◆摘? 要:近年來,社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步,促進海洋工程開發(fā)規(guī)模逐漸擴大?,F(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)?;?、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)進行分析,并提出幾點焊接質(zhì)量控制措施,希望能夠為專業(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)備受矚目的一個新領(lǐng)域,其設(shè)施制造水平高低已經(jīng)成為衡量一個國家創(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用后,在受到外力作用的情況下需要具備較強的抗裂性,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。雖然這種鋼材強度較高,但塑性較差,如果速度冷卻較低,會導(dǎo)致其強度降低,塑性提高。只有保證冷卻速度處于兩個極端的平衡點,才能夠同時滿足材料強度、耐性和塑性需求。這也意味著,鋼材焊接需要控制好輸入熱,保證其達到理想平衡點。
為了保證焊接效果,需要注意以下幾個問題: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)量進行試驗。
(二)復(fù)雜節(jié)點焊接技術(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)被廣泛運用到海洋工程制造中,并且大多采用高強度低合金鋼材。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,焊接人員需要嚴格按照工藝要求和技術(shù)規(guī)范進行焊接,同時需要保證焊接工作在實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)值計算方法,另一種為實驗驗證方法。這兩種技術(shù)在實際應(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,焊接人員需要嚴格按照設(shè)計圖紙進行焊接。所以,保證圖紙準確性和科學(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,需要焊接人員嚴格遵守。在焊接過程中,需要將焊縫范圍控制在標(biāo)準范圍內(nèi),并且在保證焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時提高焊接效率,降低焊接成本。如果焊接結(jié)構(gòu)較多,需要提前驗證焊接工藝的合理性和可行性。
第三,焊接檢驗管理,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。想要實現(xiàn)這一目標(biāo),需要管理人員做好焊接工藝全過程檢驗管理工作,即每完成一項焊接項目,就要對焊接質(zhì)量進行全面檢驗,保證質(zhì)量過關(guān)后即可展開下一項焊接工作。
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)合工程實際情況合理選擇焊接工藝,同時將焊接技術(shù)與工藝管理有機融合,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。