船體建造中焊接檢驗與質量控制分析
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摘 要：在船體的建造過程中，焊接質量的好壞至關重要，不僅關系到船舶的建造成本，更關系到行駛安全。筆者通過對焊接技術進行研究分析，給出了焊接表面質量和焊接內部質量的相應檢測技術，對于焊接前、焊接過程中和焊接后的質量控制進行了分析探討，得到了相應的原因和預防措施。為相關技術人員學習和進行現場焊接施工提供了參考和指導。
關鍵詞：船體;焊接;檢驗;質量;控制;分析
中圖分類號：U671.8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）07-0131-02
Abstract： In the process of hull construction， the quality of welding is very important， which is not only related to the construction cost of the ship， but also related to the safety of driving. Through the research and analysis of welding technology， the corresponding testing technology of welding surface quality and welding internal quality is given， and the quality control before， during and after welding is analyzed and discussed. The corresponding causes and preventive measures are obtained. It provides a reference and guidance for the relevant technical personnel to study and carry out on-site welding construction.
Keywords： hull; welding; inspection; quality; control; analysis
1 船體焊接常用方法研究
船體的焊接過程中較為常用的焊接方法是電弧焊接工藝，該工藝施工過程中一般采用人工持拿焊條的方式，該技術通過焊條與船體的電弧發熱，直至達到金屬熔化的溫度，最后液體金屬將不同的鋼板連接在一起，在連接處形成焊縫，確保船體的整體性。采用手工方式進行電弧焊的方式能夠大大簡化施工流程、可操作性好，在焊接過程中不需要考慮鋼件的擺放位置，該焊接工藝方式不僅對各種鋼材的焊接效果極佳，而且對于有色金屬也同樣適用。但該技術也存在一定的不足，如該工藝施工效率不高，對于焊接操作者的要求較為苛刻，需要操作者掌握較好的技術。
2 船體焊接檢驗研究分析
船舶本體的焊接檢驗主要從以下幾個方面展開，分別是焊接前的檢驗、焊接中的檢驗和焊接后的檢驗。對鋼材焊接后需要進行焊接質量的檢驗分析，對于焊接質量的檢驗涉及到焊接件中是否存在焊接缺陷，焊接后的焊縫進行力學強度校核以滿足強度標準，同時由于在使用過程中要進行流體的輸運，所以防腐性能也不容忽視。因此需要對焊接質量進行全面研究分析。
2.1 船體焊接檢驗的總體分析
對于鋼件焊接的檢驗方法多種多樣，其中較為常用的是對焊接接頭進行物理和化學方面的檢驗，其中物理檢驗主要從焊接件是否存在裂紋，焊接件是否完全焊透，焊接接頭中是否存在雜質的夾雜，焊接件中是否存在孔洞等方面開展。另外對于焊接件要進行抗拉強度、抗壓強度以及抗酸性堿性流體腐蝕的能力的檢驗分析，充分保證焊接后的零部件能夠在各種特定的環境中使用。
2.2 焊接外觀檢驗方法分析
在船舶焊接檢驗的過程中較為常見的焊接外觀檢驗方法是對焊接的接頭進行檢驗，該方法操作過程較為簡便，通過焊接接頭檢驗能夠及時發現焊接處的不合格情況，檢驗過程中需要使用的工具主要有游標卡尺、支持、量角器等工具。
另外一種較為常見的焊接檢驗方法是液體滲透檢驗法，該技術主要是將焊接表面進行潤濕，通過毛細管現象來對表面存在的焊接質量進行檢驗，發現是否存在開孔、裂縫等，該技術的優點是在施工過程中不會對船體造成損害，利用該技術在進行檢驗的過程中，檢測液體首先滲入到焊接零件的縫隙中，然后用專用去除設備將多余的液體去除，最后在焊接零件的表面涂抹顯示液，這樣存在裂縫的焊接處就會因顯示液的存在而形成明顯的裂縫形狀，進而完成了裂縫的檢測和定位。
使用該方法在進行焊接檢驗的過程中要注意以下幾個問題，首先是對焊接表面的清潔和處理工作，一般鋼鐵表面會覆蓋一層鐵銹，在進行檢測之前需要將鐵銹、油污、焊接殘渣等去除掉;下一步進行滲透液體的涂抹過程，要確保涂抹均勻;將焊接處的滲透液清除干凈，確保焊接處的干燥;在進行顯像液的涂抹過程中要注意在焊縫處的均勻程度，同時涂抹之后至少要保持半個小時以上的滲入，這樣才能保證顯像液體的充分作用。
利用磁性粉末對焊接進行檢驗是另一種較為常用的焊縫無損檢測技術，該技術主要是對焊縫表面的問題進行檢驗，通過磁粉與焊接處的缺陷進行作用而找到焊接的缺陷位置，該技術對表面及表面附近缺陷檢測效果較好，特別是對于表面的小裂紋、殘渣夾雜等問題。在該技術的使用過程中，同樣需要注意對焊接表面進行清潔處理，確保沒有水、雜質、油污的存在;另外在使用磁性粉末前需要對焊接處的表面進行干燥處理，在后期的噴涂磁性液體的過程中，要確保磁性液體噴涂均勻。
該焊縫檢驗技術使用較為普遍，在進行焊縫檢驗的過程中成本不高、檢測時間短，同時該技術能夠準確定位焊接缺陷處的位置，特別是對于細微的缺陷效果更為明顯;該技術在使用的過程中對于焊接部位的形狀、大小尺寸等均無特殊要求，使用范圍廣。使用該焊接檢驗技術的缺陷是只能夠對黑色磁性金屬進行損傷檢測，對于有色金屬無法進行焊接檢驗，另外該技術只能夠針對焊縫表面的焊接情況進行檢驗，對于深處的缺陷無能為力。該焊縫檢驗技術在使用的過程中由于使用特制液體，因此對于金屬表面的焊縫造成一定的污染。 2.3 焊接內部缺陷檢驗方法分析
利用超聲波技術進行焊接質量檢驗是目前較為常用的一種檢驗方法，該焊接檢驗技術的工作原理是利用專業儀器發射一定頻率的超聲波，超聲波進入到焊接部件中，在超聲波傳遞的過程中，如果遇到孔洞、裂縫等缺陷，超聲波會反射回去，產生反射波，通過地面儀器可以清楚地對反射波進行分析進而準確確定零部件內部的損傷，特別是對于缺陷的位置和大小等信息能夠實現準確定位。該技術采用的專業超聲波發射儀器具體的組成部分由超聲波探頭、超聲波實驗模塊和超聲波探測儀器等。超聲波在工作的過程中可以實現電信號和聲波信號的轉換。該技術在進行焊接檢驗的過程中主要有以下特點，首先是該技術能夠實現快速準確、高效焊縫檢驗;其次是該技術在使用過程中不會對人體產生傷害;施工過程中的費用不高，該技術在船體焊接檢驗的過程中應用較多;最后是該技術能夠對多種金屬材料進行焊接檢驗，不需要區分黑色金屬和有色金屬。該技術在使用的過程中反應較為靈敏，對于問題位置定位精準，且設備重量較輕，移動方便。該技術主要是對焊接部位的內部焊接質量進行檢驗，對于表面層的細微裂縫無法檢測。
射線探測檢驗技術是另一種較為常見的焊接檢驗方法，該技術充分利用射線在穿過損傷部位時的能量變化來定位損傷位置和大小，對于焊接中存在的孔洞、殘渣等缺陷檢測效果顯著。其工作原理是根據射線在穿過正常焊接部位和損傷焊接部位的能量變化波形在配套設備上顯示，進而對損傷部位進行分析和定性。該焊接檢測技術的優點是能夠對零部件內部的損傷進行檢查，此技術檢驗的結論準確、可信度高，同時對金屬材料和非金屬材料等均可以采用此技術。該技術也存在一定的問題，比如該技術的配套設備組成模塊較多，無法實現快速移動，檢驗過程中的費用也不低，該技術在進行焊接檢驗的過程中，如果遇到多個缺陷重疊存在的情況則無法檢驗;該焊接損傷檢測的過程中由于會發射射線，因此對人體會造成一定的傷害，在使用的過程中采取必要的防輻射處理較為重要。
3 船體焊接的質量控制分析
在船體的焊接制造過程中，對焊接質量的檢驗與控制分析至關重要，質量控制要貫穿于整個焊接生成全程，同時包含有焊接前檢驗和焊接后檢驗。特別是對船體焊接部位的檢驗是船舶制造過程中的重中之重，也是最難控制和管理的部分，無論是現場技術人員還是管理人員，都應該加強對焊接的質量控制和分析。
焊接前的質量控制分析首先是要對焊接材料進行檢測，對配套的焊條、焊機和焊劑等按照使用要求進行準備，同時焊條的表面要保持清潔，去除表面的油污、雜質等，對于焊接不同級別的鋼材要優選不同的焊條材料，使用前對其合格證、型號等進行詳細檢查。在焊接前要特別重視對力學強度要求較大的焊接件的焊條優選和匹配。焊接前注意對焊接坡口、裝配間隙等測量。對焊接師傅的資質要進行詳細檢查，不同類別的焊接工人焊接的位置和能力不同，注意要保證焊接工人的資格能夠滿足船體焊接部位的種類需求。專業的焊接工人要求測試合格，并將測試成績存檔。
焊接過程中的質量控制較為關鍵，首先要定期對焊接產品進行質量抽檢，對焊接工藝制定相應的標準和要求，及時檢查焊接過程中的電流、電壓等是否在標準的范圍內，對于底部焊接流程，需要重視電流的大小，避免電流過大導致裂紋的產生，或者電流過小導致殘渣的存在。在進行焊接的過程中，特別要注意控制焊條的位置、角度等參數，確保焊縫的位置及焊接精度。在零部件的焊接過程中，如果不同焊接位置的坡口間隙不同，則需要對焊接參數進行及時調整，確保焊接質量。焊接過程中要及時對焊接的殘渣、藥皮進行清理。如果在焊接過程中遇到雨雪等惡劣天氣，應避免施工，避免雨雪落入焊接位置造成裂紋或者產生焊接部位硬度過大的情況。如果在焊接過程中采用了氣體保護焊技術，則應注意避免大風進入焊接區域，可以采用防風設備進行阻擋，在焊接區域的風速要嚴格控制在要求的速度以內。在溫度較低的區域也應該注意低溫焊接的影響，要做好鋼材的預熱措施，對于氣溫特別低的情況應停止焊接作業。
焊接后的質量檢驗控制首先是要對表面質量進行檢驗，確保焊縫清理干凈，檢驗過程中要及時采用游標卡尺、直尺、量角器的工具進行檢驗測量;對于焊接后的強度、抗拉抗壓能力進行分析試驗。對于焊接部位內部采用各種探傷方法進行檢測確保內部沒有缺陷。
4 結束語
筆者通過對船體焊接過程的重要性進行分析研究，給出了焊接過程中的各種檢驗方法，涵蓋了對焊接部位內部、表層的檢驗方法，同時對于焊接前、焊接過程中和焊接后的質量控制給出了相應的建議和做法，為提高船體和焊接的質量控制具有重要的指導作用。
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