鍋爐中壓力容器焊接與自動化技術(shù)的應(yīng)用探討

韓東君

摘要：鍋爐中的壓力容器是我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)希望通過科學(xué)合理的應(yīng)用自動化焊接技術(shù)使自己的鍋爐具有較強(qiáng)的產(chǎn)品競爭力。但是鍋爐的優(yōu)化必須要有足夠的焊接自動化技術(shù)作為基礎(chǔ)保障，因此各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)必須要對鍋爐中壓力容器焊接自動化技術(shù)給予高度的重視，并且要對現(xiàn)有的自動化焊接技術(shù)做出有效的更新與升級，以此來滿足市場的需求。對此文章首先分析了焊接自動化概述和鍋爐與壓力容器的區(qū)別，隨后闡述了關(guān)于鍋爐壓力容器制造的問題和相關(guān)要點(diǎn)，最后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況詳細(xì)分析了焊接自動化技術(shù)在鍋爐壓力容器中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力容器；自動化技術(shù)；鍋爐；焊接

中圖分類號：TG457.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0136—02

0引言

對于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)來說，鍋爐的應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用，其中鍋爐壓力容器作為鍋爐主要構(gòu)件之一，其質(zhì)量的好壞在很大程度上影響著鍋爐設(shè)備的使用安全和工作效率，同時(shí)也直接決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全，對此相關(guān)制造企業(yè)必須要重視起來，采取有效措施保證鍋爐生產(chǎn)質(zhì)量。國家對鍋爐的質(zhì)量以及性能有著較高的生產(chǎn)和制造要求，鍋爐必須具有良好的抗壓性能和耐熱性能。生產(chǎn)企業(yè)對于鍋爐壓力容器的焊接方面必須要予以高度重視，結(jié)合實(shí)際需要對自動化焊接技術(shù)做出相應(yīng)的創(chuàng)新，以此來提高我國的自動化焊接質(zhì)量，促使我國鍋爐壓力容器能夠得到更好的發(fā)展，從而使我國工業(yè)生產(chǎn)得到快速發(fā)展。

1焊接自動化概述和鍋爐與壓力容器的區(qū)別

所謂焊接自動化技術(shù)，從概念上來講就是利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動化，計(jì)算機(jī)會按照預(yù)先設(shè)定好的各種焊接參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)焊接工序的自動化。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得焊接中的各個(gè)參數(shù)變得更加準(zhǔn)確，從而提高了焊接工藝和焊接的準(zhǔn)確性，使鍋爐的各項(xiàng)生產(chǎn)性能變得更加優(yōu)化。從另一個(gè)方面來講，鍋爐壓力容器的制造主要是指鍋爐和壓力容器的全程，鍋爐主要是利用燃料在鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒或者是應(yīng)用其他的能源，將水加熱至沸騰，使其成為熱水或者是水蒸汽的設(shè)備，若鍋爐能夠承受得住相應(yīng)的壓力，就被稱為壓力容器。這兩種設(shè)備都具有一定的特殊性，在工業(yè)生產(chǎn)中都具有同等地位。

2鍋爐和壓力容器的制造

鍋爐壓力容器主要由鍋爐和壓力容器組成，由于這兩種設(shè)備的特殊性質(zhì)，因此它們的制造工藝和生產(chǎn)過程必須要嚴(yán)謹(jǐn)，以此來確保設(shè)備的絕對安全。對于這兩種設(shè)備，在制造過程中必須予以高度重視，優(yōu)化制造工藝，對于生產(chǎn)過程嚴(yán)加管理，保證焊接的牢固程度，從根本上保證焊接工藝質(zhì)量符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，避免存在任何問題影響到鍋爐的使用安全，而高質(zhì)量的焊接工藝可以提高鍋爐壓力容器的質(zhì)量安全，使鍋爐壓力容器具有較強(qiáng)的密封性，同時(shí)增強(qiáng)壓力容器的抗壓性能。

3焊接自動化技術(shù)在鍋爐壓力容器中的應(yīng)用

3.1膜式壁焊機(jī)

膜式壁焊機(jī)屬于一種極具代表性的焊機(jī)，在膜式壁生產(chǎn)線中占據(jù)重要位置。在過去的一段時(shí)間里我國很多設(shè)備都要依靠進(jìn)口或者是引入國外的技術(shù)，但是隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國已經(jīng)完全可以進(jìn)行自行生產(chǎn)和研制。就目前情況來看，我國自行研制的同類膜式壁焊機(jī)設(shè)備已經(jīng)走向了國際化，并且已經(jīng)得到了許多國家的認(rèn)可，從目前的實(shí)際情況來看，我國生產(chǎn)過程中常用的膜式壁焊機(jī)主要有氣體保護(hù)焊和埋弧焊兩種，特點(diǎn)各不相同，但應(yīng)用都十分廣泛。隨著我國焊機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國內(nèi)很多技術(shù)水平比較高的企業(yè)己經(jīng)生產(chǎn)出44頭的焊槍。在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用這種膜式壁埋弧焊機(jī)可以大大的提高焊機(jī)的工作效率，因?yàn)檫@種焊機(jī)技術(shù)可以同時(shí)在四個(gè)工作位進(jìn)行工作，在鍋爐壓力容器生產(chǎn)中應(yīng)用這種技術(shù)可以有效的提高鍋爐壓力容器的生產(chǎn)效率。

3.2直管接長焊機(jī)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，很多企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了自動化技術(shù)，因?yàn)槠淇梢源蟠蟮慕档推髽I(yè)的用人成本，同時(shí)可以使生產(chǎn)效率提高很多。因此自動化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域也具有了時(shí)代特征。鍋爐壓力容器所要承受的壓力越來越大，這就使得之前的膜式壁焊機(jī)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有鍋爐壓力容器的壓力數(shù)值，因此，直管接長焊機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。該焊機(jī)的優(yōu)勢是擁有較高的自動化程度，同時(shí)能夠滿足日常焊接中比較復(fù)雜的工作，即便是應(yīng)用在一些技術(shù)要求較高的焊接中也能夠保證擁有較高的焊接工藝。

直管接長焊機(jī)曾經(jīng)在武漢鍋爐廠與美國阿爾斯通展開的合作，并引進(jìn)了管子預(yù)處理線，該線主要包含了管子定長切斷、管端數(shù)控倒角機(jī)、管端內(nèi)外磨光機(jī)和管內(nèi)清理機(jī)等各式各樣的先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，并通過引入PLC自動化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。

在上述設(shè)備中管端數(shù)控倒角機(jī)尤為重要，必須要重視起來，它的作用主要表現(xiàn)在能夠在旋轉(zhuǎn)及軸向進(jìn)刀的過程中自動感知管子的規(guī)格及使用要求，從而編制出相應(yīng)的切削程序，并且通過快速、標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)質(zhì)的切割出各種坡口。而這種自動化技術(shù)與傳統(tǒng)的手動方式相比不僅僅是提高了效率，還使得坡口表面光潔度和尺寸的精度等方面都有顯著提高，從而使管子端面倒角的焊接質(zhì)量得到有效的提升。

3.3馬鞍形焊機(jī)

以上兩種焊機(jī)都是要根據(jù)鍋爐壓力容器事先設(shè)定好的參數(shù)才能進(jìn)行應(yīng)用的。而在目前的生產(chǎn)中，是要根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求，需要隨時(shí)對鍋爐壓力容器參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，所以以上兩種焊機(jī)都無法滿足現(xiàn)有的技術(shù)要求。由于新開發(fā)的鍋爐壓力容器產(chǎn)品中，會經(jīng)常出現(xiàn)一些偏交、斜交以及兩圓柱體直徑接近的相貫接頭，而現(xiàn)有的機(jī)械式馬鞍形焊機(jī)不能適應(yīng)這種空間曲線運(yùn)動，無法有效控制熔池，最終將導(dǎo)致焊接整體質(zhì)量下降。對此我國相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員對機(jī)械式馬鞍形焊機(jī)進(jìn)行了進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)化，使其能夠應(yīng)對特殊形狀、特殊功能的焊接。

（1）通過輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確的計(jì)算出物體的運(yùn)動軌跡，保證焊槍在進(jìn)行空間曲線運(yùn)動的過程中不會出現(xiàn)任何的偏差，從而來確保設(shè)備的形狀和功能具有較高的精度。

（2）馬鞍形焊機(jī)是一種多變的焊接技術(shù)，它會根據(jù)焊接接頭的形狀和焊接坡度的不同而變化，例如四軸數(shù)控馬鞍形焊機(jī)，它是通過控制主管與焊槍同步運(yùn)動，以此來實(shí)現(xiàn)焊接的部位始終保持在同一水平位置上，從而確保焊接質(zhì)量的絕對可靠。

優(yōu)化的馬鞍形焊機(jī)，不僅能夠提高直徑相接近的焊接質(zhì)量，同時(shí)也在自動化技術(shù)方面有著巨大突破，通過數(shù)學(xué)模型的建立和數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)了我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展。

4結(jié)束語

綜上所述，我國焊接自動化技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展對鍋爐壓力容器的要求越來越高，這就要求相關(guān)領(lǐng)域的工作人員和企業(yè)必須要重視起壓力容器的焊接自動化技術(shù)的創(chuàng)新與研究，以此使我國的焊機(jī)自動化技術(shù)持續(xù)向前發(fā)展，同時(shí)使我國的壓力容器焊接自動化技術(shù)走在世界前列。