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    如何做好壓力容器的焊接技術

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    如何做好壓力容器的焊接技術

    發布日期:2021-03-19 作者: 點擊:

      生化壓力容器制造商教你如何做好壓力容器焊接技術。


      自動化焊接裝置


      高壓容器焊接生產過程中,內蒙古壓力容器經常涉及到電渣焊機、埋弧焊機、氣保護焊(CO2焊、氬弧焊等)、等離子焊等各種自動化設備。國內壓力容器焊接自動化技術始于20世紀5、60年代,至今已取得較大成就。近幾年來,國產全自動和半自動焊機占焊機總數的比例分別為20.55%、MIG/MAG、TIG和埋弧焊機分別為63.12%、19.24%和135.36%。作為一種新技術和新工藝,逆變焊機具有優異的電學性能,可用于多種不同的弧焊方法和壓力容器的多位置焊接。目前,日本逆變焊已達到30%,而我國的逆變焊已發展到三代產品,在國內壓力容器行業中的應用前景非常樂觀。例如東方鍋爐廠,海擎重工機械有限公司,蘭州石化機械廠等都采用了TIG型、CO2型逆變焊機進行全位置焊接鍋爐和壓力容器。90年代初,我國研制出了多孔埋弧焊和多孔MAG焊兩種型號的自動埋弧焊焊機,目前國內十幾家單位已經采用這種型號的水冷壁焊機。作為一種典型的程控柔性焊接系統,現代焊接機器人特別是弧焊機器人以其穩定等優點,在壓力容器焊接領域受到廣泛關注。隨著柔性焊接機器人價格的不斷下降,它將在國內推廣應用,并成為焊接設備計算機自動控制技術的發展方向。此外,還對一些工藝設備進行了改進,如:液壓封頭筒對裝設備、萬向焊轉臺、小直徑筒體縱縫環縫自動焊接裝置等,在很大程度上提高了壓力容器焊接的自動化水平。


      自動焊接方法


      壓力容器埋弧自動焊是目前壓力容器焊接的主要工藝方法,它可用于封頭拼板縫、筒節縱環縫等,實現了焊接過程的自動化和機械化。但是,目前國內的埋弧自動焊控制系統還大多采用簡單的模擬電路,其整體性能還有待進一步提高。堆焊工藝主要用于厚壁壓力容器的焊接,其中埋弧堆焊由于母材熔化深度淺、熔體均勻,對工件表面質量要求低,已成為國內外壓力容器內壁堆焊的主要方法。近年來發展起來的高速帶極堆焊方法,與埋弧堆焊相比,具有邊界晶粒細小,雜質含量低,經濟實用等優點。對于厚壁壓力容器,采用窄間隙全位置焊接技術,便于實現焊接過程的自動化。該技術可以實現焊前預先設定參數,自動穩定焊接電壓、電流和速度,并具有橫向、高、寬自動跟蹤系統,實現自動焊接。氣保焊接具有弧熱集中、熔池小、結晶迅速、焊接過程無渣等優點,主要用于全位置、薄板焊接,有利于實現焊接過程的機械化、自動化。二氧化碳焊是一種焊接方法,我國石油天七建設公司引進了球罐藥芯焊絲全位置自動焊接技術,提高了焊接效率和焊接速度,改焊接工藝條件。TIG焊接技術主要應用于對焊縫密封性和機械性能有較高要求的壓力容器中,它可以控制容器的熔深、體積和形狀,實現壓力容器的全位置焊接。由于其能量密度高,HAZ區極小,可焊接幾乎所有金屬,可實現全位置焊接,現已發展為厚壁壓力容器焊接,但其成本昂貴、設備笨重,在壓力容器中的應用前景尚不明朗。


      電焊控制技術


      近幾年來,焊接自控技術在壓力容器行業得到了發展。焊接跟蹤控制是焊接自動控制系統的重要組成部分,對壓力容器生產過程的焊接自動化有著深遠的影響。當前所采用的焊縫跟蹤系統主要有接觸式和非接觸式兩種。通過橫向跟蹤、縱向跟蹤和微調系統,使導電嘴與焊縫距離保持恒定,實現環縫自動焊接,但由于坡口和焊縫的加工裝配不均勻,有時會對傳感器測量精度產生影響。無接觸跟蹤系統與其他學科密切相關,國內外學者對其進行了不同程度的研究。利用超聲波跟蹤傳感器對埋弧焊機焊縫坡口進行檢測的焊縫跟蹤,可以滿足壓力容器制造的需要,在低成本焊接自動化中有很好的應用前景。視覺焊縫跟蹤CCD可應用于埋弧焊、等離子弧焊等多種焊接方法和設備中,但由于焊接工藝的應用環境十分惡劣,傳感器受弧光、高溫、煙塵等因素干擾較大,其精度、抗干擾性和靈敏度受到不同程度的影響。盡管目前已經研究了多種自動跟蹤方法,但大部分仍處于試驗階段。伴隨著計算機信息技術的發展和新型傳感方式的研究,焊縫跟蹤技術將在壓力容器行業中得到廣泛的應用,從而進一步提高壓力容器焊接的自動化、智能化水平。


      AI技術系統


      焊接過程模糊控制、神經網絡控制、焊接系統是人工智能技術在焊接過程控制中的代表。SooKim等在GMA焊接方法中引入了人工神經網絡,以預測焊接區寬度,擴大了GMA焊接的應用范圍。當前,日本等國家先后在工藝設計、缺陷分析、選材及設備選型等方面進行了一系列的研究與開發工作。Camtech100和Adaptitech1000由AdaptiveTechnologies公司開發,可完成零件定位、焊接操作和質量檢測等功能,系統可根據傳感器提供的光、溫度、電弧等信息,自動調整焊接路徑、線能量、送絲速度和焊縫擺動參數等,并可優化多道焊接工藝參數。由日本NKK公司開發的“焊接參數控制系統”,可以通過設定焊接參數來恒定的焊接深度和焊接高度。國內在這一領域也相繼開發了不同類型的應用軟件,其中清華大學開發的“通用型弧焊工藝系統”QHWES具有很強的適應性和再開發能力?,F已在國內外形成了多種商品化產品,并具有廣闊的發展與應用前景。


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