船用舱口盖焊接质量控制论文

浅谈船用舱口盖焊接质量的控制

摘要：舱口盖的焊接质量与焊接设备、焊材工艺流程、操制作技术水平等因素有着密切的联系。本文介绍了焊接电源、焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊接层数、焊条类形、焊条直径等工艺因素对舱口盖焊接质量的影响和造成的相关缺陷。对焊接质量差所引起的一系列问题及造成质量差的原因进行一些探讨，提出了相应的防止措施，以解决舱盖焊接的缺陷。

关键词：舱口盖焊接质量原因措施

0 引言

船用舱口盖是货舱甲板开口的关闭装置。它肩负着密封舱口，保护货物和部分支撑平台的作用。舱盖本体多为大型钢结构，舱盖的强度和密性，影响到船舶的安全性。船用舱口盖的现场工艺主要以焊接工艺为主，焊接工艺的选择，直接影响舱口盖质量及船舶质量与安全。

1 船用舱口盖现场施工中的焊接缺陷

1.1 几何尺寸与焊缝形状的偏差：几何尺寸偏差指的是，焊缝余高不正确，角焊焊脚尺寸不正确，焊缝宽度不均匀、太宽或太窄。焊缝形状的偏差指的是，焊缝外表高低不平和焊纹粗劣不均匀。这样焊缝既不美观，而且容易产生应力集又影响焊缝的强度。

1.2 焊缝内部结构上的缺陷：气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、熔合度差、咬边、焊瘤、弧坑等。结构件上一旦产生这些缺陷，焊缝的有效面积就降低，接头的力学性能也降低。

1.3 性质上的缺陷：理化性能不能满足焊件的使用要求的缺陷。物理性能主要是指材料力学上的宏观性能，如拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）、弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。化学性能，是指金属所含化学成分和抗腐蚀的能力。

2 焊接缺陷所引起的问题

2.1 增加消耗，降低产品结构的质量和使用寿命。施工中，如果出现严重的焊接缺陷，而需要返工，这必然增人力、物资、材料的消耗，影响工期等。

2.2 舱盖焊接缺陷的出现，会严重影响安全生产，甚至发生事故。舱口盖的焊接生产，如果产生严重缺陷，想补焊是非常困难的。当整个结构件受到各种交变载荷的作用，就会在焊缝的缺陷处产生产生应力集中，加之焊缝实际有效面积的减小，焊缝处实际承载大于理论承载，接头的强度降低，降低产品的使用寿命，如果焊缝断裂，将会酿成严重的事故。

3 舱盖焊接质量的分析

3.1 焊接电源的影响焊接电源是焊接施工过程中的重要因素。若焊接电源性能不好，将无法保证焊件的质量。焊接电源的考量指标：主要是焊机的引弧性能和焊接时电弧的稳定性能。

通常情况下，采用直流电源焊接要比交流电源焊接的电弧稳定、柔顺，而且飞溅也会少些，但是电弧磁偏吹要严重些。低氢型焊条采用直流弧焊电源反接法（反接比正接的焊接电弧稳定）就能有效地解决电弧稳定性差的因素。薄板的焊接，也采用直流弧焊电源反

接，这样引弧比较容易，电弧稳定。

3.2 工艺因素的影响

3.2.1 焊接电流正确选择焊接电流，能有效的保证焊接的质量。选择大电流，焊接速度快，生产率高；选择过大的焊接电流，会增加熔透深度，出现咬边、焊穿，焊接金属飞溅量大，而且加剧工件的变形；焊接接头的组织还会由于过热而发生变化，有增大气孔倾向。立焊操作时电流过大，熔池难以控制，易形成焊瘤。焊接电流过小，电弧不稳定，熔透深度小，易出现未焊透、熔合不好、夹渣、脱节等缺陷。

焊接电流的选择，应根据板件的厚度、接头的形式、焊接的位置、焊接的层数、焊条的类形以及焊条直径和焊接经验等因素综合考虑。不同的焊条有一个合适的焊接电流选择范围，施工中可参考有关焊接资料介绍的方法进行选择。

3.2.2 焊接速度焊接速度直接影响生产效率和焊接质量。只有合理选择焊接速度才能保证焊接的质量。施工中，既要保证焊件焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝几何尺寸符合设计要求。焊速过快，熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成形也不好。焊速过慢，高温时间长，热影响区范围增加，焊接接头的晶粒会变粗，由此产生，机械性能降低，焊件的变形量增大，还会出现夹渣等现象。

3.2.3 电弧电压电弧电压主要由电弧长度决定的。电弧长度大，电弧电压高，电弧长度短，电弧电压小。电弧过长，空气中的

氧、氮等有害气体容易侵入，对熔化的金属保护性差，焊缝容易产生气孔，焊缝的机械性能降低。弧长过短，容易粘条，电弧对溶池的表面压力会加大，不利于溶池的搅拌，溶池中气体及溶渣难以上浮，而引起气孔、夹渣等缺陷的产生。

3.2.4 焊接层数的选择焊接层数的选择，主要根据焊件厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙等来确定。对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢进行多层焊时，每层厚度不能过大，过大会影响焊缝金属的塑性，焊接熔渣容易倒流，产生夹渣和未熔合等缺陷。但每层焊接厚度也不易过小，过小容易造成焊缝两侧熔合不良。

3.2.5 焊条类型及焊条直径的选择焊缝金属的性能主要由焊

条和焊件金属相互熔化来决定。因此，焊条类形选择影响着焊缝质量。焊条直径的选择除了对生产率有影响外，还会影响焊接质量。焊条直径不仅仅根据焊件的厚度选择：同时还要根据接头形式、施焊位置和焊接层数进行选择。在相同板厚的条件下，平焊选用的焊条直径比其他位置焊接大一些。多层焊中，焊接第一层时选用小直径焊条，以后各层可以根据焊件的厚度选用较大的焊条。t形接头、搭接接头都选用较大直径的焊条。

3.3 操作因素在焊接生产过程中，操作人员的熟练程度，焊前对工件上油、锈、水分的清理，焊条焊前的烘干处理等等。

4 舱盖焊接缺陷的预防措施

4.1 做好焊前准备工作焊前应对焊机进行调试，检查焊机的引弧性能和焊接稳定性能。将工件加工成y形的坡口，坡口的钝边为

0.5～1.0mm，将坡口边缘20mm以内的地方，用磨光机打磨，露出金属光泽，确保表面无铁锈、油污等。对于结构要求高的焊接，选用碱性焊条，多层焊中的打底焊接选择直径小一点的焊条（一般选直径3.2mm的焊条），中间层和盖面层可选用稍大直径的焊条（一般是4mm的焊条），焊条用前要检查，主要是检查药皮是否开裂和偏心，偏心度超标的焊条不得使用。焊前要对所需要用的焊条进行烘干、保温处理，一次加温的焊条数量不宜过多，因为焊条不能反复烘干，反复烘干的次数一般不超过三次。施工过程中将焊条放在保温筒内，随用随取，焊条在炉外停留时间也不得超过4h。

4.2 焊接操作选择合适的工艺参数。工艺参数选择通常包括：电源的选择及焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等选择。

焊接电流的选择，要考虑焊条直径、药皮类型、工件厚度、接头类型、焊接位置、焊道层次、焊接经验等。但主要由焊条直径、焊接位置、焊道层次来决定。保证所选择的电流不易造成咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷。

焊接过程中电弧的控制。尽量选择短弧焊接，立焊、仰焊的电弧要比平焊短，主要才能，保证熔滴平稳过渡，防止熔化金属下滴。电弧长短与焊条的关系是，碱性焊条的焊接电弧要比酸性焊条弧长短些。

焊接速度的选择。运条不宜过慢，避免高温停留的时间过长，但焊速也不宜过快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷。焊接速度直