化工设备制造过程中焊接质量控制方法的探析

刘 鹏

（滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256600）

随着我国化工行业不断发展，促进了行业内化工设备需求地增大，由于化工设备平时的运行环境处于高压、高温及腐蚀性区域状态，需要有更严格的手段对设备质量进行管理。在化工设备的制造过程中，关键部位的焊接工作十分重要，将直接影响着后期使用。当前我国化工设备的焊接环节还存在部分问题，因此需要相关化工设备制造企业针对此实施有效的焊接质量控制措施，降低焊接过程中因影响因素导致的质量问题下降，全面提升化工行业设备连续运行稳定性。

根据综合实际调查结果发现，化工设备制造行业中影响焊接质量的因素有许多种，焊缝周边温度、焊接中产生的气体、现场技术管理程度以及前期准备工作等。为实现对于化工设备制造过程中焊接质量的有效控制，文章从实际出发，展开详细分析与阐述[1]。

1 影响化工设备制造过程焊接质量的因素

1.1 焊接产生的气体

实际设备的制造过程中，受材料、方法以及工艺的限制，焊接会产生不同的气体，主要为二氧化炭、一氧化碳、氧气、氢气、水以及氮气等，其中可能会对焊接质量造成直接影响的是氢气与氧气、氮气，当氢气存在焊条或者工件中时，焊接结束后，金属表面的温度会瞬间下降，进而促进了焊缝金属中氢原子出现自由扩散状态，进而全部聚集在焊缝处或者是融合线部位，导致冷裂纹出现，最后导致焊接头的韧性以及塑性的降低[2]。在焊缝中的氧气主要是以硅酸盐夹杂物以及氧化亚铁的状态存在，其会降低产品自身塑性、强度及硬度。此外，还会激发产品本身的热脆与冷脆现象出现，降低其抗腐蚀性能。焊接金属处于高温状态时，与氮原子反应会形成氮化物，可提升金属硬度，但塑性会随之降低[3]。

1.2 焊缝周围温度变化

在对化工设备的焊接过程进行详细分析发现，焊缝周围的温度受其他因素的影响存在急速升高且急速降低的情况，进而产生了残余应力，这种残余应力的出现会导致经过焊接的金属局部出现纵向或者是横向收缩，进而导致焊接处出现裂缝。为避免因温度急速变化导致的裂缝出现，需要在焊接前就将这一现象进行预估与计算，从本质上进行改善，此外还需要将变形方向进行估算，进而确保焊接质量的优质性[4]。

2 化工设备制造过程焊接质量控制方法

作为化工行业的重要组成部分，化工设备在企业的连续生产过程中发挥着重要作用。介于化工设备工作环境的特殊性，设备状态的变化将直接影响着企业的生产效益，并且还有可能对企业员工的人身安全造成威胁。基于此，进行实际的焊接过程中，将焊接质量进行控制是工作的重点，进而促进企业员工的安全意识，随后进行先进设备的引进以及完善监督制度的建立，从根本上提升设备的焊接质量，确保后期设备的稳定、高效运行[5]。

2.1 准备焊接工件与设备

准备焊接工件与设备主要是为提升焊接过程中的质量做好设备与焊接工件的准备工作。工件准备中，首先要保障前期准备的工作完成，过程中主要是针对技术的难易程度来实现组队需求，然后展开针对性的任务分配。进行焊接方案的设计时，必须要与实际情况结合起来，随后严格进行工艺评定。将方案核查进一步落实后，确保焊接工作的严格化实施与开展，要求涉及到的从业人员具备从业资格，专业水准符合行业要求。依据已确定的工作计算，随之展开焊接设备准备工作，不同的设备参数均存在差异性，因此面对此方面需要认真对待，进而实现设备焊接方案的优化。此外，焊接过程中会对参数的差异性以及电源种类有所重视，进而确保焊接质量的优质化[6]。

2.2 强化材料的选择和管理

在实际强化材料的选择与管理过程中，针对实际的焊接工作过程中，会大量应用焊条及焊丝等材料，此类材料的质量会很大程度上影响最终焊接质量，所以定期进行材料质量的检查工作是很有必要的。相关人员在开展工作过程中，务必要注意材料是否受潮，避免出现生锈现象。具体的实施过程中，为保障焊接质量，需要展开有效的材料管理方案，关注材料的焊接性能，其性质将直接影响后期焊接成品是否符合相关规定与标准，严格杜绝不符合规定的材料应用在焊接工作中。举例说明，当第一次选用焊接材料时，前期必须要有针对性地焊接试验为基础，明确新材料的性能。如果材料中含碳量较多，要多关注焊接过程中可能出现的气孔现象，做好应对措施，进一步提升焊接质量[7]。

2.3 检查确认焊接项目

检查和确认焊接项目，焊接以既定的设计方案以及计划为原则，展开化工设备的焊接工作，更好地保障生产质量，随后进行设备的检查过程中，也可将既定方案进行认定，展开详细检查。在此过程中，需要按照顺序，逐步开展设备的检查与确认工作，主要检查对象便是焊缝状态、电源以及电弧。其中，焊接部位的针对性检查属于检查工作中的重点，需要详细地将其内部裂纹进行检查，随后还要明确其中是否存在未完全焊透的现象。对于设备的外部检查时，主要的检查目标便是缺陷、咬边等，焊接尺寸需要将长度以及高度进行关注，随后实现对于整体质量的良好把控[8]。

2.4 施工现场技术管理

所谓的施工现场管理就是以提升焊接质量为目的，需要严格的控制施工现场管理工作，设备制造前期，企业需要针对技术人员的综合素质水平进行评定，随后确保焊接工作交由能力较强的焊接人员实施，随后将各个焊接环节进行严格把控，进一步促进焊接工作顺利完成。当面对重要焊接部位时，实施专业人员技能针对性分配很关键，进而可实现对技术人员实施监督与管理工作，将可能出现的错误进行规避。确保各个环节更具专业性。将其中可能影响化工设备的安全、性能以及质量的各种因素进行全面排除，具体的焊接工作过程中，需要专业的焊接人员实施此项工作，可及时发现其中存在的问题进行有效解决，将周围的环境监控进行有效强化。在此过程中便可将环境因素带来的各种影响进行分析，随后将实际的施工过程中记录进行分析，后期展开焊接质量的追踪以及责任落实时有据可查[9]。

3 特殊材质化工设备制造过程焊接质量控制方法

在进行化工设备的质量控制中，实现焊接缺陷的降低，进而满足更高级设备运转的需求。基于此，将设备的加工经验与人员管理相结合，进一步实现材料、设备的优化，有效应对措施，实现了焊接技术与质量的预防与控制。实现高品质产品的生产，降低重复加工概率，降低焊接成本，提升焊接效率，促进焊接进度。

3.1 焊接特点分析

近年来，特殊材质化工设备大量涌现，钛制化工设备便属于其中代表，对于运行环境较为复杂的钛制化工设备来说，过早报废问题很容易出现，这种问题与钛制化工设备制造过程中焊接质量控制不当存在一定关联，因此，在进行焊接特点分析中本节将围绕钛制化工设备制造过程焊接质量控制方法开展深入探讨。深入分析可发现，处于熔融状态的钛材会出现较大的物理、化学性能变化，在400℃及以上温度时，大量的氢会被钛材吸收，韧性的塑性、韧性会受到直接影响，进而出现易裂、易碎等问题[10]。

3.2 焊接前准备工作

焊接前准备工作主要包括以下内容：①坡口处理。在正式焊接开始前，必须仔细开展坡口处理，以此将附近50mm部位的杂物、杂质进行清理，钛材的污物需同时应用砂纸或砂轮进行清理，以此保证钛材露出银白色金属光泽；②钛材表面清理。需采用干净的绸布蘸无水酒精清理钛材表面，直至绸布不存在污物；③焊丝擦拭。在焊接开始前，焊丝的擦拭也需得到重视，需使用干净的绸布蘸无水酒精；④焊接的尽快开展。完成上述清理后，钛制化工设备焊接需尽可能快地开展，否则空气杂质将引发污染问题，此时需再次进行清理，这会导致焊接效率和质量受到影响[11]。

3.3 具体的焊接施工

详细的焊接施工要求包括以下内容：①保证焊接环境整洁。需在整洁的焊接环境下进行钛制化工设备焊接施工，环境的风速、湿度均需要严格控制，室外焊接需关注雨雪、低温天气的影响；②严控各类要素。具体焊接施工需对各类要素进行严格控制，包括焊丝填充高度、钨极伸出长度，氢极、氧极、氮极的反应也需要严格控制，以此规避焊接接头塑性降低问题。③充分冷却。在完成焊接施工后，需以充分冷却的保护盒和焊接接头为依据，保证焊接接头温度在400℃以内时开柜，焊接质量可由此得到更好保障[12]。

3.4 焊后检测要点

进行焊后检查时，注意要点分别为：①外观检测。可采用放大镜或肉眼对焊接完成后的钛制化工设备进行检查，以此观察焊缝表面和焊接接头缺陷，如发现颜色呈灰色，则说明焊接质量不达标，如发现颜色为紫色，则说明存在塑性较差问题，如发现颜色为蓝色，则说明存在稍微较差的塑性，如发现颜色为银白色，则说明焊接质量较好，此时无须进行处理，表面呈蓝色、紫色的需要针对性开展打磨处理；②着色探伤检测。具体检测需基于《压力容器无损检测》Ⅱ级标准开展；③X射线探伤检测。具体检测基于《压力容器无损检测》Ⅲ级标准开展[13]。

4 结语

在化工的制造行业中，关于化工设备制造过程中焊接质量控制需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及强化材料的选择和管理、检查确认焊接项目、施工现场技术管理等内容，为其提供了可行性较高的化工设备制造焊接质量控制路径。为保证化工设备制造焊接质量，先进设备的引进、焊接人员的质量安全意识培养、监督制度的建立健全同样也需要得到重视。