发布时间：2023-03-22 17:36:58
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【关键词】城市建设，压力容器，焊接自动化，现状与发展
中图分类号：TU984文献标识码： A
一、前言
焊接自动化技术是提高压力容器产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全的前提，焊接自动化程度已成为衡量压力容器的工程施工质量重要标志之一，并且关系到整个工程的顺利进行。
二、压力容器焊接的概述
压力容器归于承压类的特种设备，如果在施工阶段中，专业技术和质量操控不过关，则会构成极大的安全隐患。在压力容器的焊接阶段中，焊接接头的质量对全部容器的质量都会有重要的影响。从某种含义上讲，一个压力容器的质量怎么，取决于很多方面，例如焊接材料的挑选，焊接技能、焊接设备的好坏以及焊接检验是不是合格等。压力容器的焊接技能，则是一个关键的阶段，需求有不断的完善和突破。影响压力容器焊接质量的缘由有很多，在进行焊接之前，应当检查一下焊接技术、工艺是不是合格，因为焊接技术、工艺的内容即是对焊接质量是否合格的可行性保障。一般说来压力容器的焊接技术、工艺所履行的鉴定标准为NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》。
三、压力容器焊接自动化技术的应用现状
1、接管与筒体的自动焊接技术及工艺
以往传统的马鞍形状埋弧焊接设备运动轨道现已无法完全的达到现阶段焊接设备的实践需要，而且也不合适应用到厚度较大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在这种情况下，就可以运用近几年开发的接管马鞍形埋弧焊接设备，该设备本身有着高度的自动化，所运用的操控方法极为快捷、敏捷，有着极强的适应能力。自动化马鞍形埋弧焊接设备其本身自动化的实现原理主要是使用接管所具有的内径来表示，选用四连杆夹紧的方法，来到达自动定心的意图；该设备的焊枪在运转轨道主要是以焊接对象的筒体和接管直径来作为主要的焊接参数，经过焊接参数，可以使得焊接的数学模型在这一时期彻底自动化的生成；使用人机交互的界面，可以直接对焊接的各项参数进行操控，达到多道接连进行焊接的意图。而且其焊接的焊道可以在这一过程中自动排列；具有断点回忆，自动复位功能，这一点对马鞍形空间曲线焊缝的焊接非常重要；超薄大功率焊枪合适大厚度、窄空隙坡口，关于窄空隙坡口，选用一层两道的方法进行自动埋弧焊。
2、现阶段压力容器焊接自动化技术
（一）、焊接方案
对不一样原料和不一样厚度的压力容器进行焊接需求用到不一样的焊接方案，常用的方案主要有气体保护焊、埋弧焊、堆焊和窄间隙焊。气体保护焊电弧在维护气流的压缩下热量会集，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小，操作方便，有利于焊接阶段的机械化和自动化；埋弧焊有焊接质量稳定、焊接施工率高、无弧光及烟尘很少等长处，使其变成压力容器、管段制作、箱型梁柱等重要钢构造制作中的主要焊接方案；堆焊技能很大程度上的发挥了对焊层的作用，是一种优质、高效、低稀释率的堆焊技能；窄间隙焊接技能已变成现代工业施工中厚板构造焊接的首选技能，其巨大的技能和经济优势表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。
（二）、焊接自动化智能操控技术
焊接智能化操控在世界范围内不断完善，变成了现代焊接自动化的主要象征之一。已出现的一些现代高精度的自动操控体系，如最优操控体系、自适应操控体系等，在工业施工中得到了相应程度的运用。其间焊缝盯梢是焊接自动化操控体系的一个重要组成部分，对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。
四、焊接自动化技术在压力容器制造中的发展
1、硬件方面
（一）、自动焊接设备
在近10年中，国内所研制的多头埋弧自动焊和多头MAG自动专用焊机已在压力容器的生产中得到了广泛的应用，特别值得一提的是国产形式水冷壁专用自动化焊机，大大减少了工人的劳动强度，提高了焊接质量。现代焊接机器人尤其是弧焊机器人作为典型的程序控制柔性焊接系统，具有效率高、质量稳定等长处，在压力容器焊接范畴得到高度重视。柔性焊接机器人由于其报价不断降低将在中国推广应用，变成焊接设备的微机自动化控制技能的一个发展方向。除此之外，一些工艺设备的改进，如液压封头筒体对装设备、万向焊接转台、小直径筒体纵缝环缝自动焊装置等，在很大程度上也提高了压力容器焊接自动化程度。
（二）、自动化焊接技术方案
埋弧自动焊是当前压力容器焊接的主要方法，运用于封头拼板焊缝、筒节纵环焊缝等，使焊接阶段的自动化和机械化变成实际。但当前国内埋弧自动焊的操控体系大多仍选用简略的模拟电路，整体功能有待进一步完善。堆焊技术主要用于厚壁压力容器的焊接，其带极埋弧堆焊因为母材熔深浅且较均匀，对工件表面质量要求低，变成国内外压力容器内壁堆焊的主要方案。近来研发出的高速带极堆焊法，与带极埋弧堆焊相比，堆焊层边界晶粒细小，杂质含量低，是一种经济性较好的堆焊方案。窄间隙焊接可以对厚壁压力容器可进行全方位焊接，易于完成焊接阶段的自动化。当前，该技术完成了焊前预置参数、自动稳定焊接电压、电流和速度，而且具有高度和横向自动盯梢体系，完成焊缝的自动化焊接。
2、软件方面
（一）、焊接的智能化操控
这些年焊接智能化操控技术在压力容器工作中得到了很大的完善。焊缝盯梢是焊接智能化操控体系的一个重要组成部分，对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。当前运用的焊缝盯梢体系主要包含触摸式和非触摸式两种类型。触摸靠形式盯梢体系经过横向盯梢、纵向盯梢和微调体系坚持导电嘴和焊缝之间间隔不变，完成环缝焊接自动化，但有时会因坡口及焊缝的加工装配不均匀而影响传感器的丈量精度。非触摸式盯梢体系与其它学科联系严密，当前国内外学者对此进行了不一样程度的研讨。非触摸式超声波盯梢传感用到埋弧焊机上进行对焊缝坡口检查的焊缝盯梢，能达到压力容器制作的需求，在低成本焊接自动化具有较好的运用空间。基于CCD视觉焊缝盯梢体系能够用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方案和设备中，但鉴于焊接阶段的运用环境恶劣，传感器要得到弧光、高温、烟尘等的搅扰，使传感器的精度、抗搅扰功能和灵敏度得到不一样程度影响。尽管迄今为止已研讨出多种自动盯梢方案，但大多数还处于试验期间。由于计算机信息技能的完善和新式传感方法的研讨，焊缝盯梢技能将会在压力容器职业得到广泛运用，进一步完善压力容器焊接阶段的自动化和智能化程度。
（二）、人工智能技能及专家体系
人工智能技能在焊接阶段中具有代表性的是模糊操控体系、神经网络操控体系和焊接专家体系。I11-SooKim等将人工神经网络引进GMA焊接方案来猜测焊接区宽度，拓宽了GMA焊接的运用范畴。当前，美国、日本等国家相继在技能拟定、缺点剖析、资料挑选和设备挑选等方面完善了一系列研讨开发。美国AdaptiveTechnologies公司开发的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和质量检查等功能，体系能依据来自传感器的光、温度、电弧等信息，自动调整焊接途径、线能量、送丝速度和摇摆参数等，并可优化多道焊参数。日本NKK公司开发的“焊接参数操控专家体系”可给出最优焊接参数，以确保恒定的熔深及焊接高度。中国在这范畴也相继开发了不一样类型的运用软件，其间清华大学开发的“通用型弧焊技能专家体系QHWES”因其较强的适应性和再开发才能而独具特色。
五、结束语
从实践出发对当前焊接自动化技术中所遇到的问题以及措施等相关知识，进行了粗略的分析和研究。综上分析，焊接自动化技术在压力容器制造中的应用是运用科学的方法，促进技术工作的完善。
参考文献
[1]韩淑梅，姜玉秀.浅析当前焊接技术的发展[J].知识经济，2011
[2]董正祥，刘峰，田为民，孙先强，王卫国，油田在用压力容器主要缺陷分析及预防《中国特种设备安全》2010
关键词：焊接专业；工程实践；国际焊接工程师；职业培训
作者简介：李美艳（1982-），女，山东龙口人，中国石油大学（华东）机电工程学院，讲师；韩彬（1973-），男，山东东营人，中国石油大学（华东）机电工程学院，副教授。（山东 青岛 266580）
基金项目：本文系山东省教学改革重点项目（项目编号：2012018）、中国石油大学（华东）青年教师教学改革项目（项目编号：QN201318）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0151-01
一、焊接专业的发展
焊接是通过加热、加压或两者并用使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属也可用于非金属。石油石化行业中，管道连接、压力容器以及钻采装备的制造等都离不开焊接技术。并且，随着石油钻采向海洋以及深海领域的发展，对焊接质量要求更为苛刻，迫切需要开发更加先进的焊接技术和设备。
高校传统的焊接专业培养模式源于苏联，以培养工程技术专门人才为主，我国最早于1952年在哈尔滨工业大学建立焊接专业，随后天津大学、清华大学等也纷纷建立了焊接专业。为适应通才教育的需要，1998年全国近百所高校把焊接专业与铸造、锻压合并为材料成型及控制（以下简称“材控”）专业。自专业合并改革后，部分焊接课程内容的压缩和实践教学学时的缩短，对国内焊接技术人才的培养产生了极大的冲击。[1]以石油院校为例，材控专业的毕业生踏入工作岗位后，很难短时间内适应实际生产中的技术要求。因此，将专业基础教育与工程培训相结合，来提高学生的工程实训能力是现阶段高校培养焊接技术人员的主流方向。
我国石油院校材控专业主要是突出焊接工程领域相关知识和实践技能的培养，使本专业学生毕业后能在石油、石化以及航空、航天、船舶、汽车、机械等相关行业从事焊接工艺设计及评定、焊接质量检测、生产技术管理及科研等方面的工作。以中国石油大学（华东）为例，2013版材控专业本科培养方案中，更加强调焊接基础理论、焊接工艺、焊接材料、焊接结构以及焊接生产等专业知识，对学生的工程实践能力提出了更高要求。
二、石油院校焊接专业工程实践教学的必要性
焊接专业特别强调综合工程实践能力，尤其是作为一名焊接技术人员，不仅应具有一定的工程应用意识和扎实的基础理论，还应该掌握焊接冶金原理、焊接工艺、焊接设备、焊接应力与变形控制以及质量检测等方面的专业知识。并且应具有一定的焊接工程实践应用能力，能够在该领域从事设计制造、技术开发、生产及经营管理等工作，解决生产一线的实际问题。目前，各高校在本科教学中主要是以课堂讲授为主，由于每位教师讲授风格不一，这种单一的教学方式无法体现教师的主观创造性和学生的学习积极性。尤其是当前高校以“90后”学生为主体，课堂“猛灌式”教学显然无法满足学生对专业知识的求知探索欲望，以及实际生产对学生综合实践能力的要求，因此迫切需要加强工程实践教学进度。
对于国内多数高校的焊接方向（专业）或材控专业，虽然综合实训、认识实习、生产实习、课程设计和毕业设计（论文）等环节已经被设置在本科培养方案中，但在实施过程中仍存在诸多问题。首先，部分学校或教师对实践教学的主观认识不足，且重视程度不够。其次，开展校外实习实践难度较大，目前很多企业单位不愿意接收高校学生开展参观实习，高校联系实习单位和实习基地途径受限。最后，校外实习成本较高也是阻碍实践教学发展的一个很重要的因素。此外，工程技术背景是高校焊接方向（专业）实践教学环节顺利开展的保障，而目前部分高校尚缺乏这一条件，致使学生实践环节不足、实际应用能力差，与社会需求有较大的偏差，缺乏竞争力。[2]因此，高校在培养焊接专业人才的过程中，不但要注重基础理论知识、专业知识和基本技能的培养，还应加强工程实践教学环节，提升学生专业技能。
国际焊接工程师（International Welding Engineer，简称IWE）是ISO14731国际标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员，是焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一，对焊接企业的产品认证、参与国际经济竞争起到重要作用，对焊接技术人员资格在世界范围内相互认可的趋势起到积极的推动作用。哈尔滨工业大学、南京工程学院、南昌航空航天大学等全国20多所高校先后在本科生教学中引入国际焊接工程师培训认证，[3]推动了工程实践能力的培养。实践证明，基于IWE培训认证的工程实践教学在拓宽学生就业渠道、提高就业竞争力方面，具有良好的效果。
三、工程实践教学与国际焊接工程师培训相结合的优势
石油石化行业装置和设备多属于高温、高压、强腐蚀介质范畴，尤其是压力容器，要求具有较高的焊接质量要求，这就对我国石油院校材控专业学生的焊接专业技能提出了更高的要求。
国际焊接工程师培训采用德国的培训模式，培训内容包括理论和实践两部分。理论部分主要包括焊接行业的现行国际标准（ISO）、德国标准（DIN）、欧洲标准（EN）、部分国家标准（GB）以及有关焊接材料、工艺、结构和生产四部分内容；实践部分主要关于气焊、气割、手工电弧焊、气体保护焊的实际操作。[4-6]将工程实践教学与在校本科生国际焊接工程师培训相结合具有以下优势：
第一，从具体的操作层面上去探讨材控专业教学模式的变革，构建“学历学位教育+职业资格认证”的人才培养模式，积极探索理论教育与就业前培训相结合、专业教育与工程教育相结合的教学改革模式，这是石油院校焊接人才培养中最基本、最直接和最核心的问题。
第二，通过实践教学与IWE培训教学体系相结合，培养专业知识扎实、工程实践能力强且能够适应企业需求的优秀大学生。同时，有助于促进材控专业学生的科技创新能力、创业能力的进一步提高。
第三，积极探索符合石油院校材控专业的IWE培训体系，结合本专业课程设置，调整和改进IWE课程培训内容及进度安排，使课堂与实践中的各个要素得到有机重组。
第四，以此为契机，促进“双师型”教师队伍建设，提高材控专业教师的工程训练和实践水平，建设一支专业知识扎实、工程实践经验丰富、工程能力强的高素质师资队伍。
第五，在原有焊接实验室建设的基础上，加强与工程训练中心的有机结合，切实有效的促进焊接专业实践教学的开展。
第六，通过IWE认证体系引入到石油院校材控专业在校学生的本科培养过程中，有助于拓展大学生的国际化视野，培育高素质应用型人才。
综上所述，材控专业学生在校期间参加国际焊接工程师培训，既能取得毕业证、学位证，毕业时又可取得IWE证书。不仅提高了自身专业能力和素质，而且拓宽了就业渠道，在二次就业中拥有了更多的机会。[3，7]但同时，国际焊接工程师培训作为与国际接轨的前沿职业培训，时刻面临着经济时代的挑战。作为高校教育教学改革的主体力量，学校和教师都应积极发挥主观能动性，以国际焊接工程师培训为契机，做好材控专业学生实践能力培养工作。
参考文献：
[1]初雅杰，王章忠，李晓泉，等.焊接技术与工程专业实践教学同国际焊接工程师培训的结合[J].中国冶金教育，2011，（6）：44-47.
[2]赵洪运.国际焊接工程师培训的思考与探讨[J].成人教育，2011，（9）：49-50.
[3]常凤华，张岩.国际焊接工程师培训与高校工程化人才的培养[J].电焊机，2009，39（3）：14-16.
[4]钱强.国际资质焊接人员培训规程及实施[J].焊接，2004，（9）：33-36.
[5]韩佳泉，常凤华.从焊接人员的国际认证解读工程教育和工程师资格国际互认的意义[J].黑龙江电力，2006，（12）：401-403.
——记工程公司机械制造公司容器制造厂焊工技师高彦
～年的春天如期而至，高彦望着正在吐绿的枝头，33年的工作经历又一次清晰的呈现出来。从一个对电焊一无所知的少年，一步步成长为焊工技师和集团公司的技术能手，他的每一步足迹都留下了辛勤耕耘的汗水。回首往事，高彦心绪平静。
锲而不舍，苦练焊工本领
1970年6月份，16岁的高彦参加工作，分配到大庆炼油厂一营，从此，与电焊结下了一段深深的情缘。1973年，他所在的单位承接了动力站3台锅炉的安装任务，其中的水冷壁管焊接都是成排、间距极小的固定口，必须达到单面焊、双面成型质量标准，而且焊口还要进行拍片检测和100%的通球检验。当时工人的文化素质普遍不高，技术要求远不及现在严格，大部分焊口也不拍片检验，人们仅以焊口是否渗漏、成型是否美观来衡量焊工水平的高低，因此，这样的焊接要求，无疑是向每一名焊工提出了挑战。为了能够尽快提高焊接水平通过考试，～地完成焊接任务，高彦和几名青工利用一台闲置的坡口机，上午加工管件坡口，下午将管件抬到工地，在生产任务紧张，又缺少电焊机情况下，他们就见缝插针，在师傅们休息时间进行练兵。练到一定程度后，他就用气焊割开焊道，不断对钝边的厚雹间隙的大小进行调整，终于摸索出了最佳焊接参数，顺利地通过了考试，使他有机会第一次接触到了射线口。实际操作中，他的焊口全部通过通球检验，射线抽查检测，一次合格率达到了100%。这次施工，使高彦真正认识到了焊接在工业化生产中的重大作用和它的独特性，也令他对电焊产生了浓厚的兴趣。
1975年，高彦参加了化肥厂尿素装置的建设。这套装置的设备为荷兰进口，所有焊工必须通过英国焊接专家的考试，才能上岗操作。由于是第一次与外国专家合作，工程指挥部非常重视，组织了大规模的练兵活动。经过了一段时间的练习，虽然所有焊口的内外成型都十分美观，但是经超声波检测，焊逢局部经常出现气孔。领导们看到这种情况经常摇头，眼神中逐渐留露出无奈和不信任。这种眼神深深地刺痛了高彦，他想：不管你是中国人，还是外国人，只要你是用手工焊的，你能焊好，我就不信我焊不好。
这时，承担化肥厂合成氨装置建设的四化建焊工已经来到现场，正在接受外国专家的考试。得知这一消息后，高彦马上带上一块护目镜，赶到了考试现常经过过细心的观察，发现人家的焊法与自己的有着较大的不同，回来后就模仿练习，收到了非常好的效果。从那以后，高彦经常往返卧龙两地，学习高手的焊接方法。刻苦扎实的练兵，使他掌握了许多焊接要领，技术上有了长足的进步。作为首批迎考焊工，他顺利地通过了外国焊接专家的考试。初尝成功，高彦深深地体会到：要想成为一名优秀的电焊工，就要打破常规，要不断地学习、消化和吸收先进的经验，敢于在失败中总结教训，要有锲而不舍的精神，才能不断的提高技术水平。现场施工中，由于他在工作上严细认真，经外国专家抽检的238道焊口，探伤一次合格率达到100%，并被破例允许，成为工地上未经试件考试，就可参加不锈钢管线焊接的第一人。在这里，高彦认识了英国的焊接专家赖德。这位技艺高超，对工作高度负责的英国人，对他影响非常大。当时，许多人都知道赖德有一个随身携带小笔记本，上面记录了每个焊工的名字。他在高彦名字的后面，郑重地画上了五个“五角星”。他解释说，五星相当于五星上将，在美国只有最好的焊工才能获此殊荣。
荣誉只代表一个人过去的成绩，焊接专家的评价没有成为高彦炫耀的资本，而是转化成了不断努力、继续登攀动力。从那以后，他每焊一道焊口都要比别人多付出2—3倍的汗水，所有经过抽检的焊口，合格率全部达到了100%。同时，高彦还在工余时间，自学了《焊工工艺学》、《钢制压力容器焊接工艺》、《日本焊工培训教材》等理论书籍，先后四次考取了大庆市压力容器、压力管道焊工指导教师证书。
满腔热情，带出过硬群体
1990年末，高彦调入了铆焊车间，主要的工作任务是负责焊工培训，提高车间整体的焊接水平，并配合厂里争取国家三类压力容器制造许可证。当时的铆焊车间，27名焊工中仅有17人持有压力容器焊接操作证，操作项目75项，一些特殊材质和先进的焊接技方法操作证上也是空白，尤其是氩弧焊封底和不锈钢焊接也只有几个人可以操作，但也不够熟练；多数焊工对自己的焊口质量没有把握，返修率较高。面对现状，高彦想：作为一名焊工指导教师，是企业培养了我，我所掌握的技术，不仅属于我个人，更属于企业，我要回报企业的就是释放全部的能量，带出一批更加出色的焊工，让更多的人成为技术上的尖子、行业上的状元。
他在生产相对空闲的时间举办了焊工技术～，毫不保留地把自己掌握的技术和经验传授给了每个人。两个多月的练兵过后，所有焊工的试件经过射线检测，95%达到了2级口以上；全年拍片1万余张，合格率由1990年以前不足90%，提高到了96.5%；半年当中，有三批焊工取得了96项操作项目，车间可操作项目增加到了171项；持证焊工增加到了24人。1992年，原机修厂成功地获得三类压力容器制造许可证，高彦受到了领导的嘉奖。1991年—XX年的12年中，铆焊车间合计拍片133740张，合格率达到97%，节省拍片费用近百万元。数百名焊工经过锻炼，逐步成长为企业发展中的骨干力量。有12人、14次获得总厂技术运动会电焊的前三名；他的徒弟中，1人获得大庆技术比赛电焊第一名、省第四届技术运动会电焊第五名，并荣获省机械行业技术能手称号，晋升为焊工技师；1人被集团公司送到西安交大焊接系学习深造。
成功来自于辛勤汗水的浇灌。铆焊车间的焊接水平实现了一个崭新的跨越，在高彦的组织下，他们不仅成功地完成了乙烯裂解炉16台第一急冷锅炉制造、化肥厂121c换热器修复等多项重要的焊接任务，创造了经济效益，更为企业赢得了信誉，树立了良好的整体形象
。
1994年，原机修厂获得了吉林热电厂两台热网加热器的修复信息。经过激烈的竞争，铆焊车间承接到一台的修复任务，另一台被业主委给了抚顺的一家企业。这次修复的难度主要是异种钢焊接，所有管口都需用全自动钨极氩弧焊完成。但他们只有一台自动焊接和两台手工焊机，难以如期完成任务。高彦认真研究全自动焊机的工作原理，把自动焊机上的参数全部设置到手工焊机上，利用手工氩弧焊机模仿自动焊一脉一送丝工作过程，反复试验，效果极佳，焊接质量不仅全部合格，而且焊道成型和与自动焊接同样美观。这样3台焊机同时施焊，大大提高了焊接速度。看到这样的质量，业主立即将已经委出的另一台换热器运了回来，交给他们来修复。当全部焊接告捷后，吉林热电厂为他们摆宴庆功，该厂的总工程师直率地说，以前都是施工单位请我们喝酒，今天是我们请施工单位，这在我们厂还是第一次，大庆人的质量我们无可挑剔。
永不满足，创新焊接技术
作为一名焊工技师，创新和推广新的焊接方法，提高产品质量和工作效率，降低劳动强度，减轻手工焊有毒烟尘对焊工的伤害，成了高彦长期为之奋斗目标。
1996年，车间承接了17台不锈钢料仓的制造任务，这批料仓直径为2—4.5米，壁厚6－8毫米，手工施焊焊需要三遍，焊工要在有限的作业空间内进行长时间清根打磨。高彦经过认真细心的试验，摸索出了一套最佳焊接参数，不但可以用熔化极焊接，而且对现有的埋弧焊设备稍加改造，完全采用全自动熔化极气体保护焊接，在背面加一衬垫，只需焊接一遍，就能做到单面焊接双面成型的效果，而且成型美观。焊口经过检测，各种机械性能全部合格，100％达到了二级口以上。同时更主要是焊工可以不进入容器内焊接，大大减轻了劳动强度和对人体的伤害，提高焊接效率8倍多。这种方法的成功应用，不但填补了机修厂的焊接史一项空白，而且在国内也是首次应用。之后他又将其撰写成论文，发表在《焊接》杂志上。
万立气柜的预制，需要十几～板拼组焊接，因为钢板厚度只有3毫米，传统焊接方法最大的难题是板材变形、矫正困难，质量很难保证。经过多次试焊，高彦总结出了一套新的方法，利用埋弧焊小车，采取全自动气体保护焊来完成焊接工作。这种方法不用开坡口，留出一定间隙后，在背侧加一铜垫，一次焊接就达到了双面成型的效果，且焊缝成型美观，不需矫正。XX年，高彦在中厚度、大规格的容器制造中，首次成功应用了埋弧自动焊接的新方法，对直径在2—3.4米、壁厚8—14毫米不锈钢容器施焊，不用开坡口，正反各焊一次就可完成。各种机械性能、晶间腐蚀检验全部合格，x光检测一次合格率达到了99%以上，比照传统方法节省焊材30%，提高了工效8—10倍。XX年，他又在车间全面推广了中小直径不锈钢容器背面加衬带的钨极氩弧焊封底焊法，操作简单，合格率高，并可单面焊接，双面成型。现在车间大部分焊工都掌握了这项技术，已经成功地完成了21台不锈钢容器的制造任务。
关键词：风电塔架；制作；质量检测；措施
中图分类号：O213文献标识码： A
现阶段，常见的风力发电塔架有锥筒、桁架式以及混凝土式等多种形式。因为锥式塔架外形较为美观、并安全可靠，具体维护工作方便，因此被广泛使用。这个塔架结构形式简单，但由于其受力分布非常复杂，和使用环境条件严酷，因此也对制造业提出了非常严格的要求。当前中国的塔架制造以引进国外产品为主，并没有对其相关的制造技术要求实现真正的消化、吸收，国内仍然没有统一的标准规范塔制造过程。
1、风力发电机塔架质量控制特点
1.1、全生命周期质量控制
对于塔架的整体质量控制，要从其具体的设计、招标开始，并始终贯穿技术交底、工艺设计、工艺试验、过程制造、防腐、试装、现场安装、运行维护的整个全过程，是对产品的全周期的质量控制。
1.2、实现质量监造的模式
在塔架的具体制造过程中，为了确保塔架制造的质量，要对塔架制造的过程进行有效的监督，切实确保相关设备安装顺利的实现，实现风力发电设备的安全、可靠运行。以此有效改善经济。目前国内塔架的生产监督主要是第三方监督的方式，第三方直接由风力发电设备主机厂承担。所以相对于基础设施工程的建设等等，其主要直接由一个独立的第三方监督公司的监督，而风力发电厂商是双重角色，设计以及监理方。所以这种方法既有优点和缺点。
2、风力发电机塔架质量检验检测技术
2.1、原材料检验
钢板检验，板材入厂时每张必须进行几何尺寸及表面检查，符合相关要求；钢材材质按炉号进行化学成分及力学性能检验，并有第三方出具检测报告；化学成分的样品按照有关规定抽样和判断；拉伸、冲击、弯曲试验必须分别根据有关的要求进行；门框用钢板逐张进行无损探伤检验。法兰、门框的具体检测以及塔筒接头法兰做超声检查，必要时要做表面的磁粉检测，根据热处理炉批号由第三方化学成分和力学性能测试，测试板应由供应商家随炉进行制作；焊接材料检验、焊接材料，包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等，应符合质量证书的相关要求，必要时实现性能复验；防腐材料检验，如防腐油漆材料应在到货后检查证书和测试报告，到货后满足要求再使用前。
图1
图2
图3
2.2、几何尺寸检验
在具体的工作中，对于检验检测所用的相关测量器具以及其精度，要注意达到表1中的要求。对于下料的尺寸检验要按图4所示测量并记录。坡口加工：按图纸和作业指导书要求检验。
表1测量器具及精度要求
图4下料尺寸图
表1要求。下料尺寸检验按图4所示测量并记录。坡口加工：按图纸和作业指导书要求检验。筒体焊接几何焊后检验和法兰圆度测量：测量直径，使用钢卷尺测量45°--225°、135°--315°相对孔中心距，接着实现45°的再次转动，再通过相同的方法来测量两组，至少实现四组数据的测量，旋转前后的两组数据之间的差异小于或等于3毫米为合格，两端的法兰平面度和内倾度测量：使用激光测平仪测量，并分析和输出图形和数据，分析数据符合要求的塔制造技术，并对平面度的测量出具报告；筒体直线度测量：公差为1mm/m，每段筒体直线度小于等于12mm；平行度测量：测量0°、90°、180°、270°四处的母线长，四组数据的相对差值小于等于3mm为合格；筒体同轴度测量：采用筒体象限值的方法测量，差值小于等于3mm；塔架分段高度测量小于等于±20mm。
2.3、焊缝检验
法兰环缝焊接时，法兰坡口均为内侧坡口，因此根据传统的焊接顺序焊接，是先焊完内侧，然后横向根焊背面。焊缝过程中，焊缝和焊接法兰颈部附近的温度非常高，在缺乏约束的条件下，法兰受热会快速扩张。而在焊缝的温度冷却时，连接法兰由于厚度较厚，刚度较大，不同于焊缝冷却的实际速度、法兰热影区温度冷却缓慢，导致焊缝区冷却时收缩应力不能抵消，法兰因热影响区受热而产生膨胀应力，所以远离法兰焊接区内部表面形成“外翻”的“角焊缝”，如果法兰与筒体组对时，间隙太大或法兰位置不平，就会在实际的工作中轻易出现焊法兰表面波的过程中变形，造成法兰面焊接后平面度和椭圆度极差。因此在实际的工作中要特别的重视对其有效的检验以及相应的控制措施。
对于焊缝无损探伤检验，各部位焊缝采用无损探伤种类、数量比例与质量级别要符合具体要求，在无损检测中，如发现有不允许缺陷时，按具体标准中规定进行修复并重新检验，直至合格；法兰用钢板剥离起鳞用超探进行检验，检验比例100%，执行具体标准II级合格。如不合格，不得使用；焊缝外观检查应在冷却到工作地点温度进行，按相关标准执行；焊缝不合格率不得达到70%，否则按作废处理。
2.4、检验项目与随机文件
2.4.1、检验项目内容
钢板出厂合格证明与物理性能和化学成分报告单；塔架筒节拼装图及尺寸校验；焊缝无损探伤与焊接质量级别检验报告；形状和位置公差检验记录，其中包括法兰尺寸及变形，筒节错边量、筒节圆度检查记录。
2.4.2、随机出厂文件
随机文件还应以生产制造单位名义出具产品合格证；所有塔架在下进入门框中心线下方的筒节上，将预先制造的产品标牌镶嵌。在产品标牌上标记每台塔架的出厂编号，每台塔架随机文件按编号装订成册，便于存档备查；防腐前，预组装塔架。
3、风力发电机塔架制造质量控制
3.1、几何尺寸的下料控制
塔架的尺寸精度，取决于放样和切割下料的尺寸控制。因此，注意下述几点：塔架筒节（以下简称“筒节”）用计算机算出大小口（上、下口）的展开尺寸和放样轨迹；两相邻筒节对口尺寸控制一致，保证错边量不超差；每个筒节要划出50mm检查线，便于控制坡口加工尺寸，划好线的筒节板，检测其对角线边长线尺寸，见图5；划好线后沿筒节母线测量（至少8点）其长度，使其差值>1.5mm，下口端面相互平行；筒节上、下端面坡口用数控切割机或半自动切割机一次切割完成。
图5塔架筒节划线尺寸控制
卷板（校园）和组对的尺寸控制，卷板之前先压头，压头一定按母线使母线与辊轴线平等再压头；卷板时同样按筒节母线与辊轴线平行移动卷制；边卷制边用弦长大于等于1.5m内卡样板测与筒节间隙>3mm；组对纵缝，保证错边量小于等于1mm；检测筒节下、下口周长（直径）和平行度；组对筒节环缝，两个筒节环缝组对时，先分别测出其周长，保证错边量即可组对、组对好；测其平行度，并按图6的方法测量斜长。
图6筒节尺寸（斜对角线）检测图
3.2、焊接质量控制
在实际工作中所采用的焊接工艺必须通过相关的钢制压力容器焊接工艺评定试验合格、试验合格；焊接时随时观看记录表示焊机参数，并随时根据相关规范对焊接过程进行修正；控制多层焊肉的厚度小于或等于4毫米，手工焊接小于或等于3毫米；多层焊肉塔接头至少错开100mm；清理焊渣必须彻底干净，最好是通过钢丝轮的使用；清除焊根必须将不会溶解的完全清除，并确保具体清洁部分的完整体、圆滑，打磨出一定的金属光泽，由检查人员确认(签名)后再进行焊接，焊缝表面必须光滑平整，不允许存在咬边现象。
参考文献
[1]刘建国，李志峰.风电塔架制造安装检验技术的研究[J].甘肃科技，2012，23：50-54.
[2]刘建国，李志峰.风电塔架制造安装检验技术的研究[A]..中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集（上）[C].：，2013：7.
[3]高镇宁.大型风力发电机塔架环境脉动实测与受力性能研究[D].内蒙古科技大学，2012.
