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摘要:船体具有足够强度是船舶安全航行、正常营运的基础。要保证船体强度,在建造检验中,必须控制好造船材料、结构装配及结构焊接三环节的质量。而三个环节中,焊接又是船体建造中最重要又最难控制的一个环节。
关键词:船舶焊接;检验;质量控制
中图分类号:U671.8
在现代造船工业中,焊接已经成为一种不可替代的连接形式,针对目前船厂的焊接方法,主要属于焊接方法分类中的熔化焊,通过热输入的方式使得母材和填充材料熔化,从而形成焊接接头,这样的焊接方法将导致母材及焊接接头的组织、成分发生变化。在整个造船成本中焊接成本约占20%,焊接的施工量大,并且焊接质量好坏直接关系到船舶建造及运行安全,所以对焊接质量的控制就尤为关键。
就焊接质量而言可以主要从焊接工艺制定和焊接检验两个方面进行控制。本论文主要讨论的是焊接检验方面的问题。
1.焊接检验
1.1 概述
接缝经定位焊后对其接缝间隙、坡口,以及对接缝错边、定位焊质量及焊缝清洁状况等项目的检验称为焊缝的焊前检验。
接缝通常在装配工序施行定位焊后交焊接工序,该交阶段在船体建造流程中有如下工位:
1) 部件装配定位焊后;
2) 板列拼板定位焊后;
3) 组件装配定位焊后;
4) 型材端头拼接定位焊后;
5) 胎架上拼板定位焊后;
6) 分段制造定位焊后;
7) 分段安装定位焊后。
以上第1~5工位一般采用工人自控、专职检验员巡视,第6工位应由检验员检验,第七工位通常应提交验船师、船东检验,检验合格后经焊妥,若大接缝的对接形式并非衬垫焊,则反面用碳刨加工坡口后通常不再检验,待封底焊完工再交验。焊缝的焊接必须提供符合质量要求的焊接坡口,是确保焊接质量的必要措施。
1.2 检验前的准备工作
检验员要查阅部件、平面与曲面分段、立体分段的接缝装配精度及定位焊要求,分段安装后的大接缝的焊前检验。检验员首先应从外板展开工作图、分段工作图或船台焊接工艺文件中了解所检验船体的不同部位的大接缝采用何种焊接方法及相应的焊接坡口形状,以便在分段预修整时或在船台划余量线后气割焊接坡口时,检验员能掌握处于不同部位的大接縫坡口形状的准确性。
船舶检验局的《船舶建造检验规程》规定:“船台安装分段对接焊缝的装配间隙、坡口、错边意见内部构架的连接等,均应经验船师检查合格后才允许进行施焊”。对此,检验员应在交验前先预检。检验员检验时要带好焊缝量规与短钢尺。
1.3 检验注意事项
1.3.1焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污、杂物及车间底漆应予清除,并保持清洁和干燥。
1.3.2一般强度船体结构钢如施焊环境温度低于或等于-5℃时,应采用焊前预热措施。
1.3.3对高强度钢、铸钢和锻钢船体结构件的焊接应查阅所验船舶的有关工艺文件,严格执行焊接引弧、定位焊要求、焊前预热及焊后保温或处理等措施,并满足船规要求。
1.3.4船体分段大接缝的间隙与坡口形状符合船舶检验部门认可的焊接工艺规程规定,以确保焊缝能完全焊透。
1.3.5船体分段大接缝的焊缝间隙若有超差,可参阅《船体建造精度标准和偏差许可》中的方法进行修复。
1.3.6对于两块板材以夹角小于50°相交而形成的角焊缝,若小于50°狭小处的角焊难以焊接,则另一面的角焊缝坡口必须大于45°,如坡口角度不足,应刨削之,且焊接时应用小直径焊条进行多道单面焊。
1.3.7海船或甲板边板厚度大于或等于12mm的内河船,在船中0.5船长区域内,强力甲板与舷顶列板的角接缝应开坡口,一般应完全焊透。
1.3.8主机座的纵桁腹板厚度大于或等于14mm(内河船大于或等于12mm)时,纵桁腹板与水平面板的角接缝应开左右对称的K型坡口,以达到最大限度焊透。
1.3.9起重桅柱的本体焊缝均应完全焊透,本体贯穿甲板时,则与本体连接处应开双面坡口,本体根部与甲板焊接的边缘应开单面坡口,并确保焊透。
1.3.10若全焊透对接焊缝因结构原因无法进行封底焊时,经验船师同意,允许加固定垫板进行对接焊,此种接头的坡口形式及装配间隙应保证其在衬垫上能完全焊透。
2.焊缝的焊接规格和表面质量检验
焊缝的焊接规格是指对焊缝的型式与尺寸的规定。焊接的型式有对接焊缝、角接焊缝、搭接焊缝与塞焊。其中角接焊缝型式中还分别有双面填角焊、双面全焊透角焊、交错断续角焊、链式断续角焊与挖孔焊等。焊缝尺寸指对接焊缝的宽度、余高与侧面角。交接焊缝指焊脚尺寸或焊喉厚度、焊缝长度与焊接间距等。搭接焊缝均为周边连续角焊。长孔塞焊通常不必在孔内填满焊肉。
焊缝表面质量检验是焊缝质量检验时首先应检查的,经检查合格后再按要求抽样检查其内部质量,最后进行焊缝的密性试验。
焊缝的焊接规格与表面质量,是验船师与船东必须检验的项目,但二者的侧重点有所不同,验船师侧重检查焊接规格,它涉及船体强度,而船东侧重检查焊缝的表面质量与飞溅颗粒,它涉及以后进行涂装的涂层质量与寿命。
焊缝内部质量检验应在焊缝焊接规格尺寸与表面质量检验所发现的缺陷修补完工并复检合格后进行。
焊缝内部质量可采用射线超声波探伤或其他适当的方法,(如对焊缝表面或接近表面的内部缺陷可采用渗透探伤或磁粉探伤)进行无损探伤。焊缝射线探伤是采用照相法焊缝经射线透照后焊缝缺陷的照片底片上显现出各种特征,通过辨认和判别觉得焊缝内部缺陷的性质位置及大小,然后按经验验船师确认的有关标准评定质量等级.
焊缝超声波探伤是由探头在焊缝两侧向焊缝发出超声波束,当遇到缺陷或焊接接头底面时,就分别产生反面波束,然后根据反射信号在荧光屏上显示的脉冲波形来判断缺陷的性质,位置及大小按有关标准评定的焊缝质量等级 3.无损探伤检验
从事焊缝无损检测的人员必须具有有关船级社认可的《无损检测人员资格证书》方能从事与其证书相应的种类和等级的无损检测工作。
3.1 检验前的准备工作
检验员在船体分段开工建造时,应将《船体焊缝无损探伤布置图》交验船师,该图内容为反应船体左右舷的外板板缝的外板展开图与强力甲板板缝平面图,图中应包含大接缝和纵向主要构件的位置,如肋位号、纵骨号、纵桁编号、板列编号等均应标注完整,以便于检测人员寻找
船体焊缝无损探伤的数量查阅所验船舶的焊接工艺文件,探伤位置先由检验员标注于探伤布置图上,然后交验船师审阅。
经验船师认可的《船体焊缝无损探伤布置图》在船体建造过程中,验船师根据需要对无损探伤数量和位置做局部更改。此图检验员应妥善保管,不得外传。
3.2检验内容与评级标准
船体焊缝无损探伤的数量和位置,根据不同船舶的入级要求,按相应的船级社建造规范由船厂技术部门编制在有关船体焊接工艺的文件中。
3.3检验主要事项
3.3.1对无损探伤评片的等级,由具有2级或2级以上资格证书的人员进行复评审核,然后出具体报告。
3.3.2被评定为不合格的焊缝,应及时进行返修,返修工艺可参阅《船体建造精度标准和偏差许可》。
3.3.3如返修后经探伤复查仍不合格,对该段焊缝中认为缺陷有可能延伸的一端或两端延伸增加检查,直至达到邻近合格的焊缝为止。
3.3.4当所有被检焊缝一次合格率低于80%时,应对重要部位的焊缝追加检查,其数量占总检查段数的10%-20%,并应对全部焊接工艺引起注意。
4.结语
不可否认,在当今船舶界,焊接质量的好坏直接影响到船舶的安全性,稳定性,经济性,美观性等。尤其是在收到金融危机冲击后,焊接质量的好坏甚至直接关系的一个船廠能否接到订单,维持自身的正常运转。本人目前在船厂从事船舶检验工作,在跟随师傅学习的过程中,深深明白检验这项艰苦而重要的工作的不易,他需要强烈的责任心和坚韧不拔的毅力。在论文方面。
参考文献:
[1]共和国海事局.《中华人民共和国船舶检验法规汇编》2001.
[2]《人民共和国海事局船舶与海上设施法宝检验技术规则》.人民交通出版社,2004.
[3]《内河船舶建造规范》.人民交通出版社.2009.
[4]《中国造船质量标准》 国防科技技术工业委员(2005).
关键词:船舶焊接;检验;质量控制
中图分类号:U671.8
在现代造船工业中,焊接已经成为一种不可替代的连接形式,针对目前船厂的焊接方法,主要属于焊接方法分类中的熔化焊,通过热输入的方式使得母材和填充材料熔化,从而形成焊接接头,这样的焊接方法将导致母材及焊接接头的组织、成分发生变化。在整个造船成本中焊接成本约占20%,焊接的施工量大,并且焊接质量好坏直接关系到船舶建造及运行安全,所以对焊接质量的控制就尤为关键。
就焊接质量而言可以主要从焊接工艺制定和焊接检验两个方面进行控制。本论文主要讨论的是焊接检验方面的问题。
1.焊接检验
1.1 概述
接缝经定位焊后对其接缝间隙、坡口,以及对接缝错边、定位焊质量及焊缝清洁状况等项目的检验称为焊缝的焊前检验。
接缝通常在装配工序施行定位焊后交焊接工序,该交阶段在船体建造流程中有如下工位:
1) 部件装配定位焊后;
2) 板列拼板定位焊后;
3) 组件装配定位焊后;
4) 型材端头拼接定位焊后;
5) 胎架上拼板定位焊后;
6) 分段制造定位焊后;
7) 分段安装定位焊后。
以上第1~5工位一般采用工人自控、专职检验员巡视,第6工位应由检验员检验,第七工位通常应提交验船师、船东检验,检验合格后经焊妥,若大接缝的对接形式并非衬垫焊,则反面用碳刨加工坡口后通常不再检验,待封底焊完工再交验。焊缝的焊接必须提供符合质量要求的焊接坡口,是确保焊接质量的必要措施。
1.2 检验前的准备工作
检验员要查阅部件、平面与曲面分段、立体分段的接缝装配精度及定位焊要求,分段安装后的大接缝的焊前检验。检验员首先应从外板展开工作图、分段工作图或船台焊接工艺文件中了解所检验船体的不同部位的大接缝采用何种焊接方法及相应的焊接坡口形状,以便在分段预修整时或在船台划余量线后气割焊接坡口时,检验员能掌握处于不同部位的大接縫坡口形状的准确性。
船舶检验局的《船舶建造检验规程》规定:“船台安装分段对接焊缝的装配间隙、坡口、错边意见内部构架的连接等,均应经验船师检查合格后才允许进行施焊”。对此,检验员应在交验前先预检。检验员检验时要带好焊缝量规与短钢尺。
1.3 检验注意事项
1.3.1焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污、杂物及车间底漆应予清除,并保持清洁和干燥。
1.3.2一般强度船体结构钢如施焊环境温度低于或等于-5℃时,应采用焊前预热措施。
1.3.3对高强度钢、铸钢和锻钢船体结构件的焊接应查阅所验船舶的有关工艺文件,严格执行焊接引弧、定位焊要求、焊前预热及焊后保温或处理等措施,并满足船规要求。
1.3.4船体分段大接缝的间隙与坡口形状符合船舶检验部门认可的焊接工艺规程规定,以确保焊缝能完全焊透。
1.3.5船体分段大接缝的焊缝间隙若有超差,可参阅《船体建造精度标准和偏差许可》中的方法进行修复。
1.3.6对于两块板材以夹角小于50°相交而形成的角焊缝,若小于50°狭小处的角焊难以焊接,则另一面的角焊缝坡口必须大于45°,如坡口角度不足,应刨削之,且焊接时应用小直径焊条进行多道单面焊。
1.3.7海船或甲板边板厚度大于或等于12mm的内河船,在船中0.5船长区域内,强力甲板与舷顶列板的角接缝应开坡口,一般应完全焊透。
1.3.8主机座的纵桁腹板厚度大于或等于14mm(内河船大于或等于12mm)时,纵桁腹板与水平面板的角接缝应开左右对称的K型坡口,以达到最大限度焊透。
1.3.9起重桅柱的本体焊缝均应完全焊透,本体贯穿甲板时,则与本体连接处应开双面坡口,本体根部与甲板焊接的边缘应开单面坡口,并确保焊透。
1.3.10若全焊透对接焊缝因结构原因无法进行封底焊时,经验船师同意,允许加固定垫板进行对接焊,此种接头的坡口形式及装配间隙应保证其在衬垫上能完全焊透。
2.焊缝的焊接规格和表面质量检验
焊缝的焊接规格是指对焊缝的型式与尺寸的规定。焊接的型式有对接焊缝、角接焊缝、搭接焊缝与塞焊。其中角接焊缝型式中还分别有双面填角焊、双面全焊透角焊、交错断续角焊、链式断续角焊与挖孔焊等。焊缝尺寸指对接焊缝的宽度、余高与侧面角。交接焊缝指焊脚尺寸或焊喉厚度、焊缝长度与焊接间距等。搭接焊缝均为周边连续角焊。长孔塞焊通常不必在孔内填满焊肉。
焊缝表面质量检验是焊缝质量检验时首先应检查的,经检查合格后再按要求抽样检查其内部质量,最后进行焊缝的密性试验。
焊缝的焊接规格与表面质量,是验船师与船东必须检验的项目,但二者的侧重点有所不同,验船师侧重检查焊接规格,它涉及船体强度,而船东侧重检查焊缝的表面质量与飞溅颗粒,它涉及以后进行涂装的涂层质量与寿命。
焊缝内部质量检验应在焊缝焊接规格尺寸与表面质量检验所发现的缺陷修补完工并复检合格后进行。
焊缝内部质量可采用射线超声波探伤或其他适当的方法,(如对焊缝表面或接近表面的内部缺陷可采用渗透探伤或磁粉探伤)进行无损探伤。焊缝射线探伤是采用照相法焊缝经射线透照后焊缝缺陷的照片底片上显现出各种特征,通过辨认和判别觉得焊缝内部缺陷的性质位置及大小,然后按经验验船师确认的有关标准评定质量等级.
焊缝超声波探伤是由探头在焊缝两侧向焊缝发出超声波束,当遇到缺陷或焊接接头底面时,就分别产生反面波束,然后根据反射信号在荧光屏上显示的脉冲波形来判断缺陷的性质,位置及大小按有关标准评定的焊缝质量等级 3.无损探伤检验
从事焊缝无损检测的人员必须具有有关船级社认可的《无损检测人员资格证书》方能从事与其证书相应的种类和等级的无损检测工作。
3.1 检验前的准备工作
检验员在船体分段开工建造时,应将《船体焊缝无损探伤布置图》交验船师,该图内容为反应船体左右舷的外板板缝的外板展开图与强力甲板板缝平面图,图中应包含大接缝和纵向主要构件的位置,如肋位号、纵骨号、纵桁编号、板列编号等均应标注完整,以便于检测人员寻找
船体焊缝无损探伤的数量查阅所验船舶的焊接工艺文件,探伤位置先由检验员标注于探伤布置图上,然后交验船师审阅。
经验船师认可的《船体焊缝无损探伤布置图》在船体建造过程中,验船师根据需要对无损探伤数量和位置做局部更改。此图检验员应妥善保管,不得外传。
3.2检验内容与评级标准
船体焊缝无损探伤的数量和位置,根据不同船舶的入级要求,按相应的船级社建造规范由船厂技术部门编制在有关船体焊接工艺的文件中。
3.3检验主要事项
3.3.1对无损探伤评片的等级,由具有2级或2级以上资格证书的人员进行复评审核,然后出具体报告。
3.3.2被评定为不合格的焊缝,应及时进行返修,返修工艺可参阅《船体建造精度标准和偏差许可》。
3.3.3如返修后经探伤复查仍不合格,对该段焊缝中认为缺陷有可能延伸的一端或两端延伸增加检查,直至达到邻近合格的焊缝为止。
3.3.4当所有被检焊缝一次合格率低于80%时,应对重要部位的焊缝追加检查,其数量占总检查段数的10%-20%,并应对全部焊接工艺引起注意。
4.结语
不可否认,在当今船舶界,焊接质量的好坏直接影响到船舶的安全性,稳定性,经济性,美观性等。尤其是在收到金融危机冲击后,焊接质量的好坏甚至直接关系的一个船廠能否接到订单,维持自身的正常运转。本人目前在船厂从事船舶检验工作,在跟随师傅学习的过程中,深深明白检验这项艰苦而重要的工作的不易,他需要强烈的责任心和坚韧不拔的毅力。在论文方面。
参考文献:
[1]共和国海事局.《中华人民共和国船舶检验法规汇编》2001.
[2]《人民共和国海事局船舶与海上设施法宝检验技术规则》.人民交通出版社,2004.
[3]《内河船舶建造规范》.人民交通出版社.2009.
[4]《中国造船质量标准》 国防科技技术工业委员(2005).