《船舶焊接問題研究》11000字

船舶制造焊接質(zhì)量控制問題研究目錄212921緒論 1190581.1選題背景和意義 1139791.2船舶焊接缺陷案例簡(jiǎn)述 169431.3船舶焊接質(zhì)量控制國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2219601.4本文主要研究?jī)?nèi)容 39332船舶的主要焊接方法 3238642.1船舶焊接技術(shù) 3289132.1.1焊接技術(shù)在船舶工業(yè)的發(fā)展 4139802.1.2船舶焊接檢驗(yàn) 4318782.2焊條電弧焊 5229722.2.1焊條電弧焊的基本原理 566982.2.2電極電弧焊的特點(diǎn) 6250492.2.3電極電弧焊在造船中的應(yīng)用 6318272.3埋弧焊自動(dòng)焊 6294412.3.1埋弧自動(dòng)焊的焊接過程及原理 6114152.3.2埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 759292.3.3埋弧焊自動(dòng)焊焊材 72272.4CO2氣體保護(hù)焊 8146122.4.1CO2焊的基本原理 869972.4.2CO2焊的特點(diǎn) 8213132.4.3CO2氣體保護(hù)焊在船舶制造中的應(yīng)用 8209643船舶焊接普遍缺陷及成因分析 9234153.1氣孔 910813.1.1氣孔現(xiàn)象和危害 9306453.1.2形成氣孔的主要原因 10228883.1.3防范措施 10121693.2夾渣 10277583.2.1夾渣現(xiàn)象和危害 1094893.2.2形成夾渣的主要原因 11260163.2.3防范措施 11315543.3咬邊 11123843.3.1咬邊現(xiàn)象和危害 11315253.3.2形成咬邊的主要原因 12143103.3.3防范措施 12225633.4未焊透或未熔合 13109693.4.1未焊透或未熔合現(xiàn)象和危害 13132163.4.2形成未焊透或未熔合主要原因 1312813.4.3防范措施 14170053.5焊接裂紋 14223783.5.1焊接裂紋現(xiàn)象和危害現(xiàn)象 14191693.5.2形成焊接裂紋的主要原因 14191093.5.3防范措施 15103863.6其他缺陷 15297093.7本章小結(jié) 16110174針對(duì)船舶焊接的質(zhì)量保障建議 1677384.1人員保障 1638174.2材料、設(shè)備保障 17261204.3現(xiàn)場(chǎng)管理保障 1734134.4監(jiān)督制度保障 1822750結(jié)論 197077致謝 2026133參考文獻(xiàn) 211緒論1.1選題背景和意義當(dāng)前世界海運(yùn)行業(yè)快速發(fā)展，這也使得海運(yùn)行業(yè)對(duì)于船舶的要求越來越高。針對(duì)這種情況，各大造船廠必須不斷優(yōu)化船舶建造工藝，建造出更加優(yōu)質(zhì)的船只。同時(shí)，在建造過程中，船舶焊接是保證船舶密封和強(qiáng)度的關(guān)鍵，因此對(duì)船舶焊接技術(shù)的優(yōu)化至關(guān)重要。當(dāng)前傳播焊接過程中仍然存在一定的技術(shù)問題，例如在焊接過程中可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)斷裂、泄漏等各種問題。從而引發(fā)各種不同類型的安全事故，對(duì)船舶安全造成巨大威脅。另外，從船舶建造成本上來看，造船過程中的焊接時(shí)間就占到造船時(shí)常的30%～40%，而成本則占1/3所有。因此，無論是處于船舶安全考慮還是船舶建造成本考慮，對(duì)船舶焊接技術(shù)的優(yōu)化研究都具有重要意義。在本文中，除了傳統(tǒng)的焊接缺陷，盡量不要損傷分析和措施。同時(shí)也通過管理、現(xiàn)場(chǎng)焊接條件、內(nèi)部控制角度對(duì)焊接質(zhì)量的進(jìn)行了思考，提出控制焊接質(zhì)量的有效策略，為船廠作業(yè)提供理論支持。本次研究的目的是從根本上消除或顯著減少船體焊縫缺陷，提高船舶安全性。除可控因素外，由于大部分船廠位于河流與沿河地區(qū)，這也就造成可能受到季節(jié)因素的影響。這也就造成，在船舶焊接工作中，也需要考慮到制造商供應(yīng)焊接材料生產(chǎn)季節(jié)和船廠施工季節(jié)開始，找到最合適的焊接材料在船廠施工季節(jié)和找到合適的焊接材料生產(chǎn)季節(jié)。綜合而言，通過多種方式，不斷優(yōu)化船舶焊接質(zhì)量，最終保證船體結(jié)構(gòu)達(dá)到較高的強(qiáng)度和非常有效性，為船舶安全提供保障。1.2船舶焊接缺陷案例簡(jiǎn)述通過對(duì)近年來船舶焊接缺陷的相關(guān)研究進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)船舶焊接問題主要恒愛氣孔、夾渣、未焊透等，以及在焊接過程中存在不符合焊縫尺寸和形狀要求的缺陷。這些缺陷在后續(xù)船舶行駛過程中就有可能會(huì)導(dǎo)致船舶出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故，然而世界船運(yùn)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看，船舶因焊接缺陷引起的事故頻繁發(fā)生。下面對(duì)船舶因船舶焊接質(zhì)量問題而產(chǎn)生的事故進(jìn)行分析。2007年10月7日我國安徽蕪湖“金王688”號(hào)貨輪在都陽湖都昌縣裝載河沙。正當(dāng)貨輪裝貨完畢之后，正要帶著沙子啟航的時(shí)候出現(xiàn)了船舶焊接質(zhì)量問題。船從中間開始裂開了，迅速就沉了下去。由于船舶事故發(fā)生非?？焖?，兩名船員落水。同年7月12日，我國江蘇泰州運(yùn)沙“新城機(jī)3688”正在進(jìn)行補(bǔ)沙作業(yè)。正在調(diào)整吃水，在這個(gè)時(shí)候船突然斷沉。但是由于船員訓(xùn)練有素，沒有發(fā)生人員傷亡事故。同樣的事故有的“霍2365”號(hào)客輪在安徽省巢湖市萬和縣突然中斷并沉沒。臺(tái)州注冊(cè)駁船“泰昌新0916”在江蘇都陽湖永修縣裝沙時(shí)，突然脫機(jī)沉沒。船在安徽省蕪湖市注冊(cè)的“騰飛0128”號(hào)載沙船在都陽湖湖口縣裝沙時(shí)船身斷裂沉沒。通過上述事故能夠?qū)闯?，由于船舶焊接質(zhì)量問題將會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。通過對(duì)這些船舶焊接質(zhì)量問題而引發(fā)的事故進(jìn)行分析，大多數(shù)事故都是由于造船質(zhì)量較差所導(dǎo)致的，尤其是焊接質(zhì)量缺陷的問題，以及在焊接過程中使用不合格的焊接材料。這兩項(xiàng)問題最終造成船舶破裂下沉。1.3船舶焊接質(zhì)量控制國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀焊接技術(shù)應(yīng)用于主要應(yīng)用于造船業(yè)，但是在各行各業(yè)也有應(yīng)用的空間。從歷史角度來看，船舶焊接技術(shù)于20世紀(jì)初應(yīng)用于造船。但是在后續(xù)發(fā)展中由于該技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，能夠有效提高船舶的質(zhì)量，對(duì)船舶的安全航行起到有效幫助租用。因此在20世紀(jì)的英國工業(yè)革命中，焊接技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在這一時(shí)期，也使得英國造船廠的質(zhì)量得到了快速提升。造船工藝的進(jìn)步在一定程度上加快了工業(yè)化進(jìn)程。從這一時(shí)期開始，焊接技術(shù)在造船領(lǐng)域得到了廣泛地引入和發(fā)展，并在全世界范圍內(nèi)得到了普及。在20世紀(jì)40年代到90年代的時(shí)候，船舶焊接技術(shù)進(jìn)一步獲得提升，能夠?qū)φf從發(fā)展周期上來看，焊接技術(shù)幾乎每10年就會(huì)更新一次。從技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間上來看，從氣體保護(hù)焊接、重力焊到激光焊接、二氧化碳焊接到特殊機(jī)械化設(shè)備焊接都對(duì)船舶建造發(fā)揮了重要作用。另外，從當(dāng)前的情況來看正處于研發(fā)階段的焊接機(jī)器人技術(shù)也在逐步開始推廣。焊接技術(shù)日益完善，并逐步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。在造船工業(yè)和造船技術(shù)中，焊接技術(shù)起著決定性的作用，焊接技術(shù)的成敗關(guān)系到造船的質(zhì)量。總的來說，由于焊接理論和相關(guān)焊接技術(shù)不斷得到提升，這使得現(xiàn)代造船業(yè)發(fā)展迅速。但是，由于時(shí)代正在向更高的質(zhì)量要求發(fā)展，因此世界各國船舶的質(zhì)量和功能提出了更高的要求。在船舶建造中，最為關(guān)鍵的要素就是焊接技術(shù)，這也就造成，在未來的發(fā)展過程中非常有必要加強(qiáng)船舶焊接的質(zhì)量控制。1.4本文主要研究?jī)?nèi)容本論文主要內(nèi)容是研究船舶制造焊接質(zhì)量的影響因素，并分析缺陷的種類及產(chǎn)生的原因，提出提高船舶質(zhì)量的具體措施，提高船舶的船舶結(jié)構(gòu)地承載能力，可靠性及使用壽命。主要研究?jī)?nèi)容有：（1）了解當(dāng)前船舶焊接主要方法；（2）找到當(dāng)前船舶焊接技術(shù)的特點(diǎn)；（3）提出當(dāng)前船舶焊接制造中的主要問題；（4）分析問題原因及解決措施。2船舶的主要焊接方法隨著世界造船工業(yè)的快速發(fā)展，我國焊接技術(shù)的發(fā)展得到了極大地推動(dòng)，焊接工作量也隨之增加。因此，本章將系統(tǒng)整理我國船舶的主要焊接方法，為本次研究提供一定理論基礎(chǔ)。2.1船舶焊接技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的發(fā)展。從當(dāng)前世界各大船廠的應(yīng)用情況來看，主要采用的技術(shù)是通過局部熱源對(duì)待焊金屬與填充金屬的接頭進(jìn)行加熱，在這個(gè)過程中使焊接材料與母材之間相互熔化、熔合、冷卻、凝固。最終形成永久連接。當(dāng)前船廠所使用的焊接技術(shù)有二氧化碳保護(hù)焊、手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊等，基本上都是熔焊的方式。2.1.1焊接技術(shù)在船舶工業(yè)的發(fā)展在造船中，焊接質(zhì)量是衡量造船質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。焊接取代鉚接是船舶工業(yè)的一項(xiàng)重大改革。焊接效率直接影響到船舶的工期和成本。在造船工業(yè)中，由于焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，焊接能夠?qū)ρ杆偃〈T接，成為造船中結(jié)構(gòu)連接的主要方法。這種方法具有下面幾種優(yōu)點(diǎn):（1）焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。（2）焊接結(jié)構(gòu)緊密性好，焊接構(gòu)件是通過緊密焊接連接的，所以其水密性好，氣密性好。它能夠?qū)?jié)省很多金屬材料。焊接結(jié)構(gòu)的焊接金屬通常是構(gòu)件，而在鉚接結(jié)構(gòu)中，鉚接金屬常見的是構(gòu)件，并且在鉚接接頭處搭接板比鉚接結(jié)構(gòu)能夠?qū)?jié)省25%的材料。從當(dāng)前的情況來看，以日本、韓國和中國為代表的世界造船業(yè)發(fā)展迅速。中國是造船業(yè)大國。我國造船工業(yè)之所以具有一定的國際競(jìng)爭(zhēng)力，主要是由于造船焊接技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。我國船舶工業(yè)大力推廣高效焊接技術(shù)，加快焊接工藝的改造步伐，加快船舶工業(yè)的進(jìn)步。但是，隨著行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，需要在建造類型、建造周期和船舶建造質(zhì)量方面取得了進(jìn)展，推動(dòng)我國船舶工業(yè)發(fā)展節(jié)能環(huán)保的綠色造船模式。2.1.2船舶焊接檢驗(yàn)船舶焊接檢驗(yàn)過程基本上由焊前檢驗(yàn)、焊接過程控制和焊后檢驗(yàn)三個(gè)環(huán)節(jié)組成。在焊接的整個(gè)過程中，焊接質(zhì)量檢驗(yàn)必不可少。通過焊接質(zhì)量檢測(cè)能夠?qū)υ谝欢ǔ潭壬蠝p少原材料和工時(shí)的浪費(fèi)，進(jìn)而降低產(chǎn)品成本，優(yōu)化焊接效率。對(duì)船舶焊接工作進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠在一定程度上確保焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。同時(shí)，焊接質(zhì)量檢測(cè)有助于在工作中發(fā)現(xiàn)問題，從而改善焊接工藝，提升焊接質(zhì)量。船舶焊接質(zhì)量檢驗(yàn)常用的方法如下:（1）外觀檢查焊接接頭外觀檢驗(yàn)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)進(jìn)行焊接檢查的普遍檢驗(yàn)方法，在船舶焊接質(zhì)量檢驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用。通過外觀檢查能夠發(fā)現(xiàn)焊縫表面的缺陷和尺寸偏差。在檢查過程中所采用的主要輔助工具有直尺、方尺、焊縫卡尺等。（2）滲透測(cè)試滲透檢測(cè)要更加復(fù)雜，所采用的方式是基于潤(rùn)濕和毛細(xì)管現(xiàn)象檢測(cè)非多孔固體材料表面張開缺陷的無損檢測(cè)方法。通常情況下顎這種檢車而方式也叫作染色測(cè)試。這種方式主要適用于表面裂紋缺陷的檢測(cè)。在滲透測(cè)試的基本原理是流體表面涂層的測(cè)試結(jié)構(gòu)，滲透毛細(xì)管滲透作用下工件的表面缺陷。具體方式是除多余滲透劑表面結(jié)構(gòu)，隨后相關(guān)技術(shù)人員在表面涂上一層滲透液體，隨后就會(huì)形成缺陷的痕跡。（3）磁粉探傷磁粉探傷是基于缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉相互作用而顯現(xiàn)缺陷的無損檢測(cè)方法。磁粉探傷主要是一種表面缺陷的檢測(cè)方法。能夠檢測(cè)到零件表面及近表面的焊接缺陷，如裂紋，夾渣，分層，裂紋等。2.2焊條電弧焊2.2.1焊條電弧焊的基本原理電極電弧焊是一種使用人工操作電極的電弧焊方法。主要原理就是通過電弧的高溫將焊條和焊接件熔化，最終使得兩種分開的金屬熔合，從而獲得強(qiáng)接頭，具體工作情況從圖2-1中就能夠?qū)闯?。圖2-1焊條電弧焊的原理示意圖2.2.2電極電弧焊的特點(diǎn)由于電極電弧焊的出現(xiàn)較早，相關(guān)設(shè)備使用方便，易于操作。一般來說，這種焊接方法對(duì)焊接接頭裝配要求較低，適用于多種材料。但問題是焊接生產(chǎn)率低。2.2.3電極電弧焊在造船中的應(yīng)用焊條電弧焊是一種常見的焊接方法，能夠?qū)υ谌魏蔚胤酱捌矫?，垂直，水平，高度和其他位置焊接操作，適用于各種鋼焊接，也適合焊接的高合金鋼，鑄鐵，銅及其合金，與此同時(shí)，焊條電弧焊是易于使用，成熟的技術(shù)，高質(zhì)量的焊接接頭。但電弧焊的生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)環(huán)境存在問題，焊接操作人員的技術(shù)水平較高。因此，在一般船廠，手工電弧焊只是一種用于焊縫修復(fù)的焊接方法。2.3埋弧焊自動(dòng)焊2.3.1埋弧自動(dòng)焊的焊接過程及原理埋弧焊是造船中應(yīng)用最廣泛、效率最高的機(jī)械焊接方法之一。在助焊劑層下燃燒電弧的焊接過程稱為埋弧焊。埋弧焊的縱向焊接原理如圖2-2所示。圖2-2埋弧焊縱向截面圖圖2-3埋弧焊過程示意圖自動(dòng)埋弧焊:所采用的方式為手工電弧焊中的點(diǎn)火電弧、給料電極和移動(dòng)電弧由專用機(jī)械設(shè)備自動(dòng)完成，電弧在厚焊劑作用下燃燒的一種熔焊過程。焊接工藝:埋弧焊焊接工藝能夠?qū)Ω爬?自動(dòng)送絲；弧；助焊劑自動(dòng)落料；該工藝在作業(yè)過程中焊機(jī)不斷移動(dòng)，而電弧將會(huì)在焊劑的作用下持續(xù)進(jìn)行燃燒。2.3.2埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍變形埋弧焊的主要優(yōu)點(diǎn):焊接作業(yè)速度快；良好的焊接質(zhì)量；焊接成本低；同時(shí)也擁有焊件小的特點(diǎn)，以及對(duì)工作環(huán)境的影響較小。埋弧焊的主要缺點(diǎn)是:由于焊機(jī)較大，因此空間位置焊接困難，另外由于埋弧焊用助焊劑的主要成分是SiO2、MnO等，所以很難用于焊接鋁、鈦以及其他種類的易氧化金屬，另外，在焊接過程中對(duì)于焊接件裝配質(zhì)量也要求高，所以難以適合焊接薄板和短焊縫。應(yīng)用:整體上來看，埋弧焊適用于造船中低碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼中厚板的水平長(zhǎng)焊縫。2.3.3埋弧焊自動(dòng)焊焊材埋弧焊自動(dòng)焊接材料基本上由焊絲和助焊劑組成。鋼絲的選擇通常取決于被焊接的鋼的類型。焊劑在埋弧焊中起著重要的作用。要保證焊縫成形良好，熔渣清除順利，焊縫內(nèi)無缺陷，焊縫化學(xué)成分和力學(xué)性能符合設(shè)計(jì)要求。由于焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能是由焊絲和助焊劑共同保證的，所以在選擇焊接材料時(shí)，要從助焊劑的組合，綜合考慮。燒結(jié)焊劑作為一種新型焊劑，在電弧焊中得到了廣泛地應(yīng)用。2.4CO2氣體保護(hù)焊2.4.1CO2焊的基本原理CO2焊所采用的保護(hù)氣體為CO2，在焊接過程中主要通過利用焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧完成焊接工作。其原理如下圖2-4中就能夠?qū)闯?。圖2-4CO2焊的基本原理示意圖二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在我國應(yīng)用得非常廣泛，目前已經(jīng)在逐漸取代焊條電弧焊的方式。2.4.2CO2焊的特點(diǎn)CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)：焊接成本低；作業(yè)速度快；抗銹能力強(qiáng)；焊接變形?。徊僮餍阅芎?；適用范圍廣。不足：通過這種焊接方式所產(chǎn)生的金屬飛濺較多，這也就導(dǎo)致焊縫表面存在成形差的問題；很難用交流電焊接，焊接輔助設(shè)備較多；因此焊接作業(yè)無法在有風(fēng)的地方施工，另外也無法焊接易氧化的金屬材料。2.4.3CO2氣體保護(hù)焊在船舶制造中的應(yīng)用在造船中，能夠?qū)附拥吞间?、低合金鋼等材料進(jìn)行焊接；同時(shí)對(duì)于耐磨件堆焊、鑄鋼件修補(bǔ)焊接都能夠發(fā)揮出良好的作用，另外，對(duì)于短焊、曲線焊和空間位置焊也能夠?qū)M(jìn)行迆。通常情況下，CO2自動(dòng)焊接非常適合應(yīng)用于長(zhǎng)直縫和環(huán)縫。3船舶焊接普遍缺陷及成因分析3.1氣孔3.1.1氣孔現(xiàn)象和危害（1）現(xiàn)象氣孔是焊接作業(yè)中較為普遍的缺陷，造成這種問題的主要原因是焊接操作過程中，熔池中的氣泡在凝固過程中無法逃逸而形成的空腔。氣孔形狀不規(guī)則，經(jīng)常會(huì)以有一種或多種形態(tài)出現(xiàn)。將船舶焊接過程中普遍的氣孔缺陷整理出如圖3-1和3-2中就能夠?qū)闯?。圖3-1氣孔缺陷A圖3-2氣孔缺陷B（2）危害為了盡量減少和盡量不要?dú)饪兹毕?，在?shí)際焊接操作中應(yīng)選擇合適的焊接工藝參數(shù)。焊接速度要適當(dāng)。焊縫周圍雜物應(yīng)及時(shí)清理干凈，不應(yīng)有水、油殘留。雖然空氣孔是一個(gè)小危害，但油輪是一個(gè)重大的油罐泄漏事故，因?yàn)樵诤附舆^程中的一個(gè)小空氣孔缺陷所造成的。這也就造成氣孔危害極大，不容忽視。3.1.2形成氣孔的主要原因焊接過程中出現(xiàn)氣孔的原因之一是實(shí)際焊接過程中采取的防風(fēng)措施不夠完善，致使部分空氣進(jìn)入熔池。實(shí)際焊接未按照相關(guān)施工要求進(jìn)行，導(dǎo)致焊芯腐蝕或涂層變質(zhì)；另外就是在實(shí)際焊接過程中，由于沒有做好焊接坡口的清理工作，導(dǎo)致殘留的水分、油污和鐵銹等導(dǎo)致氣孔；最后就是由于整體焊接工作過快，導(dǎo)致熔池凝固時(shí)間不足。產(chǎn)生這個(gè)問題的原因基本上是自動(dòng)焊接電壓過高，導(dǎo)致焊接過程中可能產(chǎn)生氣孔。3.1.3防范措施由于風(fēng)可能導(dǎo)致焊接產(chǎn)生氣孔，這也就造成需要在焊接過程中注意防風(fēng)。另外要在焊接前對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，注意焊縫的清理，及時(shí)清理油污、水和污物，合理控制電壓、電流大小。此外，針對(duì)一直存在的焊接預(yù)熱不到位的問題，建議從管理方面入手。建議每班、班組都配備專門的取暖設(shè)備。對(duì)暖工需要進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)和管理，培養(yǎng)他們的崗位意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)。同時(shí)，從內(nèi)部管理方面入手，制定科學(xué)加熱作業(yè)前無加熱人員，嚴(yán)禁焊接作業(yè)。違規(guī)者將受到相應(yīng)的處罰。另外，鑒于現(xiàn)場(chǎng)焊接工人喜歡使用大電流、高電壓，建議對(duì)焊工采取限制措施和監(jiān)控措施，防止高壓焊接。3.2夾渣3.2.1夾渣現(xiàn)象和危害（1）現(xiàn)象：船舶焊接普遍夾渣缺陷。夾渣所代表的是焊接過程中焊縫中殘留的熔渣。夾渣缺陷如圖3-3中就能夠?qū)闯?。?）危害：夾渣缺陷會(huì)降低焊縫強(qiáng)度，還會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生，從而對(duì)船體結(jié)構(gòu)造成不利影響。圖3-3夾渣3.2.2形成夾渣的主要原因根據(jù)對(duì)夾渣缺陷原因的分析，造成夾渣缺陷的主要原因是焊接前表面清理不良所導(dǎo)致。另外，出現(xiàn)這種問題也可能是由于焊接材料選擇不當(dāng)，焊接邊有氧或碳弧刨渣；焊接電流過小，焊接速度過快等問題。焊接后，除焊根未完全焊接外，在快速熱焊時(shí)，焊根未完全熔渣，導(dǎo)致熔渣溢出。背焊根部清理方法不合適，根部孔兩側(cè)坡口深，最終會(huì)表現(xiàn)出“W”的形狀。這主要是由于在快速熱焊過程中，熔渣流入深槽時(shí)來不及溢出，形成夾渣。3.2.3防范措施在作業(yè)過程中要盡量不要出現(xiàn)夾渣缺陷，所以需要盡可能地應(yīng)選擇合適的焊接工藝參數(shù)。另外，在焊接的過程中焊接位置要正確，焊接工作完成后應(yīng)及時(shí)清理焊縫，并進(jìn)行檢查。3.3咬邊3.3.1咬邊現(xiàn)象和危害咬邊現(xiàn)象：在船舶焊接的時(shí)候，焊縫的邊緣區(qū)域存在凹陷或坡口，這種情況就稱為倒邊現(xiàn)象。典型的焊接咬邊缺陷如圖3-4中就能夠?qū)闯?。咬邊危害：從力學(xué)角度上進(jìn)行分析，咬邊缺陷尤為可能導(dǎo)致應(yīng)力集中現(xiàn)象。在后續(xù)的然后會(huì)產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重的會(huì)造成結(jié)構(gòu)斷裂。咬邊現(xiàn)象：在焊接過程中焊縫邊緣出現(xiàn)凹陷或溝槽的情況，稱為咬邊。咬邊缺陷如圖3-4中就能夠?qū)闯?。咬邊危害：咬邊缺陷可能?huì)造成應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重的會(huì)引起結(jié)構(gòu)斷裂。圖3-4咬邊3.3.2形成咬邊的主要原因焊接過程中產(chǎn)生咬痕缺陷的原因是焊接電流過大、棒移動(dòng)速度過快、電弧過長(zhǎng)或電極角度不當(dāng)。焊接速度過快或焊機(jī)軌跡不均等，都會(huì)造成焊接部位熔化到一定深度，而填充金屬?zèng)]有及時(shí)填充而造成咬邊。由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，太多的熱量輸入，特別是焊接電流太大，焊接速度過快，不僅不完整的焊接的可能性，但也減少了材料熔合線的面積，導(dǎo)致焊接的凹腳趾網(wǎng)站。由于手工電弧焊工藝電極傾斜不當(dāng)，操作人員不注意電極的傾斜角度，焊接池邊緣必須傾斜，導(dǎo)致沒有足夠的熔融金屬填補(bǔ)凝固。由于受焊條擺動(dòng)的影響，在擺動(dòng)焊接時(shí)選擇保持在焊縫兩側(cè)的焊條對(duì)克服焊縫咬邊有很大的作用。3.3.3防范措施為了盡量減少和盡量不要咬傷缺陷的發(fā)生，應(yīng)選擇合適的焊接工藝參數(shù)和焊接速度。另外，焊接工人的焊接姿勢(shì)需要正確，不能出現(xiàn)偏移。也通過溝通和現(xiàn)場(chǎng)檢查人員和焊接工人發(fā)現(xiàn)咬邊缺陷的主要原因是不選擇適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鳎c(diǎn)焊和部分建設(shè)單位片面追求進(jìn)步，焊接電壓電流趨向于滿足過程要求的兩到三倍，焊接速度不符合焊接工藝的要求，實(shí)際焊接速度達(dá)到焊接速度的兩到三倍。這也就造成，建議對(duì)焊接電壓、電流進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)違章施工進(jìn)行處罰，發(fā)揮處罰作用。3.4未焊透或未熔合3.4.1未焊透或未熔合現(xiàn)象和危害現(xiàn)象：非熔透缺陷和非熔透缺陷對(duì)船舶質(zhì)量的影響非常嚴(yán)重。未完全焊透缺陷所代表的是船舶焊接時(shí)在接頭根部未完全焊透的情況。熔合缺陷所代表的是焊縫金屬與母材之間或焊縫金屬與焊縫金屬之間未完成熔合的部分。穿透缺陷如圖3-5中就能夠?qū)闯?。危害：未焊透或未熔合的缺陷?huì)降低焊縫的強(qiáng)度，由于未焊透或未熔合的缺陷會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，很可能造成裂紋。圖3-5未焊透3.4.2形成未焊透或未熔合主要原因焊透或熔合缺陷產(chǎn)生的原因是焊接電流過??；移動(dòng)桿速度過快；焊條角度不當(dāng)或吹弧；槽角或槽太小；焊接散熱過快；氧化物和爐渣防止金屬完全熔化。焊件與焊縫金屬或焊層之間局部不熔透的現(xiàn)象稱為不熔合。產(chǎn)生不熔合的原因有:焊絲能量過低；弧偏轉(zhuǎn)；罐體側(cè)壁有銹蝕和污垢；焊層間熔渣清理不完全。熔透失效不僅降低了焊接接頭的力學(xué)性能，還在熔透間隙和端部形成應(yīng)力集中點(diǎn)，承受荷載后產(chǎn)生裂紋。3.4.3防范措施要防止這種缺陷，必須選擇合適的焊接參數(shù)，并注意焊接速度。如發(fā)現(xiàn)此類缺陷，應(yīng)及時(shí)清除。不能及時(shí)拆除的，應(yīng)當(dāng)返工或者修理。由于船舶在焊接過程中存在嚴(yán)重的未焊透或未熔合缺陷，有必要對(duì)此類缺陷進(jìn)行預(yù)防和盡量不要。3.5焊接裂紋3.5.1焊接裂紋現(xiàn)象和危害現(xiàn)象裂紋是所有焊接缺陷中危害性最強(qiáng)的一種，裂紋缺陷所代表的是在焊接應(yīng)力等脆性因素的共同作用下，焊接接頭局部區(qū)域的金屬原子結(jié)合力被破壞而形成的新的界面裂紋。裂紋缺陷如圖3-6所示。危害:船體結(jié)構(gòu)在焊接過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種焊接缺陷，能夠嚴(yán)重降低船舶的密度和強(qiáng)度。然而，船舶焊接結(jié)構(gòu)中經(jīng)?？梢钥吹胶附恿鸭y，影響船舶的強(qiáng)度和質(zhì)量。圖3-6裂紋3.5.2形成焊接裂紋的主要原因裂紋缺陷產(chǎn)生原因:焊接池中存在熔點(diǎn)低的雜質(zhì)，接頭承受較大的約束應(yīng)力。焊縫中存在過量的擴(kuò)散氫。在焊接熱循環(huán)作用下，熱影響區(qū)形成硬化組織。裂隙的發(fā)生是一種復(fù)雜的疾病，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。單一方面難以有效，必須綜合治療，多途徑治療。在保證焊接效率的前提下，努力減少甚至消除焊接裂紋的誘因。3.5.3防范措施為了防止焊接裂紋，有必要結(jié)合船廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，分析可能發(fā)生的位置和類型的焊接裂紋在船舶建造過程中，貫徹“脈沖分析”裂紋的原因，并進(jìn)行一系列的咨詢；結(jié)合具體病例和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，找到真正的“病因”。為了找到一種獨(dú)特的方法，對(duì)可能被忽視的影響因素進(jìn)行了深入研究。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，提出了一種切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)有效的方法來提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量和可靠性。3.6其他缺陷在船舶焊接過程中，還可以解決焊接結(jié)節(jié)、電弧坑、焊縫尺寸和形狀等缺陷。這些不同類型的焊接缺陷不僅會(huì)影響外觀。同時(shí)，帶有裂紋和氣孔的電弧凹坑對(duì)焊接強(qiáng)度也有一定的負(fù)面影響。在這些不同類型的焊接缺陷中，焊球代表焊接過程中熔化的金屬流向焊縫外未熔化的母金屬時(shí)形成的金屬球，稱為焊球。焊接接頭存在于焊縫表面，常伴有未熔合、未焊透等缺陷。由于填充金屬的積累，焊縫的幾何形狀發(fā)生變化，導(dǎo)致應(yīng)力集中。焊接不完全，焊縫表面凹面，未達(dá)到要求的焊縫厚度。超出高度:焊接表面高度超出規(guī)定高度。飛濺:熔化的金屬飛濺出焊接區(qū)域并粘在未焊接區(qū)域的表面。焊接結(jié)節(jié)會(huì)影響外觀，帶有裂紋和氣孔的電弧凹坑會(huì)降低焊接強(qiáng)度。從圖3-7可以看出，焊縫成形不良。圖3-7焊縫成形不良3.7本章小結(jié)從這一節(jié)的研究可以看出，對(duì)于船體結(jié)構(gòu)而言，裂縫對(duì)船體結(jié)構(gòu)的破壞是最危險(xiǎn)的。這就導(dǎo)致了在焊接過程中需要特別注意預(yù)防，不斷提高焊接質(zhì)量，及時(shí)去除產(chǎn)品中的焊接缺陷。此外，在焊接過程中，未焊透、未熔合缺陷造成的損傷更直接，但也會(huì)造成更嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致焊縫突變和不連續(xù)?？傊?，焊接缺陷是影響船舶安全的重要因素。如果焊接缺陷不及時(shí)消除，最終會(huì)有船的質(zhì)量受損的風(fēng)險(xiǎn)，芬恩，以及導(dǎo)致其他損壞的裂紋缺陷。在船廠作業(yè)過程中，要特別注意焊接缺陷的預(yù)防和控制。第4章針對(duì)船舶焊接的質(zhì)量保障建議船舶焊接質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因非常多，在預(yù)防的過程中需要不但提高和加強(qiáng)施工人員的業(yè)務(wù)能力，并及時(shí)升級(jí)焊接設(shè)備，采用合格的焊接材料。通過這些方式來提升焊接質(zhì)量，同時(shí)，在作業(yè)過程中也需要采用嚴(yán)格的焊接工藝規(guī)范，從多個(gè)方面提升焊接質(zhì)量。4.1人員保障焊接工人在船舶焊接過程中起著非常重要的作用。船舶焊接缺陷形成的原因有很大一部分是由于操作不當(dāng)或缺乏責(zé)任心造成的，這就要求我們提高和加強(qiáng)施工人員的專業(yè)能力。為了更好的提升和加強(qiáng)施工人員的業(yè)務(wù)能力，應(yīng)做到以下幾點(diǎn):（1）加強(qiáng)焊工培訓(xùn)，提高焊接技能，確保焊工有上崗證。未取得相應(yīng)焊接證書的焊工，不得從事相關(guān)焊接工作（2）為了提高焊工的質(zhì)量意識(shí)，建議各船廠建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度。（3）生產(chǎn)部、質(zhì)量部要加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)督，對(duì)人員進(jìn)行職責(zé)分配。在向船東報(bào)告檢查前，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行自檢和互檢。自檢或者互檢合格的，報(bào)船廠質(zhì)量部門檢查；經(jīng)檢驗(yàn)合格的，報(bào)船東最后驗(yàn)收。4.2材料、設(shè)備保障在采購焊接材料時(shí)，應(yīng)選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的優(yōu)質(zhì)焊接材料。采購時(shí)，應(yīng)事先對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)進(jìn)行審核，并根據(jù)相關(guān)部門提供的焊接材料合格供應(yīng)商名單選擇供應(yīng)商。此外，供應(yīng)商可以現(xiàn)場(chǎng)檢查是否獲得了相應(yīng)的船級(jí)社認(rèn)可證書，并及時(shí)更新。在選擇焊接材料時(shí)，可以到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督檢查。一般來說，焊接材料的選擇原則是強(qiáng)度、韌性、塑性匹配、耐腐蝕等綜合性能，材料需要與基材匹配。此外，有必要采用合適的焊接工藝，全面保證焊接質(zhì)量。焊接工藝規(guī)程是船舶焊接的指導(dǎo)性規(guī)程，在生產(chǎn)過程中對(duì)焊接工人具有指導(dǎo)意義。嚴(yán)格遵守焊接工藝規(guī)范，對(duì)不符合焊接規(guī)范的行為及時(shí)制止和糾正。焊接工藝規(guī)范應(yīng)達(dá)到以下幾點(diǎn):（1）在完成焊接工藝規(guī)范后，我能夠認(rèn)真完成相關(guān)要求，并嚴(yán)格按照程序進(jìn)行相關(guān)焊接工作（2）嚴(yán)格控制焊接工藝，特別是選擇合適的焊接電壓和電流，選擇合適的焊接速度。（3）選擇正確的焊接坡口尺寸和合適的焊接操作角度也是非常重要的。此外，有適當(dāng)?shù)难b配間隙是非常重要的。（4）實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢查制度，通知焊接人員盡量不要在陰雨天進(jìn)行焊接作業(yè)。（5）仔細(xì)清洗油箱周圍的機(jī)體，應(yīng)確保沒有生銹，及時(shí)清除油污等雜質(zhì)。4.3現(xiàn)場(chǎng)管理保障由于船舶使用的特點(diǎn)，船廠基本上都位于沿?；蚝恿鞲浇?。因此，焊接條件將受到區(qū)域的影響。沿海地區(qū)的空氣濕度較高，這就需要控制，以創(chuàng)造一個(gè)合適的焊接環(huán)境。此外，極其惡劣的天氣中遇到焊接操作，特別是當(dāng)空氣相對(duì)潮濕，風(fēng)相對(duì)強(qiáng)勁，因?yàn)楹芏嗨值拇嬖?，很可能?dǎo)致氣孔缺陷的產(chǎn)生，嚴(yán)重的還會(huì)引起裂紋缺陷的產(chǎn)生。為了減少和盡量不要惡劣環(huán)境對(duì)焊接的不利影響，我們可以在使用電極的過程中盡可能多地使用電極，并及時(shí)將不用的電極放入電極絕緣管中。另外，在天氣寒冷的情況下，焊接工人要注意保暖，多穿防寒衣物，盡量不要低溫對(duì)焊接質(zhì)量的影響，在條件允許的地方建造簡(jiǎn)易焊接棚。此外，焊接工藝必須嚴(yán)格遵循。減少和減少惡劣環(huán)境對(duì)船舶焊接質(zhì)量的不利影響。4.4監(jiān)督制度保障研究發(fā)現(xiàn)，影響焊接工作質(zhì)量的幾個(gè)重要因素包括焊接電壓、焊接電流、現(xiàn)場(chǎng)溫度和濕度。在施工過程中，由于施工進(jìn)度的壓力，焊接工人在施工現(xiàn)場(chǎng)為了加快施工速度，可能會(huì)擅自增加焊接電壓和電流。在這種情況下，很可能產(chǎn)生燒穿、咬邊等缺陷，對(duì)金屬造成損傷，使焊接溫度過高，影響焊縫的力學(xué)性能。同時(shí)也有可能是焊接電流過大，導(dǎo)致電極成型端過早發(fā)紅，從而使電極涂層脫落失效，導(dǎo)致氣孔缺陷的產(chǎn)生。由于工程條件有限，或工程準(zhǔn)備不足，現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度往往不滿足焊接工藝要求。在潮濕的天氣，熱導(dǎo)率增加，焊接接頭冷卻較快，并有硬化的趨勢(shì)。此外，焊縫和熱影響區(qū)硬度增加，使韌性降低，導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力集中，降低了焊縫的力學(xué)性能。針對(duì)以上問題，如果能很好地調(diào)節(jié)焊接電壓和電流，很好地控制溫度和濕度，就能有效地減少焊接缺陷出現(xiàn)的頻率和頻率。首先，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊機(jī)的電壓和電流設(shè)置非常高的限制，例如，使焊接電壓不超過300V。這樣在硬件上就可以保證焊接質(zhì)量，讓焊接工人不能自己調(diào)節(jié)電壓，使用過高的電壓和電流進(jìn)行焊接，從而在一定程度上避免了焊接質(zhì)量問題的發(fā)生。結(jié)論近年來，造船工業(yè)發(fā)展迅速，船舶的整個(gè)船體結(jié)構(gòu)采用焊接技術(shù)拼接而成。船舶焊縫的焊接質(zhì)量直接影響到船舶的航行安全、可靠性和使用壽命。研究影響焊接質(zhì)量的因素和控制措施可以消除這些隱患，確保主體結(jié)構(gòu)的安全的船，盡快找到并消除焊接缺陷、焊接缺陷控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保船舶的安全航行和人類生命和財(cái)產(chǎn)的安全。船舶焊接質(zhì)量是船舶生產(chǎn)和建造過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。船舶焊接的質(zhì)量直接決定著船舶產(chǎn)品的質(zhì)量，而船舶焊接材料的質(zhì)量直接影響著船舶焊接的質(zhì)量。因此，研究船舶焊接缺陷成因分析的控制規(guī)律具有重要意義。本文的研究過程中，首先通過文獻(xiàn)分析的方式梳理船舶焊接的主要方法，針對(duì)不同方法進(jìn)行整理，了解了不同焊接方法的特點(diǎn)。隨后，對(duì)船廠專業(yè)焊接過程中焊接質(zhì)量問題進(jìn)行了調(diào)查和分析，通過對(duì)船舶焊接中普遍的缺陷進(jìn)行逐一分析的方式，針對(duì)不同缺陷整理出具體現(xiàn)象、原因、盡量不要措施，系統(tǒng)性地對(duì)焊接作業(yè)的核心問題進(jìn)行討論。最后通過通過采用人員保障，材料和設(shè)備保障，現(xiàn)場(chǎng)管理保障以及監(jiān)督制度保障等，以實(shí)現(xiàn)提高船舶焊接質(zhì)量，有針對(duì)性地提出預(yù)防船舶焊接缺陷的措施。參考文獻(xiàn)[1]吳凡，羅宇.三維裝配焊接作業(yè)指導(dǎo)書生成系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J/OL].熱加工工藝.2021(09):116-121+115[2021-01-28].[2]吳英照.論船舶焊接與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].珠江水運(yùn)，2021(01):86-87.[3]胡浩，高飛，鄒家生.焊接機(jī)器人在船舶建造中的應(yīng)用與發(fā)展[J].金屬加工（熱加工），2021(01):1-6.[4]蘇新，孫有君，陳紅梅，劉清江.智能船舶設(shè)備通用安裝工藝[J].造船技術(shù)，2020(06):47-49.[5]劉海莉.船舶檢驗(yàn)中的幾點(diǎn)思考[J].船舶物資與市場(chǎng)，2020(12):99-100.[6]湯俊.