胡砚明 王帅

摘 要：为了提升船舶钢结构焊接质量，提升现阶段船舶生产能力，有效减少船舶故障发生机率，延长船舶使用寿命。文章以船舶钢结构焊接作为研究中心，着眼于现阶段船舶钢结构焊接的实际，明确焊接常见病害，分析病害引发原因，在此基础上，总结过往经验，采取针对性的技术手段，持续推进船舶钢结构焊接病害控制工作的稳步进行。

关键词：船舶；钢结构焊接；常见病害成因；控制

中图分类号：U671.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0139-02

Abstract： In order to improve the welding quality of ship steel structure， enhance the current production capacity of ships， effectively reduce the probability of ship failure， and extend the service life of ships， this paper takes the welding of ship steel structure as the research center， focuses on the actual situation of ship steel structure welding at the present stage， clarifies the common welding diseases， analyzes the causes of the diseases， and on this basis， sums up the past experiences and adopts relevant technical measures， so as to continue to promote the ship steel structure welding disease control work steadily.

Keywords： ship； steel structure welding； causes of common diseases； control

前言

钢结构焊接作为船舶生产体系的重要组成部分，受制于传统焊接方法以及技术方案，现阶段工作人员在开展焊接作业的过程之中，极易发生各类病害，导致船舶钢结构的稳定性与安全性受到极大的削弱。为了有效应对这一情况，提升船舶钢结构焊接效能，实现钢结构焊接病害的科学控制，强化船舶生产能力，进一步促进船舶生产体系升级，文章在全面分析船舶钢结构焊接常见病害以及成因的基础之上，以科学性原则、实用性原则为先导，吸收过往有益经验，在现有的技术框架下，从多个维度出发，采取行之有效的技术方案，控制钢结构焊接病害的发生，理顺整个船舶钢结构焊接流程，为现代化船舶钢结构焊接体系的构建提供理论参考。

1 船舶钢结构焊接常见病害成因

船舶钢结构在焊接过程中，受到多种因素的影响，极易发生各类病害，从过往情况来看，如果没有采取合理高效的应对手段，实现焊接病害的处理，将会在很大程度上，影响船舶钢结构使用质量，缩短使用寿命，造成额外的费用支出。为了提升焊接病害控制工作开展的有效性，技术人员应当分析焊接常见病害，明确病害發生机理，以期为后续各项病害控制工作的开展提供方向性引导。

1.1 船舶钢结构焊接变形

使得钢材在高温条件下会发生体积膨胀，导致钢材焊接的接口处极易发生变形，从实际情况来看，船舶钢结构焊接变形可以划分为横向收缩变形、纵向收缩变形、角变形、挠曲变形等类型。船舶钢结构在焊接过程之中，产生的高温使得焊接钢材的焊接部分与未焊接部分在温度上产生一定的差异，进而在钢材内部产生焊接应力，这种应力如果超过合理的范围，将会导致钢结构发生变形[1]。由于应力方向的不同，产生了纵向收缩变形与横向收缩变形两种，具体来看纵向收缩变形发生在船舶钢结构焊接处的纵向位置，在纵向位置上发生收缩变形；横向收缩变形则发生在船舶钢结构焊接处的横向位置，在横向位置上发生所收缩变形。船舶钢结构角变形的发生是由于钢结构在焊接过程之中由于工作人员不合规的操作导致焊接位置发生结构移动。挠曲变形通常情况下，表现为钢结构焊接处发生拱状弯曲，并且变形程度存在一定的差异，从实际情况来看，钢材质量的好坏是影响挠曲变形的重要因素。船舶钢结构焊接过程中时常会咬边病害，所谓的咬边是指焊接边缘出现凹陷，目前形成船舶钢结构焊缝咬边的原因是多方面的，具体来看，焊接过程中，电流过大、运条运行速度过快以及电弧过长等因素，使得焊件被熔化之后形成一定的深度，而这一深度并没有被填充金属及时填充完全，导致结构凹陷。咬边病害导致钢结构接头的工作截面大大降低，使得船舶钢结构咬边外部应力逐步集中，工作截面所受荷载增加，破坏了钢结构的稳定性，对钢结构焊接质量带来消极影响。

1.2 船舶钢结构焊缝缺陷

受制于多种因素的作用，现阶段船舶钢结构焊缝病害较为严重，在很大程度影响了船舶钢结构的质量，对船舶使用寿命带来极为不利的影响，增加了船舶维护保养工作开展的困难程度。船舶钢结构焊缝病害主要有焊缝尺寸不合要求、气孔较多、裂纹较大以及未熔合等多种类型。为了实现船舶钢结构焊缝病害的科学控制，技术人员着眼于实际，对焊缝病害产生原因进行分析，以期为后续病害控制工作的开展提供了方向性的引导。船舶钢结构焊缝不合要求的出现原因，主要与人工操作有关，在实际施工作业的过程中，工作人员由于没有采取规范的焊接操作方式，导致钢结构焊接部位边缘平整度不符合要求，焊接缝出现结构性偏差，影响整个船舶钢结构焊接质量。焊接缝气孔的出现，主要是由于熔池之中的气泡在凝固过程中，焊接缝坡口存在污垢，使得气泡无法完全溢出。船舶钢结构焊缝裂纹，主要是由于焊条质量不符合要求，使得焊条的连接作用难以完全发挥[2]。船舶钢结构焊缝过程会出现夹渣的情况，焊接过程中由于电流较小，并且焊接速度较快，导致焊缝之中存在大量的残渣。焊缝病害如果得到不到有效控制，将会对船舶生产质量带来极大的消极作用，无形之中增加了船舶维修、保养成本。为了保证船舶钢结构的稳定性，技术人员在焊接过程之中，应当采取针对性的控制手段，从多个维度出发，吸收过往有益经验，有效应对焊缝病害，为后续船舶生产活动的开展创设了便利条件。

2 船舶钢结构焊接病害控制方法

船舶钢结构焊接焊接病害控制工作的实现，需要着眼于现阶段船舶钢结构焊接过程存在的问题，以病害类型与成因作为切入点，以现有的技术条件为支撑，在科学性原则、实用性原则的引导下，优化病害控制方法，逐步形成船舶钢结构焊接病害应对体系。

2.1 船舶钢结构变形控制方法

为了有效提升船舶钢结构变形控制效能，技术人员在开展相关施工作业的过程之中，有必要从焊接温度控制、焊接顺序优化以及钢材种类选择等几个层面出发，形成系统高效的钢结构焊接变形控制机制。在具体操作的过程之中，技术人员需要保证钢材在焊接过程中，各个组成部分温度保持一致，将钢结构膨胀程度保持基本一致，通过这种方式，降低船舶钢结构变形发生机率，进而达到控制变形的目的[4]。从船舶钢结构变形的成因来看，角变形的出现原因与焊接顺序不合理有着极为密切的关系，为了有效应对这一情况，实现钢结构变形的科学控制，技术人员需要在厘清船舶钢结构焊接标准的基础上，理顺整个焊接过程，确保焊接技术符合实际的船舶钢结构施工需求，使得角变形控制在合理的范围内。技术人员在科学性原则与实用性原则的引导下，完成对焊接顺序的调整以及角变形控制的合理控制，在整个焊接过程中，合理控制船舶钢结构焊接变形程度。在不同的环境条件下，船舶对于钢结构的强度、塑性、韧性以及抗变形能力有着不同的要求，这种情况的出现，无疑增加了焊接作业操作难度[4]。因此在船舶钢结构材料选择的过程之中，技术人员需要着眼于钢材使用环境以及功能需求，综合考虑焊接缝的位置，以及焊接缝的数量，综合各类数据信息，实现对钢材类型的科学选择，从材料层面出发，提升船舶钢结构的抗变形能力。在对船舶钢结构咬边病害处理的过程之中，技术人员要分析现阶段咬边病害发生的主要诱因，在此基础上，吸收过往有益经验，逐步优化焊接操作方法，提升焊接工艺水平，对焊接过程中电流的大小进行调节，避免焊接电流过大带来的咬边病害发生机率。同时在这一过程中控制运条运行速度以及电弧长度，有效防治咬边病害。

2.2 船舶钢结构焊接缝病害控制方法

为了进一步提升现阶段船舶钢结构焊接作业施工质量，有效应对焊缝病害，技术人员在病害治理的过程之中，立足于实际，全面梳理焊缝病害的基本类型与成因，在此基础上，从多个维度出发，在现有技术条件下，稳步实现船舶钢结构焊缝病害控制工作的实现。在操作过程之中，施工人员需要在分析钢结构焊接具体情况的前提下，对钢结构焊接坡口的角度、装配间隙以及各项焊接技术参数进行确定，并将其作为施工作业框架，推動钢结构焊接活动的有序进行，达到控制焊缝病害的目的。除了采取这种应对方式之外，焊接人员还需要采取积极的技术措施，进行焊缝病害的预防工作，在预防工作开展的过程之中，技术人员应当统筹分析各类需求，合理选择钢材类型，从源头上保证焊缝质量，降低焊缝病害发生机率[5]。在完成钢材类型选择的基础上，组织专业人员对钢材开展处理工作，例如清除焊丝中存在的油污以及水分，借助于材料处理的控制方式，在很大程度上避免了焊缝病害的出现。焊缝气孔的应对，要求施工人员在焊接作业开始之前，应当组织专业人员，对钢材坡口位置进行清洁，保证钢材坡口的清洁程度，避免残渣对于焊缝病害防治工作带来的不利影响。同时对焊条、焊接剂的温度进行控制，调节焊接温度，避免温度过大或者过小，导致气体难以有效排除。现阶段随着我国船舶生产能力的提升，船舶体积逐步增加，为了适应这一情况，生产企业采取大体积钢结构施工方式，以降低施工作业难度。大体积钢结构焊接工序较多，难度较高，在对大体积钢结构部件焊接的过程之中，技术人员事先采取预热处理，保证整个钢结构温度的一致性，避免温度差异过大引发的裂缝。

3 结束语

为了确保船舶钢结构焊接施工活动的有序开展，减少病害危害性，保证整个焊接质量，促进船舶产业生产体系升级。文章以钢结构焊接作为切入点，在分析焊接病害的基础上，分析病害成因，在此基础上，采取科学高效的控制手段，有效应对船舶钢结构病害，延长船舶钢结构使用寿命，提升钢结构焊接效能，为后续船舶加工活动的进行创造了便利条件。

参考文献：

[1]吴启祥.船舶钢结构焊接中常见病害成因分析及控制探讨[J].工程技术：文摘版，2017（1）：270.

[2]徐锡鹏.船舶钢结构焊接中常见病害成因分析及控制措施探讨[J].科技风，2015（18）：41.

[3]王建新.简析钢结构建筑焊接工艺技术[J].中国科技投资，2018（11）：78-79.

[4]张仁和.建筑钢结构焊接技术发展趋势分析[J].工业c，2016（9）：141.

[5]楼晓丹，李相波，程旭东，等.海洋工程钢结构焊缝腐蚀与防护研究进展[J].焊接技术，2016（11）：1-5.