海洋工程焊接技術現狀分析

孫金偉

摘 要：海洋工程制造業是我國近年來重點關注的行業之一，其目前是我國高端裝備制造業的主要發展方向，也是我國海洋發展目前最重要的方向之一。在海洋工程所使用的材料的要求比較高，所以在焊接中就會面臨在其他工程中沒有遇到的問題。本文就相關內容進行了簡單介紹，首先闡述了焊材選擇以及注意事項，并對海洋工程中關鍵焊接技術進行了一定的分析研究，最后就相關技術未來的發展需求進行了簡單分析，希望通過本文可以有效地提高我國海洋工程的建設，使我國相關行業有更大的進步。

關鍵詞：海洋工程；焊接技術；焊材選擇

中圖分類號：TG44 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0075-02

焊接技術指的是通過特殊工藝，借助相關材料將不同零件連接在一起的方法。這種技術在日常生活中的應用非常廣泛。海洋工程的施工技術也是以焊接技術為主，但是我國在相關方面與發展較早的國家還有一定的差距，為這一行業的發展帶來了一定的阻礙。所以只有加快海洋工程焊接技術的提高，才能促進其進一步發展。

1 焊材選擇和注意事項

當前我國海洋工程一直在不斷地進步，工程的規模也在逐漸擴大，所以在材料的選擇上也有了更多的要求，其中最重要的就是在鋼材選擇上需要硬度大，厚度高的材料，所以在施工之前進行選材、加工工藝等環節都需要通過嚴格的控制，才能使最終工程的質量可以得到保證。因為材料的厚度較厚，在焊接中就更容易出現工藝故障，導致工程的質量會隨之降低，使工程不能達到預想的效果。而且因為海洋工程的使用條件比較特殊，會長期受到海水和風浪的侵蝕，如果在施工中就存在缺陷，在使用中就非常容易發生事故。所以在焊材選擇上需要特別注意，尤其是經過焊接之后，焊縫的低溫沖擊韌性和斷裂韌性指標需要進行重點控制。

在工程施工過程中需要考慮以下幾點：第一點是在材料選擇過程中，不能只是局限在實驗室中所獲得的測試結果，需要考慮制作單位在制作過程中的質量要求，以滿足工程要求。第二點是從建筑成本與建筑質量兩個方面進行考慮，因為海洋工程在質量上的要求較高，消耗的資金量比較大，所以在進行施工的過程中，一定要從兩個方面進行考慮，不能過于注重質量而導致浪費大量的資金，但也不可過于控制成本支出[1]。第三點是在焊接中，焊接工作會對人的皮膚產生一定的影響，所以要進行焊接工藝的優化工作，減少焊接工藝對人身體的影響。

2 海洋工程制造中關鍵焊接技術的分析研究

2.1 高強鋼焊接技術

在海洋工程所使用的鋼材多是高強鋼，這類鋼材具備較好的強度，在海洋工程中可以更好的保證工程質量。在其焊接接頭中的各項指標中，最重要的就是韌性，這一指標的含義是其在受到外力影響下抵抗開裂以及抵抗其發展的能力，是強度和塑性的雙重表現，只有具備良好韌性，才能滿足海洋工程的要求。在一些比較常見的鋼材中非常容易出現裂縫現象，因為在這些鋼材在焊接中會經過快速升溫以及快速降溫的過程，導致其焊接部位和熱影響區的性質出現變化，使其塑性和韌性都比較低。但是如果冷卻速度保持在某一合理狀態下，就可以保證其韌性和塑性都處在最佳狀態。簡而言之，在確定使用某一材料之后，對其焊接質量會產生影響的是熱輸入，要想保證焊縫的有保證必須找到這種材料的熱輸入。所以在進行海洋工程施工的過程中，必須通過實驗獲得最準確的數據。要想保證高強鋼在焊接技術還要保證以下幾個方面：第一點是焊接中各方面的選取，需要按照實際要求進行，例如焊接工藝、焊接接頭等[2]。第二點是對焊接過程的溫度需要進行合理控制。第三點是控制焊接接頭的冷裂紋。第四點是避免特殊接頭出現層狀撕裂的問題。第五點是要進行焊接接頭的斷裂韌性試驗。

2.2 鋁合金焊接技術

鋁合金因為其質量較小，而且耐腐蝕性較高，所以其在國際上已經越來越受重視。通過使用鋁合金可以將船舶的重量降低，使其性能更好?，F階段鋁合金材料已經從一些比較高端的行業應用到了一些新興行業之中。在一些相關行業發達的國家，鋁合金的使用要比我國多很多，而且焊接技術也更好[3]。我國現階段在鋁合金的焊接上與國際還有較大差距，在實際使用中的適用范圍也比較狹窄。我國很少將鋁合金應用在船舶或者其他海洋工程中，因為缺乏相關的設備，所以在施工中會受到更多的限制。

2.3 鈦合金材料的焊接技術

鈦合金在海洋工程中具有先天優勢，因其本身的耐腐蝕性和強度方面都比較好，而且對海水以及海洋大氣的腐蝕性有更好的抗性，所以非常適合使用在海洋工程中。在制造一些輕型海工裝備中經常應用鈦合金，對提高海洋裝備的性能促進海上作業的能力和安全角度有很大的優勢。對于海洋建設來說，鈦合金材料可以良好的促進其發展，所以需要先進的鈦合金焊接技術使其可以發揮更大作用。美國等國家將鈦合金應用在了航母的制造上，因為這些國家在相關焊接工藝方面比較先進，我國在上世紀也開始研究鈦合金的相關技術，現階段已經獲得了一定的成果，已經可以滿足海洋工程的一些基本應用[4]。

但是在鈦合金相關技術發展的過程中，我國還有很多方面出處在研究階段，與一些相關技術先進的國家還有很大的差距，例如怎樣在控制艦船鈦合金焊接，怎樣良好的控制氫與焊接應力等方面的研究中還沒獲得較好的成果。這一方面已經成為限制我國這一技術發展的最大難題，也是國內外技術差距的體現?，F階段我國在鈦合金焊接技術應用上的研究比較落后，使得鈦合金焊接的相關方面處在比較落后的位置[5]。

3 未來發展需求

我國與其他國家進行了很多海洋工程方面的合作，相關技術逐漸趨向成熟。從技術角度看，已經基本可以滿足我國的發展需求，但是還存在一定的問題，下面就簡單闡述在未來還需要繼續努力的方向。

首先是焊接材料方面，我國現階段在普通的焊接材料以及焊接工藝上已經可以很好地滿足需求，但是在一些比較高端的材料方面無論是技術還是材料的儲量上都不容樂觀。尤其是在鈦合金與鋁合金等在海洋工程中金屬的使用中，經常會遇到各方面的問題。其次是焊接工藝上，工藝技術還是相對落后，例如高強鋼等方面，焊接工作的效率很低。而且在高強鋼的焊接中，焊接殘余應力比較高，各種因焊接工藝出現的形變等問題對海洋工程的影響非常嚴重。最后是，我國在海洋工程焊接工藝的設備還處在落后狀態，因為沒有較好的設備作為支持，所以在焊接工藝創新上會面臨更多難題[6]。如果不能解決設備問題，就無法使焊接工藝有更大的進步。

4 結語

隨著各行業的需求，焊接技術在逐漸發展，其與越來越多的技術相結合，產生了更加先進的綜合技術，將這些技術應用在需要的行業中，促進相關行業再次進步。在海洋工程業中，我國在不斷地研究中已經找到前進的方向，只要保證相關技術可以獲得一定的突破，就可以為其發展提供動力。通過發展高效的焊接技術，將其中一些難題全面解決，可以促進這一行業的發展，使我國可以在國際上的地位可以再次提升。

參考文獻

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[3]崔銀秋，牛玉欣，田俊峰，張浩強.海洋工程自主空間信息技術應用與服務前景[J].中國港灣建設，2016，36（04）：71-76.

[4]張巧霞，許沫，王秀通，李紅，韋秦怡.重防腐涂料在海洋工程鋼結構中的研究進展[J].裝備環境工程，2015，12（04）：60-65.

[5]饒歡歡，彭本榮，劉巖，鄭苗壯.海洋工程生態損害評估與補償——以廈門杏林跨海大橋為例[J].生態學報，2015，35（16）：5467-5476.

[6]徐麗萍，毛杰，張吉阜，鄧暢光，劉敏，周克崧.表面工程技術在海洋工程裝備中的應用[J].中國材料進展，2014，33（01）：1-8+31.endprint