壓力容器焊接自動化技術的現狀與發(fā)展

姜蘭英

貝萊特空調有限公司

壓力容器焊接自動化技術的現狀與發(fā)展

姜蘭英

貝萊特空調有限公司

當前針對壓力容器焊接相關技術的自動化研究與改進是此項工作當中的重點環(huán)節(jié)，通過對環(huán)境的檢測、對材料科學技術的研究發(fā)展、自動化技術以及無損檢測技術的研究開發(fā)，將是此后研究的一個基本方向，為了更進一步的實現自動化技術的改進，還應當加強壓力容器焊接軟件和硬件的開發(fā)，加強計算機控制技術，并且廣泛的采用自動控制設備和電子技術，對信息和數據加以分析，通過自動化的控制手段，增強壓力容器焊接的人工智能性，促進系統(tǒng)的全面發(fā)展。

壓力容器；焊接技術；自動化

不難發(fā)現，壓力容器的存在價值已經成為社會各行業(yè)產品不可忽視的真相，因此壓力容器焊接技術的自動化革新是對于壓力容器行業(yè)工作效率的提升，也是當今社會消費人群的需求。因此，要加大對此技術的關注和重視，在原有技術的基礎上敢于挑戰(zhàn)，尋找新的突破口，改變現有的技術缺漏狀況。

1 壓力容器自動化焊接設備現狀

1.1 自動化焊接方法

自動化焊接方法選擇期間要考慮成本與原料的使用情況，這樣才可以更好的解決產品制作過程中所遇到的邊緣處理問題。選擇埋弧焊對產品焊接點周圍所造成的影響更小，同時不容易出現影響使用安全性的問題，在焊接過程中，通過電弧發(fā)出的火花來實現焊錫融化，融化在指定區(qū)域后，對焊接的部位形成保護作用，在功能性上更穩(wěn)定。氣體保護焊接技術是精密設備比較常用的，對現場控制的更好。采用氣體進行保護，可對焊接部分的邊緣進行瞬間降溫處理，避免高危所造成的周邊材料損壞，適合應用在精密的小范圍內。上述兩種方法是比較常用的，結合自動化焊接技術使用后效果更理想。

1.2 自動化系統(tǒng)工程

1)硬件技術。近幾年，壓力容器焊接自動化裝置的應用范圍在不斷擴大，應用的層面不斷加深，自動化裝置已占據所有裝置設備總量的一半左右。而逆變焊接設備裝置作為一種新型工藝技術手段，在實踐操作中具有極強的電氣性能以及非常可靠的焊接性能，可在不同的情況下以及不同的焊接環(huán)境下取得較好的效果。在不同類型的焊接、不同位置的焊接工作之中，均有使用。在日本以及美國等發(fā)達國家當中，壓力容器逆變焊接自動化技術的應用程度已經全面突破30%，而我國由于相關技術起步和研究開發(fā)較晚，所以當前的技術還不夠成熟和完善。另外，采用現代化焊接機器人進行壓力容器焊接，有著操作簡便、質量穩(wěn)定、工作效率高等優(yōu)點，通過柔性焊接的方式，可以加強對整個流程的控制，提高焊接操作的技術性和工作的先進性。

2)軟件技術。在最近的幾年之中，壓力容器焊接自動化設備在相關行業(yè)當中得到了迅猛的發(fā)展，其中，焊縫式的跟蹤焊接是整個工作當中的核心組成部分。今后壓力容器焊接自動化軟件還將進一步的發(fā)展專家系統(tǒng)和人工智能技術，通過建立相關的知識庫和推理設備，加強整個操作的自動化水準。另外，通過人工智能技術，還可以增強焊接工作的質量檢查和焊接的實時操作控制，加強定位的精準度，并且可以自動的調節(jié)線能量、控制焊接的路徑、控制焊接的參數和擺動的參數等等，針對不同渠道和不同參數的標準進行優(yōu)化，促進焊接精準度的不斷提升。目前在國外相關專家系統(tǒng)和人工智能技術已經得到了廣泛的使用，市場具有非常巨大的發(fā)展前景。

1.3 融入智能機器人和自動化程序

壓力容器焊接自動化技術的控制核心就是整個操作系統(tǒng)的程序設計，也就是所謂的人工智能信息化的精髓，就像人腦一樣，它也有神經網絡。但這里指控制焊接技術自動化的信息化控制系統(tǒng)交錯復雜。除此之外還有模糊和專家系統(tǒng)之分，是對不同的焊接情況設計的相應使用系統(tǒng)，針對性很強。美國、日本等國家的深層次研發(fā)當仁不讓，領先世界水平，我國要取長補短，不斷加強此方面的投入和研發(fā)。

2 壓力容器焊接自動化技術的未來發(fā)展

氣體保護焊接具有安全環(huán)保的作用，在焊接過程中也更加清潔，不會造成過多的焊接廢渣。同時所釋放出的保護氣體也經過嚴格的篩選控制，在功能上提升進步的同時成本也得到了有效控制，必然會成為未來的主體發(fā)展方向。焊接自動化技術得到重視后，各個生產廠商也在對原有的系統(tǒng)進行改造，選擇高效清潔的自動化控制技術。

2.1 直管接長焊機

在鍋爐系統(tǒng)當中，一些大型的鍋爐需要一些管線，作為輸出熱量的主要通道；在壓力容器當中也會有類似的設計，這些管道的焊接質量與焊接技術有著緊密的關系。隨著自動化技術在鍋爐壓力容器中的應用，為了提高焊接質量，對鍋爐壓力容器中的管子的預處理有了更高的要求，為此一些廠家開始應用更為先進的焊接自動化技術，其中直管接長焊機就成為很多廠家的選擇。比如說武漢鍋爐廠就與美國的阿爾斯通展開了合作，引進了管子預處理線，該線包括管子定長切斷、管端數控倒角機、管端內外磨光機、管內清理機等先進的設備和裝置，采用了PLC自動化控制技術，實現了自動化生產。

圖1 直管接長焊機作業(yè)系統(tǒng)

2.2 馬鞍形焊機

在鍋爐及壓力容器的生產當中，有大量的兩圓柱體相貫的焊接接頭，比如說在鍋爐設備當中的下降管、接管，集箱上的短管接管等等，這些焊接接頭的規(guī)格不同，相貫的方式也存在較大的差異，這就對焊機的靈活性提出了更高的要求。為了解決這一問題，國內的一些鍋爐生產企業(yè)開始使用馬鞍形焊機，如遼寧省鍋爐廠就使用了第一代機械設計馬鞍形焊機，利用這套焊機，該廠成功的解決了兩圓柱體直徑比大于3 的正交馬鞍形接頭的焊接問題。此后，馬鞍形焊機逐漸在國內普及應用，目前很多大型鍋爐生產企業(yè)都采用了這一技術，大大提高了圓柱體相貫的焊接接頭的焊接質量和效率，提高了企業(yè)的綜合經濟效益。

綜上所述，根據對壓力容器焊接自動化技術發(fā)展現狀和今后研究發(fā)展重點方向進行細致的分析，可以明確今后的研究重點和工作的基本途徑。同時，通過對相關技術的硬件和軟件兩個環(huán)節(jié)的工作進行探究，可以逐步明確工作開展的重點，明確焊接容器技術的改進方向和工作的難點，為促進工作，提升技術做出積極貢獻，為技術的發(fā)展創(chuàng)造出應有的條件。

[1]宋敏霞，胡賢飛.壓力容器焊接自動化技術的現狀與發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導報，2010，31：54+56.

[2]谷峰.壓力容器焊接自動化技術的現狀與發(fā)展[J].化工管理，2014，08：127.