胡小龍

摘要：隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)下游產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的拉動(dòng)作用逐漸增強(qiáng)，而基于我國(guó)工業(yè)裝備升級(jí)的背景條件，金屬壓力容器在多個(gè)重要領(lǐng)域的應(yīng)用被列入國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的目標(biāo)，因此壓力容器的發(fā)展具有非常大的市場(chǎng)前景。而壓力容器在制造的過程中涉及到焊接，因此壓力容器的焊接質(zhì)量直接決定其可靠性。本文將針對(duì)壓力容器的自動(dòng)焊接技術(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，對(duì)掌握相關(guān)設(shè)備的性能及應(yīng)用性有一定幫助。

關(guān)鍵詞：壓力容器;自動(dòng)化;焊接

0引言

在對(duì)壓力容器進(jìn)行加工時(shí)，焊接是非常關(guān)鍵的一步，直接影響壓力容器的使用壽命與使用質(zhì)量。相較于傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，不但能夠明顯改善壓力容器的焊接質(zhì)量，在具體操作過程中也更加的靈活方便，能夠顯著提高焊接工作的效率，實(shí)用比較強(qiáng)，在壓力容器焊接中應(yīng)用較廣。

1壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.1自動(dòng)化程度高

焊接自動(dòng)化技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)就是自動(dòng)化程度高，而且采用焊接自動(dòng)化技術(shù)對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接時(shí)，不僅能夠降低工人使用成本，還能夠保證壓力容器的焊接效率。不過在對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接時(shí)，有以下操作流程需要注意：（1）對(duì)壓力容器的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，從而確定合適正確的自動(dòng)化焊接參數(shù);（2）在計(jì)算機(jī)中將相應(yīng)的焊接參數(shù)準(zhǔn)確的輸入，之后開始進(jìn)行焊接工作，能夠確保壓力容器的焊接工作更加的規(guī)范;（3）壓力容器在焊接完成后要進(jìn)行相關(guān)檢查，如果存在焊接不到位的地方，需要進(jìn)行補(bǔ)焊。除上述要注意的內(nèi)容之外，焊接人員也有需要注意地方，比如：（1）焊接工作要和焊接自動(dòng)化技術(shù)操作流程一直，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行處理;（2）焊接人員應(yīng)該不斷對(duì)壓力容器焊接自動(dòng)化的流程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)不同的焊接參數(shù)進(jìn)行比較，確定最合適的焊接參數(shù)。

1.2應(yīng)用范圍更廣

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，焊接自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)處于壓力容器生產(chǎn)制造過程中的核心地位，其中逆變自動(dòng)化焊接技術(shù)應(yīng)用的范圍最廣。在焊接條件比較惡劣的情況下，逆變焊接不需要過高的工作電壓，同時(shí)能夠保證其電氣性能，因此仍能確保壓力容器的焊接質(zhì)量。

1.3精度更高

在對(duì)壓力容器使用焊接自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，應(yīng)該充分的利用軟件技術(shù)，從而確保壓力容器的焊接精度。而通過采用跟蹤焊接技術(shù)則能夠保證壓力容器的焊接質(zhì)量，使得壓力容器的使用壽命延長(zhǎng)，并且能夠明顯改善焊接的精度。

2壓力容器中焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1軟件技術(shù)

2.1.1焊接跟蹤技術(shù)

焊縫的質(zhì)量是焊接質(zhì)量的直接體現(xiàn)，對(duì)整體焊接效果有直接的影響。壓力容器在焊接時(shí)會(huì)采用焊接跟蹤技術(shù)，其中的焊接跟蹤系統(tǒng)主要分為接觸式與非接觸式。接觸式跟蹤系統(tǒng)主要是利用微調(diào)系統(tǒng)與橫縱向跟蹤，使得焊縫與導(dǎo)電嘴之間能夠維持一定的穩(wěn)定距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)縫的自動(dòng)化焊接。非接觸式跟蹤系統(tǒng)主要是在埋弧焊機(jī)上使用，能夠?qū)缚p坡口進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.1.2堆焊技術(shù)

堆焊技術(shù)對(duì)零件的恢復(fù)效果較好，通過利用熱源能夠?qū)⑦x用的材料熔化并覆蓋在零件的表面，從而令零件恢復(fù)原狀。壓力容器在加工制造過程中，經(jīng)常使用的堆焊技術(shù)主要由焊條電弧焊堆焊、高級(jí)帶極堆焊以及自動(dòng)無極氬弧堆焊等。根據(jù)壓力容器的基體材料以及應(yīng)用環(huán)境等條件確定使用何種堆焊方式。一般情況下，壓力容易會(huì)由于一些腐蝕性介質(zhì)的侵入導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)變厚或者變薄，使得壓力容器相關(guān)性能下降，進(jìn)而導(dǎo)致承載能力不夠?yàn)榘l(fā)生破壞。這對(duì)這種情況通常都是使用帶極堆焊技術(shù)進(jìn)行解決。

2.1.3其他技術(shù)

TIG技術(shù)能夠精確控制熔深的形狀和體積，能夠完成壓力容器的全位置焊機(jī)工作，如果壓力容器對(duì)焊縫力學(xué)性能以及密封性能要求較高，常采用TIG技術(shù)。

激光自動(dòng)焊接技術(shù)能夠?qū)^大多數(shù)的金屬進(jìn)行焊接，焊接時(shí)能夠產(chǎn)生極高的能量，同時(shí)熱影響區(qū)域極小，不過設(shè)備比較笨重而且造價(jià)較高，在壓力容器中應(yīng)用較少。

2.2硬件技術(shù)

2.2.1焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人屬于剛興起的焊接自動(dòng)化設(shè)備，效率高，焊接質(zhì)量有保障，在壓力容器焊接領(lǐng)域受到了廣泛好評(píng)。現(xiàn)在柔性焊接機(jī)器人引用最廣，隨著技術(shù)的不斷成熟，制造的成本也在逐漸的下降，是我國(guó)未來發(fā)展的重要對(duì)象，從而促進(jìn)我國(guó)的焊接技術(shù)邁上新臺(tái)階。

2.2直管接長(zhǎng)焊機(jī)

直管接長(zhǎng)焊機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)壓力容器中的管子進(jìn)行預(yù)處理，并且推廣應(yīng)用的速度非?？?。在對(duì)管子進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，采用PLG自動(dòng)控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)壓力容器焊接過程自動(dòng)化。而且直管接長(zhǎng)焊機(jī)還可以在整個(gè)工作面中進(jìn)行重復(fù)工作，能夠與預(yù)處理生產(chǎn)線構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，從而使管子在壓力容器生產(chǎn)過程中的焊接質(zhì)量能夠達(dá)到要求。在焊接時(shí)還應(yīng)用到了管端數(shù)控倒角機(jī)，其通過采用軸線以及周向的進(jìn)刀方式，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠快速、準(zhǔn)確的完成不同類型的坡口切割，從而進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平。

2.3馬鞍形焊機(jī)

馬鞍形焊機(jī)集合了各種先進(jìn)的控制技術(shù)，主要負(fù)責(zé)一些焊縫呈馬鞍型的部分焊接。焊機(jī)中的PLC控制單元是整個(gè)焊機(jī)中最關(guān)鍵的部件，主要完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算、參數(shù)處理的工作，同時(shí)還需要向外圍模塊發(fā)出相關(guān)的動(dòng)作命令。隨著壓力容器的形狀越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的馬鞍形焊機(jī)在具體使用時(shí)對(duì)有些情況難以解決。為了解決這個(gè)問題，相關(guān)制造商在馬鞍形焊機(jī)的制造中加入計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，搭建數(shù)學(xué)模型，通過技術(shù)的結(jié)合促進(jìn)了馬鞍形焊機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，令焊機(jī)的焊槍能夠按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。使得主管和焊槍能夠保持同步運(yùn)動(dòng)，從而確保焊槍所焊接的部分能維持在水平位置，從而使焊接質(zhì)量達(dá)到要求。

2.4逆變焊機(jī)

我國(guó)目前技術(shù)最先進(jìn)的焊機(jī)是逆變焊機(jī)，其能夠采用不同的方法對(duì)壓力容器的各個(gè)位置進(jìn)行焊接，相關(guān)性能優(yōu)良。而最新研究的逆變焊機(jī)采用了高頻脈寬調(diào)制開關(guān)和微電子技術(shù)，在實(shí)際使用中獲得不錯(cuò)的效果。

3總結(jié)

隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展，壓力容器將會(huì)越來越重要，因此必須不斷探索焊接自動(dòng)化技術(shù)，將當(dāng)前的技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)相結(jié)合，對(duì)當(dāng)前的焊接方法以及焊接設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步研究，促進(jìn)焊接自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)，保證壓力容器的焊接質(zhì)量。

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