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【摘要】制造各种压力容器的过程中,焊接是一个极其重要的工序,焊接技术的应用效果会对压力容器的最终品质产生极大的影响。所以,在实际制造过程中,我们要积极的分析研究各种焊接新技术,并积极的应用于实际制造过程中,以不断提高压力容器产品的质量。本文,我们即对几种压力容器焊接新技术进行分析,并研究其实际应用效果。
【关键词】压力容器;焊接技术;应用
引言
随着经济的发展和各种技术的不断进步,各种类型的压力容器被广泛的应用到各个领域。而随着应用的范围不断扩大,对压力容器各种工作参数的要求也不断提高,于是,对压力容器制造过程中焊接技术的要求也越来越高。只有保证较高的焊接质量,才能保证各种压力容器的安全运行,防止各种事故的出现,最大程度保障操作人员的安全。因此,不断分析研究各种新型的焊接技术,提高焊接技术的水平,是各压力容器制造厂家十分关注的课题。而通过不断的研究与努力,近些年来,我国的压力容器焊接技术也取得一定的发展与进步,涌现出不少新型的焊接技术。本文,我们即围绕压力容器焊接新技术进行分析,并研究其具体应用。
一、压力容器与焊接技术
压力容器的制造过程较为复杂,包括了多道工序,例如对原材料的验收、切割,以及机加工和组对,还有焊接和无损检测,以及最终的压力试验和防腐等。其中,焊接处理是压力容器制造过程中极其重要的一个环节,涉及到诸多细节问题。焊接是一种利用高热或者高压,或二者并用,将同种或异种的材质永久性结合在一起的工艺。常见的焊接技术有埋弧焊和手工电弧焊以及氩弧焊等。在制造各种压力容器的过程中,在焊接环节,需要对压力容器的壳体和封头等多处进行焊接。所以,从严格意义上来讲,焊接的效果会对各种压力容器产生十分直接的影响,会影响到压力容器自身的质量和可靠性,并会对整个生产制造过程的造价和效率等产生影响。下面,我们来介绍几种新型的压力容器焊接技术。
二、窄间隙埋弧焊技术
在实际制作压力容器的过程中,有时会遇到压力容器壁厚较厚,例如厚度超过100mm的情况。在这样的情况之下,如果利用以往的焊接技术,使用常规的U型坡口的方式进行焊接,很难达到令人满意的焊接效果,影响到压力容器的最终品质,并会浪费大量的宝贵资源,例如能源和人力、时间等。但新型窄间隙埋弧焊技术的应用,可以使这一难题迎刃而解。
1、窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊技术是在传统焊接方法和工艺基础上发展而来的,综合利用了特殊的焊丝和保护气,以及先进的导入技术和焊缝自动跟踪技术等。应用以来,不少企业都在积极的关注并应用窄间隙焊接技术。但是,厚壁压力容器的焊接质量需要具备较好的稳定性,一旦出现焊接缺陷,修复小间隙的焊缝十分困难,甚至导致无法处理,提高了成本降低了生产效率。
2、窄间隙埋弧焊技术的优势和缺陷。总体来说,窄间隙埋弧焊技术具有十分明显的应用优势:(1)焊接速度较快,生产效率较高;(2)节约了大量资源,例如母材和焊丝以及电能等,可有效降低生产制造成本;(3)焊接过程中,前道焊道过程可以有效的对后面的工序进行预热,而后道焊道还可以对前一道焊道进行回火,从而保证焊接接头机械性能;(4)有效减少残余应力和形变;(5)有利于实行自动化生产制造。(6)熔敷率较高,可以有效提高焊接效率,并不会因为热输入较大而对母材的热影响区性能产生影响。但是,窄间隙埋弧焊技术也存在一定的应用缺陷,例如后期的修补困难较大,装配所需要的时间较长,对工作人员
的技术水平要求较高等。
3、窄间隙埋弧焊技术的应用要点。(1)要具备可靠的双侧横向,并具有较强的自动跟踪功能;(2)每条焊道与坡口侧壁的熔合都要保证均匀良好,且因为母材大多具有较高的含碳量,所以要保证熔入的母材金属含量要适当;(3)焊道要尽量保证薄而宽,以对过热粗晶区的实际性能进行充分的改善。
三、接管自动焊接技术
接管自动焊接采用接管插入的形式,具体来讲,接管自动焊接技术可以分为两种,一种是将接管与筒体进行焊接;另一种是将接管与封头进行焊接。
1、接管与筒体自动焊接。在传统的焊接过程中,经常会用到马鞍形状埋弧焊接设备,但实际的运动轨迹无法满足实际需求,并且在厚度较大和存在窄间隙坡口的时候应用效果较差。此时,我们便可以利用接管自动焊接技术。接管马鞍形埋弧焊接设备自动化程度各适应性都较高,且操作方便,控制迅速。其中,接管的实际内径采用四连杆夹紧的方式保证自动定心;焊接对象的筒体和接管直径是焊枪运行轨迹的主要参数,从而保证焊接的自动化;同时,通过人机交互的操作界面,可以直接控制各项焊接参数,有效实现连续焊接。
2、接管与封头自动焊接。具体来分,接管与封头的焊接有两种形式,即向心接管和非向心接管的焊接。封头接管埋弧自动焊机一共有6个悬挂于十字操作机上的运动轴。在开始自动焊接之前,要先进行设备的自动定心,利用焊枪在接管的外壁进行自动寻位,保证焊枪的旋转中心自动定位于接管的中心线上。自动定心的方式极大的缩短了原有人工定位所花费的时间,提高了工作效率。自动定心结束之后,要通过焊丝端部进行自动寻位,将焊缝高度方向上出现的改变记录下来,实现自动跟踪,完成非向心接管焊接;设备中还包括了横向跟踪传感器,在焊接的时候,可以跟踪接管外壁,使焊丝与坡口侧壁的距离保持较高的一致性。
四、弯管内壁堆焊技术
1、30°弯管内壁堆焊。30°弯管内壁堆焊的具体方式是沿圆周环自动堆焊,具体操作为:自动堆焊机利用5轴进行协调运动,按照叶定的数学模型对焊道进行自动排列。工件保持3轴运动,第一,保持匀变速旋转,并保证与焊枪的摆幅宽窄变化情况一致相,焊接速度保持恒定;第二,每焊一圈,便对摆角进行变位,保证下一圈焊缝位于与焊枪垂直的平面之内;第三,工件焊一圈,进行平移变位,保证下一圈焊缝的圆心位于旋转中心。焊接机头进行2轴运动,完成一圈堆焊,焊枪即需要后退一个位移,然后进行下一圈堆焊;焊接的时候,焊枪要保持变摆幅运动,保证堆焊层厚度的均匀性和一致性。具体参照的数学模型要以弯管的
曲率半径和内径为参考。同时,为了保证自动堆焊的稳定性,设备还需要具有弧压自动跟踪系统,以及断点记忆和自动复位等功能。
2、90°弯管内壁堆焊。90°弯管内壁堆焊是沿着弯管母线的纵向自动堆焊,具体方法为:将工件安装在二维变位机上,通过工件的旋转来进行焊接;工件翻转,每一条焊道都保持平焊位置;90°弯曲焊枪安装于三维导轨上,保证焊枪的自动变位。
总结
总体来看,我国的压力容器焊接技术已经取得了较大的进步,并不断发展着,各种新型的焊接技术不断涌现出来,并越来越多的被应用于生产实践过程中。我们相信,随着技术的不断发展和各种实践经验的不断积累,压力容器的焊接技术将会得到进步一的发展,压力容器的最终品质也将得到不断的提高。
参考文献
[1]贾江水.1000MW压力容器壳焊接质量控制[J].中国高新技术企业,2011(03):12-13.
[2]赵振芳.压力容器焊接常见缺陷的产生和防治措施[J].广东化工,2012,39(04):261-262.
[3]陈冰川.陈伟民.朱伟青.在役压力容器焊接裂纹的成因分析及预防措施[J].理化检验:物理分册,2011(05):72-73.
【关键词】压力容器;焊接技术;应用
引言
随着经济的发展和各种技术的不断进步,各种类型的压力容器被广泛的应用到各个领域。而随着应用的范围不断扩大,对压力容器各种工作参数的要求也不断提高,于是,对压力容器制造过程中焊接技术的要求也越来越高。只有保证较高的焊接质量,才能保证各种压力容器的安全运行,防止各种事故的出现,最大程度保障操作人员的安全。因此,不断分析研究各种新型的焊接技术,提高焊接技术的水平,是各压力容器制造厂家十分关注的课题。而通过不断的研究与努力,近些年来,我国的压力容器焊接技术也取得一定的发展与进步,涌现出不少新型的焊接技术。本文,我们即围绕压力容器焊接新技术进行分析,并研究其具体应用。
一、压力容器与焊接技术
压力容器的制造过程较为复杂,包括了多道工序,例如对原材料的验收、切割,以及机加工和组对,还有焊接和无损检测,以及最终的压力试验和防腐等。其中,焊接处理是压力容器制造过程中极其重要的一个环节,涉及到诸多细节问题。焊接是一种利用高热或者高压,或二者并用,将同种或异种的材质永久性结合在一起的工艺。常见的焊接技术有埋弧焊和手工电弧焊以及氩弧焊等。在制造各种压力容器的过程中,在焊接环节,需要对压力容器的壳体和封头等多处进行焊接。所以,从严格意义上来讲,焊接的效果会对各种压力容器产生十分直接的影响,会影响到压力容器自身的质量和可靠性,并会对整个生产制造过程的造价和效率等产生影响。下面,我们来介绍几种新型的压力容器焊接技术。
二、窄间隙埋弧焊技术
在实际制作压力容器的过程中,有时会遇到压力容器壁厚较厚,例如厚度超过100mm的情况。在这样的情况之下,如果利用以往的焊接技术,使用常规的U型坡口的方式进行焊接,很难达到令人满意的焊接效果,影响到压力容器的最终品质,并会浪费大量的宝贵资源,例如能源和人力、时间等。但新型窄间隙埋弧焊技术的应用,可以使这一难题迎刃而解。
1、窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊技术是在传统焊接方法和工艺基础上发展而来的,综合利用了特殊的焊丝和保护气,以及先进的导入技术和焊缝自动跟踪技术等。应用以来,不少企业都在积极的关注并应用窄间隙焊接技术。但是,厚壁压力容器的焊接质量需要具备较好的稳定性,一旦出现焊接缺陷,修复小间隙的焊缝十分困难,甚至导致无法处理,提高了成本降低了生产效率。
2、窄间隙埋弧焊技术的优势和缺陷。总体来说,窄间隙埋弧焊技术具有十分明显的应用优势:(1)焊接速度较快,生产效率较高;(2)节约了大量资源,例如母材和焊丝以及电能等,可有效降低生产制造成本;(3)焊接过程中,前道焊道过程可以有效的对后面的工序进行预热,而后道焊道还可以对前一道焊道进行回火,从而保证焊接接头机械性能;(4)有效减少残余应力和形变;(5)有利于实行自动化生产制造。(6)熔敷率较高,可以有效提高焊接效率,并不会因为热输入较大而对母材的热影响区性能产生影响。但是,窄间隙埋弧焊技术也存在一定的应用缺陷,例如后期的修补困难较大,装配所需要的时间较长,对工作人员
的技术水平要求较高等。
3、窄间隙埋弧焊技术的应用要点。(1)要具备可靠的双侧横向,并具有较强的自动跟踪功能;(2)每条焊道与坡口侧壁的熔合都要保证均匀良好,且因为母材大多具有较高的含碳量,所以要保证熔入的母材金属含量要适当;(3)焊道要尽量保证薄而宽,以对过热粗晶区的实际性能进行充分的改善。
三、接管自动焊接技术
接管自动焊接采用接管插入的形式,具体来讲,接管自动焊接技术可以分为两种,一种是将接管与筒体进行焊接;另一种是将接管与封头进行焊接。
1、接管与筒体自动焊接。在传统的焊接过程中,经常会用到马鞍形状埋弧焊接设备,但实际的运动轨迹无法满足实际需求,并且在厚度较大和存在窄间隙坡口的时候应用效果较差。此时,我们便可以利用接管自动焊接技术。接管马鞍形埋弧焊接设备自动化程度各适应性都较高,且操作方便,控制迅速。其中,接管的实际内径采用四连杆夹紧的方式保证自动定心;焊接对象的筒体和接管直径是焊枪运行轨迹的主要参数,从而保证焊接的自动化;同时,通过人机交互的操作界面,可以直接控制各项焊接参数,有效实现连续焊接。
2、接管与封头自动焊接。具体来分,接管与封头的焊接有两种形式,即向心接管和非向心接管的焊接。封头接管埋弧自动焊机一共有6个悬挂于十字操作机上的运动轴。在开始自动焊接之前,要先进行设备的自动定心,利用焊枪在接管的外壁进行自动寻位,保证焊枪的旋转中心自动定位于接管的中心线上。自动定心的方式极大的缩短了原有人工定位所花费的时间,提高了工作效率。自动定心结束之后,要通过焊丝端部进行自动寻位,将焊缝高度方向上出现的改变记录下来,实现自动跟踪,完成非向心接管焊接;设备中还包括了横向跟踪传感器,在焊接的时候,可以跟踪接管外壁,使焊丝与坡口侧壁的距离保持较高的一致性。
四、弯管内壁堆焊技术
1、30°弯管内壁堆焊。30°弯管内壁堆焊的具体方式是沿圆周环自动堆焊,具体操作为:自动堆焊机利用5轴进行协调运动,按照叶定的数学模型对焊道进行自动排列。工件保持3轴运动,第一,保持匀变速旋转,并保证与焊枪的摆幅宽窄变化情况一致相,焊接速度保持恒定;第二,每焊一圈,便对摆角进行变位,保证下一圈焊缝位于与焊枪垂直的平面之内;第三,工件焊一圈,进行平移变位,保证下一圈焊缝的圆心位于旋转中心。焊接机头进行2轴运动,完成一圈堆焊,焊枪即需要后退一个位移,然后进行下一圈堆焊;焊接的时候,焊枪要保持变摆幅运动,保证堆焊层厚度的均匀性和一致性。具体参照的数学模型要以弯管的
曲率半径和内径为参考。同时,为了保证自动堆焊的稳定性,设备还需要具有弧压自动跟踪系统,以及断点记忆和自动复位等功能。
2、90°弯管内壁堆焊。90°弯管内壁堆焊是沿着弯管母线的纵向自动堆焊,具体方法为:将工件安装在二维变位机上,通过工件的旋转来进行焊接;工件翻转,每一条焊道都保持平焊位置;90°弯曲焊枪安装于三维导轨上,保证焊枪的自动变位。
总结
总体来看,我国的压力容器焊接技术已经取得了较大的进步,并不断发展着,各种新型的焊接技术不断涌现出来,并越来越多的被应用于生产实践过程中。我们相信,随着技术的不断发展和各种实践经验的不断积累,压力容器的焊接技术将会得到进步一的发展,压力容器的最终品质也将得到不断的提高。
参考文献
[1]贾江水.1000MW压力容器壳焊接质量控制[J].中国高新技术企业,2011(03):12-13.
[2]赵振芳.压力容器焊接常见缺陷的产生和防治措施[J].广东化工,2012,39(04):261-262.
[3]陈冰川.陈伟民.朱伟青.在役压力容器焊接裂纹的成因分析及预防措施[J].理化检验:物理分册,2011(05):72-73.