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压力容器焊接自动化技术运用浅析

2021-09-10王海超

科技研究 2021年19期
关键词:焊接技术压力容器自动化

摘要:压力容器与煤炭、医药、电力、石油等行业均存在一定联系,目前国内社会愈发趋向于信息化与智能化发展,也为压力容器焊接技术提供了新的领域和平台。其中的焊接自动化技术是压力容器焊接的关键因素,对全面实现压力容器的焊接自动化而言意义重大,特别是能源化工领域,对压力容器的需求量巨大,可以说压力容器的质量直接决定着能源化工企业的经济效益与生产安全,现分析压力容器焊接自动化技术的优势、发展及其要点,为相关行业的技术发展与应用提供参考依据。

关键词:压力容器;焊接技术;自动化;运用

引言:

压力容器是重要的工业生产设备之一,其焊接工艺对压力容器的生产质量有极大的影响,确保焊接工作的有效性,就能在一定程度上保证压力容器的质量。同理,焊接技术也会在压力容器质量得到保障的基础上获得不断进步与发展。当前国内的焊接水平已经获得良好的发展,逐渐由传统的人工焊接转变为自动化焊接,与传统的压力容器焊接技术相比,焊接自动化技术不但能够提升压力容器的整体质量,还具有便捷的操作方式,有效地提升了工作效率,对于压力容器焊接自动化技术的积极发展具有重要的意义。

1、焊接自动化技术概述

焊接自动化技术指的是利用计算机提前设定好焊接参数的一种技术手段,实际情况表明:一部分较为复杂的技术均采用闭环控制系统,这种方法主要一自动化装置为基础,在焊机的配合下进行焊接作业。主流的自动焊接系统包含计算机控制系统、电阻点焊系统、电弧焊系统、氩弧焊系统,应用较为普及的是电弧焊与氩弧焊系统,这两种系统拥有良好的性价比,相对而言,计算机控制系统的使用与维护成本普遍较高,也是该项技术难以大规模普及的首要原因。而压力容器自身的特殊性质使其扮演着工业生产当中的重要角色,对于焊接工艺有着非常严格的要求,因此,在进行压力容器焊接作业时,要选择符合条件的技术,确保起紧密性与牢固性。

2、压力容器焊接自动化的现状与发展

2.1压力容器焊接自动化技术现状

目前的压力容器焊接需要涉及许多自动化焊接设备,包括:等离子焊机、气体保护焊机、埋弧焊机、电渣焊机等,其中的气体保护焊机和埋弧焊机能够实现精细部位焊接保护,是国内使用最多的两种焊接设备。通常来说,自动化焊接技术有三种方式,即:应用软件、人工智能和专家控制。由软件控制焊接可以有效提升各设备的配合度;人工智能可以确保多个部位的焊接工作同时进行;专家系统的优点则是强大的信息整合与分析能力。

2.2压力容器焊接自动化技术发展方向

气体保护焊接的熔池较小,热量相对集中,能够促进焊接的自动化与信息化,可以应用在全位置焊接或薄板焊接当中,经过相关人员的不断实验,该技术不但具有一定保护功能还不会残留废渣,具有相当可观的发展空间。自动化控制设备是当前的主流,其利用计算机程序来进行远程操控,能够有效保障现场工作人员的安全问题。因此,今后发展的必然趋势一定是自动化焊接系统与计算机系统相结合,不光可以控制系统参数,焊接水平和系统间的协调性也会得到明显提高。

3、焊接自动化的技术优势与要点

3.1焊接自动化技术优势

压力容器的焊接技术具有较高的自动化程度、广阔的应用范围、以及较高的精准程度三大优点[1]。焊接过程中应用自动化技术不但提升了压力容器的焊接效率,还极大地减少了人工成本,具体操作当中仍需要注意压力容器的结构与相关参数,并在焊接工作完成后形成检查的习惯;根据相关数据显示,逆变自动化焊接技术的应用范围最为广泛,该项技术能够在恶劣的焊接条件下进行作业,并且依然可以满足焊接要求;因为压力容器自身的复杂性,对焊接技术的精准程度有一定要求,因此,焊接自动化技术的合理应用,也意味着压力容器焊接作业的质量和精准度都能得到有效保障[2]。

3.2焊接自动化技术要点

根据焊接种类的不同,其技术要点也存在差异[3],直管接长焊机作为密闭性的容器,内部会存留过多的热量和压力,一旦发生焊接质量问题非常容易引起火灾,所以散热问题是其最为关键的技术要点;而膜式壁焊机内部结构复杂,无论是焊枪结构还是焊接设备都可能影响到最终焊接效果,压力容器的焊接需要工作人员进行科学选择;同时还有焊缝难以成型、熔池不便控制的马鞍形焊机,这种焊机通常难以应用自动化技术,在实际使用中需要进行不断的改进才能进一步保证焊接质量,减少焊机多余的损耗。

4、压力容器焊接自动化技术的应用

在实际进行压力容器焊接自动化技术的过程中,有着十分严格的焊接技术水平要求,同时也是为了提升相关资源的利用率,对压力容器的壁厚等数据进行严格的把控,若壁厚数据过高,原有的焊接接口不可避免的会形成一定资源浪费情况,于是在埋弧焊接技术的基础上开发出了一种全新的自动化焊接技术——窄间隙埋弧焊接[4]。我国自主研发的重型机械焊接就是通过该技术实现的,该技术在操作稳定性上有明显的提升,但是相对于间隙较小的焊接作业时仍存在较高难度,需要及时改善。

除此之外,接管自动焊接技术也是压力容器焊接的主要手段,该项技术有两大特点:接管与筒体自动焊接、接管与封头自动焊接。前者在现代焊接技术的不断发展形成了新的接管马鞍形埋弧自动焊接设备,通过模仿传统接管马鞍形埋弧设备的运动轨迹来实现自动化焊接,但是这种设备存在较大的缝隙和厚度,也并不是最为理想的焊接设备。后者具有两种不同的焊接操作方式(向心接管与非向心接管),主要通过自动化定位向心来进行焊接作业,这样的优点是以自动化定位代替人工定位,既减少了人工定位可能存在的误差,又节约了一定的成本,而且并不影响焊接作业的精准性。

机械或电子设备的所有零部件都会随着使用时间的增长发生老化、腐蚀等现象,压力容器也是如此。部分压力容器在经过长期使用后会发生一定程度的腐蚀,相关工作人员要提前做好充分准备,对焊接设备进行日常的维护和防腐蚀作业,特别是在进行弯管内壁的焊接操作时,由于弯管之间的弯曲度数不同,可以根据不同弯曲度数的弯管分别进行焊接操作,这样能够保持焊接工件以均匀的速度运行。最后,还有一种激光复合焊接技术在压力容器焊接作业中大放异彩,这种复合技术取代了传统的氩弧焊技术,在电弧溶池时会产生离子体来对电弧进行引导,进一步提升焊接效率与稳定性。

结语:

为了让焊接自动化技术更好地服务于压力容器等相关领域,实现全方位、高水平的科技自动化,就一定要合理利用计算机与电子信息技术,使焊接控制系统向智能化、集成化方向发展。我国目前正逐渐将自动化技术应用于各个行业当中,压力容器焊接自动化的应用正在为行业发展提供源源不断的动力,也为国内自动化水平的进一步发展奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]周银,黑希林.浅析压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].门窗,2019,No.174(18):254-255.

[2]孙恒滨.压力容器焊接自动化技术与具体应用分析[J].产业科技创新,2020,v.2;No.50(14):41-42.

[3]高瑞亮,范翠平.鍋炉压力容器焊接自动化技术的应用[J].现代信息科技,2019,000(018):P.157-158.

[4]邓汨方.锅炉压力容器焊接自动化技术的应用[J].现代制造技术与装备,2019,000(004):216-217.

作者简介:王海超(1985-10),男,汉族,河南焦作,本科,武汉凯比思电力设备有限公司,研究方向:工业电气自动化。

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