海洋工程装备用焊接结构高强钢研究现状及存在问题

2018-12-06温特

商品与质量 2018年51期

温特

烟台中集来福士海洋工程有限公司山东烟台 264001

现代社会的快速发展，推动了海洋工程的整体建设和发展，海洋工程已经逐渐成为现代社会经济在发展过程中不可或缺的重要部分。虽然现阶段人们的日常生活质量和水平不断提升，但是对各种资源的需求量也在不断增加。我国很多资源、能源已经出现严重供不应求的状态，而海洋工程项目的实施，对这一现象能够起到一定的缓解性作用。由此可以看出，海洋工程在现代社会发展过程中，具有非常重要的影响和作用。在海洋工程项目的具体实施过程中，为了保证各个装备在使用时能够得到有效控制，需要保证焊接质量，避免存在质量问题而导致整个海洋工程项目受到影响。

1 海洋工程制造中关键焊接技术的分析

（1）高强钢的焊接技术。在海洋工程的装备制造过程中，低合金的高强度钢是使用最为广泛，次数也是最多的。低合金的高强度钢的韧性是影响焊接质量最为重要的一项指标，因此在海洋工程的装备制造过程中，在焊接时首先需要确保焊接接头的韧性，才能更好的开展其余工作，这也是焊接工作创新的重要前提条件。比如EQ70型钢等，在焊接工作中经常会遇到焊接裂缝的问题，存在这些原因主要是因为在焊接时候，加热的速度和冷却的速度太过于快，导致焊接金属的强度、塑形和韧性大幅降低。一旦呈现慢速的冷却速度时，焊缝金属以及热影响区的强度就会较低，塑形就会较大，韧性就会提升。当冷却速度属于两种极端情况之间的某一种合适状态，其强度、塑形和韧性就会处于一种平衡最佳的状态。也就是当材料已经确定，决定焊缝性能就是热量的输入，要想不断提升焊缝的质量，就需要采用可续合理的方式，将热量输入控制在最佳范围内，尽量寻找有效的平衡点。因此在海洋工程装备的制造过程中，必须严格遵守国际相关标准和规定，对热量的输入要进行严格控制和确定，才能提高装备的质量水平[1]。

（2）焊接人员的管理。为了保证海洋工程装备制造过程中的焊接质量得到有效把控，必须要强调焊接人员的综合素质和专业技能水平在其中的重要性。想要促使焊接质量得到有效提升，就需要对焊接人员提出更高的要求，让这些焊接人员在日常工作过程中能够有比较高的综合素质和专业能力水平。因此，要在焊接过程中，不断加强对焊接人员的管理和控制，为焊接质量提供有效保障。海洋工程装备制造过程中，大多数的焊接都是直接由焊接人员来进行操作，所以焊接人员的专业技能水平高低将会直接影响到焊接质量效果。由此可以看出，焊接人员在整个焊接质量管理中具有非常重要的作用。

（3）支撑形式对焊接变形的影响。焊接的变形起到抑制作用的就是焊接前的支撑工作，在焊接的过程中避免结构件没有一定的约束导致的变形，然而在焊前支撑，因为海洋钢结构关键阶段有很多不同的形式，一些特殊的节点在大量增加支撑的过程中，就会出现不良的现象，影响效果。针对材料的厚度，厚度大，尺寸小，然而强度很高的钢材，在进行后续热调直步骤时要采取调直的工作。板材的宽度是50mm，上下板材的厚度则是32mm，因为会受到板材整体强度和尺寸的影响，此时局部的支撑结构就起到了避免板材变形的作用，根据具体的情况进行分析，如果母材的强度很低，厚度小，尺寸小就会出现变形；如果进行焊接的过程中，针对结构的位置要加大支撑，就会导致焊接后板材将会出现波浪形，后续调整阶段也无法改变。

2 海洋工程装备制造过程中焊接质量管理

（1）焊接环境质量管理。焊接环境质量在整个海洋工程装备制造焊接质量管理过程中，同样具有非常重要的影响和作用。为了能够保证焊接质量得到有效控制，为海洋工程装备制造打下良好基础，需要加强对焊接环境的把控。在具体实施过程中，要尽可能采取有针对性的措施促使焊接环境具有理想化的条件，这样不仅能够将其进行科学合理的维系，而且还能够为焊接质量管理打下良好基础。

（2）焊接结构设计。要想确保焊接工作的质量，还要对焊接的结构采用科学合理的方法进行设计。在设计当中，要选取最优的焊接方式和焊接工艺，降低企业的生产成本。企业要对实际的生产情况进行综合考虑，要保证接头形式是采用正确的焊接方法进行，要避免最大的应力设置在焊缝上。在焊接材料以及设备的管理中，对订货、验收、复验、保管、存放、领用、发放和回收等环节严格进行把控，要在企业中建立正确的设备使用和操作流程规范，要求专门的管理人员进行科学管理和维护，才能保证整个生产过程有条有序[2]。

（3）热调直。因为构件在焊接中会出现变形就要采取热调直。针对手工热调直，就需要在加热前，在加热的区域用笔进行标识做上记号，不要再焊道外采取加热的处理。另外，焊趾到火焰顶端的位置mm是不能进行加热。在热调直的过程中，不能进行水或者水雾采取冷却的处理。在热调直的方法上，有面加热，点加热和线加热，三种形式可以针对不同形式的变形来采取调直。热调直的温度一般比较严格，针对调质钢不允许超过600℃（1100℉），针对TMCP钢不得超过580℃（1076℉），其他种类的钢种不得超过650℃（1200℉）。钢材的温度在315℃以上，此时不能进行冷却处理。一般情况下测量的温度要保持在钢材距离火焰位置75mm。