摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)的冶金工業(yè)發(fā)展迅速，從而對(duì)壓力容器焊接的技術(shù)要求越來(lái)越高，雖說(shuō)與西方工業(yè)強(qiáng)國(guó)存在一定的差距，不過(guò)經(jīng)過(guò)我國(guó)冶金行業(yè)的科研人員上下求索的研究歷程，各種類(lèi)型的壓力容器取得技術(shù)突破的飛進(jìn)，其中尤為重視鋼開(kāi)發(fā)方面的焊接技術(shù)，也因?yàn)楹附硬讳P鋼壓力容器或不銹鋼耐蝕層致使市場(chǎng)需求越來(lái)越大。我國(guó)的壓力容器焊接技術(shù)日益精進(jìn)，形成自身系統(tǒng)化、系列化的壓力容器焊接新技術(shù)的技術(shù)體系。此文主要分析一下壓力容器焊接技術(shù)的發(fā)展歷程和壓力容器焊接新技術(shù)與應(yīng)用探討。

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用

壓力容器應(yīng)用范圍廣，種類(lèi)多樣和數(shù)量繁多是其優(yōu)點(diǎn)，能夠適用各個(gè)領(lǐng)域，在化工、冶金和軍工等行業(yè)中是一種不可或缺的重要生產(chǎn)器具，可以用來(lái)裝載不同介質(zhì)的生產(chǎn)原材料。也能應(yīng)用于各行各業(yè)之中。其中尤為重視鋼開(kāi)發(fā)方面的焊接技術(shù)，也因?yàn)楹附硬讳P鋼壓力容器或不銹鋼耐蝕層致使市場(chǎng)需求越來(lái)越大。我國(guó)的壓力容器焊接技術(shù)日益精進(jìn)，形成了自身系統(tǒng)化、系列化的壓力容器焊接新技術(shù)的技術(shù)體系。由于壓力容器的大量使用事關(guān)于操作人員的人身安全，尤其是石油行業(yè)對(duì)壓力容器的批量使用，石油被譽(yù)為“黑色金子”，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展離不開(kāi)石油，保障石油存放的安全措施是國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的重要戰(zhàn)略，液化石油氣擁有易燃易爆的特殊性，平時(shí)存放如與空氣混合會(huì)變成危險(xiǎn)的易燃爆炸物，遇火還會(huì)造成爆炸事故，因此提高壓力容器的焊接技術(shù)保障石油的問(wèn)題是刻不容緩的。不斷研究壓力容器的焊接技術(shù)，推進(jìn)壓力容器的技術(shù)發(fā)展不僅是要確保各類(lèi)壓力容器安全高效的運(yùn)作，而且更是保障操作人員的及周?chē)藛T的人身安全，也是保障使用壓力容器的企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全。

1 窄間隙埋弧焊技術(shù)

壓力容器的窄間隙焊接方法有多種多樣，可應(yīng)用于不同的壓力容器，而且能更好地適應(yīng)各行業(yè)的生產(chǎn)制造需求。壓力容器的壁厚如果厚于10cm，使用較為普遍的U型或者V型坡口是比較落后的了，因?yàn)檫@樣不僅僅是焊接不出達(dá)標(biāo)質(zhì)量的壓力容器，而且還會(huì)浪費(fèi)企業(yè)的原材料、能源以及勞動(dòng)力資源，甚至?xí)档推髽I(yè)壓力容器生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)效率。

在傳統(tǒng)觀念看來(lái)，間隙的大小是對(duì)厚壁容器的焊接時(shí)至關(guān)要緊的，而事實(shí)是沒(méi)有比壓力容器焊接技術(shù)的穩(wěn)定質(zhì)量更重要的了，質(zhì)量是壁厚焊接的關(guān)鍵，如果焊縫出現(xiàn)了缺陷，就如同河壩出現(xiàn)了潰堤，壓力容器的質(zhì)量一旦下降就難再挽回。即使這樣，人們還是傾向于使用窄間隙埋弧焊技術(shù)，是因?yàn)檎g隙埋弧焊技術(shù)的焊接速度比常規(guī)的焊接技術(shù)快，產(chǎn)品生產(chǎn)的效率高；可以節(jié)省原材料和能源，降低成本；降低殘余應(yīng)力對(duì)壓力容器的影響；降低產(chǎn)品變形的幾率等等優(yōu)點(diǎn)。此外，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，除了了解窄間隙埋弧焊接技術(shù)的基本功能外，還要關(guān)注設(shè)備具有的一些特殊功能，改進(jìn)窄間隙埋弧焊接技術(shù)時(shí)要注意焊接設(shè)備中有雙側(cè)橫向和高度識(shí)別的自動(dòng)跟蹤功能；焊接壓力容器的封口焊縫時(shí)是要把焊縫焊得寬而薄，方便后期焊接時(shí)處理熱效。

2 接管的自動(dòng)焊接技術(shù)

自動(dòng)焊接技術(shù)有五花八門(mén)，而接管的自動(dòng)焊接術(shù)主要是接管與筒體的焊接，還有就是接管與封頭的焊接。常規(guī)的馬鞍形埋弧自動(dòng)焊設(shè)備已經(jīng)不能跟上壓力容器焊接的新技術(shù)的要求了，馬鞍形埋弧自動(dòng)焊也不適用于厚壁且存在窄間的壓力容器的焊接。近年來(lái)新應(yīng)用的接管馬鞍形埋弧自動(dòng)焊技術(shù)，自動(dòng)化程度高，操作便利，操作者能控制更到位。接管的內(nèi)徑通過(guò)夾緊四連桿來(lái)自動(dòng)定心，接管馬鞍形埋弧自動(dòng)化的斷點(diǎn)記憶能夠記錄接管和筒體的直徑參數(shù)確保焊接的自動(dòng)化，這是對(duì)馬鞍形空間曲線焊縫關(guān)鍵的一點(diǎn)。

而對(duì)接管與封頭的自動(dòng)焊接技術(shù)來(lái)講，主要的是向心接管自動(dòng)焊接技術(shù)和封頭接管自動(dòng)焊接技術(shù)。進(jìn)行壓力容器自動(dòng)焊接的時(shí)候，焊接設(shè)備能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)模型順利把焊槍對(duì)接管外壁進(jìn)行自動(dòng)化的模具定心，焊槍將會(huì)定位在接管的中心線上，比舊式焊接技術(shù)節(jié)省人力資源和生產(chǎn)時(shí)間，提高焊槍旋轉(zhuǎn)中心的自動(dòng)定位的工作效率，然后自動(dòng)尋位在于坡口底部，程序記錄下壓力容器在進(jìn)行接管和封頭焊接時(shí)的接縫高度，就能夠自動(dòng)化追蹤而高效節(jié)能完成焊接任務(wù)。

3 彎管內(nèi)壁的堆焊技術(shù)

壓力容器的內(nèi)壁會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中遭到某種程度的腐蝕，甚至有時(shí)壓力容器要承載高腐蝕性介質(zhì)，如果壓力容器的焊接技術(shù)不優(yōu)，就會(huì)產(chǎn)生高腐蝕現(xiàn)象，壓力容器的使用壽命就會(huì)減短，尤其在化工和核電行業(yè)使用的壓力容器尤為嚴(yán)重。為了避免這種情況，使用者會(huì)在壓力容器的內(nèi)壁表面堆焊上一層不銹鋼耐蝕層來(lái)抗腐蝕。用以往的堆焊技術(shù)來(lái)講，在直管內(nèi)壁堆焊不銹鋼耐蝕層相比于在彎管內(nèi)壁堆焊不銹鋼耐蝕層要簡(jiǎn)單。彎管內(nèi)壁堆焊技術(shù)能夠滿足30度的壓力容器彎管內(nèi)壁焊接的技術(shù)，是不能夠再用此技術(shù)再適用于90度的壓力容器彎管內(nèi)壁堆焊，必須分三步，完成上一步后方可進(jìn)行下一步，不可亂其順序。這樣的生產(chǎn)效率不能滿足企業(yè)客戶日益需求旺盛的商品需求。在這樣需求大于供給和堆焊的科研技術(shù)迅猛發(fā)展的情況下，彎管內(nèi)壁的堆焊技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

3.1 30度彎管內(nèi)壁堆焊技術(shù)

操作者會(huì)做好擁有斷點(diǎn)記憶功能數(shù)學(xué)模型，再以此控制30度彎管內(nèi)壁堆焊設(shè)備，利用5軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)使30度彎管內(nèi)壁堆焊自動(dòng)化，當(dāng)運(yùn)行錯(cuò)誤的時(shí)候，焊槍擺動(dòng)還能自動(dòng)復(fù)位，無(wú)需人工操作，能夠加強(qiáng)30度彎管內(nèi)壁堆焊的穩(wěn)定性和智能自動(dòng)化的特性。而自動(dòng)堆焊機(jī)進(jìn)行工件3軸協(xié)調(diào)運(yùn)作時(shí)，堆焊機(jī)器整體會(huì)與焊槍的運(yùn)動(dòng)幅度保持一樣的速度和位移；對(duì)擺角的位置會(huì)與焊縫位和焊槍所在的平面之內(nèi)；還要保證焊縫的圓心在平移換位的時(shí)候?qū)?zhǔn)焊槍的旋轉(zhuǎn)中心。這就是沿著圓周環(huán)自動(dòng)堆焊不銹鋼耐蝕層的30度彎管內(nèi)壁焊接技術(shù)。

3.2 90度彎管內(nèi)壁堆焊技術(shù)

操作者使用90度彎管堆焊技術(shù)會(huì)順延母線不銹鋼耐蝕層的自動(dòng)堆焊。二維變位機(jī)上可放置90度彎管內(nèi)壁堆焊所使用的焊接工件。焊接工件會(huì)勻速運(yùn)動(dòng)，保持焊道不會(huì)位置錯(cuò)亂，保持堆焊焊道的平衡。而讓90度的彎曲焊槍能夠自動(dòng)化變位，順利在壓力容器內(nèi)壁堆焊，必須有賴(lài)于三維導(dǎo)軌的裝載來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

壓力容器的焊接技術(shù)的突飛猛進(jìn)，有賴(lài)于政府的政策大力支持和各位長(zhǎng)居焊接技術(shù)的科研人員勤奮不懈的奮斗，也有賴(lài)于我國(guó)蓬勃發(fā)展的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)給生產(chǎn)壓力容器的企業(yè)提供源源不斷的經(jīng)濟(jì)刺激，也鼓勵(lì)其更好的改良推進(jìn)壓力容器的質(zhì)量和款式發(fā)展，從而形成壓力容器一系列行業(yè)的經(jīng)濟(jì)良好循環(huán)。但是我們與以德國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家的焊接技術(shù)相比仍有不足之處，因?yàn)楦鞣N原因，我國(guó)焊接技術(shù)底子薄，耗能大，技術(shù)不夠先進(jìn)。這更加要昂頭奮起直追，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家焊接技術(shù)的距離，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。繼續(xù)研究更加高效節(jié)能的壓力容器焊接技術(shù)，在世界市場(chǎng)上拓展更寬的市場(chǎng)，以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的中國(guó)“質(zhì)造”揚(yáng)名世界。

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