摘要：在能源工业发展中，锅炉压力容器是非常重要的设备。在实际锅炉制造中，焊接工艺水平将直接对锅炉运行效果产生影响。在本文中，将就锅炉压力容器焊接自动化技术和运用进行一定的研究。
关键词：锅炉压力容器；焊接；自动化技术；运用
1 引言
在能源工业中，锅炉压力容器是基础设备类型。在实际制造中，焊接工艺是重点工艺，这即需要通过自动化技术的应用做好压力容器焊接环境的完善，以此在焊接工作中充分做好自动化技术的发挥，进而实现对锅炉压力容器焊接质量的提升。
2 自动化技术表现
在锅炉压力容器焊接工作中，对自动化技术进行引入是一种积极的处理方式。具体来说，即是在锅炉焊接操作中做好计算机技术的引入，以此对具有综合、新型特征的焊接技术进行形成，保证焊接技术在实际应用中能够体现出自动化优势。通过锅炉压力容器焊接中自动化技术的应用，则能够在实现焊接效率提升的基础上对人力投入量进行降低。近年来，在实际自动化技术应用中，通常对开环控制自动化方式进行了应用，以此保证在操作中具有自动化的特点。如锅炉压力容所处环境较为复杂、具有较好的焊接难度，也可以对闭环自动控制系统进行设计，以此保证焊接工作具有较高的可靠性。总的来说，该方式的目的，即是通过自动化技术的应用最大程度控制容器焊接质量，在保证容器焊接性能的基础上避免泄漏事故的发生。
3 主要焊接自动化技术
3.1 马鞍形焊机
在锅炉压力容器中，具有较多两个圆柱体贯通的焊接接头，如集箱短管以及汽包接管等等，具有不同的相贯方式与规格。而在新式锅炉压力容器产品开发的过程中，也出现了部分斜交、偏交的相贯接头，对于该种接头来说，通过现有马鞍形焊机的使用无法对空间曲线运动进行实现，对于环缝具有较大上下坡度，导致焊缝质量、成型差的问题也无法良好的解决。对于该种情况，即需要通过数控方式的应用进行处理。在该方式中，要先对数学模型进行建立，根据斜交角、两管直径以及偏交距方式的应用对运动轨迹进行计算，以此使焊能够做出对应的空间曲线运动。同时，通过焊枪同主管同步运动方式得以经验，保证焊接位置能够始终处于水平位置，在利于焊接工作良好开展的情况下保证质量，以此实现两直径接近接头焊接质量问题的良好解决。而根据焊缝坡度以及接头形式的不同，也可以对不同类型的马鞍形焊机进行应用：第一，五轴数控系统。在该系统中，具有一台一轴同步控制动力头以及四周马鞍形焊机，在实际焊接工作中，能够对良好的水平位置进行控制。该焊机适合应用在具有较大焊缝坡度的偏交、正交马鞍形焊机中，且分为插入以及坐骑两种不同的形式；第二，四轴数控焊机。在该系统中，包括有焊枪的水平、摆角以及升降运动，能够通过关键参数的输入进行运动控制，对马鞍形运动进行实现。在具体处理当中，也能够对焊枪的位置进行实时修正，在对焊枪手动微调的情况下对水平、升降位置进行修正。该焊机适合应用在具有较小焊缝坡度的斜交、正交马鞍形焊机接头中。
3.2 自动封底焊接工作站
在现今工作当中，对于筒体以及集箱的焊缝焊接都通过手工TIG的方式封底处理，整个过程具有较多的工序，且具有手工焊接环节，不仅具有较大的劳动强度，且难以保证处理质量。自动封底焊接工作站的出现，则能够以自动的方式进行填充以及封底处理。在该系统中，其由以下部分组成：第一，滚轮架。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该部分由四台无动力滚轮架组成，在中间具有两台滚轮架设置，具有液压升降微调功能，在实际应用中，可以根据实际需求进行单独或者两个滚轮的升降，在机箱组对中，能够对焊接区预热过程中所具有的高温环境进行良好的适应。此外，具有固定式滚轮架放置在两侧位置，具有一定的柔性，在生产中能够对工件跳动进行一定的吸收；第二，浮动式动力头。在部分对气动浮动结构进行使用，通过交流伺服电机驱动主轴，具有较高的精度以及较大的调速范围，对以往固定动力头方式进行了良好的替代，且能够从跟上对因工件轴向跳动、偏载等情况导致的回转不平稳以及轴向窜动等问题进行了解决，在弯头、TIG封底质量方面都起到了积极的效果。动力头底座在直线导轨机座上固定，能够根据需求调节卡紧力。在具体工作中，先将动力头移动到一侧，当工件完成组对、吊装后，则可以将动力头进入到工件端部位置，通过卡盘的使用对其进行卡紧处理。在焊接完成后退出动力头，以此使工件能够便利的吊离；第三，焊枪运动机构。在该机构中，其由滚珠丝杆、交流伺服电机以及直线导轨这几部分组成，具有水平x轴、回转θ轴以及升降z轴。在实际应用中，能够根据设定好的工件直径沿着工件弧面使焊枪能够进行向心等速运动，对120°TIG打底焊进行实现。同时，其也具有AVC机构，能够对工件运动误差、尺寸误差情况导致的弧长变化问题进行解决，以此保证在焊接当中具有较好的稳定性；第四，焊枪跟踪机构。该机构由滑轨以及弹性压轮组成，在实际焊接工作中，压轮即会在坡口两侧位置贴近，以此使焊枪能够始终处于坡口中心位置。
3.3 管道预制焊接工作站
在锅炉设备制造当中，具有较多的管道需要进行焊接处理，其中包括有管-弯头、管-法兰以及管-三通等等。就目前来说，在封底处理中主要以半自动焊以及TIG焊位置，无论从回转机构、控制方式还是焊接工艺角度来说，都需要进行改进处理，以此对焊接工作的效率、自动化程度以及质量进行提升。对于管道预制焊接工作站来说，其是是一种新型的设备类型，能够在同一台设备中对MAG/MIG自动封底填充进行实现，具有较好的焊接质量以及自动化程度。在实际应用当中，其所具有的特点有：第一，中空开启夹紧回转装置。在该装置中，对恒扭矩、高精度交流伺服电机进行了使用，经消隙齿轮以及低侧隙精密减速器回转处理，同时具有夹紧装置设置。在实际工作中，可以通过气动的方式打开磁盘，在吊入工件后夹紧定位处理，以此保证转子在转时具有较好的平稳性；第二，通过触摸屏、交流伺服以及PLC的应用对控制系统进行组成，能够对监控焊接规范参数、焊接程序进行预制，在实际人机对话方面具有便利的特点，且在应用当中具有较高的自动化程度；第三，快速MAG焊封底，能够对自动封底焊问题进行良好的解决。
4 结束语
在上文中，我们对锅炉压力容器焊接自动化技术和运用进行了一定的研究。在实际工作中，需要能够充分联系实际工作需求，通过自动化技术以及新系统的研发应用不断提升焊接工作水平，保证锅炉设备的高质量稳定运行。
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作者简介：孙洪斌（1985-03-13），男，汉族，籍贯：安徽，职称：助理工程师，学历：大学，研究方向：锅炉设备应用、金属材料监督、焊接
论文作者:孙洪斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：锅炉论文; 压力容器论文; 马鞍形论文; 焊枪论文; 工件论文; 封底论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第27期论文;