某货轮建造中的焊接裂纹分析

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汽轮机隔板裂纹的分析及焊修复

汽轮机隔板裂纹的分析及焊修复

汽轮机隔板裂纹的分析及焊修复汽轮机隔板裂纹的分析及焊修复1裂纹产生原因分析1.1铸钢浇注性能不好汽轮机隔板材料ZG20CrMo中Cr元素的质量分数较大,在浇注时,其液态金属的流动性不好,充满铸型的能力较差。

此外,铸钢件单件的体积大、重量大,影响铸钢件在浇注时的成型能力。

因此ZG20CrMo铸钢件本身就存在较多的铸造缺陷,如气孔、砂眼、疏松、缩孔,在运行中,这些缺陷随时会发展成裂纹。

1.2结构复杂汽轮机隔板结构复杂,造成局部刚性小,结构的刚性不均匀,在工艺加工时,必然出现应力分布不均匀,形成严重的应力集中现象。

由于铸钢件的结构特点,在浇注时极易产生不同类型的铸造缺陷,如气孔、砂眼、疏松、缩孔,这些缺陷在运行中还会扩展成裂纹。

铸钢件的结构刚性大,焊接后的残余应力水平高。

这类材料的焊接性又不好,在补焊过程中,工艺不合理,极易产生裂纹,促使铸钢件原有的铸造缺陷诱发成裂纹。

由于结构形状的复杂,焊后残余应力分布不均匀,造成局部地方变形不均匀,扩大了整体的变形量,而隔板是配合件,具有严格的形状和尺寸要求,这给补焊带来很大的困难。

2铸钢裂纹补焊方案的选择珠光体铸钢件的常规补焊工艺有两种:采用奥氏体耐热钢焊条的冷补焊方案和采用珠光体钢焊条的热补焊方案。

2.1奥氏体耐热不锈钢焊条冷补焊2.1.1冷补焊工艺的优点冷补焊的焊缝金属是奥氏体组织,焊接过程中不发生相变,且焊缝的塑性和韧性较好,因此可不预热,也不需焊后热处理,简化了补焊工艺,避免铸钢件受到过大的热作用,从而减小被焊件的应力和变形;奥氏体组织对氢有较大的溶解度,可避免焊缝产生氢致裂纹,减少珠光体组织的近缝区产生氢致裂纹的可能;奥氏体组织的缺口敏感性比珠光体组织低,即使焊缝内部有裂纹也不易扩展;奥氏体组织焊缝金属的屈强比小于珠光体组织的,因而在应力作用下,必然产生塑性变形,从而使应力得到松弛,避免了结构的破坏。

2.1.2冷补焊存在的缺点a) 补焊近缝区的淬硬问题冷补焊时近缝区的冷却速度较大,最高可达120 ℃/s,在补焊的近缝区不可避免地产生淬硬组织。

分段制作焊接裂纹原因分析及预防措施

分段制作焊接裂纹原因分析及预防措施

分段制作焊接裂纹原因分析及预防措施陈建武,章 锐(舟山长宏国际船舶修造有限公司,浙江舟山 316052)摘要:概述某船厂在分段制作外检过程中发现多处焊接裂纹,对产生焊接裂纹的分段进行探伤检测和专题研讨分析,找出焊接裂纹的种类和主要影响因素,制定预防措施。

杜绝后续船分段制作过程中类似问题重复发生,为其他造船企业焊接质量管理提供参考。

关键词:船舶;分段;焊接裂纹;预防措施中图分类号:U671.8 文献标志码:A DOI:10.14141/j.31-1981.2021.03.018 Cause Analysis and Preventive Measures of Welding Crack inSection FabricationCHEN Jianwu, ZHANG Rui(Zhoushan Changhong International Shipyard Co., Ltd., Zhoushan 316052, Zhejiang, China) Abstract: Several welding cracks are found in the process of section fabrication inspection in a shipyard. Flaw detection and topic study and discussion are done on the sections with welding cracks. The types of welding cracks and the main influencing factors are found out and the preventive measures are worked out. Similar problems are expected to be avoided in the following section fabrication process. It offers reference for the welding quality management in other shipbuilding enterprises.Key words: ship; section; welding crack; preventive measure0 引言某船厂在分段制作外检过程中发现多处焊接裂纹,随后对产生焊接裂纹的分段进行了100%MT探伤检测,根据探伤检测情况,组织召开专题研讨分析会议,找出焊接裂纹的种类和主要影响因素,并制定预防措施。

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

Internal Combustion Engine &Parts0引言良好的船舶焊接技术能够保障船舶密性与强度,是技术性、专业性很强的系统工程。

如果船舶焊接技术出现缺陷则可能导致船舶的密性和整体强度下降,引发船舶在航行过程中出现渗漏、结构断裂甚至船舶沉没等事故。

对此,应当要重视船舶焊接技术,及时发现焊接缺陷并做好缺陷修补,把质量控制在一定范围内,推动我国船舶行业的发展。

1船舶焊接技术概述焊接技术是通过加热或加压的形式针对金属材料进行连接融合,主要是借助金属原子的结合与扩散原理将分离的金属材料进行永久的连接在一起。

焊接技术在现代机械制造业中得到了广泛的应用,在船舶及海洋结构制造方面也是重要研究方向之一。

船舶焊接技术也是利用同样的工作原理进行船舶钢板材料、金属材料之间的连接。

如果两者之间的连接缺口较大则需要利用同种性质的材料进行融化连接,确保需要焊接的两个材料能够紧紧的粘合在一起。

尤其是在制造一些角度较为复杂、结构繁杂的船舶建造时焊接技术作用更为显著。

因此,对于船舶焊接技术应当给予重视,从工作原理上进行其缺陷分析,并针对每一个缺陷做好相应的原因分析与提升焊接技术的策略,推动船舶焊接工艺向更高的水平发展。

2船舶焊接缺陷分析船舶焊接技术是船舶工业的关键工艺技术之一,有着很强的技术性和专业性,并有完整的技术规定。

焊接中接头金属不完整性被称为焊接缺陷。

焊接缺陷主要分为气孔、裂纹、夹渣、未熔合、未焊透、形状缺陷等。

2.1焊接气孔缺陷焊接气孔缺陷是较为常见的焊接缺陷之一,它的存在直接影响着焊缝区域的密度,焊接位置存在气孔空洞,可导致焊接处出现密度不够。

焊接气孔由焊接环境、焊接材料、焊接电流以及焊工技术等决定了气孔的数量,工件的底漆太厚、保护气流量不足或不够干燥都可能使焊接过程中出现气孔,可能出现单个气孔、密集气孔以及链状气孔。

气孔的数量又决定了焊接处的密度与强度,使得焊接处不牢固。

在船舶投入使用过程中,受到外界压力的时候容易使存在气孔的位置产生裂缝甚至是断裂,造成整个船舶发生安全事故。

焊接裂纹分析

焊接裂纹分析
和“铬当量Creq”
Creq Cr Mo 1.5Si 0.5Nb%
(A+δ)双相不锈钢焊缝(4) 以Nieq做纵坐标,Creq做横坐标,绘出舍夫勒图 (Saeffler)。从图上可得知δ相大致的含量。
2 力学因素对产生结晶裂纹的影响(1)
力是产生裂纹的必要条件之一。焊 接时脆性温度区内金属的塑性ε只要大于 脆性温度区内金属所承受的拉伸应变 pmin即可产生裂纹。
1) 硫、磷:S、P可扩大Fe的结晶区间(图5-21),并能与 Fe形成多种低熔点共晶。
合金因素对产生结晶裂纹的影响(3)
某种元素在钢中的偏析度K
K [x]界 [x]轴 * 或用K′表示
[ x ]0
K和K′值越大偏析越严重。
K' [x]界 [ x]轴
S和P是钢中极易偏析的元素(表5-3),即使存在微量也 会产生热裂纹,对产生裂纹倾向很大。
δ相一般控制在5%为佳。δ相多少可用金相法和磁性法测 定,过多的δ相降低焊缝的耐蚀性。
(A+δ)双相不锈钢焊缝(3)
Cr是铁素体形成元素,Ni是扩大A体元素,控制A体不锈 钢中Cr、Ni含量可调整焊缝中δ相比例。考虑到其它元素的影 响,引入“镍当量Nieq”
Nieq Ni 30C 0.5Mn%
热裂纹(2) 热裂纹一般沿晶界开裂,裂纹周围有氧化色。
热裂纹(3) 热裂纹有与液膜有关的裂纹和与液膜无关的裂纹两大类。
热裂纹(4)
根据开裂时的温度区间和开裂原因,热裂纹又可分为: (1)结晶裂纹(凝固裂纹)
在固相线附近,已凝固的金属收 缩,残余液态金属不足以填充这个空 间,在应力作用下发生沿晶开裂(图5 -5)。裂纹的横断面上有氧化色。
*抗裂性
在整个结晶过程中,从液到固可分 为三个阶段:

焊接裂纹分析范文

焊接裂纹分析范文

焊接裂纹分析范文焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于各个行业。

然而,在焊接过程中,裂纹是一个常见的缺陷,会影响焊接接头的性能和使用寿命。

因此,对焊接裂纹进行分析和研究具有重要意义。

焊接裂纹是指焊缝或邻近区域的金属材料中出现的断裂现象。

裂纹通常分为热裂纹和冷裂纹两种类型。

热裂纹主要发生在焊接过程中由于金属的热收缩不均匀而产生的,冷裂纹则是焊接后由于加热和冷却过程中的残余应力而形成的。

焊接裂纹的形成机理复杂多样。

首先,焊接过程中产生的热应力和残余应力是裂纹形成的主要原因之一、焊接过程中,金属材料受到热输入和冷却的影响,因此会产生较大的热应力和残余应力。

如果材料的强度不足以承受这些应力,就会导致裂纹的形成。

其次,金属材料的化学成分和物理性质也会对焊接裂纹的形成起到一定的影响。

例如,焊接不同材料的金属时,由于两种金属的化学成分和热膨胀系数的不同,容易产生裂纹。

另外,材料的韧性和硬度也会影响焊接裂纹的形成。

韧性较好的材料相对较难产生裂纹,而硬度较高的材料容易产生裂纹。

此外,焊接过程中的工艺参数和焊接接头的设计也会影响焊接裂纹的形成。

焊接时,保持合适的焊接电流和热输入,可以减少热应力和残余应力,从而减少裂纹的产生。

同时,在焊接接头的设计过程中,要考虑到应力集中区域的减少,避免出现应力集中点,从而减少裂纹形成的可能性。

对焊接接头进行裂纹分析的方法有很多种。

常见的方法包括焊接裂纹观察、金相显微镜观察和断口分析。

焊接裂纹观察通常使用裂纹检测方法,如荧光检测和超声波检测等,通过观察和记录裂纹的形态和参数来进行分析。

金相显微镜观察是通过对焊接接头的显微组织进行观察,来判断是否存在裂纹。

断口分析则是通过对焊接接头的断口进行观察和分析,来判断其是否存在裂纹和裂纹的形成原因。

根据裂纹分析的结果,可以采取相应的措施来防止和修复焊接裂纹。

例如,可以通过改变焊接工艺参数来减少热应力和残余应力的作用,从而降低裂纹的风险。

另外,可以采用预热和后热处理等方法来改善焊接接头的性能,并减少裂纹的产生。

码头混凝土面层裂缝原因分析与防治措施

码头混凝土面层裂缝原因分析与防治措施

码头混凝土面层裂缝原因分析与防治措施工程的质量通病多产生于施工过程中,源于工序控制不严、质量管理不到位。

质量通病的防治需贯彻“预防为主、防治结合、全方位、全过程覆盖”的方针,使质量管理处于计划、实施、检查、处理循环的中心。

一、码头面层混凝土裂缝原因分析与防治措施码头整体面层一般是在较大面积范围浇筑,分析裂缝产生的原因,大多有以下几点:(一)面层自身施工过程产生的裂缝1.原因分析(1)分段或板块分割线较长;(2)切缝时间掌握不当;(3)水灰比偏大,浮浆过多,混凝土收缩量大;(4)养护不到位;(5)新老混凝土接缝处理不当;(6)混凝土原材料把关不严;(7)面层钢筋不顺直或钢筋网已变形,(8)面层压光工艺不规范。

2.防治措施严格按照施工工艺和技术规范要求施工,严格控制骨料含泥量、混凝土配合比,避免水灰比偏大、浮浆过多、混凝土收缩量大等现象的发生,加强表层处理和二次抹面;混凝土浇筑成型后,严格按照规范进行养护,及时切缝。

(二)码头结构方面产生的裂缝1.原因分析码头结构分段太长时,结构段内因地质不均匀产生不均匀沉降,可能导致某一相邻排架处面层出现裂缝;结构段间的伸缩缝、沉降缝施工时未严格断开,当相邻段间不均匀沉降或不同位移时,在未断开处局部产生应力集中使面层产生裂缝。

2.防治措施主要是从设计时应有较详细的地质资料,根据规范要求和地基情况合理确定结构分段的长度、桩基布置及上部结构的设计。

控制沉桩质量,控制纵横梁和面板现浇和安装质量。

二、面层施工中具体操作措施(一)面层施工方案1.磨耗层施工处理码头面板设计为叠合板,预制板厚16厘米,现浇板厚16厘米,磨耗层厚3~7厘米。

由于磨耗层较薄易裂,不适合单独浇筑,将磨耗层同现浇面板同时浇筑,避免磨耗层损裂的出现;2.面层分缝设计由于面层钢筋网距顶面7~11厘米为素混凝土,为了减小和避免出现不规则裂缝,经现场研究,对码头面板进行分缝,每一结构段内横向沿每个排架现浇上横梁的一侧采用切缝,缝深4毫米,纵向沿坡顶设一公分缝,其余为结构分缝。

焊接裂纹原因

焊接裂纹原因
焊接裂纹是焊接过程中经常出现的问题,它会严重影响焊接质量和使用性能。

焊接裂纹的出现是由多种因素造成的。

首先,焊接材料的选择和准备不当可能是造成焊接裂纹的主要原因之一。

如果焊接材料的硬度、强度、延展性等性能不匹配或不符合要求,就会导致焊接过程中产生应力集中,从而形成裂纹。

其次,焊接过程中的热输入控制不当也会导致焊接裂纹的产生。

如果焊接时的热输入过大或过小,就会使焊接接头的温度变化不均匀,从而造成应力集中和裂纹。

此外,焊接操作的技术水平和焊接设备的使用也是影响焊接裂纹的重要因素。

如果焊接人员的技术水平不高,焊接设备的工作状态不稳定,就会导致焊接接头的温度和应力分布不均匀,从而加剧焊接裂纹的产生。

最后,焊接材料的质量和焊接接头的设计也会影响焊接裂纹的产生。

如果焊接材料的含氧量过高或焊接接头的设计不合理,就会导致焊接过程中产生大量气孔和焊接裂纹。

综上所述,焊接裂纹的产生是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。

只有在焊接过程中严格控制焊接材料的选择和准备、热输入的控制、焊接操作的技术水平和焊接设备的使用、以及焊接材料的质量和焊接接头的设计等方面,才能有效地预防和控制焊接裂纹的产生,保证焊接质量和使用性能。

- 1 -。

船体建造中焊接检验与质量控制分析

船体建造中焊接检验与质量控制分析焊接是一种重要的结构连接工艺,在船体建造中占据着重要的地位。

而焊接质量的好坏直接影响着船舶结构的安全性能和使用寿命。

因此,焊接检验和质量控制是保证船体建造质量的重要环节。

本文将对船体焊接检验与质量控制进行分析和阐述。

一、焊接检验焊接检验是指对焊缝的质量进行检查,以保证焊缝的牢固度和密实性。

焊接检验的主要内容有焊缝形态、焊缝尺寸、焊接强度、焊接缺陷等。

1. 焊缝形态焊缝形态是指焊接过程中产生的焊缝形状、几何形态和外观形态等。

通常包括焊缝长度、厚度、凹凸度、弯曲度、变形度等多个方面。

检验焊缝形态的目的是确保焊接符合设计图纸的要求。

2. 焊缝尺寸焊缝尺寸是指焊接后焊缝截面的尺寸。

通常包括焊缝高度、宽度等多个方面。

焊接过程中,焊缝尺寸要符合标准规定要求,否则会影响焊接质量。

3. 焊接强度焊接强度是指焊缝的承载能力。

焊接强度的高低与焊接质量有直接关系。

通常采用无损检测的方法来检验焊缝的强度。

4. 焊接缺陷焊接缺陷是指在焊接过程中,由于各种原因导致的焊缝中的缺陷。

主要包括气孔、裂纹、夹杂物等多个方面。

焊接缺陷对焊接质量影响较大,应及时处理。

二、焊接质量控制焊接质量控制是指在船体建造过程中,通过控制焊接工艺和操作,控制焊接质量的好坏。

焊接质量控制的主要内容有焊接工艺参数、操作规程、焊材选择等。

1. 焊接工艺参数焊接工艺参数是指在焊接过程中所需要调整的各种参数,例如焊接电流、电压、焊接速度等。

通过对焊接工艺参数的合理控制,可以保证焊接质量。

2. 操作规程操作规程是指在焊接过程中应该遵循的操作步骤和方法。

在操作规程中,要严格规范焊接人员的操作流程,确保焊接质量符合要求。

3. 焊材选择焊材是影响焊接质量的重要因素之一。

在选择焊材时,要注意其材质、质量和性能等方面,确保焊接质量符合要求。

焊接产生裂纹的原因

焊接产生裂纹的原因焊接是一种常见的金属连接方法,它通常用于制造和维修工业部件。

然而,焊接过程中经常会出现裂纹,对焊接接头的强度和可靠性产生负面影响。

本文将探讨焊接产生裂纹的原因,并提供一些预防措施和解决方法。

1. 温度梯度引起的热应力焊接过程中,焊接区域会受到局部加热和快速冷却的影响,导致温度梯度的存在。

这种温度梯度会引起金属的热应力,使焊接接头产生裂纹。

解决方法:•控制焊接过程中的局部预热和退火,使温度梯度减小。

•使用预热设备在焊接区域加热,使温度分布更均匀。

•合理选择焊接电流和速度,避免出现过大的温度梯度。

2. 结构应力引起的裂纹焊接接头通常会承受结构应力,如拉伸、挤压或弯曲力。

由于焊接引起的组织和性能变化,焊接接头在受到结构应力时容易产生裂纹。

解决方法:•选择合适的焊接方法和焊接接头结构,减少结构应力对焊接接头的影响。

•优化焊接参数,使焊接接头的强度与结构应力相匹配。

•进行后焊热处理,提高焊接接头的强度和韧性。

3. 金属材料的选择和准备焊接材料的选择和准备对焊接接头的质量有重要影响。

不同材料的熔点、热膨胀系数和焊接性能不同,可能导致焊接接头产生裂纹。

解决方法:•选择合适的焊接材料,使其熔点和热膨胀系数与基材相匹配。

•对焊接材料进行预处理,去除氧化物和杂质,提高焊接接头的强度和韧性。

•使用合适的焊接方法和技术,确保焊接材料在焊接过程中融合良好。

4. 不适当的焊接参数和工艺焊接参数和工艺的选择对焊接接头的质量和裂纹的形成有重要影响。

过高或过低的焊接电流、电压、焊接速度和功率都可能导致焊接接头产生裂纹。

解决方法:•根据焊接材料的特性和焊接要求,选择合适的焊接参数。

•进行焊接试验和质量控制,确保焊接接头达到预期的质量要求。

•遵循正确的焊接工艺和操作规程,保证焊接接头的质量和强度。

5. 应力集中和裂纹敏感区域焊接接头通常存在着应力集中和裂纹敏感区域,这些区域容易产生裂纹。

焊接过程中的热收缩和组织变化可能导致焊接接头的应力集中和裂纹敏感性增加。

焊接裂纹产生原因及防治

焊接裂纹产生原因及防治背景焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。

下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。

1.热裂纹在焊接时高温下产生的,故称热裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。

根据所焊金属的材料不同(低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。

目前,把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。

1)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si缝偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。

这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。

防治措施:在冶金因素方面,适当调整焊缝金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。

2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。

它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。

这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。

特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。

3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。

这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。

2、再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。

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某货轮建造中的焊接裂纹分析
———透视焊接工艺审查和监督的重要性

内容提要:本文针对《某江海直达货轮》建造检验过程中发现的一系列焊接裂纹,从理论上
分析了产生的原因,提出了避免焊接裂纹的关键措施——既严把焊接工艺关和
加强现场质量监督检查。
主题词:建造检验 焊接裂纹 分析
众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别
是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些将隐性裂纹后患无穷。因此,船
舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现就必须立即查明原因并采取果断的措
施彻底根除。
黑龙江海运公司的《某江海直达货轮》是为开辟黑龙江内河出海通道而专门
设计的。由哈尔滨船舶修造厂负责建造。在建造检验过程中发现了一系列由于焊
接原因导致的结构裂纹。这些结构裂纹事实上也都是可以避免的。笔者作为该船
的现场验船师,对发现的各类由焊接导致的结构裂纹仅从技术角度分析其成因,
提出一些粗浅的建议,供工艺技术编制人员和船舶检验人员参考。

顶边舱内侧斜板

1
球扁钢纵骨
球头焊缝裂纹

船体纵向结构——球扁钢对接球头端部焊缝裂纹。此种裂纹一般发生在甲
板顶边舱受力较大的部位,详见图1。由于该船顶边舱是
分段建造后进行合拢的,其纵骨接头均处在同一个横剖
面,属高应力危险区。接导致焊缝裂纹的是接头部位(特
别是球头)在合拢前没有按照工艺要求预开坡口,合拢后
舱内无法进行气刨作业,改用气割枪切割坡口很难达到工
艺标准要求,致使其球头部位无法焊透,进而造成大范围球扁钢对接焊缝球头端
部出现焊缝裂纹。这种裂纹在内应力或外力的作用下随时都有迅速扩散至全部焊
缝的可能,导致结构完全失效。它对船舶总纵强度危害极大。

图1

顶边舱横向强框架腹板对接焊缝近翼板端
开裂。《某江海直达货轮》是纵骨架结构形式,
其顶边舱横向框架较少,但结构尺寸较大,用于
支撑和稳定纵向结构,保证船舶横向强度。在建

焊缝端部裂纹
框架翼板




顶边舱斜底板
图2
造检验过程中,发现其横向框架腹板对接焊缝靠近翼板的端部相继开裂。其数量
占横框架总数的50%,个别焊缝裂纹已经扩展至框架翼板母材。裂纹沿焊缝方向
延伸,长度约30mm—40mm详见图2。
经分析发现,该裂纹产生的主要原因是框架结构施工程序不当所至。横框架
腹板组合安装后其对接缝未进行焊接就将框架翼板(相当于T型材面板)先行安
装并焊接,且翼板越过腹板对接焊道处未开挖过焊孔。腹板对接焊时在该处仅采
取单面施焊。当框架腹板与顶边舱斜底板焊接时,由于焊量较大,产生较大的焊
接收缩变形,此时的应力高度集中在框架靠近翼板端并在焊缝强度相对薄弱的位
置开裂释放应力。
甲板纵骨与扶强肘板间的角焊缝开裂。该船的甲板纵骨与扶强肘板的结构
如图3所示,其角焊缝的开裂是在船舶下水一周后的复检时发现的。主要分布在
船肿40%L范围内。开裂数量较多。从外观检查发现大部分开裂肘板的角焊缝都
或多或少的存在一些焊接缺陷。比如:个别地方焊
角高度不足;个别角焊缝的焊肉与母材溶合的不够
充分以及一些其他常见焊接缺陷。但经过调查了解
还发现存在焊接程序不合理的因素。

甲板板

通常,人们对这类结构的焊接程序是首先焊接
肘板与纵骨的角焊缝,再焊接肘板与强框架腹板的
搭接焊缝。而该处的焊接程序恰恰相反,进而导致角焊缝的焊接应力加大,尤其
是船舶下水后船舶所处的受力状态与在船台上截然不同,在各种不利因素的共同
作用下,该处由于承受剪应力的能力不足而开裂。

角焊缝开裂
横向强框架腹板
图3

甲板纵骨透气孔周围的漆皮呈放射状爆裂。同样在船舶下水一周后的复检
时还发现,船舶肿部附近顶边舱甲板纵骨
上的所有透气孔周围的油漆均出现爆裂现
象,并呈明显的放射状形态分布。由于当
时检测手段的局限,未能对该处母材的内
部质量进行查验,但可以肯定这是船舶应力集中的征兆,也是船舶潜在危害的根
源。

—180*18甲板纵骨 R75透气孔


底漆呈放射状爆裂痕迹
图4

分析出现上述问题的原因主要有以下两点:
2
1.甲板纵骨上所开的透气孔半径没有严格按照设计要求进行,误将R50的孔
半径变为R75。致使甲板纵骨的有效面积损失了约41.6%,使其强度大大降低。
2.工人为施工方便,将所有的透气孔全都开在了同一个横断面上,这相当于
等直梁上出现一处局部缺陷,应力集中就不可避免了。
船舶结构焊接裂纹在造船施工中比较常见,但是,象这样大范围、集中出现
的现象则较为鲜见。究其原因主要是严格按图纸和工艺标准施工的意识不足,焊
接程序不够规范所至。如果在焊接前将坡口处理的好些就会减少一些裂纹的发
生;施工前如果认真研究一下焊接部位和结构形式,并针对可能产生的焊接应力
危害制定相应的工艺保证措施,也是可以避免的。
由此可见,解决问题的关键是建立一套完善的质量保证体系,特别是制定
合理的焊接工艺并认真执行更是关键的关键。上述问题也提醒我们验船师,在施
工检验前应特别注意对焊接工艺的认可和审查,特别是焊接工作量和施工难度较
大的部位应进行焊前工艺试验,对可能发生的事故隐患处在焊接过程中进行严格
的工艺跟踪和监督检查,做到早发现、早处理,这样才能保证船舶结构的焊接质
量。

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