張占奎 張 牧

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

一、鍋爐與壓力容器的制造

承壓類特種設(shè)備包括鍋爐、壓力容器和壓力管道。其中鍋爐和壓力容器是在制造廠內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)制造，而壓力管道是在安裝現(xiàn)場把壓力管道元件進(jìn)行現(xiàn)場組對安裝。鍋爐，是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設(shè)備，其范 圍規(guī)定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機(jī)熱載體鍋爐。鍋爐通過能源的燃燒產(chǎn)生的熱水和蒸汽可直接為工業(yè)的生產(chǎn)和人民生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，其工業(yè)應(yīng)用非常廣泛；還可轉(zhuǎn)化成電能，它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經(jīng)濟(jì)的各個部門都起著重要作用的基礎(chǔ)性設(shè)備。同時鍋爐壓力容器存在著巨大的隱患，在使用中易損壞且破裂，嚴(yán)重的情況還會造成人員燙傷、中毒、現(xiàn)場燃燒及產(chǎn)生二次爆炸的嚴(yán)重事故。因而對鍋爐壓力容器安全和牢固性的方面存在著極為嚴(yán)格的要求。在這兩種設(shè)備的完美結(jié)合中，焊接自動化工藝技術(shù)的要求就顯得極為重要，高質(zhì)量的焊接技術(shù)能夠提高鍋爐容器的安全性和密封性。同時也保障了施工人員的人身安全問題。

二、焊接自動化技術(shù)

焊接自動化即是在控制焊接過程中的各種參數(shù)，實現(xiàn)焊接工序自動化，對減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件具有非常重要的現(xiàn)實意義。通過對金屬和非金屬的加熱、加壓改造鍛焊的過程可以稱為焊接。焊接自動化主要是借用一部分自動化裝置和自動焊接機(jī)配套相應(yīng)的焊接工序使整個焊接過程部分或者全部自動進(jìn)行操作。生產(chǎn)中微型計算機(jī)控制的焊接自動化系統(tǒng)、焊接機(jī)器人等都是較為普遍和常見的焊接自動化系統(tǒng)。

三、焊接自動化技術(shù)在鍋爐壓力容器中較典型的應(yīng)用

上述文中已提到焊接自動化技術(shù)對鍋爐壓力容器生產(chǎn)中的安全性和牢固程度有極為重要的意義，而鍋爐壓力容器的更新?lián)Q代直接推動了我國工業(yè)的飛速前進(jìn)。下面著重介紹幾種在鍋爐壓力容器中焊接自動化技術(shù)存在較為典型的幾種應(yīng)用裝備。

1 膜式壁焊機(jī)。膜式壁焊機(jī)是機(jī)械工業(yè)制造膜式水冷壁部件的核心重要設(shè)備之一，大容量高參數(shù)的電站鍋爐及環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐都廣泛地采用了膜式水冷壁結(jié)構(gòu)的部件，在這之前的很長一段發(fā)展時間，我國大部分此類型的核心設(shè)備都是必須支付大量的購買金錢和昂貴的關(guān)稅從國外引進(jìn)和進(jìn)口的，隨著我國把焊接自動化技術(shù)應(yīng)用到鍋爐壓力容器的制造中，同類型但是技術(shù)和工藝更先進(jìn)的設(shè)備不僅解決了我們自身應(yīng)用的問題，同時也使其走向了國際化，在國際上也占領(lǐng)了一席之地。就目前而言，膜式壁焊機(jī)主要有兩類，一類是氣體保護(hù)焊，一類是埋弧焊接。我國的鍋爐制造廠中，哈爾濱和東方鍋爐制造廠對于氣體保護(hù)焊的應(yīng)用極有代表性；后者埋弧焊接則是武漢和上海鍋爐廠應(yīng)用較為廣泛。能兩大模式兼具莫過于位于首都北京的巴威鍋爐制造廠以及國外的膜式壁焊機(jī)，唯一遺憾的是他們的這項技術(shù)要優(yōu)于我國，據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示國外的膜式壁焊槍數(shù)目多達(dá)50頭之多，遠(yuǎn)超我國近20頭焊槍數(shù)目之多。上述內(nèi)容自此可以看出對比國外，我國在焊接自動化技術(shù)應(yīng)用的某一些方面還是不夠完善和全面，我們應(yīng)該從焊接速度、焊接電流、焊接電壓這些并稱為焊接參數(shù)三要素的基礎(chǔ)抓起，做多方面改良和研究，提高了工作效率的同時加快提升了膜式壁焊機(jī)的自動化產(chǎn)出數(shù)量。

2 馬鞍型焊機(jī)。馬鞍型焊機(jī)顧名思義就是馬鞍形狀的焊機(jī)，鍋爐壓力容器在制造的過程中，會有大量的圓筒形狀的焊接頭，比如設(shè)備中的下降管和接管等等，由于馬鞍型焊機(jī)的所有焊接接頭在規(guī)格參數(shù)上完全不相同，在連接方式上和傳統(tǒng)的連接方式有著很大的差異性，從這兩點可以看出焊機(jī)對靈活性的要求非常高的。為了研究上述的一系列疑難問題，我國一部分的生產(chǎn)企業(yè)都逐漸開始自己使用這種馬鞍型焊機(jī)，在親身使用和多方研究摸索后，都解決了圓筒體焊接頭焊接困難的問題。這一問題的解決使得馬鞍型焊機(jī)在企業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)中得到了普遍的應(yīng)用，一方面在一定的程度上推廣了馬鞍型焊機(jī)，提高了焊接技術(shù)的質(zhì)量和效率，另一方面也提高了企業(yè)的的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

3 集箱短管接頭自動埋弧焊機(jī)。用短管接頭和內(nèi)孔TIC封底的自動埋弧焊機(jī)組合成了現(xiàn)在使用中的集箱短管接頭自動埋弧焊機(jī)。該設(shè)備是由埋弧焊機(jī)、氣動式平衡吊、還有可移動小車所組成，該焊機(jī)方式的推出節(jié)約了生產(chǎn)時間和節(jié)約了使用成本。同時也縮短了焊接的周期。

4 直型管的接長焊機(jī)。在鍋爐壓力容器系列中，一些大型的鍋爐壓力容器為了使熱量得到有效的輸出，通常會應(yīng)用相應(yīng)的管道作為輸出通道，在壓力容器的設(shè)計里也有類似的全新設(shè)計理念，上文已提到焊接技術(shù)的好壞會直接影響到焊接質(zhì)量的高低問題，為了更好的把焊接自動化技術(shù)應(yīng)用到鍋爐壓力容器制造過程中，更好的提升焊接產(chǎn)品的最終質(zhì)量，這就使得對管的預(yù)處理問題有了更高的要求，為此很多企業(yè)開始采用先進(jìn)的焊接技術(shù)，進(jìn)而使直管接長焊機(jī)就成了很多企業(yè)和廠家的不二選擇方案。

結(jié)論

隨著近幾年通過不斷引進(jìn)焊接自動化的新技術(shù)并且自主研發(fā)不斷加強(qiáng)，我國的焊接自動化技術(shù)在鍋爐和壓力容器中實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，但是和國際先進(jìn)水平相比，我們的焊接自動化水平和具體的實際操作應(yīng)用等方面還是有很多的不足和缺陷，這要求必須對現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行全面的升級和改造，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

[1]黃清榮.磁記憶檢測技術(shù)在鍋爐壓力容器焊接殘余應(yīng)力測量中的應(yīng)用分析[J].無損探傷，2003，27（02）.