王傳煜

(中國(guó)第二重型機(jī)械集團(tuán)公司重容分廠 ，四川 618013)

1 實(shí)施自動(dòng)焊的原因

壓力容器的制造過(guò)程中會(huì)有大量的接管需要焊接。有些接管由于其結(jié)構(gòu)和尺寸的特殊性，工藝要求采用手工電弧焊。手工電弧焊焊接小尺寸的接管時(shí)周期不會(huì)太長(zhǎng)，對(duì)焊接質(zhì)量影響不大。當(dāng)接管尺寸較大、壁超厚時(shí)，則焊接工作量非常大，使用手工電弧焊的焊接質(zhì)量不容易得到保證。

圖1顯示了人孔法蘭與封頭之間的焊縫。從尺寸上我們可以判斷，人孔法蘭上端口的直徑?1 520 mm大于下端與封頭對(duì)接處的坡口直徑?1 442 mm。而且，法蘭的直徑?1 520 mm和高度尺寸970 mm都超出了現(xiàn)有的馬鞍型焊機(jī)設(shè)備的使用范圍，按照工藝要求只能采用手工電弧焊焊接。按焊材的消耗量計(jì)算，預(yù)計(jì)每個(gè)接管需要10天才能完成焊接工作，不僅效率低，焊接質(zhì)量也不容易保證，必須采取措施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

圖2顯示的是接管與筒體之間的焊縫。產(chǎn)品的壁厚達(dá)250 mm，接管上口尺寸也比下端大，坡口深，馬鞍型焊機(jī)焊槍的角度無(wú)法打到位。同時(shí)接管法蘭高度超高(1 050 mm)，焊槍不夠長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)施焊接。為了滿(mǎn)足生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，只有改變坡口的形式，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

2 實(shí)施自動(dòng)焊的改進(jìn)措施

2.1 人孔法蘭與封頭之間的焊縫

2.1.1 將封頭裝夾至變位機(jī)上，利用變位機(jī)的旋轉(zhuǎn)功能配合操作架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

2.1.2 將普通小車(chē)式埋弧焊機(jī)頭固定在普通操作機(jī)上。在改制時(shí)需要注意普通絲極埋弧焊機(jī)頭與普通操作機(jī)之間的絕緣，否則會(huì)因?yàn)槎搪吩斐山z極埋弧焊機(jī)頭燒毀。

2.1.3 改進(jìn)連接桿、導(dǎo)電嘴以及送絲機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有高度內(nèi)的自動(dòng)焊。工裝制作的關(guān)鍵是：連接桿和導(dǎo)電嘴要盡可能短，焊接過(guò)程中連接桿和導(dǎo)電嘴不能與活件發(fā)生短路。送絲機(jī)構(gòu)移到操作架后部，讓焊絲避開(kāi)工件，不產(chǎn)生碰觸。

2.1.4 操作過(guò)程中加強(qiáng)主副手之間的配合，保證焊接質(zhì)量。一名主技工操作設(shè)備，另一名副技工負(fù)責(zé)清理焊渣，并把坡口內(nèi)的情況及時(shí)向主機(jī)工反映，以便主機(jī)工及時(shí)調(diào)整設(shè)備的位置角度和焊接參數(shù)。

2.2 接管與筒體之間的焊縫

2.2.1 改變坡口的形式，見(jiàn)圖3。涂黑部分為修改后要加工去除的部分，坡口的開(kāi)口加寬后，焊槍才不會(huì)碰到工件，可避免焊槍與坡口上部接觸導(dǎo)電造成焊槍損壞。并且，從加寬后的坡口開(kāi)口能觀察到焊縫根部情況，以保證坡口根部的焊接質(zhì)量。

圖1 封頭與人孔法蘭Figure 1 Cap seal head and manhole flange

圖2 人孔接管法蘭Figure 2 Manhole flange connection tubes

圖3 坡口形式Figure 3 Grooves shape

2.2.2 將馬鞍焊機(jī)的垂直高度用連接板加長(zhǎng)，以保證焊槍能到達(dá)坡口根部。

2.2.3 將馬鞍焊機(jī)的回旋橫梁用連接板加長(zhǎng)，以保證橫梁回旋直徑滿(mǎn)足接管的超大直徑。

2.2.4 由于產(chǎn)品厚度非常厚，達(dá)250 mm，焊接過(guò)程中要特別注意層間焊接質(zhì)量的控制。隨時(shí)觀察焊縫成型狀況，加強(qiáng)層間清理，如果有問(wèn)題就及時(shí)用碳弧氣刨進(jìn)行清除，并打磨去除滲碳層。

2.2.5 氣刨清理背面根部后還需要打磨除去滲碳層。由于深度限制，無(wú)法正常使用普通的砂輪機(jī)，因此我們自制了加長(zhǎng)磨頭，配以電磨機(jī)進(jìn)行使用，把清根后的滲碳層去除掉，以保證焊接質(zhì)量。

2.2.6 由于需要打磨焊縫外面的加強(qiáng)高，以及需用碳弧氣刨修整局部接管以及筒體的外形，采用普通的氣刨鏟工作量相當(dāng)大，我們自制了扁氣刨槍。先用扁氣刨進(jìn)行初步的整型，留出2 mm～3 mm的打磨余量，再用砂輪機(jī)打磨光滑。這樣既減少了打磨工作量，又節(jié)約了砂輪片的消耗量。

3 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊后的成效

(1)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造，并改變坡口形式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)焊。節(jié)約設(shè)備購(gòu)買(mǎi)成本120萬(wàn)元。

(2)加快了生產(chǎn)進(jìn)度，縮短了制造周期。按原工藝要求，手工焊接封頭與人孔法蘭一條焊縫的時(shí)間為(7～8)天，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊后只需2.5天時(shí)間。筒體與接管焊縫，采用手工焊的時(shí)間為(18～20)天，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊后，只需(7～8)天時(shí)間。

(3)自動(dòng)焊也提高了焊縫質(zhì)量，所有焊縫均一次性探傷合格。同時(shí)改善了焊工的勞動(dòng)條件，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

自動(dòng)焊技術(shù)在大型封頭與人孔法蘭焊接以及大型筒體與接管焊接方面的成功應(yīng)用，為化工容器類(lèi)似構(gòu)件的順利生產(chǎn)提供了技術(shù)和時(shí)間保障，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及推廣價(jià)值。