压力容器制造中的焊接新技术及质量控制 钱坤柱

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:钱坤柱
[导读] 摘要:焊接质量决定着压力容器的制造情况,因此,一定要全面控制焊接质量。
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        摘要:焊接质量决定着压力容器的制造情况,因此,一定要全面控制焊接质量。本文主要就压力容器制造展开探讨,首先介绍焊接接技术,然后研究质量控制内容,以此提升压力容器制造水平。
        关键词:压力容器制造;焊接新技术;质量控制
        压力容器制造过程中焊接质量较为关键,从某种层面而言,焊接质量决定着压力容器的最终质量。因此,焊接水平提高在压力容器制造中具有重要意义。近几年,压力容器焊接工艺在筒体和封头等焊接技术中,慢慢演变成了现代数字化技术,以此满足不同的需求,全面提升自动化水平,同时,操作方式也较为便捷。
        1 压力容器制造所用焊接新技术
        1.1 接管自动焊接
        1.1.1接管和筒体之间的自动焊
        原有马鞍式埋弧焊接设备所形成的运动轨迹不能完全满足不同焊接设备的相应需求,更不能应用在厚度较大、具有窄间隙坡口的情形中。基于这一条件,便可引入最近新研制出来的接管马鞍式埋弧焊接设备。这一设备具有明显的自动化特性,且所用控制手段高效、便捷,适应能力突出。自动化马鞍式埋弧焊接设备基本实现原理主要取决于接管内径,一般选取四连杆夹紧这一方式,实现自动定心目标;此设备的焊枪对应的运行轨迹是利用焊接对象筒体与接管直径充当基本焊接参数,利用参数能够让焊接模型处于自动化声场;借助人机交互界面能够有效调控焊接的每一个参数,完成多道连续焊接,另外,焊接的焊道可在上述过程自动排列。
        1.1.2焊管和接头之间的自动焊接
        接管和封头焊接存在两种形式,即向心与非向心接管焊接,且封头接管埋弧包含六个运动轴,并悬挂于操作机中。自动焊接前应面向设备实施自动定心处理,利用焊枪完成接管外壁的自动寻位,让焊枪旋转中心有效定位于接管中心线,此方法和人工定位相比,其效率能够显著提高。然后再经由焊丝端部围绕坡口底部实施自动寻位处理,精准记录焊接高度层面的具体变化,完成高度的全面跟踪,最终实现非向心接管的有效焊接。
        1.2 窄间隙埋弧焊
        在厚壁压力容器中,若壁厚大于 100mm,选用普通 U 型会造成材料能量以及工时的不必要浪费。近期,国内在窄间隙埋弧焊中投入了较大的力度,一些企业开始尝试应用各种类型的窄间隙焊接手段。然而,如何正确认识窄间隙焊接却仍旧较为模糊,部分认为在厚壁容器焊接中,应以效率为主,所以,间隙应越小越好。但恰恰相反,厚壁容器自身的质量稳定性才是最关键的,这是因为一旦发生焊接缺欠,小间隙焊缝无法有效修复,有些甚至不能处理一定要切断,要求对坡口进行再加工处理,整体效率也不理想。

窄间隙埋弧焊所用设备应格外关注其基本功能和关键功能,一定要具备优良、理想的跟踪功能;各焊接道一定要和坡口侧壁有效熔合,同时,且不可过度融合母材金属,这是因为母材含碳量大多较高;焊道最好保证薄而宽,能够有效运用后一道焊接产生的热量,借此来对前一层焊道内部的热影响区实施热处理,优化过热粗品区的整体性能;它不仅具有良好的熔敷效率,而且还不会对母材形成较大热输入而威胁母材热影响区。
        1.3 弯管内壁堆焊
        1.30°弯管这种内壁堆焊选择沿圆周环向这一方式实施自动堆焊,其基本工艺方法是离子弧焊。自动堆焊接选取5周协调运动,参照标准的数学模型有效排列焊道。工件实施3轴运动,首先,匀速旋转,和焊枪摆幅宽窄呈现的变化保持一致,且焊接速度始终不变;然后,待工件焊一圈,便实施摆角变位置,让下一圈焊缝始终处在和焊枪呈 90°的平面中;最后,待工件焊一圈,则实施平移变位,让下一圈焊缝圆心始终处在旋转中心中。焊机接头完成2轴运动,当每进行一圈堆焊,焊枪便后退相应位移,着手下一圈堆焊操作。2.90°弯管90°弯管内壁堆焊选取沿弯管母线纵向样式开展自动堆焊,其基本工艺方法为GMAW。主要将工件装设于二维变位机中,通过工件旋转运动完成焊接;而翻转运动能够让每一条焊接到始终处在平焊位置;焊枪装设于三维导轨中,旨在借此实现自动变位。
        2质量控制手段和控制系统组成
        2.1质量控制手段
        压力容器制造管理采用系统质量控制手段,常规的质量体系主要包含组织机构、法律规范、控制与信息反馈等多个系统。其中焊接质量管控系统为控制系统的基本分支,包含材料、工艺与检验等不同部门。这一系统还可划分成多个控制环节,各控制环节还能够划分成多个控制点,基于影响点布设停止点。综合来说,焊接质量表现在整个生产过程,而质量控制则应遵循预防为主这一原则。
        2.2 质量控制系统
        基本组成质量控制系统包含焊接材料、工作人员的资质条件、工艺评判、工艺文件编写和焊接设备等多个环节,每个环节还涉及几个控制点,各控制点环节均存在明确的控制目的、标准与围绕控制环节所开展的质量活动。为精准、完整地描述控制系统,可利用控制程序图,同时,还应做出图例。
        3 结语
        目前,焊接制造水平较高,并取得了喜人的成绩,其中在大型压力容器内的表现最为突显。现下我国已着手建设独立、专有的制造厂,这在某种层面上推动了压力容器的发展。然而,焊接研发单位和设计制造等需进一步加强内部联系,为焊接装备创造广阔的前景,让我国焊接生产可与国际水平接轨。
        参考文献:
        [1]寇继超.探究压力容器焊接新技术及其应用[J].建筑工程技术与设计,2015,(10):2466-2466.
        [2]龚玉蛟.焊接新技术在锅炉压力容器制造中的应用[J].科技风,2016,(2):243-244.
        [3]吴清.压力容器焊接新技术分析和有效应用[J].科技与企业,2016,(24):365-365,366
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