如何做好压力容器的焊接技术

　　生化压力容器制造商教你如何做好压力容器焊接技术。

　　自动化焊接装置

　　高压容器焊接生产过程中，内蒙古压力容器经常涉及到电渣焊机、埋弧焊机、气保护焊(CO2焊、氩弧焊等)、等离子焊等各种自动化设备。国内压力容器焊接自动化技术始于20世纪5、60年代，至今已取得较大成就。近几年来，国产全自动和半自动焊机占焊机总数的比例分别为20.55%、MIG/MAG、TIG和埋弧焊机分别为63.12%、19.24%和135.36%。作为一种新技术和新工艺，逆变焊机具有优异的电学性能，可用于多种不同的弧焊方法和压力容器的多位置焊接。目前，日本逆变焊已达到30%，而我国的逆变焊已发展到三代产品，在国内压力容器行业中的应用前景非常乐观。例如东方锅炉厂，海擎重工机械有限公司，兰州石化机械厂等都采用了TIG型、CO2型逆变焊机进行全位置焊接锅炉和压力容器。90年代初，我国研制出了多孔埋弧焊和多孔MAG焊两种型号的自动埋弧焊焊机，目前国内十几家单位已经采用这种型号的水冷壁焊机。作为一种典型的程控柔性焊接系统，现代焊接机器人特别是弧焊机器人以其稳定等优点，在压力容器焊接领域受到广泛关注。随着柔性焊接机器人价格的不断下降，它将在国内推广应用，并成为焊接设备计算机自动控制技术的发展方向。此外，还对一些工艺设备进行了改进，如：液压封头筒对装设备、万向焊转台、小直径筒体纵缝环缝自动焊接装置等，在很大程度上提高了压力容器焊接的自动化水平。

　　自动焊接方法

　　压力容器埋弧自动焊是目前压力容器焊接的主要工艺方法，它可用于封头拼板缝、筒节纵环缝等，实现了焊接过程的自动化和机械化。但是，目前国内的埋弧自动焊控制系统还大多采用简单的模拟电路，其整体性能还有待进一步提高。堆焊工艺主要用于厚壁压力容器的焊接，其中埋弧堆焊由于母材熔化深度浅、熔体均匀，对工件表面质量要求低，已成为国内外压力容器内壁堆焊的主要方法。近年来发展起来的高速带极堆焊方法，与埋弧堆焊相比，具有边界晶粒细小，杂质含量低，经济实用等优点。对于厚壁压力容器，采用窄间隙全位置焊接技术，便于实现焊接过程的自动化。该技术可以实现焊前预先设定参数，自动稳定焊接电压、电流和速度，并具有横向、高、宽自动跟踪系统，实现自动焊接。气保焊接具有弧热集中、熔池小、结晶迅速、焊接过程无渣等优点，主要用于全位置、薄板焊接，有利于实现焊接过程的机械化、自动化。二氧化碳焊是一种焊接方法，我国石油天七建设公司引进了球罐药芯焊丝全位置自动焊接技术，提高了焊接效率和焊接速度，改焊接工艺条件。TIG焊接技术主要应用于对焊缝密封性和机械性能有较高要求的压力容器中，它可以控制容器的熔深、体积和形状，实现压力容器的全位置焊接。由于其能量密度高，HAZ区极小，可焊接几乎所有金属，可实现全位置焊接，现已发展为厚壁压力容器焊接，但其成本昂贵、设备笨重，在压力容器中的应用前景尚不明朗。

　　电焊控制技术

　　近几年来，焊接自控技术在压力容器行业得到了发展。焊接跟踪控制是焊接自动控制系统的重要组成部分，对压力容器生产过程的焊接自动化有着深远的影响。当前所采用的焊缝跟踪系统主要有接触式和非接触式两种。通过横向跟踪、纵向跟踪和微调系统，使导电嘴与焊缝距离保持恒定，实现环缝自动焊接，但由于坡口和焊缝的加工装配不均匀，有时会对传感器测量精度产生影响。无接触跟踪系统与其他学科密切相关，国内外学者对其进行了不同程度的研究。利用超声波跟踪传感器对埋弧焊机焊缝坡口进行检测的焊缝跟踪，可以满足压力容器制造的需要，在低成本焊接自动化中有很好的应用前景。视觉焊缝跟踪CCD可应用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方法和设备中，但由于焊接工艺的应用环境十分恶劣，传感器受弧光、高温、烟尘等因素干扰较大，其精度、抗干扰性和灵敏度受到不同程度的影响。尽管目前已经研究了多种自动跟踪方法，但大部分仍处于试验阶段。伴随着计算机信息技术的发展和新型传感方式的研究，焊缝跟踪技术将在压力容器行业中得到广泛的应用，从而进一步提高压力容器焊接的自动化、智能化水平。

　　AI技术系统

　　焊接过程模糊控制、神经网络控制、焊接系统是人工智能技术在焊接过程控制中的代表。SooKim等在GMA焊接方法中引入了人工神经网络，以预测焊接区宽度，扩大了GMA焊接的应用范围。当前，日本等国家先后在工艺设计、缺陷分析、选材及设备选型等方面进行了一系列的研究与开发工作。Camtech100和Adaptitech1000由AdaptiveTechnologies公司开发，可完成零件定位、焊接操作和质量检测等功能，系统可根据传感器提供的光、温度、电弧等信息，自动调整焊接路径、线能量、送丝速度和焊缝摆动参数等，并可优化多道焊接工艺参数。由日本NKK公司开发的“焊接参数控制系统”，可以通过设定焊接参数来恒定的焊接深度和焊接高度。国内在这一领域也相继开发了不同类型的应用软件，其中清华大学开发的“通用型弧焊工艺系统”QHWES具有很强的适应性和再开发能力。现已在国内外形成了多种商品化产品，并具有广阔的发展与应用前景。

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