焊接自動化技術在壓力容器制造中的應用

李虓(撫順石化工程建設有限公司，遼寧 撫順 113001)

焊接自動化技術在壓力容器制造中的應用

李虓(撫順石化工程建設有限公司，遼寧 撫順 113001)

焊接自動化技術應用于壓力容器制造中能夠促進壓力容器焊接的效率和質量的提升，讓焊接更為快捷、精準。同時也可有效降低人員的勞動量和參與度，提高了生產的安全性。

焊接自動化;壓力容器;應用

焊接是壓力容器制造過程中非常重要的工序之一，其使用的好壞能直接影響到產品的安全。隨著我國社會發展和科技的進步，其應用技術逐漸得到深層的開發和利用，并在實際應用中發揮越來越多的實際效用。本文就焊接自動化技術在壓力容器制造中的應用展開論述，發表個人觀點，以示參考。

1 軟件方面

1.1 焊接跟蹤技術

焊縫對實現壓力容器生產過程的焊接自動化具有深遠的意義影響，它是焊接自動化控制系統的不可忽視的環節。目前焊縫跟蹤系統主要以接觸式和非接觸式兩種類型為主，接觸靠模式跟蹤系統是通過橫縱向跟蹤和微調系統，讓導電嘴和焊縫間保持一定的穩定距離，從而實現環縫焊接自動化。非接觸式跟蹤系統應用到埋弧焊機上可以進行對焊縫坡口檢測的焊縫跟蹤，從而讓其實現自動化水平。隨著計算機信息技術的發展和新型傳感方式的研究，焊縫跟蹤技術在壓力容器行業得到廣泛應用，對提升壓力容器焊接過程的自動化和智能化的發揮重要的推動作用。

1.2 堆焊技術

堆焊具有很強的恢復性能，借助相應的合金材料通過熱源手段熔覆于母材的表面，讓使零件恢復原有形狀。在壓力容器制造中，常用到的堆焊技術有焊條電弧焊堆焊、自動鎢極氬弧堆焊、實芯焊絲、帶極電渣堆焊以及高級帶極堆焊等。具體實際選用哪種方式主要依據技術要求、使用環境、以及壓力容器基體材料等來決定。通常情況下，壓力容器會因為腐蝕性介質的侵入出現組織結構的變化，變薄或變厚。這就會引發其機械性能的降低，導致壓力容器承載能力不足而發生破壞。針對此情況，我們一般都通過帶極堆焊技術進行處理。

1.3 其他技術

TIG技術能對熔深體積和形狀進行精確的控制，實現壓力容器的全位置焊接，在對焊縫密封性能和力學性能要求高的壓力容器的有較高的應用。激光自動焊接技術幾乎可以焊機所有的金屬，主要是因為其具有極高的能量密度和HAZ極小的特點。但由于價格昂貴且設備笨重，在壓力容器的使用前景不大。

2 硬件方面

2.1 焊機機器人

焊接機器人是新興起的焊接自動化設備，有著非常高的效率和質量保證。作為典型的程序控制柔性焊接系統，具有效率高、質量穩定等優勢，因而在壓力容器焊接領域得到一致好評，受到越來越多的關注和重視。目前，焊接機器人應用最多就是柔性焊接機器人，隨著其制造成本的不斷降低，已經成為我國焊接設備的微機自動化控制技能的一個發展方向，推動我國自動化焊接技術進入新的紀元。相信隨著我國人工智能技術的發展，將來會有更多地先進焊接自動化技術會被發開出來。

2.2 直管接長焊機

直管接長焊機對于壓力容器當中管子的預處理工作有較大的作用發揮，一經投入便得到迅速的推廣應用。在對管子進行預處理的過程當中，利用PLG自動化控制技術實現了壓力容器制造的自動化焊接。此外，它還能夠在整個工作面中進行重復的工作，并與預處理生產線形成一個統一的整體，以此確保壓力容器管子在整個生產過程中的焊接質量。在這一過程中，管端數控倒角機發揮著重要的作用，它能夠使用旋轉以及軸向進刀的方式，根據相應的參數要求，快速、精準的切出各種類型的坡口，借此提高自動化的水平。

2.3 馬鞍形焊機

馬鞍形空間曲線自動焊接設備主要包括送絲機、焊機、高性能PLC控制器、SSCNETIII總線位置控制模塊、人機界面、自動焊接機架等單元，主要用于大直徑接管與筒體兩柱面正交或偏交馬鞍形焊縫的焊接。其中PLC控制單元負責所有數據的運算、參數處理，并向外圍模塊發出動作命令，是系統核心。隨著新型壓力容器的研發，原有的馬鞍形焊機已經不能滿足偏交、斜交、兩圓柱體直徑相近的相貫接頭的新型壓力容器的制造需求。基于此情況，國內壓力容器制造企業紛紛開始將計算機數控技術與馬鞍形焊機制造生產實現有利結合，構建科學的數學模型，讓馬鞍形焊機的自動化水平得到了極大的提升，使焊槍在運動中按照設定的軌跡運動。讓主管以及焊槍在焊槍運動的過程當中處于同步運動的狀態，借此保證馬鞍形焊機焊槍所焊接的部分能夠保持在水平的位置，進而達到提升整體焊接質量的目的。

2.4 逆變焊機

逆變焊機是我國目前公認的最先進的自動化焊機，它可以適用于各種不同的焊接方法和壓力容器的各位置焊接，具有優良的焊接性能和電氣性能。最新研究的逆變焊機應用高頻PWM開關和微電子技術，獲得不錯應用。

3 結語

焊接自動化技術廣泛運用于壓力容器制造中已經是潮流趨勢，并為壓力容器制造做出了重要的貢獻。但相比國外來說，我國對壓力器行業的自動化焊接推廣與應用還有一定的差距。企業應加大這方面的科研投入力度，不斷完善、改進、創新焊接自動化技術，增強焊機自動化技術的穩定性和科技含量，確保壓力容器制造實現又好又快發展。

[1]馮熔.焊接自動化技術在壓力容器制造中的應用.《華東科技:學術版》,2016(3):300-300.

[2]李常閣.張宗裕.焊接自動化技術在壓力容器制造中的現狀與發展.《城市建設理論研究:電子版》.2014(34).

李虓（1982-）男，籍貫：河北省衡水市，助理工程師，大專學歷，研究方向：壓力容器制造