压力容器焊接自动化技术分析

胡小龙

摘要：随着我国装备制造业的发展，对下游产业和产品的拉动作用逐渐增强，而基于我国工业装备升级的背景条件，金属压力容器在多个重要领域的应用被列入国家重点发展的目标，因此压力容器的发展具有非常大的市场前景。而压力容器在制造的过程中涉及到焊接，因此压力容器的焊接质量直接决定其可靠性。本文将针对压力容器的自动焊接技术进行相关分析，对掌握相关设备的性能及应用性有一定帮助。

关键词：压力容器;自动化;焊接

0引言

在对压力容器进行加工时，焊接是非常关键的一步，直接影响压力容器的使用寿命与使用质量。相较于传统的焊接技术，焊接自动化技术的发展，不但能够明显改善压力容器的焊接质量，在具体操作过程中也更加的灵活方便，能够显著提高焊接工作的效率，实用比较强，在压力容器焊接中应用较广。

1压力容器焊接自动化技术的优点

1.1自动化程度高

焊接自动化技术最突出的優势就是自动化程度高，而且采用焊接自动化技术对压力容器进行焊接时，不仅能够降低工人使用成本，还能够保证压力容器的焊接效率。不过在对压力容器进行焊接时，有以下操作流程需要注意：（1）对压力容器的结构特征进行分析，从而确定合适正确的自动化焊接参数;（2）在计算机中将相应的焊接参数准确的输入，之后开始进行焊接工作，能够确保压力容器的焊接工作更加的规范;（3）压力容器在焊接完成后要进行相关检查，如果存在焊接不到位的地方，需要进行补焊。除上述要注意的内容之外，焊接人员也有需要注意地方，比如：（1）焊接工作要和焊接自动化技术操作流程一直，如果发现问题应该及时的进行处理;（2）焊接人员应该不断对压力容器焊接自动化的流程进行优化，对不同的焊接参数进行比较，确定最合适的焊接参数。

1.2应用范围更广

根据相关数据显示，焊接自动化技术已经处于压力容器生产制造过程中的核心地位，其中逆变自动化焊接技术应用的范围最广。在焊接条件比较恶劣的情况下，逆变焊接不需要过高的工作电压，同时能够保证其电气性能，因此仍能确保压力容器的焊接质量。

1.3精度更高

在对压力容器使用焊接自动化技术时，应该充分的利用软件技术，从而确保压力容器的焊接精度。而通过采用跟踪焊接技术则能够保证压力容器的焊接质量，使得压力容器的使用寿命延长，并且能够明显改善焊接的精度。

2压力容器中焊接自动化技术的应用

2.1软件技术

2.1.1焊接跟踪技术

焊缝的质量是焊接质量的直接体现，对整体焊接效果有直接的影响。压力容器在焊接时会采用焊接跟踪技术，其中的焊接跟踪系统主要分为接触式与非接触式。接触式跟踪系统主要是利用微调系统与横纵向跟踪，使得焊缝与导电嘴之间能够维持一定的稳定距离，进而实现对环缝的自动化焊接。非接触式跟踪系统主要是在埋弧焊机上使用，能够对焊缝坡口进行检测，进而实现自动化。

2.1.2堆焊技术

堆焊技术对零件的恢复效果较好，通过利用热源能够将选用的材料熔化并覆盖在零件的表面，从而令零件恢复原状。压力容器在加工制造过程中，经常使用的堆焊技术主要由焊条电弧焊堆焊、高级带极堆焊以及自动无极氩弧堆焊等。根据压力容器的基体材料以及应用环境等条件确定使用何种堆焊方式。一般情况下，压力容易会由于一些腐蚀性介质的侵入导致组织结构变厚或者变薄，使得压力容器相关性能下降，进而导致承载能力不够为发生破坏。这对这种情况通常都是使用带极堆焊技术进行解决。

2.1.3其他技术

TIG技术能够精确控制熔深的形状和体积，能够完成压力容器的全位置焊机工作，如果压力容器对焊缝力学性能以及密封性能要求较高，常采用TIG技术。

激光自动焊接技术能够对绝大多数的金属进行焊接，焊接时能够产生极高的能量，同时热影响区域极小，不过设备比较笨重而且造价较高，在压力容器中应用较少。

2.2硬件技术

2.2.1焊接机器人

焊接机器人属于刚兴起的焊接自动化设备，效率高，焊接质量有保障，在压力容器焊接领域受到了广泛好评。现在柔性焊接机器人引用最广，随着技术的不断成熟，制造的成本也在逐渐的下降，是我国未来发展的重要对象，从而促进我国的焊接技术迈上新台阶。

2.2直管接长焊机

直管接长焊机主要负责对压力容器中的管子进行预处理，并且推广应用的速度非常快。在对管子进行预处理时，采用PLG自动控制技术，从而实现压力容器焊接过程自动化。而且直管接长焊机还可以在整个工作面中进行重复工作，能够与预处理生产线构成一个完整的系统，从而使管子在压力容器生产过程中的焊接质量能够达到要求。在焊接时还应用到了管端数控倒角机，其通过采用轴线以及周向的进刀方式，结合相关数据，能够快速、准确的完成不同类型的坡口切割，从而进一步提高自动化水平。

2.3马鞍形焊机

马鞍形焊机集合了各种先进的控制技术，主要负责一些焊缝呈马鞍型的部分焊接。焊机中的PLC控制单元是整个焊机中最关键的部件，主要完成数据的运算、参数处理的工作，同时还需要向外围模块发出相关的动作命令。随着压力容器的形状越来越复杂，传统的马鞍形焊机在具体使用时对有些情况难以解决。为了解决这个问题，相关制造商在马鞍形焊机的制造中加入计算机数控技术，搭建数学模型，通过技术的结合促进了马鞍形焊机的自动化技术的进一步发展，令焊机的焊枪能够按照预定的轨迹进行运动。使得主管和焊枪能够保持同步运动，从而确保焊枪所焊接的部分能维持在水平位置，从而使焊接质量达到要求。

2.4逆变焊机

我国目前技术最先进的焊机是逆变焊机，其能够采用不同的方法对压力容器的各个位置进行焊接，相关性能优良。而最新研究的逆变焊机采用了高频脉宽调制开关和微电子技术，在实际使用中获得不错的效果。

3总结

随着我国装备制造业的发展，压力容器将会越来越重要，因此必须不断探索焊接自动化技术，将当前的技术与计算机技术、电子信息技术相结合，对当前的焊接方法以及焊接设备进行进一步研究，促进焊接自动化技术的升级，保证压力容器的焊接质量。

参考文献

[1]李海亮.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].中外企业家，2019（35）：126.

[2]李虓.焊接自动化技术在压力容器制造中的应用[J].化工管理，2017（32）：96.

[3]黄金宝.关于压力容器焊接自动化技术的探讨[J].内燃机与配件，2019（06）：100-101.