浅析海洋工程装备制造过程中焊接质量管理

罗江涛

摘要：在我国经济发展过程中，海洋装备制造工程一直国家予以高度注重的项目，而且早在十二五规划中也对其予以了有效的明确，并且将其作为高端装备制造业发展以及振兴的一个重要方向，特别是对于海洋钻井平台以及船舶制造业来说。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，虽然近些年我国海洋工程焊接技术得到了非常迅速的提高，但是与其他一些发达国家相比仍然存在一定的差距，所以在我国海洋装备制造工艺中，优质高效的焊接技术已然成为一门关键技术，同时也是海洋工程装备产业长期战略的重要因素所在，而在本文中我们主要对海洋工程装备制造过程中焊接质量管理进行了简单的分析与探讨，以供参考。

Abstract： In the process of economic development in China， marine equipment manufacturing project has been highly emphasized by the country， and it has been effectively and clearly defined as early as the 12th Five-Year Plan， and it is also regarded as an important direction for the development and revitalization of high-end equipment manufacturing， especially for offshore drilling platforms and shipbuilding. In the marine engineering equipment manufacturing project， the main manufacturing process is welding. Although the ocean engineering welding technology has been very rapidly improved in recent years， there is still a gap compared with other developed countries. Therefore， in marine equipment manufacturing process， high quality and efficient welding technology is not only a key technology， but also an important factor in the long-term strategy of ocean engineering equipment industry. This paper analyzes and discusses the welding quality management in the ocean engineering equipment manufacturing process to provide reference.

關键词：海洋工程；装备制造；焊接质量管理

Key words： ocean engineering；equipment manufacturing；welding quality management

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0042-03

1 海洋工程制造中关键焊接技术的分析

1.1 高强钢的焊接技术

在海洋工程中，其结构制造中使用最为广泛的就是低合金的高强钢，影响其焊接接头质量最为重要的一个指标就是韧性，所以在对海工结构以及相关的船舶实施焊接时，首先必须要确保得到就是要焊接接头的韧性，而这也是焊接创新工作的前提。如EQ70钢等，就其焊接而言往往容易出现焊接冷裂缝的问题，这是由于焊接过程的快速加热和快速冷却所导致焊缝金属以及热影响区（HAZ）具有较高的强度、较低的塑性及韧性。当呈现低的冷却速度时导致焊缝金属及HAZ具有较低强度、较大的塑性及较高的韧性。当呈现冷却速度是两种极端情况之间的某一合适的状态时，其强度、塑性以及韧性就会达到最佳的平衡。换句话就是说如果材料已经确定，那么对焊缝性能产生决定性影响的就是热的输入，因此要想提高焊缝的质量，就必须要科学的设置最为合适的热输入，也就是要寻找一个有效的平衡点。所以，企业在实施海洋装备工程的过程中必须要严格依据国际相关规范和标准对热输入进行有效的确定，也就是说要在获得焊接工艺时，必须要通过试验进行有效的评定。

1.2 复杂节点的焊接技术

在海洋工程中，其主要结构大多数都是桁架结构或者管子以及立柱的结构，因此在对这些结构进行焊接时，焊接工艺就非常的复杂，特别是对于一些受力构件，比如水平横撑、立柱结构以及船体结构等比较复杂的结构实施的焊接技术，所以为了有效的把握焊接的质量，在对这些复杂结构进行焊接时必须要控制好几方面的内容：首先要对结构的安装顺序进行科学的确定；其次就是对接头坡口角度的确定以及加工方法进行有效的确定；第三就是选择科学合理的焊接方法，并实施焊接前的预热工作，对层间温度进行科学的控制，同时对焊后实施热处理工作；第四实施焊前相应的准备工作，比如焊材的发放与管理，焊接设备以及焊接的环境等；最后就是科学的编制焊接的顺序，并严格按照顺序进行有效的实施。

1.3 焊接变形及焊接残余应力的控制技术

当前在对局部某些比较重要的结构焊接的残余应力进行有效的控制时，主要是通过数值模拟计算与组合试验验证相结合的方式进行，并且取得的结果也是非常满意的。此外，还有就是可以通过超声波冲击的方式，热输入控制的方式，或者焊前预热以及焊后处理等方式来对焊接残余的应力进行有效的降低。endprint

1.4 高压管线的焊接技术

通常在海洋工程制造过程中，其高压管的材质都是低合金的高强度钢，因此在对其进行焊接工作时，必须要严格依据高强度的焊接技术的焊接标准对焊接工艺进行有效的评定，并且在此基础之上来选择科学的焊接工艺并实施焊接工作，在此需要注意的是，焊接工作必须要在实船平台高压管线上进行。

1.5 大厚度钢板的切割技术

大厚度的低合金高强度钢在海洋制造工程中是非常普遍的，而在对大厚度钢板进行切割时，首先就是要对切割火焰的高度进行有效的确定，通常火焰的高度控制在0.2-0.3米之间，而且为了确保切割出现断面是光洁的，割嘴的风线必须要在高速以及高压的状态下进行。而为了避免切割的过程中出现变形，在低切割技术进行选择时可以使用双头对称的切割技术。通常情况下再对大厚度钢板进行切割时，要事先增大进气管的直径，在助燃和切割气体进行选择时也要选择大罐的液氧，但是如果选择丙烷或氧气作为切割气体时，一定要对切割的速度进行有效的控制，速度不能太快，而且为了确保切割的质量，可以提前做好预热工作，由此来对大厚度板表面的水分进行清除。在切割时，中心火焰的压力要控制在0.6MPa，而如果使用丙烷进行切割时，其压力要控制在氧气压力的1/10就可以。

2 海洋工程装备制造过程中焊接质量管理

2.1 焊工管理

2.1.1 焊工资质认证

在海洋制造工程中，焊接工作人员的资质非常的重要，所以从事海洋装备焊接工作的员工必须要具有相关的资格证書，并且从事的范围也要在资格证书规定的范围以内。而且对于一些特殊设备的焊接工作，焊接人员还必须要依据国外相关标准进行严格的考试，通过之后才能实施焊接工作。因此未来确保焊接公司相关工作得以顺利的开展，其必须要结合企业的生产情况以及焊工本身的情况来建立资质管理档案，并且对其安排相应的培训以及考试的工作。此外对与承包商，其也要建立完善的档案管理体系，由此对焊工的资质以及专业技术水平进行实时的监督，从而使其更好的满足焊接工作的要求。

2.1.2 焊工质量信息管理

海洋装备公司要想更好保障焊接工作的顺利开展，并且为焊接的质量提供坚实可靠的保障，其必须要建立焊工质量信息管理系统，由此对焊工资质档案进行有效的完善和及时的丰富。在信息管理系统中，装备公司可以依据焊工所属单位、项目组以及相关的资质证书等来进行科学的分类，由此不仅能够对日常的管理工作提供有效的便利，而且还能对焊工的资源进行统一的管理和调配。此外，焊工资质审批完成以后，要进行扫描存档管理并纳入焊工质量信息管理系统，而且通过信息管理系统还能对焊工证书续签工作实施精细化的管理，为焊接工作质量提供坚实可靠的保障。

2.2 焊接结构设计

要想确保焊接的质量，首先就必须要对焊接的结构进行科学的设计。而科学的结构设计不仅在很大程度上决定了焊接方式以及工艺的选择，而且还在很大程度上决定了结构焊缝以及整体焊接工作的质量，同时科学的结构设计还能有效的对生产工艺进行优化，由此降低一定的生产成本。通过综合考虑，装备公司在进行焊接结构设计工作时必须要对焊接接头进行全方面的考虑。设计的接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊，在设计以及接头形式的选择上也要简单，尽量使用平焊或者自动焊焊接的方法，而且在避免将最大的应力设置在焊缝上；制定焊接工艺能保证焊接接头在设计的温度以及腐蚀介质中正常工作，对焊接的变形以及应力予以有效的控制，能满足施工要求所需要的技术、人员和设备的条件，同时便于焊缝实施检验工作；并不断结合生产实际情况来对焊接结构的设计进行优化。

2.3 母材、焊接材料和设备的质量管理

在焊接工作中，焊接设备时进行焊接工作的前提，也是影响焊接质量的重要因素，只有确保焊接设备的质量，才能确保焊接工作的顺利开展。而在焊接工作中，很多焊接公司使用的设备都是电弧焊，而为了正确的使用和维护焊接设备，装备公司必须要建立完善的设备操作规程以及定期的维护管理制度，并且对设备的管理人员进行科学的明确，不管是单台设备还是批量的焊接设备都要设置专门的管理人员对其进行管理和维护。

母材和焊接材料的质量控制通过订货、验收、复验、保管、存放、领用、发放和回收等环节来保证，焊接工程师负责所有焊材的技术要求、接收和使用指导并准备适用于焊接工艺程序的焊材放行单，并提交给焊材仓库管理员；质量控制工程师负责验收并根据采购单/技术要求进行相应的检查，确保经批复的焊接工艺程序可行，接收的焊材能用于建造；采购部门负责按规格要求采购焊材，并审查所购材料的证书；焊材仓库管理员负责所有焊材的接收、存储、调整和放行。通过梳理完善质量控制流程，确保海洋工程装备的焊接正确、焊缝合格，保证在整个生产过程中焊接材料的领用有条不紊。

2.4 焊接工艺管理

海洋工程产品工艺设计的基本内容就是焊接工艺，而且其也是焊接产品生产的基本技术规范。而在焊接工艺文件中，其主要包括了焊接工艺评定以及焊接工艺规程两个方面，其中制作焊接规定的依据就是焊接工艺评定的结果。因此在通常情况下，制造公司会指派焊接责任工程师依据工艺评定报告以及生产的实际情况来制定科学的焊接工艺规程，并且由此对焊接结构的生产工作进行有效的指导，此外，在对产品质量进行检定时，焊接工艺规范也是非常重要的一个依据。

2.5 焊接检验管理

通过把焊接检验管理与其他生产技术进行有效的配合，能够在很大程度上提高焊接的质量，并且有效的避免焊接事故的出现。所以为了确保焊接的质量，焊接检验管理工作必须要贯彻在准备制造的整个过程中，此外对于焊接检验工作人员而言，其不仅仅要熟悉与焊接缺陷以及检验要求相对应的法律法规的标准和文件，而且还必须要建立规范化以及标准化的焊接设备、材料以及检验的方法，并严格执行，由此为焊接工作的质量提供坚实可靠的保障。

总之，要想确保海洋设备焊接工作的质量，必须要做好各方面的准备工作以及相应的管理工作，只有建立完善的质量管理系统，并且予以认真的贯彻和实施，才能为海洋工程装备制造焊接施工质量提供坚实可靠的保障，也才能为我国海洋设备制造事业做出更大的贡献。

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