CO₂氣保焊焊接技術(shù)在鍋爐自動化生產(chǎn)中的運用

吳愛青

摘要：鍋爐生產(chǎn)的過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是焊接，焊接工藝的高低影響到鍋爐是否能安全運行。隨著我國科技的迅猛發(fā)展，CO₂氣保焊技術(shù)在實踐中得到了廣泛的應用。CO₂氣保焊不僅能保證焊接質(zhì)量，而且也可以最終達到鍋爐生產(chǎn)工藝的預期目標，應用氣體焊接能夠有效地降低能源的消耗，緩解環(huán)境污染，所以作為一種環(huán)保綠色的焊接工藝，勢必有效改善焊接的環(huán)境。該文闡述了CO₂氣保焊焊接技術(shù)，分析了焊接自動化在鍋爐焊接中的運用及其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：CO₂保護焊：焊接自動化；鍋爐焊接

中圖分類號：TG444.73 文獻標識碼：A 文章編號：2075-6487（2018）02—0078—02

0引言

隨著我國工業(yè)化水平的不斷進步，鍋爐等特種設(shè)備為工業(yè)化的發(fā)展提供了必要的支持。鍋爐生產(chǎn)中對焊接工藝有著極其嚴格的要求，然而，當前的焊接作業(yè)對于鍋爐焊接質(zhì)量的提升造成了不利的影響。原焊接采用焊條電弧焊，易變形且生產(chǎn)率低。如今，采用C02氣保焊既保證了焊接質(zhì)量，又降低了成本，取得了較好的經(jīng)濟效益。為此，應用焊接自動化技術(shù)不但能夠減少事故的發(fā)生，還能夠改善勞動條件，在鍋爐焊接工作中的運用有著關(guān)鍵的意義。

1 CO₂氣保焊焊接技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 CO₂氣保焊焊接技術(shù)

CO₂氣保焊焊接技術(shù)…主要運用計算機控制技術(shù)和智能技術(shù)，并根據(jù)規(guī)定程序和指令進行焊接，每個周期各個階段的電流大小及持續(xù)時間在智能化系統(tǒng)控制下，通過可控的表面張力來獲得較好的焊接效果。在新時期，工業(yè)生產(chǎn)通過不斷引進新工藝以及新設(shè)備，對鍋爐焊接的生產(chǎn)技術(shù)進行了改良。

1.2 CO₂氣保焊焊接技術(shù)的優(yōu)點

焊接自動化質(zhì)量不好或焊接水平不高導致的容器爆炸事故會給企業(yè)造成很大的損失。因此，提高焊接自動化技術(shù)勢在必行。新形勢下，綠色的C02氣體保護焊推動焊接技術(shù)不斷向前發(fā)展。焊接工藝發(fā)展中自動化是在改進現(xiàn)有電子束、電弧、激光和等離子弧焊等技術(shù)的基礎(chǔ)上運用高精控制技術(shù)改善電弧工藝性能，以數(shù)字控制和程序控制實行自動化檢監(jiān)測。

CO₂氣體保護焊能適用于不同材質(zhì)和厚度的壓力容器焊接。除了具有電弧熱量集中、熔池小、結(jié)晶快以及焊接過程無熔渣等優(yōu)點，而且能夠方便實現(xiàn)焊接過程的機械化和自動化。CO₂氣保焊用于焊縫密封性能和力學性能要求高的壓力容器，由于脈沖TIG焊通過脈沖參數(shù)的調(diào)節(jié)可精確控制電弧能量及其分布，從而能較好地實現(xiàn)壓力容器的全位置焊接。

2在鍋爐自動化生產(chǎn)中的運用

2.1控制焊接參數(shù)

首先是正確選擇焊接電流。短路過渡時在保證焊透的前提下，盡量選擇小電流，因為當電流太大時易導致成型差。焊接電壓過高或過低都會造成飛濺，焊接電壓應伴隨焊接電流減小而降低，最佳焊接電壓一般在1～2 V之間。

其次是選用焊接材料。根據(jù)不同的使用要求選用，CO₂氣保焊價格低來源廣，其焊接成本約為手弧焊和埋弧焊的35%～45%。焊接時焊絲的熔化效率高，所以焊接生產(chǎn)率比手弧焊高2～3倍。在進行焊接時，由于鍋爐焊接過程中主要使用的是耐熱鋼焊材料，焊接材料的改進使得鍋爐焊接工藝得到了快速的發(fā)展。

最后，藥芯焊絲的研發(fā)工作不僅僅為生產(chǎn)提供了便利條件，而且使得焊接的質(zhì)量得到了明顯提升。

2.2設(shè)施的選用

（1）軟件設(shè)施。隨著智能化和自動化研究水平的加深，帶有可編程程序控制和微處理機的鍋爐在數(shù)據(jù)監(jiān)控和參數(shù)調(diào)節(jié)等方面是可行的。控制智能化、生產(chǎn)柔韌化和集成化是焊接自動化控制中最重要的一點。在焊接過程中采用模糊控制系統(tǒng)以實現(xiàn)自動化焊接精度的提高。（2）硬件設(shè)施。在鍋爐組裝時需要對容器的不同部位進行焊接，因焊縫往往涉及到多種自動焊接設(shè)備，需要采用計算機控制適應壓力容器全位置焊接的要求。數(shù)字控制的埋弧自動焊機具有優(yōu)良的焊接性，其逆變頻率為3000～4000 Hz。現(xiàn)代焊接機器由焊接機器人、焊接電源、焊接工藝裝備以及上下料機械手等不同組合，不但具有效率高和質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，而且也在很大程度上提高了壓力容器焊接自動化程度。

2.3施工工藝

根據(jù)不同的使用要求選用，二氧化碳氣體價格低來源廣，其焊接成本約為手弧焊和埋弧焊的35%～45%。焊接時焊絲的熔化效率高，所以焊接生產(chǎn)率比手弧焊高2～3倍。

2.3.1起弧

（1）保持干伸長不變。（2）倒退引弧法，在焊道前端10～20 mm處引弧。尤其是角焊縫焊接時易產(chǎn)生咬邊、未焊透以及焊縫下垂等缺陷，所以應控制焊絲的角度。采用直線移動法可采用斜圓圈形運絲法焊接。焊接第2焊槍應指向第1層焊道的凹陷處，直至達到所需的焊絲對于焊腳為15 mm的角焊縫應采用多層多道焊。（3）接頭處磨薄，防止接頭未熔和。

2.3.2收弧

（1）保持干伸長不變。（2）在熔池邊緣處收弧。起弧與收弧工藝，雖然說CO₂的起弧與收弧工藝簡單，但掌握規(guī)范的操作工藝是很必要的。起弧之前按下焊槍開關(guān)。在起弧時保持干伸長度穩(wěn)定。起弧處采用倒退引弧法，使焊道充分熔和。收弧工藝：CO₂焊收弧時，應把燃燒點拉到熔池邊緣處停弧，焊機自完成消球、延時、回燒和氣保護的收弧過程。

2.3.3操作技術(shù)

（1）右焊法（左一右）：余高大，寬度小，飛濺大，便于觀察熔池，熔深較深。

（2）左焊法（右一左）：余高小，寬度大，飛濺小，便于觀察焊縫，焊接過程穩(wěn)定，氣保效果好（有色金屬必須用左焊法），但溶深較淺。

3 CO₂氣保焊焊接技術(shù)的未來發(fā)展

隨著焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造技術(shù)水平的不斷提高，極大地推動了金屬結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將新型的工藝技術(shù)融入到以往的焊接工藝當中，實現(xiàn)自身的突破發(fā)展。一是，對鍋爐焊接生產(chǎn)的環(huán)境不斷進行優(yōu)化，二是，使得鍋爐焊接逐漸朝著自動化、機械化以及數(shù)字化的方向發(fā)展。

4結(jié)束語

隨著工業(yè)化進程的不斷加快，鍋爐的作用愈加重要，在鍋爐生產(chǎn)中焊接自動化技術(shù)得到了社會以及國家的高度重視。鍋爐焊接工藝需要與科技相結(jié)合，從而促使鍋爐焊接的質(zhì)量和效率逐步提升。