海洋工程制造中的關(guān)鍵焊接技術(shù)分析

◆摘? 要：近年來，社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)海洋工程開發(fā)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。現(xiàn)如今，我國已經(jīng)將海洋工程裝備制造納入長期發(fā)展戰(zhàn)略中，這不僅是構(gòu)建規(guī)模化、集群化海洋產(chǎn)業(yè)體系的有效措施，也是提高我國海洋工程國際競爭力的重要手段。而焊接技術(shù)作為海洋工程制造的重要環(huán)節(jié)，能夠直接影響海洋裝備制造水平和效率。因此，本文結(jié)合海洋工程制造中的關(guān)鍵焊接技術(shù)進(jìn)行分析，并提出幾點(diǎn)焊接質(zhì)量控制措施，希望能夠?yàn)閷I(yè)人士提供參考、借鑒。

◆關(guān)鍵詞：海洋工程;制造;焊接技術(shù);質(zhì)量管理

現(xiàn)如今，海洋工程工程開發(fā)和利用已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)備受矚目的一個(gè)新領(lǐng)域，其設(shè)施制造水平高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家創(chuàng)新能力和競爭能力的重要指標(biāo)。眾所周知，海洋工程作業(yè)環(huán)境較為惡劣，工程結(jié)構(gòu)需要長時(shí)間處于潮氣重、鹽霧濃的環(huán)境中，受海水腐蝕以及海生物侵蝕等影響，容易導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生老化、皂化等一系列問題，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)性能，降低結(jié)構(gòu)使用壽命，為了提高結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，需要做好海洋工程結(jié)構(gòu)焊接工作，從而為提高海洋工程制造奠定良好基礎(chǔ)。

一、海洋工程制造中的關(guān)鍵焊接技術(shù)

（一）高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)

結(jié)合我國海洋工程制造現(xiàn)狀來看，大多采用低合金高強(qiáng)度鋼材，這種鋼材在焊接過程中，對接頭焊接耐性有較高需求。這里說到的耐性主要指鋼材在投入運(yùn)用后，在受到外力作用的情況下需要具備較強(qiáng)的抗裂性，從而充分發(fā)揮鋼材的性能和作用。尤其在一些較為大型的海洋工程中，其焊接耐性需求會更高，所以只有不斷創(chuàng)新焊接技術(shù)，才能夠滿足工程制造需求。例如：在EQ70鋼材焊接過程中，就極其容易產(chǎn)生裂縫問題。而引發(fā)裂縫的主要原因大多由速度加熱或速度冷卻引起。雖然這種鋼材強(qiáng)度較高，但塑性較差，如果速度冷卻較低，會導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，塑性提高。只有保證冷卻速度處于兩個(gè)極端的平衡點(diǎn)，才能夠同時(shí)滿足材料強(qiáng)度、耐性和塑性需求。這也意味著，鋼材焊接需要控制好輸入熱，保證其達(dá)到理想平衡點(diǎn)。

為了保證焊接效果，需要注意以下幾個(gè)問題：第一，合理選擇焊接材料、焊接方法、焊接設(shè)備，科學(xué)合計(jì)焊接接頭。第二，控制好鋼材焊接預(yù)熱、后熱等環(huán)節(jié)的溫度變化。第三，科學(xué)把控焊接頭冷裂紋。第四，控制好鋼材T型結(jié)構(gòu)焊接厚度。第五，焊接完畢后對接頭焊接質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)。

（二）復(fù)雜節(jié)點(diǎn)焊接技術(shù)

大多數(shù)海洋工程結(jié)構(gòu)在制造過程中都采用立柱、桁架和管子組合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在焊接過程中接頭較多，尤其集中在一些主要的受力構(gòu)件上。例如：立柱與上下船體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)本身具有復(fù)雜性特征，所以對焊接技術(shù)提出較高要求。

想要提高焊接效果，需要注意以下問題：第一，嚴(yán)格遵循工藝順序安裝工程結(jié)構(gòu)。第二，重視接頭加工方法。第三，科學(xué)選擇焊接技術(shù)。第四，控制好預(yù)熱、焊后等熱處理溫度。第五，做好焊接前準(zhǔn)備工作，保證材料充足、工具性能正常、焊接人員持證上崗、焊接環(huán)境良好。第六，合理編制焊接順序。

（三）高壓管線焊接技術(shù)

現(xiàn)如今，高壓管線焊接技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到海洋工程制造中，并且大多采用高強(qiáng)度低合金鋼材。為了保證焊接質(zhì)量，首先需要規(guī)范焊接人員操作行為，保證焊接人員持證上崗。另外，在焊接過程中，焊接人員需要嚴(yán)格按照工藝要求和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行焊接，同時(shí)需要保證焊接工作在實(shí)船平臺高壓管線上展開。

（四）焊接變形以及殘余應(yīng)力控制技術(shù)

在海洋工程制造過程中，為了避免焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形或殘余應(yīng)力，需要合理采用技術(shù)進(jìn)行控制。當(dāng)前，工程制造中較為常見的焊接變形以及殘余應(yīng)力控制技術(shù)有兩種，一種為數(shù)值計(jì)算方法，另一種為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法。這兩種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中均能夠起到良好的控制效果。在此基礎(chǔ)上沒還可以采用超聲波沖擊、焊后熱處理等方式，減少焊接殘余應(yīng)力，全面提高結(jié)構(gòu)焊接水平。

二、海洋工程制造焊接質(zhì)量管理措施

第一，合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)，海洋工程結(jié)構(gòu)在焊接過程中，焊接人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行焊接。所以，保證圖紙準(zhǔn)確性和科學(xué)性，是提高焊接質(zhì)量的重要措施。在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要明確材料厚度、焊縫尺寸、焊接位置、焊縫質(zhì)量等具體要求。焊接人員應(yīng)結(jié)合焊接設(shè)計(jì)圖紙選擇焊接技術(shù)，從而提高焊接質(zhì)量。

第二，做好焊接工藝管理工作，現(xiàn)階段，我國針對海洋工程產(chǎn)品工藝焊接管理制定了一些列規(guī)章制度，需要焊接人員嚴(yán)格遵守。在焊接過程中，需要將焊縫范圍控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并且在保證焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)提高焊接效率，降低焊接成本。如果焊接結(jié)構(gòu)較多，需要提前驗(yàn)證焊接工藝的合理性和可行性。

第三，焊接檢驗(yàn)管理，為了提高海洋工程焊接質(zhì)量，就要將焊接技術(shù)與焊接管理有機(jī)結(jié)合，從根源上減少不合格焊接產(chǎn)品的產(chǎn)生，有效提高工程安全性和穩(wěn)定性。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要管理人員做好焊接工藝全過程檢驗(yàn)管理工作，即每完成一項(xiàng)焊接項(xiàng)目，就要對焊接質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)，保證質(zhì)量過關(guān)后即可展開下一項(xiàng)焊接工作。

三、結(jié)束語

綜上所述，海洋工程作業(yè)環(huán)境惡劣，氣象條件嚴(yán)酷，想要提高工程結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量，就要控制好焊接工藝，為滿足這一需求，需要焊接人員持證上崗，全面掌握焊接技術(shù)，并結(jié)合工程實(shí)際情況合理選擇焊接工藝，同時(shí)將焊接技術(shù)與工藝管理有機(jī)融合，有效提高海洋工程結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡介

張洋（1985—），男，江蘇常州人，本科，研究方向：焊接工。