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        鍋爐中壓力容器焊接和自動化技術(shù)的應(yīng)用探討

        2017-04-30 22:15:58李洪新王丹田麗鳳
        商情 2017年10期
        關(guān)鍵詞:壓力容器應(yīng)用

        李洪新+王丹+田麗鳳

        【摘要】鍋爐在我國工業(yè)生產(chǎn)和居民生活中的重要性是不言而喻的,在傳統(tǒng)的焊接技術(shù)中,加入自動化的理念,創(chuàng)造出高科技的焊接自動化技術(shù),并能根據(jù)鍋爐中壓力和容器的不同,靈活采用先進的焊接自動化技術(shù),提高鍋爐的性能,最大限度的滿足工業(yè)生產(chǎn)的各項要求。

        【關(guān)鍵詞】壓力容器 焊接自動化 應(yīng)用

        鍋爐的產(chǎn)生和應(yīng)用在我國已經(jīng)有幾千年的歷史了,無論是居民的日常生活,還是工業(yè)生產(chǎn)都離不開鍋爐這一基本設(shè)備。隨著我國工業(yè)制造的發(fā)展,對鍋爐性能的要求也越來越高,由于不同鍋爐中的壓力和容器的指標(biāo)不同,傳統(tǒng)的焊接技術(shù)便遇到了難題。因此,如何將現(xiàn)代高科技的自動化技術(shù)與焊接技術(shù)融合,將焊接自動化技術(shù)應(yīng)用到鍋爐的壓力容器制造中,是本文探討的重點。

        焊接自動化技術(shù),“從概念上來講,主要指的是利用計算機,預(yù)先設(shè)定好各種焊接的參數(shù),以此來實現(xiàn)焊接工序的自動化”。引入計算機技術(shù)后,我們便可以利用計算機使焊接的各項參數(shù)更加準(zhǔn)確化,從而進一步提升焊接的精度和效果,使鍋爐的生產(chǎn)的各項性能更加優(yōu)化。從另外一個方面來說,鍋爐壓力容器制造“主要指的是,鍋爐和壓力容器的全程,鍋爐主要是利用燃料或者是其他的能源,將水加熱,使其成為熱水或者是蒸汽的設(shè)備,倘若能夠承受一定的壓力,便稱之為壓力容器”。這兩種設(shè)備都具有一定的特殊性,在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位是不言而喻的。下文將重點介紹鍋爐壓力容器制造中焊接自動化技術(shù)應(yīng)用中最重要的三種技術(shù)。

        一、膜式壁焊機

        膜式壁焊機,是焊接自動化技術(shù)的應(yīng)用中最具有代表性的一種,也是膜式壁生產(chǎn)線中的核心設(shè)備。該設(shè)備主要有“氣體保護焊”和“埋弧焊”兩種技術(shù),形成了以“哈爾濱鍋爐廠”、“東方鍋爐廠”為主導(dǎo)的氣體保護焊接技術(shù),以及以“上海鍋爐廠”、“武漢鍋爐廠”為主導(dǎo)的埋弧焊接技術(shù)兩大系列模式,也有兩者兼有的,如“北京巴威公司”。

        在此項技術(shù)應(yīng)用的初始階段,由于我國技術(shù)上的不成熟,此項技術(shù)的應(yīng)用主要依賴于進口。但隨著我國創(chuàng)新科技的進步,此次技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得巨大的突破。目前,據(jù)最新資料報道,“我國膜式壁氣體保護焊機的焊槍數(shù)多達(dá)20頭,膜式壁埋弧焊機的焊槍數(shù)為12頭,其技術(shù)包括管屏移動、焊槍不動的機床式焊機,焊槍移動、管屏不動的用于拼排的龍門式焊機,以及簡易的拼焊小車等多種形式”。

        我國的膜式壁焊機能夠基本上滿足生產(chǎn)的需求,同時,我們也發(fā)現(xiàn),此項技術(shù)仍然有很大的進步空間。氣體保護焊的穩(wěn)定性和安全性較高,但應(yīng)用的范圍有限,目前主要集中于北方地區(qū)。埋弧焊相對而言,自動化技術(shù)的含量更高,使用效率也更高,但目前在實踐的操作中還是依靠人力,勞動環(huán)境差,需要在自動化監(jiān)控方面進一步改進技術(shù),從而最大限度的解放人力,實現(xiàn)真正意義上的自動化。

        二、直管接長焊機

        隨著自動化技術(shù)的提升和應(yīng)用范圍的逐漸擴大,不僅自動化技術(shù)本身帶上了時代的特征,自動化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域也具有了時代特征。鍋爐壓力容器承受的壓力越來越大,之前的膜式壁焊機已經(jīng)無法長久滿足要求了,因此,直管接長焊機便應(yīng)運而生。該焊機的優(yōu)勢是“擁有更高的自動化程度,能滿足日常焊接中更多餓工作,即便是應(yīng)對一些技術(shù)性較強的焊接,也能夠成功應(yīng)用,沒有出現(xiàn)較多的問題”。

        直管接長焊機在我國中已經(jīng)有很多成功應(yīng)用的案例了,比如“武漢鍋爐廠”與美國阿爾斯通展開的合作,引進了“管子預(yù)處理線”,該線包括“管子定長切斷、管端數(shù)控倒角機、管端內(nèi)外磨光機、管內(nèi)清理機”等各種先進的裝置和設(shè)備,并采用“PLC自動化控制技術(shù)”,從而實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

        在以上的設(shè)備中,管端數(shù)控倒角機是最重要、最關(guān)鍵的裝置,此項設(shè)備最大的價值在于“能夠在旋轉(zhuǎn)及軸向進刀的過程中,根據(jù)管子的規(guī)格及要求編制相應(yīng)的切削程序,快速、標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)的切割出各種坡口”。若將此項技術(shù)與“手動、成形刀倒坡口”相比,帶來的突破不僅僅是其自動化程度高,而且,在坡口表面光潔度、尺寸的重復(fù)精度等方面都有重大的成就,對保證焊接質(zhì)量起到了重要的作用,是管子端面倒角的理想設(shè)備。

        三、馬鞍形焊機

        以上兩種焊接自動化技術(shù),都是根據(jù)已經(jīng)提前設(shè)定好的鍋爐壓力容器參數(shù)的應(yīng)用,可是在目前的實際生產(chǎn)中,我們需要根據(jù)生產(chǎn)的要求,靈活地設(shè)定鍋爐壓力容器的參數(shù),僅憑上文中的兩項應(yīng)用技術(shù),還是無發(fā)滿足特定的要求。

        更為重要的是,鍋爐生產(chǎn)的工作人員告訴我們,“新開發(fā)的鍋爐壓力容器產(chǎn)品中,出現(xiàn)一些偏交、斜交以及兩圓柱體直徑接近的相貫接頭,現(xiàn)有的機械式馬鞍形焊機無法實現(xiàn)這種空間曲線運動,也解決不了由于環(huán)縫上下坡度大,使得熔池不可控,導(dǎo)致焊縫成形差、質(zhì)量差的問題”。

        經(jīng)過技術(shù)的創(chuàng)新,工作人員專門研制出一種能夠應(yīng)對較多形狀特殊、功能特殊的馬鞍形自動化焊接技術(shù)。下面,就讓我們仔細(xì)看看馬鞍形焊機面對上述問題的創(chuàng)新點在哪里。第一點是,該焊接技術(shù),利用數(shù)控技術(shù)建立了數(shù)學(xué)模型,根據(jù)輸入的參數(shù),如“兩管直徑、偏交距、斜交角”,計算出物體運動的軌跡,使焊槍進行相應(yīng)的空間曲線運動,從而來確保設(shè)備的形狀以及功能的精確度。

        第二個創(chuàng)新點是,馬鞍形焊機并不是一種固定化了焊接技術(shù),它可以根據(jù)不同焊接接頭的形狀和焊接的坡度,靈活的選用不同模式的數(shù)控技術(shù)。比如說“四軸數(shù)控馬鞍形焊機”,通過控制主管與焊槍同步運動,讓焊接的部位始終都處于同一水平位置,從而確保焊接質(zhì)量。

        馬鞍形焊機,不僅解決兩個直徑相接近的焊接質(zhì)量問題,在自動化技術(shù)的應(yīng)用上更是質(zhì)的突破,數(shù)學(xué)模型的建立,以及不同模式的數(shù)控技術(shù),為我國今后焊接技術(shù)自動化進一步深入和廣泛應(yīng)用開辟了新的路徑。

        參考文獻:

        [1]龔玉蛟.焊接新技術(shù)在鍋爐壓力容器制造中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2011.

        [2]程峰.鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)和應(yīng)用[J].電焊機,2010.

        [3]宋敏霞 胡賢飛.壓力容器焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010.

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