船舶焊接检验方法

【摘 要】船体具有足够强度是船舶安全航行、正常营运的基础.在建造检验中,结构焊接又是船体建造中最重要又最难控制的一个环节.本文从船舶焊接检验的内容和程序进行了分析,并提出了科学合理的船舶焊接检验方法.

【关 键 词】焊接；焊接检验方法；船体建造

0引言

较早以前船舶建造中,船体结构应用的主要是铆接结构.但随着造船工艺不断地发展,船体构件的连接,几乎全部采用了焊接.由于船舶结构的复杂性及多样性,其构件的连接数量大,种类多.焊接质量的高低直接影响了船舶修造的质量与安全,作为验船人员来说,对船舶焊接的检验必须高度重视.船舶焊接检验主要可分为以下几方面内容：焊接材料的检验、焊接工艺的认可、焊接人员资格的确认及监督、船体结构的焊接、重要机件的焊接、各类管系的焊接.下面主要介绍作为检验人员如何根据要求,在修造船中做好焊接检验.焊接中的焊缝则是检验的关键,焊缝的检验包含内容较多,包括焊缝的焊前检验、焊缝的焊接规格和表面质量检验、焊缝内部质量检验.

1焊缝的焊前检验

焊缝的焊前检验为焊接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.验船人员要查阅部件、平面与曲面分段、立体分段的接缝装配精度及定位焊要求,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验船体的不同部位采用何种焊接方法及相应的焊接坡口形状,以便检验员能掌握处于不同部位的接缝坡口形状的准确性.《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、错边以及内部构架的连接等,均应经验船师检查合格后才允许进行施焊”.对此,验船师应在施焊前先预检,检验时要带好焊缝量规与短钢尺.检验中应注意,焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油污、杂物及车间底漆应予清除,并保持清洁和干燥；一般强度船体结构钢如施焊环境温度低于或等于-5℃时,应采取焊前预热措施；对高强度钢、铸钢和锻钢船体结构件的焊接应查阅所验船舶的有关工艺文件,严格执行焊接引弧、定位焊要求、焊前预热及焊后保温或热处理等措施,并满足船规要求；船体分段大接缝的间隙与坡口形状应符合船舶检验部门认可的焊接工艺规程规定,以确保焊缝能完全焊透；对于两块板材以夹角小于50°相交而形成的角焊缝,若小于50°狭窄处的角焊难以焊接,则另一面的有焊缝坡口必须大于45°,如坡口角度不足,应刨削之,且焊接时应用小直径焊条进行多道单面焊；海船或甲板边板厚度大于或等于12mm的内河船,在船中0.5船长区域内,强力甲板与舷顶列板的角接缝应开坡口,一般应完全焊透.主机座的纵桁腹板厚度大于或等于14mm（内河船大于或等于12mm）时,纵桁腹板与水平面板的角接缝应开左右对称的K形坡口,以达到最大限度焊透；起重桅（柱）的本体焊缝均应完全焊透,本体贯穿甲板时,则与本体连接处应开双面坡口,本体根部与甲板焊接的边缘应开单面坡口,并确保焊透；若全焊透对接焊缝因结构原因无法进行封底焊时,验船师同意,允许加固定垫板进行对接焊,此种接头的坡口型式及装配间隙应保证其在衬垫上能完全焊透.

2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.焊缝的形式有对接焊缝、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.角接焊缝指焊脚尺寸或焊喉厚度、焊缝长度与焊缝间距等.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.

检验内容、精度标准与检验方法：1）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.2）角焊缝的焊脚尺寸K必须大于或等于0.9K0,K0为规定的焊脚尺寸.3）断续焊缝的每段焊缝的有效长度不得小于规定的长度要求.4）包角焊焊缝检验：①凡构件的角焊缝的遇到构件切口处及构件的未端,均应有良好的包角焊.②包角焊焊脚尺寸不得小于设计焊脚尺寸.③包角焊缝不应有脱焊,未填满的弧坑等焊接缺陷.5）焊缝外形检验：①焊缝外形应均匀,焊道与焊道、焊道与基体金属之间应平缓地过渡,不得有截面的突然变化.②对接焊缝焊道宽度差,在100mm范围内不得大于5mm.③焊道表面凹凸,在焊道长度25mm范围内,高低差不得大于2mm.④多道多层焊表面重叠焊缝相交处下凹深度,不得大于1.5mm.6）焊缝表面质量检验：①焊缝不得存在表面裂纹、烧穿、未熔合、夹渣和未填满的弧坑等.②焊缝表面不允许有高于2mm的淌挂的焊瘤.③焊缝表面不允许存在由于熔化金属淌到焊缝以外未熔化的基体金属上的满溢.④船体外板、强力甲板和舱口围板等重要部位以及要求水密的焊缝不允许有表面气孔.⑤在船体的外板、强力甲板正面、上层建筑外板、甲板室壁等暴露的焊缝及其周围,飞溅颗料应全部去除干净.

3焊缝内部质量检验

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.焊缝的内部质量可采用射线探伤、超声探伤或其它适当方法（如对焊缝表面或接近于表面的内部缺陷,可用渗透探伤或磁粉探伤）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,焊缝缺陷在照相底片上显现出各种特征,通过辨认和判别决定缝内部缺陷的性质、位置及大小,然后按经验船师确认的有关标准评定焊缝的质量等级.焊缝超声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,就分别产生反射波束,然后根据反射讯号在荧光屏上显示的脉搏冲波形来判别缺陷的性质、位置及大小,按有关标准评定焊缝的质量等级.焊缝射线探伤由于直观性比超声探伤强,又便于底片保存备查,因此它是焊缝内部质量检验的主要检验方法,广泛应用于外板板缝及纵向主要构件的对接焊缝检验.超声探伤对面积性的缺陷如裂纹、未焊透等的显示比射线探伤敏感,主要用于自动焊缝和角焊缝,例如用于舷顶列板与强力甲板边板的角焊缝的检验.另外水压、气压、煤油试验（实际上也是渗透探伤一种）也可作为一种内部焊缝质量检验的手段.煤油试验是在船体检查面上涂以煤油,利用煤油的渗透作用检查是否渗漏的试验.其试验方法及注意事项,大体介绍如下：

1）在检查面的焊缝上先涂白垩粉水溶液,其宽度小于40mm,干燥后进行试验.

2）在检查面焊缝的反面涂上足够的煤油,在试验过程中焊缝表面应保持煤油薄层.

3）合格标准.在达到规定持续时间后,检查焊缝表面上的白垩粉表面,应无渗出的煤油斑迹,即为合格.

焊接的质量是船舶结构强度的重要保证,在焊接过程中,运用科学的检验方法,才能发现问题,解决问题,更好的提高焊接的质量,确保建造的船舶满足要求,为我国船舶工业发展做出更大的贡献.

【参考文献】

[1]中华人民共和国海事局,编.船舶与海上设施法定检验技术规则[M].北京：人民交通出版社,2011.

[2]中国船级社.材料与焊接规范[M].北京：人民交通出版社,2006.

[3]中国船级社.船舶焊接检验指南[M].北京：人民交通出版社,2008.

[4]陆俊岫.船舶建造质量检验[M].哈尔滨工程大学出版社,1995.

[责任编辑：陈双芹]

作者简介：蒋学亮（1980―）,男,陕西杨凌人,江西省港航管理局景德镇分局,验船师、船舶检验工程师,主要从事船舶检验.

贺晓峰（1982―）,男,陕西渭南人,江西省港航管理局宜春分局,验船师、船舶检验工程师,主要从事船舶检验.