船舶焊接质量控制

1高等教育自学考试毕业设计（论文）题目船舶焊接质量控制专业班级船舶与海洋工程专业姓名指导教师姓名所属助学单位22012年03月24日目录引言……….........………............................................03第一章：焊接检验……...............................................041.1焊缝的焊前检验..................................................041.2检验前的准备工作...............................................051.3检验内容、精度标准与检验方法..........................071.4检验注意事项...................................................08第二章：焊缝的焊接规格和表面质量检验...................102.1检验前的准备工作............................................102.2检验内容、精度标准与检验方法......................142.3注意事项..........................................................182.4焊缝内部质量检验............................................20第三者：无损探伤检验3.1检验钱的准备工作..............................................2133.2检验内容与评级标准...........................................223.3检验主要事项......................................................23第四章：总结与感谢....................................................25第五章：参考文献........................................................26引言在现代造船工业中，焊接已经成为一种不可替代的连接形式，相对于铆接等传统连接方法，焊接体现了其成本低，现场操作性强，有效减轻结构重量，而且也能很好的满足船舶水密连接的要求。焊接在因为它的巨大4优点而成为造船工业最主要连接方法的同时，其本身存在的缺点也应引起足够重视。焊接是一种通过加热（或不加热），添加（或不添加）填充材料，同时在加压（或不加压）的情况下达到原子间结合，形成永久性接头的连接方法。针对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（油污、水、锈等）、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。就焊接质量而言可以主要从焊接工艺制定和焊接检验两个方面进行控制。本论文主要讨论的是焊接检验方面的问题。5一、焊接检验1.焊缝的焊前检验（一）概述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：1.部件装配定位焊后；2.板列拼板定位焊后；3.组件装配定位焊后；4.型材端头拼接定位焊后；5.胎架上拼板定位焊后；6.分段制造定位焊后；67.分段安装定位焊后。以上第1~5工位一般采用工人自控、专职检验员巡视，第6工位应由检验员检验，第七工位通常应提交验船师、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7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。各种焊缝的焊接坡口形状用焊缝附后标注在图样上，主要焊缝符号，见表3-26.表3-268焊缝序号示图备注123456型名称型钝边型型单边边型钝边型钝单寸脚尺注焊仅标垫板焊塞焊焊封底角焊109879注：表列1~7的符号仅表示单面焊，表示双面焊应将符号标注在指引线横线上下。表3-26中焊缝符号只表达焊接坡口的形状，在图样上标注时还需增加钝边尺寸与坡口角度，其数值根据各船厂企业标准自行制订。通常对接焊缝在图样上即使不标注焊缝符号，对于船体主要结构应完全焊透，对于次要构件应达到最大限度焊透。角接焊缝需要开坡口焊接，必需在图样上绘出详图。（三）检验内容、精度标准与检验方法（见表3-27）表3-27检验内容、精度标准与检验方法10检验内容十字接头的错位角接缝的间隙搭接缝的间隙对接缝的错边手工焊根部间隙为错位量为较薄板厚为较薄板厚为错边量次要构件主要构件主要构件次要构件标准14且且部件装配分段制造分段安装分段安装分段制造部件装配且0.10.15且部件装配分段制造分段安装精度标准允许且0.150.2且检验方法用焊缝量规与短钢尺检测为间隙为间隙为间隙11(四)检验注意事项1.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。2.一般强度船体结构钢如施焊环境温度低于或等于-5℃时，应采用焊前预热措施。3.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处理等措施，并满足船规要求。4.船体分段大接缝的间隙与坡口形状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。5.船体分段大接缝的焊缝间隙若有超差，可参阅《船体建造精度标准和偏差许可》中的方法进行修复。6.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°狭小处的角焊难以焊接，则另一面的角焊缝坡口必须大于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。7.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12口，一般应完全焊透。8.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型坡口，以达到最大限度焊透。9.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。10.若全焊透对接焊缝因结构原因无法进行封底焊时，经验船师同意，允许加固定垫板进行对接焊，此种接头的坡口形式及装配间隙应保证其在衬垫上能完全焊透。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。13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。检验员还应了解各种焊缝的型式与标注方法，中国船级社的《钢质船舶入级与建造规范》规定见表3-28，中国船舶检验局的《内河钢船建造规范》规定见表3-29.14表3-28海船规范的焊缝型式15序号角焊缝名称型式与标注方法备注124356交错断续角焊缝双面全焊透角焊缝双面深熔角焊缝双面连续角焊缝并列断续角焊缝挖孔焊用于一般结构焊件厚度1,焊喉厚度焊脚高度用于受应力较大的结构深熔焊条国产牌号为。适用于板厚板厚12的对接焊8的角接焊用于受高应力的结构断续角焊缝两端部位连续包焊焊缝长度焊缝间距焊缝节距焊缝节距焊缝间距焊缝长度断续角焊缝两端部位连续包焊孔端部周围应连续包焊16表3-29内河船规范的焊缝型式17角焊名称双双面连续角焊缝双面全焊透角焊缝双双单面连续角焊缝交错断续角焊缝并列断续角焊缝一面连续角焊缝一面断续角焊缝型式与标注方法表中：○1K—焊脚高度；l—焊缝长度；e—焊缝间距18○2交错断续角焊缝与并列断续角焊缝可替代使用。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：1、船体分段的环形对接缝；2、船体大接缝处的纵桁材对接处(仅指海船);3、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);4、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；5、功率不小于220kW的主机基座及其相连接的构件；6、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。192、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。3、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。4、包角焊焊缝检验1)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。2)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。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度，不应有截面的突然变化。2)焊缝的侧面角必须小于90°203)焊道表面凹凸，在焊道长度25mm范围内，高低差b-a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1.5mm5)对接焊缝焊道宽度差，在100mm范围内不得大于5mm6、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。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。21满溢满溢焊瘤高度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。见下图。225）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）其它部位的焊缝，1m长范围内允许存在2只气孔，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