鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)的相關(guān)研究

文/張偉濤，河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院

鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)的相關(guān)研究

文/張偉濤，河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，把高新技術(shù)元素高強度、杭腐蝕性、耐熱材料融入鍋爐壓力容器生產(chǎn)過程中，使得我國鍋爐壓力容器各方面性能有了很大程度的提高，從而壓力容器廣泛應(yīng)用于電力、石油化工、制藥、煤炭等行業(yè)。因此，提高其焊接質(zhì)量和機械自動化水平對壓力容器乃至整個焊接行業(yè)都具有十分重要的意義。本文主要針對鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)進行簡要分析。

鍋爐壓力；容器焊接；自動化技術(shù)

1 焊接自動化及鍋爐壓力容器的概述

1.1 焊接自動化

焊接自動化主要是指利用計算機技術(shù)預(yù)先設(shè)定好各種焊接的參數(shù)，實現(xiàn)焊接工序自動化。其目的就是為了保證焊接質(zhì)量、減輕勞動強度、改善勞動條件。現(xiàn)在的焊接自動化技術(shù)大多采用的是開環(huán)控制系統(tǒng)，利用各種自動焊接機是焊接工序自動進行。但是現(xiàn)在的一些比較先進、復(fù)雜的焊接自動化系統(tǒng)多采用閉環(huán)控制，借助自動化裝置、自動生產(chǎn)線或多用焊接機使焊接工序以及與之配套的前后工序，如零件成形、坡口制備、組件裝配、定位夾緊、焊后清理、工件裝卸和搬運工作等部分地或全部地自動進行。常見的焊接自動化系統(tǒng)主要有電弧焊自動化系統(tǒng)、電阻點焊自動化系統(tǒng)、微型計算機控制焊接自動化系統(tǒng)和焊接機器人，其中前兩種應(yīng)用的比較廣泛，后兩種由于造價比較高，一般的企業(yè)難以承受，因此其應(yīng)用的范圍受到一定的限制。

1.2 鍋爐壓力容器

鍋爐壓力容器是鍋爐和壓力容器的全程，這兩種設(shè)備都是特種設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)當中占有很大的位置。鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設(shè)備，工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設(shè)備，稱壓力容器。在這兩種設(shè)備當中，對于焊接工藝都具有比較高的要求，比如說焊接的密封性、焊接牢固程度等等，此外焊接工藝還會影響到鍋爐的使用安全，高質(zhì)量的焊接能夠提高鍋爐壓力容器的安全性。

2 鍋爐壓力容器的焊接自動化技術(shù)

2.1 壓力容器焊接自動化硬件技術(shù)

當前壓力容器焊接設(shè)備在生產(chǎn)和制造的各個環(huán)節(jié)之中會涉及多方面的焊接裝置，諸如常見的埋弧設(shè)備焊接裝置、電渣焊接裝置、氣體焊接保護裝置設(shè)備以及等離子焊接設(shè)備等等。我國在此方面的發(fā)展已經(jīng)有了較長的時間，就現(xiàn)階段的情況來分析已經(jīng)取得了相當大的成就。在最近的幾年當中，壓力容器焊接自動化裝置的應(yīng)用范圍正在不斷擴大，應(yīng)用的層面也在不斷加深，自動化的裝置已經(jīng)占據(jù)了所有裝置設(shè)備總量的一半左右。而其中逆變焊接設(shè)備裝置作為一種新型的工藝技術(shù)手段和新型的技術(shù)，在實踐的操作當中具有極強的電氣性能以及非常可靠的焊接性能，可以在不同的情況之下以及不同的焊接環(huán)境之下取得較好的效果。在不同類型的焊接、不同位置的焊接工作之中，均有著重要的使用。此外，采用現(xiàn)代化焊接機器人進行壓力容器焊接，可以有著操作簡便、質(zhì)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，加強焊接操作的技術(shù)性和工作的先進性。

2.2 壓力容器焊接自動化軟件技術(shù)分析

在最近的幾年之中，壓力容器焊接自動化設(shè)備在相關(guān)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。目前階段廣泛使用的焊縫自動跟蹤技術(shù)主要有非接觸類型以及接觸類型等兩種形式，接觸式的跟蹤焊縫主要是通過縱向的跟蹤、橫向跟蹤以及微調(diào)等形式，來維持恒定的距離，進而實現(xiàn)自動化的焊接，但是由于傳感裝置測量存在不準確的因素，同時焊縫的加工裝配技術(shù)以及坡口的設(shè)計問題，所以會對實際操作的精準度產(chǎn)生一定的影響。而非接觸類型的跟蹤焊縫技術(shù)與其他的相關(guān)學(xué)科有著緊密的聯(lián)系，不僅可以滿足容器的壓力和制造的需求，同時對于低成本的工作建設(shè)，也有著廣闊的發(fā)展前景。

3 鍋爐壓力容器焊接自動化的應(yīng)用

3.1 焊接自動化技術(shù)的應(yīng)用

焊接自動化技術(shù)是建立在計算機技術(shù)和焊接技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種新型焊接方式，把相關(guān)的焊接工藝和參數(shù)的程序輸入到計算機系統(tǒng)上，從而實現(xiàn)自動化焊接，通過應(yīng)用高科技的焊接技術(shù)，既能提高鍋爐壓力容器焊接的質(zhì)量，而且還能減少勞動力，提高焊接的效率。目前在我國焊接自動化技術(shù)中使用最多的自動化技術(shù)就是開環(huán)控制自動化系統(tǒng)，通過焊接自動化，使得焊接的操作工序?qū)崿F(xiàn)自動化操作。如果在焊接過程中遇到比較困難的焊接環(huán)境，通過閉環(huán)自動控制系統(tǒng)就能降低焊接的難度，保證焊接質(zhì)量，通過借助高科技裝置、多功能焊機以及相配套的軟件程序，實現(xiàn)鍋爐壓力容器的自動化焊接。目前我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)零件成型、坡口制備、定位夾緊、焊后清理等操作程序的自動化操作。我國經(jīng)常使用的焊接自動化有等離子焊接技術(shù)、埋弧焊自動化、微型計算機控制焊接自動化以及機器人自動焊接，其中電阻點焊自動化、焊條電弧焊自動化沒有廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)自動化中，而微型計算機控制焊接自動化以及機器人自動焊接由于焊接的成本比較高，一般應(yīng)用在航空航天、深海探測等設(shè)備制造過程中。

3.2 鍋爐壓力容器

鍋爐壓力容器是鍋爐和壓力容器的全稱，無論是鍋爐還是壓力容器都屬于特殊設(shè)備，在生產(chǎn)過程中都需要特殊的生產(chǎn)工藝，并且能夠承受一定的壓力。鍋爐和壓力容器對焊機工藝和技術(shù)有很高的要求，如果在焊接過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會對企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失，通過完全統(tǒng)計，我國每年都有鍋爐壓力容器爆炸的事故發(fā)生，有很多原因都是因為焊接過程中沒有密封好或者焊接牢固程度造成的。除此之外，焊接工藝對鍋爐壓力容器的質(zhì)量也有很大影響。

4 結(jié)束語

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

[1]曹浩遠.焊接自動化技術(shù)在鍋爐壓力容器制造中的應(yīng)用[J].河南科技，2016，（12）.

[2]柏晶晶.鍋爐壓力容器制造中焊接自動化技術(shù)的應(yīng)用淺議[J].化工管理，2015，（9）.

[3]杜濤.淺談鍋爐壓力容器焊接技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，（8）.