林 刚

（水利水电第十工程局有限公司， 四川 都江堰 611830）

水电工程作为国家基础建设重点项目之一，承担着发电、灌溉、供水、防洪、航运等重要职责，其施工质量直接关乎到国计民生，对国家经济发展将产生重大的影响[1]。近些年来，伴随社会经济的不断发展，对水资源的开发利用也提出了越来越高的要求，从而使得我国水电工程建设数量、建设类型以及规模也不断增加和扩大。而水电工程施工质量直接关乎到水电工程的建设质量，因此对水电工程金属结构焊接工艺展开研究探讨是非常有必要的，有利于确保水电工程的整体建设质量，促使水电工程能够将自身功能与价值更好地发挥出来，进而更好地为社会及人民服务。

1 水电工程金属结构腐蚀原因分析

导致水电工程金属结构焊接处容易发生腐蚀的原因主要有以下几种：1） 应力腐蚀。在进行金属结构焊接的过程中，由于金属自身特性通常情况下会出现焊口不够匀称这样一种情况，从而使得焊口位置很容易有残余应力存在，不仅破坏金属结构的稳定性，严重的时候甚至可能导致焊口处发生断裂，进而容易引发腐蚀的发生，加剧金属结构焊口处的断裂程度。2） 焊口腐蚀。施工人员焊接水平所限或焊接操作疏忽，从而使得焊接工艺存在不到位情况，导致焊珠、焊瘤出现，并未能将相关清理工作及时做好，那么焊口处所产生的杂质与灰尘一旦接触到水就会产生腐蚀性，从而导致金属结构焊口处发生腐蚀。3） 电偶腐蚀。在进行金属结构焊接的过程中，毕竟金属结构的材质与焊接处的材质是存在区别的，那么当焊接处经历了雨淋以后，就很有可能由于异种金属相互接触原因而导致电偶腐蚀情况发生，从而一定程度损害金属结构的稳定性。

2 水电工程金属结构焊接质量控制措施

2.1 科学选择焊接方法及材料

在进行水电工程金属结构焊接的过程中，施工人员一定要结合金属结构的实际情况科学选择相应的焊接方法及焊接材料，从而一定程度上降低焊口处腐蚀情况的发生几率。比如在选择焊接方法的时候，出于避免缝隙角度考虑，搭接焊不如对接焊，间断焊不如连续焊，单面焊不如双面焊。而在焊接不锈钢金属结构的时候，金属弧焊无疑不如惰性气体保护焊。这主要是由于两者虽然能够产生相同的熔覆金属层耐蚀性，但是金属弧焊会额外导致夹渣产生，从而为焊口处腐蚀问题的发生埋下了隐患。又如在选择焊接材料的时候，应尽可能选择能够与母材实现较好配合的焊材，确保两者的断裂强度、热胀性能处于较为接近的状态，从而更好地保障焊接性能。同时在水电工程金属结构焊接施工过程中，由于电流强度是处于不断增强状态，那么焊接咬口就很可能因此而出现不够稳定的情况，使得抗压强度下降，从而妨碍了接下来的焊口处防腐工作的开展，所以施工人员应尽可能选择小电流焊接这样一种焊接形式，避免由于电流强度增大问题而影响焊接咬口稳定。

2.2 采用退火、热处理工艺

众人皆知，在许多行业中，为了实现金属结构件、备件焊缝抗SSC 的能力，除了对焊缝的硬度予以控制之外，还有一种有效的措施就是进行焊后热处理[2]。通过实验，低合金钢和碳钢在特定敏感环境下，能够将临界应力腐蚀破裂强度找到，当这一数值高于应力的时候，金属结构焊缝处就不会出现破裂情况。所以在设计之初，就需要通过计算以及热处理工艺，使得金属结构焊缝处的临界应力大于有效应力，从而避免金属结构焊缝处发生破裂。同时，大量实践也证明了，当金属结构焊缝处经过严格的固熔退火、热处理、韧性改进以后，能够实现焊缝处残余应力的成功消除，这无疑是一项有效的措施来实现对金属结构焊缝处发生腐蚀开裂的有效防止。但是对于水电工程中的大型金属结构而言，倘若进行整体热处理，这样不仅费用较高，而且非常费事，所以对于水电工程的大型金属结构通常仅需要考虑进行局部热处理，倘若局部热处理也难以实现，那么在设计之初就应当将其他相应措施考虑到。

2.3 采用喷砂处理焊缝工艺

伴随科学技术的不断发展进步，近些年来，不少专家通过研究发现通过对金属材料表面完整性的改变，能够实现金属材料抗应力腐蚀断裂、抗疲劳断裂能力的提高。虽然目前已经存在很多种表面形变强化工艺技术，但是在这些工艺技术中，喷砂工艺[3]由于具有成本低廉、能耗较低、工艺简单、适应性广等优点，尤其适合用于处理水电工程金属结构的焊缝。当水电工程金属结构焊缝通过处理以后，能够实现表层结构与相结构、表面粗糙度、表层的残余应力状态等等的改变，从而达到提高金属结构抗应力腐蚀断裂能力的目的。对于水电工程金属结构中常用的不锈钢、弹簧钢、结构钢、铸钢等等，都可以采用喷砂工艺。据相关研究表明，通过喷砂处理后，能够使得金属材料的常温疲劳极限相对于原本的常温疲劳极限提高1.35 倍。

3 结语

总而言之，要想确保水电工程的整体质量，使其能够长期、安全、有效地工作，那么就必须严格把控水电工程金属结构质量。而水电工程金属结构的腐蚀问题无疑是影响其质量的重要原因。通过分析水电工程金属结构腐蚀原因，发现主要是由于应力腐蚀、焊口腐蚀以及电偶腐蚀所导致的，然后提出了相应的质量控制措施，以供相关人员参考借鉴。