孙菲
安徽水利开发有限公司 安徽省蚌埠市 233000
摘要：我国经济实力得到了全面提升，水域水利水电工程的技术革新也不断发展，但是工程建设的同时也对金属结构的焊接技术提出了更高要求。金属结构制作中，焊接工艺的广泛应用和推广，致使焊接结构的疲劳时效问题以及应力集中问题越来越受到外界重视。本文首先针对焊接工艺进行综合概论阐述，随后根据水利水电工程金属结构制作焊接要点，进一步总结出水利水电工程金属结构制作焊接工艺对其自身质量的重要作用和现实意义。
关键词：水利水电工程；金属结构；焊接工艺；焊接疲劳
金属结构制作焊接技术在实际操作过程中，是一种将各个零部件或者结构进行连接的技术操作模式，其系统不仅可以保证结构零部件横截面的稳定性，还具有节约施工材料、系统结构简单、容易开展技术加工、密封性较好等相关特点，所以金属结构焊接技术在我国水利水电工程建设中，得到了广泛的应用。
一、关于焊接工艺的相关概述
对于水利水电工程来说，其金属结构的焊接技术工艺是其结构稳定重要组成部分，加上其结构焊接技术工艺与外界影响因素具有明显联系，所以具体操作过程中，需要由焊接零部件的结构材质、型号、基础成本以及结构类型等共同组成。第一，针对水利水电工程的金属结构实施焊接过程中，应该明确具体的焊接技术方式，比如：手弧焊模式、埋弧焊模式、钨极氩弧焊模式、熔化极气体保护焊模式等[1]。由于金属焊接方式和种类相对比较复杂，所以只有根据工程施工具体情况，才能进一步选择适合的操作技术。随后明确焊接方式之后，需要进一步确定焊接数据参数，比如：焊条材质、型号、零部件直径、操作电流、结构电压、焊接电源、焊接层数、焊接缝隙数量、技术检测方式等相关方面。除此之外，焊接技术在实际操作过程中，主要属于局部快速加热和快速冷却的全体过程，其中焊接位置收到技术处理后，无法进行膨胀和冷缩，尤其是在零部件冷却之后，其焊接零部件会产生结构应力和形变，而当重要产品进行焊接之后，需要进一步消除焊接结构应力，进一步矫正焊接形变具体情况，但是在实际操作过程中，现代化焊接技术已经能够实现焊接技术在金属结构内部和外部无缺陷、无机械性等，甚至通过技术处理，其焊接技术已经高于焊接缝隙位置。其中被焊接结构体在空间位置被称为焊接接头，而接头位置所受到强度除了焊接裂缝的影响之外，还需要与结构的几何形态、具体尺寸、结构受力等相关情况有联系。
二、水利水电工程金属结构制作焊接要点
（一）防止出现焊接疲劳失效现象
对于水利水电工程发展来说，其内结构的金属制作质量有效防止出现结构焊接疲劳失效问题，进而从根本上提升工程建设质量。其中对于施工材料的选择上，需要依靠提升建筑材料的金属冶金能力和焊接金属成分，进而有效提升和强化结构焊接的整体疲劳程度。为了进一步确保水利水电建筑工程的焊接纯度，其工程内部的重要结构零部件需要使用真空技术以及真空冶炼技术，将施工材料进一步技术处理。与此同时，为了有效提升水利水电工程的焊接疲劳应用寿命，技术人员可以在稳定环境下细化建筑材料结构，并且依靠热量技术处理取得建筑材料的最佳结构组织状态。同时建筑材料的结构可塑性不仅有效实现结构吸收形变、降低建筑应力峰值数据，一定程度上还致使较高应力结构进行重新分布，进而将工程施工产生的缺口位置和裂缝位置钝化处理。
而水利水电工程金属结构的焊接缝隙在方案设计过程中，最大限度减少水利水电内部结构所产生的焊接缝隙数量以及具体尺寸，其结构焊接缝隙数量越多，所产生的结构应力则越多。其中较大的焊接缝隙尺寸普遍具有较大的热力影响区域，最终导致水利水电工程建设区域形变可能性增加。
除此之外，水利水电工程焊接缝隙之间还应该保证足够的预留位置，有效防止出现焊接疲劳问题，其中焊接缝隙预留位置应该根据工程实际情况进行整体规划，如果焊接缝隙位置和大小过度集中，不仅不会致使结构应力出现位置不均匀，同时还有可能出现双向以及三向的复杂残余结构应力[2]。除此之外，水利水电工程结构施工过程中，还可以使用较小的缝隙焊接模式，最大限度降低残余结构应力的焊接缝隙操作顺序。而焊接缝隙所残存的结构应力主要由于焊接区域的金属横向以及纵向共同组成，其中水利水电工程建设顺序和安装应力的综合影响相对较大。通常来说，为了尽可能避免出现焊接疲劳失效现象，其焊接缝隙应该具有自由收缩能力，以此有效降低结构焊接的阻碍和玉树，最大限度降低焊接结构应力。
（二）减少应力集中现象
在水利水电工程施工和建设过程中，应力集中成为工程内部结构问题的主要原因之一，所以只有降低水利水电结构应力，才能从根本上提升焊接强度和刚度。
第一，在水利水电工程建设过程中，其焊接结构外部形态方案设计，应该最大程度降低结构断面的变化，尤其是工程建设结构中的尖角位置或者连接拐角位置，其方案以及外部形态尽可能设计圆滑模式，并且将整体结构的曲线半径扩大。第二，在方案设计内部结构的焊接环节中，其结构荷定载重在位置设计过程中，应该让工程焊接位置均匀分布，防止出现由于局部出现过度荷载问题。第三，在降低应力集中问题上，还可以选择质量优良的焊接接头，有效降低结构应力集中，提升水利水电结构施工疲劳能力的重要作用和技术手段。为此技术人员应该选择连续焊接接缝模式，防止出现断裂缝隙，加上大多数焊接缝隙的初始位置和结束位置都出现在较高应力集中位置，因为为了防止焊接裂缝的过度集中，其焊接缝隙之间应该保证一定程度的距离，防止出现焊接空间的交接。同时，不能将焊接缝隙的具体位置安排在施工应力较高的未知区域，从根本上保证焊接缝隙的质量和操作效果。
（三）改善焊接缺陷
1.塑性断
为了进一步改善焊接操作带来的结构缺陷，尤其是针对可塑性结构断裂问题，需要针对焊接缝隙进行整体抛光，以此有效解决结构焊接缝隙的外部形状数据参数，并且通过焊接技术，可以有效解决和消除塑性断裂焊接表现问题，从根本上提升结构焊接裂缝的整体疲劳强度。
2.脆性断裂
在水利水电工程施工结构中，金属结构的焊接环节会由于自然环境因素和焊接技术手段，进而产生脆性断裂问题和不足，因此技术人员需要利用局部位置打磨技术，结合砂轮打磨设备，针对其焊接区域进行处理，有效完善以改善焊接缝隙结构模式。与塑性断裂所需要的整体打磨技术方式相比较，局部打磨技术一定程度上降低了打磨所需要的工作总量，并且在技术操作过程中，不仅有效提升打磨疲劳强度，一定程度上还帮助水利水电工程金属结构的焊接形态得到优化[3]。致使焊接缝隙和连接部位的棱角位置降低，进而消除了设备在运转过程中所产生的焊接缺陷，最终有效提升金属结构焊接质量和效率。
结语：
由此可见，在水利水电工程建设过程中，金属结构的焊接技术是重要组成部分，所以技术人员需要结合现阶段焊接技术应用特点以及所产生问题和不足，进行综合分析，其中焊接技术结构疲劳失效问题主要由于焊接结构应力过度集中以及焊接缺陷等相关问题组成，所以工程金属结构进行缝隙焊接过程中，应该尽可能降低结构断面突变问题，最大限度保证其焊接接头方案设计以及应力集中等问题的出现。
参考文献：
[1]刘翼鹏. 水利水电工程金属结构安装施工质量控制措施研究[J]. 中国设备工程, 2019, No.419(08):118-119.
[2]蒋天元. 基于水利水电工程金属结构腐蚀分析与防腐措施控制研究[J]. 黑龙江水利科技, 2020, 048(003):151-153.
[3]刘飞跃. 水电站金属结构闸门制作及安装焊接技术研究[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(022):135-136.