李亞紅

（遼寧省沈陽市 110000）

引言

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)入到一個全面發(fā)展時期，新的技術(shù)與手段層出不窮，使得化學(xué)工業(yè)得到更大規(guī)模的生產(chǎn)和發(fā)展，為人們的生活和社會的發(fā)展增添了大量的物質(zhì)財富，加快了社會發(fā)展進(jìn)程。在化工機械設(shè)計過程中，選擇優(yōu)質(zhì)且合適的材料至關(guān)重要。做好這一項工作，不僅有利于促進(jìn)化工生產(chǎn)的發(fā)展，提高設(shè)備工作效率，而且也有利于提高整體的經(jīng)濟效應(yīng)，促進(jìn)發(fā)展。

1 化工機械設(shè)計常用的材料

1.1 金屬

金屬材料是在眾多工程材料中使用的最廣泛的一種，據(jù)有關(guān)報道統(tǒng)計，所有機械產(chǎn)品中金屬材料占比達(dá)到92%以上。這與金屬材料本身的性質(zhì)關(guān)系較大。金屬材料：硬度高，外力承受閾值較大，不易變形；強度高，在結(jié)構(gòu)中能承受較大的內(nèi)力，相應(yīng)穩(wěn)定性和持久性都會增加；類多樣，多樣化的金屬材料單質(zhì)和合金能夠適用于各種不同工況不同條件下的性能要求，尤其是合金；價格便宜。

1.2 陶瓷

陶瓷材料的主要成分事氮化硅和碳化硅。這種材料的優(yōu)點包括硬度高、耐腐蝕性好、密度教低、有較好的抗壓性。主要缺點是易斷裂，價格貴。目前對陶瓷材料應(yīng)用比較多的是密封零件的制作。

1.3 高分子

在機械設(shè)計中多用的高分子材料主要是指塑料和合成纖維。這種材料的特點有：來源豐富，甚至可以從天然氣中提取；密度小，適用于需要輕型材料的設(shè)計要求；能源消耗低；延展性較好，可塑性強。

1.4 復(fù)合材料

所謂復(fù)合材料，是指通過物理和化學(xué)手段將兩種以上不同材料組構(gòu)成一種新材料，分為金屬和非金屬兩種。金屬材料包括各種合金，金屬絲。非金屬材料有橡膠，陶瓷、新型樹脂、玻璃纖維、碳化纖維等。復(fù)合材料往往可以滿足不同的工藝要求。

2 化工機械的設(shè)計過程中材料的選擇探討

2.1 經(jīng)濟性與實用性相結(jié)合，合理應(yīng)用機械材料

針對化工機械設(shè)計材料的運用，首先要遵循經(jīng)濟性與實用性相結(jié)合的原則，為化工機械的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。材料運用的經(jīng)濟性與實用性的統(tǒng)一，需要充分考慮到兩個方面的內(nèi)容。

（1）應(yīng)用于機械設(shè)計中的材料要按照零部件的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)，機械加工過程中所要使用的工藝技術(shù)也有多個種類，如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等，不同的工藝技術(shù)對材料的運用要求也是不同的，比如說切削工藝要求材料的應(yīng)用符合切削工藝可操作性特征，因此，在材料的應(yīng)用過程中要在工藝技術(shù)不同要求的基礎(chǔ)上合理使用。

（2）需要強調(diào)材料應(yīng)用中的經(jīng)濟性，在化工機械設(shè)計過程中，在保障各項材料符合工藝要求的前提之下，科學(xué)合理地對材料加工成本進(jìn)行有效的控制，從而為后續(xù)工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。

2.2 強調(diào)節(jié)能性和環(huán)保性

近年來，我國的工業(yè)生產(chǎn)水平取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但這同時也造成了對環(huán)境資源的大量消耗，當(dāng)前應(yīng)用于化工機械設(shè)計中的很多材料的儲量已經(jīng)極其稀少，有的甚至可能已經(jīng)被開采殆盡。這就要求我們在進(jìn)行化工機械設(shè)計時，要將材料應(yīng)用的環(huán)保節(jié)能性考慮在內(nèi)，不能一味地只追求化工機械的使用性能和工作效率，以達(dá)到促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)乃至于整個社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

2.3 做好防腐保護(hù)

在進(jìn)行防腐處理時，首先要從材料的選擇以及加工工藝上進(jìn)行設(shè)計。如選擇耐腐蝕性較強的材料，盡量減少形狀非常復(fù)雜、易于積塵的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計等，從而達(dá)到減緩腐蝕發(fā)生的目的。具體而言，化工機械設(shè)計中的防腐保護(hù)需要重點考慮以下幾個方面的問題：①設(shè)備的結(jié)構(gòu)盡量簡單化。避免化工機械設(shè)備及其零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計過于復(fù)雜，要對結(jié)構(gòu)盡量進(jìn)行簡化，同時避免零部件裝配時出現(xiàn)縫隙。②涂抹防銹漆?；C械設(shè)備的表面應(yīng)涂抹質(zhì)量較好的防銹漆。③確保不存在水汽淤積現(xiàn)象。在對化工機械進(jìn)行設(shè)計時，盡量避免出現(xiàn)凹孔，有的設(shè)備考慮到工作特性應(yīng)設(shè)置專門的排水系統(tǒng)，以盡量減少水汽的淤積。④保證工作的連貫性?；C械設(shè)備在加工制造過程中可能需要用到焊接工藝，此時一定確保焊接的連貫性，避免因焊接不連貫而造成的質(zhì)量缺陷發(fā)生?，F(xiàn)實中，機械加工制造過程中的不連貫之處往往可能成為缺陷點，而這些缺陷點恰恰是腐蝕容易發(fā)生的位置。⑤合理化的防腐處理。由于化工機械設(shè)備的縫隙處非常容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，所以除了需要在設(shè)計階段避免裝配縫隙的出現(xiàn)外，在零部件間的主要結(jié)合位置應(yīng)該進(jìn)行一些合理化的防腐處理，以有效防止縫隙處腐蝕問題的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

雖然我國目前經(jīng)濟發(fā)展速度很快，但是卻是以犧牲環(huán)境作為代價的，這樣的生產(chǎn)方式只能得到短期的眼前利益。若要真正實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，則必須要進(jìn)行行業(yè)的優(yōu)化改革，在化工行業(yè)當(dāng)中，針對化工機械設(shè)備材料的合理選擇，能夠在增強設(shè)備工作效率的基礎(chǔ)上，降低對環(huán)境的污染，因此此項工作應(yīng)受到相關(guān)部門的高度關(guān)注。

[1]高 路，姚璐.化工設(shè)備設(shè)計中材料的選擇及應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2016，35：65.

[2]張娟娟，唐慧敏.機械設(shè)計中的材料選擇及應(yīng)用[J].科技展望，2017，03：113.

[3]李雷.化工設(shè)備設(shè)計中材料的選擇與應(yīng)用研究[J].科技展望，2017，04：51.