本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种焊缝加工工艺及具有焊缝的机械设备。
背景技术：
随着社会的发展，人们对食品和药物的卫生与安全的要求不断提升，因此，对食品和药物的生产设备提出了更高的要求。生产设备中普遍存在焊缝，焊缝表面处理不当，使得焊缝表面极易残留大量食物、药物、病菌等污染物，且由于焊缝表面处理不到位，污染物也很难清理。生产设备的卫生无法得到保障，导致其生产的食物和药物的卫生与安全无法得到保障。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种焊缝加工工艺，其能够大大降低焊缝表面的粗糙度，提高焊缝表面的洁净度。
本发明的另一目的在于提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备焊缝处的表面粗糙度较小，保障了该具有焊缝的机械设备的卫生与安全。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种焊缝加工工艺，主要包括对焊缝进行打磨，打磨后焊缝的表面粗糙度为0.01～0.4微米。
本发明提供一种具有焊缝的机械设备，由上述焊缝加工工艺制成。
本发明还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝表面粗糙度为0.01～0.4微米。
本发明实施例的焊缝加工工艺及具有焊缝的机械设备的有益效果是：
食品、医药等生产设备的卫生安全若无法保障，则由其生产的食物、药物的卫生安全就无法得到保障，必须经过后续多种人为干预才能保证食物、药物的卫生安全。本发明实施例提供的焊缝加工工艺能够使这类生产设备焊缝处的表面粗糙度降低，减少食物、药物、病菌等污染物在焊缝处的残留。通过该焊缝加工工艺处理后的焊缝，其表面粗糙度可达到0.01～0.4微米，能够降低污染物在焊缝处残留的几率。且低表面粗糙度也使得焊缝处的清洗工作更容易，进一步减少焊缝处的残留污染物。本发明实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该机械设备上的焊缝主要采用上述焊缝加工工艺制成，保证了该具有焊缝的机械设备在焊缝处具有较小的表面粗糙度，提高具有焊缝的机械设备在使用中的卫生安全程度。本发明实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备焊缝的表面粗糙度为0.01～0.4微米。这类具有焊缝的机械设备可用于食品、医药等对卫生安全要求较高的行业，通过降低具有焊缝的机械设备焊缝的表面粗糙度，提高产品的卫生安全程度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的焊缝加工工艺及具有焊缝的机械设备进行具体说明。
一种焊缝加工工艺，主要包括对焊缝进行打磨，打磨后焊缝的表面粗糙度为0.01～0.4微米，也可以进一步为0.01～0.25微米。该种焊缝上残留的污染物(例如食物、药物、病菌或者其他杂质)清理较为容易，因为粗糙度较小，焊缝的表面也相对较为光滑，清理比较方便。同时，表面粗糙度越小，表面张力越小，污染物附着的几率就大大减小。需要说明，当生产线上会交替生产不同的食物或药物时，滞留在焊缝上的食物或药物对于不同的食物或者药物来说就会形成交叉污染。
本发明实施例中，打磨后焊缝的表面粗糙度可进一步为0.05～0.1微米。表面粗糙度越小，打磨的要求以及所需的时间也就会相应增加，当焊缝的表面粗糙度达到0.05～0.1微米时，焊缝表面的表面张力极小，污染物基本不能够滞留在焊缝表面，即使有少量滞留的污染物，也能够通过清洗手段将污染物除尽。该种焊缝能够保证设备的卫生与安全，进而也能够保证食品、药品等产品的卫生与安全，无需再对产品实施人工干预手段，能够满足产品全自动生产化的需求。该种焊缝的出现，对提高人民生活水平和质量起到了重要影响，促进了人类健康长寿的发展，同时也促进了焊接技术、环保表面处理技术以及焊接材料技术的发展。
本发明实施例中，打磨焊缝之前，需要先形成焊缝，形成焊缝之前可以先对需要焊接的母材进行筛选。若最终的产品需要用于食品、医药等行业，则母材首先必须满足食品级的要求，例如若母材为不锈钢，则首先需要满足不锈钢制品的食品安全国家标准gb9684-2011。若最终产品是用于其他领域或者是选用不同的母材，则满足相应的行业标准或国家标准即可。另外，还可以进一步对母材进行筛选，本实施例中可以选用杂质(例如镍、磷、硫、硅、硼等)分布均匀的材料作为母材，最大程度上保证焊缝金属内部组织结构和化学成分均匀，避免出现过多的铸造组织。使焊缝金属在打磨和抛光过程中避免出现如：层状撕裂、夹渣、未焊透、咬边、气孔等缺陷，从而降低了产品制造过程中的返工率，使资源得到了更充分的利用。镍易与硫、磷等杂质形成低熔点化合物或共晶化合物以及硼、硅的偏析都将促使钢材产生热裂纹。杂质分布均匀也将进一步减少热裂纹的产生。
由于焊接工艺、设备、焊工技能等均会影响焊缝质量，因此，除了对母材进行选择外，在打磨前，还可以进一步对焊接后形成的焊缝进行筛选。焊缝的内外表面无任何缺陷，如气孔、夹渣、裂纹、未焊透等，则有利于提高后续的打磨效率。当然，若缺陷明显过多，则只能返工重新焊接，并且焊缝质量太差也给设备安全带来隐患。若焊缝有少许缺陷，也可以继续进行后续的打磨，但需要通过打磨尽量消除这些缺陷，则打磨时间相对无缺陷焊缝打磨时间较长。无缺陷的焊缝不仅能够提高设备的使用安全性，同时打磨焊缝所需的时间也大大减少。对于焊缝的质量检测，可以采用放大镜、渗透检测、x光等常用测试手段。当然，焊缝也可以根据国际标准iso5817(钢、镍、钛及其合金熔焊接头缺陷的质量等级)进行筛选，满足该标准的焊缝即可进行后续打磨。
对焊缝进行打磨时，详细地可包括依次进行的第一次打磨以及第二次打磨。可以控制第一次打磨后的焊缝的第一表面粗糙度达到5～15微米，也可以是8～12微米。本发明实施例中，第一次打磨所用第一打磨工具的目数可选用50～150目，第二次打磨所用第二打磨工具的目数可选用250～420目。第一次打磨所用第一打磨工具的目数也可以选用70～100目，第二次打磨所用第二打磨工具的目数也可以选用300～340目。表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离很小，它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。为了提高打磨效率，第二打磨工具的目数大于第一打磨工具的目数，先采用目数较小(目数越小，则说明物料粒度越大)的第一打磨工具对焊缝进行打磨，再采用目数较大的第二打磨工具对焊缝继续打磨。
第一打磨工具、第二打磨工具可以选用含有三氧化二铝的砂纸，本发明实施例中进一步选用以三氧化二铝为主要材料的砂纸对焊缝进行打磨。三氧化二铝硬度较大，能够大大提高打磨的效率，且对不锈钢类母材的理化性质没有不良影响，例如耐腐蚀性。当然，也可以选用其他材料的砂纸，或者选择砂轮或者其他打磨材料。打磨时，可以选用机器打磨或者收工打磨。
对焊缝进行打磨时，可选地还包括在第二次打磨后进行的第三次打磨。可以控制第二次打磨后焊缝的第二表面粗糙度为0.5～4微米，也可以是0.7～1.5微米。本实施例中，第三次打磨所用第三打磨工具的目数大于第二打磨工具的目数，详细地，第三打磨工具可选用400～800目，也可以是500～700目。逐步提高打磨工具的目数，提高焊缝打磨精度以及打磨效率。
第三打磨工具可以选用含有三氧化二铝的砂纸，本发明实施例中进一步选用以三氧化二铝为主要材料的砂纸对焊缝进行打磨。当然，也可以选用其他材料的砂纸，或者选择砂轮或者其他打磨材料。打磨时，可以选用机器打磨或者手工打磨。
对焊缝进行打磨时，可选地还包括在第三次打磨后进行的第四次打磨。可以控制第三次打磨后焊缝的第三表面粗糙度为0.03～0.1微米，也可以是0.05～0.08微米。本实施例中，第四次打磨所用第四打磨工具的目数大于第三打磨工具的目数，详细地，第四次打磨所用第四打磨工具的目数可选用1500～2000目，也可以是1700～1900目。第四次打磨可进一步做到对焊缝表面的精加工，控制焊缝的表面粗糙度。
第四打磨工具可以选用含有三氧化二铝的砂纸，本发明实施例中进一步选用以三氧化二铝为主要材料的砂纸对焊缝进行打磨。当然，也可以选用其他材料的砂纸，或者选择砂轮或者其他打磨材料。打磨时，可以选用机器打磨或者手工打磨。
对焊缝的打磨完成后，还可以进一步对焊缝表面进行抛光处理。抛光主要包括两种方式，使用羊毛毡抛盘抛光以及使用抛光蜡进行抛光，抛光工序主要包括粗抛和精抛。抛光能够进一步降低焊缝的表面粗糙度，且还可以增加焊缝表面的光泽度。抛光前的打磨过程中，一般只需使打磨完成后焊缝的表面粗糙度小于或等于0.1微米即可进行抛光处理。本实施例中，焊缝抛光处理后，可以控制焊缝表面粗糙度不大于0.05微米，大大提高设备的卫生安全。
本实施例中的焊缝，可以是规则的焊缝，可以是任何曲面焊缝，或者任意不规则几何形状的焊缝，采用该焊缝加工工艺可以使任意焊缝都达到较小的表面粗糙度。当然，手工打磨具有更大的灵活操作性，对于不规则形状的焊缝，手工打磨比较便于控制焊缝表面粗糙度。
本发明实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，其主要采用上述焊缝加工工艺加工而成。该具有焊缝的机械设备各处的焊缝表面粗糙度能够得到有效控制，提高具有焊缝的机械设备的使用安全性，以及生产产品的卫生安全性。
本发明实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝的表面粗糙度为0.01～0.4微米。目前市场上的具有焊缝的机械设备无法控制其焊缝表面粗糙度达到上述范围，表面粗糙度越小，加工难度就越大。该具有焊缝的机械设备的焊缝的表面粗糙度在0.05～0.4微米范围内时，就可以达到减少焊缝表面污染物的目的，同时也能使焊缝的清洗更为容易，进一步，焊缝的表面粗糙度还可以是0.01～0.25微米。该具有焊缝的机械设备的焊缝的表面粗糙度在0.01～0.05微米范围内时，焊缝表面基本无污染物滞留，也就保证了食品、药品等产品的卫生安全，无需进行后期人工干预即可完成产品的生产，可帮助现有的工业生产实现全自动化生产。这对于人民生活水平的发展，焊接技术的发展均具有重要的意义。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用150目的砂纸对焊缝进行打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.4微米，完成打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备上的焊缝主要采用上述焊缝加工工艺制成。
实施例2
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用1500目的砂纸对焊缝进行打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.25微米，完成打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备上的焊缝主要采用上述焊缝加工工艺制成。
实施例3
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用50目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为5微米，完成第一次打磨。继续采用800目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.1微米，完成第二次打磨。本实施例中砂纸材料主要为金刚石。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例4
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用250目的砂轮对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为7微米，完成第一次打磨。继续采用2000目的砂轮对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.05微米，完成第二次打磨。本实施例中砂轮材料主要为三氧化二铝。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例5
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用100目的砂轮对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为15微米，完成第一次打磨。继续采用350目的砂轮对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.5微米，完成第二次打磨。继续采用400目的砂轮对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.08微米，完成第三次打磨。本实施例中砂轮材料主要为碳化硅。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例6
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用300目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为8微米，完成第一次打磨。继续采用500目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为1.2微米，完成第二次打磨。继续采用1500目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.04微米，完成第三次打磨。本实施例中砂纸材料主要为锆刚玉。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例7
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用70目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为10微米，完成第一次打磨。继续采用340目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为1.5微米，完成第二次打磨。继续采用700目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.05微米，完成第三次打磨。继续采用1700目的砂纸对焊缝进行第四次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.01微米，完成第四次打磨。本实施例中砂纸材料主要为棕刚玉。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例8
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用100目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为8微米，完成第一次打磨。继续采用420目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为4微米，完成第二次打磨。继续采用800目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.1微米，完成第三次打磨。继续采用1900目的砂纸对焊缝进行第四次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.05微米，完成第四次打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
打磨完成后，采用抛光蜡对焊缝表面进行抛光，使焊缝表面粗糙度达到0.01微米。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例9
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
采用80目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为9微米，完成第一次打磨。继续采用320目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.7微米，完成第二次打磨。继续采用600目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.5微米，完成第三次打磨。继续采用1800目的砂纸对焊缝进行第四次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.1微米，完成第四次打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
打磨完成后，采用抛光蜡对焊缝表面进行抛光，使焊缝表面粗糙度达到0.05微米。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例10
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
首先选用杂质分布均匀的辛钢作为焊接母材。焊接完成后，对焊缝进行检测，选用符合国际标准的焊缝，该焊缝带有少许缺陷。
采用60目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为12微米，完成第一次打磨。继续采用600目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为2微米，完成第二次打磨。继续采用1600目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.1微米，完成第三次打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
打磨完成后，采用羊毛毡抛盘对焊缝表面进行抛光，使焊缝表面粗糙度达到0.03微米。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例11
本实施例提供一种焊缝加工工艺，详细见下述：
首先选用杂质分布均匀的316l不锈钢作为焊接母材。焊接完成后，对焊缝进行检测，选用符合国际标准的焊缝，且该焊缝无任何缺陷。
采用80目的砂纸对焊缝进行第一次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为7微米，完成第一次打磨。继续采用320目的砂纸对焊缝进行第二次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为1微米，完成第二次打磨。继续采用600目的砂纸对焊缝进行第三次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.03微米，完成第三次打磨。继续采用1800目的砂纸对焊缝进行第四次打磨，打磨至焊缝表面粗糙度为0.02微米，完成第四次打磨。本实施例中砂纸材料主要为三氧化二铝。
打磨完成后，采用羊毛毡抛盘对焊缝表面进行抛光，使焊缝表面粗糙度达到0.02微米。
本实施例还提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备的焊缝采用上述焊缝加工工艺制得。
实施例12
本实施例提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备焊缝的表面粗糙度为0.01微米。
实施例13
本实施例提供一种具有焊缝的机械设备，该具有焊缝的机械设备焊缝的表面粗糙度为0.4微米。
对比例1
本对比例提供一种市购的具有焊缝的机械设备，其焊缝表面粗糙度为0.5微米。
对比例2
本对比例提供一种市购的具有焊缝的机械设备，其焊缝表面粗糙度为1微米。
试验例
将实施例1～13以及对比例1～2提供的具有焊缝的机械设备依次编号为1号～15号。1号～15号设备进行同样的清洁处理后评估每个设备的焊缝表面张力，1号～15号设备分别进入同样的生产线上投入使用，并对每个设备焊缝表面的污染物进行在线统计。表面张力的评估结果以及污染物的统计结果如表1所示。
表1焊缝表面张力及表面污染物统计
由表1所示的结果可知，焊缝表面粗糙度越小，其表面张力越小，则越不容易滞留污染物。尤其是，当焊缝表面粗糙度不大于0.1微米时，焊缝表面的表面张力非常小，测试表示无污染物滞留，此类设备能够帮助食品、药品等行业进行全自动生产，造福人类。当然，当焊缝表面粗糙度为0.4或0.25时，虽然有污染物滞留，但是由于表面粗糙度较小，也能够较容易地除去污染物。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。