周阳 吉亚娟 张国平

摘  要：目前我国制造业发展十分迅猛，也由此对于机械结构件的加工制造更为重视，焊接作为结构件加工的重要的一环，对于产品的整体制造性能，使用寿命至关重要，对于加工过程中的焊缝的形式，尺寸以及强度，刚度都要达到一定的构件要求，加工完成后还需要采取一定的保护措施，有利于长期使用和保存，这些都直接影响到焊接结构件的使用寿命，本文主要介绍港口机械大型结构件制造过程中质量控制工艺技术的研究，对推动钢结构件的制造技术的提升及改进意义十分重大。

关键词：岸桥;结构件;质量控制;工艺

1.引言

大型的结构件也同时需要满足能承受较高的刚度和强度以及稳定性，进而确保结构件在使用过程中的安全性，这就要求结构件在焊接的时候必须把控焊接工艺技术，但是在焊接当中的焊接应力，焊接变形却会或多或少的存在，如果变形超出了一定的合理范围，就会造成结构件直接无法使用，不仅影响加工质量，给工业生产造成一定的成本浪费，也会影响整体生产进度。

2.岸桥结构件制造质量控制分析

通常加工制造的方式有许多，例如，铸造，锻造，焊接等，前两者主要针对大小规模较小的加工件，对于大型的构件，往往需要通过多个小型构件焊接而成，而要想使焊接结构件保持恒定的质量水准，就需要配备严格而完善的质量控制体系，确保质量的实际加工是与标准工艺相一致，最终能够生产出符合要求的结构件产品。

如果能够对焊接整体工艺，以及后续的加工工艺工程做到科学有效的管理将会大大提高港口机械结构件的加工质量和效率，所以本文研究焊接质量以及科学加工管控整体加工制造质量的问题，分析其原因机理具有重要的现实意义。

2.1质量控制要点

主要过程包括：放样一下料一拼板一切割一组立一埋弧焊接一钻孔一组装一矫正成型一零配件下料一制作组装一焊接和焊接检验一防锈处理。要想保证钢结构的加工质量，就必须严格遵照工艺进行，保证每一步工序到位。

（1）材质是最先需要了解的，其主要构成元素，需要由哪几部分焊接而成，焊接的基本条件是否满足，即是否具有可焊性，在既往的焊接过程中是否有过先例，如果没有就需要进行系统的评定，要从材料的牌号确定其裂纹的倾向性，并对材料进行抗裂性试验。

（2）分析焊缝的可能尺寸和长度，焊缝可能存在延伸的部位，各焊缝对焊接变形可能存在的影响情况，并且提前预估在各种引起焊缝异常的情况中，各个焊缝出现的变形方向，计算变形的大小，并通过对比分析，为后续的模拟焊接或试验做铺垫。

（3）针对应力残余的情况，必须要充分衡量其可能造成的影響，如果有需要，凭借相关软件的特性，模拟焊接应力对裂纹的实际影响，以及当工件在受到一定程度的焊接交变载荷的时候，所形成的不利因素，为能够及时的消除掉残余应力提供前提条件。

2.2工艺质量之焊接工艺

如果发现在焊接过程中，焊接位置存在虚焊的情况，需要对焊接处进行补焊，并且进行探伤，对探伤后的情况查明其原因，针对其原因，找到合适的解决办法，制定后续同类型问题的既定规程。对于焊缝的边缘超过了标准的允许值，则应当采用人工或电动的方式对其打磨加工，最好做到能够圆滑的过渡，避免形成应力集中，而对于焊缝的凹陷，焊弧坑以及焊缝尺寸不足的情况，常规的打磨可能会大面积的磨掉焊接的尺寸厚度，甚至可能造成二次焊接，这对焊接质量十分的不利。所以打磨并不是最佳的解决办法，针对这种情况，可以采取强酸腐蚀，MT或者其他的小范围解决方式，酸腐蚀完毕之后仍然需要对修补的地方进行探伤，知道最终达到焊缝的质量要求。

3.焊接质量控制要素

（一）预热温度控制

预热温度的控制指得是，在焊接过程中，需要将两种焊接材料的温度保持在接近或者相似的状态，不能一种材料构件的温度高，另一种材料的构件的温度低，如果出现两种材料构件温度不同则需要将其中一种材料进行预热，保证两种材料构件的温度在合理的范围内才能进行焊接。零件本身具备一定的脆性，焊接中可能会因为温差的存在，造成焊接口存在脆性，容易脱落，断裂。

（二）尺寸偏差控制

决定焊接准确性的一个重要因素就是要严格把控好焊接的尺寸，由于在焊接之前会对构件采取坡口的制作，所以确定坡口的焊接尺寸对于后面焊接成品的尺寸有重要影响，当确认相关的尺寸正确之后再进行焊接。同时，要预留一定的焊接收缩余量，防止钢结构件焊接变形。

（三）引弧板、引出板以及嵌条的木材控制

钢结构的焊接必然会涉及到T形接头的位置，对于这样的结构最好是在两端添加引弧板，并配以引出板。但是必须保证其坡口形式应与焊接零件一致，焊接完成之后，可以使用气体切割，或者砂轮打磨修正相关的部位，但是不得使用锤子等重物进行敲打击落，嵌条的材质需要和母材保持一致，才能够更好的控制焊接质量。

4.大型钢结构件质量控制的差异性

一般而言，焊接是大型结构件加工的主要形式之一，因为焊接会产生高热量，会使得原本冷却的部位瞬间温度上升，而后又极速冷却，焊接区会在高温的影响下而发生膨胀，进而使得被焊区产生一定的塑性变形，等到温度下降之后焊接区域又会出现回缩，然而此时两焊接部位已经紧固无法自由伸缩，就会在焊接处产生残余应力，如果焊接的材料并不是非常的好，那么很容易在焊接的时候产生应变力裂纹，而一旦应力的存在，又会使得焊接件存在变形的可能，在结构件的工艺生产中，通常将变形分为三大类：首先是收缩变形，这种变形主要是垂向或者径向;弯曲变形主要是指横向收缩的弯曲以及纵向弯曲。最后一类是扭曲变形，该种变形并不常见，而且形成过程比较复杂。

焊接所使用的焊材，必须存放在干净，无污染的环境当中，在焊接前对焊材的表面认真清理，特别是焊接部位，要仔细的清灰，处理可能存在的气孔，渣子等问题。一般的结构件焊接往往是在工厂内完成，所以加工制造环境相对较好，但是也有一些大型的构件，由于运输等问题，可能会先将小件运到现场，然后现场进行露天焊接，这就可能会遇到风，雨等不利于焊接的环境，所以需要尽可能避免这种环境下加工，以及采取隔离防护等措施。否则也会影响到加工的质量。

5.抓好制造过程中的质量控制

（1）如果在之前的生产过程中并没有使用到同类型的焊接材料，那么就需要对材料进行抗裂性能的分析，要充分考虑在怎样的情况下能够更好的避免裂纹的产生。

（2）依照相關的工艺确定采取相对应的接头方式，焊接方式，甚至焊接的顺序也需要有相应的安排，进行分步式的综合检验，从而确保相应的工艺能够顺利进行。

（3）对于一些特殊的构件，本身不能进行单项焊接，但是又不能确保保证其性能的，就需要考虑进行模拟焊接试验，这种模拟焊不仅仅是指焊接本身而是涉及到整个流程，包括，装卡方式，焊接方法，焊接顺序，甚至预热后处理等，尽可能的全面的仿真整个焊接的工艺流程，为最后的工艺验证做有利的事实依据。

5.1严控加工过程

加工过程的本质其实是将技术方案，工艺制作规程，以及各项质量管控措施，安全措施落实到位的实践，要想把质量管控好，最主要还是要落实到几个关键点，如首先做好技术交底，制定严格的质量控制要求，在加工过程中，随时保持抽查的规定，当加工时出现问题要立即上报并解决，做好整个加工过程中的各项工艺记录并建立从头至尾的完善管理档案。

（1）由于结构件的制造，焊接的过较为繁杂，所以对于焊材的管理以及焊接工具，设备，产品的编号环境都要有一定的要求。

（2）加工制造的管理也是影响加工质量的关键一环，在满足工艺要求，需要合理的设置好各部工序的关系，各个加工的工期时间，以及各个部门甚至外包方的协调关系杜绝粗制滥造的情况发生。

（3）整个加工制造中，加工人员才是加工实施的主体，所以对人员的奖惩也要纳入到质量管控当中。焊接在整个钢结构制造中地位显著，甚至有专业人士认为，焊接直接关系到整个钢结构后续使用过程的寿命。而焊接的关键执行主体是焊接人员，焊接是钢结构件制作十分关键的工艺，可以说焊接的质量直接影响到结构件的使用寿命，在焊接之前，需要对焊接人员进行全方位的培训，特别是特殊的结构，针对重点结构焊接需要具备相应的等级资质才行。并且要检查焊接件表面的实际情况，表面是否存在，渣子，尘土等异物，才能开始正式焊接。

6.结束语

根据实践当中钢结构的具体属性，充分掌握岸桥结构的质量特征，对于目前大型结构件的制造质量影响因素进行分析总结，把握其制造规律，总体控制结构件制造的焊接质量，以及焊接变形的影响因素，分析每一个结构件制造过程的工艺路径，工艺试验，并结合强而有力地人为管控手段，港口机械质量控制必将得到进一步的发展和提高。

参考文献：

[1] 宋强.长输管道焊接工艺和焊接质量的控制探析[J].中国化工贸易，2015，（14）：97-97.

[2] 张旭.钛合金材料焊接工艺和质量控制的探讨[J].化工设备与管道，2002（04）：59-61，4.

[3] 褚国伟.焊接工艺的质量分析和质量控制[J].建筑工程技术与设计，2018，（36）：2180.

作者简介：周阳，男，1989年9月生，陕西蒲城人，上海振华重工（集团）股份有限公司助理工程师，研究方向：质量控制。

吉亚娟，女，1982年2月生，江苏盐城市人，上海振华重工（集团）股份有限公司工程师，研究方向：升压站建造的质量控制。

张国平，男，1983年10月生，江苏盐城人，上海振华重工（集团）股份有限公司，工程师，研究方向：岸桥制造工艺。