摘 要： 众所周知，压力容器制作时，焊接过程极为重要。在实际操作过程中，通常采用的等离子焊接技术频率远超于传统的普通焊接技术，这是由于前者所表现出的优势以及实用价值更高。其对焊接设备的要求也更加严格，不仅能够对焊接电流、脉冲的时间进行精确的控制和调整，还能对提前送气、滞后送气的时间进行精准的控制和改变，且对焊接行程进行精确的控制和改变，使其在完成焊接后能自动衰减。基于此，文章简要分析了压力容器上的等离子自动焊应用，希望能为相关焊接工作的开展提供帮助。

关键词： 压力容器;等离子;自动焊;应用

一、 压力容器焊接自动化技术的分析

（一）自动化焊接设备

压力容器的焊接过程中常常会涉及多种自动化焊接设备，例如埋弧焊机、电渣焊机、等离子焊机、气体保护焊机（包含氩弧焊机和CO2焊机）。近些年我国自动与半自动焊机已占据焊机总量的20.5 % 。其中，MIG/MAG焊机增长63 % ，TIG焊机增长19 % ，埋弧焊机增长135 % 。当前最常见的设备是气体保护焊机和埋弧焊机，能够对精细部位实现安全的焊接保护，不会对容器表面造成影响，同时可以满足规定的安全标准。此外，在选择焊机时应结合焊接部位和功能，便于技术人员调控设备。

（二）自动化焊接方法

在选择自动化焊接方法时应考虑原料使用和成本情况，便于解决产品制作中存在的问题。其中，若选择埋弧焊技术对焊接点周边的影响较低，极少出现安全问题，在焊接中通过电弧产生的火花使焊锡融化在指定区域，可以对焊接部位完成保护，稳定其功能特性。

二、 等离子焊接工艺的概述

（一）等离子焊接工艺的概念

等离子焊接指的是利用等离子枪将阳极和阴极之间的自由电弧压缩成高温、高能量密度、高电离度及高焰流速度的电弧，使母材熔化形成冶金结合的焊接技术。

（二）等离子焊接工艺的优势

1. 具有较大的能量密度，能够保证良好的等离子电弧方向性以及溶透性能，对于厚度在八到十毫米的不锈钢板，能够轻松焊透，并且能够保证较快的焊接速度。

2. 电弧搅动性好，能够上升到较高的温度保证电弧搅动性，从而熔池内气体的快速释放。

3. 压缩效应高，等离子焊对焊接电流的要求较低，即使在0.1A的小电流状态下，依然能够保证电弧燃烧的问题性，因此，该项技术对于一些微型紧密零件的焊接同样适用。

4. 小孔效应稳定，等离子电弧可产生稳定的小孔效应，通过小孔效应，仅在正面焊接便可达到双面成型效果。

5. 焊接成本低，相比一般的氬弧焊，等离子焊可省1/3～1/2的电和1/2～2/3的气，且在较小的焊接厚度情况下，也不需填丝，从而能降低焊接成本。

6. 扩散角小和挺直度好，等离子焊扩散角小、挺直度好，易获得优质的焊接接头，因此，非常适用于压力容器、锅炉等对焊接接头要求较高的产品制造。

三、 等离子自动焊在压力容器上应用

（一）焊接前的技术要求

在压力容器上应用等离子自动焊主要是采用等离子自动焊打底、氩弧焊自动焊盖面的焊接方法进行，材料厚度和坡口形式不同，设置的坡口角度、钝边P范围也具有一定的差异，如材料厚度≤8mm，坡口形式为I型，不设置间隙;材料厚度为10～12mm，坡口形式为外Y形时，坡口角度设置为70°～75°，钝边P范围为（5±0.5）mm;材料厚度为>12mm，坡口形式为外Y形时，坡口角度设置为80°～85°，钝边P范围为（5±0.5）mm，只有这样才能确保坡口加工满足焊接要求，从而才能顺利进行焊接。

（二）等离子自动焊的焊接步骤

1. 操作人员安全防护。焊工面罩（10#或更高的防护玻璃）—防弧光打眼和对脸部的保护;工作服棉的阻燃防止烧坏衣服或本人;工作鞋—钢头防砸、绝缘;护目镜—防止打砂轮时对眼的伤害。

2. 焊道前准备。先检查点焊点是否氧化，若有氧化，先用砂轮片打磨干净，再用布砂轮进行光洁处理，防止磨痕内残留物影响工件焊接质量和焊接效果，然后检查是否仍有氧化现象未处理，若处理干净，就用钢丝刷进行最后处理。

3. 焊机准备。①对钨棒进行打磨，打磨的锥形顶端到底部不得少于6mm，不得有毛刺、裂纹。②装等离子枪火嘴，型号与焊接母材厚度相对应，详细见焊接参数表。③装氩弧焊枪焊磁嘴，选用规则：6mm以下用8#磁嘴，6mm以上用10#磁嘴。④打开中心气体钢瓶，气瓶气压不得低于2MPa，我司选用“氢氩混合气”，比例氩气97 % ，氢气为3 % ，选用氢氩混合气可以提高焊接效率，成品率和成型效果;打开焊枪保护气气体钢瓶，气压不得低于3.5MPa，我司选用的是“氢氩混合气”;打开面保和背保气体，我司用保护气为99.99 % 以上的纯氩，保证两个气瓶内气压足够可供焊接过程之中使用。⑤检查冷却压缩机和水泵是否工作，显示灯是否点亮。⑥焊丝盘装置在架子上。

4. 开始焊接。通常正式操作之前需要先空走一遍，这是模拟实际焊接过程，同时调整工件，从而确保焊接位置的最佳。采用等离子自动焊接的操作要点如下：需通过空转对组对质量进行仔细检查，并对错边和间隙大的位置进行标记，在具体操作时合理调整电流和枪头离工件的位置，从而达到良好的焊接效果。

四、 结语

综上所述，文章针对压力容器焊接自动化技术以及等离子焊接工艺简要分析之后，探讨了两项技术在实际应用过程中应当关注的要点以及操作技巧，希望对提升压力容器焊接质量有所帮助。同时还指出今后需要改正之处，包括应加大等离子自动焊在压力容器行业上及其他行业上应用程度，确保相关焊接设备可以满足标准和要求，从而提升自动焊接技术水准。

参考文献：

[1]刘开分.浅析压力容器制造中的焊接技术与质量控制[J].城市建设理论研究，2019（1）：88.

作者简介：  郑兴庆，南京企鸿制药设备有限公司。