发布时间:2024-03-21 14:46:50
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的焊接技术的发展现状样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
【键词】焊接技术;现状;技术发展
引言:
焊接技术的兴起和不断发展,有效推动我国当前经济的发展,也加速了制造业的发展步伐,作为应用广泛的一项技术,当前经济飞速发展的状态下是否会出现窘境,值得我们深思,那么,焊接技术以后该如何发展才能真正适应经济社会的发展,焊接技术与现代科学技术之间结合会推动焊接技术自动化、安全化发展,有效促进经济的发展。
1、我国当前焊接技术的发展现状及特点概述
1.1我国焊接技术的发展现状
在我国现在的经济水平下,人们的生活已经发生了很大的变化,人们对周围事物的质量、环保等各种问题的条件越来越高,在化工石油钢管道的焊接处理中,也需要不断提高焊接要求,以满足化工石油生产的需要。钢管道的焊接工艺也随着人们的需求和社会发展不断提高、改革,目前已经达到了焊接技术的自动化使用,来适应社会的不断发展,这一技术的发展和提高不单单有效促进了焊接技术的发展步伐,而且另一方面也带动了石油化工的快速发展,并且进一步充分利用现代计算机技术对焊接中的问题进行处理。当前我国的焊接技术已经有了很大的发展,有了全面、详细的研究。
1.2 我国焊接技术的发展特点
焊接技术是一项综合性较强的现代技术,目前,在石油化工钢管道焊接中已经引入了现代科技,促进了石油化工产业的发展。
目前,焊接技术已经不仅应用于石油化工产业,还广泛应用在家电、海洋工程、机车、特种设备、桥梁、冶金、煤炭、航空航天甚至核能及电站等行业中,在广泛的应用中,显露着我国的现代科学技术,现代技术的发展业不断的促进着焊接技术的发展,进一步推动其他产业的不断发展。
2、焊接方法与工艺
(一) 目前常用的高效焊接方法
2.1气体保护焊
气体保护焊就是利用气体当做电弧的媒介,并对焊接区域和电弧焊用气体来保护,根据焊接材料的不同使用不同的气体作为保护焊的气体,就能够把气体保护焊分为两大种:⑴ 非熔化极(钨极)惰性气体保护焊。⑵熔化极气体保护焊。
2.2 电阻焊
电阻焊是用两电极来把焊件压紧,加以电流,加热电流,将焊件接触面以及焊件临近区域产生的电阻热效应,一直到塑性状态或者融化,然后将焊件之间结合的一种焊接方式,这类焊接方式一般应用与电器电子、航空等行业中。
2.3螺柱焊接
螺柱焊接根据焊接的不同主要分为拉弧式和储能式,这两两个焊接方式有一个最大的共同点就是采用单面焊接的方式。螺柱焊接并不用穿孔的工序,因此采用螺柱焊接的方式焊接的材料既不漏气也不会漏水,也不需要再次对焊接面处理加工,减轻了一定的工序,操作技术性较强。
2.4 磁控焊接
磁控焊接技术是最近几年里随着现代技术的发展出现的一种高效焊接技术,磁控焊接采用的是对外加磁场进行对焊接的质量的控制。这类焊接技术最大的优势就是投入成本低、效益大、且操作简单,磁控焊接也凭借着缺陷极少的优势在焊接中占据了重要的位置,得到了广泛的使用。
(二)焊接工艺
对不同的焊体、不同的焊接方式有不同的焊接工艺,这里就对石油化工合金钢管道的焊接进行具体分析:
2.2.1 坡口焊接
坡口处的焊接首先要用砂轮机对钢管要打磨,打磨后要用不锈钢丝刷进行清理、着色实验,并且还要用四氯化碳或者丙酮对坡口处在焊接前进行再一次清理。在焊接的过程中必须要保证施错变量小于0.5mm。
2.2.2 焊接的环境要求
焊接的过程要求在在清洁、无风的环境中实施,最好应该搭设装有焊接平台的工棚中进行,且工棚中的环境温度必须要高于5℃。
2.2.3 焊接工艺措施
(1)焊接过程中,要使用99.99%以上纯度的的氩气作为气体保护焊的内保护气体,且必须要保持到第三层焊接。
(2)在坡口处应该采用引弧板来进行工艺的处理。
(3)最大程度上加快焊接速度,尽量使用短弧焊避免横向开会摆动。且处于多层焊的阶段时时,层与层之间的层间温度都不应该高于100℃。
(4)采用氩弧焊,处于打底后,或者是手弧焊的底层焊好后,就应该对焊接口着色打磨,及时清理焊口,仔细检查。
(5)对于石油化工钢管道的焊接一般在焊接前前不需预热,焊接后也不需要热处理。
2.2.4焊后检查
(1)焊接后的每一处焊口都需要进行后期的着色、然后再仔细检查。
(2)检查要根据环缝总数的25%进行X光拍片,严格按照施工要求进行检测。
(3)所有检查均按ASMEB31.3规范的有关要求严格执行。
3、我国焊接技术的发展趋势
目前我国的焊接材料的产量已经处于最高位置,然而在焊接产品的质量方面还与发达国家有一定的距离,在焊接技术的质量方面出现的问题主要有下面几点:①焊接材料的处理过程中缺乏专业的体系和技术,如筛选、检验焊接原材料、处理焊接材料的混合均匀度等。②焊条药皮密实度较差;③在对生产车间的环境治理方面采用敞开式生产方式,而国外采用密闭的方式来进行熔炼焊剂工作,这样就有效控制了焊接的外部环境,降低了外部环境的影响。
因此,在今后焊接技术的发展,要着重对质量提高方面做出一定的研究,培养一定的专业技术人才,扩散焊接知识,利用现代化科学技术,有效促进焊接工艺的发展,提高专业技能。进一步利用新型技术人员,努力研发焊接新方法、设备等一切有利于提高焊接施工技术物件,促进焊接技术自动化发展,为我国焊接技术的发展提供动力,并有效促进制造业的发展,进一步推动我国经济的发展。
4、结束语
焊接技术的快速革新发展,促进可以推动制造业的发展,而且可以有效促进经济的发展。同时还给人们的生活带来了更多的方便,焊接技术进入数字化、自动化时代,将又一次革新焊接技术的发展浪潮。对于焊接技术的发下,必须要进一步加大研发力度,开发适合现代化发展的新型焊接技术、方法、设备等,进一步促进焊接机械化、安全化、自动化发展,有效提高我国焊接技术,提高在焊接工艺方面的国际地位,有效推动制造行业的发展,促进经济的飞速发展。
参考文献:
[1] 黄建平,黄永平,肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业,2012,(1).
[2] 李晓延,武传松,李午申.中国焊接制造领域学科发展研究[J].机械工程学报,2012,(6).
关键词:压力容器;焊接;自动化
中图分类号:TG4 文献标识码: A
引言
市场对于锅炉压力容器的需求量和技术要求不断增高,焊接自动化的广泛应用使锅炉压力容器生产满足市场需求,为了不断提高焊接自动化的技术含量,使系统运行的稳定性获得有效提高并使锅炉以及压力容器的质量和生产效率不断获得提高,相关企业必须不断加大焊接自动化技术的科研投入力度。
一、压力容器以及焊接自动化技术的简介
1、压力容器
压力容器一般泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程,并能承受压力载荷(内力、外力)的密闭容器,主要有圆柱形,也有球形或其他形状。随着化工和石油化工等工业的发展,压力容器的工作温度范围越来越宽,容量不断增大,有些还要求耐介质腐蚀。为了保证压力容器在使用过程中的安全性,根据压力容器的不同分类做出了等级划分,对于危险程度较大的压力容器提出了特殊要求。
压力容器在制造过程中要经历很多工序,其中焊接是非常重要的工序之一。对于不同的焊接工艺有不同的焊接方法,要根据材质、牌号、化学成分等具体情况来确定,之后再根据焊接方法制定相应的工艺参数。由于压力容器造成事故后危害十分严重,所以要有严格的安装检验要求,在制造、修理、安装和改造时,需要加强焊接管理,提高焊接质量并按规范要求进行热处理和探伤,同时加强材料管理,避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。
2、焊接自动化技术
焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接技术的自动化程度已经成为了衡量现代国家科学技术和工业发展水平的重要标志之一。焊接自动化是采用具有自动控制,能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表,按照规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。应用于现代的自动化技术主要是依靠计算机控制技术来实现的。焊接自动化技术是焊接结构生产技术未来发展的一个重要方向。现代焊接自动化技术将在高性能的微机波控焊接电源基础上发展智能化焊接设备,在现有的基础上发展柔性焊接工作站和焊接生产线,最终实现焊接计算机集成制造系统。焊接自动化系统主要分为电弧焊自动化系统、电阻点焊自动化系统、微型计算机控制的焊接自动化系统和焊接机器人。
二、生产过程中应用频率较高的焊接自动化技术
1、马鞍形焊机
锅炉设备中的接管、下降管等两圆柱体相贯的焊接接头相贯方式各不相同、规格各异,因而具有更高的焊机灵活性要求,马鞍形焊机能够使上述问题获得有效解决,因而在企业生产中的应用范围不断变广。当前,马鞍形焊机得到了众多大型锅炉生产企业的青睐和应用,使圆柱体相贯的焊接接头焊接效率和焊接质量获得了有效提高并进一步推动了企业综合经济效益的不断增长。近年来,随着压力容器以及锅炉的不断生产和发展,两圆柱体直径接近、斜交或者偏交的相贯接头不断出现,为了使马鞍形焊机满足上述情况,计算机技术被应用于改造和升级马鞍形焊机以便使数控技术成功应用于马鞍形焊机中,主要措施包括以下几个方面:推动数学模型的建立并进行相关参数设定,根据实际焊接需要进行焊头运动轨迹计算,确保焊枪可按照既定轨道运动;确保焊枪与主管同步运动,能够使焊接质量获得保证。通过应用数控技术,马鞍形焊机的自动化程度获得了明显提高,同时也推动了各种不同形式马鞍形焊机的生产,如能够进行摆角、回转运动并能够急性相应参数建立且可对焊头运动轨迹进行灵活控制的四轴数控马鞍形焊机。
2、直管接长焊机
部分大型锅炉为了使热量获得有效输出,通常会应用管线作为输出通道,焊接技术好坏会对焊接质量的高低产生非常重要的影响。越来越多的自动化技术被应用到锅炉压力容器中,为了使焊接质量获得有效提高,对锅炉压力容器中的管子预处理的效果要求不断提高,直管接长焊机得到了越来越多生产厂家的应用。管子预处理线主要包括管内清理机、管端内外磨光机、管端数控倒角机以及管子定长切断等先进装置和设备,由于PLC自动化控制技术获得了应用,自动化生产最终得以实现。管端数控倒角机具有非常重要的作用,该设备能够通过利用轴向以及旋转进刀并根据具体要求和管子的规格进行相应切削程序的编制,从而保证各切割坡口的质量,具有标准、快速的优点。相较于传统手动作业,这一切削技术能够取得更高的重复精度、更高的坡口表明光洁度和更高的自动化程度,能够使焊接质量获得有效保证。此外,直管接长焊机能够在作业面上重复工作可以与预处理线进行融合,完成切割后,还可自动进行焊接,从而保证焊接作业过程的完整性,能够使整个过程中管子的焊接质量获得有效保证。
3、膜式壁焊机
作为膜式壁生产线的核心设备,膜式壁焊机在企业生产过程中的应用范围不断变广,最终该设备仅能通过进口满足生产需求,随着生产技术的不断发展,当前,我国同类设备的技术水平已获得了长足的发展和进步并达到了世界先进水平。埋弧焊和气体保护焊为膜式壁焊机的主要类别,上述两类焊机在锅炉压力容器的生产过程中发挥着不同的作用。作为较为简单的焊接自动化技术,膜式壁气体保护焊机的焊枪通常为20头,近年来,拥有44头焊枪的焊机也不断被生产出来,膜式壁埋弧焊拥有12头焊枪。对称设备的焊接通常应用上述焊接自动化技术,由于锅炉压力容器通常呈圆形对称形,因此比较适宜应用于锅炉压力容器的生产工作过程中,能够同时进行上下对称焊接,而且四个工作位可同时工作能够使焊接工作效率获得有效提高,可取得较高的尺寸精度和最小的变形。但是,我国膜式壁焊机同样具有一定的缺陷,由于自动化程度不高,需要通过人工进行大量操作,会对焊接质量造成一定的影响,自动化水平仍待进一步完善和发展。
三、压力容器焊接自动化技术的未来发展
我国压力容器自动化焊接技术正在逐步的广泛使用,总体技术水平相比于国际最高水平仍有一定的差距,在此方面的研究还有待深化。对压力容器焊接自动化技术未来的发展,依然分为硬件和软件两方面来进行分析。
1、硬件
大多数焊接过程都需要一种特定静态和动态性能的电源。未来的新型电源应具备高频化、智能化和网络化的特点,供能稳定、绿色环保。研制可用于自动化焊接过程新型电源是目前焊接设备的未来发展方向之一。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。由于激光焊接设备价格昂贵,在压力容器方面应用很少。但激光焊接自动化程度高、功率大、应用范围广以及无污染的等优点仍然不可忽略,有待于进一步研究。此外,对传统的焊接工艺设备进行智能改造,提高机械化和自动化水平,要加大焊接材料的研究力度,也亟需引进先进的科学技术,尽快与国际一流水平接轨。
2、软件
将人工智能技术引入到焊接设备形成了焊接设备的智能控制系统,这一领域具有代表性的焊接过程是模糊控制系统、神经网络控制系统和焊接专家系统。
结束语
锅炉性能的优良能够对企业的工业生产产生非常重要的影响,随着企业发展速度和水平的不断提升,各类相关企业对锅炉设备性能提出了越来越高的要求,锅炉压力容器需要同时具备良好的耐热性能以及抗压性能。传统人工焊接具有焊接牢固性和严密性较差以及焊接速度难以得到有效保证等缺点,应用焊接自动化技术则能够使焊接质量获得有效提高,因而应用范围不断变广。
参考文献
[1]周利萍,韩永刚.我国焊剂自动化技术现状及发展趋势[J].科技信息,2011(19).
【关键词】焊接技术 ;低温焊接 ;材料; 趋势;
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
一、 当代钢结构焊接技术
当代我国的焊接技术经过几十年的发展取得了较为突出且迅猛的进步,其中诸多新技术及方法的应用使焊接的牢固性明显增强,但其中存在的一些问题也不容忽视,下面就对此进行相应总结。
1. 出现冷热裂纹
冷裂纹即指焊缝冷却过程中,温度降低到马氏体转变温度范围(300-200℃以下)时产生的裂纹,在焊接后较长时间或立即后出现,因此也被称为延迟裂纹。其焊接接头形成淬硬组织、扩散氢的存在及浓集和较大焊接拉伸应力的存在是冷裂缝形成的3个基本条件。
热裂纹又被称为高温裂纹或结晶裂纹,是指高温下产生的裂纹,通常在焊缝内部产生,也可能出现于热影响区内;以纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹和热影响区裂纹为主要的表现形式。在冶金因素和力学因素的共同作用下即产生热裂纹,其产生原因是在结晶过程中焊接熔池中的低熔点共晶和杂质以液态间层形式存在而导致出现偏析现象,其强度在凝固后也较低,当焊接应力足够大时,液态间层或凝固不久的金属将被拉开而形成裂纹。另外,若低熔点共晶和杂质存在于母材晶界表面,焊接应力足够大时也可形成裂纹。
2. 厚板、长焊缝焊接技术不完善
建筑钢结构的焊接制作过程中的厚板、长焊缝的焊接效率及质量对钢结构的实体质量和成本有极其关键的影响。厚板对接和箱型构件、T型焊缝的角接全熔透焊缝焊接不仅工作量最大,对技术要求最高,而且在焊接过程中焊缝第一层采取SAW技术进行清渣工作也十分困难。因此,在实际中常采用以GMAW打底和SAW盖面结合的工艺,但焊接效率的提高却受到较大影响;在厚板对接和T型焊缝焊接中,为了达到焊缝全熔透、无缺陷的效果而广泛采用碳弧气刨清根工艺,然而,此工艺一方面增加了成本,另一方面对接头质量和焊工身体也有较大影响。
3. 现代钢结构焊接技术缺乏自动化
现在工业发达国家焊接自动化水平已达到80%以上,因而其在工作质量和效率上都占有很大优势。而相较于我国按照手工焊和自动焊耗材估计得出的,名义上的30%自动化水平,两者间差距极大。伴随着建筑焊接结构向大型化、重型化及高参数精密化发展的趋势,效率低下、质量不稳定的手工焊将成为阻碍生产效率和产品质量稳定性提高的首要因素。
在制造厂和施工现场,我国焊接操作还停留在半机械或机械焊甚至是手工焊的水平上,焊接的自动化并未取得任何实质性的发展;相较于邻国日本也有不小差距,其已实现工厂内钢结构焊接的自动化,极大的降低了人工成本,也使工效及质量得到提高。由于我国经济及社会保障的不断发展,增长的人工成本将不可避免的阻碍其发展。
4. 钢结构焊接从业人员技术水平有限
焊接技术对整个钢结构业务流程的影响可以说是举足轻重,因为自钢结构设计到整个钢行业,焊接技术的应用几乎贯穿了所有的行业流程。所以,了解熟悉相关的技术应用是作为钢结构焊接行业的技术人员的基本要求,而掌握自身业务所涉及的焊接应用技术已是对从业人员的最低要求。但是现实不容乐观,我国焊接从业人员与钢行业的规模并不协调,钢结构焊接人员中懂得焊接应用技术的少之又少,更不要说精通了,其人员配备与钢结构行业本身需求间存在较大的差距。
二、未来我国钢结构焊接技术发展趋势
根据我国现钢结构焊机技术的发展现状,促进我国焊接技术的发展,使其适应钢结构行业及我国市场经济的需求,赶超工业强国焊接技术发展水平,可预测我国钢结构焊接技术主要有以下几个发展趋势。
1.低温焊接技术得到广泛应用
因我国地处温带,冬季持续时间长且覆盖范围广,故钢结构焊接冬季施工历来是业内人士关注的重点。多年来不管是学术界还是工程界均致力于解决焊接工程冬季施工及确定施工临界温度问题。
在国家体育场“鸟巢”的焊接工程中1万吨以上的钢结构焊接工作是在冬季完成的。冬季焊接施工的临界温度要从人、焊机、材料、焊法及环境五个方面来确定,而仅从钢材、焊材的承受力进行判断是不全面的。根据此观点在“鸟巢”组织的大规模低温焊接试验取得了较好效果,据此进而确定了停止焊接作业的临界温度为150℃,《国家体育场钢结构低温焊接规程》也得到了相应的确定。建筑钢结构的冬季焊接施工不仅可以显著缩短工期,也必将创造极大的经济价值。因此,在“鸟巢”钢结构焊接中采用的相关低温焊接技术、经验具有极大的实践价值,必将被广泛接受并将在未来施工中得到推广应用。
2.焊工资格认证制度建立
由于现代钢结构工程复杂,施工环境多样,焊接对象不确定,市场竞争严酷,工程过程中始终是焊接方案编写、工艺评定、检修等许多工作交叉进行的情况,且钢结构的安装及焊接过程战线长、点多面广的特点和因素的影响,使准确科学的安排使用焊接人员,充分发挥其最大的能力和能动性成为了极具挑战的管理学要求。焊接管理对于“天时、地利、人和”三方面的要求造成了其独特的管理困难。此外,培养造就大量熟练掌握钢结构焊接应用技术的专业性极强的从业人员的满足行业的巨大需求具有极大的现实意义。因此,基于各方面的需要创立焊工资格认证机制是钢结构行业发展的必然趋势。焊工资格认证机制的建立也必将在很大程度上促进我国钢结构焊接技术的发展和进步。
3.激光焊将部分取代电子焊
激光束在聚焦后焦点处能量密度为10~10W/cm且加热范围小于1.0mm,若将此特应用于金属材料的焊接技术,除可提高焊接速度,还可将焊接接头处的形变及应力减小。激光焊也是比较理想的精密焊接技术,满足精密焊接的高要求。激光焊可以在较远的距离内进行钢结构的焊接是因为激光束能在空气中直线传播不受干扰。与电子束焊接技术比较,激光焊具有很明显的优势,首先在焊接中不像电子焊需要真空环境,在成本及投入费用上可以得到明显的缩减;其次,激光束焊接过程中不会产生X射线,焊工在焊接过程中不需要射线防护设备的保护。因此,在中、薄厚度的板材焊接中,其发展的趋势将是激光焊部分取代电子焊而得到较普遍的应用。
4.厚钢板焊接技术得到更广泛应用
建筑钢结构厚度并非越厚越好,且焊接难度随钢板厚度而递增,这两方面在不管是理论还是实践中都得到了很好的证明。但是,鉴于设计者理念的需要建筑钢材焊接工程中较厚板材的使用量明显增多,这极大的促进了厚板焊接技术的不断发展。而“鸟巢”的钢结构焊接工程中采用焊接革新的组合工艺,既保证了焊接效率也提高了焊接质量,具有很高的厚板焊接借鉴意义。故在未来的建筑钢结构行业的发展中,厚板焊接技术的应用将得到更大和更深的推广。
总结:我国钢结构的焊接应用技术与世界工业发达国家的焊接水平在整体水平上人上仍有较大的差距,为赶超世界先进技术,我们必须从各个基础方面加强焊接技术,从整体上提升我国焊接技术水平。我国的钢结构焊接应用技术的发展趋势不管是从焊接技术从业人员还是焊接工艺均可以得到可靠的预测。
参考文献:
【1】贾宝华,张建芳.我国钢结构焊接技术现状及发展趋势[J],现代焊接,2008(6)
【2】段斌,孙少忠.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J],焊接技术,2012,5(41)
【3】曾乐.现代焊接技术手册,[M].上海: 上海科技出版社,2009
【关键词】工程机械机械焊接自动化技术
随着现代化科学技术的快速发展,先进的科技手段和现代化设备对人们在生产生活各个方面的影响巨大,人们也开始逐渐认识到生产设备提升对于提高生产效率、改善产品质量和在降低成本等方面的优势。以机械焊接技术为核心的机械加工产业,一直在致力于对机械焊接工艺的研究和焊接设备的改进和创新来提高机械的生产效率。先进的机械焊接技术,不仅能够增强机械产品的质量还能够降低生产成本,在一定程度上改善生产环境。我国的机械焊接行业由于劳动力充足等原因,自动化焊接技术发展应用较为缓慢,与世界先进水平还有一定的差距,随着我国对机械设备需求的增多,我国现有的自动化机械焊接技术还需要进一步的发展和提升。
1工程机械自动化焊接技术的原理
传统的焊接技术主要是将电弧引燃,保持一定的电弧长度,手动的进行多方位移动,将焊接中所需要的加工位置全部完成后再将引燃的电弧熄灭。而现代的自动化焊接技术主要是指机械装置在不加外力干涉的情况下,按照设定的程序,将焊接过程自动机械系统化,让整个加工的过程清晰,固定与焊接装置的整个过程分别由工作夹紧机构、焊枪夹紧机构、脱材料机构和焊枪气动调节机构等来完成。在工程机械加工焊接过程中应用自动化技术,能够帮助实现有效的自动化生产过程,对于提升机械焊接行业的自动化水平具有重要意义。
2我国工程机械焊接自动化技术的发展现状及存在的问题
随着我国机械焊接自动化研究的深入以及数字化技术的成熟,数字化技术与机械焊接技术融合产生了数字焊接机、数字化控制技术已经进入了市场,我国的诸多大型基础建设项目如航天航空项目、西气东输项目、南水北调工程等应用了这些技术,先进的自动化焊接技术的出现和应用,极大的促进了焊接行业的发展和产品质量的提高。我国的焊接行业目前主要将焊接自动化、智能化、高效化这几个方向作为整个行业的发展战略目标,现在已经有一些自动化机械焊接设备以及智能化焊接机器人等,但是自动化、智能化、网络化的水平仍然较低。在我国经济快速发展的大背景下,我国已经成为了世界上最大的机械焊接设备进出口国家之一,国内的机械设备生产量大于市场实际需求量,机械生产制造企业的增多使得市场竞争十分激烈,在这一形势下,机械生产制造企业需要通过提升自身加工工艺水平来打造核心竞争力。
3工程机械焊接自动化技术的发展趋势
我国的工程机械焊接行业在国家大建设大发展的背景下得到了快速的发展,但是我国的工程机械焊接技术的整体水平与国外先进水平尚有一定的差距,目前我国工程机械焊接领域主要向以下方向发展:
3.1数字化集成化焊接控制
随着数字化控制技术应用于焊接技术和设备,机械焊接的控制准确度和焊接产品的稳定性得到了很大提高,焊接控制系统的集成化使得焊接技术与信息技术进行很好融合,将生产过程中的信息进行汇总,有助于操作人员进行控制和判断,提高了机械焊接生产的效率。
3.2机械焊接过程的智能化控制
机械焊接自动化中核心问题是焊接过程的智能化控制,随着传感技术、计算机技术及智能控制技术的发展,这些技术开始逐渐应用于自动化焊接,这使得焊接过程实现智能化操控,可以应用与不同的复杂环境和生产要求。我国现有的智能化焊接设备和技术还不完善,不能实现输入焊接工艺要求就能自行进行焊接生产等功能,焊接专家系统也不够完善,我们需要加强过程的智能化控制研究,如专家系统的完善、神经网络控制等。
3.3网络化系统集成
为减少对于焊接工作人员的健康损害,利用计算机网络技术可以代替传统的工人手工操作,变成工人利用计算机及远程通讯技术来控制焊接机进行生产,还可以实现自我诊断以及检查功能。开放式的焊接系统,操作者可以通过数据库中现有的焊接工艺数据生成焊接工艺参数。
3.4机械焊接自动化技术的柔性化
在目前的发展方向中,我们可以通过光、机、电技术与焊接技术的结合来实现焊接过程的精准化和柔性化,使用微电子技术来对机械焊接工艺和设备进行改造和省级,是提高焊接自动化水平的重要途径。
3.5焊接自动化和焊接机器人
焊接机器人和自动化焊接专机的使用可以替代焊接工作人员进行难度较大、危害较大的机械生产,可以改善操作人员劳动强度和劳动条件,也可以提高机械焊接的稳定性和质量。人们对自身健康的重视也使得机械焊接生产时恶劣的环境对工人的损害不被接收,且社会整体用人成本的上升使得使用焊接机器人和焊接专机更能提高生产力,也能为机械生产企业带来更大的利益。
4结语
工程机械焊接技术作为工程机械加工生产中核心技术,对于提高机械焊接效率、提高生产工艺、提高产品质量和使用性能、降低生产成本和产能都具有重要的意义,对于整个机械加工行业的发展、国家工业化程度的推进、综合国力的提高都具有更为深刻的意义。因此我们需要加大对于机械焊接自动化工艺的研究,多学习国外先进技术并与我国进行对比,对现有生产方式和技术进行多分析总结,来不断对焊接自动化技术进行改进和完善,在技术提升中注重以人为本的思想,在提高生产效率的前提下,也要使得技术的使用更有利于工作人员的健康和操作使用的便利性,以促进工程机械焊接行业的进一步发展。
参考文献:
[1]李京.焊接自动化技术研究[J].学术交流,2013.
[2]仝钟.浅谈自动焊接在机械焊接中的应用[J],综合研究,2012.
通过对钢结构变形的种类和原因分析,提出控制钢结构焊接变形的一些措施以及减少焊接应力的一些控制措施,以其提高钢结构的焊接工艺,增加钢结构的承载力,更好的应用于大跨度桁架结构中,建造新型科技水平下的建筑物和构筑物。
关键词 建筑钢结构 焊接变形 焊接应力 控制措施
中图分类号:TU393.2 文章标识码:A
1、前言
随着我国社会经济的不断进步,高铁车站的建设呈现出繁荣的景象,大跨度的桁架结构的应用越来越普遍,需求越来越大,因此焊接技术在钢结构的制作中的应用逐渐广泛。在焊接的过程中,由于不均匀温度场和比容不同的组织,引起了局部塑性变形和焊接应力变形。焊接应力会对焊接接头的韧性、疲劳强度、抗腐蚀能力等产生影响;焊接变形对产品的结合尺寸和装配质量等产生影响,因此如何有效的控制焊接变形和减少焊接应力成为了迫切解决的问题。
根据建筑钢结构验收施工规范条例:“钢结构出厂资料中需要提交带有焊接工艺方面的评定报告”,对于那些厚度大、跨度大、超高层的大型钢结构以及重型钢结构,需要严格按照建筑钢结构焊接技术的标准规范进行评定,同时存在注重材料和材质焊接性而忽视构件的脆性的问题。[1] 随着钢结构的发展,建筑钢结构焊接工艺的发展越来越受到重视,提高钢结构焊接工艺技术,可以有效提高钢结构的承载力,以便更好地应用于大跨度桁架结构中。
2、 钢结构焊接变形种类及产生原因
由于焊接方法、工艺手段、焊接位置等因素影响,按照外形变形的形式将钢结构焊接变形进行划分,主要分为纵横向变形(产生的主要原因是焊缝熔点处受热发生膨胀与周围低温金属产生冲击,从而出现变形。钢结构焊接以后,如果焊缝在轴向方向上产生收缩变形,那么产生的就是纵向收缩变形;如果焊缝在垂直方向上产生收缩变形,那么产生的就是横向收缩变形)、角变形(这种变形产生的主要原因是焊缝沿着板厚方向发生收缩变形量,从而围绕焊缝使焊接构件的平面产生角位移)、螺旋形变形(焊件在结构上出现的扭曲变形,原因是焊缝沿长度发生不均匀变形或者发生纵向错边)、挠曲变形(焊接之后,相近焊缝的收缩变形程度不同或者一条焊缝产生变形而另一侧未产生变形,造成的焊缝在外观上存在挠曲现象)、波浪变形(主要产生于薄板钢结构焊接过程中,由于焊缝的内应力而产生的波浪形收缩)、错边变形(主要产生在两个钢结构焊接过程中,由于钢结构两侧受热不均匀在焊件的长度和高度上发生错位),其中最常见的是横向变形、纵向变形、角变形和挠曲变形。
3 钢结构焊接变形控制措施
首先,合理选择焊缝。目的是减少梁或柱等构件挠性变形收缩,一般而言,焊缝尽量设置于截面中性轴或者对称于中性轴部位。焊接方法的选择需要注意以下四点:(1)尽量选择焊接方法线能量低的以减少焊接变形;(2)选择埋弧自动焊焊接H 型钢翼板与腹板;(3)小截面焊缝需要先用二氧化碳焊打底,用手弧焊盖面,尽量减少焊接变形和焊接线能量;(4)用H 型钢气割T 型钢时,中间不能有间断以保证气割过程中热膨胀量相同。焊接过程中,为了确保构件的平直性采用上下对角焊接顺序,一方面抵消焊缝引起的挠曲变形,另一方面使受热均匀以减小收缩变形。
其次,反变形法是焊接过程中最普遍采用的一种焊接方法。这种焊接方法的操作步骤是焊接前,准确预估焊缝结构的大小和位置;装配过程中,施加一个相反的变形于焊缝用来抵消焊接变形收缩应力;焊接完成后,确保质量达到要求。如果构件不能进行反变形法焊接,一般采用刚性固定焊接法,用固定构件的方法限制焊接变形。
最后,务必做好焊接前、焊接中、焊接后的各项检测控制。焊接前,准确测量构件的中心线、长度、标高等;焊接中,注意焊接顺序和焊接手段以及焊接的质量情况,出现问题及时补救;焊接完成后,再次测量确认构件,确保焊接的质量达到规范要求。
4 减少焊接应力的控制措施
4.1 焊缝尺寸的选择
[2]由于焊接区域存在热胀冷缩的现象,这就形成了焊接应力。一般焊接区域越小,热输入就越少,焊接变形也越小,焊接应力相对越小,如小角度坡口、厚板尽量采用双面坡口来减少焊接应力。
4.2 合适的焊接材料和焊接参数
焊接材料的选择对焊缝金属的塑性、韧性和抗裂性能等都有重要的影响,还可以适当降低焊缝中淬硬组织的形成和应力集中。通常情况下,母材的含碳量要高于焊缝金属的含碳量,焊缝强度要达到与母材等强度主要通过提高金属中的硅、锰含量来实现。焊接参数中的焊接线能量与焊接变形成正比,即焊接线能量越大,产生的焊接塑性变形越大,焊接应力越大,随之焊后变形也越大;反之则越小。
4.3 合理的焊接工艺
焊接钢结构中不可避免的会存在长焊缝,这时应该采用分段焊接的方式而非连续焊接。分段焊接需要注意:(1)注意接头处要交错覆盖对方的接头,避免出现接头对齐的问题;(2)注意焊接变形,当温度太高时需要停止、缓冷或者翻转焊接背面;(3)注意多件焊接构件的顺序,一般先焊拘束度大的构件,后焊拘束度小的构件;(4)注意三面焊接的方向改变,一般从中间向两侧对称焊接。
4.4 热处理措施
适当的热处理措施,一方面可以消除应力和变形,另一方面可以防止产生裂纹,如厚板下料和焊接之前都需要进行预热(降低焊缝金属和热影响区的冷却速度,抑制形成淬硬组织马氏体,避免气割边缘和焊缝产生较大的应力)处理,如果低合金钢板板厚超过100毫米,预热的温度需要高于100摄氏度,预热范围是切割线或坡口两侧150mm到200mm。焊后需进行缓冷或后热处理(温度高于150摄氏度,保温2-3小时),避免氢的逸出堆积而产生应力。消除应力的退火处理可使氢逸出外,同时改善组织性能。
4.5 振动时效方法消除应力
一般大型构件不易进行焊缝退火处理,而采用振动时效来消除应力。振动时效的原理是施加一个与固有谐振频率相一致的周期振动力给大型工件,使其发生共振,以便产生一定的共振能量,使工件内部产生微小的塑性变形,然后将残余应力造成的歪曲晶格恢复到平衡状态,从而消除或均匀化残余应力。[3] 这种方法的优点很多如:生产周期短、效率高,效果好等。针对生产周期较长的构件,可采取振动时效和自然时效相结合的办法来达到设计要求。
5 结论
采取适当的设计和工艺措施,可以有效地控制钢结构的焊接变形,减少钢结构的焊接应力,从而保证工程质量。[4] 建筑钢结构焊接变形的影响因素较多,想要完全规避焊接变形是不可能的,针对具体问题进行具体分析,尽量将焊接变形控制在最小范围之内,不至于影响到钢结构的尺寸精度和安装技术要求。
【参考文献】
[1] 王滨.建筑钢结构焊接工艺评定试板的检验――JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》相关内容介绍[J].理化检验(物理分册),2005,03:153-157.
[2] 陈柏新,根.有关建筑钢结构焊接工艺评定和裂纹的探讨[J].中国建筑金属结构,2010,07:48-51.
关键词:工程机械制造;焊接;自动化
0、引言
工程机械制造中,焊接技术是生产环节中重要的一步。从工业发展初,传统手工焊接一直占据着主导地位。中国的劳动力市场为传统焊接提供了大量的优质劳动力。但随着工业社会的发展不断深入,工程机械内部构造越来越复杂,部件趋向大型化,市场对工程机械制造的要求也就不断提高。为了抢占市场,工程机械生产中的焊接手段应该相应提升,从传统手工焊接为主向焊接自动化为主转型。焊接自动化可以有效地代替人工,相比于传统手工焊接,焊接自动化不仅能够加快工程机械的生产速度,更能够提高工程机械的质量,提高焊接的精准度。
一、现状
在社会主义市场经济的体制下,商业行为参与到市场竞争当中,工程机械制造行业同样接受着市场的检验。能够积极提高制造水准的工程机械制造商为了抢占市场,在生产工程机械的过程中不断提高自己的工艺水平。其中,焊接技术的发展更是影响着工程机械是否良好的重要条件。企业为了走向制造水准的前沿,通过各种方式革新自己的技术。在应对活跃的市场时,传统的手工焊接被逐步淘汰。焊接自动化由于其优势明显,渐渐走进各大工程机械制造行业中。焊机自动化技术在市场已经落稳脚跟并逐渐扩大自己的影响范围。
二、优势
工程机械焊接自动化的优势是针对传统焊接方式来说的。传统焊接方式生产效率低。由于工程机械自身的大型化和复杂化,传统焊接方式有时无法满足高精尖的作业要求。传统焊接方式是一种劳动密集型任务,大量的劳动力需求也明显得增加了企业的运营成本。总之,传统焊接方式削弱了企业在市场中的竞争力,使得企业不能面向市场对内进行制造改革,影响企业发展。
2.1低成本
焊接自动化带了手工作业,减少了对大量劳动力的需求。虽然自动焊接技术和自动焊接设备需要一定量的资金投入,但从长远的角度看,焊接自动化大大提高了企业的生产效率,从而减少了企业的运营成本,为企业的扩大生产规模等规划节约资金。
2.2不限工作环境
工程机械焊接有时对人体有直接的伤害,例如弧焊。人体由于生理原因,不能够在特殊的工作环境中长时间作业,这也成为企业生产过程中的障碍。相比于人工,自动化设备具有持续性工作的优越性,且不会因为工作环境的恶劣而降低生产效率。
2.3精准度高
工程机械随着市场的要求而不断发展,一步一步走向大型化和复杂化,这要求整个制造过程的精准。焊接自动化代替了传统手工焊接,在生产中能够使得焊接的精准度满足工程机械的生产要求。
三、趋势
根据以上的分析,可以得知,焊接自动化技术在工程机械制造上的应用会越来越普遍。焊接自动化技术是一个流动性的技术,它随着市场的繁荣而不断发展和进步。
3.1焊接自动化技术的发展
在科技革命的浪潮之下,掌握了核心技术便能在市场中占有高份额。同样,在巨大商业利益的驱动下,各企业对自动化技术的要求也更加严苛和多面。为了追求更好的技术,企业会投入资金和人力资源以提高自动焊接技术水平。对焊接自动化技术的研究会整合国内国外、机构个人的技术性资源,并反之推动这些技术的发展。
3.2自动焊接设备的发展
自动焊接设备在技术进步基础上不断更新。从最初的简单焊接到精准度更高的焊接,在整体上拉动了企业的制造工艺水平。同时,设备的分类也就更加明确。对于某些特定的焊接活要求,不同的焊接设备可以专业化,使得焊接作业更加稳定高质。设备专业化并不代表在不同设备之间建立起高墙。在设备专业化的同时,不同自动焊接设备之间会整体化,形成一整套的自动焊接设备。制造自动焊接设备的厂商在应对市场的需求时,会整合自己的资源,以将自己生产的自动焊接设备体系化。更智能的自动焊接设备会出现,这在一定程度上会解决人工操作自动焊接设备的些许问题,例如不稳定。另外,还可以减少企业的操作员工,进一步减少企业对劳动者报酬的支出。
3.3应用范围的扩展
焊接自动化技术因为其明显的优势,会被更多的工程机械制造厂商接受。从简单的工程机械制造到更多种类的工程机械制造,自动焊接技术将会充分发挥自动化带来的方便和高效,进而代替更多的传统手工劳作。
四、问题及解决
虽然工程机械焊接自动化的发展已经是蔚然可观了,但其发展的过程中还存在一定的问题,这些问题成为焊接自动化技术前进的障碍。应该在未来的发展中逐步解决这些问题。
4.1问题
国内大部分中小企业对工程机械焊接自动化技术还不敏感。况且,部分市场对于自动化产品的推广力度还不够。这就导致了工程机械生产的断层、市场利益分配不均以及整体技术水平的落后。在自动焊接设备的市场上,由于国内技术相对于发达国家较落后,想购进高质量的自动化设备就需要付出更高的成本。这严重限制了对整体行业覆盖高端自动焊接的进度。
4.2解决
首先应从企业自身的角度出发,积极学习先进的焊接自动化技术,加大对技术开发的投入,通过掌握核心的科技来自主研发高质量的焊接自动化设备。第二,自动焊接设备的制造商应该通过商业的手段充分推销高质量的产品,做到物美价廉。这样既能够提升自动焊接设备的生产制造水平,又能够使工程机械焊接自动化的水平得到提高。
五、结束语
焊接技术是工程机械制造过程中重要的一个层面。根据工程机械制造行业的整体情况,焊接自动化技术是焊接技术发展的方向和目标。我国的焊接自动化整体水平不够,应该在各个层面上推动焊接自动化技术的发展,这样,工程机械的制造质量会得到改善和加强。
参考文献:
[1]张兰.工程机械焊接自动化[J].金属加工(热加工),2011,11:12-17.
[2]宋大春.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J].金属加工(热加工),2013,06:24-26.
[3]邵玉华.焊接自动化技术的推广对机械制造业影响的研究[J].科技传播,2010,04:90-91.
关键词:工程机械;焊接工艺;现状;发展趋势
1工程机械焊接工艺的基本特征
工业建设中,作业人员在机械设计图纸的指导下,将机械设备的零件按照一定规范进行组装应用,使其成为相应的机械设备。在该过程中,工业生产人员通过局部加热方式的应用,使得分离的材料或零件连接成为一体的作业过程被称为机械焊接。从焊接过程来看,结构复杂、连接形式多样、尺寸外形庞大、零部件笨重是复杂机械焊接的基本特征。
2工程机械焊接工艺的基本焊接结构件及其工艺技术
工程机械焊接工艺基本焊接结构及特点工程机械焊接结构件主要包括框架式结构件。目前工程机械焊接件的主要特点有以下几种:一是为了符合现在大型工程设备的性能需求,一般焊接件尺寸大、焊接焊缝多,这对焊接缝的形成质量提出了很高的要求;二是为了减轻工程机械设备的自重量、提高工程机械设备性能而运用的高强度材料,使得对于焊接工艺和设备的稳定性、可靠性有着更高的要求;三是由于工程机械在各行各业中的广泛应用,焊接结构的样式也要向个多元化的方向发展。工程机械焊接工艺相关技术近年来随着各种高新技术的出现,结合传统的焊接工艺,形成了较为成熟的现代化焊接工艺技术。首先,有激光焊接技术,通过激光的辐射作用,对加工的结构件进行表面加热,使得处于最表面的热量通过热传导的作用逐步向结构件内部传导,从而让结构件彻底融化,形成能够实行焊接的特定熔池。这种焊接技术以其焊接深度大、焊接速度快的优势受到各种高精尖制造领域的青睐。其次,还有搅拌摩擦焊接工艺,这种工艺方法是利用结构件在高速的搅拌过程中所产生的超强力摩擦热和物件形变释放的高温使得结构件自身融化,进一步完成异种材料之间的相互融合焊接。
3机械焊接工艺的应用现状及其未来新走向
当前环境下,工业化机械化建设的不断推进,使机械焊接工艺更新更加迅速。就目前而言,机械焊接工艺的组织形式、焊接方法和工艺具有以下特征:(1)焊接组织发展现状。固定式焊接和移动式焊接是工程机械焊接的两种基本组织形式。实际应用过程中,针对不同的焊接产品,其焊接形式各有差异。就固定式焊接工艺而言,包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接两种基本方式。集中固定式焊接工艺应用过程中,焊接车床的应具有唯一性。一般情况下,其应用于小批量机械生产。而当焊接的机械设备拥有一定的批量规格,机械生产人员就需对其进行分散固定式焊接生产。具体而言,其将焊接的过程进行节点划分,并在部件焊接、组件焊接和整机焊机的基础上,实现了机械设备的高效率生产和应用。与固定式焊接相比,移动式焊接在地点和人员上具有差异性。通常而言,其焊接设备会不断地进行焊接地点的转移,由此使得其焊接人员具有不固定性。从机械焊接过程来看,这种焊接方式应用与较大批量的焊接生产当中。其中,汽车生产的流水线焊接就是这种焊接方式的典型代表。(2)焊接方法应用现状。新经济形态下,多样性是机械焊接方法应用的主要特征;具体而言,交换的方法,所述匹配方法、修理方法、调整方法都是常见的类型的焊接。在焊接实践中,焊接内容和要求是不同的,并且焊接方法的选择是不同的。因此,工业生产人员应准确地控制加工精度、零件的差和机械设备的焊接精度,从而保证了焊接方法的科学合理的选择。焊接方法具体选择过程如下:机械焊接实践中,若设备的焊接要求较为严格,且具有较高的焊接效率要求,此时,施工人员应采用互换法对其进行焊接施工。在此基础上,若要进行经济精度的准确把控,焊接过程就应选用调整法进行具体的焊接施工。而修配法在应用过程中对零件的规范要求较为严格,其不能进行零件内容的随意互换。需要注意的是,预留修配余量是修配焊接法应用质量提升的关键所在。实践过程中,工业生产人员只有在具体焊接要求的基础上,进行焊接方法应用特征的具体把控,并做到焊接方法的高质量选择,才能实现机械设备焊接质量的有效提升,进而促进工程生产效率和质量的不断发展。(3)焊接工艺操作现状。焊接方法在具体过程中的应用,所述销连接的过程中,螺纹连接过程中,创新出更加符合现代工业发展的新型焊接工艺。工程机械焊接工艺的未来发展新趋势。工程机械焊接技术的发展趋势目前,工程机械行业焊接过程中的节能CO2气体保护焊接工艺不是很高。工程机械厂必须加快进程进行技术改造并促进CO2焊接工艺。在全球工业化背景下,加大推广低成本高效率少人工化自动焊接。随着焊接技术的快速发展,新的工艺已经出现,例如没有气体焊接氩气的脉冲气体保护焊机,焊缝很漂亮;双线气体保护焊是奥地利FroniusMGA焊接系统开发的最新高速焊接系统。最大的优点是焊接速度。快,焊缝外观漂亮,成本低于埋弧焊,有广泛的应用前景。在未来,电阻焊技术需要中等和高功率为主要研究内容和发展方向。大量事实证明,低成本、高效率、节能环保、自动化无须人工控制的工程机械焊接工艺更符合未来全球化工业发展的新趋势。电磁兼容技术将促进和在焊接设备施加,并且将大大发展自动焊接技术。近年来,随着科学技术的进步,焊接设备取得了前所未有的进展。中国的工程机械焊接工艺将会实现智能化、自动化、节能化、高效化和环保化的发展。CO2焊机具备高效率低成本的优点,与手工电弧焊相比,其生产效率高几倍,节电效果是显着的,生产成本低,焊道精美形成,并且它具有高效率和节能的优点。根据一些调查,我国生产的焊机主要是手工电弧焊机,约占焊机总数的80%,而只有一小部分是CO2焊机。焊接机具有单一的产品结构和很少的产品类型。焊机需要改进自我控制和数字化的程度。未来,建议开发逆变焊接电源和自动、半自动焊接机和CO2焊接机。特种焊接设备、焊接机器人、辅助工具等将是未来发展的重点。焊接机器人或焊接专用机器代替焊接机操作,这改善了工人的工作条件,节省了劳动力,人类重复工作的替代是未来提高制造业生产效率和产品质量的必然趋势。这也是企业转变用工成本的方式。然而,焊接机器人仅仅是一个机器人。它不能独立工作。它还需要定位器和专用夹具的组合,以形成提高焊接质量和生产率,焊接机器人工作站,使文明生产。自动焊接机是用于某些类型的建筑机械的成本有效的自动化设备。焊接机较焊接机器人而言,焊接机更便于操作,更方便维护,焊接效率更高,成本更低。这些优势将成为焊接工艺未来发展的新走向,更适于我国工业化进程发展。
[关键词] 焊接;锅炉;线路联网;锅炉检修
中图分类号:P755.1 文献标识码:A
一、引言
随着我国火力发电系统的不断发展,锅炉的容量和参数不断提高,锅炉运行的可靠性直接影响火电厂的经济性和安全性。由于锅炉的工作环境是在高温高压的情况下进行的,因此其发生损伤和突发事故率是非常高的。据能源部统计,在全国范围内,因锅炉事故而引起的非计划性停产占全年总停产时间的50%以上。锅炉的炉胆、锅筒、集箱、锅壳、钢架以及辅助零件都是通过焊接技术才能完成制造工作的。因此,锅炉焊接技术在发电设备检修中起着极其关键的作用。
近年来,随着焊接技术的发展,陆续出现了一些新的焊接方法和焊接设备。在目前的锅炉检修焊接中,仍存在一些问题,如工作效率低、焊机由于过度使用而提前退役等现象。为挖掘焊接设备潜力,联网焊接技术逐渐走入人们的视线。它有利于克服锅炉焊接技术中存在的一些不足,发挥越来越大的作用,提高工作效率,保证安全生产。
二、火力发电厂锅炉检修焊接技术现状
目前,大多数火力发电厂的检修焊接技术仍以手工电弧焊和手工钨极氩弧焊为主要操作方式,焊接人员除了要有娴熟的操作技术外,在提高工作效率方面也应有所创新。随着电厂规模的扩大,锅炉检修电焊工作量也会随之增大,单纯依靠人工操作已无法满足火力发电厂的发展需要。目前,锅炉检修焊接技术在安全工作和工作效率方面存在如下问题:
1. 在安全生产方面,检修焊接技术多以手工操作为主,由于工作疏忽,常存在焊机及氩、氧、乙炔气瓶等乱放乱置的现象,不但堵塞通道,还给焊接工作带来安全隐患;同时,电焊线常用橡胶软管,缺乏保护,常出现丢失的现象,造成不必要的损失。
2. 在工作效率方面,当锅炉检修发现问题时,需要将电焊线及氧、乙炔气瓶等工具搬运到现场,在工作完成后,还要对现场进行清理,浪费很多工作时间。在传统的电焊技术中,电焊机之间无法实现交叉使用,常存在一个电焊机由于经常使用造成工作负荷过大而提前退役的情况;在使用电焊材料时,橡胶气管等设备由于经常变换工作环境且缺少必要的保护,使用寿命变短,同时电焊面罩、气压表等设备通常人手一套,造成材料的浪费。
3. 在焊接质量方面,常出现焊不透的情况。有时需要同时组对多个焊口,但是在传统工艺中,多个焊口不可能同时完成焊接,当焊完一部分焊口后,其余尚未焊的焊口间隙就会缩小,这些焊口在施焊中很容易出现未焊透缺陷。
三、火力发电厂锅炉检修用焊接设备线路联网的实施
工作效率低、材料利用率低等问题在火力发电厂检修焊接工作中是普遍存在的。为克服这些缺陷,一些电厂采用了锅炉检修焊接设备线路联网技术,不但节约了工作时间,在安全性和设备利用率方面也有了很大的改善。其具体实施方案为:
1. 电焊机房应安排在运行工作平台的中心位置,以便线路能够向各个方向辐射延伸。在焊机房内,设置一些导线接板,连接通往各锅炉的线路。将焊机二次引出线长度设为2~3m,一条接地,一条用于装焊钳。当某个锅炉检修后发现需要焊接时,操作中可钳住通往该炉的导线接板。每台炉铺设2组~4 组对角行线,线路沿锅炉的主体钢架立柱上行,横向线路铺设在步道下侧。从炉底至炉顶每隔15m左右装置1 个导线盒引出导线的夹板接头。夹板接头为40mm×40mm×6mm的紫铜,将铜板和电焊线气焊熔合。焊接手把线长度约为8~12m,两端安装焊钳。
2. 考虑到氧气、氩气和乙炔气等气瓶的运输存放特点,工作房应分别设在离明火点较远的地面,线路走向应与电焊线相同。氧、乙炔气线路管道由两根8mm无缝钢管保护分2 组或4 组向锅炉的钢架立柱向上延伸,每隔15m左右各安装1个开关阀门。切割手把线长度为8~12m 的橡胶软管。辐射空间为可达3000m2。手把线的一端可用于安装割炬,另一端绑扎锁母。工作房内的调压表和通往各炉的输气钢管插头由长度为2~3m橡胶软管连接,软管就插向通往该炉的输气管,顶风、调压后几分钟内即可投入工作。
四、焊接设备线路联网的优点
1. 采用焊接线路联网技术,可以提高安全性。通过钢管保护线路,使线路处于近乎全封闭的状态,避免了碰撞、漏电、烧毁等问题。通过联网改造,用钢管代替橡胶管,摆脱了过去常发生的电焊线被剁、气压表丢失等现象,增加了管道保护,减少了被盗的可能性。
2. 有利于提高工作效率。焊工在进行锅炉焊接时,减少了焊工搬运电焊线、乙炔气瓶等焊接工具的时间。同时,以往在完成焊接任务后,清理工作现场也要花费很多时间,也会消耗体力;进行联网后,省去了搬运工具的过程,可节省工时,提高工作效率。以往无论大修小修,在工作平台、人行步道等通道中,随处可见悬挂的电焊线和气瓶等;在进行联网改造后,电焊线及氧、乙炔气瓶等工具都有各自存放的位置,避免了在抢修时,电焊线气瓶乱摆乱放阻拦道路和工作平台的现象,不会影响交通,阻碍施工。
3. 节约费用材料。联网后,减少了气瓶等的搬运过程,使其不易损坏,增加气瓶的使用寿命;同时用钢管保护焊线,也增加了焊线的使用寿命,特别是电焊线的寿命可延长七倍。电焊面罩、气压表等都固定在机房内,避免了人手一套的浪费,降低了工具费用。实现一机多用,电焊机采用导线接板,可以实现交互使用。焊工可根据实际情况和工作需要来选择交、直流焊机。焊机之间通过调换导线接头来和某号炉所在焊接位置通电。若携带长度为10m 手把线即能焊3000m2 的空间,可节省1/3 的焊机。
4、工艺质量控制
4.1、应严格焊接作业指导书的要求进行焊接和热处理(包括预热),对焊接作业指导书存在疑问时应及时与技术人员联系,焊工和热处理工不得擅自更改工艺参数。
4.2、焊接和热处理应及时作好施工记录,包括热处理温度自动记录。
4.3、所有受监管道焊口的清理和对口质量必须经焊工检查认可合格后方能施焊。
4.4、出现温度、风速、湿度任一情况超过标准规定要求时,必须采取有效改进和防护措施,否则禁止施焊。
4.5、管道焊接时,应有防止管内穿堂风的措施。
4.6、焊接接头的返修必须彻底清除缺陷,并按返修工艺要求进行焊补,对有热处理要求的焊接接头,返修后应按原工艺要求重新热处理。
4.7、焊接完毕,焊工应及时清理药皮和焊接接头飞溅物。
4.8、焊工必须对所焊焊口按有关规定进行自检并做好焊接记录,或做永久性标记。
5、焊接检验、验收控制
5.1、焊工对所焊的焊缝表面质量应进行100%的自检,确认符合要求后及时填好焊工自检记录表。
5.2、金属试验室的检验人员应根据《火力发电厂焊接技术规程》的标准和有关技术要求进行专检,并对不合格的焊缝填写焊口返修通知单,及时传递到焊工班并作好记录。
5.3、焊工对外观专检不合格的焊缝应及时返修或返工,并经再次检验合格。
5.4、提高检验人员素质,增强检验人员责任心;强化焊接检验,及时发现缺陷,杜绝事故隐患。所以,只要根据ISO9000质量体系要求,重视焊工培训,提高焊工素质,提高焊工技术水平和焊接质量管理水平,检修焊接质量就一定能得到保证。
6. 实现焊接线路联网,能够同时焊接多个焊口,实现焊机的交叉使用,减少多个焊口无法同时焊接而导致的焊不透的情况。在传统焊接方法中,无法及时调整电流,当电流过大时,常使焊条发红而造成熔化太快,从而造成在母材边缘还没有达到熔化时焊条的熔化金属已覆盖上去的现象,而联网技术可随时调整电流,减少这类事故的发生。在焊接时,若有风存在常会产生焊接裂缝或气孔,联网技术将焊接工作安置在封闭环境中,可以减少外界环境的干扰,减少裂缝和气孔的产生,最终提高焊接质量。
五、结论
火力发电厂锅炉检修用焊接设备线路联网技术可节约材料费用,减少工时,提高工作效率。这项技术不但适用于锅炉设备,而且也适用于焊接工作量较大的固定检修设备。
[参考文献]