论文部分内容阅读
摘 要:自我国建国以来,对于船舶的自主制造技术的研究和开发工作就在不断进行,而到了2012年时我国开始研究自主航母建造技术,也就是辽宁号的建造,这给我国的船舶焊接技术提出了严峻的挑战。船舶焊接是保证船体质量和安全性的重要环节,而无损检测则是能够对潜在的焊接问题进行查找,并且不会对船舶焊接部位造成损伤,成为了现代船舶焊接检测技术当中运用最为广泛的。本文即是对无损检测在船舶焊接工作中的实际运用进行探讨,阐述了船舶无损检测的具体部位,并列举目前常用的无损船舶焊接检测技术,以期能为相关工作提供参考。
关键词:船舶焊接;无损检测;检测位置;检测技术;运用
随着现代科技的不断进步,我国的海上商路、海上国防等工作也得到了发展,使得对船舶制造业相关技术的要求也越来越高,也就导致无损检测技术被更广泛地应用在我国船舶焊接检测工作中。这种技术不仅能够对结构复杂的船体焊接工作进行检测,同时还不会对焊接部分或船体造成损伤,节约了制造成本。
一、船舶无损检测技术的检测对象
在对船舶焊接进行检测的过程中,其一般是根据船体的特点进行分类,而无损检测技术也是基于这一理论基础上,因此其能够检测的对象主要分为船舶结构和船舶管道系统。
(一)船舶结构无损检测
(1)船体
船舶的船体结构被分为主要构件和次要构建,其中主要构件是指船体的主船身构件,其包括龙骨、肋骨、侧舷、甲板、船底桁材、侧壁桁材等;而次要构建主要是包括舱壁的扶持骨材、组合型肋骨骨材、横梁骨材等。这些船舶结构的的焊接技术主要是采用对接缝焊接、角焊接、搭接缝焊接以及塞缝焊接等。
(2)船舵
船舵是一个船舶的主要方向控制系统,其能够与动力系统相配合,使得船舶能够按照人工或自动调节的方向进行航行。船舵构建一般是由固定构件、船舵杆、船舵叶等结构构成,船舵位于船体尾部主螺旋桨的正后方,根据船舵数量的不同可以将其分为单舵和双舵。由于船舵部件需要长时间浸泡在水当中,恶劣的环境加上维修的困难性,使得在焊接时要求较高,必须要保证船舵的使用寿命。一般情况下对船舵进行检修是在停泊入港后全部拆卸下后进行。
(3)螺旋桨
螺旋桨是整个船舶最为重要的动力系统,其主要是用过反作用力来推动船只行进。在正常工作时,螺旋桨的转动会产生一个向后的作用力,将水向船尾方向推动,而此时船舶本身就会受到一个向前的反作用力产生了推进的效果。同时,调节螺旋桨的旋转方向还能够控制船舶前进或倒退,一般螺旋桨的桨叶按照数量分为三叶、四叶、五叶以及六叶,根据船舶需要的推进力的不同对其进行选择,桨叶在焊接过程中,其间距也有着严格的规定,主要是为了提高船舶的动力。
(二)船舶管道系统
船舶的管道系统主要是船体内部的各类管道,包括排水管道、通气管道、电力输送管道等。可以将船舶的管道系统当做是船舶内部的血液循环系统,能够为船舶的整体协调性提供辅助,配合控制系统完成船舶的各项工作。
二、无损检测技术在船舶焊接工作中的应用
在现代无损检测技术下,不仅能够检测出船舶本身所存在的缺陷,还能够对缺陷进行具体的评价,包括缺损形状、大小、分布、位置、缺陷种类等,同时还能够对焊接材料本身的物理性质、温度、应力、耐力、厚度等具体数据进行测量。
(一)外观直接检测
焊接工作质量的好坏从焊接部位的外观上就能够进行初步的检测,而这种方法也是焊接缺陷检测方法当中应用最简便的。在检查过程中,主要是对焊接缝表面肉眼可见的缺陷进行查找,包括焊接尺寸、焊接缝平整度等,如果在肉眼无法观察的情况下可以利用放大镜进行观察,并配合角尺、水平仪等对其平整度进行检测。
(二)渗透检测技术
在焊接过程中,由于焊滴的飞溅很容易导致焊接表面发生凹陷、气泡等情况,因此必须对其进行检测,可以利用渗透检测方法,这种技术也是无损检测技术当中操作最简便的方法之一。利用荧光涂料或染料,将其涂于需要检测的焊接部位。如果焊接缝上存在一定的缺陷,渗透液必然会进入到缺陷当中,在祛除焊接缝表面的荧光涂料时就能够明显发现其上具有残留。利用特殊光源对荧光涂料进行现影就能够观察到焊接缝上缺陷的具体位置和形状。而如果焊接缝没有缺陷,则其表面不会存在过多的荧光物质残留。这种方法原理简单,对检测人员技术要求较低,同时灵活性较大,但是对于潜在缺陷和非开口型缺陷则检测效果较差。
在实际运用过程中可以分为三种方法,其一是煤油白粉法,这种检测方法是应用时间最长的,主要原理是利用煤油作为渗透剂,利用石灰或白垩粉作为显像剂,在检测过程中,首先将检测焊接部位彻底清理,将煤油涂抹于焊接缝处,涂抹面积根据焊接面积而定。待静止半小时后,煤油就可以充分深入到焊接缺陷当中,将零件表面擦干,并将白粉涂于焊接缝处,之后轻敲零件,这样做是为了将煤油当中所裹挟的污渍、铁锈等从白粉当中显现出来,这样就能够看清零件的焊接缺陷。但是这种方法不够精确,只能够进行大致检测。
其二是着色深伤技术,主要是对焊接缝当中深度较大的缺陷进行检测,该技术下应用的渗透液含有红色染料,色彩对比性较大,并且具有着极强的渗透性,无腐蚀性。在渗透之后可以利用氧化锌等白色粉末晶体作为显像剂,能够清晰检测出深层的缺陷。但是这种技术对于渗透时间的要求较高,如果渗透液渗透时间过程,就会导致渗透液堆积于深层缺陷内部,延长清洗时间,并且很难清洗干净。因此,在实际运用时对于铝镁合金材料的渗透时间应控制在15分钟内、钢材则应控制在0.5-1小时、塑料、玻璃等非金属材料的时间应控制在0.5小时。
其三是荧光探伤,这种技术是借助于荧光渗透液在紫外线下显影的特点来实现的。该方法的渗透液当中含有大量的荧光物质,对于选择的荧光物质要求较高,必须是亮度高、渗透性好、化学性质稳定以及易于清洗的物质,并且不能够具有腐蚀性。在目前实际运用的荧光渗透液当中的荧光物质是干燥后的氧化酶,其不仅具有高感光性,并且渗透时间仅为20分钟,在紫外灯下能够清晰检测到。但这种方法在检测时需要在暗室当中进行,并且人体在长期紫外灯照射下会产生损伤。
(三)内部缺陷的检测
内部缺陷在检测过程中较为困难,不能够用直观的方法进行。因此,可以将超声检测技术运用在船舶焊接无损检测工作当中。超声波一般指的就是频率在两万赫兹以上的音波,这种音波具有着传播性强、穿透性强以及方向性强等特点,在不均匀的介质当中就会造成散射情况,同时还可以在任何弹性介质当中传播。利用超声成像技术能够有效提高对内部焊接缺损的检测效果,并对缺损具体位置进行显示。
结语:
无损检测技术能够有效提高船舶焊接的工作质量,并且降低整体成本,确保船舶制造进度,对船体伤害较小。
参考文献
[1]张燕宏,李志远.焊接结构件焊缝缺陷的无损检测技术研究[J].机电产品开发与创新,2013,10(02):27-29.
[2]梁伟,张来斌,等.声发射检测技术在管道泄漏信号识别中的应用[J].科学技术与工程,2012,07(08):39-41.
[3]白艳,邢涛.焊接结构超声TOFD法的研究现状及展望[J].森林工程,2010,12(05):112-113.
[4]龚光平.焊缝超声检测在船舶中的应用[J].科技与企业,2013,11(13):189-190.
[5]季肖枫,顾娜.船舶焊接超声检测[J].科技风,2012,15(20):1024-1025.
关键词:船舶焊接;无损检测;检测位置;检测技术;运用
随着现代科技的不断进步,我国的海上商路、海上国防等工作也得到了发展,使得对船舶制造业相关技术的要求也越来越高,也就导致无损检测技术被更广泛地应用在我国船舶焊接检测工作中。这种技术不仅能够对结构复杂的船体焊接工作进行检测,同时还不会对焊接部分或船体造成损伤,节约了制造成本。
一、船舶无损检测技术的检测对象
在对船舶焊接进行检测的过程中,其一般是根据船体的特点进行分类,而无损检测技术也是基于这一理论基础上,因此其能够检测的对象主要分为船舶结构和船舶管道系统。
(一)船舶结构无损检测
(1)船体
船舶的船体结构被分为主要构件和次要构建,其中主要构件是指船体的主船身构件,其包括龙骨、肋骨、侧舷、甲板、船底桁材、侧壁桁材等;而次要构建主要是包括舱壁的扶持骨材、组合型肋骨骨材、横梁骨材等。这些船舶结构的的焊接技术主要是采用对接缝焊接、角焊接、搭接缝焊接以及塞缝焊接等。
(2)船舵
船舵是一个船舶的主要方向控制系统,其能够与动力系统相配合,使得船舶能够按照人工或自动调节的方向进行航行。船舵构建一般是由固定构件、船舵杆、船舵叶等结构构成,船舵位于船体尾部主螺旋桨的正后方,根据船舵数量的不同可以将其分为单舵和双舵。由于船舵部件需要长时间浸泡在水当中,恶劣的环境加上维修的困难性,使得在焊接时要求较高,必须要保证船舵的使用寿命。一般情况下对船舵进行检修是在停泊入港后全部拆卸下后进行。
(3)螺旋桨
螺旋桨是整个船舶最为重要的动力系统,其主要是用过反作用力来推动船只行进。在正常工作时,螺旋桨的转动会产生一个向后的作用力,将水向船尾方向推动,而此时船舶本身就会受到一个向前的反作用力产生了推进的效果。同时,调节螺旋桨的旋转方向还能够控制船舶前进或倒退,一般螺旋桨的桨叶按照数量分为三叶、四叶、五叶以及六叶,根据船舶需要的推进力的不同对其进行选择,桨叶在焊接过程中,其间距也有着严格的规定,主要是为了提高船舶的动力。
(二)船舶管道系统
船舶的管道系统主要是船体内部的各类管道,包括排水管道、通气管道、电力输送管道等。可以将船舶的管道系统当做是船舶内部的血液循环系统,能够为船舶的整体协调性提供辅助,配合控制系统完成船舶的各项工作。
二、无损检测技术在船舶焊接工作中的应用
在现代无损检测技术下,不仅能够检测出船舶本身所存在的缺陷,还能够对缺陷进行具体的评价,包括缺损形状、大小、分布、位置、缺陷种类等,同时还能够对焊接材料本身的物理性质、温度、应力、耐力、厚度等具体数据进行测量。
(一)外观直接检测
焊接工作质量的好坏从焊接部位的外观上就能够进行初步的检测,而这种方法也是焊接缺陷检测方法当中应用最简便的。在检查过程中,主要是对焊接缝表面肉眼可见的缺陷进行查找,包括焊接尺寸、焊接缝平整度等,如果在肉眼无法观察的情况下可以利用放大镜进行观察,并配合角尺、水平仪等对其平整度进行检测。
(二)渗透检测技术
在焊接过程中,由于焊滴的飞溅很容易导致焊接表面发生凹陷、气泡等情况,因此必须对其进行检测,可以利用渗透检测方法,这种技术也是无损检测技术当中操作最简便的方法之一。利用荧光涂料或染料,将其涂于需要检测的焊接部位。如果焊接缝上存在一定的缺陷,渗透液必然会进入到缺陷当中,在祛除焊接缝表面的荧光涂料时就能够明显发现其上具有残留。利用特殊光源对荧光涂料进行现影就能够观察到焊接缝上缺陷的具体位置和形状。而如果焊接缝没有缺陷,则其表面不会存在过多的荧光物质残留。这种方法原理简单,对检测人员技术要求较低,同时灵活性较大,但是对于潜在缺陷和非开口型缺陷则检测效果较差。
在实际运用过程中可以分为三种方法,其一是煤油白粉法,这种检测方法是应用时间最长的,主要原理是利用煤油作为渗透剂,利用石灰或白垩粉作为显像剂,在检测过程中,首先将检测焊接部位彻底清理,将煤油涂抹于焊接缝处,涂抹面积根据焊接面积而定。待静止半小时后,煤油就可以充分深入到焊接缺陷当中,将零件表面擦干,并将白粉涂于焊接缝处,之后轻敲零件,这样做是为了将煤油当中所裹挟的污渍、铁锈等从白粉当中显现出来,这样就能够看清零件的焊接缺陷。但是这种方法不够精确,只能够进行大致检测。
其二是着色深伤技术,主要是对焊接缝当中深度较大的缺陷进行检测,该技术下应用的渗透液含有红色染料,色彩对比性较大,并且具有着极强的渗透性,无腐蚀性。在渗透之后可以利用氧化锌等白色粉末晶体作为显像剂,能够清晰检测出深层的缺陷。但是这种技术对于渗透时间的要求较高,如果渗透液渗透时间过程,就会导致渗透液堆积于深层缺陷内部,延长清洗时间,并且很难清洗干净。因此,在实际运用时对于铝镁合金材料的渗透时间应控制在15分钟内、钢材则应控制在0.5-1小时、塑料、玻璃等非金属材料的时间应控制在0.5小时。
其三是荧光探伤,这种技术是借助于荧光渗透液在紫外线下显影的特点来实现的。该方法的渗透液当中含有大量的荧光物质,对于选择的荧光物质要求较高,必须是亮度高、渗透性好、化学性质稳定以及易于清洗的物质,并且不能够具有腐蚀性。在目前实际运用的荧光渗透液当中的荧光物质是干燥后的氧化酶,其不仅具有高感光性,并且渗透时间仅为20分钟,在紫外灯下能够清晰检测到。但这种方法在检测时需要在暗室当中进行,并且人体在长期紫外灯照射下会产生损伤。
(三)内部缺陷的检测
内部缺陷在检测过程中较为困难,不能够用直观的方法进行。因此,可以将超声检测技术运用在船舶焊接无损检测工作当中。超声波一般指的就是频率在两万赫兹以上的音波,这种音波具有着传播性强、穿透性强以及方向性强等特点,在不均匀的介质当中就会造成散射情况,同时还可以在任何弹性介质当中传播。利用超声成像技术能够有效提高对内部焊接缺损的检测效果,并对缺损具体位置进行显示。
结语:
无损检测技术能够有效提高船舶焊接的工作质量,并且降低整体成本,确保船舶制造进度,对船体伤害较小。
参考文献
[1]张燕宏,李志远.焊接结构件焊缝缺陷的无损检测技术研究[J].机电产品开发与创新,2013,10(02):27-29.
[2]梁伟,张来斌,等.声发射检测技术在管道泄漏信号识别中的应用[J].科学技术与工程,2012,07(08):39-41.
[3]白艳,邢涛.焊接结构超声TOFD法的研究现状及展望[J].森林工程,2010,12(05):112-113.
[4]龚光平.焊缝超声检测在船舶中的应用[J].科技与企业,2013,11(13):189-190.
[5]季肖枫,顾娜.船舶焊接超声检测[J].科技风,2012,15(20):1024-1025.