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锅炉压力容器焊接自动化技术探索

 论文栏目:压力容器论文     更新时间:2020/11/19 8:58:47   

摘要:锅炉压力容器作为锅炉设备的重要组成部分,它会对锅炉的安全性、稳定性、经济性和使用性能造成直接影响。所以,提高锅炉压力容器焊接的自动化水平具有十分重要的现实意义。文章重点探究锅炉压力容器焊接的自动化技术运用,通过概述焊接自动化及锅炉压力容器,分析运用焊接自动化技术的优势,并具体阐述运用频率较高的焊接自动化技术,以供人们参考。

关键词:锅炉压力容器;焊接;自动化技术

近些年来,社会对锅炉压力容器的要求越来越高,不但要求锅炉压力容器的抗压能力强,还要求锅炉压力容器的导热性能好,这就要求在锅炉铸造方面必须采取先进的技术手段,尤其是相应的焊接技术。从目前来看,很多锅炉设备生产厂家都将焊接自动化技术运用到了具体生产中,并取得了非常明显的成效。

1焊接自动化及锅炉压力容器的概述

1.1焊接自动化

焊接自动化是一种焊接的过程,它主要是借助先进的计算机技术,来控制各项焊接的参数,从而实现焊接生产全过程的自动化,其中包括组件装配、备料、检验、零件成型、切割、焊后清理、坡口制备等多种工序。其目的有二:一是为了给相关工作人员创设一个良好的工作环境,保证在安全的基础上能够让相关工作人员身心愉悦的工作;二是在确保质量的基础上能够让相关工作人员减少工作量。综合分析焊接自动化技术,发现我国最为流行的焊接自动化技术是开环控制自动化技术。因为其结构简单,比较经济。但是,这种技术也有弊端,那就是无法消除干扰所带来的误差。所以,一些比较复杂、先进的焊接自动化技术则采用的是闭环控制系统,因为其具有抑制干扰的能力,并可以改善系统的响应特征。当前,氩弧焊自动化系统、电阻电焊自动化系统、微型计算机控制焊接自动化系统和电弧焊自动化系统属于焊接自动化系统中最为常见的四种类型。然而,由于制造微型计算机控制焊接自动化系统所需的费用比较高,是中小企业不能承受的成本和代价,所以,微型计算机控制焊接自动化系统很难获得想要的发展。

1.2锅炉压力容器

锅炉与压力容器共同组成了锅炉压力容器,是特种设备的一种,对安全有特殊的要求。不管是在生活中还是生产中,其地位都不可小觑。压力容器作为一种密闭设备,它能够承受一定压力,而锅炉作为一种能量转换设备,它能够将水转换为具有一定热能的蒸汽。要想使锅炉压力容器更安全的运用在生活生产中,就必须做好焊接工作。

2运用焊接自动化技术的优势

2.1适用范围广

随着我国社会主义市场经济体制的不断完善,各个行业的相关企业对锅炉的要求都更加严格了,尤其是焊接技术。据统计,大部分锅炉设备生产厂家为了提高锅炉的安全性和使用性能,都将自动焊接技术应用到了具体生产过程中。当前,自动焊接技术种类繁多,但逆变自动焊接技术被各大锅炉设备生产厂家应用的最多。究其原因,主要在于逆变自动焊接技术可以低电压运行,并且电气性能极好。即使在十分恶劣的焊接环境下运用逆变自动焊接技术,也能够保证最佳的焊接效果。

2.2自动化水平高

据了解,我国很多锅炉设备生产厂家都是比较有实力的,甚至能够跻身在国际市场。但由于现有技术不足、设备不完善等原因,始终存在一定的缺陷。而自动焊接技术在锅炉压力容器中的运用,可以在一定程度上优化流程,减少不必要的环节,降低相关工作人员的劳动强度,减少生产成本,提高工作质量,保证安全生产。不过,相关工作人员在具体焊接时需要注意以下几点内容:第一,相关工作人员应当在选择各项焊接的参数之前,先对锅炉压力容器的结构有一定了解;第二,为了确保焊接作业更加的规范科学,相关工作人员应当将准确参数输入到相关软件中去;第三,相关工作人员还应当对焊接后的锅炉压力容器情况进行全面检查,一旦发现问题能够及时对其进行解决,以避免给企业带来不必要的经济损失。

3运用频率较高的焊接自动化技术

3.1马鞍形焊机

锅炉设备中的焊接接头相贯形式各不相同、规格各异,所以要求焊机更灵活。而马鞍形焊机能够有效解决上述问题,因而被各大锅炉设备生产厂家广泛的运用在生产中。马鞍形焊机在锅炉压力容器中的广泛运用,也在某种程度上增长了这些锅炉设备生产厂家的经济效益。近些年来,我国锅炉压力容器以较快的速度不断完善,得到了不断的发展。而在发展的过程中,经常应用的马鞍形焊机也相继出现了很多问题,例如,熔池不可控、焊缝成型不佳等。这就需要相关工作人员不断对马鞍形焊机进行完善,具体措施如下:首先,必须要求操作人员熟悉掌握操作步骤,不能让没有相应上岗资格的操作人员操作;其次,应当建立数字模型,对相关参数进行合理设定,根据实际操作所需计算焊头运动轨迹,防止焊枪偏离轨道;最后,还应当同步开展焊枪与控制系统,使焊接部位相对水平,切实提升焊接质量。

3.2埋弧焊机

埋弧焊机具有高生产率、高质量、无弧光、少烟尘的优点。也正是由于这些优点的存在,才使得埋弧焊机成为锅炉压力容器的主要焊接机器。随着时代的不断进步与发展,最近几年也陆续出现了很多新的技术,但是埋弧焊机仍占最大份额。在运用窄间隙的埋弧焊机时,锅炉设备生产厂家需要注意以下几点内容:一是激光跟踪。作为一种大尺寸测量仪器,通常由信息处理系统、激光照明器、随动系统和和激光探测器四部分构成,具有操作简便、高效率、安装快捷等优势。通过实施跟踪焊缝,达到自动焊接的效果;二是控制系统。从目前来看,埋弧焊机所适用的控制系统主要由AC交流伺服、触摸屏、PLC三部分构成,该系统可以支持人机对话,大大降低了操作难度;三是窄间隙焊枪。实现电级的电弧摆动及对电弧熔池的保护,是窄间隙焊枪不可或缺的基本功能。

3.3膜式壁焊机

在工业生产中,膜式壁焊机被广泛的应用于各个环节。随着我国社会经济的迅猛发展,此项技术水平已获得了长足的进步,并得到了多数锅炉设备生产厂家的追捧与认可。从当前来看,膜式壁焊机主要分为以下两种:第一种是埋弧焊;第二种是气体保护焊。不管是埋弧焊还是气体保护焊,都在锅炉压力容器的生产中发挥着重要作用。对于气体保护焊来说,它具有一定的安全性和稳定性,通常应用在东方锅炉厂和哈尔滨锅炉厂。对于埋弧焊来说,它虽然具有较高的效率,但是对人工操作方面也具有较强的依赖性,无法保证焊接精度,一般应用于上海锅炉厂和武汉锅炉厂。相较于埋弧焊,气体保护焊更简单一些。

3.4自动封底

锅炉压力容器的内部结构极其复杂,如果想提高焊接精度,就必须应用自动焊接技术。借助自动封底,不仅可以稳定动力头结构,还可以稳定滚轮架结构,从而使使焊接质量得到大幅度提升。不过值得注意的是,要想更好的呈现上述效果,相关工作人员就必须严格控制封底宽度,并对原有技术进行适当改进,以此来提高自动化水平。

3.5直管接长焊机

纵观当前现状现,自动化水平已大大提高,如果采用优化预处理管子的方式,一定会使锅炉压力容器在焊接方面得到阶段性突破。在直管接长焊机中,加强了对PLC自动化控制系统的运用。而对PLC自动化控制系统起决定性作用的就是管端数控倒角机。从目前来看,管段数控倒角机主要有以下几大功能:第一,能够在旋转、轴向走刀前,自动完成径向进刀;第二,不仅能够对切削速度进行编制,还能够对程序稳定性进行优化,保证在正常的条件下,随着编制的不断增强,焊接自动化水平会得到显著提高。实践证明,直管接长焊机的优势有很多,其中包括自动化程度较高、能够满足日常焊接中的大部分工作等。除此之外,自动焊接技术在精度测算方面也取得了突破式进展,并且具有很强的积极性作用。值得注意的是,在应用该种技术时,要想充分发挥自动焊接系统所具有的功能,相关工作人员就必须将硬件与软件有机的结合在一起。

4结语

综上所述,深入研究锅炉压力容器焊接的自动化技术运用是至关重要的。社会在不断的进步与发展,市场也在不断增高锅炉压力容器的技术要求。为了满足市场需求,相关企业不得不加大焊接自动化技术的科研投入力度,这样才能提升锅炉的安全性、稳定性和经济性,从而为我国的焊接行业发展注入动力。

参考文献:

[1]张占奎,张牧.典型焊接技术在承压类特种设备制造中的应用分析[J].中国新技术新产品,2015,23(20):60.

[2]柏晶晶.锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用浅议[J].化工管理,2015,28(9):49.

作者:孙恒滨 单位:哈尔滨市锅炉压力容器检验研究院

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