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船舶焊接检验方法研究
时间:2012-12-30 07:27:22 浏览:
船体具有足够强度是船舶安全航行、正常营运的基础。要保证船体强度,在建造检验中,必须控制好造船材料、结构装配及结构焊接三个环节的质量。而三个环节中,焊接又是船体建造中最重要又最难控制的一个环节。如何控制和提高焊接质量,对船体监造验船师来讲是一个重要课题钢质海船建造初期，船体结构中应用的主要是铆接结构，但随着造船工艺不断地发展，船体构件的连接，几乎全部采用了焊接。由于船舶结构的复杂性及多样性，其构件的连接数量大，种类多。焊接质量的高低直接影响了船舶修造的质量与安全，作为现场检验人员来说，对船舶焊接的检验必须高度重视。
船舶焊接检验主要可分为以下几方面内容：①焊接材料的检验；②焊接工艺的认可；③焊接人员资格的确认及监督；④船体结构的焊接；⑤海上设
施结构的焊接；⑥重要机件的焊接；⑦压力管系的焊接；⑧海底管系的焊接。以上各部分的主要内容及要求可参见中国船级社(1998)《材料与焊接规范》等规范，下面主要介绍作为现场一线的检验人员如何根据该规范的要求，在修造船中做好焊接检验。
焊缝的检验包含内容较多，包括焊缝的焊前检验、焊缝大高低规的焊接规格和表面质量检验、焊缝内部质
量检验。
1 焊缝的焊前检验
焊接缝经定位焊后对其接缝间隙、坡口，以及对接缝错边、定位焊质量及焊缝清洁状况等项目的检验称为焊缝的焊前检验。焊缝的焊前检验为焊接提供符合质量要求的焊接坡口，是确保焊接质量的基础。焊前检验内容、精度标准与检验方法，涉及众多项目，焊缝的焊接规格和表面质量检验焊缝的焊接规格是指对接焊缝的型式与尺寸的规定。焊缝的型式有对接焊缝、角接焊缝、搭接焊缝与塞焊。其中角接焊缝型式中还分别有双面填角焊、双面全焊透角焊、交错断续角焊、链式断续角焊与挖孔焊等。焊缝表面质量检验是焊缝质量检验时首先应该检查的项目，经检查合格后还要按要求抽样检查其内部质量，最后进行焊缝的密性试验。这部分的检验，首先应熟悉焊接工艺文件，了解各种焊缝所在钢材的牌号及应选用的焊条牌号和焊接规格。还应了解各种焊缝的型式与标注方法，以及相关规范的要求。
(1)下列船体结构施焊时是否采用了低氢焊条：①船体分段的环形对接缝；②船体大接缝处的纵桁材对接缝(海船)；③具有较大刚度的构件，如首尾框架、艉轴架等，及其与外板结合船体骨架的接缝(海船)；④桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩、拖钩架等与其相连接的构件的焊缝；⑤功率不小于220kW的主机基座及其相连的构件；⑥碳当焊缝内部检验质量焊缝内部质量检验应在焊缝焊接规格尺寸与表面质量检验所发现的缺陷修补完工，并复检合格后
进行。焊缝的内部质量可采用射线、超声波、渗透、磁粉等探伤或其他适当方法进行检验。另外水压、气压、煤油试验(实际上也是渗透探伤一种)也
可作为一种内部焊缝质量检验的手段量大于0．41％ 的钢材或高强度钢的焊接。它是船舶建造过程中,各类裂纹的总称。在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产生的裂缝。通常分为热裂缝和冷裂缝。热裂缝是指在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到高温区产生的焊接裂纹,又称高温裂缝。其特点是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。产生热裂缝的主要原因是焊接熔池中存在有低熔点杂质,由于杂质熔点低,结晶凝固最晚,而且凝固以后的塑性和强度又极低,因此当外界结构拘束力足够大时,由于焊缝金属的凝固收缩以及不均匀的加热和冷却作用,熔池中的低熔点杂质或在凝固的过程中就被拉开,或凝后不久被拉开,造成晶间开裂,即热裂缝。防止产生热裂缝的主要措施是认真把好材料关,凡用于建造船舶结构的钢材和焊接材料,都必须有验船部门的认可证书;严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,遵守工艺规格,适当提高焊缝形状系数;尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝检验尺中心产生裂缝;认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减少焊接应力。冷裂缝一般指焊接接头冷却到较低温度时所产生的裂缝。这类焊缝可能焊后立即出现,也可能延迟几小时,几天甚至更长时间。焊缝和热影响区均可能产生冷裂缝。主要原因是在焊接热循环作用下,热影响区生成了淬硬组织,焊缝中存在过量的扩散氢,且具有浓集的条件,接头承受有较大的拘束应力。防止产生冷裂缝的主要措施是选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量;严格遵守焊接材料的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;采用合理的施焊程序,采用分段退焊法等等,减小焊接应力。焊接裂纹是接头中最危险的一种焊接缺陷。结构破坏多从裂缝处开始。一经发现,应查明原因,彻底清除,然后给予修补。煤油试验是在船体检查面上涂以煤油，利用煤油的渗透作用检查是否渗漏的试验。其试验方法及注意事项，大体介绍如下。
(1)在检查面的焊缝上先涂白垩粉水溶液，其宽度小于40 mm，干燥后进行试验，若气温在0clC以下，可用盐溶液或酒精作溶剂配制。
(2)在检查面焊缝的反面涂上足够的煤油，在试验过程中焊缝表面应保持煤油薄层。
(3)合格标准。当周围气温在0clC以上时，煤油试验持续时间可按表3规定，当气温低于0clC时，持续时间应适当延长。在达到规定持续时间后，检查焊缝表面上的白垩粉表面，应无渗出的煤油斑迹，即为合格。 |
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