鍋爐壓力容器焊接自動化技術和運用

高承明，章國方

（杭州榮達鍋爐容器有限公司，浙江杭州311101）

鍋爐壓力容器焊接自動化技術和運用

高承明，章國方

（杭州榮達鍋爐容器有限公司，浙江杭州311101）

隨著我國社會經濟不斷發展，鍋爐的應用范圍也變得愈加廣泛，對于鍋爐壓力容器來說，作為鍋爐設備的重要組成部分，直接影響鍋爐的使用性能和安全性，因此，加強壓力容器焊接工藝有著重要意義。文章重點探究鍋爐壓力容器焊接自動化技術的具體應用。

鍋爐壓力容器；焊接自動化技術；抗壓能力；質量檢測

隨著我國社會經濟不斷發展，鍋爐設備作為工業生產中的重要設備之一，工業生產對鍋爐性能也提出了更高的要求。對于鍋爐壓力容器焊接生產來說，首先要不斷提高鍋爐壓力容器抗壓能力，同時要具備優良的導熱性能，這就對鍋爐壓力容器焊接工作提出了更高的要求。傳統人工焊接工藝中，由于會受到諸多因素影響，會導致鍋爐壓力容器焊接工作無法達到標準。因此，在科學技術的支撐下，生產企業必須要加強自動化建設進程，采用鍋爐壓力容器自動化焊接技術，從而提高焊接質量和焊接效率。

1 鍋爐壓力容器以及自動化焊接技術分析

（1）鍋爐壓力容器。鍋爐壓力容器作為鍋爐和壓力容器的總稱，無論是鍋爐還是壓力容器都是一種較為特殊的設備，在生產過程中需要采用特殊的生產工藝，同時在生產中也要承受一定的壓力。由于鍋爐壓力容器對生產技術有著很高要求，如果在焊接過程中出現了嚴重的質量問題，會對企業生產經營造成大量的經濟損失。

（2）焊接自動化技術分析。隨著我國計算機技術、軟件技術不斷發展，極大地帶動了傳統產業的升級與改革。焊接自動化技術作為計算機技術和軟件技術的衍生品，能夠極大地提高焊接質量和效率。工作人員只需要將焊接工藝和焊接參數輸入到軟件平臺中就能夠實現自動化焊接工作。采用高端的焊接技術，極大降低了人工勞動力。通過對焊接自動化技術進行全面分析，我國主流的焊接自動化技術是開環控制自動化系統，該系統能夠實現自動化焊接工序操作功能。如果在焊接過程中出現了較為困難的操作情況或焊接環境不理想，則可以閉環自動控制系統，從而降低焊接難度，提高焊接質量。

2 鍋爐壓力容器焊接自動化技術的應用

（1）模式壁焊機。模式壁焊機作為焊接自動化技術的重要組成部分，對鍋爐壓力容器焊接工作有著極大幫助。從操作過程層面分析，可以將鍋爐壓力容器劃分為埋弧焊和氣體保護焊。其中，氣體保護焊具有焊接性能好、焊接完整等特點；埋弧焊在應用中所產生的有害氣體更小。在鍋爐壓力容器焊接過程中，不同的焊接形式在應用層面上也存在的差異。氣體保護焊作為一種相對簡單的焊接自動化設備，普通的氣體保護焊焊頭達到20頭，但也有部分企業制造出了44頭的焊槍，大大提高了焊接效率。埋弧焊焊頭通常為12頭。從形態上分析，由于鍋爐壓力容器是一種圓形對稱焊接，與模式壁焊機的性能相符，在很大程度上能夠提高焊接效率。但我國模式壁焊機技術還不夠成熟，在生產過程中，部分流水線依然采用人工焊接形式。

（2）直管接長焊機。對于鍋爐壓力容器來說，作為一種全封閉式容器，在運行過程中會產生大量的熱能，受熱脹冷縮的影響，鍋爐內部會產生非常大的壓力，這就需要配合管線來進行熱量輸出，也就是排熱、排壓，避免發生爆炸事故。鍋爐壓力容器設計中通常也會采用這一理念來降低容器內部的熱量，將熱量控制在合理范圍內。因此，在鍋爐壓力容器生產過程中，需要預留管道口，這對焊接工藝提出了更高的要求。直管接長焊接機的出現，大大提高了焊接口的質量與效率，并配套了相應的設備，包括直管的定長切斷、管段內外磨光機、管內清理機等。通過PLC自動化控制技術來控制直管接長焊機，保障坡口表面光潔性、焊接精準度、焊接質量，同時能夠實現切割和焊接，具有非常強的完整性，大大提高了焊接質量。

（3）馬鞍形焊接機。由于在鍋爐壓力容器生產過程中，需要將兩個圓柱型焊接頭相連，這樣才能夠保障鍋爐壓力容器的生產質量。由于焊接接頭在規格上、形狀上有著很大的差異性，大大提高了焊接難度，要求采用更加靈活的焊接工藝設備。而馬鞍形焊接機的出現實現了無縫焊接，從而解決焊接頭焊接問題。同時，通過將馬鞍形焊接機與計算機技術相互融合，能夠實現馬鞍性焊機的自動化生產模式。通過建立數字模型，將焊接需求參數編入到系統當中，根據焊接實際數據對比，包括直管之間的直徑、傾斜角度等，從而計算出焊頭應運行的軌跡，焊槍根據編程數據開展焊接工作。在實際焊接過程中，需要保障焊槍與直管同步運行，保持焊槍在某一位置上處于水平位置，這樣才能夠提高焊接質量。通過應用計算機數控技術，大大提高了馬鞍形焊接的自動化生產水平，并且能夠實現馬鞍形焊機全方位、多功能形態發展。

3 結語

綜上所述，文章首先介紹了鍋爐壓力容器和焊接自動化技術，并提出了幾種鍋爐壓力容器焊接自動化工藝技術，包括模式壁焊機、直管接長焊機、馬鞍形焊機。總之，只有不斷提高自動化技術焊接水平，才能夠提高焊接的質量與效率。

［1］楊斌.鍋爐壓力容器焊接自動化技術應用探討［J］.中國高新技術企業，2016，（29）：62-63.

高承明（1983-），男，浙江杭州人，碩士，工程師，主要研究方向：自動化控制。