鍋爐和壓力容器焊接的自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用

吳德廣

[摘? ? 要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，迎來(lái)了高科技的時(shí)代，鍋爐和壓力容器的運(yùn)用范圍也變得越來(lái)越廣泛，因此承壓類特種設(shè)備制造行業(yè)都獲得了快速發(fā)展。但是鍋爐和壓力容器作為比較特殊的裝置，一定要利用高效的技術(shù)進(jìn)行制造，特別是焊接技術(shù)，目前大多數(shù)廠家已經(jīng)利用焊接自動(dòng)化技術(shù)，獲得了比較可觀的效果。隨著需求的改變，鍋爐和壓力容器制造中的焊接自動(dòng)化技術(shù)也變的更加全面。本文將對(duì)鍋爐和壓力容器焊接的自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用展開(kāi)探討。

[關(guān)鍵詞]鍋爐;壓力容器;焊接自動(dòng)化

[中圖分類號(hào)]TK223;TG409 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）10–00–03

Application of Automatic Welding Technology for Boiler and Pressure Vessel

Wu De-guang

[Abstract]With the continuous development of China's economy， ushered in the era of high-tech， the use of boilers and pressure vessels has become more and more extensive， so the special pressure equipment manufacturing industry has achieved rapid development. However， boilers and pressure vessels， as special devices， must be manufactured with high-efficiency technology， especially welding technology. At present， most manufacturers have made use of welding automation technology and achieved considerable results. With the change of demand， welding automation technology in boiler and pressure vessel manufacturing has become more comprehensive. This paper will discuss the application of automation technology of boiler and pressure vessel welding.

[Keywords]boiler; pressure vessel; welding automation

只有做好鍋爐和壓力容器的焊接工作，才可以保障鍋爐和容器的整體質(zhì)量。我國(guó)目前的焊接技術(shù)從以前的手工電弧焊接逐步被自動(dòng)化焊接所取代，自動(dòng)化的焊接技術(shù)還可以有效防止因?yàn)楣ぷ魅藛T的疏忽造成的質(zhì)量問(wèn)題。使鍋爐和壓力容器的焊接質(zhì)量和工作效率大幅度提高，而就可以提升鍋爐和壓力容器的質(zhì)量。

1 鍋爐和壓力容器焊接質(zhì)量把控面臨的問(wèn)題

1.1 焊接材料

在選擇焊材料的時(shí)候，必須要選擇質(zhì)量比較好的焊接材料，例如焊條以及焊絲等等，并且要對(duì)焊接的材料有一個(gè)比較嚴(yán)格的控制，工作人員要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)則對(duì)焊接的材料進(jìn)行挑選，從而展開(kāi)焊接的工作，制造出合格的鍋爐和壓力容器。管理人員挑選好焊接的材料以后，還需要對(duì)這些材料進(jìn)行檢查，一定要讓這些焊接材料在合格的范圍之內(nèi)，才可以對(duì)這些材料進(jìn)行利用[2]。在選擇焊接材料儲(chǔ)備地方的時(shí)候，就必須要選擇相對(duì)來(lái)說(shuō)比較干燥的地方，要防止焊條潮濕[3]。由于潮濕會(huì)導(dǎo)致生銹最后失效，如果焊接材料儲(chǔ)存在潮濕的地方，那么利用材料的時(shí)候就會(huì)直接影響到焊接的質(zhì)量。

1.2 焊工技術(shù)水平

有一些時(shí)候因?yàn)橐恍┎僮魅藛T有限的技術(shù)能力，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，就會(huì)很容易造成鍋爐和壓力容器質(zhì)量的不合格。如果想要降低鍋爐質(zhì)量不合格的機(jī)率，就需要工作人員持續(xù)的提升自己的專業(yè)技術(shù)，進(jìn)而就可以進(jìn)一步提升鍋爐和壓力容器的質(zhì)量[4]。

1.3 焊接環(huán)境

在鍋爐和壓力容器焊接的過(guò)程當(dāng)中，環(huán)境也對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響。周?chē)h(huán)境的溫度也對(duì)焊接的質(zhì)量造成直接的影響，因此在開(kāi)展鍋爐和壓力容器焊接的時(shí)候，就要留意周?chē)沫h(huán)境，例如在焊接的過(guò)程當(dāng)中，做好清理工作，把周?chē)臏囟劝芽睾茫@樣才可以保證焊接的質(zhì)量。如果周?chē)沫h(huán)境和焊接的需求不匹配，就有可能造成焊接質(zhì)量不合格，嚴(yán)重的就有可能造成爆炸以及泄漏的事故[5]。在焊接的過(guò)程中利用的焊槍，焊槍的溫度是十分高的，如果在焊接的過(guò)程當(dāng)中，操作不規(guī)范，就會(huì)對(duì)工作人員的生命造成威脅以及傷害。因此工作人員工作時(shí)，需要留意焊接周?chē)h(huán)境的情況。

2 鍋爐壓力容器焊接技術(shù)質(zhì)量管理的措施

2.1 鍋爐壓力容器焊接材料的把控

不管哪一種材料都需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行把控，創(chuàng)建嚴(yán)苛的把控規(guī)范，并且工作人員一定要嚴(yán)格對(duì)規(guī)范進(jìn)行遵守[6]。在選擇焊接材料的時(shí)候就需要進(jìn)行掌握，必須要保障焊接材料的質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。一些特殊材料需要特種焊條或焊絲，就要求焊接工藝制定人員在制定工藝時(shí)考慮相關(guān)材料的特性。例如焊槍以及焊絲都是在焊接的過(guò)程當(dāng)中十分關(guān)鍵的材料，對(duì)于這種材料檢測(cè)人員就必須要進(jìn)行嚴(yán)苛的檢測(cè)。

2.2 鍋爐和壓力容器焊工的管理

鍋爐和壓力容器焊接的工作人員需要具備非常高的專業(yè)能力，每一位焊接的工作人員都要掌握焊接技術(shù)的全部操作流程。有關(guān)的部門(mén)一定要定時(shí)的對(duì)焊接的工作人員開(kāi)展培訓(xùn)，讓焊接的工作人員參加一個(gè)比較集中的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，同事之間相互進(jìn)行交流，學(xué)習(xí)其他人的長(zhǎng)處，來(lái)彌補(bǔ)焊接方面的不足[7]。要求焊接工作人員在實(shí)際的操作當(dāng)中，持續(xù)的鍛煉自己的專業(yè)技術(shù)，完善自己的能力，彌補(bǔ)自己的不足，才可以保證焊接質(zhì)量。

3 鍋爐和壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用

3.1 自動(dòng)封底的運(yùn)用

在企業(yè)當(dāng)中展開(kāi)自動(dòng)封底，就可以有效的減少工作量。自動(dòng)封底技術(shù)就是運(yùn)用自動(dòng)化的專業(yè)技術(shù)把一部分產(chǎn)品通過(guò)自動(dòng)化焊接的方法將其連接。這種自動(dòng)的方法，在我國(guó)非常多的企業(yè)中得到了應(yīng)用[8]。并且還能夠減少工作量，進(jìn)而提高工作的效率，減少工作人員的工作時(shí)間，非常大的降低人工勞動(dòng)力。

3.2 膜式壁焊機(jī)的運(yùn)用

膜式壁焊機(jī)是焊接自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的關(guān)鍵的一部分，對(duì)鍋爐和壓力容器的焊接工作發(fā)揮著非常大的幫助。在我國(guó)對(duì)膜式壁焊機(jī)的利用越來(lái)越廣泛，很多種焊接的方法都是利用了膜式壁焊機(jī)，膜式壁焊機(jī)的利用能夠大幅度提升焊接質(zhì)量。氣體保護(hù)焊接以及埋弧焊接2種焊接模式的運(yùn)用，對(duì)設(shè)備的應(yīng)用需求較高，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，需利用高質(zhì)量的材料。目前我國(guó)的膜式壁氣體保護(hù)焊槍要比膜式壁的埋弧焊槍多。焊槍在焊接技術(shù)的運(yùn)用還是非常多的，這種比較新型的焊槍比傳統(tǒng)的焊槍更加具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢怨潭ㄔ谝粋€(gè)地方。膜式壁的焊槍在焊接的過(guò)程當(dāng)中可以進(jìn)行比較迅速的工作，從而減少焊接的時(shí)間。并且膜式壁焊機(jī)是具備靈敏性的。目前我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)水準(zhǔn)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)是比較低的，有一部分的流水線仍采取人工焊接的方法。因此我國(guó)就需要持續(xù)的進(jìn)行探索以及創(chuàng)新，進(jìn)而提升我國(guó)自動(dòng)化的焊接技術(shù)水準(zhǔn)。

4 焊接自動(dòng)化技術(shù)在鍋爐以及壓力容器焊接運(yùn)用的意義

對(duì)于鍋爐和壓力容器而言，其在能源化工領(lǐng)域是非常重要的設(shè)備。另外，因?yàn)槟茉椿ゎI(lǐng)域自己的特別性，使其在生產(chǎn)的環(huán)境當(dāng)中具有著非常大的安全隱患，如果鍋爐和壓力容器的焊接質(zhì)量具有問(wèn)題，就一定會(huì)對(duì)鍋爐和壓力容器的使用性能造成影響。所以為了保障鍋爐和壓力容器能夠在能源化工廠生產(chǎn)的階段獲得高質(zhì)量的利用，就需要鍋爐和壓力容器制造單位對(duì)焊接技術(shù)給予高度的重視，除了要竭力提高工作人員的專業(yè)水平，還應(yīng)該要把焊接自動(dòng)化技術(shù)利用到壓力容器的真實(shí)生產(chǎn)的步驟當(dāng)中，這樣就可以一定程度的保障壓力容器的生產(chǎn)品質(zhì)，防止使用過(guò)程當(dāng)中發(fā)生爆炸等事故。隨著焊接自動(dòng)化技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，需要掌控自動(dòng)化技術(shù)，機(jī)器人自動(dòng)化焊接技術(shù)和等離子焊接技術(shù)等，但是在這3個(gè)技術(shù)方式當(dāng)中，利用最多的就是等離子焊接技術(shù)。在我國(guó)鍋爐和壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用是非常廣泛的，依據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就可以知道，我國(guó)有一半以上的鍋爐和壓力容器都是采取自動(dòng)化的焊接技術(shù)，有效促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。在這么多的焊接技術(shù)當(dāng)中，逆變自動(dòng)化焊接技術(shù)也漸漸的獲得了焊接行業(yè)的關(guān)注，由于逆變焊接電能源運(yùn)轉(zhuǎn)的電壓比較低，在比較差的環(huán)境當(dāng)中，利用這項(xiàng)技術(shù)，仍然可以獲得非常好的焊接效果。對(duì)于鍋爐和壓力容器的焊接工作人員而言，要依據(jù)鍋爐和壓力容器內(nèi)部的框架特征，恰當(dāng)?shù)睦米詣?dòng)化的焊接技術(shù)，在提高鍋爐和壓力容器焊接質(zhì)量的時(shí)候，也可以進(jìn)一步的減低對(duì)能源的消耗。

5 自動(dòng)化技術(shù)的特征

5.1 使用范圍廣泛

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能夠看出，我們國(guó)家有一半以上的壓力容器和鍋爐應(yīng)用的都是自動(dòng)化的焊接技術(shù)，能夠促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的快速發(fā)展，在多種技術(shù)當(dāng)中，自動(dòng)化的技術(shù)是被應(yīng)用最普遍的，尤其逆變自動(dòng)化技術(shù)，因?yàn)槟孀冸妷狠^低，電氣的性能強(qiáng)，即便在很差的環(huán)境下使用這項(xiàng)技術(shù)還是能夠得到好的效果。

5.2 較高的精確度

在使用自動(dòng)化焊接技術(shù)時(shí)，必須要用一些軟件技術(shù)，讓軟件和硬件平臺(tái)能夠很好的結(jié)合到一起，確保自動(dòng)化焊接技術(shù)的每項(xiàng)功能都能發(fā)揮出來(lái)。要想提升自動(dòng)化的焊接質(zhì)量，就要讓焊接的工作人員運(yùn)用跟蹤焊接，跟蹤焊接分為接觸和非接觸兩種方式，運(yùn)用科學(xué)的跟蹤直到焊接結(jié)束，才能將焊接的精確度有效提升，將壓力容器的壽命延長(zhǎng)。

5.3 焊接時(shí)自動(dòng)化的定位

近幾年，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)加速發(fā)展，相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)不斷開(kāi)發(fā)，焊接技術(shù)也逐漸提升。接管焊接分為2種：第一，接管與筒體的自動(dòng)焊接。以前的階段馬鞍形的焊接設(shè)備軌跡是機(jī)械形式，設(shè)備的使用厚度與縫隙都有很大的問(wèn)題，隨著焊接技術(shù)在逐漸發(fā)展，接管的焊接設(shè)備逐漸出現(xiàn)，在信息技術(shù)的背景下形成了馬鞍形軌跡，能夠?qū)⒍鄬有畔⑤斎脒M(jìn)行連接。第二，接管與封頭焊接。這樣的焊接基本分為2種，向心型與非向心的形式，在進(jìn)行焊接時(shí)要進(jìn)行自動(dòng)化的定位，并且要對(duì)縫隙的變化進(jìn)行全方位的記錄，避免失誤。

5.4 高效完成引導(dǎo)電弧

這樣的焊接技術(shù)能替代傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，彌補(bǔ)以前技術(shù)工作效率不高且工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及缺少穩(wěn)定性的情況。在社會(huì)科技不斷發(fā)展的背景下，激光復(fù)合的焊接技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，能夠使電弧熔池產(chǎn)生蒸汽小孔，并且形成離子體，有效地完成引導(dǎo)電弧。

6 自動(dòng)化以及鍋爐和壓力容器制造

焊接自動(dòng)化重點(diǎn)是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)先設(shè)置好的焊接參數(shù)，來(lái)完成焊接工序的自動(dòng)化。目的是要確保焊接的質(zhì)量，并減少勞動(dòng)的強(qiáng)度，將勞動(dòng)的條件進(jìn)行改善。目前的焊接的自動(dòng)化技術(shù)大多數(shù)是運(yùn)用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，讓一些自動(dòng)焊機(jī)的焊接工作自動(dòng)進(jìn)行，然而一部分先進(jìn)并且復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)大多數(shù)是運(yùn)用的閉環(huán)控制，運(yùn)用一些自動(dòng)化的裝置和生產(chǎn)線

以及配套的工序，比如零件成型、組件裝配等都能自動(dòng)進(jìn)行。一些經(jīng)常見(jiàn)到的自動(dòng)化系統(tǒng)一般都是電弧焊、電阻點(diǎn)焊以及衛(wèi)星電腦控制系統(tǒng)，這些運(yùn)用都非常廣泛，能夠有效的將鍋爐和壓力容器安全性進(jìn)行提升。

7 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，鍋爐和壓力容器的市場(chǎng)需要漸漸增加，焊接自動(dòng)化變成了鍋爐和壓力容器生產(chǎn)當(dāng)中的必然需求，現(xiàn)在的自動(dòng)化技術(shù)已被大量用到了鍋爐和壓力容器當(dāng)中，企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)這方面的探究以及科研的投入，對(duì)現(xiàn)在的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行升級(jí)并改進(jìn)，進(jìn)而將運(yùn)行的穩(wěn)定性進(jìn)行提升，從而使鍋爐和壓力容器的生產(chǎn)效率和質(zhì)量獲得有效提高。

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