甘肃中电建港航船舶工程有限公司 甘肃兰州 730000
摘要:社会的发展推动着各行各业不断地进步,特别是我国的船舶行业,尤其是对振兴我们海洋工业来说必不可少,钢结构作为重要的连接构件,在当前的船舶行业中应用广泛,特别是随着各种连接新材料的出现,对推动我国的整个的船舶行业起着非常关键的作用,船舶钢结构施工中,焊接是非常重要的一环,如果稍微不注意,就会影响到整个船舶结构的稳定性,基于此,本文首先对钢结构的焊接方法进行了简单的介绍,然后分析了船舶钢结构焊接中常见的病害以及成因,最后提出了几种控制方法,希望对提高今后的船舶钢结构焊接技术有所帮助。
关键词:船舶;钢结构;焊接;病害成因;控制
引言
船舶钢结构焊接技术在船舶工业中的作用不容小觑,其重要性非常小可,由于船舶常年在水中,对焊接工作可谓是又提出了更加苛刻的要求,通过本文的介绍,大家能够对焊接过程中常见的病因以及控制方法有了更为细致的了解,与此同时,也能够通过更加合理的办法进一步对船舶钢结构的的焊接工作进行优化。
1.钢结构焊接
1.1 钢结构焊接方法
当前的船舶建设过程中大部分都采用钢结构进行施工,钢结构连接中最重要的一个工作就是焊接,同时这也是钢结构应用在船舶中最重要的一个方式,在当前的钢结构安装以及制作过程中,电弧焊是最常见的焊接方式,比如说手工焊接、半自动焊接以及二氧化碳气保护焊等都是最常见的焊接方式。
1.2 工艺要点
需要注意的是,在进行船舶钢结构焊接过程中,需要关注的焊接工艺主要包含以下三个方面:一是挑选较为合适的焊接方法,因为焊接方法各不相同,但是适合船舶工程的可以说是百里挑一,不但如此,在挑选焊接方法的过程中,还要时刻注意焊接的参数以及焊接的规模大小等。另一个方面是在进行焊接的过程中需要对其进行定点焊接,焊接的位置以及焊接过程中的各项参数是需要明确指定清楚地,最重要的一点就是在进行焊接时,不管是采用哪种生产或者焊接工程,都要选择一条较为清晰地施工流程顺序,这样才能够确保生产的稳定进行。
2.船舶钢结构焊接常见病害成因
船舶钢结构在进行焊接的过程当中,由于多种因素的影响,稍有不慎,就会在焊接过程中引发病害,有关的数据表明,如果没有及时采取高效的管理手段,对焊接病害进行及时处理,就会在一定程度上对船舶的钢结构的整体性能造成重大影响,从而造成了巨大的经济损失,为了有效解决船舶钢结构焊接过程出现的病害,有关人员一定要对常见的病害进行合理分析,对出现的原因进行深刻剖析,从而为今后的病害控制工作进行有效的指导。
2.1船舶钢结构焊接变形
船舶钢结构的焊接变形是常见的焊接病害之一,因为在焊接的过程当中,由于钢材在焊接的过程中温度较高,由于热胀冷缩,刚才在高温下会出现体积膨胀的现象,从而导致钢材焊接处的接口处发生变形,在工程实际中,船舶钢结构焊接变形的方式可以分为多种,主要有横向收缩变形、纵向收缩变形、挠曲变形以及角度变形等。在进行钢结构焊接的焊接时,高温作用下的焊接钢材和未进行焊接的钢材之间出现较大的温度差异,从而在钢材内部进一步出现了焊接应力,这种应力如果超出规定的值,那么就会造成钢结构出现严重的变形,考虑到应力方向的不同,出现的收缩变形方式也不相同,主要有横向变形和纵向变形,如果出现的焊接处的纵向位置处,那么发生的就是纵向变形,相反,出现的就是横向变形。
2.2船舶钢结构焊缝缺陷
因为多种因素的共同作用,当前的船用钢结构的焊缝病相对比较严重,如果不加以解决,将会在一定程度上继续影响船用钢结构的整体质量,与此同时也会对对使用周几去产生了极其不利的影响,并增加了船体的维修工作量。船用钢结构的焊接缺陷主要包括焊缝尺寸不合适,气孔较多。为了实现对船舶钢结构焊接缺陷的科学控制,施工人员应该根据实际施工情况,对焊接裂缝出现的原因进行分析,这样才能够为其后的工作提供技术方面的指导。此外,船舶钢结构焊缝不满足设计要求的重要原因是和焊接工人的操作有关。在现场操作过程中,工作人员没有采用的施工方法不标准,从而使得钢结构焊接件的平面度满足不了施工要求,结构偏差的发生会影响整个船钢结构的焊接质量。
焊缝的产生主要是由于气泡在熔池中凝固时焊缝上的污垢所致,从而阻止了气泡完全溢出。船用钢结构焊缝出现裂纹的主要原因是焊条质量不符合要求,难以充分发挥其连接功能。夹杂物在船钢结构的焊接过程中发生。在焊接过程中,电流小,焊接速度快,导致焊缝中残留大量残余物。如果不能有效地控制焊接缺陷,将对船舶的生产质量产生很大的负面影响,这实际上将增加船舶的维修成本。为了确保船舶钢结构的稳定性,技术人员应在焊接过程中采取针对性的控制方法,汲取以往的有用经验,有效地处理焊接缺陷,并为随后的船舶生产活动制定设计方案。
3.船舶钢结构焊接中常见病害的控制方法
3.1侧弯扭曲
工作人员在进行焊接之前一定要做好充足的准备工作,这样在焊接时才能够确保焊接平台处在稳定状态,此外还需要注意的是在整个钢结构构件的运输过程中,应确保其均匀受力,不允许在钢结构构件上施加较大的单向侧向应力,因为这样的单向压缩容易造成构件损坏。如果钢结构具有横向弯曲变形,则可以在构件的弯曲侧使用三角加热以减小构件的变形。同时,可以通过千斤顶校正部件的横向变形。如果在上述方法后无法恢复部件的形状,则应考虑重新加热以消除部件之间的连接,然后再进行部件的二次焊接。
3.2局部変形
如果要从根本上解决掉局部变形带来的干扰,那么在进行焊接时,应该选择整体刚度不大的钢结构构件,这样才能够避免由于构件刚度过大而焊接不牢固。同时,由于在该范围内的法向应力和应变相对较小,并且焊接后的状态保持一定程度,因此应将焊接布置得尽可能靠近部件的轴线。在钢结构焊接过程中,应选择合理的焊接顺序。如果钢结构构件已经变形并且焊接操作困难,则在操作之前必须校正构件的形状以使其满足焊接要求。校正方法主要包括:局部小区域变形,可采用火法;当变形范围大且变形明显时,应使用千斤顶协助变形部分在火灾中恢复到原始状态。
3.3焊缝缺陷
上节内容中讨论了船舶钢结构焊接过程中出现的焊缝缺陷问题,主要原因是由于在进行焊接时,出现了钢结构构件的变形,从而对焊缝的尺寸和位置进行了设计,从而造成了坡口形式偏大以及焊接角度出现问题,要想解决焊缝问题,除了要采用机械设备提高焊接过程中的焊接精度问题,与此同时,焊接人员还应该根据焊接过程中出现的各种情况对焊接的速度以及焊接的角度进行及时调整,并严格按照焊接规范来进行焊接。
4.结语
综上所得,船舶钢结构焊接在船舶建设中发挥着重要的作用,在焊接过程中一定要确保其有着足够的强度以以及质量,不可避免的是在焊接过程中病害时有发生,有关人员要根据病害成因分析控制办法,从而更好地推动船舶行业的发展。
参考文献:
[1]胡砚明,王帅.船舶钢结构焊接中常见病害成因分析及控制探讨[J].科技创新与应用,2018(33):139-140.
[2]魏崇珍.船舶钢结构焊接中常见病害成因及控制对策分析[J].江苏科技信息,2018,35(04):37-39.
[3]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):41.
[4]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):289-290.