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《化工設備與管道》2016年第6期

摘要：近年來，我國國民經濟發展水平不斷提高，金屬壓力容器行業也得到了快速發展，新的經濟發展形勢對壓力容器的質量提出了更高的要求。焊接技術在壓力容器制造的過程中發揮著重要的作用，能夠有效的提高壓力容器的質量，滿足經濟發展的要求。為了改善我國壓力容器制造技術落后的情況，相關制造單位在不斷的引進先進技術，提高壓力容器制造的效率和質量。本文主要對壓力容器制造過程中焊接技術的應用進行了分析，研究提高壓力容器制造水平的新技術。

關鍵詞：壓力容器；焊接技術；應用

1壓力容器焊接技術概述

焊接技術就是在高溫高壓的外部環境作用下，通過焊接材料的運用將母料結合在一起的工作手法，在工業發展中有著非常廣泛的應用。焊接技術能夠有效的保證壓力容器的密閉性和承壓能力，實現大型化的壓力容器制造。在壓力容器的制造過程中，焊接工作占據著很重要的地位，焊接的工作量占據總工作量的41%左右，在大型壓力容器中焊接工作量高達51%。目前，我國的焊接技術多種多樣，對于不同的壓力容器，需選擇與之相應的焊接技術，以保證焊接質量能夠滿足生產作業的要求。

焊接技術在工業發展占據著重要地位，在壓力容器的制造過程中應嚴格注意對焊接質量的控制，若焊接質量過低，可能會導致壓力容器無法承載相應的壓力，發生液體的泄露或者氣體爆炸，將帶來十分惡劣的影響，嚴重的危害人民群眾的生命財產安全，焊接技術對壓力容器的質量有決定性的影響。

2壓力容器焊接技術的應用研究

2.1窄間隙埋弧焊技術

窄間隙埋弧焊技術主要應用于厚板焊接的領域，對于厚度超過100mm的母材焊接具有獨特的優勢，在壓力容器的制造得到了越來越廣泛的應用。窄間隙埋弧焊技術焊接材料的利用效率更高，能夠有效的減少材料的使用量，在較短的時間內實現有效焊接。這種技術在焊接的過程中承受的應力小，出現變形的機率相對較低，與普通的寬坡口埋弧焊技術相比，具有低成本、高效率、高質量的優勢。窄間隙埋弧焊技術在我國焊接領域已經發展的相對成熟，經過大量的實踐表明，該項技術能夠有效的提高壓力容器的焊接質量，保證其在生產使用過程中的安全性能。

2.2接管自動焊接技術

（1）接管與筒體自動焊接。 隨著科學技術水平的不斷提高，工業生產不斷的朝著機械化、數字化方向發展，自動焊接技術應用不能能夠提高焊接工作的效率，也能夠充分保障壓力容器的焊接質量。接管與筒體的自動焊接，主要是通過馬鞍形埋弧自動焊機實現。它能夠根據接管內徑與四連桿夾緊裝置，輸入相應的機械參數之后，機械設備按照一定的數學模型進行運作，實現自動化、機械化的焊接。馬鞍形埋弧自動焊機還能夠根據不同的焊接位置，進行多層連續焊接，實現內、外馬鞍的自動焊接。同時該設備還具有斷點記憶的功能，在焊接作業的過程中能夠實現機械設備的自動復位。

（2）接管與封頭自動焊接。在進行接管與封頭自動焊接之前，要對自動焊機設備進行自動定心，通過設備自身的數據輸入和運作，確定中心線的位置。自動定心相比于人工定心來說，不僅能夠提高定心工作的效率，還能夠有效的保證定心的準確程度。該項設備在焊接的過程，實現了對焊接工作的自動跟蹤，通過輸入相關的參數，對焊接部位進行有規劃的自動焊接，有效的提高了壓力容器的焊接質量。

（3）彎管內壁堆焊技術。由于工作環境的需要，某些壓力容器的內壁要進行防腐蝕層的焊接，對于壓力容器的直管部位，焊接相對比較容易，而彎管內壁由于具有特殊性，在內壁部位存在相應的角度，增加了焊接工作的難度。對于不同角度的彎管，根據其內壁的實際情況，需采用不同的焊接技術，目前我國對于彎管內壁的堆焊技術研究已經逐漸成熟。

1）30°彎管內壁堆焊。30°彎管的堆焊是通過借助焊機自身的五軸協調運作，根據預設的數學模型，焊機三軸運動進行自動焊接。在焊接的過程中，工件運作與焊機的搖擺幅度相協調，保持運行速度的穩定不變。每當焊接完成一圈之后，需要對擺角位置進行變動，在移動焊機之后重新進行自動定位。在內壁堆焊的過程中，需注意對焊機搖擺幅度的控制，一般情況下，搖擺幅度由小到大進行調整，焊機工作進入收尾部分是，再次將幅度調小，保證內壁焊接的結構和層次。在彎管內壁堆焊時，需應用數學模型對所需的參數進行計算。盡量選用具有自動追蹤和斷點記憶功能的焊機，其機械設備能夠自動復位，保證焊接過程的順利進行。

2）90°彎管內壁堆焊。90°彎管內壁堆焊的施工技術難度較大，在過去技術水平相對落后的情況下，是仿照30°彎管的施工操作流程進行焊接。因此，在進行90°彎管堆焊之前，需將彎管切割成三部分，依次進行防腐層焊接之后，再將彎管連接在一起，這樣的堆焊方式不僅操作復雜，過程繁瑣，焊接的效率也十分低下，在焊接過程中也容易存在安全隱患。如今，已經研制出專門用于90°彎管內壁堆焊的焊接設備，主要是運用彎管母線的縱向結構，通過二維變位機對焊接點進行旋轉焊接。這種焊接方式大大提高到了壓力容器內壁焊接的效率與焊接質量。

（4）激光復合焊接。激光復合焊接是近幾年發展起來的新型焊接技術，這種焊接技術逐漸取代了對鎢極填絲氬弧焊技術。鎢極填絲氬弧焊技術的焊接質量較為穩定，在焊接的過程中無焊接材料飛濺的現象，接頭性能良好，一度得到廣泛應用，但是這種焊接技術的工作效率低下，在特定的施工環境中焊接質量不能得到有效的控制，制約了壓力容器質量的提高。激光復合焊技術通過激光器的使用，具有焊接效率高、承受的熱應力較小，不易發生焊接形變等優點，能夠保證壓力容器焊接外部的美觀，提高焊接質量。同時，激光復合焊接技術操作簡便，焊接的返工率很低，保證了壓力容器的安全性能。

3結束語

綜上所述，壓力容器在現代工業建設的過程中發揮著重要的作用，提高壓力容器的質量能夠有效的促進工業生產的安全。近年來，隨著科學技術水平的不斷發展和新技術的引進，我國的焊接技術的水準不斷提高，焊接技術不斷向數字化、機械化、自動化的方向發展，為大型壓力容器的制造提供了技術支持。通過新型焊接技術的應用，有效的提高了壓力容器的質量，對我國工業制造的發展有著積極的促進作用。

參考文獻：

[1]歐亞.淺析壓力容器的焊接技術[J].化學工程與裝備,2014(03)

作者：張國精；馬永建 單位：山東菏澤華昌機械科技有限公司