探究金属材料理化特性的化工设备选材与焊接工艺

发表时间:2021/1/5   来源:《科学与技术》2020年27期   作者:董智嵘 章少伟 王勇萍
[导读] 随着时代的不断变迁,中国早已进入了工业社会。随着人们的不断探索和创新
        董智嵘   章少伟  王勇萍
        浙江三花智能控制股份有限公司浙江绍兴312500
        摘要:随着时代的不断变迁,中国早已进入了工业社会。随着人们的不断探索和创新,中国的工业技术已经迈上了一个新的台阶。随着社会的不断发展,人们越来越重视工艺材料和工作,从工艺和生产开始就对质量进行严格的控制和监督。质量是每个企业的生命和灵魂。其中,具有金属材料理化性能的化工设备的材料选择和焊接工艺研究近年来得到了广泛的应用。
        关键词:金属材料理化特性;化工设备选材;焊接工艺
        引言
        金属材料在化学工业当中应用相当广泛,在一定意义上说,化工设备、管线和仪表的制造、安装的质量水平也是发展高质高效的精细化工的基本瓶颈技术。而化工设备、管线和仪表的制造、安装过程中,焊接是被广泛应用的制造安装方法,而就金属材料的理化特性来研究化工设备的选材与焊接工艺之间的关系,是提高化工设备、管线和仪表的制造、安装的质量水平的基本技术研究之一。
        1满足工艺要求的材料与焊接工艺选择的意义
        焊接技术是一门先进的技术,从我国建国之后的社会主义建设时期,便开始在我国的工业产业中占主要地位。为了达到高质量的焊接技术工作,首先要进行的就是合理选择焊接材料,由于焊接工作运行中预算中有很大的差异,并且由于现在生产要求的不断提高,所要进行材料的选择有着千差万别的变化,现代工艺制作过程错综复杂,对人们的技术和材料的选用提出了更高的要求。选用合适的材料,不仅可以节省制作加工的时间,也可以节省资源,减少相关不必要的投资。
        2化工设备焊接中常见的缺陷
        2.1液体腐蚀
        在设备焊接过程中,设备与溶液类物质的接触,会直接造成设备的溶液腐蚀,如酸性腐蚀和一些工业中的汽水腐蚀,大多都属于液体腐蚀,这种腐蚀面积较大,腐蚀速度快,会与设备进行直接的化学反应,从而导致设备的局部腐蚀或者均衡腐蚀腐蚀。
        2.2设备零件的腐蚀
        在设备焊接过程中,如果出现比较明显的腐蚀,则不会影响机械的正常使用,但有时造成焊接过程中的内部腐蚀或者焊缝出的腐蚀,如果肉眼不可见,则会忽视它的腐蚀,会影响设备使用,容易造成设备使用中的不安全事故,需要引起重视。这些腐蚀随着设备的使用时间增长,腐蚀程度也随之增加,机械的使用性能也会随之降低,危险程度逐步增高。
        2.3设备材料的特殊性
        化工设备等一些工业设备的材料大多都以金属为主,焊接的化工机械设备长期与腐蚀性设备接触,从而造成化学反应导致设备焊接工艺中的腐蚀。在设备焊接过程中,设备长期暴露在空气中,极易造成氧腐蚀。这种腐蚀一般会形成设备的均衡腐蚀,这中均衡腐蚀将对设备的运行有着巨大的负面影响,不仅仅出现在金属材料的设备上,其它材质的设备也将收到腐蚀影响,对设备的影响较大,且腐蚀速度较快。这些机械设备的焊接中使用的焊接材料也是五花八门,也有比较劣质的焊接材料,再加上焊缝处易积灰、积蓄雨水等,或者在焊接过程中的操作不当容易造成焊缝的腐蚀,这些都是促成设备加速腐蚀的过程。这些因素都将导致设备的局部腐蚀,并且由于腐蚀面积小,不明显,检查人员容易忽略,而最终易导致设备停运或其他事故,不利于设备运行。
        3基于材料理化特性焊接工艺分析
        我们对针对这一问题进行了大量的研究和分析,发现在日常实际工作中,很多焊接工作进行中,材料焊接区的理性特征决定了焊接结构的使用特性,进行焊接工艺时,电弧的长度与焊接速度决定了焊接工作是否能够圆满进行。

焊接的工作一般以焊接直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量等等构成,这些因素错综复杂,难以作出标准的规定。在日常实际的工作中,焊接部位的中间部分和焊接的边缘有着一定的差别,我们可以选用相应的金属材料,对两者之间的空间部分进行填充,我们进行了研究和分析,发现了一些存在的问题和注意事项。在焊接工作中,焊接中间部位与边缘部分的差异,会导致焊接部分变成局部的组织分布差别状态。在焊接过程的实际操作中,我们要注意从微观上控制成分和温度的差别,保证从宏观上调控控制组织与温度场。在进行焊接设备选材的时候,要根据不同需要的木材焊材的理化特性,根据实际需要选择合适的材料,并做最大努力使焊接地区接近母材的焊接结果。
        4化工设备焊接中常见缺陷的控制方式
        4.1加强焊接位置确认的管理
        化工设备焊接中的位置确认是控制焊接缺陷的首要工作,解决焊接位置确认的缺陷,提高位置确认的准确性与可靠性,要从人员管理与技术升级两方面进行考虑。一方面,要加强对焊接技术团队与人员的日常管理。第一,要加强对员工交接班过程的管理,避免由于不同技术工作组的技术负责人,对于焊接位置确认的分歧,造成焊接位置不一致。不同工作组的负责人之间要加强交流,企业定期通过开展负责人会议、组织负责人培训的方式,增强负责人对于位置确认的一致性。对于不同工作组的工作,化工企业要加强监督和管理,坚持位置确认管理的问题导向与结果导向;第二,要加强对员工技术要求的管理,保障焊接的一致性。新进的焊接人员要在通过岗位技能培训的要求之后才能上岗。在人员配置方面,企业要加强新员工与老员工的合理搭配,帮助新员工在潜移默化的过程中学习到焊接技术的一些隐性知识。另一方面,要不断提高化工焊接技术人员的业务水平。第一,技术人员要提高辨别能力,对需要焊接的化工设备材料的性能有准确的认知,对焊接的位置做出合理的选择;第二,技术人员要提高定位能力,对于需要焊接的钢板的焊接点进行合理的安排;第三;焊接团队要对设备有整体的认识,了解化工设备的用途,而不是单单掌握焊接的技术,以提高焊接的寿命与使用效果。
        4.2升级焊接的热力控制方式
        升级化工设备焊接的热力控制,是解决由于热力控制不均造成的空鼓、边界破裂、焊道下裂问题的重要方式,升级化工设备的热力控制方式有助于解决焊接中产生的冷裂纹,使焊接面更加均匀平整,减少焊接设备由于成分不一致造成的开裂现象,提高化工设备整体运行过程中的稳定性与安全性。升级焊接的热力控制主要应从三方面下手,第一,控制焊接电流的稳定性。化工企业要加强对企业电网设备的管理,建立断电应急预案,保障企业自身的发电设备始终处于良好的运行状态,加强对企业内部的电力设施的定检查与设备维护,增强焊接过程中电压的稳定性;第二,选择合适的焊接设备,不同的焊接设备对于焊接的热力控制效果有着不同的影响。企业要时刻关注焊接技术设备的升级,研发更加适合自身发展需要的焊接设备,加强技术研发领域的资金投入,增强员工对新型焊接设备的熟练掌握程度;第三,选择合适的焊接材料,尤其要注重选择热能性质比较稳定的材料,例如钒、钼等细化晶粒元素;第四,提升焊接过程的热力控制技术,技术人员在熟练掌握焊接设备应用的基础上,要能够根据需要焊接的设备的实际情况,控制焊接中热源与设备的距离、接触方式、焊接间隔时间等,保障设备受热均匀,减少空鼓、弧坑的产生。
        结语
        综上所述,焊接工艺材料的选择与焊接技术的合理应用是目前工业企业焊接工艺中应该注意的问题,直接影响工程的质量和美观性能。但是随着我国科学技术越来越先进,人们已加大了对于此项研究的力度和资金投入,相信在不久的将来,我国的焊接技术都会得到更进一步的发展。
        参考文献
        [1]王哲勤.基于金属材料理化特性的化工设备选材与焊接工艺研究[J].吉林广播电视大学学报,2019,(07):104-105.
        [2]黄红军.换热器液压胀接接头的有限元分析与结构设计[D].大庆石油学院,2020.
        [3]侯鹏飞.现代化工设备的腐蚀问题及其防护技术[J].科技风,2019,(20):164.
        
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