鍋爐、壓力容器和管道焊接技術的新發展

摘 要：隨著科學技術的進步，鍋爐、壓力容器和管道焊接技術獲得了很大的發展。鍋爐、壓力容器和管道的應用范圍的擴展以及人們對低耗高效低污染的生活環境的需求，對焊接技術提出新的要求。因此，尋求鍋爐和壓力容器與管道焊接新技術的突破具有非常重要的意義。本文主要論述了鍋爐、壓力容器和管道焊接技術的新發展。

關鍵詞：鍋爐；壓力容器；管道技術；焊接技術；新發展

隨著我國工業的不斷發展，與人們密切相關的能源原理得到了廣泛應用。鍋爐、壓力容器和管道也被廣泛地應用到核能發電設備，化工裝置，運輸設備等領域，并且隨著應用范圍的擴展以及人們對于低耗高效無污染環境的重視，對焊接技術又提出了新的要求。并且在鍋爐、壓力容器和管道的應用領域中，焊接技術仍然存在著復雜的技術難題。所以，只有進行不斷的實驗和研究，積極尋求技術難題的解決方法和途徑，實現焊接技術的重大突破，才能促進鍋爐、壓力容器和管道在不同領域的有效利用。

1 鍋爐、壓力容器和管道材料應用的發展

焊接技術與用鋼有密切的聯系，鍋爐、壓力容器和管道三者的材料應用上也得到了很大發展，采用鋼材作為部件的新材料。

1.1 鍋爐部件用鋼的新發展

在鍋爐和壓力容器以及管道用鋼三類鋼材應用中，鍋爐部件用鋼發展是最為迅速的。為了促進鍋爐使用的效益，必須提高鍋爐的效率，降低鍋爐使用過程中廢氣和廢物的排放量。因此，從環境保護減少污染的立場出發，也必須在鍋爐用鋼上設計和制造出具有高工作參數的高效鍋爐，這同時對焊接技術與焊接后的熱處理提出新的要求和挑戰。此外，還要盡最大可能將鍋爐機組主蒸汽管道與高壓出口集箱等厚壁部件的壁厚減薄，實現成本降低和技術的簡化，提高鍋爐實用的效益。

1.2 壓力容器用鋼新發展

壓力容器用鋼的新發展重點在于提高鋼材的純凈度，采用各種的先進技術，最大程度降低鋼材中的有害雜質。冶煉技術的改革進步，不但提高了鋼材的沖擊韌性，抗回火脆性以及耐腐蝕性，而且改善了包括熱加工性和焊接性在內的加工性能。當前，壓力容器中運用的鋼材是馬氏體不銹鋼，超級雙相不銹鋼等。

1.3 管道用鋼新發展

管道用鋼發展與鍋爐和壓力容器用鋼基本相似。很多鋼材的種類和鋼號是相同的，鋼材的性能和質量也非常相似。但是輸氣管線用鋼是獨立的。管道的焊接都是野外作業，對于焊接技術的要求更加嚴格。所以，通常管線用鋼會選用微合金鋼，這種鋼材具有低硫磷，低碳的特點。

2 鍋爐和壓力容器與管道的焊接方法的新發展

2.1 膜式水冷壁管屏的雙面脈沖MAG的自動焊接方法

膜式水冷壁管屏的雙面脈沖熔化極活性氣體保護焊焊接技術的主要特點是在管屏正反兩面由多個焊頭同時進行焊接。這樣兩面焊縫焊接變形會相互抵消，在管屏焊接完成以后不會有彎曲變形。這項技術關鍵是要保證管屏正反面焊接質量，要求采用脈沖MAG焊接方法在進行仰焊焊接。在管屏焊接的過程中送絲系統與焊接電源會產生脈沖噴射過渡，所以恒速送絲系統與焊接電源需要配備高質量和高性能的。

2.2 鍋爐的受熱面的管對接高效焊接方法

鍋爐的小直徑厚壁的管對接焊接會優先選擇熱絲TIG方法。這種焊接方法是先由獨立恒壓交流電對填充絲進行供電，然后再放入焊接的熔池，這樣焊絲融化的速度被加快，提高了熔敷率。實現按照工藝要求精確控制焊接電弧功率，保證接頭焊接的質量，可以通過采用先進的焊接電源實現，例如波形控制的脈沖焊接電或是全數字控制的逆變脈沖的焊接電源。

2.3 厚壁容器的對接縫的窄間隙埋弧焊焊接方法

厚壁容器的對接縫的窄間隙埋弧焊焊接方法是一種高效低耗的方法。這種方法很早便在我國廣泛地推廣使用。窄間隙埋弧焊的焊接方法特別適用于厚壁容器的焊接。當前世界上出現了計算機控制的埋弧焊焊接電源，不僅可以形成窄間隙埋弧焊焊接要求的焊道，對于焊絲的熔敷率具有提高作用。

2.4 大直徑厚壁管在生產過程中的高效的焊接方法

隨著經濟的發展，輸送管線的工作參數逐漸提高，對于大直徑厚壁管額需求不斷增加。生產大直徑厚管壁管材經濟的方法是用一條或是兩條縱縫阻焊將壓制成形的鋼板焊接而成。這個焊接方法被稱為是大直徑厚壁管在生產過程中的高效的焊接方法。

3 鍋爐和壓力容器以及管道焊接自動化發展

焊接自動化就是在焊接的過程中，從啟動到結束由焊接自動執行完成，不需要進行人為操作和調整，也就是在焊接的過程中，焊機自動適應控制系統修正焊頭位置，調整焊接參數。

3.1 厚壁壓力容器的對接接頭全自動焊接設備

厚壁壓力容器的筒體的縱縫與環縫焊接通常使用全自動自適應控制的埋弧裝備。這項自動化裝備在焊接的過程中，傳感器會測定接頭外形尺寸，并通過計算機的智能軟件對測量的數據進行處理，以此確定焊接參數與焊頭位置。所以，這個系統能夠使實際焊接的參數對接頭整個長度的橫截面與幾何尺寸偏差進行自動適應，提高了焊接的生產率，保證厚壁焊縫沒有缺陷，降低了工作人員的勞動的強度，大大改善了工作的環境。

3.2 厚壁管件的全自動多站焊接的裝置

厚壁管件的焊接工作量非常大，必須實現焊接生產自動化，才能提高生產效率。全自動多站焊接每一個工作站都是由中央控制的集成器進行集成控制。這種焊接主要是利用經過計算機處理的黑白攝像機圖像，確定內外照度差異。焊條發生變化，對攝像機快門曝光時間進行自動調整，保證焊槍保持在開始調整好的位置。這個自動化系統實現了無人操作，只需要人員在控制室內對管件原始條件進行設置，并監控焊接過程。

3.3 大直徑對接的全位置自動TIG焊機設備

大直徑對接全位置自動TIG焊是具有難度的焊接作業。全自動的焊管機能夠減少對焊接工作人員技術的依賴性，減少人為因素對焊接質量的影響。這種全自動設備在電站鍋爐中得到應用，并取得較好的效果。

4 結束語

焊接技術的進步和創新，對于鍋爐和壓力容器以及管道在各個領域的廣泛應用具有非常重要的影響，并且對于社會經濟的發展和環境保護有突出作用。因此，要不斷研究和開發新技術，積極改進已有技術的弊端，促進焊接技術的新發展，擴展鍋爐和壓力容器以及管道的應用范圍。

參考文獻

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