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[摘 要]化工机械设备的焊接工程是较为重要的一项工作,且带有一定程度的复杂性。对于化工机械设备的焊接工作而言,包括很多不同的方面,焊接工艺作为化工机械设备焊接工程的重要构成部分,其自身的质量对于化工机械的后续运行等存在重要意义,也直接关系到化工机械设备的应用周期与自身的寿命长短。在此背景之下,探讨化工机械设备的焊接工艺规程就具有必要的现实意义,相关人员只有认识到焊接工艺规程的重要性,并选择科学的焊接工艺,才能切实确保化工机械设备的焊接质量,进而提高化工机械设备的应用性能。
[关键词]化工;机械设备;焊接工艺;规程;发展现状
中图分类号:TQ050 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0030-01
1、金属材料的焊接性概述
在化工机械设备中,绝大部分设备金属材料是可以进行焊接作业的,但其设备材料的焊接工艺操作难度差异较大,其金属材料焊接性能存在着较大区别。为此,在进行化工机械设备焊接作业之前,应对其焊接性能进行研究。
1.1 焊接性概述
焊接性,指的是金属材料在一定工艺技术的操作下,通过焊接作业获得质量优良的焊接接头的难易程度。在进行化工机械设备焊接时,如采取一般的焊接工艺条件即可获得优质焊接接头,则表明该材料焊接性较好,反之,如采取一般焊接工艺无法保证焊接接头质量,应用复杂的焊接工艺条件方可获得质量优良的焊接接头,则表明该材料焊接性较差。其中,焊接工艺条件,主要指的是进行焊接作业过程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接规范、工艺措施等内容,焊接前预热、焊接后进行热处理、接头形式、环境温度、坡口形式及坡口尺寸等均属于焊接工艺措施的内容。判断金属材料焊接接头质量的标准在于焊接接头承载力、抗腐蚀性、耐磨性等性能。
1.2 化工机械设备焊接性评价
化工机械金属材料焊接性评定主要是通过估算方法来实现,影响钢材焊接性的主要因素在于材料其本身化学成分,在各种元素中,碳含量属于影响焊接性能的最大因素,含碳量越高,其焊接性则越差。为此,在当前钢材焊接中,将各种元素对焊接性影响折合为碳量成分影响。
1.3 化工机械设备焊接性试验
为保证焊接质量,一般在进行正式焊接作业之前,会进行焊接性试验。焊接性试验,是进行鉴定焊接新材料、鉴定焊接材料及焊接工艺质量的重要措施。焊接性试验主要包括抗裂性试验及焊接接头使用性能试验两个内容。通过抗裂性试验,检验焊接化工机械设备焊接接头位置焊接是否存在质量问题,是否具备抗裂性,在提高焊接质量,实现焊接目标等方面发挥着重要作用;焊接接头使用性能试验,主要是对焊接接头承载力、耐磨性能及抗腐蚀性进行试验,保证其接头使用性能。
2、化工机械设备焊接工艺规程分析
2.1 工艺与方法选择
焊接结构设计的合理性是会给焊接的难易程度、焊接接头的自身质量、具体的生产率等带来直接影响,一般来讲,化工机械设备的焊件接缝位置主要分为横焊、平焊、仰焊、立焊几种不同形式,这主要是根据相关人员在进行焊接操作时,焊件接缝的位置及转角的不同所划定的。一般来讲,焊件焊缝的设计位置应当与焊件的表面位置相对较远,这样做的目的主要是为了保证焊件结构的自身精确程度。与此同时,相关人员在焊接工艺与方法的选择中,还需要充分考虑在进行焊接操作时,运条角度能否完全满足焊接的具体需求,因此,需要相关人员对焊接的操作空间进行全面考虑。在选择焊接方法的时候,相关人员需要根据焊接操作的具体材质及焊缝所在的位置、焊接接头具体的厚度等进行选择,还要考虑坡口的形成等因素,以免给后续操作带来不利影响。
2.2 选择材料
在化工机械设备的焊接工艺规程中,焊接材料的选择也是极为重要的一方面。焊接材料主要就是在进行化工机械焊接操作中,相关人员为了有效提高焊接操作的质量而选择的金属性填充物或附加保护物等。相关人员在选择焊接材料的时候,需要考虑焊接的强度原则及母材的自身性能等,并且需要根据接头性能的相关工艺及不同的焊接操作方法下冶金特点进行切实选择。对于焊接接头性能的相关因素而言,相关工艺及焊缝金属会对接头的性能产生相应的影响。目前,还没有相关研究及实践情况显示焊接材料可以在接头热影响区的影响下改变焊接材料自身的性能,所以,在选择焊接材料的时候,相关人员一定要充分考虑焊缝的金属性能。
2.3 接头与坡口形式
焊接接头是在化工机械设备的焊接操作中,相关人员利用焊接方法连接的不可拆卸性质的接头,焊接接头的性质主要分为T形、对接、交接、塔接等类型,其主要的分类需要相关人员根据焊件具体的结构及形状等进行区分。
除了接头之外,坡口形式也是十分重要的一项因素,坡口主要是指相关人员为了确保化工机械设备的焊接质量,在焊件的待焊处进行相应的加工或装配形成具有几何形状性质的相应沟槽。如上图1所示,焊件的坡口主要分为V形坡口、U形坡口及X形坡口等。在开坡口的时候,相关人员需要在板厚度超过6mm的情况下进行操作,这样可以确保焊缝的根部被完全焊透。在进行坡口操作的时候,相关人员还需要留有相应的钝边,这样才能避免焊件被烧穿,并且应留有相应的间隙,确保焊件能够焊透。
2.4 规范
在化工机械设备的焊接工艺规程中,焊接规范主要是指对焊接的总体质量及生产率产生具体影响的不同工艺参数。一般来讲,相应的工艺参数包括焊接电流、电压、速度等,也包括焊丝及焊条直径等。由于相应的参数会与焊缝的余高、焊宽及熔深等产生直接联系,所以相关人员在进行焊接的时候一定要选择合理的焊接规范。
焊接电流方面,适当增大焊接电流可以有效提高焊接的效率,并且可以适当增加熔深,这种操作方法比较适合厚板的焊接。但是,如果电流过大,容易造成咬边,从而影响焊接的整体质量,若是电流过小,则可能产生夹渣,也有可能导致焊件未焊透。
在化工机械设备的焊接中,电弧电压是可以直接影响焊缝的尺寸大小及形状。如果电弧电压过高,焊缝会较浅、较宽,容易出现咬边缺陷;如果电弧电压过低,焊缝则会较高、较窄,焊件边缘的熔合情况会达不到标准要求。所以,相关人员需要确保电弧电压与电流值相匹配,若是提高电流值,则一定要提高电弧电压值。与此同时,相关人员在进行焊接时,需合理把控速度。
结语
在化工机械設备加工中,为保证设备加工质量,需要进行设备焊接作业。为保证焊接质量,保证焊接接头使用性能,需要编制焊接工艺规程。焊接工艺规程编制质量直接影响着焊接质量。焊接工艺规程主要内容包括焊接方法、焊接材料、焊接接头及坡口形式、焊接工艺规范参数与焊接技术要求等。本文在分析化工机械金属材料的焊接性的基础上,对当前化工机械设备焊接工艺规程进行分析。实践证明,保证焊接工艺规程质量,在实现焊接接头质量及焊接效益等方面发挥着重要现实意义。
参考文献
[1] 郭晶,李艳,史雪芬等.焊接工艺规程编制、评定和应用中的若干问题[J].石油化工设备,2010,39(4):39-45.
[2] 郭晶,古敏.焊接工艺规程的编制、评定和应用[J].石油化工设备,2010,39(5):76-82.
[3] 邢志海,刘相伟.锅炉压力容器中焊接工艺规程辅助系统的研究使用[J].科技视界,2013,(18):189-190.
[4] 朱海鷹,辛忠智,辛忠仁等.中外焊接工艺评定方法以及焊接工艺规程和焊接工艺评定的标准体系[J].中国化工装备,2011,(1):18-23,33.
[关键词]化工;机械设备;焊接工艺;规程;发展现状
中图分类号:TQ050 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0030-01
1、金属材料的焊接性概述
在化工机械设备中,绝大部分设备金属材料是可以进行焊接作业的,但其设备材料的焊接工艺操作难度差异较大,其金属材料焊接性能存在着较大区别。为此,在进行化工机械设备焊接作业之前,应对其焊接性能进行研究。
1.1 焊接性概述
焊接性,指的是金属材料在一定工艺技术的操作下,通过焊接作业获得质量优良的焊接接头的难易程度。在进行化工机械设备焊接时,如采取一般的焊接工艺条件即可获得优质焊接接头,则表明该材料焊接性较好,反之,如采取一般焊接工艺无法保证焊接接头质量,应用复杂的焊接工艺条件方可获得质量优良的焊接接头,则表明该材料焊接性较差。其中,焊接工艺条件,主要指的是进行焊接作业过程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接规范、工艺措施等内容,焊接前预热、焊接后进行热处理、接头形式、环境温度、坡口形式及坡口尺寸等均属于焊接工艺措施的内容。判断金属材料焊接接头质量的标准在于焊接接头承载力、抗腐蚀性、耐磨性等性能。
1.2 化工机械设备焊接性评价
化工机械金属材料焊接性评定主要是通过估算方法来实现,影响钢材焊接性的主要因素在于材料其本身化学成分,在各种元素中,碳含量属于影响焊接性能的最大因素,含碳量越高,其焊接性则越差。为此,在当前钢材焊接中,将各种元素对焊接性影响折合为碳量成分影响。
1.3 化工机械设备焊接性试验
为保证焊接质量,一般在进行正式焊接作业之前,会进行焊接性试验。焊接性试验,是进行鉴定焊接新材料、鉴定焊接材料及焊接工艺质量的重要措施。焊接性试验主要包括抗裂性试验及焊接接头使用性能试验两个内容。通过抗裂性试验,检验焊接化工机械设备焊接接头位置焊接是否存在质量问题,是否具备抗裂性,在提高焊接质量,实现焊接目标等方面发挥着重要作用;焊接接头使用性能试验,主要是对焊接接头承载力、耐磨性能及抗腐蚀性进行试验,保证其接头使用性能。
2、化工机械设备焊接工艺规程分析
2.1 工艺与方法选择
焊接结构设计的合理性是会给焊接的难易程度、焊接接头的自身质量、具体的生产率等带来直接影响,一般来讲,化工机械设备的焊件接缝位置主要分为横焊、平焊、仰焊、立焊几种不同形式,这主要是根据相关人员在进行焊接操作时,焊件接缝的位置及转角的不同所划定的。一般来讲,焊件焊缝的设计位置应当与焊件的表面位置相对较远,这样做的目的主要是为了保证焊件结构的自身精确程度。与此同时,相关人员在焊接工艺与方法的选择中,还需要充分考虑在进行焊接操作时,运条角度能否完全满足焊接的具体需求,因此,需要相关人员对焊接的操作空间进行全面考虑。在选择焊接方法的时候,相关人员需要根据焊接操作的具体材质及焊缝所在的位置、焊接接头具体的厚度等进行选择,还要考虑坡口的形成等因素,以免给后续操作带来不利影响。
2.2 选择材料
在化工机械设备的焊接工艺规程中,焊接材料的选择也是极为重要的一方面。焊接材料主要就是在进行化工机械焊接操作中,相关人员为了有效提高焊接操作的质量而选择的金属性填充物或附加保护物等。相关人员在选择焊接材料的时候,需要考虑焊接的强度原则及母材的自身性能等,并且需要根据接头性能的相关工艺及不同的焊接操作方法下冶金特点进行切实选择。对于焊接接头性能的相关因素而言,相关工艺及焊缝金属会对接头的性能产生相应的影响。目前,还没有相关研究及实践情况显示焊接材料可以在接头热影响区的影响下改变焊接材料自身的性能,所以,在选择焊接材料的时候,相关人员一定要充分考虑焊缝的金属性能。
2.3 接头与坡口形式
焊接接头是在化工机械设备的焊接操作中,相关人员利用焊接方法连接的不可拆卸性质的接头,焊接接头的性质主要分为T形、对接、交接、塔接等类型,其主要的分类需要相关人员根据焊件具体的结构及形状等进行区分。
除了接头之外,坡口形式也是十分重要的一项因素,坡口主要是指相关人员为了确保化工机械设备的焊接质量,在焊件的待焊处进行相应的加工或装配形成具有几何形状性质的相应沟槽。如上图1所示,焊件的坡口主要分为V形坡口、U形坡口及X形坡口等。在开坡口的时候,相关人员需要在板厚度超过6mm的情况下进行操作,这样可以确保焊缝的根部被完全焊透。在进行坡口操作的时候,相关人员还需要留有相应的钝边,这样才能避免焊件被烧穿,并且应留有相应的间隙,确保焊件能够焊透。
2.4 规范
在化工机械设备的焊接工艺规程中,焊接规范主要是指对焊接的总体质量及生产率产生具体影响的不同工艺参数。一般来讲,相应的工艺参数包括焊接电流、电压、速度等,也包括焊丝及焊条直径等。由于相应的参数会与焊缝的余高、焊宽及熔深等产生直接联系,所以相关人员在进行焊接的时候一定要选择合理的焊接规范。
焊接电流方面,适当增大焊接电流可以有效提高焊接的效率,并且可以适当增加熔深,这种操作方法比较适合厚板的焊接。但是,如果电流过大,容易造成咬边,从而影响焊接的整体质量,若是电流过小,则可能产生夹渣,也有可能导致焊件未焊透。
在化工机械设备的焊接中,电弧电压是可以直接影响焊缝的尺寸大小及形状。如果电弧电压过高,焊缝会较浅、较宽,容易出现咬边缺陷;如果电弧电压过低,焊缝则会较高、较窄,焊件边缘的熔合情况会达不到标准要求。所以,相关人员需要确保电弧电压与电流值相匹配,若是提高电流值,则一定要提高电弧电压值。与此同时,相关人员在进行焊接时,需合理把控速度。
结语
在化工机械設备加工中,为保证设备加工质量,需要进行设备焊接作业。为保证焊接质量,保证焊接接头使用性能,需要编制焊接工艺规程。焊接工艺规程编制质量直接影响着焊接质量。焊接工艺规程主要内容包括焊接方法、焊接材料、焊接接头及坡口形式、焊接工艺规范参数与焊接技术要求等。本文在分析化工机械金属材料的焊接性的基础上,对当前化工机械设备焊接工艺规程进行分析。实践证明,保证焊接工艺规程质量,在实现焊接接头质量及焊接效益等方面发挥着重要现实意义。
参考文献
[1] 郭晶,李艳,史雪芬等.焊接工艺规程编制、评定和应用中的若干问题[J].石油化工设备,2010,39(4):39-45.
[2] 郭晶,古敏.焊接工艺规程的编制、评定和应用[J].石油化工设备,2010,39(5):76-82.
[3] 邢志海,刘相伟.锅炉压力容器中焊接工艺规程辅助系统的研究使用[J].科技视界,2013,(18):189-190.
[4] 朱海鷹,辛忠智,辛忠仁等.中外焊接工艺评定方法以及焊接工艺规程和焊接工艺评定的标准体系[J].中国化工装备,2011,(1):18-23,33.