石油化工装置焊接材料的选择

石油化工装置焊接材料的选择

陈庆伯

中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司内蒙古呼和浩特010000

摘要：石油化工装置运行的安全性是石油化工行业发展过程中需要重点关注的内容，当前形势下，社会发展对于石油化工能源的需求不断提升，石油化工企业为保障安全生产为国民经济增长创造更多价值。本文通过对石油化工装置焊接工艺进行分析，并对其参数选择和材料选择进行有效的探究。

关键词：焊接工艺；参数；结构；保护气体

引言：现代工业发展对于我国社会发展建设具有积极的促进作用，在现代工业发展进程中，化石能源广泛应用于各个领域。目前来说，我国石油化工行业相关技术和管理机制不断完善，在相关的装置运行过程中需要进行维护，对于需要焊接的装置来说，如果焊接材料的选择缺乏科学性，会导致其使用寿命缩短，因此，为提升石油化工装置的应用效率，需要对其焊接工艺和材料进行科学的选择。

一．石油化工装置的焊接工艺分析

对于石油化工的铁素体钢焊接来说，目前我国焊接行业通常采用铁素体型钢作为主要的焊接材料，对其焊缝、温度等相关内容进行实际需求探究，需保持与母材料性质相同。在采用素体钢对其他种类的刚才进行焊接时，需要加强对其韧性控制，相关的焊接接头位置的抗拉强度应当满足实际焊接需求。

目前我国石油化工装置在进行焊接过程中主要采用T型、L型以及搭接接头等几种接头焊接方式，需要根据实际焊接需求进行合理的选择。对于对接接头来说，其受力结构设计较为合理，链接位置可以承受较强的剪应力，一般来说常用于管道封盖的焊接。搭接接头的结构是根据我国传统的木匠卯榫制作原理而研发的焊接接头，这种接头方式对于焊接结构的适应性较差，实际应用较少。在进行焊接过程中，相关技术人员所提到焊接性是对焊接接头的操作方式的性能进行分析，当采用常见焊接方式进行石油化工装置进行焊接时，能够获得较强的接头性质，这种情况称为良好的焊接性，如果材质所需的焊接工艺较为复杂，其性能又难以保障，这种情况称为劣性焊接性。对于石油化工装置的焊接来说，其具有较强的复杂性，在实际焊接过程中需要对施工工艺、焊接规范、焊接环境、接口结构等多项内容进行探究，以便更好的提升焊接质量。

二．石油化工装置焊接参数的选择

对焊接效率和效果以及工艺参数我们统称为焊接规范，在焊接过程中需要对电压电流、焊接材料等多项内容进行分析，避免出现超焊或少焊的情况，通过规范参数来达到提升焊接质量的目的。

1.焊接电流

电流因素是影响石油化工装置焊接质量的关键内容，在实际焊接过程中，适当的加大电流可以有效的提升焊接效率，使焊接材料能够与装置进行更好的熔合，这种方式适用于材质较厚的装置。如果对于材质较薄的装置采用加大电流的焊接方式容易出现焊穿的情况，因此，在实际石油化工装置焊接过程中相关技术人员需要加强电流控制。

2.电弧电压

石油化工装置的焊接尺寸和形状会受电弧电压的影响，当电弧电压处于较高状态时，装置表面的焊缝宽度较大，且焊接深度不足，容易导致焊接材料存在咬边或是不能满足实际焊接需求的状况。当电弧电压处于较低状态下时焊缝较为狭窄，焊接位置的边缘处不能有效的熔合，电弧电压的增长与电流呈正比关系，为保障电弧电压的适应性，焊接过程中需要结合电流的控制。

3.焊接速度

对于石油化工装置的焊接来说，焊接的速度会对焊接区域的美观性和焊接质量产生较大的影响，当焊接技术人员的焊接速度过快时，焊接区域容易存在气泡咬边等问题，对焊接效果造成消极影响。但是如果焊接速度过慢，焊接材料将容易形成结瘤，也难以满足实际焊接需求，因此，石油化工装置的焊接作为一项综合性较强的技术，应用过程中要加强对多项焊接影响因素的掌控，以便更好的提升焊接质量。

三．石油化工装置焊接材料的选择

相关焊接施工规范规定，石油化工装置在焊接前应当对焊接材料、母材材质、焊接工艺、质量检验等多项内容进行严格的控制，以便更好的保障焊接质量。

1.石油化工装置焊条的选择

依照焊件材料的物理性能选择:Q235,按等强度的原则应选用4J2x焊条,而不应该选用J50x焊条。按照力学性能选择,熔敷金属的合金成分符合或接近母材,15CrMo必须选用R307焊条，并且不能选用R207焊条。按化学性能选择16Mn钢选用J502、J503等酸性焊条是在用于非重要结构时；而选用5J06、5J07等碱性焊条是在用于重要结构时。

焊接ICr18Ni9不锈钢时，为了满足焊缝与母材金属成分相同的要求,对于在腐蚀要求不高的条件下工作的焊件，可选用A102、A107焊条；而对于工作温度低于300O摄氏度而耐腐蚀要求较高的焊件，则应选用A132、A137或A002焊条。12CrM在400O摄氏度下工作时,焊接应选R207焊接材料，而不能选J507焊接材料。

2.石油化工装置焊丝和焊剂的选择

对于石油化工装置焊接来说，需要将焊丝和焊剂进行有效的结合应用才能获得较好的焊接质量。当装置材质为低碳钢和普低钢时，可以选择市场上较为常见的H10Mn2焊丝和HJ130焊剂进行有效的结合焊接；如果石油化工装置的材质是珠光体耐热钢则可以采用Cr-Mo焊接钢丝和HJ251焊剂进行结合焊接。

3.石油化工装置焊接的保护气体与电极选择

目前技术条件下，在进行相应的焊接操作时需要应用相应的保护气体，不仅可以提升焊接接口的美观性，也能够有效的保障焊接质量。例如我们生活中较为常见的氩弧焊，这种焊接工艺在焊接完成后清理较为简便，并且不会对焊接区域的美观性产生影响。实际焊接过程中需要对石油化工装置的材质进行分析，以便选择更加适宜的保护气体，目前来说，我国焊接工艺所应用的保护气体主要有氩气和氦气两种，在一些特殊情况下会同时应用两种气体对焊接进行保护。

现阶段对于常见金属零部件的焊接多数都会采用铬铜电极，例如铜合金铝等材料；对于片状不锈钢金属和丝状两不见多数采用被青铜电极。对于石油化工装置的焊接来说，一般不会应用到溶剂，因此本文在此不作过多赘述。

结语：石油化工装置的安全稳定运行不仅会关系到石油化工企业的经济效益，也会对社会环境和生态效益产生较为严重的影响。在当前社会发展形势下，我国石油化工行业的安全生产规范不断完善，为保障石油化工装置运营的安全性和稳定性，需要对其焊接工艺和材料进行科学的选择，使其焊接质量和机械性能得到有效的提升。

参考文献：

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