船舶焊缝常见缺陷与对策

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船舶焊接中的缺陷与防治措施

船舶焊接中的缺陷与防治措施

焊 接 中气 孑 L 出现 的主要 原 因可 以概 括 为 以下 几 点 : ① 焊 接 过 程 中 防 风 措施 不 到位 , 有 空 气 进 入 了熔 池 ; ② 焊 接 材 料 在 焊 接 前 没 有 根 据 要 求 进 行 烘 焙 ,焊 芯 出现 锈 蚀 或 者 药 皮 变 质 ;③ 焊 件 坡 口边 缘 处 在 焊 接 作 业 前 没 有 清 洁 到位 , 存在水分或 油渍 ; ④焊 接过程 中速度过快 , 熔 池 凝
根 据 经 验 发 现 ,造 成 咬 边 现 象 的原 因 主 要 有 以下 两 点 : ①焊接过程 中, 焊 接 电流 过大 , 焊接线能量过大 ; ② 焊 接 人 员 在焊 接 时操 作 不 当 , 焊枪 的角 度 选择 有 误 。 ( 4) 未 焊 透 。一 般 而 言 , 未 焊 透 发 生 在 单 面 焊 接 的根 部 或 者 双 面 焊 接 的 中部 ,主 要 表 现 为熔 敷 金属 两 边 没 有 完 全 熔 透 或 者 是 焊 接 的 边 缘 没 有 完全 熔 化 。未 焊 透 现 象 往 往 会 大 大 降 低 焊 接 接 头 的 机 械性 能 ,更 严 重 的是 未 焊
固的 时 间 过短 。 ( 2) 夹 渣 。焊 接 完 成 后 , 焊 缝 中存 在 的 杂 质 被 称 为 夹
证 没 有 穿 堂 风 ;③焊 接 时尽 量 采 用 短 电弧 以保 证 焊 接 线
能 量合 适 。
表 1 焊 接 材 料 烘 焙 要 求
渣 。夹 渣 的存 在 会 影 响 焊缝 的致 密性 和强 度 , 故 在 船舶 焊 接作业中 , 焊缝表面是不允许存在夹渣 的, 焊 接 后 进 行 检 验 时 如发 现夹 渣 , 必 须 对该 处 碳 弧 气 刨后 补 焊 。 夹 渣产 生 的原 因 可 以概 括 为 以下 几 点 : ① 焊 件 的坡 口 处 清 理不 干净 ; ② 多层 多 道 焊 时 , 各 层 各 道 之 间 的焊 渣 清

改进船舶焊接生产技术和质量的对策

改进船舶焊接生产技术和质量的对策

改进船舶焊接生产技术和质量的对策摘要:船舶焊接质量是确保船舶安全的重要前提,但是近年来对于船舶焊接技术的讨论不多,针对此情况,本文对船舶焊接中的常见问题及原因进行了分析,并提出了相应的处理对策。

关键词:船舶焊接;缺陷;处理对策1.船舶焊接常见的质量问题1.1气孔。

气孔是指焊接过程中熔池内的气泡未能及时逸出而形成的空穴。

1.2夹渣。

夹渣是指有熔渣残留在焊缝中的质量缺陷,夹渣会明显降低焊缝质量。

1.3咬边。

咬边是指焊接后焊缝边缘的凹凸不平。

首先咬边会严重影响焊接外观,及后续加工,此外,咬边会减少母材工作面,进而是焊接处的应力集中减少了,因此,重力要求严格情况下严禁咬边缺陷的出现。

1.4未焊透和未熔合。

未焊透是指焊接过程中接头根部没有被完全焊接住;未熔合是指焊件与焊缝金属或焊缝层间有没有熔透的现象,这两种缺陷对于船舶的焊接都是比较严重的问题,由于焊缝存在局部间断和突变,因此焊接极不均匀,因此会造成焊缝的强度的下降,甚至裂纹,严重影响整体焊接质量。

1.5裂纹。

船体结构的破坏往往是从焊接裂纹开始的,因此,裂纹是船舶焊接中最严重的焊接质量问题。

所以,船舶焊接中应该确保不产生裂纹,每次焊接完成后都要进行裂纹检查,一旦发现问题,要立即采取补救措施,焊接裂纹一般可以分为热裂纹和冷裂纹两种,并且以热裂纹最为常见1.6波浪变形。

波浪变形主要是由于钢材轧制时轧辊的间隙不一致,因而沿钢材的宽度方向产生了压缩率不均匀的现象,使板材产生轻微或者严重的波浪变形。

若在焊前不对波浪变形的板材进行正确有效地矫正,必然会产生板材焊后波浪变形。

2.影响焊接质量提升的主要因素2.1技术原因相当部分的焊接缺陷是由于焊接技术落后或操作不当造成的。

焊接时产生气孔的一个重要原因是在利用CO 2 气体保护焊时应用的是实芯焊丝,这种焊丝的缺陷就是容易造成飞溅和气孔;在利用埋弧焊技术进行封底焊接时,焊丝没有对准焊缝中心从而造成夹渣。

在进行埋弧焊操作时焊接速度不合理以及焊机轨道不整齐都有可能使焊件被熔化掉一部分,但是又没有被金属及时填充而造成咬边现象的发生;焊件破口没有清理干净,坡口处的污染物在焊接时影响了金属之间的熔合,造成边缘脱焊。

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制引言船舶是重要的海上运输工具,而船舶的船体由众多的钢板焊接而成,因此焊接质量的好坏直接关系到船舶的安全和性能。

船舶的焊接缺陷会对船舶安全和结构有着严重的影响,因此对船舶的焊接缺陷进行分析及质量控制是至关重要的,本文将对船舶的焊接缺陷进行分析,并探讨相关的质量控制方法。

一、船舶焊接缺陷的类型1、焊缝过温度船舶焊接过程中,如果焊接温度过高,会导致焊接区的金属软化,从而使得焊接处的强度大幅度降低,严重影响船舶的结构强度和使用寿命。

2、气孔船舶焊接中产生气孔的原因很多,通常是因为焊接区域表面有其它杂质,如油、氧化皮等,或者焊条、焊丝等本身有水分或气体,造成焊缝内部形成气孔,导致焊缝的完整性和密封性受到破坏。

3、夹渣船舶焊接过程中如果没有及时清除焊接区域的渣、氧化皮等杂质,这些杂质会被夹在焊缝中,导致焊接质量下降,从而影响船舶的使用性能。

4、焊变形船舶在焊接过程中,由于热应力的作用,会导致焊接区域产生变形,影响船舶结构的平整度和形状精度。

5、开裂船舶焊接中的裂缝,通常是由于焊接变形引起的局部应力过大,或者焊接材料的硬度和韧性不匹配造成的。

二、质量控制方法1、严格遵守相关标准船舶焊接应该严格遵守相关的国家标准和船级社规范,确保焊接工艺、焊接材料、焊接设备等都符合标准要求,从源头上保证焊接质量。

2、加强焊接工艺控制船舶焊接工艺控制是确保焊接质量的重要手段,包括焊接电流、电压、速度、温度的控制等,以及预热、焊接顺序等,都需要严格控制。

3、加强人员培训船舶焊接工作需要熟练的技术工人和经验丰富的工程师,因此加强焊接人员的培训,提高他们的焊接技能和质量控制意识,是保障船舶焊接质量的重要环节。

4、加强检测与监控船舶焊接后,需要进行质量检测和监控,包括各类非破坏性检测、金相分析、化学成分分析等,以及定期的结构健康监测,确保焊接质量。

5、加强质量管理船舶焊接质量管理应该全面、系统地进行,完善相关的文件记录和管理,建立合理的质量管理体系,以便及时发现和纠正焊接缺陷,确保船舶结构的安全可靠。

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制船舶焊接缺陷是指船体在焊接过程中产生的缺陷,如焊缝裂纹、气孔、夹杂物、未焊透等问题。

这些缺陷会影响船体的结构强度和稳定性,因此在船舶焊接过程中进行缺陷分析和质量控制非常重要。

船舶焊接缺陷的分析主要包括以下几个方面:1.焊缝裂纹分析:焊缝裂纹是常见的焊接缺陷,分为冷裂纹和热裂纹。

裂纹的产生与焊接过程中的应力、温度等因素有关。

通过对裂纹的形态、位置、长度等进行分析,可以确定裂纹的性质和产生原因,进而采取相应的措施进行修复和预防。

2.气孔分析:气孔是焊接过程中气体在焊缝中形成的孔洞,会降低焊缝的强度和密封性。

气孔的产生与焊接过程中的气体含量、气体排除不良等因素有关。

通过对气孔的分布、形状、大小等进行分析,可以判断气孔的来源并采取相应的措施进行修复和预防。

在船舶焊接过程中,质量控制非常重要。

常用的质量控制方法包括以下几个方面:1.焊工的技术培训和合格认证:确保焊工具备足够的焊接技术和操作经验,进行合格的培训和认证。

2.焊接工艺的优化:根据不同的焊接要求,选择适当的焊接材料、焊接方法和焊接参数,确保焊接工艺的合理性和可行性。

3.焊接设备的检验和维护:定期对焊接设备进行检查、校准和维护,确保其正常运行和焊接质量的稳定性。

4.焊接过程的监控和记录:对焊接过程进行严格的监控和记录,包括焊接参数、焊接工艺、焊材批次等信息,确保焊接质量的可追溯性。

5.焊接缺陷的修复和预防:对于发现的焊接缺陷,及时采取相应的修复措施,并进行相应的预防措施,防止类似缺陷再次发生。

船舶焊接缺陷分析及质量控制对于确保船体的结构强度和稳定性非常重要。

通过对焊接缺陷的分析和质量控制的优化,可以提高船舶的安全性和可靠性,减少事故的发生。

船舶焊缝常见缺陷与对策

船舶焊缝常见缺陷与对策

船舶焊缝常见缺陷与对策在钢质船舶建造过程中,焊接是重要工序之一,焊接工时占船体建造总工时的30%左右,焊缝金属占船体金属重量的1.5%左右。

在船舶建造过程中,尤其是客渡船、交通艇之类的小型船舶,船体线型变化较大,且相对尺度小,在焊接时多为手工施焊,就是大型船舶建造中手弧焊亦占有很大比重。

手弧焊焊缝质量与焊工的技术、设备、工作环境有关。

本文仅就钢质船体手弧焊焊接质量检查中的常见缺陷,对其产生原因、危害程度作一分析,并提出预防措施。

所谓焊缝和焊接接头的缺陷通常分为两类:即外部缺陷和内部缺陷。

常见的焊缝外部缺陷有:焊缝形状和尺寸不符合要求、焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。

常见的焊缝内部缺陷有:未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。

1.焊缝形状和尺寸不符合要求。

即焊缝宽度沿长度方向宽窄不齐、焊缝截面不丰满或增强高过高。

(1)产生原因及危害:焊缝宽度不一致是由各种因素造成的,如焊条不正确的摇动和移动不均匀,焊件边缘切割不齐等。

在焊接过程中当电流过小或焊接速度太慢时,会使焊缝的增强高过高。

有人误认为焊缝的增强高愈高,焊缝强度也愈大,殊不知增强高过高会引起应力集中,易产生裂纹。

尺寸过小的焊缝,有效工作截面减少,焊接接头强度降低;尺寸过大的焊缝将引起应力集中。

(2)防止措施:选择合理的坡口角度(45°为宜)和均匀的装配间隙(2mm 为宜);保持正确的运条角度匀速运条;根据装配间隙变化,随时调整焊速及焊条角度;视钢板厚度正确选择焊接工艺参数。

2.焊瘤。

焊接过程中溶化金属流淌到焊缝之外未溶化的母材上所形成的金属瘤。

(1)产生原因及危害:产生焊瘤的主要原因,一是操作不熟练和运条方法不当;二是电弧拉得过长、焊速太慢、溶池温度过高等。

焊瘤在横、立、仰焊中最为常见,在平焊的焊缝背面有时也可产生。

焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,尺寸变化较大处易引起应力集中,且焊瘤下面往往存在夹渣。

(2)防止措施:尽量采用短弧焊接(弧长≤焊条直径),适当加快焊速使溶池温度不致过高,选择合适的焊接电流,保持正确的运条角度(与焊件夹角450为宜)。

谈船舶焊接中的常见缺陷的成因和防止措施

谈船舶焊接中的常见缺陷的成因和防止措施

谈船舶焊接中的常见缺陷的成因和防止措施【摘要】船舶焊接是船舶建造中至关重要的环节,而常见缺陷会对船舶的安全性产生重大影响。

本文将分析气孔、焊缝裂纹、焊接残余应力、热裂纹和焊接变形这五种常见缺陷的成因和防止措施。

气孔可能由焊接过程中气体和杂质的存在引起,防止措施包括选择合适的焊接材料和控制焊接参数。

焊缝裂纹可能由焊接过程中的应力集中和冷却速度过快造成,防止措施可以采用适当的预热和后热处理。

焊接残余应力、热裂纹和焊接变形的成因及防止措施也将在正文中详细探讨。

通过本文的研究,可以更好地了解船舶焊接中常见缺陷的成因,从而采取有效的防止措施,提高船舶的安全性和可靠性。

【关键词】船舶焊接、缺陷、成因、防止措施、气孔、焊缝裂纹、残余应力、热裂纹、焊接变形、船舶安全1. 引言1.1 介绍船舶焊接的重要性船舶焊接是船舶制造中至关重要的工艺之一。

船舶是重要的交通工具,它需要具备良好的结构强度和密封性以应对恶劣的海洋环境。

而焊接作为连接船体结构的方法,直接影响着船舶的安全性和性能。

船舶焊接可以提高船体的结构强度。

船舶在航行过程中会承受来自海浪和风力的巨大压力,而坚固的焊接连接可以有效减少船体的变形和疲劳破坏,提高船体的抗压能力。

船舶焊接可以增强船舶的密封性。

船舶在海洋中航行需要面对海水的侵蚀,而良好的焊接连接可以有效防止海水的渗入,保持船舶内部的干燥和安全。

船舶焊接还可以提高船舶的整体性能和航行稳定性。

通过合理的焊接设计和技术,可以减轻船体的重量,提高船舶的速度和燃油效率,同时保持船舶的平衡性和稳定性。

船舶焊接对于船舶的安全和性能至关重要。

只有通过严格的质量控制和技术要求,才能确保船舶焊接的质量和可靠性,从而保障船舶在航行中的安全和稳定性。

1.2 概述常见缺陷对船舶安全的影响船舶焊接是船舶建造过程中至关重要的一环,焊接质量直接关系到船舶的安全运行。

在船舶焊接过程中常常会出现各种焊接缺陷,这些缺陷如果未能及时发现和处理,将对船舶的安全造成严重影响。

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制
船舶的焊接缺陷分析及质量控制是船舶制造和维修过程中非常重要的一环。

船舶的焊接质量直接影响到船舶的使用寿命、安全性能以及航行稳定性等方面。

对焊接缺陷进行分析和质量控制是非常必要的。

我们来分析一下船舶焊接常见的缺陷。

船舶的焊接缺陷主要有以下几种情况:
1. 气孔:气孔是指焊缝中的空隙,通常由于焊接过程中未能完全排除焊缝区域的气体或气溶胶而形成。

气孔的存在会降低焊缝的强度和密封性能。

2. 夹渣:夹渣是指焊缝中存在夹杂物和渣滓。

夹渣会降低焊缝的强度和机械性能,同时还会增加焊接过程中的缺陷风险。

3. 焊缝偏位:焊缝偏位是指焊缝的位置偏离了设计要求。

焊缝偏位会导致焊接接头的尺寸和形状偏差,从而影响到焊接接头的强度和稳定性。

4. 焊缝结构性缺陷:包括焊缝的裂纹、夹杂物和变形等。

这些缺陷会严重影响焊缝的强度和使用寿命。

为了保证船舶的焊接质量,需要进行有效的质量控制。

以下是一些常见的控制措施:
1. 选择合适的焊材和焊接工艺。

根据船舶的具体要求和设计要求,选择合适的焊材和焊接工艺,确保焊接接头的质量。

2. 严格执行焊接过程控制。

严格控制焊接过程中的参数,包括焊接电流、电压、速度等,确保焊接接头的质量。

3. 加强焊接缺陷检测。

通过超声波检测、X射线检测等方法,及时发现和修复焊接缺陷,确保焊缝的质量。

4. 做好焊后处理工作。

焊接完成后,需要对焊缝进行砂光、喷漆等工作,增加焊缝的密封性和耐腐蚀能力。

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制

船舶的焊接缺陷分析及质量控制
船舶的焊接缺陷是船舶制造和维修中不可避免的问题。

焊接缺陷不仅会影响船舶的外观和性能,还可能导致船舶在使用过程中出现安全事故。

因此,船舶焊接的质量控制尤为重要。

船舶焊接缺陷的种类很多,主要包括以下几类:
1. 残余应力:焊接产生的残余应力是造成焊接缺陷的主要原因之一。

这种应力会导致焊接接头的形变和剪切应力,从而使焊缝裂开或变形。

2. 气孔:气孔是一种常见的焊接缺陷,会影响焊接的强度和密封性能。

产生气孔的主要原因是焊接材料和焊接区域的污染。

3. 夹渣:夹渣是焊接过程中产生的另一种常见缺陷。

夹渣很容易导致焊接接头的空洞和剪切应力,从而影响强度和密封性能。

4. 结晶缺陷:结晶缺陷是指焊接接头中的晶体在冷却过程中出现缺陷。

这种缺陷会影响焊接材料的强度和韧性。

船舶焊接缺陷的质量控制需要从多个方面入手。

首先,焊接前的材料选择和预处理非常重要。

合理的材料选择和预处理可以减少焊接中的污染和残余应力。

其次,焊接操作需要严格按照工艺要求进行,包括焊接参数和焊接顺序等。

再次,焊接过程中需要严格控制环境,保证焊接区域的清洁和干燥。

最后,焊接后需要进行非破坏性检测和破坏性检测,及时发现焊接缺陷并进行修复。

总之,船舶焊接缺陷的产生是可以避免的,但需要加强质量控制和检测工作。

只有这样,才能保证船舶焊接的质量和安全。

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船舶焊缝常见缺陷与对策在钢质船舶建造过程中,焊接是重要工序之一,焊接工时占船体建造总工时的30%左右,焊缝金属占船体金属重量的1.5%左右。

在船舶建造过程中,尤其是客渡船、交通艇之类的小型船舶,船体线型变化较大,且相对尺度小,在焊接时多为手工施焊,就是大型船舶建造中手弧焊亦占有很大比重。

手弧焊焊缝质量与焊工的技术、设备、工作环境有关。

本文仅就钢质船体手弧焊焊接质量检查中的常见缺陷,对其产生原因、危害程度作一分析,并提出预防措施。

所谓焊缝和焊接接头的缺陷通常分为两类:即外部缺陷和内部缺陷。

常见的焊缝外部缺陷有:焊缝形状和尺寸不符合要求、焊瘤、咬边、烧穿、未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。

常见的焊缝内部缺陷有:未焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。

1.焊缝形状和尺寸不符合要求。

即焊缝宽度沿长度方向宽窄不齐、焊缝截面不丰满或增强高过高。

(1)产生原因及危害:焊缝宽度不一致是由各种因素造成的,如焊条不正确的摇动和移动不均匀,焊件边缘切割不齐等。

在焊接过程中当电流过小或焊接速度太慢时,会使焊缝的增强高过高。

有人误认为焊缝的增强高愈高,焊缝强度也愈大,殊不知增强高过高会引起应力集中,易产生裂纹。

尺寸过小的焊缝,有效工作截面减少,焊接接头强度降低;尺寸过大的焊缝将引起应力集中。

(2)防止措施:选择合理的坡口角度(45°为宜)和均匀的装配间隙(2mm 为宜);保持正确的运条角度匀速运条;根据装配间隙变化,随时调整焊速及焊条角度;视钢板厚度正确选择焊接工艺参数。

2.焊瘤。

焊接过程中溶化金属流淌到焊缝之外未溶化的母材上所形成的金属瘤。

(1)产生原因及危害:产生焊瘤的主要原因,一是操作不熟练和运条方法不当;二是电弧拉得过长、焊速太慢、溶池温度过高等。

焊瘤在横、立、仰焊中最为常见,在平焊的焊缝背面有时也可产生。

焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,尺寸变化较大处易引起应力集中,且焊瘤下面往往存在夹渣。

(2)防止措施:尽量采用短弧焊接(弧长≤焊条直径),适当加快焊速使溶池温度不致过高,选择合适的焊接电流,保持正确的运条角度(与焊件夹角450为宜)。

3.咬边。

沿焊趾的母材部位产生的沟槽和凹陷。

(1)产生原因及危害:焊接电流过大,电弧过长且偏吹,运条角度不当及焊速不合适,均可引起咬边。

咬边缺陷多见于横、立、仰焊。

咬边不仅减少了焊接接头的有效工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。

在承受动载荷或交变载荷的部位,如船舯0.4L(船长)范围内,尾机型船舶的机舱附近,对焊缝咬边有严格限制。

(2)防止措施:选择合适的焊接电流和焊接速度,电弧不应过长,选用正确的焊条角度和运条方法。

4.烧穿。

常见于薄板焊接时,在焊缝上形成穿孔。

(1)产生原因及危害:电流过大而焊速太慢,焊件装配间隙太大等,都有可能引起烧穿,使焊缝的强度和水密性荡然无存。

(2)防止措施:正确选择焊接电流和焊接速度,严格控制焊件的装配间隙并保持均匀一致,电弧在焊缝接头处不能长时间停留,要匀速运条。

5.未焊透。

焊接时接头根部未完全熔透的现象。

(1)产生原因及危害:焊件坡口角度和装配间隙过小,钝边太大和坡口边缘不齐,电流小而运条速度过快,焊条倾斜角度不正确等,此外,焊件坡口表面清理不净、背面清根不彻底也容易产生未焊透。

未焊透减少了焊缝的有效工作截面,造成严重的应力集中,大大降低了焊接强度,因此,船体重要结构均不允许存在未焊透。

(2)防止措施:正确选定坡口形式和装配间隙,认真清除坡口边缘两侧污物。

选择合适的焊接电流,运条时随时注意调整焊条角度,使熔敷金属和母材之间充分均匀地加热和熔化,合为一体。

6.夹渣。

焊后残留在金属中的熔渣,是焊缝中常见缺陷。

(1)产生原因及危害:由于焊件边缘清理不净,有残留氧化物铁皮和碳化物等,在熔敷金属冷凝时,熔渣不能及时浮出熔池表面,一部分留在焊缝中即形成夹渣。

当坡口角度或焊接电流过小,也容易产生夹渣。

(2)防止措施:清除焊道上的杂质、污物,尤其是焊接坡口要保持清洁干燥。

正确选用电焊条,根据钢板厚度、环境温度,选用适宜的焊接电流和坡口形式。

7.气孔。

焊接时,熔池中的气体在金属凝固时未能逸出而形成的空穴。

气孔是常见的一种焊接缺陷,露在焊缝表面的称表面气孔,位于焊缝内部的叫做内部气孔。

(1)产生原因及危害:施焊前未将焊道上的铁锈、油污去净,在高温电弧作用下分解后放出气体;电焊条受潮或焊条烘干的温度或时间不够;焊接电弧过长使电弧区进入较多空气,焊接电流过小而焊速过快,气体来不及从熔化金属中逸出;母材或焊芯金属含碳量过高,以及焊接极性不正确等,均能造成气孔。

气孔也使焊缝的有效工作截面减少,接头强度降低,水密性能变坏。

(2)防止措施:施焊前将坡口表面两侧清理干净,铁锈是使焊缝金属产生气孔的原因之一,特别是当铁锈隐藏在焊件装配间隙内部时,所受影响更大。

已装配好的焊件不易将内部铁锈除净,因此除锈洁净工作应在装配前进行。

焊前应将电焊条按说明书中规定的温度和时间烘培,并应保温防潮。

焊接电流要适中,碱性焊条应采用短弧焊接。

8.裂纹。

最危险的焊接缺陷,通常发生在焊缝金属及热影响区(焊缝两侧20mm范围)内。

(1)产生原因及危害:焊接裂纹通常分为热裂纹和冷裂纹两种。

热裂纹产生的原因:在焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体,它削弱了晶粒间的联系,在高温和受到极大应力作用时,就容易在晶粒之间引起开裂。

焊缝金属中含硫、铜等杂质较多时,容易产生热裂纹。

冷裂纹产生的原因:碳和合金元素的含量过高,使母材金属可焊性变坏,焊缝及热影响区存在淬硬组织,焊缝金属中氢含量较高且集中。

上述焊缝金属中的各种缺陷以及金属的显著过热,会形成较大的焊接拉伸应力导致冷裂纹。

冷裂纹具有延迟性质,有的在焊后立即出现,也有的在焊后几小时,或数天后至个把月才发生裂纹,因此它具有更大的危险性,须引起高度重视。

焊接裂纹将引起严重的应力集中,减少有效工作截面,破坏焊接接头的不渗透性,使船艇抗沉性能变坏,并随时间的增长裂纹不断扩展,从而导致焊接构件断裂。

所以船体结构均不允许存在焊接裂纹,一旦发现应立即铲除重焊。

(2)防止措施:防止产生热裂纹应选用适宜的焊接材料,严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。

严格控制焊缝截面形状,避免突高,扁平圆弧过渡,适当提高焊缝形状系数。

确定合理的焊接工艺参数,一般6mm左右厚的板对接焊,焊接坡口各搭接2~3mm,焊缝宽度以12mm左右为宜,焊缝增强高1~2mm为宜,不应超过3mm。

施焊后暂缓清除焊渣,减缓焊缝的冷却速度,以减小焊接应力。

防止产生冷裂纹,重要结构应选用碱性焊条,焊条在施焊前一定要进行烘干处理,因为未经烘干的焊条内含水分较多,在高温电弧作用下会分解出大量的氢,从而增加焊缝中的氢含量;仔细清理焊道表面的油污锈迹,避免氢的侵入,使焊接金属中的气体能够充分逸出;选用合理的焊接工艺参数和施焊程序,以减小焊接应力。

对淬火倾向大的钢材,应采取预热、缓冷或焊后热处理等措施。

摘要:全面阐述船舶焊接缺陷类别及其产生的原因和防止措施,介绍船舶焊缝质量检验方法"关键词:船舶;焊接缺陷;质量检验1 前言产品的质量是企业的生命"良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件"船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度,能承受强风浪的冲击"如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在恶劣的环境下,就有可能造成部分结苟狭?甚至引起断船沉没的重大事故"据对船舶脆断事故调查表明,40%的脆断事故是从焊缝缺陷处开始的"笔者所接触的船厂,在造船质量方面存在的主要问题就是焊缝质量的缺陷"因此,焊接质量检验尤为重要,做到及早发现焊接缺陷,对焊接接头的质量做出客观的评价;把焊接缺陷限制在一定的范围内,以确保船舶航行安全和水上人命财产安全"2 焊接缺陷焊接缺陷的种类较多,按其在焊缝中的位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷"常见的焊接外部缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求!咬边!焊瘤!弧坑!表面气孔!表面夹渣及焊接裂纹等;内部缺陷有:气孔!夹渣!焊接裂纹!未焊透等"在船舶建造过程中,影响焊接质量的因素很多,如钢材和焊条质量,坡口加工和装配精度,坡口表面清理状况;及焊接设备!工艺参数!工艺规程!焊接技术!天气状况等等"任何一个环节处理不当;都会产生焊接缺陷,影响焊缝质量"应要求焊工了解各类焊接缺陷产生的原因及防止措施"2.1 焊缝外形尺寸和形状焊缝外表高低不平,焊波宽窄不齐,成形粗劣,焊缝外形尺寸过大等均属焊缝外形尺寸或形状不符合要求"产生的原因主要是焊件坡口角度不对,装配间隙不均,焊接电流过大或过小,运条速度和角度不当等"防止措施是改善上述不足,尤其是填角焊更要经常注意焊条与母材的角度,以保证焊缝成形均匀一致"2.2 咬边由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,使焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边"咬边会减小母材的工作截面"并可能在咬边处造成应力集中"船体的重要结构和船用高压容器!管道等,均不允许存在咬边"产生咬边的原因有焊接电流太大,运条速度过快或手法不稳,在填角焊时,造成咬边的主要原因是运条角度不准电弧拉得太长"防止产生咬边的措施是选择合适的焊接电流和运条手法,填角焊应随时注意控制焊条角度和电弧长度"2.3 焊瘤在焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属流"常出现在立!横!仰焊焊缝表面,或无衬垫单面焊双面成形焊缝背面"焊缝表面存在焊瘤会影响美观,易造成表面夹渣"产生焊瘤的主要原因是运条不均"操作不够熟练,造成熔池温度过高液态金属凝固缓慢下坠;因而在焊缝表面形成金属瘤"立!仰焊时,采用过大的焊接电流和弧长,也有可能出现焊瘤"防止产生焊瘤的主要措施是掌握熟练的操作技术!严格控制熔池温度,立!仰焊时,焊接电流应比平焊小10%~15%,使用碱性焊条时,应采用短弧焊接;保持均匀运条"2.4 弧坑弧焊时由于断弧或收弧不当,在焊道末端形成的低洼部分称为弧坑"由于弧坑低于焊道表面,且弧坑中常伴有裂纹和气孔等缺陷,因而该处焊缝严重削弱"产生弧坑的原因是熄弧时间过短,或焊接突然中断,焊接薄板时电流过大"防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时,焊条应作短时间停留或作几次环形运条" 2.5 气孔焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成空穴"由于气孔的存在,焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性"产生气孔的主要原因是坡口边缘不清洁,有水份!油污和锈迹,焊条或焊剂未按规定进行烘焙,焊芯锈蚀或药皮变质!剥落等"防止产生气孔的主要措施有选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份!油污和锈迹,严格按规定保管!清理和烘焙焊接材料,不使用变质的焊条,当发现焊条药皮变质!剥落或焊芯锈蚀时,应严格控制使用范围"2.6 夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣"和气孔一样,由于夹渣的存在,焊缝的有效截面减小,过大的夹渣也会降低焊缝的强度和致密性"产生夹渣的主要原因是焊件边缘有氧割或碳弧气刨熔渣,坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快"在使用酸性焊条时,由于电流小或运条不当形成/糊渣0;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣"防止产生夹渣的主要措施是正确选择坡口尺寸,认真清理坡口边缘"选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当"多层焊时,仔细观察坡口两侧熔化情况,每一层都要认真清理焊渣"2.7 未焊透焊接过程中,接头根部未完全熔透的现象称为未焊透"还有一种未熔合的情况,即在焊接过程中,由于焊接电流过大,焊条熔化过快,一旦操作不当,焊件边缘或者前一道焊层未能充分受热熔化,熔敷金属却已覆盖上了,造成熔敷金属未能很好和焊件边缘熔合在一起"未焊透是一种比较危险的缺陷,焊缝出现间断或突变部位,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹,因此,船体重要结构均不允许存在未焊透,一经发现,应予铲除!重新修补"产生未焊透的主要原因是焊件装配间隙或坡口角度太小,焊件边缘有较厚的锈蚀,焊条直径太大,电流太小,运条速度过慢以及电弧太长!极性不正确等等"防止产生未焊透的措施有合理选用焊接电流和速度,正确选取坡口尺寸,封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔化情况"2.8 焊接裂纹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"3 检验焊缝缺陷的存在,严重影响着船体的强度和密蔽性,因此利用不同方法对船舶焊缝进行检验,是保证船体建造质量的主要措施"焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定"无损检验方法常见的有外观检查!密性试验和无损探伤等"外观检查是一种常用的简便质量检验方法,能够发现焊缝表面咬口!气孔!夹渣!焊接裂纹!弧坑!焊瘤以及焊缝的外形尺寸和形状不符合要求等外部缺陷"密性试验是一种检验船体致密性的试验方法"试验可根据船体结构不同的部分,分别采取灌水!充气!冲水!真空或煤油试验等方法"无损探伤分渗透检验!磁粉探伤!超声波探伤和射线照相探伤"破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验"依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否"经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位"在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修正"。

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