壓力容器制造中焊接實(shí)用技術(shù)應(yīng)用分析

林思甜 肖飛

摘 要：焊接質(zhì)量在壓力容器制造進(jìn)程中顯得比較重要，從某種方面來分析，焊接質(zhì)量決定了壓力容器的最終質(zhì)量。于是，在壓力容器制造的進(jìn)程中焊接水平的高低顯得十分重要。現(xiàn)在對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：壓力容器制造；焊接技術(shù)；質(zhì)量控制

壓力容器制造進(jìn)程中的焊接質(zhì)量占有重要的地位，從某一方面來分析，焊接的質(zhì)量對(duì)壓力容器的最終質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。于是，焊接水平的大小極大地影響了壓力容器制造的進(jìn)程。最近幾年，在封頭以及筒體等焊接技術(shù)中，壓力容器的焊接工藝慢慢地向數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)化，可以滿足非常多的需求，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

一、壓力容器制造中的具體焊接技術(shù)

（一）接管自動(dòng)焊接

1.筒體以及接管之間的自動(dòng)焊

馬鞍式的埋弧焊接設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡不能滿足各類焊接設(shè)備的具體需求，以及不可以在具有窄間隙坡口的情況下運(yùn)用。在這種形勢(shì)下，就能夠引進(jìn)全新的接管馬鞍式的埋弧焊接設(shè)備。[1]這一設(shè)備所用的控制方法非常便捷以及高效，適應(yīng)能力非常強(qiáng)，并且具備一定的自動(dòng)化特點(diǎn)。接管內(nèi)徑有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化馬鞍式的埋弧焊接設(shè)備的基本原理，通常情況下使用四連桿夾緊的方式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)定心的自動(dòng)化；這個(gè)焊槍的運(yùn)行軌跡的焊接參數(shù)是通過筒體以及接管的直徑所得到的，焊接模型在參數(shù)的作用下可以處在自動(dòng)化聲場(chǎng)當(dāng)中；通過人機(jī)交互界面可以更好地對(duì)焊接的所有參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得多道實(shí)現(xiàn)焊接，另一方面，焊接中的焊道可以進(jìn)行自動(dòng)排列。

2.接頭以及焊管之間的自動(dòng)焊接

封頭以及接管具有兩種方式的接管焊接，即非向心以及向心，并且封頭的接管埋弧共有六個(gè)運(yùn)動(dòng)軸。應(yīng)該利用設(shè)備先處理自動(dòng)定心，然后再進(jìn)行自動(dòng)焊接，通過焊槍完成接管外壁的自動(dòng)化尋位，使接管中心線成為焊槍旋轉(zhuǎn)的重心，與人工定位比較，這個(gè)策略的效率具有較大的上升空間。[2]然后再?gòu)暮附z的端部順著坡口底部進(jìn)一步處理自動(dòng)尋位，詳細(xì)記錄焊接高度的改變，進(jìn)一步提升全面跟蹤技術(shù)，最后讓非向心接管進(jìn)行焊接。

（二）窄間隙埋弧焊

在厚壁的壓力容器中，如果壁厚≧100毫米，使用普通U型會(huì)對(duì)材料的能量、工時(shí)產(chǎn)生一定的損耗。近年來，在窄間隙埋弧焊方面，我國(guó)投入了比較大的心血，有的企業(yè)使用窄間隙焊接的方法。但是，對(duì)窄間隙焊接方法還不太了解，有的覺得在厚壁容器焊接中效率非常重要，于是，間隙更小，效果會(huì)更好。可偏偏不是這樣，厚壁容器的質(zhì)量才是最具價(jià)值的，原因是假如沒有進(jìn)一步實(shí)施焊接，就不能進(jìn)一步修復(fù)小間隙的焊縫，有的甚至不好處理，應(yīng)該對(duì)坡口實(shí)施再加工處理，綜合效率也很低。應(yīng)該進(jìn)一步關(guān)注窄間隙埋弧焊所使用的設(shè)備的關(guān)鍵功能與基本功能，必須要具備良好的跟蹤功能；每個(gè)焊接道應(yīng)該和坡口側(cè)壁進(jìn)一步熔合，以及不能添加母材金屬，原因是母材具有很高的含碳量；焊道應(yīng)該保證寬、薄，在進(jìn)行焊接的過程中，熱量還可以不斷傳遞，更好地提升了過熱粗品區(qū)的性能；不但它的熔敷效率非常高，而且還不會(huì)威脅母材的熱影響區(qū)。[3]例如，確保了雙側(cè)橫向的平穩(wěn)性，完成了跟蹤的自動(dòng)化；在開展焊接的進(jìn)程中，確保了坡口側(cè)壁每處焊接的勻稱性；改進(jìn)了以前焊接技術(shù)下熱粗晶區(qū)的缺點(diǎn)，對(duì)焊接焊道實(shí)現(xiàn)了全面的熱處理等。窄間隙埋弧焊技術(shù)的出現(xiàn)，把壓力容器焊接帶上了一個(gè)全新的發(fā)展征程，完善了以前焊接技術(shù)的缺點(diǎn)。

（三）彎管內(nèi)壁堆焊

1.30°彎管

這類內(nèi)壁堆焊選取沿圓周環(huán)向這一形式開展自動(dòng)堆焊，離子弧焊是其基本的工藝措施。自動(dòng)堆焊接采用五周協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，利用數(shù)學(xué)模型對(duì)焊道進(jìn)行排列。工件使用三軸運(yùn)動(dòng)，第一，勻速旋轉(zhuǎn)，與焊槍在擺動(dòng)幅度上的變化相統(tǒng)一，并且焊接速度保持不變；第二，等到工件焊完一圈，就實(shí)施擺角變位置，使下一圈焊縫一直處于與焊槍呈90°的平面中；第三，等到工件焊一圈，就進(jìn)一步開展平移變位，使旋轉(zhuǎn)的重心和下一圈焊縫的圓心重合。焊機(jī)接頭完成了兩軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每堆焊一圈，焊槍就向后退一點(diǎn)，然后開始堆焊下一圈。

2.90°彎管

90°彎管內(nèi)壁堆焊沿著彎管母線的縱向進(jìn)一步實(shí)施自動(dòng)堆焊，其工藝方法為GMAW。在二維變位機(jī)中進(jìn)一步安裝工件，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行焊接；而翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得每條焊接一直處于平焊位置；在三維導(dǎo)軌中裝設(shè)焊槍，進(jìn)一步完成自動(dòng)變位。

二、質(zhì)量控制系統(tǒng)、手段的具體構(gòu)成

（一）質(zhì)量控制手段

壓力容器的相關(guān)制造管理采取系統(tǒng)質(zhì)量的控制方法，常規(guī)的質(zhì)量系統(tǒng)重點(diǎn)涵蓋了信息反饋、法律規(guī)范、控制與組織機(jī)構(gòu)等系統(tǒng)。其中控制系統(tǒng)的分支就是焊接質(zhì)量管控系統(tǒng)，包括工藝部門、檢驗(yàn)部門以及材料部門等。這一系統(tǒng)由多個(gè)控制步驟組成，每個(gè)控制步驟還可以再次分成多個(gè)控制點(diǎn)，通過影響點(diǎn)設(shè)置與布局停止點(diǎn)。[4]整體來分析，在整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程中，焊接質(zhì)量具有一定的意義，而質(zhì)量控制就需要重點(diǎn)參照預(yù)防。

（二）質(zhì)量控制系統(tǒng)的組成

工作人員以及焊接材料的焊接設(shè)備、工藝文件編寫、工藝評(píng)判以及資質(zhì)條件等多個(gè)步驟共同組成了質(zhì)量控制系統(tǒng)，每個(gè)步驟還與幾個(gè)控制點(diǎn)有關(guān)，每個(gè)控制點(diǎn)步驟都具有明確的質(zhì)量活動(dòng)以及控制標(biāo)準(zhǔn)與目的。[5]為了對(duì)控制系統(tǒng)開展詳細(xì)地描述，能夠采取控制程序圖，且還應(yīng)該完成圖例。

三、結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，目前焊接制造技術(shù)的水平很高且影響力很強(qiáng)，并且在大型壓力容器內(nèi)的運(yùn)用更加突出。現(xiàn)階段我國(guó)應(yīng)該建立制造廠，這可以促進(jìn)壓力容器的進(jìn)一步發(fā)展。但是，焊接設(shè)計(jì)制造需要進(jìn)一步與內(nèi)部取得一定的聯(lián)系，有利于焊接裝備的正常進(jìn)行，讓國(guó)內(nèi)的焊接生產(chǎn)能夠與時(shí)俱進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭優(yōu).淺析壓力容器制造中的焊接技術(shù)與質(zhì)量控制[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（3）.

[2]孫波.壓力容器制造中的焊接新技術(shù)及質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量，2017（38）.

[3]王新梅.壓力容器制造中的焊接新技術(shù)及質(zhì)量控制[J].化工管理，2017（11）.

[4]潘寧波，孫永福.壓力容器制造中常見的焊接質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（3）.

[5]李冬寧.淺談低碳焊接技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2017（1）.