壓力容器是最常見的工業生產機械設備之一，廣泛應用于各種行業，是我國工業生產中不可缺少的重要部分，焊接技術直接影響著壓力容器的性能，本文主要對壓力容器焊接技術的發展過程的中的幾種新技術進行了分析探討。

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　　壓力容器的焊接性能對于壓力容器的設計制造具有重要作用，是壓力容器質量控制的關鍵。隨著現代焊接技術的進步，壓力容器的焊接質量控制也應與時俱進，不斷更新焊接方法，保證壓力容器的安全可靠性。

　　一、壓力容器焊接性能的重要性

　　壓力容器的質量很大程度上決定于其焊接工藝的質量，壓力容器的焊接性能很大程度上直接決定了壓力容器的質量和安全性能，同時對生產制造過程中的成本和生產效率都有極大的影響。壓力容器焊接過程十分復雜，焊接工藝要求高，因此通常在壓力容器焊接施工的過程中容易出現一些常見的質量問題。就目前我國壓力容器制造現狀來看，壓力容器因焊接造成的質量缺陷從變現上看主要有內外兩種缺陷，具體上講主要有焊接尺寸不合格、表面飛濺、咬邊、氣孔、裂紋、熔合度差等。壓力容器焊接過程中的內部缺陷主要是由于人為操作和其它因素造成。氣孔作為焊接過程中較為常見的焊接質量問題，造成氣孔的原因很多，例如在焊接過程中，焊機熔渣中以及焊接表面有油污時，可能造成氣孔，此外如果焊接過程中由于操作不當，熔池結晶過快也會造成氣孔。周圍環境對焊接過程也會造成一定的影響。在潮濕的環境中，空氣中的水汽或液體在熔渣中形成氣泡導致焊接過程中的質量受到影響，嚴重的內部缺陷最后可能導致壓力容器在高壓環境下演變成裂紋，形成巨大安全隱患�？傊�在實際焊接過程中，從人員操作到環境影響，從材料到設備的性能都可能造成焊接質量的缺陷，各種因素綜合在一起構成了影響壓力容器焊接質量的因素。因此要控制壓力容器焊接過程中的質量，優化壓力容器焊接工藝就要控制以上影響因素。外部缺陷一般在焊接接頭的位置出現，通常肉眼就能看出來，一般表現為焊縫尺寸偏差大、焊縫截面不規整、焊縫過小或過大、表面有氣孔甚至裂紋。裂紋對壓力容器的影響非常大，壓力容器通常承受著較大的壓力、壓強，同時伴隨著腐蝕性氣體或液體的影響，裂紋極易擴大，最后造成整體的崩潰，嚴重時可能造成極大的安全事件事故，影響群眾是生命財產安全，造成社會經濟損失。由此可見，在壓力容器的設計制造過程中，壓力容器的焊接性能十分重要。

　　二、壓力容器焊接新技術及其應用

　　1、窄間隙埋弧焊技術

　　對于厚壁壓力容器的焊接，當壁厚超過100mm，繼續沿用常規的U型或V型坡口的焊接方法已經是很困難了，這也是對材料、能源、勞力和工時的浪費。近一段時間以來，國內對于窄間隙焊接技術的發展與應用給予了高度的關注，不少企業也在應用不同形式的窄間隙焊接方法。但是如何看待窄間隙焊接技術，并不都是很清楚。一些人認為厚壁容器的焊接，效率是主要的，因此間隙越小越好。其實不然，厚壁容器的焊接質量穩定性是最重要的，因為一旦出現焊接缺欠，間隙越小的焊縫越難修復，甚至無法處理而必須切斷，重新加工坡口，效率也就無從談起了。窄間隙埋弧焊設備中除了一些基本功能外，還應特別注意一些關鍵的功能：例如，必須具有可靠的雙側橫向與高度的自動跟蹤功能;每條焊道必須保證與坡口側壁的均勻良好熔合，但又不過多熔入母材金屬，因母材的含碳量一般較高;焊道應盡可能薄而寬，可以充分利用后一道焊道焊接時的熱量對前一層焊道的熱影響區進行有效的熱處理，改善過熱粗晶區的性能;具有較高的熔敷效率，提高焊接生產率，但又不對母材造成較大的熱輸入而損害母材熱影響區性能等。

　　2、接管自動焊接技術

　　接管的自動焊接有兩種情況：一種是接管與筒體的焊接;另一種是接管與封頭的焊接，通常都采用接管插入的形式。

　　2.1接管與筒體的自動焊接

　　以往傳統的馬鞍形狀埋弧焊接設備運動軌跡已經無法充分的滿足當前焊接設備的實際需求，并且也不適合應用到厚度較大、存在窄間隙坡口的焊接工作中。在這種情況下，就可以使用近幾年開發的接管馬鞍形埋弧焊接設備，該設備自身有著高度的自動化，所使用的控制方式極為便捷、迅速，有著極強的適應能力。自動化馬鞍形埋弧焊接設備其自身自動化的實現原理主要是利用接管所具有的內徑來決定，采用四連桿夾緊的方式，來達到自動定心的目的;該設備的焊槍在運行軌跡主要是以焊接對象的筒體和接管直徑來作為主要的焊接參數，通過焊接參數，能夠使得焊接的數學模型在期間完全自動化的生成;利用人機交互的界面，可以直接對焊接的各項參數進行控制，達到多道連續進行焊接的目的。并且其焊接的焊道能夠在這一過程中自動排列;具有斷點記憶，自動復位功能，這一點對馬鞍形空間曲線焊縫的焊接非常重要;超薄大功率焊槍適合大厚度、窄間隙坡口，對于窄間隙坡口，采用一層兩道的方式進行自動埋弧焊。

　　2.2接管與封頭的自動焊接

　　接管與封頭的焊接有兩種形式：向心接管的焊接和非向心接管的焊接。封頭接管埋弧自動焊機具有6個運動軸，懸掛在十字操作機上。自動焊接前，首先對設備進行自動定心，通過焊槍對接管外壁進行自動尋位，使焊槍的旋轉中心自動定位在接管的中心線上，相對人工定位中心，效率大幅度提高;再通過焊絲端部對坡口底部進行自動尋位，記錄焊縫高度方向上的變化，實現高度方向上的自動跟蹤，這樣可以完成非向心接管的焊接;設備帶有橫向跟蹤傳感器，在自動焊接過程中，始終跟蹤接管的外壁，保證焊絲與坡口側壁的距離一致。

　　3、彎管內壁堆焊技術

　　3.130°彎管內壁堆焊裝備

　　30°彎管內壁堆焊采用沿圓周環向方式進行自動堆焊，工藝方法為填絲的鎢極氬弧焊或弱壓縮等離子弧焊。30°彎管內壁自動堆焊機采用5軸協調運動，依據一定的數學模型，自動排列焊道。工件進行3軸運動，第一，進行勻變速旋轉運動，與焊槍擺幅寬窄變化相匹配，保持焊接速度不變;第二，工件每焊一圈，進行擺角變位，使下一圈焊縫處于與焊槍垂直的平面內;第三，工件每焊一圈，進行平移變位，使下一圈焊縫圓心處于旋轉中心上。焊接機頭進行2軸運動，每完成一圈的堆焊后，焊槍后退一個位移，進行下一圈的堆焊;焊接過程中，焊槍做變擺幅運動，對應彎管的內外母線，擺幅從小到大再到小，使堆焊層厚度均勻一致。對應各軸運動的數學模型，以彎管的曲率半徑R和內徑d為參數，為保證自動堆焊過程穩定運行，設備具有弧壓自動跟蹤系統和斷點記憶、自動復位功能。

　　3.290°彎管內壁堆焊

　　90°彎管內壁堆焊采用沿彎管母線縱向方式進行自動堆焊，工藝方法為熔化極氣體保護焊(GMAW)。工件安裝在二維變位機上，工件旋轉運動實現焊接過程;工件翻轉運動，使每一條焊道處于平焊位置;90°彎曲焊槍安裝在三維導軌上，用于焊槍的自動變位。

　　三、結束語

　　壓力容器是工業生產中的一種常用設備，其很多組成部件需要高質量的焊接工作連接而成。作為一種特殊的承壓容器，其質量的好壞關系深遠。而焊接工藝的好壞則直接影響其質量的優劣性。隨著時代的不斷進步，壓力容器的焊接技術也在不斷提升與改進，以上敘述的幾種焊接方法，都有各自的優點與缺點，在使用的過程中，應該根據具體情況，采取最適合的焊接工藝。

　　參考文獻

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