有关船舶焊接质量检验的探讨

[摘要]在如今的造船工业里，船体建造也逐渐从铆接，过渡到焊接，造船的方法也逐渐从“整体建造法”，发展到“分段建造法”。相比于铆接，焊接具有操作简便、成本低等优点，同时可以较好的减轻船体质量，船体密封性也比较好等，真是这些技术优势推动了造船技术飞速发展，满足需求巨大的航海事业。在焊接实践中，它是透过加热、添加一些填充材料，并结合一些加压环境，进而达到原子间有效聚合，从而形成永久性的接头上的连接方法。文章立足专业理论，结合焊接具体实践，探讨焊接检验的一些问题。

[关键词]造船业；焊接；船体密封性；技术优势；航海事业

中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）02-088-02

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，并且在焊接过程中，焊接环境、焊接设备、焊接工艺参数等都会对焊后组织产生影响，从而最终影响焊接接头的强度、韧性等各种力学性能。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。

一、焊接的检验

（一）焊缝的焊前检验

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：部件装配定位焊后；板列拼板定位焊后；组件装配定位焊后；型材端头拼接定位焊后；胎架上拼板定位焊后；分段制造定位焊后；分段安装定位焊后。

一般采用工人自控、专职检验员巡视，分段制造定位焊后应由检验员检验，分段安装定位焊后通常应提交验船师、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。

（二）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缝坡口形状的准确性。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。

二、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。

（一）检验前的准备工作

检验员检验前应阅读所验分段工作图与焊接工艺文件，了解各种焊缝所在钢材的牌号，应选用的焊条牌号及焊接规格。检验员必须关心下列船体构件施焊时是否采用了低氢焊条：船体分段的环形对接缝；船体大接缝处的纵桁材对接处（仅指海船）；具有较大刚度的构件，如首框架、尾框架、尾轴架等，及其与外板和船体骨架的接缝（仅指海船）；桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩、拖钩架等与其相连接的构件的焊缝；功率不小于220kW的主机基座及其相连接的构件；碳当量大于0.41%的钢材或高强度刚的焊接。

（二）检验内容、精度标准与检验方法

对接焊缝余高下限不得低于钢板表面，上限不得超过下列值：当板厚t≤10mm时，为3.5mm；当板厚t>10mm时，为4.5mm。

角焊缝的焊脚尺寸K必须大于或等于0.9K。K为规定的焊脚尺寸。断续焊缝的每段焊缝的有效长度不得小于图样规定的长度要求。包角焊焊缝检验：凡构件的角焊缝在遇到构件切口处及构件的末端，均应有良好的包角焊。包角焊缝的双面连续角焊缝长度见注意事项第二条，焊脚尺寸不得小于设计焊脚尺寸。包角焊缝不应有脱焊，未填满的弧坑等焊接缺陷。

（三）检验过程中所需注意事项

必须注意中国船级社《钢质海船入级与建造规范》规定的船体结构下列部位应采用双面连续角焊缝。风雨密甲板和上层建筑壁边界的角焊缝，包括舱口围板、升降口和其他开口处；液体舱、水密舱室的周界；机座和机器支承结构的连接处；尾尖舱内所有结构（包括舱壁扶墙材）的角焊缝；装载化学品和食用液体货舱的所有角焊缝；液舱内所有的搭接焊缝；船首0.25L区域内，主要、次要构件与船底板连接处的所有角焊缝；中桁材与平板龙骨的连接角焊缝；厨房、冷冻库、配膳室、盥洗室、浴室、厕所和蓄电池室等处的周界角焊缝；船体所有主要、次要构件端部与板材连接的角焊缝和肘板端部与板材连接的搭接焊缝；其他特殊结构、在高强度钢板上安装附件和连接件时的角焊缝应特殊考虑。

当船体构件采用断续角焊缝时，对下列部位的规定长度内应采用双面连续角焊缝：凡焊缝长度在300mm以内者；肘板趾端应不小于连续骨材的高度，且不小于75mm；桁材、肋板、强横梁、强肋骨的端部应不小于腹板高度；纵骨切断处端部削斜时，不小于1个肋距；骨材端部削斜时，应不小于削斜长度；骨材端部以焊接固定时，应不小于骨材高度；各种构件的切口、切角、开孔（流水孔、透气孔等）的两端，应按下述规定：当板厚t>12mm时，长度≮75mm，当板厚t≤12mm时，长度术50mm；各种构件对接缝的两侧，长度不小于75mm；构件上堵漏孔至密性舱壁的角焊缝；甲板机械下构件的角焊缝。

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，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。焊缝射线探伤由于直观性壁超声波强，又便于底片保存备查。

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厂能否接到订单，维持自身的正常运转。

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