丝网填料的焊接是确保其结构完整性的核心工序,需根据材质特性选择适配的焊接方法,兼顾连接强度与传质性能,避免因焊接缺陷导致的结构松动或局部阻力异常,影响整体分离效率。

金属丝网填料的焊接以电弧焊与电阻焊为主,需匹配材质特性选择工艺。不锈钢丝网(如 304、316L)常用钨极氩弧焊(TIG),焊接时采用同材质焊丝(如 ER308 对应 304,ER316L 对应 316L),保护气体选用纯度 99.99% 的氩气,流量控制在 8-12L/min,避免高温下金属氧化。焊接电流需根据丝径调整,0.1-0.15mm 丝径的丝网,电流设定为 5-8A,防止电流过大烧穿丝网;0.15-0.2mm 丝径可增至 10-15A,确保熔合充分。电阻焊适用于批量生产,通过电极施加 1-3MPa 压力并通以高频电流,利用接触电阻产生的热量实现局部熔接,焊点直径控制在 0.5-1mm,间距 50-100mm,既保证强度又减少对网孔的堵塞。
特殊金属材质的焊接需采取针对性措施。哈氏合金丝网焊接时,需严格控制焊接环境的含碳量,避免碳化物析出导致晶间腐蚀,焊前需用不锈钢丝刷清理表面氧化膜,焊后进行 1050℃固溶处理,快速冷却以恢复耐腐蚀性能。镍基合金丝网则需选用低硅焊丝,防止焊接时产生脆性相,焊接温度控制在 1400-1500℃,避免过热导致丝网脆化。
非金属丝网填料的焊接以热熔焊接为主,适用于聚四氟乙烯等热塑性材料。焊接前需将待焊表面切削成 45° 坡口,用酒精清洁去除油污,采用热风枪加热,温度设定为 340-380℃(聚四氟乙烯熔点以上 20-50℃),同时施加 0.1-0.2MPa 压力,保持 30-60 秒至材料熔融贴合。冷却过程需缓慢进行,避免内应力导致开裂,可采用保温棉覆盖,冷却速率控制在 5-10℃/min。玻璃纤维丝网因不可热熔,需采用耐高温胶粘剂(如硅橡胶)粘接,涂胶厚度 0.1-0.2mm,固化温度 80-120℃,固化时间 2-4 小时,确保粘接强度≥0.5MPa。
焊接质量控制需贯穿全过程,避免常见缺陷。外观检查要求焊点圆润、无烧穿、无裂纹,焊渣需彻底清理,防止残留杂质堵塞网孔。强度测试采用拉力试验机,沿焊接方向施加拉力,不锈钢丝网焊接处的断裂强度需≥母材强度的 80%,聚四氟乙烯焊接处则需≥母材的 70%。密封性测试通过气密性试验进行,将焊接后的填料组件置于 0.1MPa 气压环境,肥皂液检测无气泡泄漏即为合格。对于高纯度分离用丝网填料,需进行渗透检测,采用荧光探伤剂检查微小裂纹,确保无泄漏风险。

焊接工艺对丝网填料性能的影响需重点关注。焊点过多或过大可能缩小网孔面积,导致比表面积下降 5%-10%,因此需优化焊点布局,优先在填料边缘或波纹顶点焊接,减少对传质区域的影响。焊接后的变形控制同样重要,金属丝网焊接后需进行校平处理,平面度误差≤2mm/m,避免因局部凸起导致气液分布不均。非金属丝网焊接后需检查尺寸稳定性,热收缩率控制在 1% 以内,防止安装时与塔体间隙过大。
不同应用场景的焊接要求存在差异。医药行业的无菌丝网填料,焊接后需进行电解抛光处理,表面粗糙度 Ra≤0.8μm,避免微生物滋生;石化行业的高压工况填料,需增加焊点密度,间距缩短至 30-50mm,提升整体抗压能力。此外,现场焊接需考虑环境因素,潮湿环境下焊接不锈钢丝网需预热至 100-150℃,去除表面水汽,防止氢脆;防爆区域则需使用防爆型焊接设备,避免火花引发安全事故。
规范的焊接工艺是丝网填料长期稳定运行的基础,通过匹配焊接方法与材质特性、严格控制质量指标,既能保证结构强度,又能最大限度保留其传质性能,为工业分离系统的高效运行提供可靠保障。