压力容器焊接新技术及其应用

2017-03-04梁青青海盐湖镁业有限公司青海格尔木816000

化工管理 2017年15期

梁青(青海盐湖镁业有限公司,青海格尔木 816000）

压力容器焊接新技术及其应用

梁青(青海盐湖镁业有限公司,青海格尔木 816000）

二十一世纪，经济快速发展，使得中国的化工业、冶金业等也得到了迅速的发展，这就对压力容器这一密闭设备提出了更加高的要求，既要满足工业的发展需求，还要保持压力容器自身的稳定性。焊接技术作为压力容器制造过程中的重要环节，其效果直接影响着压力容器的质量。所以伴随着科学技术的发展，各种新型的压力容器焊接技术如雨后秋笋般出现，并得到了广泛应用。本文从压力容器和焊接技术的介绍出发，详细描述了几种焊接新技术及其具体的应用。

压力容器；焊接新技术；

随着科学技术的进步、经济的发展，各种类型的压力容器广泛出现在冶金、化工等各个领域，这对压力容器的各项工作参数提出了更高的要求。虽然压力容器的生产过程包括很多的步骤，但像筒体、封头等控制环节随着信息化大多实现了数字化操作。而焊接作为压力容器制造流程中不可或缺的一步，是很重要的。它影响着压力容器的安全性、价格等。所以提升焊接技术，实现焊接技术的数字化发展是目前压力容器制造领域的当务之急。我国经过长期研究，最近在焊接技术方面取得了一定的成就，研制出了窄间隙埋弧焊焊接技术等新型技术，这些技术因独特的优势得到了广泛应用。压力容器中焊接技术的发展不仅能够大大提高工作效率，还能够保障工作人员的安全、企业的财产安全。

1 压力容器和焊接技术

压力容器，顾名思义就是能够承载一定压力的一种封闭设备。应用于冶金等行业，装放各种工业气体、液体。压力容器的生产过程很复杂，包括有验收、切割原材料，机械加工、组对，焊接、压力测验等。

焊接技术是压力容器生产的其中一环。焊接指的是利用高压、高热形式将材料永久结合在一起的一种技术。焊接包括有对压力容器的壳体、封头等多处进行焊接。焊接在普通的压力容器制作中工作量占40%左右，在厚板压力容器中工作量占一半以上。不仅如此，对焊接技术的选择要根据具体情况进行，因为这直接影响压力容器的质量。常见焊接技术包括埋弧焊、手工电弧焊和氩弧焊等。

2 焊接新技术的介绍及具体应用

2.1 窄间隙埋弧焊技术及应用

对压力容器进行焊接时，压力容器不同，采取的焊接技术是不同的。压力容器壁厚度小于100mm时可以采用U型、V型坡口焊接。在厚度超过100mm时，再使用这样的技术不仅效果无法令人满意，还会造成资源的浪费，此时，应用窄间隙埋弧焊这一新技术问题就迎刃而解了。

窄间隙埋弧焊技术在传统焊接的基础上发展而来，利用了特殊的焊丝以及保护气，还引进了先进的导入技术、焊缝跟踪技术。该技术的发展和应用受到了我国厂家的广泛重视。其优势明显，包括有焊接的速度快；节约能源，如焊丝、电能等；实际焊接时，前道工序能为接下来的工序预热，后道工序能为前一道工序进行回火，确保焊接的接头机械性能；利于实现自动化生产；降低残余应力、形变影响等等。但在应用上也有缺陷，厚壁压力容器对焊接质量要求很高，装配所需时间久；应用这一焊接技术出现问题时，修复很困难，对技术人员的要求极高等等。人们在应用中对窄间隙焊接技术的认识并不完善，认为间隙越小越好，但间隙越小，修复越难甚至无法修复，所以要正确认识这一技术。在应用窄间隙埋弧焊技术时，要做到具备可靠的双侧横向、较强的自动跟踪功能；焊道要与坡口侧壁均匀的熔合，同时保证熔入的母材金属量适当；焊道则要做到薄而宽，从而可以达到改善过热粗晶区性能的目的。

2.2 接管自动焊接技术及具体应用

接管自动焊接包括接管与筒体、接管与封头两种。

接管与筒体的自动焊接。当前传统马鞍形埋弧焊技术无法适应实际生产情况。新兴的接管马鞍形埋弧焊技术得到广泛应用。它具有高度的自动化水平，接管内径通过夹紧四连杆自动定心；焊枪的运动轨迹的主要参数是接管的直径与筒体，通过相关焊接参数建立恰当的数学模型，实现焊接自动化。此外，通过在机器上输入参数能实现多道工序的自动焊接，包括内马鞍、外马鞍和水平环焊缝的焊接。具体应用中，厚且间隙窄的坡口用超薄的大功率焊枪，窄间隙坡口用一层两道自动埋弧焊方法。

接管与封头的自动焊接，包括向心、非向心接管焊接两种形式。封头接管埋弧自动焊机有6个运动轴。自动焊接前进行设备的自动定心，再利用焊枪在接管外壁自动寻位保证焊枪旋转中心定位于接管中心线。自动定心后，焊丝端部再自动寻位记录焊缝高度方向的变化。这一技术还可以横向跟踪，使得焊丝与焊口侧壁距离一致。

2.3 激光复合焊接技术及应用

钨极填丝氩弧焊由于熔化极气体的保护无法使用纯氩气作为保护气体，使得电弧在纯氩气中难以控制并具有一定的不稳定性使得应用效率低。随着科学技术的发展，激光电弧复合热源这一新型焊接技术出现了，它可以取代钨极填丝氩弧焊，具体应用时可以在电弧的熔池中形成孔隙，其中可充满金属蒸汽，还可产生等电离子体，吸引电弧。所以激光电弧复合热源焊接中，可以采用纯氩做保护气体，此时电弧可稳定燃烧，对压力容器的焊接会产生一定的高效性，提升了焊接的质量。数字化焊接电弧和激光复合焊接技术的出现使得该技术在实际应用时飞溅少，焊接稳定且压力容器质量高，目前正慢慢地应用于各压力容器的焊接过程中。