压力容器焊接自动化技术的现状与发展

姜兰英

贝莱特空调有限公司

压力容器焊接自动化技术的现状与发展

姜兰英

贝莱特空调有限公司

当前针对压力容器焊接相关技术的自动化研究与改进是此项工作当中的重点环节，通过对环境的检测、对材料科学技术的研究发展、自动化技术以及无损检测技术的研究开发，将是此后研究的一个基本方向，为了更进一步的实现自动化技术的改进，还应当加强压力容器焊接软件和硬件的开发，加强计算机控制技术，并且广泛的采用自动控制设备和电子技术，对信息和数据加以分析，通过自动化的控制手段，增强压力容器焊接的人工智能性，促进系统的全面发展。

压力容器；焊接技术；自动化

不难发现，压力容器的存在价值已经成为社会各行业产品不可忽视的真相，因此压力容器焊接技术的自动化革新是对于压力容器行业工作效率的提升，也是当今社会消费人群的需求。因此，要加大对此技术的关注和重视，在原有技术的基础上敢于挑战，寻找新的突破口，改变现有的技术缺漏状况。

1 压力容器自动化焊接设备现状

1.1 自动化焊接方法

自动化焊接方法选择期间要考虑成本与原料的使用情况，这样才可以更好的解决产品制作过程中所遇到的边缘处理问题。选择埋弧焊对产品焊接点周围所造成的影响更小，同时不容易出现影响使用安全性的问题，在焊接过程中，通过电弧发出的火花来实现焊锡融化，融化在指定区域后，对焊接的部位形成保护作用，在功能性上更稳定。气体保护焊接技术是精密设备比较常用的，对现场控制的更好。采用气体进行保护，可对焊接部分的边缘进行瞬间降温处理，避免高危所造成的周边材料损坏，适合应用在精密的小范围内。上述两种方法是比较常用的，结合自动化焊接技术使用后效果更理想。

1.2 自动化系统工程

1)硬件技术。近几年，压力容器焊接自动化装置的应用范围在不断扩大，应用的层面不断加深，自动化装置已占据所有装置设备总量的一半左右。而逆变焊接设备装置作为一种新型工艺技术手段，在实践操作中具有极强的电气性能以及非常可靠的焊接性能，可在不同的情况下以及不同的焊接环境下取得较好的效果。在不同类型的焊接、不同位置的焊接工作之中，均有使用。在日本以及美国等发达国家当中，压力容器逆变焊接自动化技术的应用程度已经全面突破30%，而我国由于相关技术起步和研究开发较晚，所以当前的技术还不够成熟和完善。另外，采用现代化焊接机器人进行压力容器焊接，有着操作简便、质量稳定、工作效率高等优点，通过柔性焊接的方式，可以加强对整个流程的控制，提高焊接操作的技术性和工作的先进性。

2)软件技术。在最近的几年之中，压力容器焊接自动化设备在相关行业当中得到了迅猛的发展，其中，焊缝式的跟踪焊接是整个工作当中的核心组成部分。今后压力容器焊接自动化软件还将进一步的发展专家系统和人工智能技术，通过建立相关的知识库和推理设备，加强整个操作的自动化水准。另外，通过人工智能技术，还可以增强焊接工作的质量检查和焊接的实时操作控制，加强定位的精准度，并且可以自动的调节线能量、控制焊接的路径、控制焊接的参数和摆动的参数等等，针对不同渠道和不同参数的标准进行优化，促进焊接精准度的不断提升。目前在国外相关专家系统和人工智能技术已经得到了广泛的使用，市场具有非常巨大的发展前景。

1.3 融入智能机器人和自动化程序

压力容器焊接自动化技术的控制核心就是整个操作系统的程序设计，也就是所谓的人工智能信息化的精髓，就像人脑一样，它也有神经网络。但这里指控制焊接技术自动化的信息化控制系统交错复杂。除此之外还有模糊和专家系统之分，是对不同的焊接情况设计的相应使用系统，针对性很强。美国、日本等国家的深层次研发当仁不让，领先世界水平，我国要取长补短，不断加强此方面的投入和研发。

2 压力容器焊接自动化技术的未来发展

气体保护焊接具有安全环保的作用，在焊接过程中也更加清洁，不会造成过多的焊接废渣。同时所释放出的保护气体也经过严格的筛选控制，在功能上提升进步的同时成本也得到了有效控制，必然会成为未来的主体发展方向。焊接自动化技术得到重视后，各个生产厂商也在对原有的系统进行改造，选择高效清洁的自动化控制技术。

2.1 直管接长焊机

在锅炉系统当中，一些大型的锅炉需要一些管线，作为输出热量的主要通道；在压力容器当中也会有类似的设计，这些管道的焊接质量与焊接技术有着紧密的关系。随着自动化技术在锅炉压力容器中的应用，为了提高焊接质量，对锅炉压力容器中的管子的预处理有了更高的要求，为此一些厂家开始应用更为先进的焊接自动化技术，其中直管接长焊机就成为很多厂家的选择。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作，引进了管子预处理线，该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置，采用了PLC自动化控制技术，实现了自动化生产。

图1 直管接长焊机作业系统

2.2 马鞍形焊机

在锅炉及压力容器的生产当中，有大量的两圆柱体相贯的焊接接头，比如说在锅炉设备当中的下降管、接管，集箱上的短管接管等等，这些焊接接头的规格不同，相贯的方式也存在较大的差异，这就对焊机的灵活性提出了更高的要求。为了解决这一问题，国内的一些锅炉生产企业开始使用马鞍形焊机，如辽宁省锅炉厂就使用了第一代机械设计马鞍形焊机，利用这套焊机，该厂成功的解决了两圆柱体直径比大于3 的正交马鞍形接头的焊接问题。此后，马鞍形焊机逐渐在国内普及应用，目前很多大型锅炉生产企业都采用了这一技术，大大提高了圆柱体相贯的焊接接头的焊接质量和效率，提高了企业的综合经济效益。

综上所述，根据对压力容器焊接自动化技术发展现状和今后研究发展重点方向进行细致的分析，可以明确今后的研究重点和工作的基本途径。同时，通过对相关技术的硬件和软件两个环节的工作进行探究，可以逐步明确工作开展的重点，明确焊接容器技术的改进方向和工作的难点，为促进工作，提升技术做出积极贡献，为技术的发展创造出应有的条件。

[1]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，2010，31：54+56.

[2]谷峰.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].化工管理，2014，08：127.