付 泉

貴州省黔南州鍋爐壓力容器檢驗所，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)。焊機是焊接的基本裝備，是焊接賴以實現(xiàn)的載體，焊接質(zhì)量對鍋爐及壓力容器的安全運行起著決定性的作用。逆變式焊機與傳統(tǒng)焊機相比，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，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 逆變焊機技術(shù)的現(xiàn)狀

逆變焊機由于其工作頻率高，過小的體積影響設(shè)備的通風和散熱效果，不利于可靠性，片面地強調(diào)小型化把逆變焊機的發(fā)展引入歧途?，F(xiàn)在除便攜焊機外，不再追求小型化，焊機故障率高，主要原因是可靠性問題。解決逆變焊機的可靠性問題，就要充分依托現(xiàn)代的電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、半導體器件技術(shù)和磁性元件發(fā)展與進步，著力解決器件質(zhì)量、設(shè)計合理等問題；充分利用變壓器具有飽和磁感應(yīng)強度高、溫度穩(wěn)定性好和居里點高等特點，提高器件質(zhì)量，保證逆變焊機的安全可靠。設(shè)計合理是提高可靠性的根本。實踐證明，重視焊機性能設(shè)計而忽略了逆變焊機的可靠性設(shè)計是行不通的。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)計要考慮到逆變焊機的整個工作過程及熱設(shè)計和電磁兼容性設(shè)計等。

2 逆變焊機質(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)品試板等幾個控制環(huán)節(jié)。焊工的技術(shù)水平、思想覺悟水平和工作責任心的高低，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，以及工藝紀律檢查、耐壓泄漏試驗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。因為焊接設(shè)備的電壓、電流表是施焊計量儀表，電壓、電流表的好壞直接影響焊接操作。可以說，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)量檢驗合格，有材料標記號、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)計圖樣的結(jié)構(gòu)特點和技術(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，工藝人員或焊接責任工程師隨時監(jiān)督工藝規(guī)程的執(zhí)行情況。監(jiān)督內(nèi)容包括：項目與有效期、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)品焊接試板的力學性能檢驗》的規(guī)定進行試板的制備和檢驗，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，手工逆變焊機特別是IGBT逆變焊機具有引弧成功率高、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，是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)直流,硅整流，晶閘管整流無法比擬的，而且逆變焊機省電，節(jié)能，效率高，有短路、過載和欠壓保護，是很好的節(jié)能產(chǎn)品。以ZX7-315逆變焊機為例，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，說明ZX7-315逆變焊機啟動電流小、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、短路及過載保護功能，對大功率器件采用隔離強制風冷方式，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、適合全位置和機械化自動化焊接且可操作性好。因此，CO2氣體保護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)時間等于或小于CO2焊接物理現(xiàn)象的發(fā)生時間，引入了運行頻率比工頻高得多的逆變器使逆變焊機具有其他弧焊電源，包括晶閘管整流式弧焊電源所不具有的獨特優(yōu)點。所以，控制電源動特性，就有效地改善CO2焊接時的各種物理現(xiàn)象，從而達到提高引弧成功率、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)用逆變焊機具有現(xiàn)實和長遠的技術(shù)價值，應(yīng)當被積極科學地推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

逆變焊機技術(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)嚴密有序，與傳統(tǒng)的焊接方法相比，應(yīng)用逆變焊機技術(shù)在鍋爐壓力容器制造有相當長遠的技術(shù)價值，值得廣泛推廣與應(yīng)用。

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