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化工设备常用金属材料加工工艺分析

2023-01-12马翠霞

工程技术与管理 2022年10期
关键词:化工设备金属材料热处理

马翠霞

内蒙古自治区特种设备检验研究院鄂尔多斯分院,中国·内蒙古 鄂尔多斯 017000

1 引言

化工设备作为化工生产的关键基础,金属材料则属于化工设备的重要构成,金属材料性能需有所保证,可有效承受相应的温度、压力或酸碱环境等。其中,对材料抗酸碱能力有着较高的标准,金属材料制备工艺显得尤为重要,涉及常用金属与特种金属的加工工艺。中国化工行业,化工设备所选用的常用金属,均需保证可有效承受特定环境变化的特殊金属材料。加工工艺是影响金属材料性能的重要因素之一,所以,化工设备制作期间,务必对加工工艺做到充分了解掌握,基于常用金属材料,对加工工艺加以科学运用,依次为化工设备提供可靠保障。

2 化工设备主体材料加工工艺

2.1 变形加工

针对化工设备而言,其主体材料加工,涵盖塑性成形、锻造与扎制等不同流程。有关塑性成形,以金属材料为主,对其采取升温处理,达到塑性形变的标准状态,便可借助有关模具,确保形状达到化工设备的具体标准要求。有关化工设备,其部分构件涉及到锻造工艺,需以高温条件为主,对金属材料采取捶打,针对该加工工艺,也属于较为传统的工艺之一。有关挤压,以金属材料为主,对此采取连续加工,属于造型处理的加工工艺[1]。

2.2 压力加工

有关压力加工,即以金属材料为主,对其施工相应的压力荷载,促使金属材料能够就此出现塑性形变,实现有效转变,获得构件毛胚。针对传统压力加工工艺,是通过人工操作,借助锻锤,或借助部分压力设备,实施重复性压力冲击,是构件形状就此发生相应的改变,达到构件生产的具体标准。通常而言,有关板材冲压,以冲板模式为主,有效改变金属材料形状,或是就此发生分离。针对此种加工工艺,需冷温度条件,因此,亦被称作冷冲击。针对金属材料,板材厚度标准介于8~10mm,则需采取冲热压处理。针对此类金属材料,多适用于结构复杂的化工设备构件,不会造成明显的材料浪费情况,促使材料利用率得以明显提高,为节约生产成本提供可靠保障。

2.3 切削加工

针对化工设备,部分构件对进度有着较高的严格标准,需运用切削工艺。科学技术快速发展,部分化工设备生产厂家,通过对数控机床的重点引进,以金属材料为主,对此完成切削加工处理。通过数控机床,可实现的切削精准度的合理控制,有利于构件生产效率的稳步提升。针对钻床,可结合钻头,获得精度较低孔,借助钻,实现扩孔-铰孔,借助夹具,可获得精度较高孔隙。此外,针对电火花线切割机床加工,借助电火花放电方式,通过腐蚀作用,完成金属材料加工。

2.4 磨削加工

有关磨削加工,目的在于保证构件的光滑度与表面平整度。针对金属材料,有关人员需对表面生成方式加以科学分析,对各金属构件加工所具有的区别差异做到充分了解掌握,以此完成合理磨削加工。针对磨削方式,具体涉及恒压力、定进给磨削。针对恒压力磨削,有关加工环境,需对此采取好嘞控制,压力设定需保持恒定值,即通过对砂轮的合理控制,实现构件磨削加工。针对定进给磨削,属于磨削加工较为常见的方式,通过控制切入进速度,保持恒定值,以此完成磨削。工作期间,砂轮进给率需保证合理,同磨削表面保持垂直,以此完成加入进给。

3 焊接加工

通过合理焊接技术,有关金属材料,可使其形成永久性连接。具体而言,即以金属材料为主,对此采取加压或加热处理,使原子得以有效扩散,就此完成重新组合,促使单独分离状态下的金属材料能够连接形成统一整体。有关压力焊接,以金属材料为主,对此采取加热、加压同步处理,使金属材料能够形成有效连接。有关埋弧自动焊,作为焊接工艺创新发展所形成的全新工艺,焊接质量明显有所显著提升,保证生产效率的同时,实现金属材料的有效节约。不过,针对现代化焊接工艺,同样表现出相应的不足和问题,实际工艺准备存在明显的复杂繁琐特点,且所需有关设备成本明显较高,有关大规模加工圆筒形工件,在长直线、纵向、环形焊缝等,使用较多。

4 热处理

针对热处理工艺而言,以特定条件为主,对金属材料采取加热、冷却处理,经热处理加工工艺,促使金属材料综合性能得以有效提升。针对金属材料构件,基于热处理前后对比,采取热处理的情况下,结构保险处良好稳定性,强度、耐磨性明显有所提高,耐腐蚀性能因此获得明显改善。有关退火处理工艺,即对工件采取加热处理,带超过临界温度标准,采取合理时间保温,并缓慢冷却处理,即退火。由于加热温度、冷却速度因素存在,采取退火处理,对金属性能、组织也会产生不同程度影响。针对化工设备,常用金属材料加工期间,热处理工艺多以完全退火为主,即对颗粒采取完全细化,保证金属材料内部组织能够维持均衡,使内应力得以有效消除,实现可塑性的明显改善提升。球化退火同样属于较为常见的退火方式,以冷却模具、道具运用居多,以金属构件毛胚为主,对此采取锻造处理,同完全退火作用效果并无差别,为后期淬火处理提供保障。针对正火而言,具体为退火变态,同完全退火存在区别差异,有关正火,位于空气之中,确保工件可以逐渐冷却,而有关完全退火,以随炉冷却为主。针对淬火而言,即对工件采取加热处理,保证大于临界温度,并采取合理时间保温,位于盐水、水等溶液完全浸入,确保短时间能够完成快速冷却[2]。

5 表面加工

针对黑色金属而言,对其采取氧化处理期间,位于溶液之中,对工件加以全部浸入,如此,促使表面部分能够就此形成黑色氧化薄膜。针对黑色金属而言,对其采取磷化处理期间,位于溶液之中,对工件加以全部浸入,如此,促使表面部分能够就此形成磷酸盐薄膜。一般而言,有关零件外形与机械性、磁性等性能,并不会对此产生不利影响。有关磷化处理,具体涉及冷、中温、高温磷化的不同方法。针对钛钢表面处理,则涉及电镀、热镀、发黑、喷漆等工艺。有关电镀,基于电解法,位于工件表面位置,沉积相应的金属,就此形成金属层,具有较强的结合力,且较为均匀致密。有关热镀、电镀,镀层相对均匀,镀层厚度存在差别,热度明显较厚,电镀明显较薄,耐腐蚀性明显不足。同时,色泽同样存在差别,热度明显较淡,电镀明显较亮。有关热镀镀层,同基体金属可形成深入层,表现出良好耐腐蚀性[3]。

6 结论

综上所述,金属属于化工设备制作的重要基础材料,对加工工艺的科学合理运用,对金属材料性能有着重要影响作用,进而关乎到化工设备质量。所以,化工企业务必对此保持重视关注,化工设备制作期间,需基于常用金属材料,通过加工工艺的科学合理运用,发挥加工工艺的关键作用,保证金属材料性能,以此促进化工设备稳定安全运行。

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