【摘要】制造各種壓力容器的過程中，焊接是一個極其重要的工序，焊接技術(shù)的應(yīng)用效果會對壓力容器的最終品質(zhì)產(chǎn)生極大的影響。所以，在實際制造過程中，我們要積極的分析研究各種焊接新技術(shù)，并積極的應(yīng)用于實際制造過程中，以不斷提高壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量。本文，我們即對幾種壓力容器焊接新技術(shù)進(jìn)行分析，并研究其實際應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；焊接技術(shù)；應(yīng)用

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各種技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種類型的壓力容器被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域。而隨著應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，對壓力容器各種工作參數(shù)的要求也不斷提高，于是，對壓力容器制造過程中焊接技術(shù)的要求也越來越高。只有保證較高的焊接質(zhì)量，才能保證各種壓力容器的安全運(yùn)行，防止各種事故的出現(xiàn)，最大程度保障操作人員的安全。因此，不斷分析研究各種新型的焊接技術(shù)，提高焊接技術(shù)的水平，是各壓力容器制造廠家十分關(guān)注的課題。而通過不斷的研究與努力，近些年來，我國的壓力容器焊接技術(shù)也取得一定的發(fā)展與進(jìn)步，涌現(xiàn)出不少新型的焊接技術(shù)。本文，我們即圍繞壓力容器焊接新技術(shù)進(jìn)行分析，并研究其具體應(yīng)用。

一、壓力容器與焊接技術(shù)

壓力容器的制造過程較為復(fù)雜，包括了多道工序，例如對原材料的驗收、切割，以及機(jī)加工和組對，還有焊接和無損檢測，以及最終的壓力試驗和防腐等。其中，焊接處理是壓力容器制造過程中極其重要的一個環(huán)節(jié)，涉及到諸多細(xì)節(jié)問題。焊接是一種利用高熱或者高壓，或二者并用，將同種或異種的材質(zhì)永久性結(jié)合在一起的工藝。常見的焊接技術(shù)有埋弧焊和手工電弧焊以及氬弧焊等。在制造各種壓力容器的過程中，在焊接環(huán)節(jié)，需要對壓力容器的殼體和封頭等多處進(jìn)行焊接。所以，從嚴(yán)格意義上來講，焊接的效果會對各種壓力容器產(chǎn)生十分直接的影響，會影響到壓力容器自身的質(zhì)量和可靠性，并會對整個生產(chǎn)制造過程的造價和效率等產(chǎn)生影響。下面，我們來介紹幾種新型的壓力容器焊接技術(shù)。

二、窄間隙埋弧焊技術(shù)

在實際制作壓力容器的過程中，有時會遇到壓力容器壁厚較厚，例如厚度超過100mm的情況。在這樣的情況之下，如果利用以往的焊接技術(shù)，使用常規(guī)的U型坡口的方式進(jìn)行焊接，很難達(dá)到令人滿意的焊接效果，影響到壓力容器的最終品質(zhì)，并會浪費(fèi)大量的寶貴資源，例如能源和人力、時間等。但新型窄間隙埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用，可以使這一難題迎刃而解。

1、窄間隙埋弧焊。窄間隙埋弧焊技術(shù)是在傳統(tǒng)焊接方法和工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，綜合利用了特殊的焊絲和保護(hù)氣，以及先進(jìn)的導(dǎo)入技術(shù)和焊縫自動跟蹤技術(shù)等。應(yīng)用以來，不少企業(yè)都在積極的關(guān)注并應(yīng)用窄間隙焊接技術(shù)。但是，厚壁壓力容器的焊接質(zhì)量需要具備較好的穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)焊接缺陷，修復(fù)小間隙的焊縫十分困難，甚至導(dǎo)致無法處理，提高了成本降低了生產(chǎn)效率。

2、窄間隙埋弧焊技術(shù)的優(yōu)勢和缺陷?？傮w來說，窄間隙埋弧焊技術(shù)具有十分明顯的應(yīng)用優(yōu)勢：（1）焊接速度較快，生產(chǎn)效率較高；（2）節(jié)約了大量資源，例如母材和焊絲以及電能等，可有效降低生產(chǎn)制造成本；（3）焊接過程中，前道焊道過程可以有效的對后面的工序進(jìn)行預(yù)熱，而后道焊道還可以對前一道焊道進(jìn)行回火，從而保證焊接接頭機(jī)械性能；（4）有效減少殘余應(yīng)力和形變；（5）有利于實行自動化生產(chǎn)制造。（6）熔敷率較高，可以有效提高焊接效率，并不會因為熱輸入較大而對母材的熱影響區(qū)性能產(chǎn)生影響。但是，窄間隙埋弧焊技術(shù)也存在一定的應(yīng)用缺陷，例如后期的修補(bǔ)困難較大，裝配所需要的時間較長，對工作人員

的技術(shù)水平要求較高等。

3、窄間隙埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用要點。（1）要具備可靠的雙側(cè)橫向，并具有較強(qiáng)的自動跟蹤功能；（2）每條焊道與坡口側(cè)壁的熔合都要保證均勻良好，且因為母材大多具有較高的含碳量，所以要保證熔入的母材金屬含量要適當(dāng)；（3）焊道要盡量保證薄而寬，以對過熱粗晶區(qū)的實際性能進(jìn)行充分的改善。

三、接管自動焊接技術(shù)

接管自動焊接采用接管插入的形式，具體來講，接管自動焊接技術(shù)可以分為兩種，一種是將接管與筒體進(jìn)行焊接；另一種是將接管與封頭進(jìn)行焊接。

1、接管與筒體自動焊接。在傳統(tǒng)的焊接過程中，經(jīng)常會用到馬鞍形狀埋弧焊接設(shè)備，但實際的運(yùn)動軌跡無法滿足實際需求，并且在厚度較大和存在窄間隙坡口的時候應(yīng)用效果較差。此時，我們便可以利用接管自動焊接技術(shù)。接管馬鞍形埋弧焊接設(shè)備自動化程度各適應(yīng)性都較高，且操作方便，控制迅速。其中，接管的實際內(nèi)徑采用四連桿夾緊的方式保證自動定心；焊接對象的筒體和接管直徑是焊槍運(yùn)行軌跡的主要參數(shù)，從而保證焊接的自動化；同時，通過人機(jī)交互的操作界面，可以直接控制各項焊接參數(shù)，有效實現(xiàn)連續(xù)焊接。

2、接管與封頭自動焊接。具體來分，接管與封頭的焊接有兩種形式，即向心接管和非向心接管的焊接。封頭接管埋弧自動焊機(jī)一共有6個懸掛于十字操作機(jī)上的運(yùn)動軸。在開始自動焊接之前，要先進(jìn)行設(shè)備的自動定心，利用焊槍在接管的外壁進(jìn)行自動尋位，保證焊槍的旋轉(zhuǎn)中心自動定位于接管的中心線上。自動定心的方式極大的縮短了原有人工定位所花費(fèi)的時間，提高了工作效率。自動定心結(jié)束之后，要通過焊絲端部進(jìn)行自動尋位，將焊縫高度方向上出現(xiàn)的改變記錄下來，實現(xiàn)自動跟蹤，完成非向心接管焊接；設(shè)備中還包括了橫向跟蹤傳感器，在焊接的時候，可以跟蹤接管外壁，使焊絲與坡口側(cè)壁的距離保持較高的一致性。

四、彎管內(nèi)壁堆焊技術(shù)

1、30°彎管內(nèi)壁堆焊。30°彎管內(nèi)壁堆焊的具體方式是沿圓周環(huán)自動堆焊，具體操作為：自動堆焊機(jī)利用5軸進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)動，按照葉定的數(shù)學(xué)模型對焊道進(jìn)行自動排列。工件保持3軸運(yùn)動，第一，保持勻變速旋轉(zhuǎn)，并保證與焊槍的擺幅寬窄變化情況一致相，焊接速度保持恒定；第二，每焊一圈，便對擺角進(jìn)行變位，保證下一圈焊縫位于與焊槍垂直的平面之內(nèi)；第三，工件焊一圈，進(jìn)行平移變位，保證下一圈焊縫的圓心位于旋轉(zhuǎn)中心。焊接機(jī)頭進(jìn)行2軸運(yùn)動，完成一圈堆焊，焊槍即需要后退一個位移，然后進(jìn)行下一圈堆焊；焊接的時候，焊槍要保持變擺幅運(yùn)動，保證堆焊層厚度的均勻性和一致性。具體參照的數(shù)學(xué)模型要以彎管的

曲率半徑和內(nèi)徑為參考。同時，為了保證自動堆焊的穩(wěn)定性，設(shè)備還需要具有弧壓自動跟蹤系統(tǒng)，以及斷點記憶和自動復(fù)位等功能。

2、90°彎管內(nèi)壁堆焊。90°彎管內(nèi)壁堆焊是沿著彎管母線的縱向自動堆焊，具體方法為：將工件安裝在二維變位機(jī)上，通過工件的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行焊接；工件翻轉(zhuǎn)，每一條焊道都保持平焊位置；90°彎曲焊槍安裝于三維導(dǎo)軌上，保證焊槍的自動變位。

總結(jié)

總體來看，我國的壓力容器焊接技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，并不斷發(fā)展著，各種新型的焊接技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，并越來越多的被應(yīng)用于生產(chǎn)實踐過程中。我們相信，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和各種實踐經(jīng)驗的不斷積累，壓力容器的焊接技術(shù)將會得到進(jìn)步一的發(fā)展，壓力容器的最終品質(zhì)也將得到不斷的提高。

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