焊接自動化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用

李虓(撫順石化工程建設(shè)有限公司，遼寧 撫順 113001)

焊接自動化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用

李虓(撫順石化工程建設(shè)有限公司，遼寧 撫順 113001)

焊接自動化技術(shù)應(yīng)用于壓力容器制造中能夠促進(jìn)壓力容器焊接的效率和質(zhì)量的提升，讓焊接更為快捷、精準(zhǔn)。同時也可有效降低人員的勞動量和參與度，提高了生產(chǎn)的安全性。

焊接自動化;壓力容器;應(yīng)用

焊接是壓力容器制造過程中非常重要的工序之一，其使用的好壞能直接影響到產(chǎn)品的安全。隨著我國社會發(fā)展和科技的進(jìn)步，其應(yīng)用技術(shù)逐漸得到深層的開發(fā)和利用，并在實際應(yīng)用中發(fā)揮越來越多的實際效用。本文就焊接自動化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用展開論述，發(fā)表個人觀點(diǎn)，以示參考。

1 軟件方面

1.1 焊接跟蹤技術(shù)

焊縫對實現(xiàn)壓力容器生產(chǎn)過程的焊接自動化具有深遠(yuǎn)的意義影響，它是焊接自動化控制系統(tǒng)的不可忽視的環(huán)節(jié)。目前焊縫跟蹤系統(tǒng)主要以接觸式和非接觸式兩種類型為主，接觸靠模式跟蹤系統(tǒng)是通過橫縱向跟蹤和微調(diào)系統(tǒng)，讓導(dǎo)電嘴和焊縫間保持一定的穩(wěn)定距離，從而實現(xiàn)環(huán)縫焊接自動化。非接觸式跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用到埋弧焊機(jī)上可以進(jìn)行對焊縫坡口檢測的焊縫跟蹤，從而讓其實現(xiàn)自動化水平。隨著計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展和新型傳感方式的研究，焊縫跟蹤技術(shù)在壓力容器行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，對提升壓力容器焊接過程的自動化和智能化的發(fā)揮重要的推動作用。

1.2 堆焊技術(shù)

堆焊具有很強(qiáng)的恢復(fù)性能，借助相應(yīng)的合金材料通過熱源手段熔覆于母材的表面，讓使零件恢復(fù)原有形狀。在壓力容器制造中，常用到的堆焊技術(shù)有焊條電弧焊堆焊、自動鎢極氬弧堆焊、實芯焊絲、帶極電渣堆焊以及高級帶極堆焊等。具體實際選用哪種方式主要依據(jù)技術(shù)要求、使用環(huán)境、以及壓力容器基體材料等來決定。通常情況下，壓力容器會因為腐蝕性介質(zhì)的侵入出現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的變化，變薄或變厚。這就會引發(fā)其機(jī)械性能的降低，導(dǎo)致壓力容器承載能力不足而發(fā)生破壞。針對此情況，我們一般都通過帶極堆焊技術(shù)進(jìn)行處理。

1.3 其他技術(shù)

TIG技術(shù)能對熔深體積和形狀進(jìn)行精確的控制，實現(xiàn)壓力容器的全位置焊接，在對焊縫密封性能和力學(xué)性能要求高的壓力容器的有較高的應(yīng)用。激光自動焊接技術(shù)幾乎可以焊機(jī)所有的金屬，主要是因為其具有極高的能量密度和HAZ極小的特點(diǎn)。但由于價格昂貴且設(shè)備笨重，在壓力容器的使用前景不大。

2 硬件方面

2.1 焊機(jī)機(jī)器人

焊接機(jī)器人是新興起的焊接自動化設(shè)備，有著非常高的效率和質(zhì)量保證。作為典型的程序控制柔性焊接系統(tǒng)，具有效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢，因而在壓力容器焊接領(lǐng)域得到一致好評，受到越來越多的關(guān)注和重視。目前，焊接機(jī)器人應(yīng)用最多就是柔性焊接機(jī)器人，隨著其制造成本的不斷降低，已經(jīng)成為我國焊接設(shè)備的微機(jī)自動化控制技能的一個發(fā)展方向，推動我國自動化焊接技術(shù)進(jìn)入新的紀(jì)元。相信隨著我國人工智能技術(shù)的發(fā)展，將來會有更多地先進(jìn)焊接自動化技術(shù)會被發(fā)開出來。

2.2 直管接長焊機(jī)

直管接長焊機(jī)對于壓力容器當(dāng)中管子的預(yù)處理工作有較大的作用發(fā)揮，一經(jīng)投入便得到迅速的推廣應(yīng)用。在對管子進(jìn)行預(yù)處理的過程當(dāng)中，利用PLG自動化控制技術(shù)實現(xiàn)了壓力容器制造的自動化焊接。此外，它還能夠在整個工作面中進(jìn)行重復(fù)的工作，并與預(yù)處理生產(chǎn)線形成一個統(tǒng)一的整體，以此確保壓力容器管子在整個生產(chǎn)過程中的焊接質(zhì)量。在這一過程中，管端數(shù)控倒角機(jī)發(fā)揮著重要的作用，它能夠使用旋轉(zhuǎn)以及軸向進(jìn)刀的方式，根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)要求，快速、精準(zhǔn)的切出各種類型的坡口，借此提高自動化的水平。

2.3 馬鞍形焊機(jī)

馬鞍形空間曲線自動焊接設(shè)備主要包括送絲機(jī)、焊機(jī)、高性能PLC控制器、SSCNETIII總線位置控制模塊、人機(jī)界面、自動焊接機(jī)架等單元，主要用于大直徑接管與筒體兩柱面正交或偏交馬鞍形焊縫的焊接。其中PLC控制單元負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)的運(yùn)算、參數(shù)處理，并向外圍模塊發(fā)出動作命令，是系統(tǒng)核心。隨著新型壓力容器的研發(fā)，原有的馬鞍形焊機(jī)已經(jīng)不能滿足偏交、斜交、兩圓柱體直徑相近的相貫接頭的新型壓力容器的制造需求?；诖饲闆r，國內(nèi)壓力容器制造企業(yè)紛紛開始將計算機(jī)數(shù)控技術(shù)與馬鞍形焊機(jī)制造生產(chǎn)實現(xiàn)有利結(jié)合，構(gòu)建科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，讓馬鞍形焊機(jī)的自動化水平得到了極大的提升，使焊槍在運(yùn)動中按照設(shè)定的軌跡運(yùn)動。讓主管以及焊槍在焊槍運(yùn)動的過程當(dāng)中處于同步運(yùn)動的狀態(tài)，借此保證馬鞍形焊機(jī)焊槍所焊接的部分能夠保持在水平的位置，進(jìn)而達(dá)到提升整體焊接質(zhì)量的目的。

2.4 逆變焊機(jī)

逆變焊機(jī)是我國目前公認(rèn)的最先進(jìn)的自動化焊機(jī)，它可以適用于各種不同的焊接方法和壓力容器的各位置焊接，具有優(yōu)良的焊接性能和電氣性能。最新研究的逆變焊機(jī)應(yīng)用高頻PWM開關(guān)和微電子技術(shù)，獲得不錯應(yīng)用。

3 結(jié)語

焊接自動化技術(shù)廣泛運(yùn)用于壓力容器制造中已經(jīng)是潮流趨勢，并為壓力容器制造做出了重要的貢獻(xiàn)。但相比國外來說，我國對壓力器行業(yè)的自動化焊接推廣與應(yīng)用還有一定的差距。企業(yè)應(yīng)加大這方面的科研投入力度，不斷完善、改進(jìn)、創(chuàng)新焊接自動化技術(shù)，增強(qiáng)焊機(jī)自動化技術(shù)的穩(wěn)定性和科技含量，確保壓力容器制造實現(xiàn)又好又快發(fā)展。

[1]馮熔.焊接自動化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用.《華東科技:學(xué)術(shù)版》,2016(3):300-300.

[2]李常閣.張宗裕.焊接自動化技術(shù)在壓力容器制造中的現(xiàn)狀與發(fā)展.《城市建設(shè)理論研究:電子版》.2014(34).

李虓（1982-）男，籍貫：河北省衡水市，助理工程師，大專學(xué)歷，研究方向：壓力容器制造