解析船体结构用铸钢件的焊接

解析船体结构用铸钢件的焊接

袁翔刘栋胡建勋

江苏扬子江船业集团公司江苏泰州225300

摘要：船体结构用铸钢件形状复杂、界面尺寸大、焊接专业性强，如焊接出现质量问题，会缩短船体使用寿命，甚至引发安全事故，因此，做好船体结构用铸钢件焊接的研究具有重要意义。本文探讨船体结构用铸钢件焊接工艺，探讨焊接缺陷修复措施，以供参考。

关键词：船体结构铸钢件焊接

船体结构用铸钢件焊接是船舶生产的重要环节，焊接专业性强、焊接质量要求高、控制不当容易出现焊接缺陷，影响船体结构安全性，因此，如何采取有效措施，保证船体结构用铸钢件的焊接质量，是业内人士关注的重点。

一、做好焊接准备

为保证船体结构用铸钢件焊接质量，提高焊接工作效率，焊接作业开展前应做好充分的准备工作，保证焊接所有材料质量、焊接细节落实到位。

首先，保证所用焊条质量。使用焊条前，严格按照规范要求进行烘焙操作，并详细记录烘焙、保温时间，做到随用随取。同时，禁止使用焊芯生锈、药皮脱落等变质的焊条。其次，做好焊口清理工作。焊前应将焊缝坡口两侧50mm范围内的水分、氧化皮、铁锈、油污等清理干净。最后，做好焊接器具检查。焊接前做好所用设备性能检查，确保其处于正常工作状态。同时，检查坡口尺寸是否满足图纸设计要求。焊工应具备一定的焊接资质，即，持有船级社认可的有效焊工证，焊工许可证级别应高于从事的焊接工作级别，避免焊工越级上岗的情况发生。

二、焊接实施措施

为保证船体结构用柱钢筋焊接质量，实施焊接时应采取一定的质量控制措施，具体应注重以下内容的落实：

1.选择合理焊接工艺参数

船体结构用铸钢件焊接，不同的焊接方式，工艺参数存在较大差别，为保证焊接质量，需要焊工严格按照工艺参数进行平焊、立焊、横焊、仰角焊等的焊接作业，例如，平焊时应遵守的工艺参数如表1所示：

表1平焊焊接工艺参数

因此，焊接作业前，焊工应明确不同焊接方式参数要求，结合具体的焊接工艺流程进行焊接操作，将焊接参数控制在允许的范围内。

2.做好焊前技能培训

船体结构用铸钢件焊接作业前，为确保各焊接细节落实到位，保证各细节焊接质量，应做好焊工技能培训。一方面，组织焊工做好施焊前的技术交底工作，为焊工讲解焊接船体结构用铸钢件应遵守的规范、所用的焊接工艺、焊接工艺参数等，使焊工心中有数，避免焊接作业的盲目性。另一方面，明确焊接作业的重点与难点。为焊工讲解焊接作业的重点与难点，及时解答焊工提出的疑问，保证焊工充分了解各环节焊接质量要求，以及焊接应注意的事项。另外，做好焊接作业检查与总结，分析焊接中发现的问题，组织焊工分析焊接问题出现原因，及时改进焊接操作。

3.严格控制焊接工作细节

众所周知，船体结构用铸铁件焊接作业涉及较多环节与细节，为保证焊接质量，应严格控制焊接工作细节，具体应注重以下工作的落实：

首先，铸钢件与异种钢接头焊接时，应按照厚板焊接工艺规范要求施焊，做好定位焊的检查与焊接质量控制，确保接头对称，并进行连续施焊，一次完成。焊接时应使用烘枪进行预热，预热温度控制在170℃，当温度降低至150℃时方可进行焊接作业。其次，正式焊接时，层间温度应控制在200~250℃，并使用接触式测温仪做好温度的测量。同时，为增强焊缝自回火能力，防止焊趾应力太过集中，在保证焊接层间温度的控制，采用分段退焊法。另外，打底焊接作业时，应用手工电弧焊进行多层多道焊接，每层焊缝高应和焊条直径相当，做好道间焊渣清理。为避免打底层开裂，应适当减慢焊接速度或采用重叠焊方式焊接。最后，焊接作业完成后，使用烘枪加热铸钢件焊缝区域两侧100mm范围，加热温度为200℃~250℃，进行低温回火处理，并使用保温石棉布进行包扎，温度冷却至室温。

三、做好焊接缺陷检查及修复

船体结构用铸钢件焊接后，应做好焊接质量检查，及时发现与处理焊接中的缺陷，确保焊接质量安全、可靠。首先，如焊缝表面质量无法满足验收质量要求时，应用铣、钻、砂轮打磨等方法，处理余高过大、焊瘤、夹渣等缺陷，如情况特别严重应进行焊补，如弧坑未填满，焊缝咬边、尺寸不足等及时进行焊补。其次，为发现焊缝中的质量缺陷，及时采取措施进行焊接质量检查，例如，可使用无损检测技术进行检查，详细记录缺陷所在位置，分析缺陷发生原因。将缺陷分为轻微缺陷、严重缺陷，并将采用的修复工艺报船级社批准。最后，发现缺陷后应认真对待，严格按照规范要求进行修复。一方面，使用碳弧气或砂轮打磨方式进行缺陷的清除，当为裂缝缺陷时，并在裂纹两端钻止裂孔，清除裂纹后进行碳弧气刨处理。另一方面，焊补时应注重在坡口内引弧，熄弧时应将弧坑填满。针对多层焊应注重将焊层间的接头错开。如焊缝超过500mm长时，应运用分段退焊法焊补。

四、结论

船舶是重要的水运工具，保证船体结构各环节焊接质量，对保证船舶运行安全意义重大。研究发现，船体结构使用较多铸钢件，生产中应做好铸钢件焊接质量把控。本文通过研究得出以下结论：

（1）船体结构铸钢件焊接作业前，应做好充分的焊接准备，明确所用的焊接工艺、做好所用器具质量检查，确保所用的焊接器具处于最佳的工作状态。

（2）船体结构用铸钢件焊接内容较多，为保证焊接质量，一方面，应严格控制不同焊接方式的焊接参数，保证平焊、立焊、横焊、仰角焊焊接质量。另一方面，做好焊接作业前的技能培训。组织焊工做好焊接前的技术交底工作，详细讲解不同焊接方式的焊接参数，以及焊接作业的重点与难点。另外，做好焊接细节质量控制，做好焊接过程质量检查，督促焊工严格按照规范要求进行焊接操作。

（3）焊接工作完成后应做好焊缝表面及内部质量检查，发现焊接缺陷后，在认真分析发生原因的基础上，制定明确的焊缝缺陷处理方案，报船级社批准后，及时进行修复。

参考文献：

[1]王帆.船用大型铸钢件焊接裂缝及修复工艺研究[J].船舶与海洋工程，2012（04）：63-66.

[2]温涛.船用铸钢件后续加工产生的裂纹分析[J].广船科技，2008（01）：17-20.

[3]向延平，吴妙武.船用铸钢件气孔的分析[J].广船科技，2016，36（01）：32-35.