從制造工藝的角度看,一個好的化工設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計,只就焊接方面而言,至少要妥善考慮以下幾個方面的問題:減少焊接殘余變形和應(yīng)力,不出現(xiàn)沒有“可焊到性”的結(jié)構(gòu),盡可能便于焊接。如果一個焊接結(jié)構(gòu)圖紙中有的焊縫在現(xiàn)實焊接條件下根本看不到,則稱沒有“可焊到性,”具體些講,手工電弧焊時焊工伸不到,看不清,手把擺動不靈活;埋弧自動焊的焊嘴伸不到,就算沒有可焊到性。
內(nèi)徑小于600毫米的長容器或管道,內(nèi)焊縫一般都沒有可焊到性。
材料的焊接性在過去的文獻成為可焊性,從現(xiàn)在的研究結(jié)果看,很難說金屬材料間不存在可焊性,故用焊接性一詞更恰當(dāng)。
材料的焊接性是指在一定的工藝條件下,焊接接頭能符合質(zhì)量要求的可能性。詳細地說,材料在采用現(xiàn)有的某種焊接方法和工藝措施進行焊接時,能獲得高質(zhì)量的接頭,不至于出現(xiàn)裂紋等嚴(yán)重缺陷,不致使機械性能指標(biāo)和特殊性能指標(biāo)明顯下降的可能性就是該材料的焊接性。如果某種材料采用常見的焊接方法,勿須特殊的工藝措施既能獲得高質(zhì)量的焊接接頭,就可以認(rèn)為該材料的焊接性能良好;若需要采用特殊工藝才能達到要求,則該材料的焊接性一般;若采用特殊焊接方法也不能達到要求,則說明該材料焊接性不良,不適宜進行焊接。
顯然,設(shè)計化工設(shè)備過程中在選材時,除考慮材料能適應(yīng)介質(zhì)、溫度和壓力等需要外,焊接性也是一個必要考慮的問題。因為,若焊接性不好,材料焊接后焊接接頭性能下降很明顯,就會出現(xiàn)嚴(yán)重后果,否則難以制造出合格的產(chǎn)品。
對焊接性影響的是以下物性:1膨脹系數(shù)2導(dǎo)熱系數(shù)3熱容量4熔點和沸點5密度
在某中意義上講,金相熱處理性能是當(dāng)今對材料焊接性影響最大的一種物性因素,也是最復(fù)雜的因素。
在機械性能方面對焊接性有影響主要是塑性,若材料的塑性不強會在焊接熱應(yīng)力的作用下造成裂紋或提高在使用中發(fā)生脆斷的傾向。
焊接工藝是分析焊接性的必然結(jié)果,也是保證焊接質(zhì)量的方法。當(dāng)然,從理論上分析得到的結(jié)果必須經(jīng)過可靠的實驗方法加以評定才是準(zhǔn)確的,無論是焊接性的優(yōu)劣,還是焊接工藝的可靠與否都是如此。生產(chǎn)上使用的工藝必須是經(jīng)過實驗的工藝。
把這種理論與實驗相結(jié)合的活動稱之為工藝活動。在冶金部門中,也用于化工容器等焊接用金屬的開發(fā),以保證供應(yīng)材料能應(yīng)用于焊接場合。
不同的材料具有不同的焊接方法例如炭素結(jié)構(gòu)鋼的焊接。
低碳鋼設(shè)備的焊接
焊條手工電焊弧這是低碳鋼結(jié)構(gòu)的基本焊接方法,特的適應(yīng)力很強。
中碳鋼的焊接性較差,含碳量越高越差。主要的焊接缺陷是熱裂紋、冷裂紋、氣孔和接頭脆性、有時熱影響區(qū)里的強度還會下降。當(dāng)鋼中的雜質(zhì)較多,焊件鋼性較大時問題就越突出。
所以,中碳鋼的焊接工藝重點就是克服上述分析中的各種問題。
焊接方法根據(jù)目前中碳鋼焊件的主要任務(wù)和理想熱過程中的要求,手工電焊弧是最恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ笚l采用相應(yīng)強度級別的碳性低氫型焊條;大型鑄件的焊接,當(dāng)修補量較大時可考慮采用手工電渣焊,因為它在焊補大型鑄件時都受到好效果,焊補中碳鋼時困難肯定不少,填充金屬殼與工件相同,焊后與工件一道處理。
再如低合金耐腐蝕鋼的焊接技術(shù)
含鋁的鋼可用作石油化工中高溫抗腐蝕的材料,這類鋼是熱軋或正火狀態(tài)使用,沒有淬火變脆等問題,焊接時主要是保持焊縫合適的化學(xué)成分。
含鋁的耐腐蝕鋼焊接時焊縫的合金化是關(guān)鍵,操作規(guī)范中要力求快熱快冷以盡可能縮短高溫停留時間,這樣能抑制碳遷移,防止鐵素體的帶出現(xiàn)象。
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