锅炉压力容器焊接自动化技术和运用

2017-04-02高承明章国方

时代农机 2017年8期

关键词：焊接机直管焊枪

高承明，章国方

（杭州荣达锅炉容器有限公司，浙江杭州311101）

锅炉压力容器焊接自动化技术和运用

高承明，章国方

（杭州荣达锅炉容器有限公司，浙江杭州311101）

随着我国社会经济不断发展，锅炉的应用范围也变得愈加广泛，对于锅炉压力容器来说，作为锅炉设备的重要组成部分，直接影响锅炉的使用性能和安全性，因此，加强压力容器焊接工艺有着重要意义。文章重点探究锅炉压力容器焊接自动化技术的具体应用。

锅炉压力容器；焊接自动化技术；抗压能力；质量检测

随着我国社会经济不断发展，锅炉设备作为工业生产中的重要设备之一，工业生产对锅炉性能也提出了更高的要求。对于锅炉压力容器焊接生产来说，首先要不断提高锅炉压力容器抗压能力，同时要具备优良的导热性能，这就对锅炉压力容器焊接工作提出了更高的要求。传统人工焊接工艺中，由于会受到诸多因素影响，会导致锅炉压力容器焊接工作无法达到标准。因此，在科学技术的支撑下，生产企业必须要加强自动化建设进程，采用锅炉压力容器自动化焊接技术，从而提高焊接质量和焊接效率。

1 锅炉压力容器以及自动化焊接技术分析

（1）锅炉压力容器。锅炉压力容器作为锅炉和压力容器的总称，无论是锅炉还是压力容器都是一种较为特殊的设备，在生产过程中需要采用特殊的生产工艺，同时在生产中也要承受一定的压力。由于锅炉压力容器对生产技术有着很高要求，如果在焊接过程中出现了严重的质量问题，会对企业生产经营造成大量的经济损失。

（2）焊接自动化技术分析。随着我国计算机技术、软件技术不断发展，极大地带动了传统产业的升级与改革。焊接自动化技术作为计算机技术和软件技术的衍生品，能够极大地提高焊接质量和效率。工作人员只需要将焊接工艺和焊接参数输入到软件平台中就能够实现自动化焊接工作。采用高端的焊接技术，极大降低了人工劳动力。通过对焊接自动化技术进行全面分析，我国主流的焊接自动化技术是开环控制自动化系统，该系统能够实现自动化焊接工序操作功能。如果在焊接过程中出现了较为困难的操作情况或焊接环境不理想，则可以闭环自动控制系统，从而降低焊接难度，提高焊接质量。

2 锅炉压力容器焊接自动化技术的应用

（1）模式壁焊机。模式壁焊机作为焊接自动化技术的重要组成部分，对锅炉压力容器焊接工作有着极大帮助。从操作过程层面分析，可以将锅炉压力容器划分为埋弧焊和气体保护焊。其中，气体保护焊具有焊接性能好、焊接完整等特点；埋弧焊在应用中所产生的有害气体更小。在锅炉压力容器焊接过程中，不同的焊接形式在应用层面上也存在的差异。气体保护焊作为一种相对简单的焊接自动化设备，普通的气体保护焊焊头达到20头，但也有部分企业制造出了44头的焊枪，大大提高了焊接效率。埋弧焊焊头通常为12头。从形态上分析，由于锅炉压力容器是一种圆形对称焊接，与模式壁焊机的性能相符，在很大程度上能够提高焊接效率。但我国模式壁焊机技术还不够成熟，在生产过程中，部分流水线依然采用人工焊接形式。

（2）直管接长焊机。对于锅炉压力容器来说，作为一种全封闭式容器，在运行过程中会产生大量的热能，受热胀冷缩的影响，锅炉内部会产生非常大的压力，这就需要配合管线来进行热量输出，也就是排热、排压，避免发生爆炸事故。锅炉压力容器设计中通常也会采用这一理念来降低容器内部的热量，将热量控制在合理范围内。因此，在锅炉压力容器生产过程中，需要预留管道口，这对焊接工艺提出了更高的要求。直管接长焊接机的出现，大大提高了焊接口的质量与效率，并配套了相应的设备，包括直管的定长切断、管段内外磨光机、管内清理机等。通过PLC自动化控制技术来控制直管接长焊机，保障坡口表面光洁性、焊接精准度、焊接质量，同时能够实现切割和焊接，具有非常强的完整性，大大提高了焊接质量。

（3）马鞍形焊接机。由于在锅炉压力容器生产过程中，需要将两个圆柱型焊接头相连，这样才能够保障锅炉压力容器的生产质量。由于焊接接头在规格上、形状上有着很大的差异性，大大提高了焊接难度，要求采用更加灵活的焊接工艺设备。而马鞍形焊接机的出现实现了无缝焊接，从而解决焊接头焊接问题。同时，通过将马鞍形焊接机与计算机技术相互融合，能够实现马鞍性焊机的自动化生产模式。通过建立数字模型，将焊接需求参数编入到系统当中，根据焊接实际数据对比，包括直管之间的直径、倾斜角度等，从而计算出焊头应运行的轨迹，焊枪根据编程数据开展焊接工作。在实际焊接过程中，需要保障焊枪与直管同步运行，保持焊枪在某一位置上处于水平位置，这样才能够提高焊接质量。通过应用计算机数控技术，大大提高了马鞍形焊接的自动化生产水平，并且能够实现马鞍形焊机全方位、多功能形态发展。