分析鍋爐壓力容器焊接自動化技術與應用

＊曾文濤

（江西制氧機有限公司 江西 332103）

分析鍋爐壓力容器焊接自動化技術與應用

＊曾文濤

（江西制氧機有限公司 江西 332103）

鍋爐壓力容器在目前的工業化發展中有著重要的應有，一方面，其是我國重要的基礎工業之一，另一方面，其體現著我國的工業化水平。近年來，在鍋爐自主水平顯著提升的情況下，我國開發了的自動化水平高、質量較為優異的鍋爐，而為了進行配套使用，在壓力容器的制造方面，我國也有了顯著的突破。通過二者的結合，鍋爐壓力容器的自動化焊接水平有了顯著的提升，而本文就鍋爐壓力容器焊接自動化技術和應用進行了全面的分析。

鍋爐；壓力容器；焊接自動化技術

就我國現階段的鍋爐制造業焊接水平發展來看，一些以鍋爐為主導的企業，在某些方面已經接近或者是達到了國際行業水準，而從事實研究來看，企業實力的增強需要由先進的技術裝備來進行武裝，換言之就是科技是第一生產力，所以積極的研究鍋爐壓力容器的焊接自動化技術現實意義十分的顯著。

1.膜式壁焊機

在鍋爐壓力容器的自動化焊接技術當中，膜式壁焊機有著重要的應用。此設備是膜式壁生產當中的核心設備，在這么多年的發展中已經相當的成熟。就現階段的分析來看，膜式壁焊機形成了氣體保護焊接和埋弧焊接兩種膜式壁焊機系列，而在兩種系列的應用下，分別形成的不同的模式。就現階段的模式壁焊機具體應用來看，出于設備生產能力提高的需要，我國的膜式壁氣體保護焊機的焊槍可以多達20頭，而膜式壁埋弧焊機的焊槍也可以達到12個。因為焊槍在實際應用中具有比較強的靈活性，所以相比于機床式的焊槍，此種焊槍在焊接效果方面更加的明顯。雖然說膜式壁焊機的應用優勢相對較為明顯，但是和國外相比，還存在一定的差距，而且其應用也多是人為操作來完成的，所以自動化水平相對不高。基于發展的需要，模式壁焊機要想在自動化焊接中有更大范圍的應用，需要加深對其的研究。

2.直管接長焊機

在自動化程度不斷提高的過程中，出于對鍋爐壓力容器焊接質量的保證，對管子的預處理便有了全新的要求。就目前的分析來看，自動化生產的出現需要利用整線的PLC進行控制。在整個控制過程中，處于關鍵性位置的是管端數控倒角機，其能夠在進行旋轉和軸向走刀的過程中，徑向自動進刀也可以完成。而且在要求的基礎上，切削的程序、速度以及優質性等都可以進行編制，因為編制的加強，所以整個焊接的自動化程度有了明顯的提高。就最終的實際焊接效果來看，利用直管接長焊機后，不僅坡口表面的光潔度較高，其尺寸的重復精度也較好，所以說利用此種焊機完成的自動化焊接，綜合效果比較好。

3.馬鞍形焊機

馬鞍形焊機在鍋爐壓力容器焊接自動化的發展中也有著重要的應用，而從具體的應用效果分析來看，此種焊機會出現熔池不可控、焊縫成型差以及整體質量較差的局面，所以為了要解決此問題，需要進行進行兩方面問題的解決：第一是建立完善的數學模型，然后根據輸入的參數對運動的軌跡進行計算，通過這樣的計算可以明確運動軌跡并促使焊槍做相應軌跡的空間曲線運動，這樣，焊槍的運動準確性得到提升。第二是在主管和焊槍同步運動進行的同時，保證焊接部位的水平位置，這樣，焊接的質量可以全面的提升。在解決了這兩方面的基本問題之后，根據不同的接頭形式和焊縫的坡度要求，可以選擇不同的數控馬鞍形焊機，這樣，此種焊機的利用效果會明顯的提升。而就目前的具體利用來看，四軸數控馬鞍形焊機的效果相對較好。

4.集箱環縫TIG自動封底焊接工作站

集箱環縫TIG自動封底焊接工作站對于鍋爐壓力容器的自動化焊接而言也有著重要的應用。就目前的此種工作站工作而言，表現出了五個方面的突出特點：第一是在進行焊口的組裝對位后，不需要進行點焊，采用冷絲TIG焊工藝便可以使兩側的工作相連在一起。第二是在焊槍不動的情況下，工件可以持續性的轉動，進而保持焊接的完整性。第三是利用熱絲TIG焊，可以繼續填充焊的進行，這樣可以保證一定的焊縫側壁熔合性，進而實現焊接效果的提升。第四是此種工作站采用浮動式的動力頭，而這種動力頭可以很好的適用工件的軸向跳動，所以其回轉速度會保持在平穩的狀態下。第五是此工作站采用PLC、四軸運動卡，所以其具備非常高的自動化水平。

5.集箱短管接頭自動埋弧焊機

集箱短管接頭焊機在鍋爐壓力容器的自動化利用中也較為普遍。就具體的使用分析來看，此類街頭焊機主要包括了短管接頭角焊縫自動埋弧焊機和內孔TIG封底焊機兩種。從結構組成來看，此設備主要有四個主要的部分組成，分別是埋弧焊接、懸掛式焊接接頭、可移動小車和氣動式平衡吊。就結構的具體分析來看，懸掛機構上往往還存在著隨動機構，這樣的機構攜帶使得焊接工作的質量更加的有保障，因為即使是在焊接的過程中出現了集箱的形變，也可以利用隨動機構機頭的芯軸在管內進行插入，從而達到定心的效果。在待焊的集箱工位上，按照間距進行若干臺接頭的同時擺放，并利用這些接頭進行焊接，這樣，焊接周期可以有效的縮短。

6.窄間隙埋弧焊機

窄間隙埋弧焊機在鍋爐壓力容器的自動化焊接當中同樣有著重要的應用。從具體的分析來看，此種焊機的使用需要明確三部分的內容：第一是激光跟蹤。這是一種使用到的高新技術，主要是利用激光攝像頭對圖像進行判別，然后對焊縫進行跟蹤，從而達到自動化焊接的目的。目前，激光跟蹤在較多的自動化焊接技術當中都有了利用。第二是窄間隙焊槍。此種焊槍是窄間隙埋弧焊機應用中需要重點使用的焊機，目前有擺動和可靠導電兩種基本的功能。第三是控制系統。窄間隙埋弧焊機的控制系統也是需要重點研究的內容，而從目前的分析來看，此控制系統采用的是PLC、觸摸屏和AC交流伺服共同組成的控制系統，此控制系統可以進行人機對話，所以操作十分的方便，對于焊接的準確性把握也十分的突出。

7.管道預制焊接工作站

管道預制焊接工作站在鍋爐壓力容器的自動化焊接當中也有應用，而就此種應用來看，其表現出了三個方面的突出特點：第一是利用了中空開啟式夾緊回轉的裝置。第二是利用此焊接工作站快速的實現了MAG焊封底技術，由此解決了自動高效的自動封底含焊。第三是由觸摸屏、交流伺服以及PLC組成的控制系統可以對焊接的參數規范以及焊接程序等進行預制，因為人機對話存在著較大的便利性，所以整個焊接工作的自動化程度比較高。

結束語

鍋爐壓力容器在目前的工業生產中有著重要的應用，積極的進行鍋爐壓力容器焊接自動化技術的研究，一方面可以促進技術進步，另一方面可以有效的提升其在鍋爐具體應用中的使用價值。基于此，本文就我國工業生產中利用到的鍋爐壓力容器自動化技術進行全面的分析，旨在發現技術的缺陷和不足，從而促進自動化技術的整體性提升。

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[2]冷慶．鍋爐、壓力容器和管道焊接技術的新發展[J]．科技與企業,2015,01:187．

[3]柏晶晶．鍋爐壓力容器制造中焊接自動化技術的應用淺議[J]．化工管理,2015,09:49．

[4]范逸．鍋爐壓力容器焊接自動化技術和應用[J]．辦公自動化,2014,01:61-62+50．

[5]白曉琳,王文濤．壓力容器焊接自動化技術的現狀與發展分析[J]．世界有色金屬,2016,22:171+173．

[6]許曉東．鍋爐壓力容器檢驗中無損檢驗技術應用分析[J]．化學工程與裝備,2015,11:224-225．

(責任編輯 李鵬波)

Analysis of the Automatic Welding Technology and the Application of Boiler Pressure Vessel

Zeng Wentao
（Jiangxi Oxygen Generator co., ltd., Jiangxi, 332103）

Boiler pressure vessel has important application in development process of current industrialization and on one hand, it is one important basic industry in China, on the other hand, it re fl ects China’s industrialization level. Recently, under the situation that the boiler’s automatic level has got obvious promotion, China has developed the boiler with high automatic level and excellent quality, besides, in order to complete the compound use, China also has got obvious breakthrough in the aspect of pressure vessel. Through the combination of the two, the automatic welding technology of boiler pressure vessel has got obvious promotion and in this paper, it has taken comprehensive analysis of the automatic welding technology and application of boiler pressure vessel.

boiler；pressure vessel；automatic welding technology

T

A

曾文濤（1985～），男，江西制氧機有限公司；研究方向：壓力容器焊接。