关于船体结构焊接质量的控制及检验措施分析

关于船体结构焊接质量的控制及检验措施分析

陈显锋  阮增  张博

中国船舶集团渤海造船有限公司   辽宁省葫芦岛市   125004

摘要：本文针对船体结构焊接质量的控制及检验措施进行了深入分析。通过对船体结构焊接工艺的概述，系统地介绍了焊接过程中的相关知识和技术要点。在探讨船体结构焊接质量控制方面，重点关注了焊接质量问题的产生原因以及如何有效地进行质量控制，从而提高焊接工艺的可靠性和稳定性。同时，结合实际案例分析，论证了采取科学有效的控制措施对提升焊接质量的重要性。

关键词：船体结构；焊接质量；控制；检验措施

引言

船体结构焊接作为船舶制造过程中至关重要的一环，直接关系到船舶的安全性、稳定性和使用寿命。随着船舶制造技术的不断发展和船舶结构设计的不断创新，船体结构焊接工艺的要求也日益提高。船体结构焊接质量的好坏直接影响到船体的整体性能，因此对船体结构焊接质量的控制和检验显得尤为重要。

1船体结构焊接类型

船体结构焊接是船舶建造中至关重要的一环，其质量直接关系到船舶的安全性和可靠性。在船体结构焊接工艺中，根据不同的要求和应用场景，可以采用多种不同类型的焊接方法。

手工电弧焊是一种最基础也是最常见的焊接方法之一。这种焊接方法操作简单，灵活性强，适用于各种规格和形状的焊接件。在船体结构焊接中，手工电弧焊常用于焊接板材、角钢等较为简单的结构部件，能够满足一些简单船体结构的焊接需求。

埋弧焊是一种效率较高、焊缝质量较好的自动化焊接方法。该方法通过在焊接过程中向焊缝区域提供焊丝和焊剂，形成熔化的电弧，从而实现焊接作业。在船体结构焊接中，埋弧焊常用于长焊缝的焊接，能够提高焊接效率和质量，保证焊缝的牢固性和密封性。

气保护焊又称为气体保护焊，是一种利用惰性气体或活性气体对焊接区域进行保护的焊接方法。这种焊接方法能够有效防止焊缝氧化、氢裂纹等缺陷的产生，提高焊接质量和效率。在船体结构焊接中，气保护焊常用于焊接不锈钢、铝合金等对氧气敏感的材料，能够保证焊接质量和表面光洁度。

激光焊是一种高能量密度焊接方法，通过激光束对焊接材料进行加热熔化，实现焊接作业。激光焊具有焊接速度快、变形小、热影响区小等优点，适用于对焊接质量和精度要求较高的船体结构部件。在船舶建造领域，激光焊常用于焊接薄板、异种材料等特殊结构，能够提高焊接质量和生产效率。

2船体结构焊接工艺流程

船体结构焊接是船舶建造过程中至关重要的一环，其质量直接影响船舶的使用寿命和安全性。本节将系统地介绍船体结构焊接工艺的具体流程，包括焊接前的准备工作、焊接过程控制和焊后处理等环节。

在船体结构焊接工艺流程中，焊接前的准备工作至关重要。在进行焊接前，首先需要对焊接工艺进行规划和设计。这包括确定焊接方法、焊接材料、焊接参数等。在确定焊接方法时，需要考虑到船体结构的材料、厚度、形状等因素，选择合适的焊接方法，如手工焊、埋弧焊、气保护焊等。同时，还需要选择合适的焊接材料，保证焊接接头的强度和耐蚀性。此外，还需要根据焊接参数表进行设定，包括焊接电流、电压、焊接速度等参数的确定，以确保焊接质量。

在实际焊接过程中，焊接过程的控制是确保焊接质量的关键。在进行焊接时，需要严格按照焊接工艺规范和技术要求进行操作，保证焊接接头的质量和稳定性。在焊接过程中，需要控制好焊接速度和焊接温度，避免出现焊接变形和裂纹等缺陷。同时，还需要注意焊接通风和防火措施，确保焊接过程安全。此外，还需要对焊缝进行质量检查，及时发现和处理焊接缺陷，确保焊接质量符合标准要求。

在焊接完成后，还需要进行焊后处理工作。焊后处理包括去毛刺、打磨、防锈等工序，以提高焊接接头的表面光洁度和耐蚀性。同时，还需要进行焊接接头的无损检测，如超声波检测、X射线检测等，确保焊接接头无缺陷，达到使用要求。此外，还需要对焊接接头进行验收和记录，建立焊接质量档案，为后续的质量追溯提供依据

3焊接质量控制方法

在船体结构焊接质量控制中，采取有效的控制方法是确保焊接质量稳定可靠的关键。本节将系统地介绍几种常用的焊接质量控制方法，包括焊接工艺参数控制、焊接人员素质管理、焊接设备维护保养等方面，以期为船体结构焊接工艺的提升提供实用指导。

焊接工艺参数控制是船体结构焊接质量控制的基础。在焊接过程中，合理设定焊接电流、电压、焊接速度等参数，能够有效地控制焊接热输入，保证焊接熔池的稳定性和均匀性。尤其对于厚板焊接而言，焊接工艺参数的控制显得尤为重要。通过精准地调整工艺参数，可以有效降低焊接变形和残余应力，提高焊缝的机械性能和耐蚀性能。

焊接人员素质管理是焊接质量控制的关键环节。焊接人员应具备扎实的焊接技术和丰富的操作经验，能够熟练掌握各类焊接工艺，灵活应对各种复杂情况。同时，焊接人员还应具备高度的责任心和严谨的工作态度，保证每一道焊缝的质量符合标准要求。定期进行焊接技能培训和考核，提升焊接人员的专业水平和素质，对提高焊接质量具有重要意义。

另外，焊接设备维护保养也是焊接质量控制的重要环节之一。焊接设备的稳定性和可靠性直接影响到焊接质量的稳定性。因此，定期对焊接设备进行维护保养，保证设备各项功能正常运行，是确保焊接质量的关键措施之一。同时，及时更换磨损严重的焊接电极、焊丝等耗材，也能有效减少焊接过程中的质量问题。

通过合理控制焊接工艺参数、加强焊接人员素质管理、定期维护焊接设备等措施，可以有效地提高船体结构焊接质量的稳定性和可靠性。这些控制方法不仅在船体结构焊接领域具有重要意义，同时也可以为其他焊接工艺的质量控制提供有益参考。在未来的研究中，还可以进一步探讨新型的焊接质量控制方法，不断完善船体结构焊接工艺，推动船舶制造行业向更高质量、更高效率的方向发展。

4发展趋势

4.1绿色环保

随着全球对环境保护意识的不断提高，船舶动力装置的绿色环保发展趋势愈发明显。为了满足国际海事组织（IMO）的环保要求，船舶行业正致力于降低动力装置的排放物，包括二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等。

4.2低排放技术

为了降低排放物，船舶行业开始广泛应用低排放技术，如废气净化装置、脱硫装置和脱硝装置等。此外，船舶动力装置正逐渐采用清洁能源，如液化天然气（LNG）和氢燃料电池等，以实现零排放。

4.3能效提升

提高能效是船舶动力装置发展的另一个重要趋势。通过采用先进的推进技术、优化船舶设计和提高动力装置的自动化程度，船舶行业正努力降低能源消耗，减少排放物。一种新的能效提升方法是利用智能船舶技术，通过实时监控和优化船舶运行参数，实现更高效的航行。这种技术可以帮助船舶船员更好地掌握船舶性能，及时调整航线和速度，从而最大限度地降低能源消耗和排放。此外，一些船舶还在尝试将可再生能源如太阳能、风能等引入船舶动力系统，以进一步提升能效和减少对传统能源的依赖。

4.4智能化

智能化技术在船舶动力装置中的应用越来越广泛，从而提高船舶的安全性、可靠性和经济性。通过智能化技术的应用，船舶的动力装置可以实现更精确的调控和监测。例如，智能化系统可以实时监测发动机运行状态和性能参数，提前发现潜在故障并进行预警，从而减少船舶因机械故障而造成的意外情况。此外，智能化技术还可以优化船舶的航行轨迹和速度控制，提高船舶的燃油利用率和航行效率，降低运营成本。

结语

船体结构焊接质量的控制和检验是船体结构建造中不可或缺的环节。只有不断加强质量管理意识，提高操作技能水平，采取科学有效的控制和检验措施，才能确保船体结构焊接质量达到标准要求，提升船舶制造质量水平。

参考文献

[1]张延昌,葛珅玮,刘昆等.基于正交设计与BP-GA算法的船体结构耐撞性能优化设计.2021

[2]张媞媞.NASA完成“猎户座”飞船乘员舱主结构焊接.2019,18-18