＊曾文濤

（江西制氧機(jī)有限公司 江西 332103）

分析鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)與應(yīng)用

＊曾文濤

（江西制氧機(jī)有限公司 江西 332103）

鍋爐壓力容器在目前的工業(yè)化發(fā)展中有著重要的應(yīng)有，一方面，其是我國重要的基礎(chǔ)工業(yè)之一，另一方面，其體現(xiàn)著我國的工業(yè)化水平。近年來，在鍋爐自主水平顯著提升的情況下，我國開發(fā)了的自動化水平高、質(zhì)量較為優(yōu)異的鍋爐，而為了進(jìn)行配套使用，在壓力容器的制造方面，我國也有了顯著的突破。通過二者的結(jié)合，鍋爐壓力容器的自動化焊接水平有了顯著的提升，而本文就鍋爐壓力容器焊接自動化技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析。

鍋爐；壓力容器；焊接自動化技術(shù)

就我國現(xiàn)階段的鍋爐制造業(yè)焊接水平發(fā)展來看，一些以鍋爐為主導(dǎo)的企業(yè)，在某些方面已經(jīng)接近或者是達(dá)到了國際行業(yè)水準(zhǔn)，而從事實(shí)研究來看，企業(yè)實(shí)力的增強(qiáng)需要由先進(jìn)的技術(shù)裝備來進(jìn)行武裝，換言之就是科技是第一生產(chǎn)力，所以積極的研究鍋爐壓力容器的焊接自動化技術(shù)現(xiàn)實(shí)意義十分的顯著。

1.膜式壁焊機(jī)

在鍋爐壓力容器的自動化焊接技術(shù)當(dāng)中，膜式壁焊機(jī)有著重要的應(yīng)用。此設(shè)備是膜式壁生產(chǎn)當(dāng)中的核心設(shè)備，在這么多年的發(fā)展中已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?。就現(xiàn)階段的分析來看，膜式壁焊機(jī)形成了氣體保護(hù)焊接和埋弧焊接兩種膜式壁焊機(jī)系列，而在兩種系列的應(yīng)用下，分別形成的不同的模式。就現(xiàn)階段的模式壁焊機(jī)具體應(yīng)用來看，出于設(shè)備生產(chǎn)能力提高的需要，我國的膜式壁氣體保護(hù)焊機(jī)的焊槍可以多達(dá)20頭，而膜式壁埋弧焊機(jī)的焊槍也可以達(dá)到12個。因?yàn)楹笜屧趯?shí)際應(yīng)用中具有比較強(qiáng)的靈活性，所以相比于機(jī)床式的焊槍，此種焊槍在焊接效果方面更加的明顯。雖然說膜式壁焊機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢相對較為明顯，但是和國外相比，還存在一定的差距，而且其應(yīng)用也多是人為操作來完成的，所以自動化水平相對不高?；诎l(fā)展的需要，模式壁焊機(jī)要想在自動化焊接中有更大范圍的應(yīng)用，需要加深對其的研究。

2.直管接長焊機(jī)

在自動化程度不斷提高的過程中，出于對鍋爐壓力容器焊接質(zhì)量的保證，對管子的預(yù)處理便有了全新的要求。就目前的分析來看，自動化生產(chǎn)的出現(xiàn)需要利用整線的PLC進(jìn)行控制。在整個控制過程中，處于關(guān)鍵性位置的是管端數(shù)控倒角機(jī)，其能夠在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和軸向走刀的過程中，徑向自動進(jìn)刀也可以完成。而且在要求的基礎(chǔ)上，切削的程序、速度以及優(yōu)質(zhì)性等都可以進(jìn)行編制，因?yàn)榫幹频募訌?qiáng)，所以整個焊接的自動化程度有了明顯的提高。就最終的實(shí)際焊接效果來看，利用直管接長焊機(jī)后，不僅坡口表面的光潔度較高，其尺寸的重復(fù)精度也較好，所以說利用此種焊機(jī)完成的自動化焊接，綜合效果比較好。

3.馬鞍形焊機(jī)

馬鞍形焊機(jī)在鍋爐壓力容器焊接自動化的發(fā)展中也有著重要的應(yīng)用，而從具體的應(yīng)用效果分析來看，此種焊機(jī)會出現(xiàn)熔池不可控、焊縫成型差以及整體質(zhì)量較差的局面，所以為了要解決此問題，需要進(jìn)行進(jìn)行兩方面問題的解決：第一是建立完善的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)輸入的參數(shù)對運(yùn)動的軌跡進(jìn)行計算，通過這樣的計算可以明確運(yùn)動軌跡并促使焊槍做相應(yīng)軌跡的空間曲線運(yùn)動，這樣，焊槍的運(yùn)動準(zhǔn)確性得到提升。第二是在主管和焊槍同步運(yùn)動進(jìn)行的同時，保證焊接部位的水平位置，這樣，焊接的質(zhì)量可以全面的提升。在解決了這兩方面的基本問題之后，根據(jù)不同的接頭形式和焊縫的坡度要求，可以選擇不同的數(shù)控馬鞍形焊機(jī)，這樣，此種焊機(jī)的利用效果會明顯的提升。而就目前的具體利用來看，四軸數(shù)控馬鞍形焊機(jī)的效果相對較好。

4.集箱環(huán)縫TIG自動封底焊接工作站

集箱環(huán)縫TIG自動封底焊接工作站對于鍋爐壓力容器的自動化焊接而言也有著重要的應(yīng)用。就目前的此種工作站工作而言，表現(xiàn)出了五個方面的突出特點(diǎn)：第一是在進(jìn)行焊口的組裝對位后，不需要進(jìn)行點(diǎn)焊，采用冷絲TIG焊工藝便可以使兩側(cè)的工作相連在一起。第二是在焊槍不動的情況下，工件可以持續(xù)性的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而保持焊接的完整性。第三是利用熱絲TIG焊，可以繼續(xù)填充焊的進(jìn)行，這樣可以保證一定的焊縫側(cè)壁熔合性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)焊接效果的提升。第四是此種工作站采用浮動式的動力頭，而這種動力頭可以很好的適用工件的軸向跳動，所以其回轉(zhuǎn)速度會保持在平穩(wěn)的狀態(tài)下。第五是此工作站采用PLC、四軸運(yùn)動卡，所以其具備非常高的自動化水平。

5.集箱短管接頭自動埋弧焊機(jī)

集箱短管接頭焊機(jī)在鍋爐壓力容器的自動化利用中也較為普遍。就具體的使用分析來看，此類街頭焊機(jī)主要包括了短管接頭角焊縫自動埋弧焊機(jī)和內(nèi)孔TIG封底焊機(jī)兩種。從結(jié)構(gòu)組成來看，此設(shè)備主要有四個主要的部分組成，分別是埋弧焊接、懸掛式焊接接頭、可移動小車和氣動式平衡吊。就結(jié)構(gòu)的具體分析來看，懸掛機(jī)構(gòu)上往往還存在著隨動機(jī)構(gòu)，這樣的機(jī)構(gòu)攜帶使得焊接工作的質(zhì)量更加的有保障，因?yàn)榧词故窃诤附拥倪^程中出現(xiàn)了集箱的形變，也可以利用隨動機(jī)構(gòu)機(jī)頭的芯軸在管內(nèi)進(jìn)行插入，從而達(dá)到定心的效果。在待焊的集箱工位上，按照間距進(jìn)行若干臺接頭的同時擺放，并利用這些接頭進(jìn)行焊接，這樣，焊接周期可以有效的縮短。

6.窄間隙埋弧焊機(jī)

窄間隙埋弧焊機(jī)在鍋爐壓力容器的自動化焊接當(dāng)中同樣有著重要的應(yīng)用。從具體的分析來看，此種焊機(jī)的使用需要明確三部分的內(nèi)容：第一是激光跟蹤。這是一種使用到的高新技術(shù)，主要是利用激光攝像頭對圖像進(jìn)行判別，然后對焊縫進(jìn)行跟蹤，從而達(dá)到自動化焊接的目的。目前，激光跟蹤在較多的自動化焊接技術(shù)當(dāng)中都有了利用。第二是窄間隙焊槍。此種焊槍是窄間隙埋弧焊機(jī)應(yīng)用中需要重點(diǎn)使用的焊機(jī)，目前有擺動和可靠導(dǎo)電兩種基本的功能。第三是控制系統(tǒng)。窄間隙埋弧焊機(jī)的控制系統(tǒng)也是需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容，而從目前的分析來看，此控制系統(tǒng)采用的是PLC、觸摸屏和AC交流伺服共同組成的控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)可以進(jìn)行人機(jī)對話，所以操作十分的方便，對于焊接的準(zhǔn)確性把握也十分的突出。

7.管道預(yù)制焊接工作站

管道預(yù)制焊接工作站在鍋爐壓力容器的自動化焊接當(dāng)中也有應(yīng)用，而就此種應(yīng)用來看，其表現(xiàn)出了三個方面的突出特點(diǎn)：第一是利用了中空開啟式夾緊回轉(zhuǎn)的裝置。第二是利用此焊接工作站快速的實(shí)現(xiàn)了MAG焊封底技術(shù)，由此解決了自動高效的自動封底含焊。第三是由觸摸屏、交流伺服以及PLC組成的控制系統(tǒng)可以對焊接的參數(shù)規(guī)范以及焊接程序等進(jìn)行預(yù)制，因?yàn)槿藱C(jī)對話存在著較大的便利性，所以整個焊接工作的自動化程度比較高。

結(jié)束語

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(jìn)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(jìn)技術(shù)進(jìn)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?；诖耍疚木臀覈I(yè)生產(chǎn)中利用到的鍋爐壓力容器自動化技術(shù)進(jìn)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(jìn)自動化技術(shù)的整體性提升。

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[5]白曉琳,王文濤．壓力容器焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J]．世界有色金屬,2016,22:171+173．

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(責(zé)任編輯 李鵬波)

Analysis of the Automatic Welding Technology and the Application of Boiler Pressure Vessel

Zeng Wentao
（Jiangxi Oxygen Generator co., ltd., Jiangxi, 332103）

Boiler pressure vessel has important application in development process of current industrialization and on one hand, it is one important basic industry in China, on the other hand, it re fl ects China’s industrialization level. Recently, under the situation that the boiler’s automatic level has got obvious promotion, China has developed the boiler with high automatic level and excellent quality, besides, in order to complete the compound use, China also has got obvious breakthrough in the aspect of pressure vessel. Through the combination of the two, the automatic welding technology of boiler pressure vessel has got obvious promotion and in this paper, it has taken comprehensive analysis of the automatic welding technology and application of boiler pressure vessel.

boiler；pressure vessel；automatic welding technology

T

A

曾文濤（1985～），男，江西制氧機(jī)有限公司；研究方向：壓力容器焊接。