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锅炉压力容器焊接技术要点探讨

2019-11-28马韬

商品与质量 2019年37期
关键词:弧焊焊机堆焊

马韬

中核工程咨询有限公司 北京 100071

1 锅炉压力容器焊接质量控制存在的问题

1.1 焊接材料影响因素

影响压力容器质量的一个重要因素就是选用的材料,其中包括焊条、焊丝等一些用于焊接所使用的材料以及保护气体。但是,在实际的操作过程中,也存在一定的问题,其主要原因就是相关的技术人员以及管理人员对原材料的质量疏忽管理,直接导致焊接质量不符合相应的标准,导致压力容器焊接失败。同时,在原材料进入施工场地时,要进行严格的检测工作,只有符合相应的标准才能进行下一项工作,随后也要对焊接材料进行复检。在对焊接材料进行储藏时,要选去干燥的环境进行储存,避免焊接材料受潮,影响下一步工序的进行,导致压力容器焊接质量不过关[1]。

1.2 操作人员技能因素

对于自动化程度比较高的焊接工艺,同样需要人为对其相关参数进行调整。现如今的焊接技术人员普遍存在的问题就是相应的技术不过关,这样会严重影响焊接质量。

2 锅炉压力容器焊接技术

2.1 窄间隙埋弧焊技术

其主要利用于厚板焊接方案,对于厚度大于一百厘米的母材焊接有巨大优势,在压力容器制造中实现了广泛利用。窄间隙埋弧焊技术能够提高焊接材料应用率,减少材料应用数量,在很短的时间内完成焊接工作。此技术在焊接中所承受的应力比较小,发生形变的概率较低,同常规的技术相比有很多优势,如质量高、成本小等。在我国焊接方面窄间隙埋弧焊技术已发展成熟,通过实践表明,此项技术可以切实提升压力容器的焊接水平,确保其在生产运用中的安全性。

2.2 弯管内壁堆焊技术

第一,三十度弯管内壁堆焊。其是利用焊机自身的五轴协调来进行运转的,结合预设的数学模型,焊机三周运动实现自动焊接;在焊接中,焊接摇摆幅度需同工件运作完全协调,确保运行速度平稳。当焊接完成一圈后,需变动摆角位置,在焊机移动后展开自动定位。在内壁堆焊中,要高度重视焊机位置控制,正常状况下,调整摇摆幅度,焊机工作进入收尾阶段是,再次调整摇摆幅度,确保内壁焊接的层次及结构。在堆焊弯管内壁时,需利用数学模型计算所需参数。尽可能应用断点记忆性能及自动追踪性能的焊机,其设备可以自动复位,确保焊接工作有序开展。第二,九十度弯管内壁堆焊。其施工技术具有较大的难度,在以往的技术水平较为滞后的背景下,主要是通过对30°弯管的施工操作流程进行仿照,来实现焊接的。在具体焊接中堆焊的焊接设施,主要利用弯管母线的结构,通过变位机旋转焊接对应的焊接点。此种焊接手段大大的提升了压力容器内壁焊接工作水平[2]。

2.3 自动化技术

焊接自动化主要是运用计算机技术通过预先设定的一些相应的焊接参数,对焊接的工作进行自动化具体应用。自动化的最大目的不仅在于保证焊接的质量,使劳动的强度有所减轻,还在于能有效地改善劳动条件。现阶段在焊接自动化领域运用最多的就是开环控制系统,主要就是运用多种自动焊接机的方法进行焊接。但是现在一些比较先进和复杂的焊接技术系统采用的都是闭环控制,闭环控制系统主要是借助一些相应的自动化装置、产线和与焊接机相互配套的前后工序。譬如零件的成型和坡口的制造、零件的相关装配、对定位装配的零件进一步的水平精密定位、对焊接后的焊口进行清理、对完成装配零件的搬运工作的机械自动化处理,为的就是让这些工序能够自动进行。现在生产商最常用的焊接自动化系统大都是氩弧焊自动化系统、电弧焊自动化系统和电阻点焊自动化系统、微型计算机控制焊接系统和比较先进的机器人焊接,其中氩弧焊和电弧焊这两种自动化系统运用得比较多,微型计算机自动化系统和机器人的焊接由于造价比较高,在造价资金方面一些厂家难以接受,所以在推广的过程中就受到了很大的限制。

锅炉压力容器不仅包含锅炉,也包含了压力容器。这两种设备都是比较特殊的设备,所以在工业的生产中占据的地位比较高。锅炉,顾名思义,就是通过相关燃料的燃烧或者其他能源的转换,使其产生热能使水加热成为热水或者成为水蒸汽的机械设备。压力容器是在工艺生产的过程中能够承受一定气压压力的机械设备。这两种设备对焊接过程中相应的工艺都有比较高的要求,例如焊接过程中对焊接紧密性的要求以及对焊接的牢固性的要求等。除此之外,焊接工艺的好坏会直接影响锅炉的安全使用,因为只有高质量的焊接工艺才能为锅炉压力容器做好安全保障。

3 焊接工艺及质量优化

3.1 底层焊

此种焊接方法一般使用氢弧焊,对底层进行焊接,以点焊方式相配合,由上至下。以确保底层焊缝焊接均匀、降低焊缝裂纹的出现概率。但是实际的焊接工作中,可能会由于焊接工技术不熟练或者劳动强度过大导致精神不集中,使得焊缝分布不均匀,因此在底层焊结束之后,要对焊接情况进行重复检查,保证质量[3]。

3.2 中层焊以及表面焊

在中层焊作业开始之前,要进行一些准备工作,即对需要进行焊接处进行检查,主要是观察底层焊有无问题出现。至于对中层焊自身作业来说,主要选用直径为3.2mm的焊条为佳,因为该直径的焊条能够保证焊接厚度,使其能够达到焊条的10倍左右,以此来增强焊接效果。

3.3 焊后热处理

此步骤主要是为了能够消除焊接所残留下来的热量,避免在自然冷却中产生冷裂纹,这对锅炉压力容器的质量保证至关重要。通过焊后热处理模式,即保证了其产品的高质量,又节省了单次成本达五万元以上。

3.4 无损检测

利用三维技术对压力容器质量进行检查,其主要的目的就是容器壁焊接口处是否有污染物导致焊接出现缝隙。仪器检测就是利用高科技仪器对压力容器进项全方位的扫描,其主要的利用放射线、超声波以及声发射检测等电磁波。改种方法能够快速全面的检测出压力容器是否有缺陷,适合广泛应用。

4 结语

综上分析,对于现代工业建设来讲,合理应用压力容器十分重要,其同工业生产安全有莫大联系。现如今,随着科技水平的提升与新技术的引入,我国焊接技术水平持续提升,不断朝着现代化、数字化方面前景,给压力容器制造奠定了坚实基础。通过合理运用焊接技术,加强了压力容器的质量,这对我国工业发展具有推动作用。

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