劉大旺

摘 要：在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí)，為保證焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)焊接目的，需要在進(jìn)行工業(yè)機(jī)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(jī)械設(shè)備焊接質(zhì)量。當(dāng)前，化工機(jī)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(duì)化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究。

關(guān)鍵字：化工機(jī)械 設(shè)備 焊接工藝 規(guī)程

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-01-0201-02

一、化工機(jī)械金屬材料的焊接性研究

在化工機(jī)械設(shè)備中，絕大部分設(shè)備金屬材料是可以進(jìn)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(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)之前，應(yīng)對(duì)其焊接性能進(jìn)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(guò)焊接作業(yè)獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭的難易程度。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接時(shí)，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(wú)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?jī)?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(jìn)行焊接作業(yè)過(guò)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)在于焊接接頭承載力、抗腐蝕性、耐磨性等性能。

（二）化工機(jī)械設(shè)備焊接性評(píng)價(jià)?；C(jī)械金屬材料焊接性評(píng)定主要是通過(guò)估算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，影響鋼材焊接性的主要因素在于材料其本身化學(xué)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(dāng)前鋼材焊接中，將各種元素對(duì)焊接性影響折合為碳量成分影響。

（三）化工機(jī)械設(shè)備焊接性試驗(yàn)。為保證焊接質(zhì)量，一般在進(jìn)行正式焊接作業(yè)之前，會(huì)進(jìn)行焊接性試驗(yàn)。焊接性試驗(yàn)，是進(jìn)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(yàn)主要包括抗裂性試驗(yàn)及焊接接頭使用性能試驗(yàn)兩個(gè)內(nèi)容。通過(guò)抗裂性試驗(yàn)，檢驗(yàn)焊接化工機(jī)械設(shè)備焊接接頭位置焊接是否存在質(zhì)量問(wèn)題，是否具備抗裂性，在提高焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)等方面發(fā)揮著重要作用；焊接接頭使用性能試驗(yàn)，主要是對(duì)焊接接頭承載力、耐磨性能及抗腐蝕性進(jìn)行試驗(yàn)，保證其接頭使用性能。

二、化工機(jī)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(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制時(shí)，應(yīng)充分保證焊接工藝規(guī)程的正確性。在多數(shù)國(guó)家中，其焊接規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)公認(rèn)的科學(xué)技術(shù)成果為依據(jù)并進(jìn)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(méi)有獲得權(quán)威結(jié)構(gòu)認(rèn)可的材料、方法及技術(shù)。由此可以看出，進(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制是有據(jù)可依的。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程編制時(shí)，應(yīng)在相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，針對(duì)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(guò)明確焊接工藝規(guī)程中各項(xiàng)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)，保障焊接質(zhì)量及水平。

1、焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí)，需要考慮焊接結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題。機(jī)械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行熔焊作業(yè)時(shí)，以焊縫傾角及轉(zhuǎn)角為標(biāo)準(zhǔn)，可以劃分為平焊、立焊、橫焊、仰焊等形式。在進(jìn)行某些化工機(jī)械設(shè)備中，需要在機(jī)械設(shè)備加工后其焊接結(jié)構(gòu)方可進(jìn)行焊接，為避免焊接對(duì)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(jì)應(yīng)與加工表面保持一定距離?；C(jī)械設(shè)備焊縫布置應(yīng)綜合考慮焊接操作空間問(wèn)題，保證其預(yù)留操作空間可以滿(mǎn)足焊接作業(yè)時(shí)其運(yùn)條角度調(diào)整的要求。如化工機(jī)械設(shè)備其焊縫為點(diǎn)焊或縫焊焊縫，則需要保證其焊縫位置滿(mǎn)足滾輪電極及柱狀電極的焊接特點(diǎn)等。

2、焊接方法。當(dāng)前，化工機(jī)械設(shè)備焊接方法種類(lèi)較多，以焊接過(guò)程特點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(méi)有施加壓力的情況下，將需要焊接位置的母材金屬進(jìn)行熔化，并形成焊縫的一種焊接方法。熔焊其特點(diǎn)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(jìn)行焊件焊接操作的過(guò)程中，需要對(duì)焊件施加壓力方可完成焊接的一種方法，應(yīng)用壓焊進(jìn)行機(jī)械設(shè)備焊接，在焊接之前無(wú)論進(jìn)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(lèi)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(diǎn)低的金屬材料作為釬料，將釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，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(jìn)行接頭間隙填充，并通過(guò)擴(kuò)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(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接方法選擇時(shí)，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(jìn)行選擇與確定。

3、焊接材料選擇。焊接材料指的是在進(jìn)行焊接作業(yè)過(guò)程中所應(yīng)用的為提高焊接質(zhì)量附加的保護(hù)物質(zhì)及各種填充物質(zhì)，常見(jiàn)的焊接材料為焊條、焊絲、釬料、保護(hù)氣體、焊劑及釬劑等。在焊接材料選擇時(shí)，需要按照焊接材料可以滿(mǎn)足焊件母材及焊縫處理強(qiáng)度的要求進(jìn)行選擇，并綜合考慮工藝因素及焊接方法的冶金特點(diǎn)對(duì)焊接接頭可能產(chǎn)生的影響。一般在產(chǎn)品樣品性能說(shuō)明或焊接材料標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)焊接材料熔敷金屬性能進(jìn)行了說(shuō)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(shí)，應(yīng)充分考慮焊接接縫金屬性能。在我國(guó)焊接操作規(guī)范中規(guī)定，焊接過(guò)程中其焊縫金屬性能應(yīng)等于或高于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值下限，或其焊縫金屬性能應(yīng)滿(mǎn)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(biāo)準(zhǔn)，可以將焊接接頭形式分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接頭、T形接頭等多種形式。其中對(duì)接接頭指的是將同一平面內(nèi)被焊工件相對(duì)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(jī)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(guò)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(jī)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(jìn)行加工，形成具有幾何形狀的溝槽，這種溝槽即坡口。進(jìn)行坡口加工，其目的在于保證焊接焊縫焊透，并可以進(jìn)行熔合比調(diào)整，以實(shí)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(dāng)板厚超過(guò)6mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坡口加工，坡口多分為V形、X形、U形、K形等形式。在進(jìn)行焊件開(kāi)坡口時(shí)，應(yīng)注意留出鈍邊，避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)燒穿問(wèn)題，開(kāi)坡口應(yīng)預(yù)留出一定間隙，保證焊接可以實(shí)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(shí)，如化工機(jī)械設(shè)備為厚板，為提高生產(chǎn)效率加大熔深，可以適當(dāng)增加焊接電流，但如焊接電流值過(guò)大，則容易出現(xiàn)咬邊問(wèn)題，對(duì)焊接質(zhì)量造成影響；如焊接電流值過(guò)小，則容易造成夾渣或未焊透等缺陷問(wèn)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(duì)焊件焊縫形狀及尺寸造成影響。如電弧電壓過(guò)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(guò)快容易產(chǎn)生咬邊、氣孔、為焊透等缺陷，焊接速度不足則會(huì)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(jìn)行一般焊接作業(yè)時(shí)，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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)綜合考慮化工機(jī)械設(shè)備的工藝要求，分析其設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及尺寸要求，合理編制其工藝規(guī)程，保證化工機(jī)械設(shè)備焊工藝規(guī)程可以滿(mǎn)足焊接使用性能要求，實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)及綜合效益。

三、結(jié)語(yǔ)

在化工機(jī)械設(shè)備加工中，為保證設(shè)備加工質(zhì)量，需要進(jìn)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(jī)械金屬材料的焊接性的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程進(jìn)行分析。實(shí)踐證明，保證焊接工藝規(guī)程質(zhì)量，在實(shí)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(shí)意義。

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