船舶制造过程中的焊接及维修维护研究

李鹏 徐凡 兰敏东 黄帅鹏 王华

摘  要：焊接技术好坏对于船舶的稳定性以及承载力的影响巨大，后期的船体的维修维护工作则是对于船舶结构是否稳定的检查，以此保证船舶的安全性以及使用寿命。基于此，本文从船舶制造中的焊接技术以及焊接维修的角度出发，对船舶的焊接维修维护工作进行研究探讨。

关键词：船舶制造;焊接;维修维护

前言：

船舶的制造过程中，焊接技术是整体制造工程中最为重要的组成部分，而且焊接的成本占据近一半的船舶整体制造成本。在焊接工艺也在不断进步提升，船体的维修工作则是在船体制造完成后需要进行日常维护的，针对这两种工作对于船舶的制造进行探讨研究。

1.船舶制造中的焊接技术以及焊接维修

1.1船舶制造的焊接工艺

船舶制造的原材料最为常见的就是船用钢板，主要是因为该材料的抗腐蚀性较强而且重量较轻，不仅可以减少船身重量提升船舶的安全稳定性，还可以增加船的行驶速度，当船在海上行驶期间。船用钢板的导热性与膨胀率都比钢材要好，但也导致材料较容易产生较大的变形。现代焊接工艺对比段铸造技术的发展较为落后，但在进行焊接工作时，焊接的产品较于其他技术中的产品零件更轻。焊机结构主要是由钢材、铝、铝合金组成的，而其中钢材占据近一半的整体结构。焊接密封性较好，尤其适合钢结构的船舶[1]。

1.2焊接咬边以及维修

当船体的木材部位出现凹槽类缺陷时，就说明焊接出现了咬边的现象。这种现象的发生会导致木材的有效截面减少，在进行焊接操作时缺陷的位置较为集中以致出现断裂情况。而咬边产生的原因就是焊接工作的操作存在问题或者是数据参数选择有误。当船体的零件的焊接出现咬边的现象，船体的强度就会明显的降低，对于船舶的运转设备产生潜在的威胁。在焊接过程中对于咬边现象的控制工作需要进行三个方面的预防，第一点就是焊接操作中不允许倒切的现象发生，防止受到更大的影响;第二点就是在焊接操作前对于数据参数做好计算;最后一点就是在焊接材料时对于焊条的弧度角度严格把控，保障焊接技术的良好效果。

1.3焊接缝隙夹渣以及维修

在进行焊接操作时会在焊缝中出现残留废渣的情况就是，焊缝夹渣。这种现象的发生会导致焊缝的韧性减少，长期使用就会导致裂缝的出现，最终导致焊缝裂开的发生。尽管夹渣的存在无法避免，但可以通过焊接工艺对于焊渣的产生进行控制。导致夹渣出现的主要原因焊接技术的控制水平不足，在进行焊接的过程中电流太小，导致焊接过程中大量夹渣的产生，还可能是焊接速度过快以及多层焊接时各层清理不干净造成的。尽量从对坡口尺寸的合理设置、对焊接电流大小的控制以及焊接速度的控制，这三个方面进行控制以避免夹渣的大量产生[2]。

1.4焊缝气孔以及维修

在实际焊接过程中，凝结时由于气泡并未从熔池内溢出，或者在进行焊接前，焊接人员没有将边缘上的杂物锈迹以及水分清除干净，进而导致焊接作业完成后出现焊缝气孔问题。当使用低氢焊条进行焊接时，未控制焊接速度或者埋弧电压超过既定限值等因素均会促使焊接期间产生大小不一的焊缝气孔。焊缝气孔这一问题的出现，将对焊缝金属自身抗拉与抗弯强度造成极大的危害影响，当气孔在焊缝中存在的数量高于技术标准要求时，将无法再使用该焊缝金属，造成资源浪费。

针对焊缝气孔维修，焊接作业开展前，焊接人员应将焊缝边缘所附着的锈迹、油污以及水分等完全清理，保证焊缝边缘整洁性;严格按照技术标准要求对焊接材料进行预处理，结合实际情况选择合适的焊接工艺，同时在焊接过程中加强对焊接速度、焊接电流的把控，进而有效避免焊缝内出现气孔。

1.5焊接裂缝以及维修

热裂纹、冷裂纹是目前船舶制造中焊接环节较为常见的焊接缺陷问题，结晶时，焊接金属表面产生裂纹，由液体状态向固体状态转变，即为热裂纹，待焊接作业结束后，可以明显看到焊接裂纹，焊接熔池中有熔点较低的杂质存在，进而促使出现热裂纹情况，在此情况影响下，固化后的新结晶自身可塑性、强度无法达到规定标准。冷裂纹则是处于冷却状态下的焊缝，受到热应力作用影响而出现焊接裂缝，冷裂纹在焊接作业完成后出现的时间不确定。

针对焊接裂缝维修，为了有效防止热裂纹或者冷裂纹情况出现，焊接人员应在完成焊接作业后，立即对焊接件进行保温或者加热处理，根据现场具体情况，对焊接件的表面是否存在焊接裂缝进行检查，若存在裂纹情况，对其及时修复;同时在焊接过程中，加强对焊接温度的把控，并提升工艺操作规范性，从而降低焊接裂纹情况出现概率。

2.船体的维护工作

2.1船舶的计划维护工作

由于工作环境、工作强度等方面差异性，船舶在执行完任务后，所产生的故障问题也各不相同，根据常见故障类型，制定针对性维修计划，既能提升维修工作效率，又能精准定位故障所在位置，减少故障诊断耗时。例如，针对日常维护，当进行航程到达维护时，运维人员需要检查各类零部件是否存在严重磨损，并对关键设备的运行情况进行检测，严格按照日常维护规定要求进行操作，避免出现某个部位被遗漏检修问题。针对船体大修，制定详细的维护计划，立足船舶安全要求，并查看船体小修记录，在此基础上进一步深入检查，及时发现潜在船体缺陷，规避缺陷部位重复维护，从根本上保障船体维护工作质量，同时达到减少不必要维护成本投入的控制效果。另外，将每次计划维护工作情况进行记录，并归档保存，为后续开展船舶维护工作提供参考依据。

2.2船舶维护的范围

在满足船体日常维护要求的前提下，结合具体情况，明确船体维修范围，其目的减少后期维护成本，保证船体日常维修工作效率和质量，短时间内快速解决船体缺陷问题。针对基本维修工作，应包括废旧零件更换、船体内外部表面锈迹去除以及检查辅助机械设备等;针对大修工作，应包括支撑船体运行的所有机械设备、机电设备的故障检查与功能调试，及时发现潜在故障隐患，确保船舶运行安全。

2.3制造中使用耐腐蚀材料减少维护工程

船体可以正常稳定运行与船舶制造过程中做好防腐工作有着必然联系，为了有效降低腐蚀作用对船体的危害影响，在实际船舶制造过程中，应重视对耐腐蚀材料的使用，提升船体结构耐腐蚀性。以船体动力系统为例，冷却水管、消防管等均是动力系统主要构成部件，内部所流动的液体具有高流量、流速快等特点，被长期内部水压作用影响的管道，在受到物理碰撞时，极易破坏船体结构，进而出现腐蚀问题。基于此，针对高流量管道，建议选用由不锈钢材质制成的管道，既能进一步增强管道水压承载能力，又能提升管道耐腐蝕性，有效减少后期维护工作开展频率同时，也能起到降低船舶制造成本投入的作用。

结论：综上所述，船舶制造过程中的焊接技术以及对于船体的维护维修工作，对于船舶的使用寿命起着非常重要的影响。经过上文分析可得，通过对船舶的焊接工艺以及焊接维修;船体的日常维护;计划维护;维护范围以及维护材料的选取进行研究。以此，延长船舶使用年限。

参考文献：

[1]高远芬.船舶制造过程中的焊接及维修维护[J].船舶物资与市场，2021，29（06）：67-68.DOI：10.

[2]汤俊.船舶制造过程中的焊接及维修维护措施探讨[J].船舶物资与市场，2020（12）：41-42.DOI：10.

作者简介：

李鹏（1986年11月—），男，汉族，宁夏人，本科毕业，中级工程师，研究方向：船舶修造。15A0E3DE-89BD-4769-8613-3B612B0331FE