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化工设备制造过程中控制焊接质量的方法探析
蔡晔华
（江苏瑞升华能源科技有限公司,江苏常州213000）
摘 要：焊接是化工设备制造中的重要技术,文章通过分析焊接质量的影响原因,给出化工设备制造中控制焊接质量的建议与需要注意的重点.
关键词：化工设备；制造；焊接质量；控制方法
前言
化工设备大多是承压设备,使用过程中所装介质大多具有腐蚀性、有毒、易燃易爆,并需要在高温高压环境下工作,运行环境比较恶劣,因此在设备生产过程中必须严格控制好质量.而化工设备的材料多为金属,在制造过程中难免需要焊接,焊接可以使设备有较高的气密和水密性,保持设备良好的整体性.
1影响化工设备焊接质量的因素
1.1焊接产生气体的影响
在化工设备制造的过程中,由于使用的焊接剂、焊接方法及相关工艺的不同,焊接所产生的气体主要成分也不同,产生量最多的有O2、N2、H2O、H2、CO和CO2,而这些气体中的N2、H2和O2就会对焊接的质量产生不利的影响.
在焊条、空气及工件内存在H2,在焊接结束后,金属表面温度降下来之后,焊缝金属中就会有部分氢原子,这些氢原子能够自由扩散,并在熔合线或焊缝的局部地方聚集起来,导致化工设备上焊缝的地方出现冷裂纹,降低焊接接头的韧性和塑性.氧气主要以硅酸盐和氧化亚铁夹杂物等形式存在于焊缝中,它能使焊缝金属的塑性、硬度和强度降低,使焊缝容易出现热脆和冷脆,降低焊缝的抗腐蚀性能.而氮原子在高温下能够与焊接金属发生化学反应形成氮化物,增加金属的硬度,降低它们的塑性.
1.2焊缝周围温度变化
化工设备焊接过程中,焊缝周围的温度会迅速升高并冷却,进而使焊缝周围的金属收缩,进而就会产生残余应力,而这些残余应力就会使金属在焊缝的地方出现纵向或横向的收缩,这样对于一些塑性较差的材料就会在两块金属接头的地方出现裂纹.为了减少由于急速冷却带来的焊缝变形,必须在焊接前估算变形程度、变形方向,尽可能提高焊接的质量.
2化工设备制造过程中控制焊接质量的方法
2.1焊接前的准备
（1）评定焊接工艺
在焊接前,要充分分析要焊接的材料,然后根据试验的过程和结果对焊接工艺进行评定,确定要使用的焊材、焊接方法、焊接顺序、焊接速度、电弧电压、运条方法、电弧的位置、焊缝设置方法等相关参数.在施工单位确定了焊接工艺之后,要向相关部门提交相关文件,其中包括施工工程名称、地点、焊工人员名单、负责人、焊接工艺及所用到的设备和相关的质量评定标准.
（2）材料准备
焊接过程要用到焊条、焊剂、焊丝、保护气等材料.在焊接化工设备之前,首先要对材料进行检验,避免材料在厂库中生锈变质或受潮,而影响正常使用.其次,要了解材料的可焊性,可焊性代表材料焊接性的一个指标.化工设备使用的材料要能通过常用的焊接方法就可以使焊接地方没有裂痕,并且焊缝及其他的各项指标和性能满足使用要求,严禁使用那些不论怎样改进工艺焊接地方都有裂缝或者其他指标不能满足使用要求的材料.如果所使用的焊接材料是第一次使用,为了保证焊接质量,在焊接前一定要先进行试验,确定它们应该采用的焊接工艺.对于常见的焊接材料,要根据母材的性质,对焊接材料的焊接使用的电压电流、焊接层次顺序、坡口对接方式、清洗方式以及保护用气体的流量等进行评定,并制定出可行的焊接工艺.如果焊接母材中含有碳,焊接过程中会出现接头较脆、列分和气孔等不良现象,这时就需要使用手工点焊法.选择的焊接材料尽可能强度相同,如果焊接对焊接接头有韧性要求,则应使用低氢碱性焊条.如果母材是耐热钢或不锈钢,应该选择材料与母材成分差不多的焊接材料.
另外,购买焊接材料时,一定要选在信誉度高、材料质量好的企业,以保证焊接所用材料的质量.在焊材保管过程中,应保证库房干燥、通风,要有相关的制度,并设专门的人员看管,并建立焊材使用台账,以便对焊材的使用情况进行跟踪.
（3）设备准备
为了保证设备的焊接效果,在制作化工设备之前,可以微调设备的工业设计.对于化工设备来讲,结构设计一方面要尽可能减少设备在焊接后的接缝应力和残余变形,另一方面为了使接缝稳定,在焊接中要尽可能避免不能焊接的结构,比如焊嘴够不到或看不清的地方.对于那些设计图纸有存在可实际不可能焊接的结构,我们就需要对图纸做细微的调整,确保整个化工设备的焊接效果.
2.2焊接质量的控制
为了满足化工设备对焊接质量的要求,更好地利用资源,降低设备的制造成本,我们需要从人员、设备、焊接方法、环境及现场管理等方面做好控制措施,提高焊接效率.
（1）人员
与自动电焊相比,手工电焊对人有很强滴依赖性,焊工的工作态度和焊接水平直接决定着焊接的质量.半自动电焊与自动电焊虽然不像手动点焊那样依赖工人,可同样也需要工人对焊接的相关参数进行设置,因此我们必须使工人意识到焊接工作在化工设备制造过程中的重要性,加强对工人焊接技术的培训,增强他们的焊接水平,确保焊接能够满足质量要求.
（2）设备
在对化工设备进行焊接之前,要对准备好的焊接设备进行试用,确保焊接能正常进行.另外还要做好设备的定期保养工作,设备上的仪表要定期校准,并派专门的工作人员看管,建立设备使用和维护档案,记录设备的使用情况,方便以后查阅.
（3）选择合适的焊接方法
要保证化工设备的焊接质量,必须针对焊接的母材,根据国家相关部门制定的技术规范或者技术人员的经验,选择合适的焊接方法.为了减少不必要的事故发生,对于那些比较复杂的焊接工艺还要制定相应的事故预案.
（4）环境
在化工厂中有一些大型的化工设备不能在室内进行焊接,比如一些大的储罐只能在室外焊接,这就难免会受到外部环境的影响.当遇到天气下雨、风力较大等恶劣天气时,必须采取有效的防护措施,否则就应立即停止焊接.
（5）现场管理
为了保证焊接过程顺利进行,减少不必要的麻烦,在对化工设备焊接前,要有专门的技术人员就整个焊接过程对全体人员进行技术交底,对整个过程中涉及的焊接方法及各种方法中的恐要要点要详细讲解.在焊接进行到关键部位或有难点时,要有专门的技术人员监督指导.如果在焊接过程中发现焊工没有按照要求焊接,应立即停止焊接作业,并派专门的工作人员对层间温度进行全程监控,防治温度超标.
（6）焊接结束后的验收
为了保证焊接后的化工设备能满足使用的要求,在焊接结束后,还应该组织专门的技术人员对焊接质量进行严格的检查验收,包括焊缝的尺寸（焊接长度、余高尺寸、角焊的不等较长等）、外观（焊缝表面规整度、焊瘤、压坑、咬边、表面气孔及裂纹、火口状态等）、内部缺陷（未焊透、未熔合、裂纹、气孔、夹渣等）、飞溅物的清除情况、焊缝返修情况、端部周边焊情况、设备的水密性等方面,对于不能满足要求的化工设备应要求其返修或采取其他措施弥补.
3结语
总之,焊接是化工设备制作过程中很常见也很重要的一项施工过程,我们必须充分意识到焊接质量对化工设备性能影响的重要性,在焊接过程中做好质量控制工作,选择合适的焊接方法,严格按照相关的技术指标作业,为化工企业提供满意的化工设备.
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焊接质量论文范文结:
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