探析锅炉压力容器焊接的自动化技术运用 陈蕾

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:陈蕾 陈艳刚
[导读] 摘要:由于压力容器常年处在高温高压的环境之中,所以非常容易产生各种裂纹问题,会严重影响产品质量,压力超出承受值范围的甚至导致锅炉压力容器发生爆炸,威胁现场工作人员的生命安全,造成企业蒙受巨大的经济损失。
        山东蓝天锅炉有限公司  山东省临沂市  276027
        摘要:由于压力容器常年处在高温高压的环境之中,所以非常容易产生各种裂纹问题,会严重影响产品质量,压力超出承受值范围的甚至导致锅炉压力容器发生爆炸,威胁现场工作人员的生命安全,造成企业蒙受巨大的经济损失。这就要求对焊接技术进行充分有效的考虑,采用科学有效的焊接方法保障压力容器的安全稳定运行。本文就自动化技术在锅炉压力容器焊接中的运用进行了简要分析。
        关键词:锅炉;压力容器;焊接;自动化技术;运用
        1 自动焊接技术原理分析
        自动焊接加工技术的广泛应用本身就是将焊接加工过程从手动转变为完整的机械化、自动化加工过程。传统焊接(主要指手动焊接)通过自动引燃所消耗的电弧,再通过手动将焊接所消耗的电弧通过焊条进行补充或者焊条推进以此方式来继续维持电弧的长度,基于灵活的方式通过手工的移动完成了焊接加工过程中所有加工程序。自动焊接技术不同,它是利用一定的现代电子技术、数字技术完成以往的手工焊接过程,使得整个焊接过程出现自动化、机械化。自动焊接技术是由以下几个部分组成:负责进行左右上下或者是转动的导轨床体、转动机构、气动尾顶滑台机构、负责安装加工软件的工件夹紧机构、负责进行焊接的焊接机构、负责行动指令的焊枪夹持机构[1]。其中数字化应用是现代科技与焊接技术的有效融合,是利用电脑高速、精确的运算,使整个焊接过程自动化,使自动焊接技术得到发展和应用,进而更精准地替代人力操作不好掌握的因素。
        2 自动焊接技术应用优势
        2.1 提高生产效率
        在锅炉压力容器焊接过程当中,促进自动技术的应用,可以加快焊接速度,提高焊接效率,进而推动整个行业的发展,对企业发展也具有积极的意义。但是在实际应用过程中,必须注意相应参数的设置,只有输入正确的参数值才能够对焊接质量进行有效地控制,进而使得焊接过程更为流畅,保证焊接效果。此外,自动化焊接技术的应用,需要先进的设备和先进的技术,所以企业必须更新设备与技术,这样才能够更好地促进自动焊接技术的应用,在最短的时间内生产出最优质的产品[2]。大量的实践表明,人工焊接技术如果能够实现向自动化焊接技术的转变,在速度上将会是原来的10倍,能够大幅度地节约时间、成本,进而能够更好地为企业创造经济效应。
        2.2 保证生产质量
        在锅炉压力容器焊接过程当中巧妙应用自动化技术可以提高质量,确保生产出来的产品符合质量标准。首先,在应用该技术之前,应该通过数控操作,对焊接质量需求进行设置之后,在此类参数的引领下,才能够更好地引导整个焊接活动的完成,使得焊接质量更好,达到预期要求。另外,由于自动焊接技术在使用过程当中会受到各种因素的影响,容易出现使用中断等情况,进而降低焊接质量。由此,在运营过程当中要及时发现故障,有效处理此类故障。自动化焊接技术能够对焊缝进行处理,进而使得焊接过程更加完美,更加具有美观性,由此给人们带来良好的视觉体验。自动化焊接技术的有效使用,能够提高质量的稳定性。
        2.3 降低材料浪费
        人工焊接时无法对焊接精度进行有效控制,通常不能满足高精度需求,为了达到高质量要求,也会大范围的去增加焊接深度,这无疑使得产品材料出现浪费现象。另外,对于焊条的使用也难以有效地把控,所以会导致焊条消耗快,焊条浪费严重。而在有效引入自动化焊接技术后,就可对产品以及材料的使用加以控制[3]。此外,还能最大限度地促进焊条和材料等有效化应用,降低消耗速度,真正实现材料节约,提升经济效益。
        3 锅炉压力容器焊接自动化技术的运用
        3.1 自动焊接专机的应用
        双丝焊接是自动焊接专机采用的主要焊接方式,而双丝人工焊接专机的广泛使用可以大大提高人工焊接生产效率。双丝人工焊接的生产效率一般意义上是人工焊接的两倍。采用双丝人工焊接的熔深较深、焊接的力学性能好,并且是先进的自动化人工焊接技术的专机,可以应用于直线曲线焊接等多种形式的焊缝。

在自动化人工焊接专机中,焊接效率高,焊接过程中焊件的变形小,质量能够得到保证,可适用于大批量的生产之中,具有操作简单、成本低廉、安全可靠等优点,所以目前在锅炉压力容器焊接中应用比较广泛,而且其性价比较高。
        3.2 焊接机器人的应用
        焊接机器人因其柔性化和数字化程度高,所以决定了其精度高、焊接质量稳定等特点,在企业日益激烈的市场竞争环境下,能够提高企业的核心竞争力。焊接机器人在复杂焊件的焊接中表现更为优异,它虽然能够很好地满足复杂的焊接加工需求。但是由于焊接加工机器人的成本高、操作难度大、结构复杂、价格高,故暂时不能大规模地广泛使用于焊接加工生产中[4]。另外,焊接加工机器人在进行焊接时需要提前做好大量焊接前的准备工作,如焊接组装、打底焊等,还需要充分借助人工操作才使机器人更好地完成整个焊接加工流程。焊接加工机器人无法较好地自动跟踪焊缝,所以其焊接效果也不尽如人意,同时还存在窄小空间无法施焊的缺点。所以新形势下要想推动焊接机器人的应用,就必须不断地对其功能和结构改进和完善。
        4 锅炉压力容器焊接质量控制要点
        4.1 注重焊接材料的质量检验
        作为锅炉压力容器焊接质量控制的基础焊接,焊接材料检验包含了众多检查项目。就锅炉压力容器焊接材料而言,其包含了焊条、焊丝、焊剂等诸多内容。在材料检验中,不仅应检查材料的质保书、品名,而且需对材料的材质、规格、数量、外观等要素进行核对,确保材料端面或断口处有分层、夹杂等缺陷。在检查中,需抽选10%左右的样品送往检验;针对具体的材料检验结果,还需规范填写《材料进货检验单》。此外,为避免锅炉压力容器焊接中出现质量问题,还应规范焊接材料的存储管理,通常,焊接材料与地面、墙体的距离保持在300mm,同时焊材所存空间的室内温度应高于5℃,同时相对湿度不超过60%
        4.2 控制压力容器施焊过程
        其一,应选择具有丰富焊接经验的师傅操作焊接,在焊接中,应注意焊接过渡坡口的有效处理,通常对于锅炉压力容器而言,在板厚差不小于4mm的对接接头时,一旦需要开设过渡坡口,则应按照1:2.5的要求设置过渡坡口。其二,焊接中,应注重具体焊接方法、工艺特殊事项的管理,如采用对接焊工艺时,不允许保留过焊孔等。其三,在焊接中,应正确处理焊接变形,通常火焰校正或压力机是两种较为常见的校正方式。其四,针对锅炉压力容器的焊接质量,应重视焊缝表面、焊渣的有效清理。
        4.3 强化焊接质量检验
        锅炉压力容器生产中,如果焊接材料板厚或型材壁厚小于10mm,需对其进行RT检测。实际检验中,应重视外观检验、无损探伤、力学性能三个方面的具体检测。就压力容器焊接质量外观检测而言,不仅要检查焊缝余高、宽度等情况,而且需考虑与母材过渡的圆滑度,此外,应就材料咬边、弧坑、气孔、夹渣等情况进行系统检测。在锅炉压力容器无伤探测中,X射线探伤、超声波探伤是两种较为常用的检测方式,应通过这些方式发现焊接缺陷的具体位置和缝补,然后针对性地进行补焊处理。
        结束语
        综上所述,自动化技术在锅炉压力容器焊接中的广泛应用,不仅提高了焊接产品的质量,改善了焊接加工的环境,减少了安全事故。因此,相关企业必须结合实际情况不断地引进先进的自动化焊接技术,这样才能够推动自动化焊接技术的发展,从而助推我国锅炉压力容器行业的转型升级。
        参考文献
        [1]朱文英.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].科学技术创新,2019(05):191-192.
        [2]祁韬,冷文深,段忠泽.锅炉与压力容器的风险管理分析[J].化工管理,2019(02):57-58.
        [3]徐嘉.锅炉、压力容器的焊接材料选用经验分析[J].化工管理,2018(32):29-30.
        [4]周英龙.锅炉压力容器焊接质量控制途径讨论[J].石化技术,2018,25(10):172.
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