浅析海洋工程装备制造过程中焊接质量管理

朱晓磊

摘 要：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，尤其是海上油气资源的开发，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。

关键词：海洋工程;装备制造过程;焊接质量;管理

前言：随着我国经济的发展，社会的进步，海洋工程受到了广泛关注。在海洋工程装备制造工程中，其主要的加工制造工艺就是焊接，焊接作为至关重要的应用技术，其应用范围非常广泛，具有许多显著的优势，然而钢结构焊接中出现的变形问题却也不能完全避免。在钢结构工件焊接过程中，由于外形、尺寸、焊接位置等多种因素的影响，会出现焊件变形的问题，通过观察能够发现焊件最大形变处位于焊件宽度方向的外端。

1 海洋工程装备制造中焊接结构设计的控制措施

装备制造是海洋工程项目在建设以及实际发展过程中非常重要的一部分，装备的制造效果将会直接影响到海洋工程的建设质量。因此，需要提高对装备制造的重视度，由于装备制造过程中离不开焊接操作，所以焊接质量与装备制造效果具有密切联系。必须要采取针对性的措施，围绕焊接结构对其开展有针对性的设计，从而保证焊接质量，因为这关系到整个海洋工程装备的安全性能。通过这种设计方式的有效实施，不仅能够避免一些缺陷问题，而且还能够为最终的焊接效果提供有效保障。在针对焊接结构设计进行有效控制的时候，要与海洋工程装备制造的实际情况进行结合，保证其整个结构设计得到优化和完善。与此同时，还需要满足焊接质量把控的基本要求，对相关装备在制造过程中的特点、运行环境等因素条件有一定的了解和认识。这样不仅能够对焊接的尺寸、大小、具体位置等进行科学合理的把控，而且还能够提出针对性的焊接措施，为后期焊接的一系列操作打下良好基础。在这一基础上，海洋工程装备制造过程中，焊接结构设计在其中的重要性能够得到充分发挥，同时还能够满足装备在运行使用过程中的一系列要求。这样不仅能够以一种最佳理想的状态进行有效落实，而且还能够保证在焊接过程中，尽可能避免出现任何变形等故障问题。

2 焊接过程控制

在海洋工程装备制造过程中，海洋钢结构的关键节点在组装后必然会有大量的焊接工作，对应的热输入必然增大，焊接产生的收缩及变形也就相应增大。因此，在该结构焊接过程中，对于焊接电流、电弧电压、焊接顺序的控制在一定程度上对控制结构的变形也有着十分重要的意义。

2.1焊接电流及电弧电压控制

对于海洋钢结构关键节点的焊接，均有相应的焊接工艺作为焊接支持，基本的热输入公式如下：热输入=0.06×电弧电压×焊接电流÷焊接速度。由上式可以看出，焊接电流、电弧电压若超出工艺规定的范围，则热输入就会增大，导致焊接收缩量加剧。在焊接过程中，焊接电流、电弧电压均有一个范围，过低则无法保证焊丝熔化且与母材熔合，过高又会导致焊接变形，因此，在焊接过程中，焊工及QC人员一定要根据焊接工艺的要求严格控制焊接电流和某项目中部分关键节点焊接所采用焊接电流和电弧电压，尤其是厚板区域，往往都是应力比较集中的位置。

2.2焊接顺序控制

海洋钢结构重要节点的焊接一般都需要采用正确的焊接顺序，既能保证焊接质量，又能防止焊接变形。对于单面坡口焊接，可以采用分段焊接的形式来确保热输入不集中于一处，以减小焊接变形;对于双面坡口焊接，由于涉及气刨清根作业，因此在焊接此类节点时，应该在正面焊接完成一部分之后，采取背面清根后再焊接背面，以保证两侧均匀焊接，不至于在焊接过程中出现板材向一侧弯曲变形的情况。

3 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。与此同时，通过对焊接环境质量的有效把控，能够尽可能避免海洋工程装备在进行焊接过程中受到一定的损害影响。一般情况下，在针对焊接周围环境采取有效措施进行管理或者是控制的时候，应当将重点放在防风措施以及焊接母材的除湿的控制上，对于焊缝的清洁和坡口的准备情况也是至关重要。

另外，在海洋工程项目的具体落实过程中，其实并不需要对周围环境的一些不利因素或者是介质等有更多思考，而是直接采取符合实际要求的措施进行调整和改善。这样不仅能够保证该环境更加符合焊接操作的一系列要求，而且还能够为焊接质量提供有效保障。

4冷裂纹控制

海洋钢结构在焊接的过程中，一旦对温度没有进行有效控制，导致冷却温度降低到200℃以下，将会导致钢结构出现裂纹。作为超海洋钢结构焊接中经常出现的质量问题，冷裂纹的出现，对钢结构自身的结构强度、稳定性以及安全性都带来极为不利的影响，基于这种情况，工作人员在进行焊接质量控制的过程中，需要对冷裂纹进行必要的控制。具体来看，要在科学性原则的引导下，对整个焊接流程进行梳理，构建灵活、高效的温度冷却机制，焊接之前要对焊接区域进行去湿，必要时采用烘枪预热（尤其是在寒冷的冬季），对于厚板区域采用电加热方式以提升预热温度，并且在环境温度低的情况下还需要采用保温措施进行缓冷，避免温度冷却过快的情况出现，有效缓解焊接缝冷却速率，在焊接过程中对氢含量指标进行实时监控，一旦发现氢含量过高，应及时采取应对措施。控制焊条与焊接剂对水分的吸收量，施工人员要对于每日的焊材当天需求当天领用的原则来使用，避免焊材在现场过夜，现场的焊条需要采用专用的保温桶进行存储，防止受潮影响焊接质量和性能。通过上述几种操作方式，能够最大程度的确保超大型海洋钢结构焊接过程中出现冷裂纹的机率，确保钢结构生产作用的实现。

5抗疲劳性控制

海洋钢结构中有着为数众多的节点，这些节点处应力十分复杂，为了有效避免节点处应力集中给超大型钢结构带来的金属疲劳，在节点焊接的过程中，尤其是在焊趾的位置，最容易出现疲劳裂纹，需要施工人员对焊缝进行打磨处理，确保焊缝的光顺程度，实现对焊接缝隙的轮廓控制。具体来看，施工人员需要在实用性原则的引导下，对整个焊接缝打磨工作进行厘清，对打磨方向、打磨轮廓进行规划，给出相应的程序，例如在实际打磨的过程中，打磨方向应该垂直于焊缝的轴线，并且针对性的改善焊接缝的性质，对焊缝的外形有凹型弧度R的要求，制作相应的卡板以检验疲劳节点打磨的是否符合要求，特别是焊趾位置需要打磨出凹坑以便应力分散，提升节点应力的耐受度，增强超大型海洋钢结构抗疲劳性控制工作的质量与水平，提升焊接质量控制工作。

结语：总之，海洋钢结构焊接质量檢验控制工作的开展对于提升钢结构的实用性、稳定性与安全性有着极为深远的影响。以上在分析海洋钢结构的基础上，在科学性原则、实用性原则的框架体系下，从多个维度出发，逐步形成现代化的焊接质量控制与检验体系。

参考文献：

[1]杨丽丽.海洋工程制造中的关键焊接技术分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（21）：172-173+175.

[2]傅强.DS海洋工程有限公司质量管理体系研究[D].哈尔滨工程大学，2016.