镇江焊接加工

浅析船体分段焊接检验

本文基于船体焊接质量的检验,简述了船体分段制作流程、船体焊接方法,阐述了船体分段焊接质量检验,包括:某型油船的无损探伤及焊缝表面质量检验,剖析了焊接的缺陷、预防方法及实例。

我国船舶工业迅猛发展,在造船总量、订船总吨位上都走在了世界前列。焊接是船舶建造中会频繁使用到的工艺,保证焊接质量尤为重要。焊接质量是造船厂家常抓不懈的课题,要做到船舶船体焊接质量的进一步提升,除焊工技能资质、焊接设施、焊材质量的提升外,还需涵盖焊接结构、焊接方法、工艺评定、焊接变形与缺陷控制、质量检验等质量管理工作的优化升级。

船体分段制作流程

船体分段是根据船体结构特点和建造施工工艺要求,对船体进行合理划分所形成的区段,由船体的零件、部件组成的船体局部结构是组成船体的中间产品,按部位可分为甲板分段、舷侧分段、舱壁分段、底部分段、艏艉分段。载重吨位7万吨的船体分段外板厚度约为17~18mm,材质一般为AH32~AH36。

船体分段制作的流程为:备料存放→钢材预处理→切割加工→零件集配→分段制作→分段涂装(不参与先组后涂的分段)。

船体分段焊接方法

焊接方法

船体分段焊接方法主要包括:手工电弧焊、CO2气体保护焊、双丝单面埋弧自动焊、单丝双面埋弧自动焊、气体垂直自动焊、CO2陶瓷衬垫单面焊。通常采用的自动化高效焊接方法,包括FCB法埋弧焊、单双丝埋弧焊、垂直气电焊、平角焊小车、立角焊小车、FAB法埋弧焊等,这些焊接方法具有焊接效率高,焊接质量稳定,焊缝成形美观,无需打磨等特点。

焊接基本要求

⑴船体分段图纸必须经过生产设计细化,焊接形式评定,技术交底。

⑵焊接的钢板在下料切割前,应进行矫平、清洁等预加工处理。

⑶焊接前必须彻底清除焊接缝边缘范围内的水分、油污、锈蚀、氧化铁等影响焊接质量的杂物。

⑷非低氢型焊条严禁使用在船体焊缝及受力的重要舾装件焊缝上,低氢型焊条在使用前必须进行烘干处理,烘焙温度为350~400℃,烘焙时间为1~2h,并放入恒温箱中贮存待用。

⑸当进行对接缝焊接时,焊缝起始端与末端(自由端)须安装引、熄弧板。

⑹一般强度钢的定位焊长度不小于30mm,高强度钢的定位焊长度不小于50mm;定位焊高度不允许超过坡口深度或正式焊脚尺寸的1/2,定位焊两端要与板材光顺过渡,不允许存在尖角等影响后续焊接,定位焊间距300~350mm。

⑺对于铸钢件的焊接,要注意预热、层间温度的控制以及焊后保温,还要进行焊前坡口、焊接过程焊接参数等相关的记录。

⑻雨天情况下,焊接过程中被焊接构件以及焊接材料和焊接设备要有充分有效的保护,以防止风雨、潮湿和冷空气的影响,必要时可根据情况要求烘干和停工;严禁带水焊接。

船体分段焊接质量检验

焊接检验方法

船体分段焊接质量控制的措施主要有:焊工技能培训、等级持证施焊、焊接工艺纪律的严格执行、焊接过程监控、焊材质量保证、焊机的定置定期维护管理、质量实名制的落实、精度管理与高效焊接自动焊的推广应用,自互检、终检、巡检工作的开展,验船师、船东的监督检验,确保船体的强度和密性,检验方法包括无损检验和破坏检验,具体方法如表1所示。

表1 焊接无损检验和破坏检验方法

某型油船的无损探伤检验情况

⑴依据中国船级社《材料与焊接规范》(2018综合文本)及相关的经验确定的船体无损探伤位置数量大致如下。

1)船中0.6L范围内强力甲板和外板X射线探伤检测数量n计算式为:

L-沿夏季载重水线,由艏柱前缘量至后缘的长度(m);

n-船中0.6L范围内的无损检测点(个);

k-船中0.6L范围内板列的平均宽度(m);

i-船中0.6L范围内的纵、横向对接焊缝交叉处的总数;

MT-船中0.6L范围内的横向对接焊缝的总长(m);

ML-船中0.6L范围内的分段合拢的纵向对接焊缝的总长(m)。

如:某型船外板的左右舷横缝、纵缝、交叉缝的射线探伤数量为45。

2)每一射线拍片的有效长度应不小于300mm,如果在焊缝交叉位置拍片,底片的长度方向应平行于横向对接焊缝方向。

3)艉柱铸钢件与外板对接焊缝需作100%超声波检测+磁粉检测。

4)埋弧自动焊缝的起始端与终止端都需要做500毫米的超声波检测或者磁粉检测。

5)舭龙骨端部的普通角焊缝100%做磁粉检测,对接接头100%做磁粉检测或射线检测。

6)艏侧推管与外板的连接处全焊透焊缝100%超声波检测+磁粉检测。

7)船中0.6L范围内强力甲板,船底板上开孔尺寸超过300毫米的补强件或管道贯穿处焊缝需做100%超声波检测或者磁粉检测。

8)船体外板与艉轴架连接处的深熔焊焊缝100%做磁粉检测。

9)按结构的重要性和受力大小,开展随机无损探伤的抽查活动。

⑵某型油船的无损探伤检验情况

某型油船的船体分段建造中,船体焊接质量指标为:X光拍片一次合格率要求大于等于92%。

建造中,船体分段的X光拍片一次合格率数据都大于92%,质量指标达标。

某型油船的焊缝表面质量检验

⑴焊缝表面质量检验要求。

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焊渣,药皮等遮盖焊缝缺陷和影响焊缝检验的物体。

4)船体外板、强力甲板和舱口围板等重要部位的对接焊缝,咬边深度d允许值为:

当板厚t≤6mm时,d≤0.3mm,局部d≤0.5mm;

当板厚t>6mm时,d≤0.5mm,局部d≤0.8mm。

其他部位的对接焊缝及角接焊缝的咬边深度d允许值为:

当板厚t≤6mm时,d≤0.5mm;

当板厚t>6mm时,d≤0.8mm;

5)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。

6)普通角焊缝,1m长范围内允许存在2个气孔,气孔的最大允许直径:

当构件的板厚t≤10mm时,为1mm;

当构件的板厚t>10mm时,为1.5mm。

7)在船体的外板、强力甲板正面、上层建筑外板、甲板室外围壁等露天的焊缝及其周围,飞溅颗料应全部去除干净。

8)其他内部焊缝在100mm长度两侧,飞溅应不多于5个,飞溅颗粒直径不得大于1.5mm。

9)焊缝余高应符合图纸和工艺要求,在图纸和工艺规定的焊缝余高基础上不能大于3mm或小于2mm。

10)船体外板及构件焊缝应保持图纸和工艺规定的宽度,直线度。

11)船体外板及构件焊缝区域应检查平整度,相关标准参照CB/T 34000-2016《中国造船质量标准》。

12)对上建,机舱湿区角焊缝应采用连续焊。

13)船体舱室水密构件的焊缝应注意堵漏工艺(止漏焊段或止漏孔)。

14)注意构件焊缝的包角焊,水密壁及强力构件的焊接。

15)检验员应对焊接过程实施巡检,监督和指正焊工的操作程序。

⑵某型油船的分段焊缝表面质量检验情况

某型油船船体分段制作完毕后,工厂船体检验人员、验船师、船东,对分段焊缝表面质量、装配、完整性等焊接质量的检验结论为合格。

焊接缺陷、预防方法及实例

焊接缺陷及预防方法

焊接的缺陷主要有:焊接气孔、焊接存在的夹渣、焊接中存在的咬边现象、焊接时存在未焊透现象、焊接裂纹等,滋生原因及预防方法如表2所示。

表2 焊接缺陷及预防方法

表3 焊接施工质量缺陷实例

焊接缺陷实例

在焊接施工过程中,常见质量问题如表3所示。缺陷出现后,焊接施工人员都及时的采取返工返修的方式予以纠正,报验合格。

结论

船体分段焊接检验的合格基于焊接施工质量的控制,为保证船体焊接的质量,需对焊工、焊接设施、焊材、工艺执行等方面予以强化质量管理,推行高效焊接技术,并辅以分段焊缝表面质量、装配、完整性等焊接质量的外观、内部探伤检验,焊接的缺陷预防及处置,才能有效的保证船体分段焊接质量,报验合格。

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