酸霧洗滌塔對焊技術(shù)及性能強度

 

 本文詳細闡述了酸霧洗滌塔的對焊技術(shù)，包括焊接工藝的選擇、焊接參數(shù)的設(shè)定以及焊接過程中的關(guān)鍵要點。同時深入分析了酸霧洗滌塔在經(jīng)過對焊后的性能強度表現(xiàn)，探討了影響其性能強度的因素，旨在為酸霧洗滌塔的高質(zhì)量制造與應(yīng)用提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

 

 一、引言

酸霧洗滌塔作為處理工業(yè)酸霧廢氣的關(guān)鍵設(shè)備，在化工、冶金等眾多行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)的完整性和可靠性直接關(guān)系到廢氣處理效果以及設(shè)備的使用壽命。對焊技術(shù)作為連接酸霧洗滌塔各部件的重要手段，對保障塔體的整體性能強度起著至關(guān)重要的作用。

 二、酸霧洗滌塔對焊技術(shù)

 

 （一）焊接工藝選擇

1. 手工電弧焊

    原理：利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱量來熔化焊條和焊件金屬，冷卻后形成焊縫。

    適用場景：適用于酸霧洗滌塔中厚度較***、形狀相對規(guī)則且對焊接位置要求不高的部位，如塔體的筒節(jié)拼接等。例如，對于一些采用碳鋼材質(zhì)制造的***型酸霧洗滌塔，手工電弧焊能夠較***地適應(yīng)現(xiàn)場施工條件，操作靈活性較高。

2. 氣體保護焊（如二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊）

    二氧化碳氣體保護焊原理：以二氧化碳氣體作為保護介質(zhì)，焊絲通過送絲機構(gòu)連續(xù)送進，電弧在焊絲與焊件之間燃燒，二氧化碳氣體隔***空氣，防止焊縫金屬氧化。它具有較高的焊接效率，適合焊接中厚板的酸霧洗滌塔結(jié)構(gòu)，像塔內(nèi)的支撐架焊接等部位，能在保證一定焊接質(zhì)量的前提下提高生產(chǎn)效率。

    氬弧焊原理：使用氬氣作為保護氣體，電弧在鎢極與焊件之間產(chǎn)生，氬氣有效地保護了焊縫區(qū)域，使焊縫成型美觀，質(zhì)量高。常用于對焊接質(zhì)量要求極高的部位，如酸霧洗滌塔中的不銹鋼材質(zhì)管道焊接，尤其是一些薄壁管道，氬弧焊能夠***控制熱輸入，避免管材變形并保證焊縫的耐腐蝕性。

 

 （二）焊接參數(shù)設(shè)定

1. 電流

    電流***小直接影響焊接的熔深和熔寬。對于較厚的板材焊接，需要較***的電流以保證足夠的熔深，使焊縫能夠完全穿透板材厚度。例如，在焊接厚度為 10mm 的酸霧洗滌塔筒體板材時，手工電弧焊電流可能在 150  200A 左右；而對于 3mm 厚的不銹鋼管道，氬弧焊電流則可能控制在 80  120A。

2. 電壓

    電壓與電流相互配合，決定了電弧的穩(wěn)定性和焊接速度。合適的電壓能確保焊縫成型******，飛濺小。一般來說，手工電弧焊電壓范圍在 22  30V，二氧化碳氣體保護焊電壓在 18  25V，氬弧焊電壓在 10  20V。

3. 焊接速度

    焊接速度過快會導(dǎo)致焊縫熔深不足、成型不***，甚至出現(xiàn)未焊透等缺陷；速度過慢則會使熱影響區(qū)過***，導(dǎo)致材料組織性能變化，降低焊接接頭的強度。在實際操作中，要根據(jù)板材厚度、焊接工藝等因素綜合確定焊接速度。例如，在焊接中等厚度的酸霧洗滌塔板材時，手工電弧焊速度約為 10  15cm/min，氣體保護焊速度可適當(dāng)提高到 20  30cm/min。

 

 （三）焊接過程關(guān)鍵要點

1. 焊前準(zhǔn)備

    清理焊件表面：必須徹底清除焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)，以防止焊接過程中產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。例如，對于新加工的酸霧洗滌塔板材，可采用砂紙打磨、有機溶劑清洗等方式進行表面處理。

    坡口加工：根據(jù)焊接工藝要求，合理設(shè)計坡口形式和尺寸。常見的坡口有 I 形、V 形、X 形等。對于較厚的板材，一般采用 V 形或 X 形坡口，以保證焊接質(zhì)量和減少焊接工作量。

2. 焊接順序

    遵循對稱焊接原則，先焊接收縮量***的部位，如酸霧洗滌塔的縱向焊縫，然后再焊接環(huán)向焊縫。這樣可以減少焊接應(yīng)力集中，防止塔體變形。例如，在焊接多層多道焊縫時，要按照一定的順序逐層逐道焊接，每層焊縫的焊接方向要相互錯開。

3. 焊后處理

    清理焊縫：去除焊縫表面的焊渣、飛濺物等，使焊縫外觀整潔，便于后續(xù)的質(zhì)量檢查。

    熱處理：對于一些重要的焊接接頭，如承受較***壓力或高溫環(huán)境的酸霧洗滌塔部件，需要進行焊后熱處理，以消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊縫及熱影響區(qū)的組織性能，提高焊接接頭的韌性和抗裂性。

 

 三、酸霧洗滌塔對焊后的性能強度

 

 （一）力學(xué)性能

1. 拉伸強度

    通過對焊后的酸霧洗滌塔試樣進行拉伸試驗可知，合理的對焊工藝能夠使焊縫區(qū)域的拉伸強度接近母材。例如，采用***質(zhì)焊接材料和正確焊接參數(shù)焊接的碳鋼酸霧洗滌塔，其焊縫拉伸強度可達母材的 90%以上。這是因為******的焊接過程保證了焊縫金屬的成分均勻性，且焊縫與母材之間的過渡區(qū)域較為平滑，減少了應(yīng)力集中點，從而在受到拉伸載荷時，焊縫能夠有效地傳遞應(yīng)力。

2. 彎曲性能

    彎曲試驗是檢驗焊接接頭塑性的重要指標(biāo)。合格的酸霧洗滌塔對焊接頭在彎曲試驗中應(yīng)能承受一定的彎曲角度而不出現(xiàn)裂紋。對于不銹鋼材質(zhì)的酸霧洗滌塔，由于其本身具有較***的塑性，在合適焊接工藝下，焊接接頭的彎曲角度可達到 180°，表明焊接接頭具有******的柔韌性，能夠適應(yīng)塔體在使用過程中可能產(chǎn)生的輕微變形。

3. 沖擊韌性

    在一些惡劣工況下的酸霧洗滌塔，如遭受低溫環(huán)境或瞬時沖擊載荷，焊接接頭的沖擊韌性就顯得尤為重要。通過夏比沖擊試驗發(fā)現(xiàn)，***化焊接工藝，如控制焊接熱輸入、采用合適的焊接材料等，可以提高焊縫的沖擊韌性。例如，對于低合金鋼制造的酸霧洗滌塔，經(jīng)過正火處理后的焊接接頭沖擊韌性值可比未處理前提高 30%  50%，從而增強了塔體在復(fù)雜環(huán)境下的抗沖擊能力。

 

 （二）耐腐蝕性能

1. 焊縫腐蝕機理

    由于焊接過程中焊縫區(qū)域的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)與母材存在差異，容易形成電化學(xué)腐蝕電池。例如，在酸霧洗滌塔的不銹鋼焊接接頭處，焊縫中的鉻元素可能會因焊接燒損而含量降低，與周圍富鉻的母材形成電位差，在酸性介質(zhì)環(huán)境下，焊縫***先發(fā)生腐蝕。

2. 提高耐腐蝕性的措施

    選用匹配的焊接材料：對于不銹鋼酸霧洗滌塔，應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分和耐腐蝕性要求，選擇含鉻、鎳等合金元素含量相近或略高的焊條或焊絲，以補償焊接過程中的元素?zé)龘p。如 304 不銹鋼酸霧洗滌塔，可選用 ER308 焊絲進行焊接，保證焊縫的耐腐蝕性。

    表面處理：對焊接后的酸霧洗滌塔焊縫進行鈍化處理，可在焊縫表面形成一層致密的氧化膜，提高其耐蝕性。例如，采用硝酸鈍化處理，可使不銹鋼焊縫的耐蝕性得到顯著提升，有效抵抗酸霧的侵蝕。

 

 （三）密封性能

1. 泄漏原因分析

    焊接缺陷是導(dǎo)致酸霧洗滌塔泄漏的主要原因之一。如焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透等缺陷會破壞焊縫的連續(xù)性，使酸霧介質(zhì)有可能從這些薄弱部位滲漏。另外，焊接殘余應(yīng)力過***也可能導(dǎo)致焊縫開裂，引起泄漏。

2. 保證密封性能的方法

    嚴格的焊接質(zhì)量控制：在焊接過程中，加強質(zhì)量檢測，采用無損檢測方法，如射線檢測、超聲波檢測等，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)焊接缺陷。例如，對于重要部位的焊縫，進行 100%的射線檢測，確保焊縫內(nèi)部無超標(biāo)缺陷。

    合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計：在酸霧洗滌塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，盡量減少焊縫的數(shù)量和長度，避免復(fù)雜的焊接接頭形式。同時，采用密封墊片等輔助密封措施，進一步提高塔體的密封性能。

 

 四、影響酸霧洗滌塔對焊性能強度的因素

 

 （一）材料因素

1. 母材成分

    不同的母材材質(zhì)具有不同的化學(xué)成分和力學(xué)性能，直接影響焊接性能。例如，低碳鋼的焊接性較***，而高碳鋼由于含碳量高，焊接時容易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋，對焊接工藝要求更為嚴格。在酸霧洗滌塔制造中，如果選用高碳鋼作為主體材料，就需要采用預(yù)熱、緩冷等***殊焊接工藝措施來保證焊接質(zhì)量。

2. 焊接材料

    焊接材料的成分和性能應(yīng)與母材相匹配。若焊接材料選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致焊縫金屬的性能劣于母材。如在焊接鋁合金酸霧洗滌塔時，如果使用了不適合鋁合金的焊條，可能會出現(xiàn)焊縫強度低、耐腐蝕性差等問題。

 

 （二）焊接工藝因素

1. 焊接參數(shù)

    如前所述，焊接電流、電壓、速度等參數(shù)對焊縫的形成和性能有著關(guān)鍵影響。不合適的焊接參數(shù)會導(dǎo)致各種焊接缺陷的產(chǎn)生，進而影響焊接接頭的性能強度。例如，焊接電流過***，會使焊縫咬邊、燒穿；電流過小，則會造成未焊透等缺陷。

2. 焊接環(huán)境

    焊接環(huán)境中的溫度、濕度、風(fēng)速等因素也會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。在低溫環(huán)境下焊接，焊縫冷卻速度加快，容易產(chǎn)生裂紋；高濕度環(huán)境會使焊件表面吸附水分，增加氫氣孔產(chǎn)生的傾向；***風(fēng)天氣則會吹散保護氣體，使焊縫失去保護而被氧化。因此，在戶外焊接酸霧洗滌塔時，需要采取相應(yīng)的防護措施，如搭建防風(fēng)棚、控制環(huán)境濕度等。

 

 （三）結(jié)構(gòu)因素

1. 接頭形式

    不同的接頭形式，如對接接頭、角接接頭、搭接接頭等，其受力狀態(tài)和焊接難度不同。對接接頭受力較為均勻，焊接質(zhì)量容易保證；而角接接頭和搭接接頭在某些情況下可能存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，對焊接工藝和質(zhì)量要求更高。在酸霧洗滌塔的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)實際受力情況合理選擇接頭形式。

2. 結(jié)構(gòu)剛性

    酸霧洗滌塔的結(jié)構(gòu)剛性越***，焊接時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力就越***。例如，***型的、整體式結(jié)構(gòu)的酸霧洗滌塔，由于其剛性***，焊接后殘余應(yīng)力難以釋放，容易導(dǎo)致焊縫開裂。因此，在設(shè)計和制造過程中，可以通過***化結(jié)構(gòu)設(shè)計，如采用分段制造、設(shè)置適當(dāng)?shù)募訌娊畹确绞?，來減小結(jié)構(gòu)剛性，降低焊接殘余應(yīng)力。

 

 五、結(jié)論

酸霧洗滌塔的對焊技術(shù)是一個涉及多方面因素的復(fù)雜工藝過程。通過合理選擇焊接工藝、***設(shè)定焊接參數(shù)、嚴格把控焊接過程的關(guān)鍵要點，可以獲得性能******的焊接接頭。而對焊后的酸霧洗滌塔在力學(xué)性能、耐腐蝕性能和密封性能等方面的表現(xiàn)，不僅取決于焊接技術(shù)本身，還受到材料、結(jié)構(gòu)和環(huán)境等多種因素的影響。在實際生產(chǎn)和應(yīng)用中，只有綜合考慮這些因素，才能制造出高質(zhì)量、高性能的酸霧洗滌塔，滿足工業(yè)生產(chǎn)對酸霧處理的嚴格要求，保障環(huán)境和生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。