摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的进步。焊接技术自动化程度已成为衡量工业发展水平的重要指标之一。通过采取具备自动控制、调节、检测、加工的设备进行焊接，可进一步提升焊接产品质量、焊接效率。同时，自动化焊接可降低人力成本及人力劳动负荷，让生产流程得到优化。现代焊接自动化技术由微机波控焊接逐渐演变而来，通过将智能化焊接设备、柔性工作站等进行组合，再经过集成制造系统。
关键词：锅炉压力容器焊接；自动化技术；运用
引言
伴随社会经济的发展， 压力容器产品所适用的领域更加广泛， 包括电力企业、化工企业、医药企业等。压力容器产品质量好坏直接关乎各个领域的发展， 提高压力容器的焊接质量对与之相关行业的发展存在密切的关联。自动化技术在压力容器焊接操作中的应用能够提高其操作质量和应用效率， 为此， 文章在阐述压力容器自动化焊接设备软硬件发展现状的基础上， 具体分析压力容器焊接自动化技术的应用。
1 传统制造工艺分析
1.1 材料切割工艺
在传统材料切割过程中，主要以火焰切割机的应用为主，促使刨边机在不锈钢筒体钢板之中进行下料操作，并利用手工形式完成碳钢筒体的开孔切割，并利用手工等离子切割方式将不锈钢筒体切割开来，并利用数控火焰将外围保温支撑圈以及鞍座等零件做好下料工作。为了强化施工效果，传统施工工艺还实现了筒体的有效组对，将千斤顶、多功能卡具等传统工具的作用发挥出来，最终实现人工组对。
1.2 焊接工艺
传统焊接工艺主要以DN1000以上的筒体外环缝修补为主，而在内环缝处理上，主要以埋弧自动焊接方式为主，提升焊接工作的全面性。在遇到直径小或焊接工艺较为复杂的结构时，可以借助于传统焊接方式，对鞍座、裙座等部件进行焊接，尤其是在接管和法兰组焊接上，管嘴的焊接过程几乎都要采用传统焊接方式。
2 锅炉压力容器常见焊接问题
2.1外部缺陷
在进行锅炉压力容器焊接作业时，受外部因素干扰，存在很大可能会形成表面缺陷，包括焊缝尺寸缺陷、咬边、焊瘤、焊缝余高过大、弧坑以及飞溅等。造成各种缺陷的原因不同，其中焊缝尺寸缺陷即设备焊接电流下、焊速快、焊弧长等因素造成金属熔化形成熔池较小，并且保护时间较短，钢水流动不顺畅，造成焊缝宽度过小。咬边则是因为电弧热量过大，再加上角度不当以及焊条运速过快等，造成焊缝边缘被电弧熔化后未得到熔敷金属补充留下缺口。焊瘤是因为焊接电流过大，金属快速熔化后流动到加热不足的母材上形成焊瘤。另外，很多情况下因为焊接人员技能水平较低，或者质量控制意识不足，造成焊接过程中应力过于集中，压力容器过早受损，角焊缝单边或下陷过大，形成焊缝间隙不均匀、坡口不规则等问题。
2.2内部缺陷
内部缺陷对于压力容器焊接质量产生的影响更大，出现安全事故的可能性也更大，必须要通过专业无损检测技术，确定缺陷存在的位置，并对其进行定性、定量分析。对内部缺陷产生的问题进行分析，需要从多个方面进行，常见的如坡口清理不干净、焊材未烘干、焊缝坡口不合理等，根据夹渣、气孔、未熔合等缺陷表现形式来分析判断。其中，夹渣缺陷主要是因为未对焊件进行有效清理，残留有锈渣、油污等，或者是焊接电流过小、金属熔池温度低、运条速度快等，导致液态金属与熔渣无法有效分开，并在熔渣未浮出前熔池就已经开始凝固。对于气孔缺陷的发生原因进行分析，除了熔池冷却速度快、焊件未清理外，为对焊条烘干处理，再加上作业环境湿度较大，也会产生气孔，为焊缝内最为常见的缺陷，同时也是产生焊后裂纹产生的主要原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 优化措施
3.1马鞍形焊机
锅炉设备中的接管、下降管等两圆柱体相贯的焊接接头相贯方式各不相同、规格各异，因而具有更高的焊机灵活性要求，马鞍形焊机能够使上述问题获得有效解决，因而在企业生产中的应用范围不断变广。当前，马鞍形焊机得到了众多大型锅炉生产企业的青睐和应用，使圆柱体相贯的焊接接头焊接效率和焊接质量获得了有效提高并进一步推动了企业综合经济效益的不断增长。近年来，随着压力容器以及锅炉的不断生产和发展，两圆柱体直径接近、斜交或者偏交的相贯接头不断出现，为了使马鞍形焊机满足上述情况，计算机技术被应用于改造和升级马鞍形焊机以便使数控技术成功应用于马鞍形焊机中，主要措施包括以下几个方面：推动数学模型的建立并进行相关参数设定，根据实际焊接需要进行焊头运动轨迹计算，确保焊枪可按照既定轨道运动；确保焊枪与主管同步运动，能够使焊接质量获得保证。通过应用数控技术，马鞍形焊机的自动化程度获得了明显提高，同时也推动了各种不同形式马鞍形焊机的生产，如能够进行摆角、回转运动并能够急性相应参数建立且可对焊头运动轨迹进行灵活控制的四轴数控马鞍形焊机。
3.2直管接长焊机
部分大型锅炉为了使热量获得有效输出，通常会应用管线作为输出通道，焊接技术好坏会对焊接质量的高低产生非常重要的影响。越来越多的自动化技术被应用到锅炉压力容器中，为了使焊接质量获得有效提高，对锅炉压力容器中的管子预处理的效果要求不断提高，直管接长焊机得到了越来越多生产厂家的应用。管子预处理线主要包括管内清理机、管端内外磨光机、管端数控倒角机以及管子定长切断等先进装置和设备，由于PLC自动化控制技术获得了应用，自动化生产最终得以实现。管端数控倒角机具有非常重要的作用，该设备能够通过利用轴向以及旋转进刀并根据具体要求和管子的规格进行相应切削程序的编制，从而保证各切割坡口的质量，具有标准、快速的优点。相较于传统手动作业，这一切削技术能够取得更高的重复精度、更高的坡口表明光洁度和更高的自动化程度，能够使焊接质量获得有效保证。此外，直管接长焊机能够在作业面上重复工作可以与预处理线进行融合，完成切割后，还可自动进行焊接，从而保证焊接作业过程的完整性，能够使整个过程中管子的焊接质量获得有。
3.3气体保护电弧焊
气体保护电弧焊在国内焊接方式中处重要地位，传统的气体保护电气焊在实际操作中的体验较差，经过技术不断改良，不光是锅炉压力容器行业，在很多制造业领域都已被广泛应用。气体保护电弧焊与手工焊接方式相比成本低，可以节约将近一半。同时它在操作过程中不仅仅穿透力强、熔深也较大、焊丝具有较高的融化率，生产效率能够提升1到3倍，与手工焊接形成鲜明对比。另外它的适应性比较强，焊丝的利用率更高，具有更多的应用优势。
3.4弯管内壁堆焊接技术
随着社会科技的发展， 设备的焊接操作体现出复杂性、多变性的特点， 压力容器在使用一段时间后， 接管的内壁会出现腐蚀的现象。为了保证设备焊接的有效应用需要相关人员做好焊接防腐蚀工作， 在弯管内壁焊接操作的时候要将弯管分成三个阶段进行。30度弯管内推焊接操作主要是利用焊接机来对轴身进行协调操作， 之后在数学模型的设计下来实现工件的均匀运动， 保持一定的焊接速度。90度弯管内壁堆焊行弯管母线纵向自动化堆焊操作， 应用二维变位机的旋转来实现各个焊道的有效焊接。
结语
随着我国社会经济的不断发展，在工业生产过程中对锅炉压力容器的需求日益增多，如果锅炉压力容器的性能存在很大缺陷，势必会影响锅炉压力容器企业的发展，所以工业企业对锅炉压力容器性能的要求越来越高。不但要求锅炉压力容器非常好的抗压能力，而还需要其具有非常好的导热性能，这就对锅炉压力容器的焊接提出了更高的要求。
参考文献:
[1] 程峰.锅炉压力容器焊接自动化技术和应用[J].电焊机，2010.
[2] 宋敏霞，胡贤飞.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].科技创新导报，2010.
论文作者:王可欢,王正石
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/8
标签：压力容器论文; 马鞍形论文; 锅炉论文; 缺陷论文; 焊机论文; 质量论文; 熔池论文; 《防护工程》2019年第2期论文;