导致的,也就是电流过大会导致这种现象的出现或者说在焊接的过程中焊接的运动速度过快,以及留焊条的角度没有满足相应的焊接要求和标准等,都会导致焊接过程中出现咬边问题,所以有关部门在焊接的过程中应该对这种问题进行严格的控制和管理,即要对其焊接中的荷载结构以及应力情况进行认真的分析,对于材料的咬边深度以及角度进行严格的控制,具体的措施还有在焊接施工的过程中要对焊接的速度进行一定的控制,并重视对焊接轨道的平整度的管理。

3.4未熔合、未焊透

即在船舶焊接的过程中材料和焊件之间出现了局部的没有完全焊接的现象,这样不仅严重的影响了焊接的质量,还会导致材料的缺损以及后期施工的复杂化,所以是一种较为严重的焊接质量缺陷,应该在焊接的过程中加以严格的控制和预防,一般来说,导致在船舶的焊接过程中出现未融合和未焊透的现象的原因主要是:在焊接过程中施工人员的电流过小,或者说焊接速度过快导致一些材料还没有真正的熔合;另外,还有可能是由于材料在焊接过程中的直径过大导致的坡度较小,这些都是导致材料未熔合和未焊透的原因。因此,要想实现对这种焊接问题的控制和预防,就必须要实现对其焊接速度和坡口的尺寸的控制和管理,以更好的在焊接的摆动过程中实现对熔合状况的保证。

4船舶制造中焊接质量提升的具体措施

4.1注重焊接结构的优化设计,提升结构稳定性

在船舶制造的焊接过程中,要重视焊接结构的优化设计,这是一项重要的基础性工作内容,要依照船舶制造的技术标准和要求,选取最为适宜的船舶结构设计方式,注重焊接点位置的合理选择,并注重对船舶整体的结构设计,以最大程度上提高船舶结构的稳定性。

4.2优化焊接设备和焊接材料

在船舶制造的焊接施工技术运用中,要重视焊接设备的优化和焊接材料的合理选用。随着高效焊接方法的不断普及,高效的焊接设备也在不断地进行升级,原有的旋转式直流焊机已经被淘汰,替之以高效的整流交直流弧焊机、逆变弧焊机、CO2半自动焊机等。对于船舶制造中的焊接材料的选用,也不断向机械化和自动化的方向发展,普遍采用了药芯焊丝、实芯焊丝等焊接材料,品种相对齐全。然而,我国在高速焊、多丝埋弧焊等方面的专用焊丝还无法自主生产,还依赖于国外进口。

4.3优化焊接专业化操作水平

在船舶制造的焊接技术应用中,要提升焊接人员的专业化操作水平,要掌握新的焊接工艺和焊接方法,掌握焊接不同工艺的具体操作要领,并强化焊接检验,调整和改进焊接中存在的问题,确保焊接的有效性。

总之,船舶焊接施工的质量关系到整只船的质量,甚至还会对整个船舶制造公司的声誉造成影响,如何真正解决影响船舶焊接质量的问题已成为众多船舶制造公司所应考虑的问题,只有解决这些问题,提高船舶焊接的质量,避免焊接问题的出现,才能使船舶制造公司制造出质量合格的船舶,从而在激烈的竞争中立于不败之地。

参考文献:

[1]陈飞.激光焊接技术在船舶制造中的应用与前景[J].造船技术.2011(05)

[2]马晓丽,华学明,沈甘迪,王静,吴毅雄.高效弧焊设备与方法在船舶制造中的应用现状[J].焊接技术.2008(01)

论文作者:王元伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/10/31

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