產(chǎn)品的質(zhì)量是企業(yè)的生命"良好的船舶建造質(zhì)量是保證船舶安全航行與作業(yè)的重要條件"船體的結構強度要求焊縫保證一定的強度,能承受強風(fēng)浪的沖擊"如果焊接接頭存在嚴重的焊接缺陷,在惡劣的環(huán)境下,就有可能造成部分結構斷裂;甚至引起斷船沉沒(méi)的重大事故"據對船舶脆斷事故調查表明,40%的脆斷事故是從焊縫缺陷處開(kāi)始的"筆者所接觸的船廠(chǎng),在造船質(zhì)量方面存在的主要問(wèn)題就是焊縫質(zhì)量的缺陷"因此,焊接質(zhì)量檢驗尤為重要,做到及早發(fā)現焊接缺陷,對焊接接頭的質(zhì)量做出客觀(guān)的評價(jià);把焊接缺陷限制在一定的范圍內,以確保船舶航行安全和水上人命財產(chǎn)安全"

2焊接缺陷

焊接缺陷的種類(lèi)較多,按其在焊縫中的位置不同,可分為外部缺陷和內部缺陷"常見(jiàn)的焊接外部缺陷有:焊縫外形尺寸和形狀不符合要求!咬邊!焊瘤!弧坑!表面氣孔!表面夾渣及焊接裂紋等;內部缺陷有:氣孔!夾渣!焊接裂紋!未焊透等"在船舶建造過(guò)程中,影響焊接質(zhì)量的因素很多,如鋼材和焊條質(zhì)量,坡口加工和裝配精度,坡口表面清理狀況;及焊接設備!工藝參數!工藝規程!焊接技術(shù)!天氣狀況等等"任何一個(gè)環(huán)節處理不當;都會(huì )產(chǎn)生焊接缺陷,影響焊縫質(zhì)量"應要求焊工了解各類(lèi)焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施"

2.1焊縫外形尺寸和形狀

焊縫外表高低不平,焊波寬窄不齊,成形粗劣,焊縫外形尺寸過(guò)大等均屬焊縫外形尺寸或形狀不符合要求"產(chǎn)生的原因主要是焊件坡口角度不對,裝配間隙不均,焊接電流過(guò)大或過(guò)小,運條速度和角度不當等"防止措施是改善上述不足,尤其是填角焊更要經(jīng)常注意焊條與母材的角度,以保證焊縫成形均勻一致"

2.2咬邊

由于焊接參數選擇不當,或操作工藝不正確,使焊縫邊緣留下的凹陷,稱(chēng)為咬邊"咬邊會(huì )減小母材的工作截面"并可能在咬邊處造成應力集中"船體的重要結構和船用高壓容器!管道等,均不允許存在咬邊"產(chǎn)生咬邊的原因有焊接電流太大,運條速度過(guò)快或手法不穩,在填角焊時(shí),造成咬邊的主要原因是運條角度不準電弧拉得太長(cháng)"防止產(chǎn)生咬邊的措施是選擇合適的焊接電流和運條手法,填角焊應隨時(shí)注意控制焊條角度和電弧長(cháng)度"

2.3焊瘤

在焊接過(guò)程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬流"常出現在立!橫!仰焊焊縫表面,或無(wú)襯墊單面焊雙面成形焊縫背面"焊縫表面存在焊瘤會(huì )影響美觀(guān),易造成表面夾渣"產(chǎn)生焊瘤的主要原因是運條不均"操作不夠熟練,造成熔池溫度過(guò)高液態(tài)金屬凝固緩慢下墜;因而在焊縫表面形成金屬瘤"立!仰焊時(shí),采用過(guò)大的焊接電流和弧長(cháng),也有可能出現焊瘤"防止產(chǎn)生焊瘤的主要措施是掌握熟練的操作技術(shù)!嚴格控制熔池溫度,立!仰焊時(shí),焊接電流應比平焊小10%~15%,使用堿性焊條時(shí),應采用短弧焊接;保持均勻運條"

2.4弧坑

弧焊時(shí)由于斷弧或收弧不當,在焊道末端形成的低洼部分稱(chēng)為弧坑"由于弧坑低于焊道表面,且弧坑中常伴有裂紋和氣孔等缺陷,因而該處焊縫嚴重削弱"產(chǎn)生弧坑的原因是熄弧時(shí)間過(guò)短,或焊接突然中斷,焊接薄板時(shí)電流過(guò)大"防止產(chǎn)生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時(shí),焊條應作短時(shí)間停留或作幾次環(huán)形運條"

2.5氣孔

焊接時(shí),熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而形成空穴"由于氣孔的存在,焊縫的有效截面減小,過(guò)大的氣孔會(huì )降低焊縫的強度,破壞焊縫金屬的致密性"產(chǎn)生氣孔的主要原因是坡口邊緣不清潔,有水份!油污和銹跡,焊條或焊劑未按規定進(jìn)行烘焙,焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)!剝落等"防止產(chǎn)生氣孔的主要措施有選擇合適的焊接電流和焊接速度,認真清理坡口邊緣水份!油污和銹跡,嚴格按規定保管!清理和烘焙焊接材料,不使用變質(zhì)的焊條,當發(fā)現焊條藥皮變質(zhì)!剝落或焊芯銹蝕時(shí),應嚴格控制使用范圍"

2.6夾渣

焊后殘留在焊縫中的熔渣"和氣孔一樣,由于夾渣的存在,焊縫的有效截面減小,過(guò)大的夾渣也會(huì )降低焊縫的強度和致密性"產(chǎn)生夾渣的主要原因是焊件邊緣有氧割或碳弧氣刨熔渣,坡口角度或焊接電流太小,或焊接速度過(guò)快"在使用酸性焊條時(shí),由于電流小或運條不當形成/糊渣0;使用堿性焊條時(shí),由于電弧過(guò)長(cháng)或極性不正確也會(huì )造成夾渣"防止產(chǎn)生夾渣的主要措施是正確選擇坡口尺寸,認真清理坡口邊緣"選用合適的焊接電流和焊接速度,運條擺動(dòng)要適當"多層焊時(shí),仔細觀(guān)察坡口兩側熔化情況,每一層都要認真清理焊渣"

2.7未焊透

焊接過(guò)程中,接頭根部未完全熔透的現象稱(chēng)為未焊透"還有一種未熔合的情況,即在焊接過(guò)程中,由于焊接電流過(guò)大,焊條熔化過(guò)快,一旦操作不當,焊件邊緣或者前一道焊層未能充分受熱熔化,熔敷金屬卻已覆蓋上了,造成熔敷金屬未能很好和焊件邊緣熔合在一起"未焊透是一種比較危險的缺陷,焊縫出現間斷或突變部位,焊縫強度大大降低,甚至引起裂紋,因此,船體重要結構均不允許存在未焊透,一經(jīng)發(fā)現,應予鏟除!重新修補"產(chǎn)生未焊透的主要原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小,焊件邊緣有較厚的銹蝕,焊條直徑太大,電流太小,運條速度過(guò)慢以及電弧太長(cháng)!極性不正確等等"防止產(chǎn)生未焊透的措施有合理選用焊接電流和速度,正確選取坡口尺寸,封底焊清根要徹底,運條擺動(dòng)要適當,密切注意坡口兩側的熔化情況"

2.8焊接裂紋

它是船舶建造過(guò)程中,各類(lèi)裂紋的總稱(chēng)"在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,焊接接頭中局部地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成新界面產(chǎn)生的裂縫"通常分為熱裂縫和冷裂縫"熱裂縫是指在焊接過(guò)程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到高溫區產(chǎn)生的焊接裂紋,又稱(chēng)高溫裂縫"其特點(diǎn)是焊后立即可見(jiàn),且多發(fā)生在焊縫中心,沿焊縫長(cháng)度方向分布"產(chǎn)生熱裂縫的主要原因是焊接熔池中存在有低熔點(diǎn)雜質(zhì),由于雜質(zhì)熔點(diǎn)低,結晶凝固最晚,而且凝固以后的塑性和強度又極低,因此當外界結構拘束力足夠大時(shí),由于焊縫金屬的凝固收縮以及不均勻的加熱和冷卻作用,熔池中的低熔點(diǎn)雜質(zhì)或在凝固的過(guò)程中就被拉開(kāi),或凝后不久被拉開(kāi),造成晶間開(kāi)裂,即熱裂縫"防止產(chǎn)生熱裂縫的主要措施是認真把好材料關(guān),凡用于建造船舶結構的鋼材和焊接材料,都必須有驗船部門(mén)的認可證書(shū);嚴格控制焊接工藝參數,減慢冷卻速度,遵守工藝規格,適當提高焊縫形狀系數;盡可能采用小電流多層多道焊,以避免焊縫中心產(chǎn)生裂縫;認真執行工藝規程,選取合理的焊接程序,以減少焊接應力"冷裂縫一般指焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)所產(chǎn)生的裂縫"這類(lèi)焊縫可能焊后立即出現,也可能延遲幾小時(shí),幾天甚至更長(cháng)時(shí)間"焊縫和熱影響區均可能產(chǎn)生冷裂縫"主要原因是在焊接熱循環(huán)作用下,熱影響區生成了淬硬組織,焊縫中存在過(guò)量的擴散氫,且具有濃集的條件,接頭承受有較大的拘束應力"防止產(chǎn)生冷裂縫的主要措施是選用低氫型焊條,減少焊縫中擴散氫的含量;嚴格遵守焊接材料的保管!烘焙!使用制度,謹防受潮;仔細清理坡口邊緣的油污!水份和銹跡,減少氫的來(lái)源;采用合理的施焊程序,采用分段退焊法等等,減小焊接應力"焊接裂紋是接頭中最危險的一種焊接缺陷"結構破壞多從裂縫處開(kāi)始"一經(jīng)發(fā)現,應查明原因,徹底清除,然后給予修補"

3檢驗

焊縫缺陷的存在,嚴重影響著(zhù)船體的強度和密蔽性,因此利用不同方法對船舶焊縫進(jìn)行檢驗,是保證船體建造質(zhì)量的主要措施"焊接質(zhì)量的檢驗方法,一般分無(wú)損檢驗和破壞檢驗兩大類(lèi),采用何種方法,主要根據產(chǎn)品的技術(shù)要求和有關(guān)規范的規定"無(wú)損檢驗方法常見(jiàn)的有外觀(guān)檢查!密性試驗和無(wú)損探傷等"外觀(guān)檢查是一種常用的簡(jiǎn)便質(zhì)量檢驗方法,能夠發(fā)現焊縫表面咬口!氣孔!夾渣!焊接裂紋!弧坑!焊瘤以及焊縫的外形尺寸和形狀不符合要求等外部缺陷"密性試驗是一種檢驗船體致密性的試驗方法"試驗可根據船體結構不同的部分,分別采取灌水!充氣!沖水!真空或煤油試驗等方法"無(wú)損探傷分滲透檢驗!磁粉探傷!超聲波探傷和射線(xiàn)照相探傷"破壞檢驗方法是用機械方法在焊接接頭(或焊縫)上截取一部分金屬,加工成規定的形狀和尺寸,然后在專(zhuān)門(mén)的設備和儀器上進(jìn)行破壞試驗"依據試驗結果,可以了解焊接接頭性能及內部缺陷情況,判斷焊接工藝正確與否"經(jīng)檢驗,船體結構焊縫超過(guò)質(zhì)量允許限值時(shí),應首先查明產(chǎn)生缺陷的原因,確定缺陷在工件上的部位"在確認允許修補時(shí),再按規定對焊縫進(jìn)行修正。