浅析锅炉压力容器焊接自动化技术和应用

桑山松

河南省锅炉压力容器安全检测研究院驻马店分院 河南驻马店 463000

就现阶段的锅炉制造业焊接水平发展来看，以锅炉为主导的企业在某些方面已经接近达到国际行业水准，企业实力的增强需要由先进的技术装备来进行武装，所以积极的研究锅炉压力容器的焊接自动化技术现实意义十分的显著[1]。锅炉压力容器的制造非常复杂，包括材料选择、检查、切割、加工、检查等，每个步骤都会影响容器的最终质量。目前各制造厂锅炉压力容器的焊接技术整体上已经相当成熟，由于焊接设备和锅炉压力容器设备的不断更新，焊接技术也必须不断进步[2]。

1 焊接自动化技术在压力容器焊接中应用的意义

压力容器广泛应用于能源化学领域，是能源化学领域不可缺少的关键设备。在生产环境中存在一定的安全风险，压力容器的焊接质量问题将不可避免地影响压力容器使用的可靠性和安全性。为了保证压力容器在能源化工生产阶段的高质量使用，压力容器制造商必须密切关注焊接技术，努力提高焊接人员的工作水平，并将焊接自动化技术应用到压力容器的实际生产过程中，从而进一步保证压力容器的生产质量。

锅炉压力容器及焊接自动化技术分析。

（1）焊接自动化技术概述。传统的焊接技术大部分使用手动焊接，而焊接自动化技术根据预先设定的程序机械地自动化和系统地焊接，在焊接和固定过程中由焊工气动调节机制、脱材机制、火炬夹紧机制和工作夹紧机制执行。实施实际焊接自动化技术需要明确焊接流程和要求，重点是随着工作环境的不断变化提高产品生产稳定性，从而实现焊接自动化技术的合理应用。

（2）锅炉压力容器。锅炉压力容器，指锅炉和压力容器。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。焊接水平对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，导致工业企业经济损失严重。每年都有因焊接密封不足而导致锅炉压力容器爆炸事故发生[3]。工业生产中重视锅炉压力容器的焊接工艺是十分重要的。

（3）锅炉压力容器焊接自动化技术。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。我国焊接自动化技术的应用，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。

2 锅炉压力容器焊接自动化技术分类和应用

2.1 马鞍形焊机的应用

马鞍型焊机在锅炉压力容器自动化的发展中也起着很大的作用。但这种焊接技术存在着一定的缺陷，比如在熔池方面出现一些的不可控制现象、焊接过程中焊缝的成型不好以及焊接质量差等问题。针对这些问题，首先要建立完整的数字模型，随后根据模型输入相应的规格参数，通过对焊接过程中运动的轨迹进行严格的监督把控，这样就能在一定程度上改善在焊接过程中焊接轨迹偏离的问题。现在的马鞍型焊机焊接效果最好的就是四轴数控的马鞍型焊机。

2.2 模式壁焊机

模式壁焊机是对焊接操作影响很大的自动焊接技术的重要组成部分，从操作角度分析，锅炉压力容器模式壁焊机焊接工艺可分为气体保护焊接和埋弧焊接两类。气体保护焊接具有良好的焊接性能和完整的焊点。埋弧焊实际上能更好地控制有害气体。锅炉压力容器焊接操作时，焊接形状不同，应用方面也有一些差异。气体保护焊接是一种更简单的自动化设备，普通气体保护焊头可达20头，但有些企业根据特殊使用要求制造44焊头并增加焊接接头的数量，从而提高焊接效率。

2.3 直型管接长焊机的应用

随着自动化水平的不断提高，对锅炉压力容器焊接的质量保障也被重视了起来。现阶段，需要运用PLC对自动化生产进行合理的控制。在整个控制的过程中，占据重要位置的设备就是管端数据倒角机，最大的优势就是在于管端数据倒角机在进行旋转和轴向走刀的过程中，径向自动进刀也可以完成。而且在焊接的过程中，根据要求可以对切削的程序速度以及优质性进行再编制。整个焊接的过程中自动化的程度就得到了明显提高。

2.4 筒体纵缝焊接机

使用汽缸从心焊接机可显着提高焊接质量和提高焊接速度。薄壁管段提供了机架、侧梁导轨、键夹机构、支撑芯轴、行走车、驱动机构、电气或手动十字滑架、焊枪支架和调节机构、送丝器和系统控制构成的键垂直缝自动焊接设备。薄壁管段可直接在键纵缝焊机上组装纵向接缝，然后焊接，而不是先牢固。厚壁气缸接头可以先粘滞，然后安装在键纵接缝焊接机上进行焊接。

3 结语

锅炉压力容器在目前的工业生产中有着重要的应用，积极的进行锅炉压力容器焊接自动化技术的研究，一方面可以促进技术进步，另一方面可以有效的提升其在锅炉具体应用中的使用价值。焊接自动化技术目前正进入实用阶段，但焊接自动化技术的引进时间较短，因此在实际操作过程中，与其他发达国家相比，工作效果有所差异。努力提高焊接自动化技术水平，减少和发达国家之间的差距。