壓力容器焊接自動化技術分析

胡小龍

摘要：隨著我國裝備制造業的發展，對下游產業和產品的拉動作用逐漸增強，而基于我國工業裝備升級的背景條件，金屬壓力容器在多個重要領域的應用被列入國家重點發展的目標，因此壓力容器的發展具有非常大的市場前景。而壓力容器在制造的過程中涉及到焊接，因此壓力容器的焊接質量直接決定其可靠性。本文將針對壓力容器的自動焊接技術進行相關分析，對掌握相關設備的性能及應用性有一定幫助。

關鍵詞：壓力容器;自動化;焊接

0引言

在對壓力容器進行加工時，焊接是非常關鍵的一步，直接影響壓力容器的使用壽命與使用質量。相較于傳統的焊接技術，焊接自動化技術的發展，不但能夠明顯改善壓力容器的焊接質量，在具體操作過程中也更加的靈活方便，能夠顯著提高焊接工作的效率，實用比較強，在壓力容器焊接中應用較廣。

1壓力容器焊接自動化技術的優點

1.1自動化程度高

焊接自動化技術最突出的優勢就是自動化程度高，而且采用焊接自動化技術對壓力容器進行焊接時，不僅能夠降低工人使用成本，還能夠保證壓力容器的焊接效率。不過在對壓力容器進行焊接時，有以下操作流程需要注意：（1）對壓力容器的結構特征進行分析，從而確定合適正確的自動化焊接參數;（2）在計算機中將相應的焊接參數準確的輸入，之后開始進行焊接工作，能夠確保壓力容器的焊接工作更加的規范;（3）壓力容器在焊接完成后要進行相關檢查，如果存在焊接不到位的地方，需要進行補焊。除上述要注意的內容之外，焊接人員也有需要注意地方，比如：（1）焊接工作要和焊接自動化技術操作流程一直，如果發現問題應該及時的進行處理;（2）焊接人員應該不斷對壓力容器焊接自動化的流程進行優化，對不同的焊接參數進行比較，確定最合適的焊接參數。

1.2應用范圍更廣

根據相關數據顯示，焊接自動化技術已經處于壓力容器生產制造過程中的核心地位，其中逆變自動化焊接技術應用的范圍最廣。在焊接條件比較惡劣的情況下，逆變焊接不需要過高的工作電壓，同時能夠保證其電氣性能，因此仍能確保壓力容器的焊接質量。

1.3精度更高

在對壓力容器使用焊接自動化技術時，應該充分的利用軟件技術，從而確保壓力容器的焊接精度。而通過采用跟蹤焊接技術則能夠保證壓力容器的焊接質量，使得壓力容器的使用壽命延長，并且能夠明顯改善焊接的精度。

2壓力容器中焊接自動化技術的應用

2.1軟件技術

2.1.1焊接跟蹤技術

焊縫的質量是焊接質量的直接體現，對整體焊接效果有直接的影響。壓力容器在焊接時會采用焊接跟蹤技術，其中的焊接跟蹤系統主要分為接觸式與非接觸式。接觸式跟蹤系統主要是利用微調系統與橫縱向跟蹤，使得焊縫與導電嘴之間能夠維持一定的穩定距離，進而實現對環縫的自動化焊接。非接觸式跟蹤系統主要是在埋弧焊機上使用，能夠對焊縫坡口進行檢測，進而實現自動化。

2.1.2堆焊技術

堆焊技術對零件的恢復效果較好，通過利用熱源能夠將選用的材料熔化并覆蓋在零件的表面，從而令零件恢復原狀。壓力容器在加工制造過程中，經常使用的堆焊技術主要由焊條電弧焊堆焊、高級帶極堆焊以及自動無極氬弧堆焊等。根據壓力容器的基體材料以及應用環境等條件確定使用何種堆焊方式。一般情況下，壓力容易會由于一些腐蝕性介質的侵入導致組織結構變厚或者變薄，使得壓力容器相關性能下降，進而導致承載能力不夠為發生破壞。這對這種情況通常都是使用帶極堆焊技術進行解決。

2.1.3其他技術

TIG技術能夠精確控制熔深的形狀和體積，能夠完成壓力容器的全位置焊機工作，如果壓力容器對焊縫力學性能以及密封性能要求較高，常采用TIG技術。

激光自動焊接技術能夠對絕大多數的金屬進行焊接，焊接時能夠產生極高的能量，同時熱影響區域極小，不過設備比較笨重而且造價較高，在壓力容器中應用較少。

2.2硬件技術

2.2.1焊接機器人

焊接機器人屬于剛興起的焊接自動化設備，效率高，焊接質量有保障，在壓力容器焊接領域受到了廣泛好評?，F在柔性焊接機器人引用最廣，隨著技術的不斷成熟，制造的成本也在逐漸的下降，是我國未來發展的重要對象，從而促進我國的焊接技術邁上新臺階。

2.2直管接長焊機

直管接長焊機主要負責對壓力容器中的管子進行預處理，并且推廣應用的速度非?？?。在對管子進行預處理時，采用PLG自動控制技術，從而實現壓力容器焊接過程自動化。而且直管接長焊機還可以在整個工作面中進行重復工作，能夠與預處理生產線構成一個完整的系統，從而使管子在壓力容器生產過程中的焊接質量能夠達到要求。在焊接時還應用到了管端數控倒角機，其通過采用軸線以及周向的進刀方式，結合相關數據，能夠快速、準確的完成不同類型的坡口切割，從而進一步提高自動化水平。

2.3馬鞍形焊機

馬鞍形焊機集合了各種先進的控制技術，主要負責一些焊縫呈馬鞍型的部分焊接。焊機中的PLC控制單元是整個焊機中最關鍵的部件，主要完成數據的運算、參數處理的工作，同時還需要向外圍模塊發出相關的動作命令。隨著壓力容器的形狀越來越復雜，傳統的馬鞍形焊機在具體使用時對有些情況難以解決。為了解決這個問題，相關制造商在馬鞍形焊機的制造中加入計算機數控技術，搭建數學模型，通過技術的結合促進了馬鞍形焊機的自動化技術的進一步發展，令焊機的焊槍能夠按照預定的軌跡進行運動。使得主管和焊槍能夠保持同步運動，從而確保焊槍所焊接的部分能維持在水平位置，從而使焊接質量達到要求。

2.4逆變焊機

我國目前技術最先進的焊機是逆變焊機，其能夠采用不同的方法對壓力容器的各個位置進行焊接，相關性能優良。而最新研究的逆變焊機采用了高頻脈寬調制開關和微電子技術，在實際使用中獲得不錯的效果。

3總結

隨著我國裝備制造業的發展，壓力容器將會越來越重要，因此必須不斷探索焊接自動化技術，將當前的技術與計算機技術、電子信息技術相結合，對當前的焊接方法以及焊接設備進行進一步研究，促進焊接自動化技術的升級，保證壓力容器的焊接質量。

參考文獻

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