船舶螺旋桨喷涂工艺与焊接质量控制研究

【摘 要】船舶建造业是我国具有国际竞争力的一项重要产业，船舶的焊接工艺也是船舶建造的一个重要方面，本文主要介绍了船舶螺旋桨喷涂的目的和喷涂工艺方法，船舶建造的焊接工艺技术以及对航行性能及节能减排的影响。

【关键词】船舶建造；螺旋桨喷涂；焊接工艺；航行性能

0.前言

船舶建造工艺的主要任务包括建造方法、工艺流程、确保使用性能、采用先进技术以及科学管理的施工等五个方面，本文简单介绍了船舶螺旋桨喷涂的目的和喷涂工艺方法，船舶建造的焊接工艺质量控制以及对航行性能及耗油量的影响。

1.船舶螺旋桨喷涂的目的与工艺方法

船舶涂料没有统一的分类标准，一般可以按照喷涂部位分为车间底漆、防锈漆、中间层以及各种面漆。中间底漆或防锈层与金属表面直接相接触，主要是防锈防腐的作用；中间层主要是车间底漆或防锈漆和各接触面之间的粘结剂；而面漆在船舶不同的部位则有不同的功能。船舶面漆品种制定了一些国家标准，主要包括船用车间底漆、防锈漆、压载舱漆、、船壳漆、货舱漆等等。

1.1 船舶螺旋桨喷涂油漆的主要目的

螺旋桨是船舶的推进器，通常设置在船的尾部，船舶的螺旋桨一旦损害将直接影响船舶的航行性能，因此近年来有些船东要求要求对螺旋桨进行喷涂油漆，以延长螺旋桨的使用寿命，尽可能的减少海底生物对螺旋桨的损害，同时通过喷涂油漆增加了螺旋桨的光滑性，以减少船舶阻力，提高船舶航速，目前，国外也有很多船东要求船厂在新船下水前就对螺旋桨进行喷涂油漆，事实也证明如按主机功率9000HP来计算，每天可节省0.5～1吨燃油，这样对航运企业带来了较好的经济效益。

1.2 船舶螺旋桨喷涂油漆的主要工艺方法

在油漆施工前首先用高压淡水冲掉螺旋桨表面盐分，然后采用三氧化二铝对螺旋桨表面进行喷砂，经油漆代表以及船方验收合格之后对螺旋桨进行有机硅防污漆施工。

油漆施工方法有四种：刷涂法、喷涂法、滚涂法和无空气喷涂法。对于螺旋桨是使用无空气喷涂法。无空气喷涂法是用高压将涂料喷出，涂料在喷嘴处进行强制雾化，喷到螺旋桨表面后形成漆膜。使用无空气喷涂时涂料分散少、效率高且可以喷涂较厚漆膜。但是在使用无空气喷涂法时，需要使螺旋桨表面保持非常的清洁和干燥，否则将会降低油漆的附着力，在喷涂过程中，由压缩空气引起的涂料飞散及溶剂挥发很多，要注意防火。下面简单说明在喷涂过程中需要注意的问题：

喷涂前，螺旋桨表面要彻底清洁，要去除表面的一切锈迹、污垢、油迹以及盐分等一切杂质，并且要保持表面的干燥性；同时要确保施工期间螺旋桨区域相对密闭，湿度不能超过85%，喷涂工具设备最好使用新的，如旧的要根据油漆工艺要求对喷漆工具如喷嘴和喷管进行清洗以保证喷漆质量，喷漆时要用力均匀，漆膜厚度不能过厚，否则干燥后容易起皱；喷涂时不要使用过多稀释剂，稀释剂过多会使漆膜达不到规定的厚度，保护作用不能实现；每次喷涂间隔要符合技术指标，不能在上一层未干时进行下一层的喷涂，也不能时间间隔过长。

2.船舶焊接工艺控制对船体性能的影响

焊接工艺技术是船舶建造过程中的关键技术，随着我国船舶建造行业的迅速发展，焊接工艺技术也取得了巨大进步。焊接技术是随着金属的应用而出现，主要分为熔焊、钎焊和压焊三类。熔焊是在焊接过程中将工件接口加热直至熔化，然后不需进行加压而完成焊接过程的方法；为确保熔焊过程中不受大气中氮气、水蒸气等进入熔池，冷却过程中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，人们研究出了各种气体保护方法，例如：气体保护电弧焊就是用氩气、CO2隔离大气，以保护焊接时电弧和熔池率。钎焊所使用的钎焊材料是熔点比工件熔点低的金属材料，工件和钎料加热温度需高于钎料熔点且低于工件熔点，利用液态钎料将工件润湿，然后填充接口的间隙并与工件之间实现原子的相互扩散，从而完成焊接过程；压焊又叫做固态焊接，是焊接过程中在加压的条件下，焊接的两工件在固态下直接实现原子间的结合，从而完成焊接过程。

船舶焊接器材是船舶焊接工艺技术的重要物质基础，因此焊接器材应满足绿色环保、安全可靠、操作方便、维护简单、服务快捷等基本要求。在进行船体结构焊接时应遵循以下基本原则：（1）船体构造中如果同时存在对接缝和角接缝时，应该先焊对接缝后焊角接缝。（2）凡是具有对称中心的构件，在焊接时要采用对接焊法。（3）在进行船舶的整体建造过程中，平面分段或者立体分段时，焊接应从结构的中央开始，然后再向左右以及前后对称进行焊接。（4）在对船壳板和甲板的对接焊时，要先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝。（5）手工焊时，对于较长的薄板焊缝，应采用逐步退焊法、分中逐步退焊法进行焊接。（6）焊缝的接头最好不要处于纵缝的交叉处。（7）应力较大的焊缝，焊接过程不应间断，尽量连续不断的完成焊接。（8）在进行多层焊的地方，上下层之间的焊接方向应相反，各层焊缝接头之间要相互错开。除此以外还要考虑焊接过程的方便性。

在焊接过程中尽量防止各种缺陷的产生，焊缝尺寸需要符合要求，防止出现焊缝过高或过低、过宽或过窄及不平滑过渡的现象；沿焊缝的母材部位防止产生的沟槽或凹陷；焊后在焊缝中防止残留熔渣；指焊缝熄弧处防止出现低洼部分；防止熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔；防止熔池中的气泡凝固时未能逸出而残留下来产生空穴。如果焊接不当，船舶的形状尺寸与所设计的尺寸不符，因此就会影响船舶的船型系数，进一步影响船舶的航行性能。船舶的长宽比（船长与型宽的比值）影响船舶的快速性；宽度吃水比（型宽与吃水的比值），影响稳性、快速性以及航向的稳定性；型深吃水比（型深与吃水的比值）影响稳性、抗沉性及船体的内部容积；船长吃水比（船长与吃水的比值），与船的回转性有关；长深比（船长与型深的比值）与船体强度有关。

为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，需要船舶具有良好的航行性能，而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，就有可能造成结构渗漏、断裂、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，因此，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，把焊缝缺陷限制在一定范围内；同时应加大焊接工艺控制力度，严格控制焊接工艺参数，认真执行工艺规程，以焊接工艺规程约束焊接人员的行为，指导焊接全工程，以提高船体性能，确保船舶的安全航行，保障船员的人身安全。

3.结论

船舶建造焊接质量直接影响到船体的使用性能，因此必须对建造过程进行全过程跟踪，并采用先进的检测工具以确保焊接工艺的实施。

船舶螺旋桨的喷涂必须严格按照喷涂前、喷涂中以及喷涂后的要求，加强各道工序管理，严格执行工艺流程，以保证螺旋桨表面的油漆质量，提高航行性能，从而节约能源，减少碳排放量，在当今推行节能减排的时代，值得所有航运企业推广运用。

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