焊接技术在化工企业中的应用

摘 要：化工企业中有许多用于生产、输送和存储危险化学品的设备、管路、槽罐、阀门等化工容器。为保证化工容器的安全使用，必须要严格控制容器设备的焊接质量，采用合理的焊接工艺，严格控制焊接操作过程，以保证其良好的密封性。

关键词：焊接技术；化工容器；应用

化工企业中有许多用于生产、输送和存储危险化学品的设备、管路、槽罐、阀门等化工容器，这些设备和管路等一旦出现损坏和密封不良，则很容易造成危险化学物的泄露，不仅会直接导致企业的经济损失，严重的还会引发火灾、爆炸和人员中毒等安全生产事故，造成人员和财产的严重损失。为保证化工容器的安全使用，必须要严格控制容器设备的焊接质量，采用合理的焊接工艺，严格控制焊接操作过程，以保证其良好的密封性。

1 化工容器的几种焊接工艺

1.1 手工电弧焊

手工电弧焊是化工容器焊接中一种较为常用的焊接工艺，它利用了电弧产生的热量使焊条和母材融化，形成连接被焊工件的焊接接头，进而使被焊工件稳固焊接在一起。该焊接工艺的优点在于设备简单，操作灵活，适用强，所有钢种几乎都可焊接，可以焊接平焊、立焊、仰焊缝多种焊接位置，比较容易控制焊接变形，而且价格低廉，维修简便。但是该焊接工艺也存在焊条利用率低、消耗大，焊接效率低，焊渣较多等缺点，对于焊工的焊接技术要求也较高，如果焊工操作不当，不仅焊面不美观，焊接质量也很难保证。因此，手工电弧焊比较适用于中板制造的，复杂结构的化工容器的焊接。

1.2 埋弧自动焊

埋弧自动焊的形成主要是在焊丝和焊件之间形成电弧，电弧在焊剂层之下燃烧，利用电弧热辐射而使焊剂、焊丝和母材金属接触面融化融合并形成焊缝的焊接技术。电弧自动焊用机械自动引燃电弧并进行控制，引弧以及电弧的移动，焊丝的送进，弧坑填充等操作基本都是由机械自动控制完成。因而相比于手工电弧焊来说，埋弧自动焊自动化程度更高，更为省时省力，有效提高了焊接生产率，以厚度8-10mm的钢板对接焊为例，埋弧自动焊速度可到达手工电弧焊的五倍以上。此外埋弧自动焊还具有焊缝质量好，焊缝成型美观，焊接烟尘少，没有弧光辐射等优点。其缺点是设备投资费用高，操作时占地面积较大，局限性较大，只适用于平焊位置的焊接，在化工企业中对于厚板制造的结构较为简单的化工容器多采用此焊接方法。

1.3 二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳为保护气体的一种焊接工艺，由于二氧化碳气体成本低廉，易于制取，供应充足，因而在电气焊中常以二氧化碳做为保护气体。该焊接工艺在操作应用方面比较简单，焊接操作易于掌握，适合自动焊和全方位焊接，对于各种规格厚度的工件均可施焊；此外该焊接工艺还具有焊接成本低、生产效率高、熔渣少、焊缝抗裂性能高等优点，可用于中薄板、厚板等各类化工容器的焊接。该工艺受操作环境影响较大，露天作業特别是有风的情况下受到一定的限制，焊接中会产生一些有害的焊接烟尘，及产生焊接飞溅，使操作环境恶化，这也是二氧化碳气体保护焊需要改进的地方。

1.4 钨极氩弧焊

钨极氩弧焊也属于保护焊接的一种，也被称为TIG焊，是一种在非消耗性电极和工作物之间产生热量的电弧焊接方式，通常采用氩等惰性气体做为保护气。钨极氩弧焊同样也具有很强的适用性，可用于持续焊接、间续焊接、点焊以及大多数的金属和合金的焊接；并具有焊接面光滑，焊缝成型好的特点，特别适用于薄板的焊接。此法缺点是熔深小、熔敷速度慢，操作不当会造成焊缝的夹钨缺陷；焊接时会产生一些有害的气体和高频电磁场，对此应采取必要的安全防护措施，以减少危害。

2 焊接技术在化工设备检修中的应用

2.1 异种钢的焊接

化工容器检修中，异种钢焊接大多为不锈钢与碳钢之间的焊接，焊接材料宜选用相应的不锈钢材料，会使焊缝保持一定的韧性，避免焊缝因催化而产生裂纹。为减少焊缝金属的稀释，接头宜选用较大的坡口角度；宜采用高电压、小电流快速焊接，焊接前后一般不用采用热处理。

2.2 特种钢材的焊接

一些高温高压容器所采用的马氏体耐热钢，焊接性能较差，接头易出现脆化裂纹，对于此类钢种的焊接首先应严格按照焊接要求打磨坡口，将施焊部位及所用焊丝清理干净，并对其进行焊接前预热，以避免焊接中碳化物的大量析出，影响焊接质量；焊接时，引弧、收弧电流要小于焊接电流，为减少焊接应力，最好采取两人对焊的方式，运条时注意填满坡口的边缘位置；焊后要采取必要的保温措施，防止产生珠光体而引起焊接处的脆化；焊后检验如发现不影响整体性能的轻微缺陷，可用镍基焊材进行补焊。

2.3 铸件的补焊

化工容器中，很多阀门、管路、法兰等都采用铸铁材质，由于铸件机械性能的影响，对铸件裂纹的补焊难度较大。必须要充分考虑待焊件的材质、尺寸、机械性能以及密封性能，选择合适的焊接工艺和方法，热焊时宜使用铸铁焊条，冷焊宜使用非铸铁焊条。

2.4 压力容器的带压堵漏焊接

带压容器焊接时易出现介质泄露和影响焊接质量的问题，对此宜采用引流法进行带压堵漏焊接。焊接前应充分考虑待焊接容器的材质、压力和承压性能等情况，如焊接部位因高温而不足以承受内部压力时，则不宜采用此方法。

参考文献：

[1]闫迎团.焊接技术在化工设备安装中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（1）.

[2]陈鹏，赵晓燕.浅谈焊接技术在化工装置中的应用[J].河南化工，2005，22（5）.

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