分析锅炉压力容器焊接自动化技术与应用

＊曾文涛

（江西制氧机有限公司 江西 332103）

分析锅炉压力容器焊接自动化技术与应用

＊曾文涛

（江西制氧机有限公司 江西 332103）

锅炉压力容器在目前的工业化发展中有着重要的应有，一方面，其是我国重要的基础工业之一，另一方面，其体现着我国的工业化水平。近年来，在锅炉自主水平显著提升的情况下，我国开发了的自动化水平高、质量较为优异的锅炉，而为了进行配套使用，在压力容器的制造方面，我国也有了显著的突破。通过二者的结合，锅炉压力容器的自动化焊接水平有了显著的提升，而本文就锅炉压力容器焊接自动化技术和应用进行了全面的分析。

锅炉；压力容器；焊接自动化技术

就我国现阶段的锅炉制造业焊接水平发展来看，一些以锅炉为主导的企业，在某些方面已经接近或者是达到了国际行业水准，而从事实研究来看，企业实力的增强需要由先进的技术装备来进行武装，换言之就是科技是第一生产力，所以积极的研究锅炉压力容器的焊接自动化技术现实意义十分的显著。

1.膜式壁焊机

在锅炉压力容器的自动化焊接技术当中，膜式壁焊机有着重要的应用。此设备是膜式壁生产当中的核心设备，在这么多年的发展中已经相当的成熟。就现阶段的分析来看，膜式壁焊机形成了气体保护焊接和埋弧焊接两种膜式壁焊机系列，而在两种系列的应用下，分别形成的不同的模式。就现阶段的模式壁焊机具体应用来看，出于设备生产能力提高的需要，我国的膜式壁气体保护焊机的焊枪可以多达20头，而膜式壁埋弧焊机的焊枪也可以达到12个。因为焊枪在实际应用中具有比较强的灵活性，所以相比于机床式的焊枪，此种焊枪在焊接效果方面更加的明显。虽然说膜式壁焊机的应用优势相对较为明显，但是和国外相比，还存在一定的差距，而且其应用也多是人为操作来完成的，所以自动化水平相对不高。基于发展的需要，模式壁焊机要想在自动化焊接中有更大范围的应用，需要加深对其的研究。

2.直管接长焊机

在自动化程度不断提高的过程中，出于对锅炉压力容器焊接质量的保证，对管子的预处理便有了全新的要求。就目前的分析来看，自动化生产的出现需要利用整线的PLC进行控制。在整个控制过程中，处于关键性位置的是管端数控倒角机，其能够在进行旋转和轴向走刀的过程中，径向自动进刀也可以完成。而且在要求的基础上，切削的程序、速度以及优质性等都可以进行编制，因为编制的加强，所以整个焊接的自动化程度有了明显的提高。就最终的实际焊接效果来看，利用直管接长焊机后，不仅坡口表面的光洁度较高，其尺寸的重复精度也较好，所以说利用此种焊机完成的自动化焊接，综合效果比较好。

3.马鞍形焊机

马鞍形焊机在锅炉压力容器焊接自动化的发展中也有着重要的应用，而从具体的应用效果分析来看，此种焊机会出现熔池不可控、焊缝成型差以及整体质量较差的局面，所以为了要解决此问题，需要进行进行两方面问题的解决：第一是建立完善的数学模型，然后根据输入的参数对运动的轨迹进行计算，通过这样的计算可以明确运动轨迹并促使焊枪做相应轨迹的空间曲线运动，这样，焊枪的运动准确性得到提升。第二是在主管和焊枪同步运动进行的同时，保证焊接部位的水平位置，这样，焊接的质量可以全面的提升。在解决了这两方面的基本问题之后，根据不同的接头形式和焊缝的坡度要求，可以选择不同的数控马鞍形焊机，这样，此种焊机的利用效果会明显的提升。而就目前的具体利用来看，四轴数控马鞍形焊机的效果相对较好。

4.集箱环缝TIG自动封底焊接工作站

集箱环缝TIG自动封底焊接工作站对于锅炉压力容器的自动化焊接而言也有着重要的应用。就目前的此种工作站工作而言，表现出了五个方面的突出特点：第一是在进行焊口的组装对位后，不需要进行点焊，采用冷丝TIG焊工艺便可以使两侧的工作相连在一起。第二是在焊枪不动的情况下，工件可以持续性的转动，进而保持焊接的完整性。第三是利用热丝TIG焊，可以继续填充焊的进行，这样可以保证一定的焊缝侧壁熔合性，进而实现焊接效果的提升。第四是此种工作站采用浮动式的动力头，而这种动力头可以很好的适用工件的轴向跳动，所以其回转速度会保持在平稳的状态下。第五是此工作站采用PLC、四轴运动卡，所以其具备非常高的自动化水平。

5.集箱短管接头自动埋弧焊机

集箱短管接头焊机在锅炉压力容器的自动化利用中也较为普遍。就具体的使用分析来看，此类街头焊机主要包括了短管接头角焊缝自动埋弧焊机和内孔TIG封底焊机两种。从结构组成来看，此设备主要有四个主要的部分组成，分别是埋弧焊接、悬挂式焊接接头、可移动小车和气动式平衡吊。就结构的具体分析来看，悬挂机构上往往还存在着随动机构，这样的机构携带使得焊接工作的质量更加的有保障，因为即使是在焊接的过程中出现了集箱的形变，也可以利用随动机构机头的芯轴在管内进行插入，从而达到定心的效果。在待焊的集箱工位上，按照间距进行若干台接头的同时摆放，并利用这些接头进行焊接，这样，焊接周期可以有效的缩短。

6.窄间隙埋弧焊机

窄间隙埋弧焊机在锅炉压力容器的自动化焊接当中同样有着重要的应用。从具体的分析来看，此种焊机的使用需要明确三部分的内容：第一是激光跟踪。这是一种使用到的高新技术，主要是利用激光摄像头对图像进行判别，然后对焊缝进行跟踪，从而达到自动化焊接的目的。目前，激光跟踪在较多的自动化焊接技术当中都有了利用。第二是窄间隙焊枪。此种焊枪是窄间隙埋弧焊机应用中需要重点使用的焊机，目前有摆动和可靠导电两种基本的功能。第三是控制系统。窄间隙埋弧焊机的控制系统也是需要重点研究的内容，而从目前的分析来看，此控制系统采用的是PLC、触摸屏和AC交流伺服共同组成的控制系统，此控制系统可以进行人机对话，所以操作十分的方便，对于焊接的准确性把握也十分的突出。

7.管道预制焊接工作站

管道预制焊接工作站在锅炉压力容器的自动化焊接当中也有应用，而就此种应用来看，其表现出了三个方面的突出特点：第一是利用了中空开启式夹紧回转的装置。第二是利用此焊接工作站快速的实现了MAG焊封底技术，由此解决了自动高效的自动封底含焊。第三是由触摸屏、交流伺服以及PLC组成的控制系统可以对焊接的参数规范以及焊接程序等进行预制，因为人机对话存在着较大的便利性，所以整个焊接工作的自动化程度比较高。

结束语

锅炉压力容器在目前的工业生产中有着重要的应用，积极的进行锅炉压力容器焊接自动化技术的研究，一方面可以促进技术进步，另一方面可以有效的提升其在锅炉具体应用中的使用价值。基于此，本文就我国工业生产中利用到的锅炉压力容器自动化技术进行全面的分析，旨在发现技术的缺陷和不足，从而促进自动化技术的整体性提升。

[1]曹浩远．焊接自动化技术在锅炉压力容器制造中的应用[J]．河南科技,2013,12:86+101．

[2]冷庆．锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展[J]．科技与企业,2015,01:187．

[3]柏晶晶．锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用浅议[J]．化工管理,2015,09:49．

[4]范逸．锅炉压力容器焊接自动化技术和应用[J]．办公自动化,2014,01:61-62+50．

[5]白晓琳,王文涛．压力容器焊接自动化技术的现状与发展分析[J]．世界有色金属,2016,22:171+173．

[6]许晓东．锅炉压力容器检验中无损检验技术应用分析[J]．化学工程与装备,2015,11:224-225．

(责任编辑 李鹏波)

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

曾文涛（1985～），男，江西制氧机有限公司；研究方向：压力容器焊接。