船舶钢结构焊接常见的问题及控制策略杨化冰

船舶钢结构焊接常见的问题及控制策略杨化冰

杨化冰1孙幸见2

1.身份证号码：41122419710424XXXX河南省4500002.身份证号码：41132919880317XXXX河南省450000

摘要：船舶工业对于我国经济的促进有着十分显著的作用，所以船舶的建造质量也由此得到了社会所关注。对于船舶来说，其中的钢结构在船舶中的占比十分显著，而且钢结构的焊接质量将直接影响船舶今后的使用质量。为了提高船舶的建造质量，船舶制造单位应用对钢结构焊接常见的问题进行仔细分析，并采取有效的策略来降低焊接问题出现的概率，本文也将对此进行详尽叙述，以供参考。

关键词：船舶工程；钢结构焊接；问题；控制；策略

引言：近年来，由于我国注重对于海洋资源的开发，所以也由此推动了我国船舶工业的发展。其中，在船舶建造过程中，钢结构的焊接工程强度较为巨大，而且一旦有问题在钢结构焊接过程中出现，则势必会对船舶的使用质量造成影响，并且也会因此限制我国船舶工业的发展。所以，针对现阶段存在较多的钢结构焊接问题，船舶制造企业要对此进行有针对性的分析，并制定科学、合理的策略来提高船舶钢结构的焊接质量，对促进我国船舶建造水平的提升有着积极的意义。

一、船舶钢结构焊接中常见的问题

如焊接问题在焊接船舶钢结构中出现，则严重为害船舶的建造质量，并且对我国船舶建造水平的提升有着严重的影响。因此，下面将对船舶钢结构焊接中常见的问题进行一一分析。

1、焊接变形问题

一般来说，在船舶钢结构焊接过程中，有可能出现以下几种变形问题。

1.1侧弯变形

在焊接钢结构时，由于内外部多种因素的共同作用，将会导致钢结构出现侧向弯曲。其中，在焊接开始前，焊接人员没有对操作平台的水平程度进行检测，将会导致某一个方向的作用力在焊接阶段形成，致使钢结构在焊接过程中出现侧向应力，导致测完变形问题的出现。

1.2扭曲变形

对于钢结构的扭曲变形来说，其多发生在钢结构的节点位置。其中，在焊接时，对于节点位置的缝隙控制不合理，将会导致节点位置的焊接严密度与标准要求存在偏差，影响钢结构在焊接后的强度与刚度，尽管对钢结构设置了一定的加固措施，但是由于结构整体平整度不符合既定要求，则由此导致扭曲现象在焊接期间的出现。

1.3局部变形

之所以会导致钢结构出现局部变形，主要与焊接人员的操作水平以及钢结构所存在的客观原因有关。对于钢结构来说，由于其中含有一定含量的杂质，例如，磷、硫等杂质，导致自身可焊性大幅度降低，所以导致钢结构的化学组成、晶体结构等在焊接过程中发生剧烈的改变，从而导致内应力在钢结构中形成，进而导致钢结构出现不同程度的形变。另外，在焊接时，焊接人员的操作与规范要求存在偏差，则同样也会导致局部变形问题的出现，从而影响整个钢结构的焊接质量。

2、焊接焊缝存在的问题

焊缝的问题可以归纳为以下几种类型，即：

2.1焊缝大小存在偏差

在焊接钢结构时，如没有合理的控制电流大小，则将会导致焊缝尺寸与要求存在偏离，从而导致整个焊接质量受到影响。

2.2气孔

如焊缝中存在气孔，将会极大的影响钢结构的刚度与强度。所以在焊接过程中，焊接要尽量选择在不会引发气孔出现的环境之中。另外，如焊接时周边存在较大的湿度，或者焊接未按要求进行处理，再或者未按要求设置相应的焊缝防护措施，均会导致气孔在焊缝周边出现。

2.3裂纹

在焊接时，如果焊条的质量未给予严格的控制，或者焊接点的设置过少，并且在焊接前未对钢结构构件进行预热，则将会导致裂纹在焊接接缝位置出现，极大的影响钢结构的焊接质量，为船舶今后的使用埋下安全隐患。

2.4夹渣

在制造钢结构部件时，通常为了增强其性能，需要向其中掺加一些合金元素，但是钢结构中同样也存在一些杂质，导致钢结构在焊接时，钢结构中杂质与构件反应形成合金产物，由此导致夹渣在钢结构焊接过程中形成，影响钢结构的焊接质量。

2.5焊瘤

由于焊接的温度较高，则在高温作用下，钢结构熔化所形成的金属液便会滴落到与之临近的构件表面，并形成一定规格的瘤状物，从而导致焊瘤的形成。之所以会导致焊瘤的出现，主要与焊接人员的专业技能水平以及两被焊件之间的缝隙是否过大有关。

二、船舶钢结构焊接中常见病害的控制策略

1、侧弯扭曲的控制

为了避免测完扭曲病害的出现，则要求焊接人员在开始焊接作业前，充分的做好相应的准备工作，确保焊接平台始终处于水平状态。此外，在运输钢结构构件时，也要指派专人对运输全过程进行监管，保证所运输的钢结构构件均处于受力均匀的环境下，避免侧向应力在钢结构构件内部形成。另外，假如侧弯扭曲问题已经在钢结构中形成，则相关人员可通过三角加热方法来缓解构件的形变程度，同时使用千斤顶来对构件的侧向扭曲进行纠正。最后，如上述手段均不奏效，则可考虑将构件之间的连接通过加热的方式来予以接触，随后使用二次焊接操作来避免侧弯扭曲问题的出现。

2、局部変形的控制

为了从根本上杜绝局部变形问题的出现，则在进行钢结构构件的选择过程中，则需要确保相关结构的刚度存在较为平缓的缓冲，而且构件之间的刚度差异不可过大。另外，在焊接过程中，焊缝的布置要尽可能靠近构件轴线，由此来最大限度的减少正应力与应变作用力，同时也有助于保证构件在焊接后的状态。与此同时，在焊接时，焊接人员的焊接顺序要与施工要求保持一致，以免局部变形问题的出现。假如局部形变问题已经出现，则焊接人员要对形变构件进行矫正，待其与焊接要求相一致后，方可允许其开展接下来的操作。

3、焊缝缺陷的控制

船舶钢结构构件在焊接中因为焊缝设置不合理产生的变形，应该从源头上入手解决，重新设计焊缝的大小、位置和焊接角度。另外，焊接人员也要根据焊接过程中出现的不同情况及时调整运条的焊接速度和操作角度，保证焊接质量符合要求。对于船舶钢结构在焊接中因为焊缝问题出现的各种缺陷，可以采用下列控制措施。

3.1裂纹的控制

裂纹产生的一个重要原因是钢结构中的杂质元素硫与铁结合形成硫化铁气体，所以在钢结构构件要严格控制杂质元素的含量。硫元素在构件中要少于0.045%，磷元素在构件中要少于0.055%，这些主要杂质的控制能够有效减少钢结构构件的裂纹产生。同时也要注意焊条的情况，使其保持干燥无油无水。

3.2气孔的控制

进行焊接的截面两部分要保持干净；焊条和焊剂的处理应该按照规定仔细执行；焊接时用的电流也要控制其大小，同时，焊弧的选择也应该按照相应的规则进行选择。

3.3焊瘤的控制

选择焊接弧长比焊条直径小的焊接方法，可以尽可能减少焊瘤的产生；焊接电流的控制和焊接角度的正确选择也能减少焊瘤产生的可能性。

3.4夹渣的控制

杂质的析出主要是因为焊接截面的处理不当，及时处理焊接截面，对于夹渣现象比较严重的部位，可以通过使用气弧处理，随后进行第二次焊接。

三、结语

由此可见，随着我国经济发展速度的加快，我国越来越重视海洋资源的开发力度，所以也因此为船舶工业的发展打下了坚固的基础，在制造船舶时，其中的钢结构焊接是尤为重要的，并且将会直接影响船舶今后使用的可靠性与安全性。因此，船舶制造企业要对钢结构焊接期间常出现的问题进行细致分析，并以此来制定有针对性的控制策略，降低焊接问题在钢结构焊接过程中出现的概率，对提高我国船舶制造业的生产建造水平有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]楼晓丹，李相波，程旭东，黄国胜，邢路阔.海洋工程钢结构焊缝腐蚀与防护研究进展[J].焊接技术.2016（11）

[2]徐锡鹏.船舶钢结构焊接中常见病害成因分析及控制措施探讨[J].科技风.2015（18）

[3]叶中振.刍议船舶钢结构焊接中的常见问题与控制措施[J].电子世界.2014（12）