锅炉压力容器焊接自动化技术的相关研究

锅炉压力容器焊接自动化技术的相关研究

发表时间：2019-03-12T14:37:35.667Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：李守明

[导读] 摘要：自进入信息化时代，我国科学技术得到快速更新。

(中国机械工业第一建设有限公司四川德阳 618000)

摘要：自进入信息化时代，我国科学技术得到快速更新。借助先进的科学技术，我国锅炉制造业焊接水平不断提升。通过调查发现，我国不少以锅炉为主导的企业，在经营发展中其焊接水平已经与国际焊接水平持恒。但是，仍有少部分企业在发展中，缺乏对锅炉压力容器焊接自动化技术的认识。此种现象导致自动化技术在锅炉压力容器焊接中的应用水平不足，限制了锅炉压力容器的自动化发展。基于此，文章就锅炉压力容器焊接自动化技术展开分析和探讨。

关键词：锅炉；压力容器；焊接自动化；技术研究

引言

在工业企业中，锅炉是非常常见的基础性设备，对企业生产起着至关重要的作用。锅炉压力容器的焊接技术，是锅炉压力容器质量的根本保障，对于锅炉的安全有效使用有着重要的意义。随着社会经济水平的不断提升和科学技术的不断发展，锅炉压力容器的制作工艺也在不断地进步，焊接技术逐渐由人工焊接向自动化方向发展。自动控制、调节、检测和加工的自动化设备，可以有效提高锅炉压力容器的质量和焊接效率，大幅降低人力资源的投入，减少人为因素所带来的生产质量问题，从而使锅炉压力容器焊接进入流水线生产模式，使得锅炉生产的质量和水平得到相当程度地提升。

1锅炉压力容器及焊接自动化技术分析

1.1锅炉压力容器

锅炉压力容器，实际上就是指锅炉和压力容器。在工业生产中，锅炉和压力容器在应用中，都属于特殊生产设备。在生产制造期间，需要借助特殊性的生产工艺，具备承受较大生产压力的特征。一般情况下，锅炉压力容器在工业生产中，对于生产焊接技术的要求较高。主要是由于焊接水平，对于生产质量具有重要的影响。若焊接水平不足，将会导致生产出来的工业产品质量不合格，从而导致工业企业经济损失严重。据内部人士透露，我国每年都有因焊接密封不足，而导致锅炉压力容器爆炸事故。因此，在工业生产中重视锅炉压力容器和自动化技术，是十分重要的。

1.2锅炉压力容器焊接自动化技术

在现代社会中，焊接自动化技术已被广泛应用到锅炉压力容器中。通过对该技术的分析，明确其属于新兴的焊接方式。在焊接中，主要是将焊接技术与计算机技术融合，了解锅炉压力容器焊接时的相关程序和参数。在此基础上，将相应的程序与参数按照相应的顺序输入到计算机系统上，利用计算机实现自动化焊接。现阶段，我国焊接自动化技术通过对先进技术的应用，已经在一定程度上实现了对焊后清理、零件成型等操作程序的自动化性操作。目前，我国比较常用的锅炉压力容器焊接自动化技术，包括开环控制自动化系统、等离子焊接技术、机器人自动焊接等，在应用中能够使焊接工作在自动化运作下完成。由于机器人焊接自动化技术的成本相对较高，且自动化精度较高，因此通常将其应用到航空航天等精细设备制造中。

2焊接自动化技术在锅炉压力容器生产上的具体应用

焊接自动化技术，是建设在计算机技术与焊接技术相互融合基础上的一种新型焊接形式，通过将锅炉压力容器相关的焊接工艺，以及拟生产出产品的参数及操作流程输入到计算机程序中，由计算机程序进行布控指挥完成自动化焊接。

从目前的情况看，开环控制自动化体系是我国焊接自动化技术中运用最多的自动化技术。截至目前，我国的焊接自动化技术已经获得了一定程度的发展，可以完成零件成型、坡口制备、定位夹紧、焊后清理等操作流程的自动化操作，但在不同的焊机使用中，自动化技术的具体应用仍然存在一定的差距。

2.1膜式壁焊机的自动化应用

在膜式壁工业生产线中，膜式壁焊机是其中的中心环节，目前有埋弧焊接和气体保护焊接两种系列。从实际的使用情况来看，埋弧焊接通常适用于南方的大型锅炉生产企业，而在北方，锅炉生产企业通常采取气体保护焊接的方式。当然，在中小型的锅炉生产企业中，对于两种方式的选择并没有体现出明显的南北差异。在我国，由于技术水平发展仍然不高，膜式壁焊机虽然在探索使用自动化焊接技术，但还没有真正实现全自动化的操作，对于人力操作的劳动力仍然具有较大的依赖性。

2.2直管接长焊机的自动化应用

随着焊接技术的深入发展，各个焊接环节都有了新的更高的工作要求。这其中，直管焊接技术的发展最为迅速，目前已经基本实现了自动化生产。在直管接长焊机的具体操作实践中，由管端数控倒角机进行中心工作主导和指挥，通过对该倒角机进行程序编辑，进而进行自动化的焊接操作。管端数控倒角机的优点在于，灵活性能较高，能够有效应对不同情况和突发事件，从而真正实现自动化的应对。

2.3马鞍型焊机的自动化应用

马鞍型焊机是比较传统的焊接装置，曾经是锅炉压力容器焊接生产的重要工具。然而随着科技的发展，锅炉行业和压力容器行业在生产和使用技术上都有了大幅度地提升，产品的形状和功能不再是传统的固定形式，而是出现了各式各样的新型产品。产品形状的变化，导致马鞍型焊机难以适应新产品的焊接需要，有的甚至无法对锅炉压力容器的细节部位进行焊接。因此，在焊接自动化技术发展的过程中，难以适应现状的马鞍型焊机必须要进行全面的革新，否则将会被新技术和新装置所取代。

2.4自动焊接设备的具体应用

我国的锅炉压力容器焊接自动化技术，于二十世纪五、六十年代时开始起步，进入二十一世纪以来获得了迅猛的发展，并取得了令人瞩目的成绩，国产的自动和半自动焊机已经达到了锅炉压力容器焊机总量的20%，并且每年以较大的幅度在增长。这其中，逆变焊机是焊接自动化技术中的全新工艺，以其所独特的电气性能，以及十分优良的焊接性能，被广泛运用于各种不同的弧焊方法和锅炉压力容器多位置焊接。从逆变焊机的使用情况看，我国目前已经发展到第三代产品，其市场应用前景非常的乐观，许多国有大型锅炉生产企业已经将TIG、CO2逆变焊机应用于锅炉、压力容器的全位置焊接，有十余家生产企业使用了国产模式的水冷壁专用焊机进行锅炉压力容器的焊接生产。随着智能化技术的不断发展，焊接自动化技术已经逐渐向现代焊接机器人方向发展，特别是以弧焊机器人为代表的程序控制柔性焊接系统，以效率高、质量好等优势得到了广泛的重视，并且随着其价格不断降低，即将成为焊接设备的计算机智能化、自动化控制技术的一