船舶焊接毕业论文
船舶焊接毕业论文-谈船舶焊接中的常见缺陷的成因和防止措施
摘 要：船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键。本文详细介绍了船舶焊接中几种常见的缺陷原因并提出防止措施。
关键词：船舶焊接 缺陷 防止措施
船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键，是保证船舶质量的关键，是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至引起船舶沉没。据对船舶脆断事故调查表明，40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在乡镇船舶造船中，船舶的焊接质量尤为突出。在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要。因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷限制在一定范围内，以确保航行安全。
船舶焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。
一、气孔
气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，低氢型焊条焊接时，电弧过长，焊接速度过快；埋弧自动焊电压过高等，都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是：选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时，应严格控制使用范围。埋弧焊时，应选用合适的焊接工艺参数，特别是薄板自动焊，焊接速度应尽可能小些。
二、夹渣
夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时，焊丝偏离焊缝中心，也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是：正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时，应仔细观察坡口两侧熔化情况，每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。
三、咬边
焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度，而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面，从而在咬边处造成应力集中，故在重要的结构或受动载荷结构中，一般是不允许咬边存在的，或到咬边深度有所限制。防止产生咬边的办法是：选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。
四、未焊透、未熔合
焊接时，接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低，甚至引起裂纹。因此，在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的是正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净；封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。
五、焊接裂纹
焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。
焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面，呈现氧化色彩，裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低，结晶凝固最晚，凝固后的塑性和强度又极低。因此，在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开，或在凝固后不久被拉开，造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时，也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是：一要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹；二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。
焊缝金属在冷却过程或冷却以后，在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现，也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。冷裂纹产生的主要原因为：1)在焊接热循环的作用下，热区生成了淬硬组织；2)焊缝中存在有过量的扩散氢，且具有浓集的条件；3)接头承受有较大的拘束应力。防止产生冷裂纹的措施有：1)选用低氢型焊条，减少焊缝中扩散氢的含量；2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度，谨防受潮；3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹，减少氢的来源；4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等，选择合理的焊接工艺参数和线能量，如焊前预热、焊后缓冷，采取多层多道焊接，控制一定的层间温度等；5)紧急后热处理，以去氢、消除内应力和淬硬组织回火，改善接头韧性；6)采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以减少焊接应力。
六、其他缺陷
焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。产生焊瘤的主要原因是运条不均，造成熔池温度过高，液态金属凝固缓慢下坠，因而在焊缝表面形成金属瘤。立、仰焊时，采用过大的焊接电流和弧长，也有可能出现焊瘤。产生弧坑的原因是熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣；弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。防止产生焊瘤的主要措施严格控制熔池温度，立、仰焊时，焊接电流应比平焊小10-15%，使用碱性焊条时，应采用短弧焊接，保持均匀运条。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时，焊条应作短时间停留或作几次环形运条。
有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的，因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正，特别是对于内部气孔，确认部位后，风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷，并使其形成相应坡口，然后再进行焊补；对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同样的清除缺陷，然后按规定进行焊补。对于裂纹，应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度，然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时，应先在裂纹两端钻止裂孔，防止裂纹延长。钻孔时采用8～12mm钻头，深度应大于裂纹深度2～3mm。用碳弧气刨消除裂纹时，应先从裂纹两端进行刨削，直至裂纹消除，然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷，都应使其形成相应坡口，按规定进行焊补。
对焊缝缺陷进行修正时应注意：1)缺陷补焊时，宜采用小电流、不摆动、多层多道焊，禁止用过大的电流补焊；2)对刚性大的结构进行补焊时，除第一层和最后一层焊道外，均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开；3)对要求预热的材质，对工作环境气温低于0℃时，应采取相应的预热措施；4)对要求进行热处理的焊件，应在热处理前进行缺陷修正；5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷，用手工电弧焊焊补时，应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成，不允许中途停顿。预热温度和层间温度，均应保持在60℃以上。6)焊缝缺陷的消除的焊补，不允许在带压和背水情况下进行；7)修正过的焊缝，应按原焊缝的探伤要求重新检查，若再次发现超过允许限值的缺陷，应重新修正，直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。
如果要其它的可以补充
浅谈船舶舵机在安全检查时应注意的问题论文
论文关键词: 舵机 安全 检查 问题 重点
论文摘要: 船舶舵机是船舶航行的重要设备，船舶是依靠操纵舵机来控制或改变航向。所以对船舶实施PSC或FSC安全检查时，安检人员必须对舵机进行相应设备检查或船员操作性检查，以验证设备的性能及船员的适任能力是否符合公约及有关法规的要求。本文通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机检查中易出现的问题和检查重点进行分析，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。
SOLAS公约的规定
每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时，不会导致另一装置不能工作。
所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件，应设置安全阀。
主操舵装置和舵杆应具有足够强度，并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶；舵杆直径超过12OMM，其主操舵装置应为动力操作，能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35。转至另一舷35。，并于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35。转至另一舷3O。。
辅助操舵装置应具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶，并能于紧急时迅速投入工作；舵杆直径超过230MM，其主操舵装置应为动力操作，能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者)，在不超过60s内将舵自一舷15。转至另一舷15。。
主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动；能从驾驶室某一位置投人工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时，应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。
应按下列要求设操舵装置的控制装置：对于主操舵装置，在驾驶室和舵机舱；对于位于舵机舱的辅助操舵装置，如系动力操纵，也应能在驾驶室进行操作，并应独立于主操舵装置的控制系统。
能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求：如系电动者，应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电，或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电；应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置；系统能从驾驶室某一位置投人工作；当控制系统的电源供应发生故障时，应在驾驶室发出听觉和视觉报警；应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。
驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。
舵角位置应：当主操舵装置系动力操纵时，在驾驶室显示。舵角指示应独立于操舵装置控制系统；能在舵机舱内辨认出来。
液压操纵的操舵装置应设有下列设施：每个液体贮存器设低位警报器，以便确切和尽早地指示液体泄漏。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警；当主操舵装置要求动力操纵时，设置一个固定储存柜，其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液。储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液，并应设有液位指示器。
舵机舱应：易于到达，并尽可能与机器处所分开；且有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。
ISM规则的规定
作为SOLAS公约第Ⅸ章的内容列入强制性要求。
ISM1O船舶和设备的维护
10．1公司应当制定程序，保证船舶及设备按照有关规定和标准以及公司可能制定的任何附加要求进行维护。
10．2为满足这些要求，公司应当保证：按照适当的间隔期进行检查；任何不符合规定的情况及可能的原因得到报告；采取适当的纠正措施；保存这些活动的记录。
10_3公司应当制定有关程序，以便标识那些会因突发性运行故障而导致险情的设备和技术系统，并提供具体措施，以提高这些设备和系统的可靠性。这些措施应当包括对备用装置及设备或非连续使用的技术系统的定期测试。
10．4第10．2条所述的检查和第10．3条所提及的措施应当纳人船舶的日常操作性维护。
检查时应注意的问题
1．外观检查中应注意的问题
一是大致观察舵机问的情况，即舵机系统的外观是否清洁；设备是否有腐蚀、锈蚀情况出现；舵机间地板上是否有液压油；有没有按要求铺设防滑装置等。由此初步判断设备保养情况。二是检查舵机舵柱保养情况。三是检查舵机集油盘应无大量污油。
2．检查舵设备应注意的问题
首先，检查驾驶台与舵机间通话是否正常；其次，运行舵机时，驾驶员发出的舵令信号能不能输出至舵机，即舵机能否接收到舵令。来确认通信系统是否正常。 检查动力电路、配电板等电力输出是否故障，即电动机能否正常运转，两路电力线路是否都可以使用。
检查液压系统是否故障。检查液压系统密封性能是否正常。即观察有无油路泄漏或有旁通现象、是否存在主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。
试验舵机失电报警、断相报警、舵机故障报警、液压油低位报警等保护装置是否正常工作。
3．检查船员实操能力时应注意的问题
舵机间是否张贴了舵机操作程序及应急操舵须知；检查舵机运行中有无滞舵现象；核实实际舵角与驾驶台舵角指示仪是否一致；检查应急操舵系统的操作是否满足公约规定要求。
4．注意检查舵机的维护保养与应急操舵演练是否符合ISM规则和公约的要求
舵机作为船舶一个关键性设备，首先检查公司ISM体系文件中是否制定舵机的操作须知、维护保养周期，以保证舵机的操作、维护能符合强制性要求和公司附加规定制定程序、须知的要求。
查看航海日志、轮机日志及相关记录来检查船舶是否按SOLAS公约和ISM体系文件的要求，定期进行保养及实施应急舵演习和训练。
查验船舶相关责任船员是否按规定对舵机设施实施检查，发现的不符合规定情况是否依规定进行报告、调查、分析及落实预防、纠正措施。
安全检查中应掌握的重点
检查舵机的维护保养情况。按照ISM规则及公司ISM体系文件的要求，船舶舵机作为船舶的一个关键性设备，体系文件应规定相应的操作须知及维护保养周期。现场查看相关记录及航海日志和轮机日志可以了解设备是否得到有效维护、保养；操作系统与控制系统是否得到检查与试验；有关船员是否熟悉有关舵机系统的操作和控制，比如手动、自动程序转换和各种条件下的操作等。
检查应急舵的有效性。按照S0IJAS公约的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。
检查舵的运转情况。分别运行主操舵装置和辅助操舵装置来检查舵的'运转情况，来判断舵机在转舵运行过程中运转是否平稳，有无杂音及间歇性现象。主、辅助操舵装置来操作舵机时，反映是否灵敏，能够达到S0IAS公约规定的时间要求。
检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。分别在驾驶台观察舵角指示器显示的读数，与舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同或在允许偏差内。
检查舵角限位器的有效性。当舵角转动到最大角度时舵角限位器触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护液压油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。
检查舵液压系统的密封性能。舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。
检查液压油的品质。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反应，油品质会下降，达不到设备性能的要求，这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此某些船舶特别是管理不到位的方便旗船舶很少更换液压油。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。
结束语
对舵机的检查需要安检人员有较强的专业知识，除了对该船的舵机系统有比较全面的了解外，最好能熟悉该公司的ISM体系文件和舵机操作说明书。另外，在检查中可以通过与轮机员和驾驶员的交谈，来了解他们是否熟悉舵机的操作、使用；通过查看有关记录及现场检查来确认舵机的维护保养是否按规定执行。只有安检人员在各方面具备较强的素质，在实施PSC检查时才能更深入的发现问题。
