付 泉

貴州省黔南州鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所，貴州都勻 558000

0 引言

現(xiàn)代鍋爐壓力容器在工程焊接技術(shù)的迅速發(fā)展的環(huán)境下，已演變成典型的全焊接結(jié)構(gòu)。焊機(jī)是焊接的基本裝備，是焊接賴以實(shí)現(xiàn)的載體，焊接質(zhì)量對鍋爐及壓力容器的安全運(yùn)行起著決定性的作用。逆變式焊機(jī)與傳統(tǒng)焊機(jī)相比，具有高效節(jié)能、輕巧、省材、而且動態(tài)特性和控制調(diào)節(jié)特性好、加工量少、制造過程占地少等特點(diǎn)，其技術(shù)水平對提高鍋爐及壓力容器的焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，降低焊接成本、促進(jìn)行業(yè)自動化水平都產(chǎn)生重要影響。因而，在國內(nèi)得到迅速的推廣應(yīng)用。

1 逆變焊機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀

逆變焊機(jī)由于其工作頻率高，過小的體積影響設(shè)備的通風(fēng)和散熱效果，不利于可靠性，片面地強(qiáng)調(diào)小型化把逆變焊機(jī)的發(fā)展引入歧途。現(xiàn)在除便攜焊機(jī)外，不再追求小型化，焊機(jī)故障率高，主要原因是可靠性問題。解決逆變焊機(jī)的可靠性問題，就要充分依托現(xiàn)代的電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、半導(dǎo)體器件技術(shù)和磁性元件發(fā)展與進(jìn)步，著力解決器件質(zhì)量、設(shè)計(jì)合理等問題；充分利用變壓器具有飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高、溫度穩(wěn)定性好和居里點(diǎn)高等特點(diǎn)，提高器件質(zhì)量，保證逆變焊機(jī)的安全可靠。設(shè)計(jì)合理是提高可靠性的根本。實(shí)踐證明，重視焊機(jī)性能設(shè)計(jì)而忽略了逆變焊機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)是行不通的。采用諧振技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)可降低功率器件的開關(guān)損耗，可靠性設(shè)計(jì)要考慮到逆變焊機(jī)的整個(gè)工作過程及熱設(shè)計(jì)和電磁兼容性設(shè)計(jì)等。

2 逆變焊機(jī)質(zhì)量控制

焊接質(zhì)量控制大致可分為焊工管理、焊接設(shè)備、焊材管理、焊接工藝評定、壓力容器產(chǎn)品的施焊管理、壓力容器產(chǎn)品試板等幾個(gè)控制環(huán)節(jié)。焊工的技術(shù)水平、思想覺悟水平和工作責(zé)任心的高低，直接影響壓力容器焊縫質(zhì)量的好壞。壓力容器焊工必須通過《鍋爐壓力容器壓力管道考試與管理規(guī)則》考試，持證上崗，由車間主任控制，焊接責(zé)任工程師監(jiān)督檢查，包括壓力容器焊縫外觀質(zhì)量、換熱器管板、產(chǎn)品焊接試板、換熱管焊接質(zhì)量，以及工藝紀(jì)律檢查、耐壓泄漏試驗(yàn)和探傷底片合格率等。這些內(nèi)容直接作為焊工的考核，并根據(jù)本單位的實(shí)際制定相應(yīng)的獎勵和處罰措施，激勵了焊工的工作積極性和責(zé)任心，有效地控制了壓力容器的焊接質(zhì)量。焊接設(shè)備必須由專管人管理，定期保養(yǎng)及檢驗(yàn)。因?yàn)楹附釉O(shè)備的電壓、電流表是施焊計(jì)量儀表，電壓、電流表的好壞直接影響焊接操作?？梢哉f，壓力容器焊接質(zhì)量直接受到壓力容器制造焊接設(shè)備好壞的影響。焊接材料是壓力容器制造焊接質(zhì)量保證的基本條件，影響到壓力容器的生產(chǎn)周期和制造成本。因此，壓力容器用焊接材料必須有焊材生產(chǎn)廠家蓋有印章的材料質(zhì)量證明書，入庫的焊接材料經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格，有材料標(biāo)記號、建帳立卡，按品種、規(guī)格、分區(qū)域存放，做到帳、卡、物、證四統(tǒng)一。作為制定焊接工藝的依據(jù)，焊接工藝評定應(yīng)由焊接工藝人員根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)圖樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件等規(guī)定對焊縫編制焊接工藝方案，以可靠的鋼材焊接性能試驗(yàn)為依據(jù)，并在產(chǎn)品焊接前完成。重要設(shè)備的焊接施焊前，由焊接工藝人員到車間班組對焊工進(jìn)行焊接工藝技術(shù)交底。作為保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵壓力容器產(chǎn)品的施焊管理是在壓力容器產(chǎn)品施焊過程中，工藝人員或焊接責(zé)任工程師隨時(shí)監(jiān)督工藝規(guī)程的執(zhí)行情況。監(jiān)督內(nèi)容包括：項(xiàng)目與有效期、焊工資格、焊接材料的正確性、焊條烘干溫度、焊前預(yù)熱、焊接工藝參數(shù)、層間溫度及焊接順序等。壓力容器產(chǎn)品試板按《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》的規(guī)定進(jìn)行試板的制備和檢驗(yàn)，分析產(chǎn)生缺陷原因，編制焊接返修工藝，并將返修次數(shù)、部位及返后檢測情況記入容器的質(zhì)量證明書中。

3 逆變焊機(jī)技術(shù)在鍋爐壓力容器制造中應(yīng)用

手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2氣體保護(hù)焊及鎢極氬弧焊是鍋爐壓力容器的制造過程中最常使用的焊接方法。從技術(shù)角度分析，手工逆變焊機(jī)特別是IGBT逆變焊機(jī)具有引弧成功率高、焊接性能好、噪聲低、飛濺少、電路可靠、安全電流穩(wěn)定、電感小、電弧稍硬但不暴躁、飛濺較少等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)直流,硅整流，晶閘管整流無法比擬的，而且逆變焊機(jī)省電，節(jié)能，效率高，有短路、過載和欠壓保護(hù)，是很好的節(jié)能產(chǎn)品。以ZX7-315逆變焊機(jī)為例，通過對碳鋼、不銹鋼的焊接，使用的焊條為鈦鈣型和低氫型，焊接位置包括平、立、仰、全位置管焊等方面的試驗(yàn)，說明ZX7-315逆變焊機(jī)啟動電流小、飛濺少、焊接電弧穩(wěn)定、引弧順暢、焊縫成型美觀，且設(shè)有欠壓、短路及過載保護(hù)功能，對大功率器件采用隔離強(qiáng)制風(fēng)冷方式，不論壓力容器焊接或結(jié)構(gòu)鋼焊接均得到滿意的效果。由于焊接質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、焊接成本低、適合全位置和機(jī)械化自動化焊接且可操作性好。因此，CO2氣體保護(hù)焊在鍋爐壓力容器的制造中也得到了廣泛的應(yīng)用。在CO2焊接這一物理過程中，引弧、金屬過渡、電極熔化、熔池變化等現(xiàn)象都是高速變化的物理過程，由于逆變式弧焊電源的響應(yīng)時(shí)間等于或小于CO2焊接物理現(xiàn)象的發(fā)生時(shí)間，引入了運(yùn)行頻率比工頻高得多的逆變器使逆變焊機(jī)具有其他弧焊電源，包括晶閘管整流式弧焊電源所不具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。所以，控制電源動特性，就有效地改善CO2焊接時(shí)的各種物理現(xiàn)象，從而達(dá)到提高引弧成功率、減少飛濺以及改善焊縫成型的目的。由此可見，鍋爐壓力容器制造行業(yè)推廣應(yīng)用逆變焊機(jī)具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的技術(shù)價(jià)值，應(yīng)當(dāng)被積極科學(xué)地推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

逆變焊機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，在焊接質(zhì)量控制方面技術(shù)比較成熟，控制環(huán)節(jié)嚴(yán)密有序，與傳統(tǒng)的焊接方法相比，應(yīng)用逆變焊機(jī)技術(shù)在鍋爐壓力容器制造有相當(dāng)長遠(yuǎn)的技術(shù)價(jià)值，值得廣泛推廣與應(yīng)用。

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