船舶制造中焊接工艺的分析与改进研究

船舶焊接常见缺陷的处理措施分析

摘 要：在现代社会中，我国对于船舶工业的重视程度越来越高，为了更好地维护其安全性能，需要在船舶焊接方面加以重视。经过不断地调查研究发现，船舶焊接处出现了较多缺陷，只有将这些缺陷全部都妥善处理，并且进行有效预防，才能够从根本上解决相关问题。

关键词：船舶；有效措施；常见缺陷；焊接技术

船舶想要进行安全航行，最需要保证的条件就是拥有先进的焊接技术。与此同时，焊接过程中会因为各种因素的影响而出现不同程度的问题，相关研究人员需要根据具体缺陷，去认真、仔细地分析其发生的原因，然后进行相应的预防和处理，进而实现船舶的安全性和稳定性。

一、船舶焊接常见缺陷

（一）夹渣

在船舶焊接时出现的几种常见缺陷当中，夹渣是最为常见的，它是熔渣的一种延伸，一般残留于焊缝之中[1]。夹渣的体积小，但是数量比较多，而且对于焊缝会起到一定程度的不利影响。由于夹渣的数量不断增多，焊缝中的夹渣也开始不断增加，接着焊缝的严密性就会开始逐渐变差，而且强度也大不如前。为何会出现夹渣？究其根本，还是由于在焊接时使用的不当方式引起的，有的时候会使用碳弧气刨的工艺，而这样的焊接方式就会产生大量的熔渣，有的时候会使用氧割的方式进行焊接，这样的情况下也会出现熔渣的可能性。还有的时候，焊接产生的电流不够大，也容易产生熔渣。相关焊接人员的技术不到位，焊接过于匆忙，也会产生熔渣。与此同时，焊条还分为酸性和碱性，针对于酸性的焊条来说，一般有两种方式会产生夹渣，第一种是因为在运输焊条的过程中没有按照具体的规定来对焊条进行相应的保护，导致夹渣的产生。另一种是因为焊接的时候产生的电流不够大，所以会出现夹渣。针对于碱性的焊条来说，一般也有两种方式会产生夹渣，第一种是因为极性不对，第二种是因为电弧过长。 （二）气孔

所谓气孔，就是一些气泡转变而来的空穴，这是因为它们在经过高温的时候没能及时地进行凝固。其中，还有很多具体的原因会产生气孔。第一种是因为坡口处太过脏差，不仅有大量的锈迹，而且还有不少的油污。第二种是在烘培焊条的时候，没有结合具体的要求，导致其发生变质的情况。第三种是针对于低氢型的焊条来说的，有的时候焊接的速度超出规定的要求，就会产生气孔[2]。而气孔的产生对于整个焊缝金属来说具有非常不利的影响，它会使得焊缝的截面相对缩小，同时又因为有些气孔比较大，焊缝已经达不到规定的强度了。

烟台大学学报(自然科学与工程版)

Journal of Yantai University ( Natural Science and Engineering Edition)第

34卷第

1期

2021年

1月Vol. 34 No. 1

oln．0201

文章编号

：1024-8820 (2201 )21-0255-26 doi：10.13451/j. eCO 37T213/n. 191010

船用DH36厚钢板的三丝埋弧焊工艺开发与研究

魏杰，应华，邓文杰，张振玉，刘振峰

(烟台大学机电汽车工程学院，山东烟台

264025)

摘要：

以厚度为25 mm的DH34型钢板为研究对象，对现有三丝埋弧焊焊接技术进行理

论分析，通过试验的方法与传统单丝埋弧焊工艺作详细对比，开发出一种三丝埋弧焊厚板

焊接新工艺，并对新工艺进行工艺评定。试验结果表明，使用该工艺焊接厚板能大幅度提

高厚板焊接效率，且有效保证焊件焊缝质量，其熔敷金属各项力学性能均符合行业标准。

该试验可为三丝埋弧焊在厚板焊接中的工艺开发提供一定的参考。

关键词：

三丝埋弧焊；厚板焊接；焊接新工艺；焊接试验

中图分类号：

TG034. 9. 28 文献标志码：

A

在船舶海工、核电设备、冶金机械、道桥施工等

众多行业中，耐压容器、箱体、梁柱等重要钢结构的

制作过程中采用的主要焊接技术是埋弧焊

[1]0埋

弧焊焊接的技术特点是通过电弧在焊剂层下燃烧,

熔渣保护电弧，焊剂和被焊接金属融化后比例稳定,

具有焊接质量好、生产效率高、少烟尘及无弧光等优

点

[2]0随着材料科学的进步，越来越多的新型材料出

现，焊接技术也得到不断改进，出现了许多新的埋弧

焊技术，其中最主要的技术之一就是多丝埋弧焊⑶0

多丝埋弧焊技术以其高效率、大熔深、高焊缝质

量等多方面特点已被越来越广泛的应用，而影响多

丝埋弧焊技术生产效率和质量的最关键因素在于焊

接工艺⑷。近年来，越来越多的船舶与海工行业开

始采用多丝埋弧焊设备，来进一步提高生产效率以

悄一　中外船舶科技２００９年第４期　

焊接技术在船舶修造中的应用　

王春华　

（浙江省杭州市港务管理局，浙江杭州３１００２２）　

摘要：在验船过程中，验船师常发现某些船厂、特别是一些中小型船厂，由于缺乏焊接工程技术人员，而对修造船过程中　焊接工艺的要求不明确，从而影响到船舶的建造或修理质量。本文全面阐述了船舶焊接工艺，介绍了在船舶修造过程中焊　接工艺评定的要求，以及在实际焊接作业实施过程中焊接缺陷类别和产生的原因及防止措施、应注意的一些问题，供修造　船时参考。　关键词：船舶制造；焊接工艺；评定；实施　

焊接技术是现代工业的基础技术之一，而造船焊　

接技术则是现代船舶制造的关键工艺技术。在船体建　造中，焊接工时约占船体建造总工时的３０％一４０％。　

焊接质量是评价造船质量的重要指标，焊接效率则直　接影响到造船周期和船舶建造成本。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　可能会造成部分结构断裂；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，在实　

际生产过程中要进行焊接工艺评定试验，进一步验证　所拟定的焊件焊接工艺的正确性及在试验过程中进行　

评价，做到及时发现焊接缺陷，把焊接缺陷限制在一定　范围内，以确保船舶航行安全和人的生命财产安全。焊　接技术的进步对推动造船发展具有十分重要的意义。　

１　造船中焊接工艺认可规定　

船舶制造过程中，须进行焊接工艺评定试验。通常　是对母材及焊接材料在确定采用一定工艺焊接后，通　过检验焊缝及热影响区的性能来评定该工艺的适用　性。由于焊接工艺评定对保证后续焊接工序和工艺质　

量有着重要意义，因此各船级社均要求对拟将新采用　

的焊接工艺进行评定或认可。　我国船级社《材料与焊接规范））（２００６）中规定，船　

影响船体焊接结构件残余应力的因素及消除方法研究

船体焊接结构件残余应力是船舶建造过程中不可避免的问题，主要是由于焊接过程中材料的物理性质和热应力的作用所引起的。残余应力会对船体结构的强度、稳定性、密封性和耐久性产生负面影响。因此，在船体建造过程中，需要采取一系列的措施来消除残余应力的影响，保证船体结构的质量和性能。

1. 材料的物理性质：船体结构建造中常使用的材料有钢、铝、铜等。这些材料在焊接过程中，由于热应力对导致材料发生体积变化，从而产生残余应力。

2. 焊接过程中的温度变化：焊接过程中，焊枪会产生高温，焊接区域的温度会大幅度升高，热膨胀率也随之增加，这会导致焊接结构件产生热应力，从而引起残余应力的形成。

3. 焊接顺序以及焊接参数的选择：焊接结构件的选择和焊接顺序、参数的选择都会对船体结构产生影响，未经充分考虑就进行焊接，往往会使船体结构产生残余应力。

4. 设计、制造和组装的质量：船体结构的设计、制造和组装质量都会对船体焊接结构件残余应力产生影响。如果设计、制造和组装的质量不合格，容易导致结构件之间的间隙较大，从而产生残余应力。

1. 预热：通过预热焊接结构件，可以使得结构件发生热膨胀及塑性变形，从而减少焊接时产生的残余应力，预热的温度需要根据不同的材质、板厚和焊接情况来选择。

2. 降温：在焊接完毕之后，将焊接部位降温，可以使得结构件发生热收缩及塑性变形，从而减少焊接后残余应力的影响。可以采用自然降温或加水等方式来进行降温。

3. 合理的焊接顺序及组装工艺：通过合理的焊接顺序安排以及组装工艺选择，可以减少结构件的翘曲和位移，从而减少残余应力的产生。

4. 选择合适的焊接参数：根据材质的类型、板厚、焊接技术和焊接条件等因素，选择合适的焊接参数，有助于减少焊接过程中的残余应力。