化工設備制造過程中焊接質量控制方法的探析

劉 鵬

（濱化集團股份有限公司，山東 濱州 256600）

隨著我國化工行業不斷發展，促進了行業內化工設備需求地增大，由于化工設備平時的運行環境處于高壓、高溫及腐蝕性區域狀態，需要有更嚴格的手段對設備質量進行管理。在化工設備的制造過程中，關鍵部位的焊接工作十分重要，將直接影響著后期使用。當前我國化工設備的焊接環節還存在部分問題，因此需要相關化工設備制造企業針對此實施有效的焊接質量控制措施，降低焊接過程中因影響因素導致的質量問題下降，全面提升化工行業設備連續運行穩定性。

根據綜合實際調查結果發現，化工設備制造行業中影響焊接質量的因素有許多種，焊縫周邊溫度、焊接中產生的氣體、現場技術管理程度以及前期準備工作等。為實現對于化工設備制造過程中焊接質量的有效控制，文章從實際出發，展開詳細分析與闡述[1]。

1 影響化工設備制造過程焊接質量的因素

1.1 焊接產生的氣體

實際設備的制造過程中，受材料、方法以及工藝的限制，焊接會產生不同的氣體，主要為二氧化炭、一氧化碳、氧氣、氫氣、水以及氮氣等，其中可能會對焊接質量造成直接影響的是氫氣與氧氣、氮氣，當氫氣存在焊條或者工件中時，焊接結束后，金屬表面的溫度會瞬間下降，進而促進了焊縫金屬中氫原子出現自由擴散狀態，進而全部聚集在焊縫處或者是融合線部位，導致冷裂紋出現，最后導致焊接頭的韌性以及塑性的降低[2]。在焊縫中的氧氣主要是以硅酸鹽夾雜物以及氧化亞鐵的狀態存在，其會降低產品自身塑性、強度及硬度。此外，還會激發產品本身的熱脆與冷脆現象出現，降低其抗腐蝕性能。焊接金屬處于高溫狀態時，與氮原子反應會形成氮化物，可提升金屬硬度，但塑性會隨之降低[3]。

1.2 焊縫周圍溫度變化

在對化工設備的焊接過程進行詳細分析發現，焊縫周圍的溫度受其他因素的影響存在急速升高且急速降低的情況，進而產生了殘余應力，這種殘余應力的出現會導致經過焊接的金屬局部出現縱向或者是橫向收縮，進而導致焊接處出現裂縫。為避免因溫度急速變化導致的裂縫出現，需要在焊接前就將這一現象進行預估與計算，從本質上進行改善，此外還需要將變形方向進行估算，進而確保焊接質量的優質性[4]。

2 化工設備制造過程焊接質量控制方法

作為化工行業的重要組成部分，化工設備在企業的連續生產過程中發揮著重要作用。介于化工設備工作環境的特殊性，設備狀態的變化將直接影響著企業的生產效益，并且還有可能對企業員工的人身安全造成威脅。基于此，進行實際的焊接過程中，將焊接質量進行控制是工作的重點，進而促進企業員工的安全意識，隨后進行先進設備的引進以及完善監督制度的建立，從根本上提升設備的焊接質量，確保后期設備的穩定、高效運行[5]。

2.1 準備焊接工件與設備

準備焊接工件與設備主要是為提升焊接過程中的質量做好設備與焊接工件的準備工作。工件準備中，首先要保障前期準備的工作完成，過程中主要是針對技術的難易程度來實現組隊需求，然后展開針對性的任務分配。進行焊接方案的設計時，必須要與實際情況結合起來，隨后嚴格進行工藝評定。將方案核查進一步落實后，確保焊接工作的嚴格化實施與開展，要求涉及到的從業人員具備從業資格，專業水準符合行業要求。依據已確定的工作計算，隨之展開焊接設備準備工作，不同的設備參數均存在差異性，因此面對此方面需要認真對待，進而實現設備焊接方案的優化。此外，焊接過程中會對參數的差異性以及電源種類有所重視，進而確保焊接質量的優質化[6]。

2.2 強化材料的選擇和管理

在實際強化材料的選擇與管理過程中，針對實際的焊接工作過程中，會大量應用焊條及焊絲等材料，此類材料的質量會很大程度上影響最終焊接質量，所以定期進行材料質量的檢查工作是很有必要的。相關人員在開展工作過程中，務必要注意材料是否受潮，避免出現生銹現象。具體的實施過程中，為保障焊接質量，需要展開有效的材料管理方案，關注材料的焊接性能，其性質將直接影響后期焊接成品是否符合相關規定與標準，嚴格杜絕不符合規定的材料應用在焊接工作中。舉例說明，當第一次選用焊接材料時，前期必須要有針對性地焊接試驗為基礎，明確新材料的性能。如果材料中含碳量較多，要多關注焊接過程中可能出現的氣孔現象，做好應對措施，進一步提升焊接質量[7]。

2.3 檢查確認焊接項目

檢查和確認焊接項目，焊接以既定的設計方案以及計劃為原則，展開化工設備的焊接工作，更好地保障生產質量，隨后進行設備的檢查過程中，也可將既定方案進行認定，展開詳細檢查。在此過程中，需要按照順序，逐步開展設備的檢查與確認工作，主要檢查對象便是焊縫狀態、電源以及電弧。其中，焊接部位的針對性檢查屬于檢查工作中的重點，需要詳細地將其內部裂紋進行檢查，隨后還要明確其中是否存在未完全焊透的現象。對于設備的外部檢查時，主要的檢查目標便是缺陷、咬邊等，焊接尺寸需要將長度以及高度進行關注，隨后實現對于整體質量的良好把控[8]。

2.4 施工現場技術管理

所謂的施工現場管理就是以提升焊接質量為目的，需要嚴格的控制施工現場管理工作，設備制造前期，企業需要針對技術人員的綜合素質水平進行評定，隨后確保焊接工作交由能力較強的焊接人員實施，隨后將各個焊接環節進行嚴格把控，進一步促進焊接工作順利完成。當面對重要焊接部位時，實施專業人員技能針對性分配很關鍵，進而可實現對技術人員實施監督與管理工作，將可能出現的錯誤進行規避。確保各個環節更具專業性。將其中可能影響化工設備的安全、性能以及質量的各種因素進行全面排除，具體的焊接工作過程中，需要專業的焊接人員實施此項工作，可及時發現其中存在的問題進行有效解決，將周圍的環境監控進行有效強化。在此過程中便可將環境因素帶來的各種影響進行分析，隨后將實際的施工過程中記錄進行分析，后期展開焊接質量的追蹤以及責任落實時有據可查[9]。

3 特殊材質化工設備制造過程焊接質量控制方法

在進行化工設備的質量控制中，實現焊接缺陷的降低，進而滿足更高級設備運轉的需求。基于此，將設備的加工經驗與人員管理相結合，進一步實現材料、設備的優化，有效應對措施，實現了焊接技術與質量的預防與控制。實現高品質產品的生產，降低重復加工概率，降低焊接成本，提升焊接效率，促進焊接進度。

3.1 焊接特點分析

近年來，特殊材質化工設備大量涌現，鈦制化工設備便屬于其中代表，對于運行環境較為復雜的鈦制化工設備來說，過早報廢問題很容易出現，這種問題與鈦制化工設備制造過程中焊接質量控制不當存在一定關聯，因此，在進行焊接特點分析中本節將圍繞鈦制化工設備制造過程焊接質量控制方法開展深入探討。深入分析可發現，處于熔融狀態的鈦材會出現較大的物理、化學性能變化，在400℃及以上溫度時，大量的氫會被鈦材吸收，韌性的塑性、韌性會受到直接影響，進而出現易裂、易碎等問題[10]。

3.2 焊接前準備工作

焊接前準備工作主要包括以下內容：①坡口處理。在正式焊接開始前，必須仔細開展坡口處理，以此將附近50mm部位的雜物、雜質進行清理，鈦材的污物需同時應用砂紙或砂輪進行清理，以此保證鈦材露出銀白色金屬光澤；②鈦材表面清理。需采用干凈的綢布蘸無水酒精清理鈦材表面，直至綢布不存在污物；③焊絲擦拭。在焊接開始前，焊絲的擦拭也需得到重視，需使用干凈的綢布蘸無水酒精；④焊接的盡快開展。完成上述清理后，鈦制化工設備焊接需盡可能快地開展，否則空氣雜質將引發污染問題，此時需再次進行清理，這會導致焊接效率和質量受到影響[11]。

3.3 具體的焊接施工

詳細的焊接施工要求包括以下內容：①保證焊接環境整潔。需在整潔的焊接環境下進行鈦制化工設備焊接施工，環境的風速、濕度均需要嚴格控制，室外焊接需關注雨雪、低溫天氣的影響；②嚴控各類要素。具體焊接施工需對各類要素進行嚴格控制，包括焊絲填充高度、鎢極伸出長度，氫極、氧極、氮極的反應也需要嚴格控制，以此規避焊接接頭塑性降低問題。③充分冷卻。在完成焊接施工后，需以充分冷卻的保護盒和焊接接頭為依據，保證焊接接頭溫度在400℃以內時開柜，焊接質量可由此得到更好保障[12]。

3.4 焊后檢測要點

進行焊后檢查時，注意要點分別為：①外觀檢測。可采用放大鏡或肉眼對焊接完成后的鈦制化工設備進行檢查，以此觀察焊縫表面和焊接接頭缺陷，如發現顏色呈灰色，則說明焊接質量不達標，如發現顏色為紫色，則說明存在塑性較差問題，如發現顏色為藍色，則說明存在稍微較差的塑性，如發現顏色為銀白色，則說明焊接質量較好，此時無須進行處理，表面呈藍色、紫色的需要針對性開展打磨處理；②著色探傷檢測。具體檢測需基于《壓力容器無損檢測》Ⅱ級標準開展；③X射線探傷檢測。具體檢測基于《壓力容器無損檢測》Ⅲ級標準開展[13]。

4 結語

在化工的制造行業中，關于化工設備制造過程中焊接質量控制需關注多方面因素影響。在此基礎上，本文涉及強化材料的選擇和管理、檢查確認焊接項目、施工現場技術管理等內容，為其提供了可行性較高的化工設備制造焊接質量控制路徑。為保證化工設備制造焊接質量，先進設備的引進、焊接人員的質量安全意識培養、監督制度的建立健全同樣也需要得到重視。