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摘要：在近年来，我国水利水电工程建设数量逐年增加。水利水电工程金属结构的制作过程非常复杂，并且牵涉较广，在金属结构质量方面需要重点把握，所以尤其要重点把控水电工程金属结构的制作以及焊接的质量。
关键词：水利水电工程；金属结构；焊接工艺
引言
不同的金属结构制作，在焊接时，对其焊接工艺有不同的要求。以我处的实际情况，主要包括钢闸门(包括弧形钢闸门、平面钢闸门)和压力钢管的的制作，故以此为例，编制焊接工艺。
1金属结构焊接过程中的不足
1.1熔渣
在制作金属结构时，在焊接材料成型的过程中，焊接的缝隙中的熔渣。在金属材料焊接成型的过程中，如果电流不够大，焊接速度过快，或是焊条不合适，则焊接切割处会有熔渣。
1.2焊接的裂纹
在从晶态逐渐变成固态转化时，金属材料在焊接中经常会出现裂纹。金属焊接的裂纹主要有热裂纹和冷裂纹两种。金属材料从液态变成固态的过程中产生的裂缝即为热裂纹。在金属焊接冷却的时候，如果遇到气温较低、氢扩散、或者其他影响，金属材料在焊接的融合的地方就容易出现裂缝，即冷裂纹。
2金属材料的焊接工艺
焊接前的准备、焊接工作过程、焊接后的检验、焊接完工后的验证采收是金属闸门的焊接工作流程。焊接前的准备是包括对技术的认知、设备的设置、焊接材料的烘焙、焊接缝隙的处理等；焊接的工作过程就是指示辅导、检验查处、对闸门大小的调节；焊接后的检验则主要是对焊接缝隙的处理、对焊接成果的检查、对不合格产品的返工和修正、进一步的检验；焊接完工后的验收主要是完成多种检验报告的填写、收拾整理相关资料。焊接设备的设置是焊接前的准备的一个核心部分，根据设备摆放的位置、连接装置的连接状况、焊接装置的完损、手工焊接设备与设备的协调性、焊接前根据焊接材料的特性选择相应的电线。检查焊接设备手否灵敏是自动焊接前的一项重要工作，依据焊接材料的相关数据进行焊接。焊接设备的准备还包括对焊接设备的定期检修保护。焊接前的准备工作中的焊材的准备也是其一重点。如果想要提升金属结构闸门焊接工作的质量，焊接剂、焊接条、人工电弧焊接材料都需要在焊接前进行烘焙。烘焙要根据相应的要求进行调整，烘焙时也要专人对其进行看管。焊接前的准备还包括焊接前的清理。钢制材料因为一段时间的闲置摆放，它的表面容易产生腐蚀，焊接过程中产生的一些气孔中夹杂着一些渣子就是由于这些腐蚀未得到清理产生的。
3钢闸门的焊接工艺
3.1焊条的存储、处理
焊条的存储。各类焊条必须分类、分牌号堆放，以免混乱。焊条必须存放在干燥的仓库内，室温应在10℃以下，相对湿度小于60%。各类焊条在存储时，离地、离墙的距离均不小于300mm，以免受潮。焊条的处理。焊条受潮后，焊接时容易生成气孔。所以焊条在使用前一定要按规定进行干燥处理，对碱性焊条尤为重要。普通焊条存放在符合要求的环境下，可不进行烘干。碱性焊条一般烘干温度为350℃，烘干时间1h。烘干后的焊条应放在50℃～100℃的保温筒中，并随用随取。
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3.2主梁的组对
(1)主梁腹板或翼缘板的对接焊缝:在6≤δ≤30范围内，单面加工角度为60°～70°、钝边为2～3mm的V型坡口，对口尺寸应为2～4mm。(2)腹板与翼缘板的T型接头:δ≤12时，不加工坡口，腹板和翼缘板的对口尺寸为0～2mm;12＜δ≤20时，腹板加工角度为50°～60°、钝边为2～4mm的单面坡口，对口尺寸为0～2mm;δ＞20时，腹板加工角度为50°～60°、钝边为2～4mm的双面坡口，对口尺寸为0～2mm(δ－板厚)。
3.3主梁的焊接
(1)焊接电流:一般按I=(30～50)d(d为焊条直径)来计算，应取上限。仰焊时，按上式减少10%～20%;冬季施工，则增加10%～15%。(2)焊接速度:在不影响焊接质量的前提下，速度尽可能快一些，角焊缝焊脚高度尽量减小，以减小变形，提高效率。但焊脚高度不能低于相邻薄板的厚度。焊接速度一般以140～160mm/min为宜。(3)焊接电压:电压的高低决定电弧的长短，电压高则电弧长，电压低则电弧短，电弧的长短对焊缝成形和焊接质量有重要影响。电弧电压一般为20～24V。(4)腹板或翼缘板的对接焊缝的焊接:在分层焊接时，每层的焊接方向应相反。焊完一面后，翻转工件，先用碳弧气刨对焊缝进行清根处理，并用磨光机将焊道内打磨干净，除去渗碳层。再按照分层焊接的方法进行焊接。每面的焊接层数不少于3层。(5)腹板和翼缘板角焊缝的焊接:不带筋板工字梁的焊接，该结构应按下图顺序进行焊接:若由一个焊工施焊时，先焊焊缝1，翻转工件焊接2、3，然后再翻回原位焊接4。若由两个焊工同时施焊时，则一个焊工焊2，另一个焊工焊3，焊完后翻转工件，用同样方法焊1和4。均用分段退焊法，从中间向两侧施焊。自动焊顺序与此相同。带筋板工字梁的焊接:这种结构不论大小和长短，一律从中部开始焊接。(6)隔板和面板的焊接:隔板的焊接应以隔板作为分段范围先从中部开始焊接。面板也从中部开始，采取分段退焊法进行焊接。(7)钢板拼接时，两平行焊缝之间的距离应不小于500mm。(8)结构件组装时，任意两条平行焊缝之间的距离应大于3倍的板厚，且不小于100mm。
4金属钢管的焊接工艺
4.1钢管的焊接标准
利用人工电弧焊的钢管，可能钢管底部会发生缺陷，所以需要开一个坡口来对口。就是钢管的头部用高温加工形成30°～35°、侧边为1～2mm的钝边，两个钢管头部相连，组成一个V字的坡口。两组钢管组的间隔要在1～3mm之间，不允许在期中夹杂任何的杂质。坡口四周卫生也要处理好。
4.2钢管的组合要求
焊接钢管组前，要清理好在焊缝四周方圆10～20mm里的毛刺、铁锈、氧化物等杂质。纵形焊缝应不大于2mm并小于等于钢板厚度的10%；环形焊缝应不大于3mm并小于等于钢板厚度的15%
4.3焊接缝隙的标准
焊缝的点固要满足以下要求:小型管(≤φ51)最好是点固一点，在平或者斜平的位置点固。中型管(φ51～133)最好是点固两点，也是在平或者斜平的位置上点固。大型管(＞φ133）点固应在2～4点内。点固的长度通常为15～30mm，高度为3～5mm。点固的太低，焊缝容易裂开，点固的太高，又会增加首层焊接的难度。
4.4引出板与引弧板
焊缝的两侧要摆放引出板和引弧板，引出板和引弧板的材料、坡口的大小和坡口的形状要跟焊接缝隙一样。埋弧焊接的引出板和引弧板的大小要不小于50mm×100mm。人工电弧焊的引出板和引弧板的大小要不小于40mm×50mm。
4.5焊接钢管
钢管全方位的焊接包括平焊、仰焊和立焊。①由单面焊双面形成的焊缝，要保障首层已经焊彻底，不能发生其内部留有阻碍物质流动的瘤疤跟易碎的塌腰；②因为焊接方位的改变，运送条的角度跟施工者站的位置也需要相应的改变；③如果焊接时的电流不能自由调节，那么久需要工作人员自主控制焊条来调节温度，使焊条均匀融化。
结语
要想让水利水电工程安全、长效的工作，我们就需要对水利水电工程金属结构的制作进行严控的把关，并对影响其质量的原因进行研究考察，对其制作过程各个步骤充分熟悉，这样才能保证水利水电工程的顺利运行。
参考文献
[1]李鹏林.水工金属结构制造与安装的质量控制要点分析[J].现代制造技术与装备,2017(9):143+145.
[2]陈亮.水工金属结构制造与安装的质量控制要点[J].河南科技,2015(22):94.
论文作者:万春新
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：焊条论文; 腹板论文; 钢管论文; 电弧论文; 金属结构论文; 裂纹论文; 闸门论文; 《防护工程》2018年第29期论文;