淺析化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程的發(fā)展現(xiàn)狀

劉大旺

摘 要：在進行化工機械設(shè)備焊接作業(yè)時，為保證焊接質(zhì)量，實現(xiàn)焊接目的，需要在進行工業(yè)機械設(shè)備焊接作業(yè)之前，編制化工設(shè)備焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程，直接影響著化工機械設(shè)備焊接質(zhì)量。當前，化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程主要內(nèi)容包括焊接方法、焊接材料、焊接接頭及坡口形式、焊接工藝規(guī)范參數(shù)與焊接技術(shù)要求等。在分析金屬材料焊接性的基礎(chǔ)上，對化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程的發(fā)展現(xiàn)狀進行研究。

關(guān)鍵字：化工機械 設(shè)備 焊接工藝 規(guī)程

中圖分類號：TQ05 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0201-02

一、化工機械金屬材料的焊接性研究

在化工機械設(shè)備中，絕大部分設(shè)備金屬材料是可以進行焊接作業(yè)的，但其設(shè)備材料的焊接工藝操作難度差異較大，其金屬材料焊接性能存在著較大區(qū)別。為此，在進行化工機械設(shè)備焊接作業(yè)之前，應(yīng)對其焊接性能進行研究。

（一）焊接性概述。焊接性，指的是金屬材料在一定工藝技術(shù)的操作下，通過焊接作業(yè)獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭的難易程度。在進行化工機械設(shè)備焊接時，如采取一般的焊接工藝條件即可獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭，則表明該材料焊接性較好，反之，如采取一般焊接工藝無法保證焊接接頭質(zhì)量，應(yīng)用復(fù)雜的焊接工藝條件方可獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭，則表明該材料焊接性較差。其中，焊接工藝條件，主要指的是進行焊接作業(yè)過程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范、工藝措施等內(nèi)容，焊接前預(yù)熱、焊接后進行熱處理、接頭形式、環(huán)境溫度、坡口形式及坡口尺寸等均屬于焊接工藝措施的內(nèi)容。判斷金屬材料焊接接頭質(zhì)量的標準在于焊接接頭承載力、抗腐蝕性、耐磨性等性能。

（二）化工機械設(shè)備焊接性評價。化工機械金屬材料焊接性評定主要是通過估算方法來實現(xiàn)，影響鋼材焊接性的主要因素在于材料其本身化學成分，在各種元素中，碳含量屬于影響焊接性能的最大因素，含碳量越高，其焊接性則越差。為此，在當前鋼材焊接中，將各種元素對焊接性影響折合為碳量成分影響。

（三）化工機械設(shè)備焊接性試驗。為保證焊接質(zhì)量，一般在進行正式焊接作業(yè)之前，會進行焊接性試驗。焊接性試驗，是進行鑒定焊接新材料、鑒定焊接材料及焊接工藝質(zhì)量的重要措施。焊接性試驗主要包括抗裂性試驗及焊接接頭使用性能試驗兩個內(nèi)容。通過抗裂性試驗，檢驗焊接化工機械設(shè)備焊接接頭位置焊接是否存在質(zhì)量問題，是否具備抗裂性，在提高焊接質(zhì)量，實現(xiàn)焊接目標等方面發(fā)揮著重要作用；焊接接頭使用性能試驗，主要是對焊接接頭承載力、耐磨性能及抗腐蝕性進行試驗，保證其接頭使用性能。

二、化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程

（一）焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。在焊接工程師進行焊接工藝規(guī)程編制時，應(yīng)充分保證焊接工藝規(guī)程的正確性。在多數(shù)國家中，其焊接規(guī)范及標準是通過公認的科學技術(shù)成果為依據(jù)并進行編制的。在焊接工藝規(guī)程編制中，不允許使用尚在研究階段、沒有獲得權(quán)威結(jié)構(gòu)認可的材料、方法及技術(shù)。由此可以看出，進行焊接工藝規(guī)程編制是有據(jù)可依的。在進行化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程編制時，應(yīng)在相關(guān)知識的基礎(chǔ)上進行編制，針對焊接設(shè)備特殊性，收集相關(guān)焊接相關(guān)技術(shù)資料，從而安排焊接工藝規(guī)范編制工作，其收集材料越充分，其焊接工藝規(guī)程編制正確性越高。

（二）焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程主要包括焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析、焊接方法及焊接材料的選擇、焊接接頭、坡口形式的選擇、焊接規(guī)范、焊接技術(shù)要求等內(nèi)容。通過明確焊接工藝規(guī)程中各項內(nèi)容及標準，保障焊接質(zhì)量及水平。

1、焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。在進行化工機械設(shè)備焊接作業(yè)時，需要考慮焊接結(jié)構(gòu)工藝性問題。機械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響著焊接作業(yè)的操作難度，影響著設(shè)備焊接接頭質(zhì)量及焊接效率等。在進行熔焊作業(yè)時，以焊縫傾角及轉(zhuǎn)角為標準，可以劃分為平焊、立焊、橫焊、仰焊等形式。在進行某些化工機械設(shè)備中，需要在機械設(shè)備加工后其焊接結(jié)構(gòu)方可進行焊接，為避免焊接對設(shè)備加工精度造成影響，一般要求其焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)與加工表面保持一定距離?；C械設(shè)備焊縫布置應(yīng)綜合考慮焊接操作空間問題，保證其預(yù)留操作空間可以滿足焊接作業(yè)時其運條角度調(diào)整的要求。如化工機械設(shè)備其焊縫為點焊或縫焊焊縫，則需要保證其焊縫位置滿足滾輪電極及柱狀電極的焊接特點等。

2、焊接方法。當前，化工機械設(shè)備焊接方法種類較多，以焊接過程特點作為標準進行劃分，可以將焊接方法分為熔焊、壓焊及釬焊。其中熔焊指的是在沒有施加壓力的情況下，將需要焊接位置的母材金屬進行熔化，并形成焊縫的一種焊接方法。熔焊其特點在于應(yīng)用局部熱源，將填充金屬在焊件結(jié)合處熔化并熔合，在熔合冷卻后形成牢固的焊接接頭，電弧焊及電渣焊均屬于熔焊方法；壓焊指的是在進行焊件焊接操作的過程中，需要對焊件施加壓力方可完成焊接的一種方法，應(yīng)用壓焊進行機械設(shè)備焊接，在焊接之前無論進行加熱或不加熱，均需要施工一定壓力方可保證焊件焊接質(zhì)量，摩擦焊及接觸焊均屬于壓焊類型；釬焊與熔焊存在著本質(zhì)區(qū)別，其選擇較之焊接母材熔點低的金屬材料作為釬料，將釬料加熱到高于釬料熔點，將焊件加熱到低于母材熔化溫度，應(yīng)用熔化為液態(tài)釬料進行接頭間隙填充，并通過擴散連接完成焊接的一種方法，鐵釬焊、火焰釬焊均屬于釬焊方法。在進行化工機械設(shè)備焊接方法選擇時，需要在分析焊件材質(zhì)、接頭厚度、焊縫位置及坡口形式的基礎(chǔ)上進行選擇與確定。

3、焊接材料選擇。焊接材料指的是在進行焊接作業(yè)過程中所應(yīng)用的為提高焊接質(zhì)量附加的保護物質(zhì)及各種填充物質(zhì)，常見的焊接材料為焊條、焊絲、釬料、保護氣體、焊劑及釬劑等。在焊接材料選擇時，需要按照焊接材料可以滿足焊件母材及焊縫處理強度的要求進行選擇，并綜合考慮工藝因素及焊接方法的冶金特點對焊接接頭可能產(chǎn)生的影響。一般在產(chǎn)品樣品性能說明或焊接材料標準中對焊接材料熔敷金屬性能進行了說明。在焊接中所采取的焊縫材料及焊接工藝直接影響著焊接接頭性能，在選擇焊接材料時，應(yīng)充分考慮焊接接縫金屬性能。在我國焊接操作規(guī)范中規(guī)定，焊接過程中其焊縫金屬性能應(yīng)等于或高于相應(yīng)母材標準規(guī)定值下限，或其焊縫金屬性能應(yīng)滿足技術(shù)條件要求。

（三）焊接接頭與焊接坡口形式。焊接接頭指的是應(yīng)用焊接方法后形成的不可拆接頭，以焊件結(jié)構(gòu)厚度、焊件結(jié)構(gòu)形狀及應(yīng)用條件為標準，可以將焊接接頭形式分為對接接頭、搭接接頭、角接頭、T形接頭等多種形式。其中對接接頭指的是將同一平面內(nèi)被焊工件相對焊接所形成的一種接頭形式，這種接頭受力狀況較好，其應(yīng)力分布集中程度較低，屬于化工機械設(shè)備焊接作業(yè)的理想接頭形式。T形接頭則是將存在一定角度或保持垂直的被焊工件通過應(yīng)用角焊縫連接形成的接頭形式，其承載力較好，在化工機械設(shè)備焊接應(yīng)用中十分廣泛。

為提高焊接質(zhì)量，按照焊接工藝要求，將被焊工件待焊部位進行加工，形成具有幾何形狀的溝槽，這種溝槽即坡口。進行坡口加工，其目的在于保證焊接焊縫焊透，并可以進行熔合比調(diào)整，以實現(xiàn)焊接質(zhì)量。在焊接作業(yè)中，為可以將焊縫根部焊透，當板厚超過6mm時，應(yīng)進行坡口加工，坡口多分為V形、X形、U形、K形等形式。在進行焊件開坡口時，應(yīng)注意留出鈍邊，避免焊接過程中出現(xiàn)燒穿問題，開坡口應(yīng)預(yù)留出一定間隙，保證焊接可以實現(xiàn)根部焊透。

（四）焊接規(guī)范。焊接規(guī)范主要為影響焊接質(zhì)量及焊接效率的所有工藝參數(shù)。焊接規(guī)范參數(shù)主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊條與焊絲直徑等。焊接規(guī)范參數(shù)的選擇，直接影響著焊縫熔深、熔寬、熔高，是決定焊接質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。在選擇焊接電流時，如化工機械設(shè)備為厚板，為提高生產(chǎn)效率加大熔深，可以適當增加焊接電流，但如焊接電流值過大，則容易出現(xiàn)咬邊問題，對焊接質(zhì)量造成影響；如焊接電流值過小，則容易造成夾渣或未焊透等缺陷問題。為此，應(yīng)保證焊接電流適中，保證其焊接質(zhì)量。電弧電壓的大小容易對焊件焊縫形狀及尺寸造成影響。如電弧電壓過高，則其焊縫較寬較淺，易產(chǎn)生焊透或咬邊等缺陷。如電弧電壓不足，則其焊縫較窄較高，同樣影響焊縫質(zhì)量。焊接速度過快容易產(chǎn)生咬邊、氣孔、為焊透等缺陷，焊接速度不足則會引起溢流、焊瘤等缺陷。焊條直徑的選擇，應(yīng)綜合考慮焊接板厚、接頭形式等，充分保證焊接質(zhì)量。

（五）焊接技術(shù)要求。在進行一般焊接作業(yè)時，其焊接技術(shù)要求主要為：選擇合適的焊接方法、焊接材料、焊條、焊縫布置、焊接工藝、檢驗標準、試驗標準等。在進行化工機械設(shè)備焊接作業(yè)時，應(yīng)綜合考慮化工機械設(shè)備的工藝要求，分析其設(shè)備結(jié)構(gòu)強度、剛度及尺寸要求，合理編制其工藝規(guī)程，保證化工機械設(shè)備焊工藝規(guī)程可以滿足焊接使用性能要求，實現(xiàn)焊接目標及綜合效益。

三、結(jié)語

在化工機械設(shè)備加工中，為保證設(shè)備加工質(zhì)量，需要進行設(shè)備焊接作業(yè)。為保證焊接質(zhì)量，保證焊接接頭使用性能，需要編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程編制質(zhì)量直接影響著焊接質(zhì)量。焊接工藝規(guī)程主要內(nèi)容包括焊接方法、焊接材料、焊接接頭及坡口形式、焊接工藝規(guī)范參數(shù)與焊接技術(shù)要求等。本文在分析化工機械金屬材料的焊接性的基礎(chǔ)上，對當前化工機械設(shè)備焊接工藝規(guī)程進行分析。實踐證明，保證焊接工藝規(guī)程質(zhì)量，在實現(xiàn)焊接接頭質(zhì)量及焊接效益等方面發(fā)揮著重要現(xiàn)實意義。

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