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对船舶制造业焊接工艺评定与实施的研究

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摘 要 在验船工作中,常见部分中小型造船企业因为焊接工程技术含量不足,导致修造船过程中焊接工艺不过关,影响了船只建造或者修理的整体质量,不仅影响企业声誉,还会降低企业经营效益,甚至造成重大损失。本文主要针对船只建造以及维修过程中,焊接工艺评定要求、焊接作业实施缺陷以及突破途径等方面开展阐述。

关键词 船舶制造业焊接工艺评定实施

中图分类号U66 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)56-0049-02

在现代造船业中,焊接技术是一项重要的技术,总工时占到船舶建造工时量的40%左右,焊接质量与船舶的整体质量密切相关,研究数据显示,35%以上的脆断事故与船舶制造中焊接质量不过关具有直接联系,焊接质量问题成为了当前影响船舶生产质量的重要方面。因此,开展焊接工艺评定试验评价正确性与成效性,及时找出缺陷并进行控制与弥补,对于促进船舶制造业良好发展具有重要的作用。

1 船舶制造中焊接工艺认可规定

在船舶制造业生产中,应当开展焊接工艺评定试验,一般是针对既定的母材与焊接材料,采取相关工艺进行焊接以后,以焊缝检验和热影响区性能评定的方式来确定焊接工艺的科学性与实用性。焊接工艺评定对于保证后续焊接工序和工艺质量事关重大,船级社对新焊接工艺采用具有严格规定,都要进行评定,国内船级社《材料与焊接规范(2006)》对此提出了明确要求,规定船舶与海上设施以及船用产品,必须在事先对运用的新材料以及焊接新工艺开展焊接工艺评定实验,确焊接工艺达标。

2 船舶制造中焊接工艺评定实施

1)提出评定实验方案。开展焊接工艺评定之前,船舶制造厂商应当联系船舶焊接工作实际,向船级社提交实验方案,主要应当包括造船母材与焊接材料资料、焊接设备型号参数;

2)船级社开展审查。船级社对于船舶制造企业提交的焊接工艺评定试验方案开展审查,主要包括3个方面的内容:一是审查实验项目与规范规定是否一致;二是审查试验试样的加工与规范是否吻合;三是审查结果的规定值与规范要求是否吻合。在审核结束之后,船级社应当将反馈意见提交企业进行进一步完善,积极筹备开展现场试验;

3)开展评定现场试验。现场试验应当按照审查修订后的方案进行,验船师现场见证,实验前检查母材与焊接材料与方案吻合程度,并且检查待焊试件装配、电源极性等,试验中对每一道工序的数据以及性能情况、外观情况进行详细记载,对于检测不合格工序,除力学性能外,应当重新开展工艺评定试验;

4)签发工艺评定证书。在结束现场工艺评定试验之后,由船舶制造企业依据试验数据编制实验报告,上报船级社审核合格后,由船级社签发焊接工艺认可证书。

经过船级社签发证书的焊接工艺为长期有效,但是企业在对批准的焊接工艺进行改动时,应当出具详细材料上报船级社,由船级社依据实际情况决定是否重新进行评定实验。

3 船舶制造企业在焊接工艺中的常见问题

钢质船体焊接缺陷可以分为外部与内部缺陷,外部缺陷主要为只存不符合规定、咬边、焊瘤、弧坑以及表面有气孔和夹渣等,内部缺陷主要包括气孔、夹渣以及焊接裂纹和未焊透等,影响焊接质量的因素很多,例如钢材与焊条质量、设备与技术、装配精密度和天气状况等,任何一个环节处理不当都会影响焊接质量,要求操作人员针对缺陷原因进行针对性预防,提高焊接质量。船舶制造企业经常出现些列问题,应当引起重视。

一是片面追求速度,加大焊接电流形成气孔。焊接过程中,坡口边缘不净、低氢型焊接电弧太长、速度太快以及埋弧自动焊电压太高,容易导致气孔。应当对坡口边缘进行清理,埋弧焊确定合理工艺参数,降低焊接速度,提高焊接质量;

二是未能有效预热,导致街头根部未能熔透。待焊工件需事先预热不到位,会导致未焊透降低焊接缝强度,应当科学确定坡口尺寸、焊接电流、焊接速度,清理坡口表面,彻底封底焊清根,恰当摆动运条;

三是夹渣清理不力,降低焊接强度和致密性。焊缝出现夹渣会导致焊缝的强度和致密性大大降低,应当仔细观察坡口两侧熔化状态,及时进行清理,并注意埋弧焊不要焊偏;

四是焊接材料不当,影响整体焊接工艺效果。焊接材料功能不到位会降低焊接质量,应当按照工艺规定选取符合规格与参数的材料,并保证气体气流量与纯度达标,为焊接成效提高奠定基础;

五是层温控制不佳,产生船体制造焊接裂纹。不按照评定的工艺控制层间温度,能够导致焊接裂缝,严重的会造成结构破坏。在焊接中要严格遵守工艺规定,合理安排速度,选择科学的焊接工艺,焊接后应当开展检查,及时采取修补措施。

4 有效提高焊接质量的对策建议

一是要科学编制审批受控文件。船舶生产制造企业专门技术人员,要结合企业生产实际,组织焊接工艺评定试验,提请船级社开展焊接工艺评定活动。在通过审核批准之后,依据船级社签发的焊接工艺评定证书以及相关实验报告,进行岗位焊接作业指导书与操作规定等材料的编撰工作。在此基础上,企业相关管理人员对于岗位焊接作业指导书与操作规定开展审批,使其成为船舶制造质量体系的重要受控文件;

二是要严格执行质量控制标准。船舶制造企业的一线装配与焊接工作人员,要严格按照岗位焊接作业指导书与操作规定进行规范性操作,技术人员要求进行技术指导,企业质量主管部门应当组织专门力量开展检查与评估工作,对岗位焊接作业指导书与操作规定执行情况与成效进行督查,梳理执行过程中出现的各种问题并采取针对性措施进行改进。船级社验船师在船舶制造过程中要进行检查,确保焊接工艺按照批准规定执行,重要构件建造中还要进行焊缝产品性能试验,验证焊接工艺执行成效;

三是要及时弥补存在焊接缺陷。对于检测与督查过程中发现的焊接质量问题,一定要及时开展纠正,采取针对性补救措施来提高焊接质量,为船舶的整体质量奠定基础。

焊接是钢质船舶建造的重要工序,焊接质量对于船舶性能至关重要,一定要坚持焊接工艺评定试验制度,并针对当前船舶生产焊接工艺中出现的问题,进行优化与改进,促进船舶制造业良好发展。

参考文献

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