焊接技术发展现状范文
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篇1
【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
篇2
关键词:焊接;无损检测;焊接电源
焊接技术在我国的工业生产中发挥了重要作用,因而越来越受到人们的广泛关注。焊接技术主要是在加热、加压或者加热加压条件下使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。我国焊接技术虽然出现时间很短,但是却给制造业带来了巨大的改变,在短短几十年间,无论是航空航天、交通运输还是建筑桥梁海洋钻井都广泛的应用了焊接技术,因而促使焊接技术逐渐发展为一种重要的技术。
1、焊接生产现状
一个国家的焊接技术的总体水平是可以通过该国焊接消耗材料的生产情况来反应的。我国焊材的总体增长是与钢材同步的,加上进口的焊材,我国是世界最大的焊材生产和消费国家。但若从种类不一的焊材产值结合来看,我国当前的问题也就明显了。焊条中手工焊产值超过普通的机械化和焊接的自动形式的总量的三倍,如此算来,中国焊接机械化和焊接自动化水平远低于世界发达工业国家。在世界上我国只是属于焊接应用大国并不是焊接实力强国。
2、常用焊接方法
目前金属焊接方法的种类很多,按照焊接过程的特点区分,可以分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊可分为:电弧焊、气焊、等离子弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、铝热焊等。压焊可以分为爆炸焊、接触焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、高频焊、真空扩散焊等。钎焊可分为烙铁钎焊、火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、浸渍钎焊、电阻钎焊、特种钎焊等。
2、1熔焊
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
2、2压焊
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
2、3钎焊
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子问的相互扩散,从而实现焊接的方法。3、焊接技术的发展
3、1焊接材料的发展
我国的焊接材料产量居于世界第一,但是在焊接材料的产品结构以及科技密集度方面仍然和发达国家存在一定的差距,为了进一步提高焊接生产的效率与质量,实现焊接生产的低成本自动化,我国需要不嘟行焊接材料生产产业结构调整。现阶段发达国家的焊接生产自动化与半自动化水平很高,达到了焊接工作量的80%,因而西方国家的半自动化、自动化焊接用焊丝、焊剂生产在焊接材料生产中有着绝对的优势,我国也要根据这一发展优势做好自身焊接生产结构的转变,以适应焊条电弧焊用焊条生产逐渐减少,半自动化、自动化和焊接用的焊丝与药芯焊丝生产比例逐渐增加的发展趋势。
我国现阶段自动焊与半自动焊需要的焊丝生产量仍然不高,而普通焊材如焊条与焊剂431却存在着生产力膨胀的问题,市场上形成了恶性的价格竞争,不利于我国焊接工业的发展。现阶段,我国在保护实芯焊丝与埋弧焊实芯品质与种类上都不能满足市场需求,尤其是不同强度等级的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、不锈钢焊丝等。除此之外,自保护与堆焊用药芯焊丝的生产制造水平不高,产品焊接效果不够理想,有待相关工作人员的继续努力。
3、2焊接设备的发展趋势?
随着现代工业自动化程度的增加,技术发展正向着高效、自动化、智能型、节能环保等方向发展。
我国正在向国外看齐,要调整产品结构、增加产品的层次,则需向着自动逆变方式的电源焊接盒、还有在半自动焊接机中的节能高效率的二氧化碳机器发展;电阻焊技术则大多数的研发内容和发展的方向是以不一样的功率作为研究;在焊接设备技术上得到推广运用的是电磁容的技术,在焊接设备产业中现在是需要低消耗和环保无害的设施;焊接的自动化功能以及设备正迅速发展。西气东输、航天事业、船舶事业等大型的国家重点发展基础事业以及在国内汽车工程的迅猛发展都加快了先进的焊接技术进步。在特指的领域中焊接机器人和智能型的焊接也是应用广泛。焊接设备的需求在成套和专业的焊接中不断的增加,运用的地方越来越多,对技术的要求也越来越严苛,为了使得新工艺的设施能够更加完善和应用,在我国的设施制作企业必须要突破专用、成套设施的发展。
篇3
【关键词】先进焊接技术;电子束焊;激光焊;搅拌摩擦焊
前言
与传统的焊接技术相比较,当前的焊接技术在各个方面都有了很明显的优势,目前在中国的制造企业的先进焊接技术主要有电子束焊接、激光焊接和搅拌摩擦焊等三种焊接技术,无论技术含量还是实用性方面都比传统技术要有很大的进步。本文将就上述三种技术做一个简要的讨论,并且阐述在实际中的应用。
一、先进焊接技术应用领域
(一)在航空领域的应用
在当前,新的焊接技术在世界上应用的都比较广发,主要体现在飞机制造、航空航天这类大型的制造业。即便是下一代的飞机制造,也使用这种新的焊接技术,已经完全替代了铆接技术。由于航空航天材料方面的更新,高性能、多功能、符合还和高环境相容性是未来航空航天材料发展的主要趋势。随着科技发展的不断进步,在航空航天方面材料的使用上要求已经逐步的提高,飞机的机体结构和发动机材料的结构也经历了四个阶段的发展,正在跨入第五阶段即机体材料结构为复合材料、铝合金、钛合金、钢结构(以复合材料为主)、发动机材料结构为高温合金、钛合金、钢、复合材料。飞机制造中采用了各种焊接技术。焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50%,焊接的工作量已占发动机制造总工时的10%左右。
激光焊广泛应用于航空航天制造业,特别是武器装备和飞行器结构制造中,如飞机大蒙皮的拼接、蒙皮与长衍的焊接、机身附件的装配(如腹鳍和襟翼的翼盒)、薄壁零件的制造(如进气道、波纹管等)以及航空涡轮发动机叶片的修复、合金飞行舵翼焊接、燃料贮箱加强筋条激光焊代铆等。
搅拌摩擦焊在航空航天业的应用主要包括以下几个方面:机翼、机身、尾翼;飞机油箱;飞机外挂燃料箱;运载火箭、航天飞机的低温燃料筒;军用和科学研究火箭和导弹;熔焊结构件的修理等。
由以上资料可以看出,随着新材料、新技术的出现,在航空航天领域,先进焊接技术这逐渐取代传统制造技术而成为主流发展趋势。
(二)在汽车制造领域的应用
电子束焊接在汽车制造领域应用的较为广泛,影响着汽车部件的方方面面。焊接热处理强化或冷作硬化的材料是,接头的力学性能不发生变化。同时,可以焊接内部需保持真空度的密封件、靠近热敏元件的焊件、形状复杂且精密的零部件,也可以同时施焊具有两层或多层接头的焊件,这种接头层与层之间可以间隔几十毫米。
激光焊技术主要用于车身拼焊、框架结构和零部件的焊件。激光拼焊是指在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板,通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造。激光拼焊具有减少零件和模具数量,减少电焊数目,优化材料用量,减小零件重量,降低成本,提高车底刚度和制造精度等优点。激光焊接的零部件,无焊接变形,焊接速度快,不需要焊后热处理,激光焊接已广泛应用于变速器齿轮、车闸和保险杆。车门铰链等零部件的焊接。
目前,搅拌摩擦焊在汽车制造工业中的应用主要为:发动机引擎和汽车地方车身支架,汽车轮毂,液压成型管附件,汽车车门预成型件,轿车、旅行车、卡车、摩托车等的车体空间框架,载货车的尾部升降平台汽车起重器,汽车燃料箱,公共汽车,和机场运输车,铝合金电梯,铝合金汽车修理等。
二、技术创新的趋势
当前,新的焊接技术主要应用在大型的设备行业,这些行业关系着国计民生,但是随着科技的进步,技术方面也会相应的有所创新,相对也会渐渐的融入到民生行业当中,就当前发展情况来看,在未来主要有以下三方面发展趋势:小型化、集成化、信息化。
(一)小型化
随着各种新技术的涌现和融合,这些应用于大型结构的设备将不断的小型化以适应普通的生产需求。同时还可以在同等工作要求下精简设备、降低成本,使普通的小企业也可以享受这种高效、优质的技术。激光辅助搅拌摩擦焊(LAFSW),就是在焊前通过激光进行辅助加工,得到满意效果,还可以加工非金属和不导电的材料,大大扩大了该技术的使用范围。同时,还可以将已有焊接技术进行嫁接,以期达到更佳效果。目前,已有文献称将等离子弧成功应用于搅拌摩擦焊的辅助工艺。
(二)集成化
当前主流的焊接技术在使用的过程中,很少出现与其他的技术共同使用的情况,基本上都是独立运行的,而在未来这一情况将渐渐的改变。先进焊接技术的设备非常庞大,而且运行也十分复杂,与其他技术相结合会使得整个技术得到相应的提高,也会有更广阔的发展空间,相应的也提高了生产效率。
(三)信息化
随着科技发展,计算机技术和焊接技术的即一步应该与结合,使得焊接技术在理论、实践方面有着大量的数据提供给大家参考。而计算机云技术的出现与广泛应用,也使得焊接技术可以基于网络信息的平台,建立一个庞大的数据库,通过数据库,完成了焊接技术的信息化。信息化的出现,方便了整个行业对该技术的使用与共享,从而形成行业标准。各种技术都有不同的参考,在使用中也会有详细的记录,对于提高行业的整体技术有着非常大的帮助,这样使得我国工业整体的水平在未来都会上升到一个层次,从而达到产业升级。
三、结语
焊接技术在我国制造业尽管有了长足的进步,品种规格不断增多性能和水平不断提高但可靠,性稳定性和质量方面还存在一些问题。为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求,焊接设备与制造业将以市场为目标,加强对现代焊接技术的研究开发,特别是发展高效、节能、高性能、优质和多丝高速焊接设备、重大装备及其数字化控制技术和新焊接材料,另一方面,先进制造技术的蓬勃发展,正从信息化、集成化、系统化、柔性化等几个方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入,促进焊接自动化技术革命性的发展。
参考文献
[1]李亚江,吴娜.先进焊接技术在航空航天领域中的应用[J].航空制造技术,2010 (9).
[2]航空航天先进特种焊接技术应用调查报告[J].岩石航空制造技术.2010(9):58.
[3]殷声.燃烧合成[M].北京:冶金工业出版社,1999,8,31.
篇4
关键词:锅炉;制造;焊接;技术;现状;发展
中图分类号:TK226 文献标识码:A
随着经济的不断发展,锅炉之间广泛的应用,无论是大型发电厂火力发电还是小区居民集中供暖,锅炉都是人们日常生活中不可或缺的设备。本文以锅炉为切入点,分析了现阶段我国的锅炉使用情况、锅炉制造和焊接技术现状,切实探讨锅炉制造和焊接技术发展趋势。
一、现阶段我国的锅炉使用情况
众所周知,锅炉是一种能量转换设备,可将燃料中的化学能转化成热能或电能。随着锅炉出现在大众视野中,其应用越来越广泛,例如火力发电是我国主要的发电方式,而锅炉是火力电站的三大主机设备之一;再如我国大部分城市、农村至今仍然沿用传统的锅炉集中供暖或独立供暖的取暖方式。锅炉的发展对于我国的发展有着不可忽视的影响,必须从锅炉制造技术与锅炉焊接技术着手,确保锅炉有着良好的使用性能,推动锅炉制造业的发展。
二、锅炉制造技术发展现状分析
在过去一段时间,我国锅炉制造技术都处于较为稳定的发展状态,随着科学技术的不断发展,将科学技术与锅炉制造技术有机融合后,实现了锅炉制造技术方面上的飞跃发展,越来越多高质量、高效率、性能优异的锅炉被引进或制造出来,形成了锅炉制造业特色化发展的局面。以下是对锅炉制造技术发展现状的具体分析。
1 超临界锅炉发展迅速
所谓的超临界锅炉是指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉,通常来讲,锅炉内工质为水,可以说,超临界锅炉是指工质压力在22.115MPa以上的锅炉。超临界锅炉最早起源于欧洲,煤耗低、环保性能好、技术含量高,是最为先进的锅炉设备。超临界锅炉引入我国后,广受认可,并在2002年将开发超临界锅炉列为国家863重大项目攻关计划,自那之后,超临界锅炉得到了全面发展及应用,不仅节省了大量的煤矿资源,还在一定程度上改善了大气环境质量。
2 循环流化床锅炉发展良好
循环流化床锅炉广泛应用于生产用汽、供热、热电联产、电站锅炉等,具有良好的应用效果。其最大的特点就在于燃料适应性广、燃烧效率高、可在流化床内直接脱硫,实现低氮、低碳、低硫排放,更利于实现灰渣综合利用,相比于一般锅炉,性价比非常之高。可以说,现阶段,循环流化床锅炉是我国最为安全、环保的锅炉。
3 锅炉制造材料的发展应用
以往的锅炉制造材料主要以钢材为主,有些钢材绝热性过差,导致锅炉正常运作时,会有一部分的热量传递到钢材所制的炉壁上,造成热量的损失,大大减少了能量利用率,在一定程度上造成了一种燃料资源损耗。现阶段,随着人们对锅炉的认知不断的提高,更多优质钢材被开发利用,绝热性相对较好,减少了部分能量损耗,提高锅炉工作效率,有着良好的发展应用前景。综上,锅炉制造技术在逐步发展,锅炉的结构以及性能都得到了不同程度上的改善,一些具有独特结构以及优异性能的锅炉广泛应用很大程度上推动着锅炉制造业的进一步发展。
三、锅炉焊接技术发展现状分析
锅炉焊接时锅炉制造过程中一项非常重要的技术,锅炉焊接技术直接决定焊接质量,而锅炉的焊接质量直接影响应用质量,故而高水平的锅炉焊接技术对锅炉制造业的发展来说有着非常重要的意义。以下是对锅炉焊接技术发展现状的具体分析。
1 焊接材料的发展应用
近年来,锅炉焊接材料不断的更新完善,在应用方面取得了较大的进展,其主要表现在以下几个方面:气体保护焊焊丝质量提升较快,焊丝直径更加均匀、氩弧焊焊丝的包装更加合理,焊丝镀铜质量和送线性都有了大幅度提高;在开发药芯焊丝方面成绩显著,开发出性能优越的碳钢焊丝,并在此基础上研究出E811-B2、B3等新型药芯焊丝;埋弧焊丝的盘装和镀铜大大方便了生产、有效提升了焊接质量。焊接材料发展越来越国际化,更多的优质焊接材料被开发利用,未来的焊接材料将更适用于锅炉焊接,改善锅炉焊接质量,全面推动锅炉制造业的发展。
2 计算机控制焊接过程
21世纪初,计算机商用软件平台就开始走入锅炉生产企业,被运用到焊接材料的管理和验收、焊接工艺规程管理和自动编程等方面,焊工管理网络系统的开发和利用让异地焊工管理成为可能。可以说,计算机与锅炉焊接技术结合是锅炉焊接历史上一次质的飞跃,逐渐向着焊接自动化方向发展,未来几年内可以相继实现机器人焊接锅炉,大幅度提升焊接质量;管道、集箱以及汽水分离部件环缝的焊接方法将逐步被窄间隙热丝TIG或者该焊接方法加埋弧焊取代;集箱大小管座的自动焊接在设备和技术上将得到突破,立体马鞍焊缝的焊缝和自动排道跟踪问题将得到解决;自动焊接设备的效率将进一步提高。
3 焊接环境问题
目前我国的焊接环境较为恶劣,仅有的焊接方法无法实现环保焊接,在焊接过程中产生很多烟尘,并且没有有效的烟尘处理设备,加之现阶段的锅炉焊接均以人力为主,故而对焊接人员来说,无疑是一种损害。不仅如此,这些烟尘排放到大气中,也在一定程度上造成了大气污染,不利于可持续发展,所以必须要重视起锅炉焊接环境问题。在未来的发展过程中,可以通过优化焊接方法、引进有效烟尘处理设备等,切实维护好锅炉焊接环境。现阶段焊接技术的发展除了以上几种情况之外,还存在着其他的发展情况。就焊接方式而言,气体保护焊接较传统的焊接方式来说具有明显的优势,现已广泛应用于汽包附件、膜式壁、集箱大管座等的焊接中,具有焊接效率高、焊接质量好等特点,未来将会应用到更多构件的焊接上,自动气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊将成为今后的发展方向。
结语
综上所述,锅炉制造业的发展对于我国经济发展与民生发展来说至关重要,锅炉焊接技术影响锅炉质量,而锅炉质量又影响着锅炉制造业的发展,如此一来,环环相扣,只有应用好锅炉焊接技术与锅炉制造技术,才能确保更多高质量、性能优良的锅炉被制造、利用,更好的服务民生,促进经济发展。
参考文献
[1]叶勉,王相鹏.浅谈工业锅炉企业的焊接工艺管理[J].工业锅炉,2004(04).
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【关键词】国际 石油化工 焊接施工技术 发展趋势
为了满足和适应现代工业生产的实际需要,现代焊接施工技术得到了长足的进步和发展,它是以现代工业作为载体的重要技术。就西方发达国家而言,重工业已经发展到了一定高度,而石油化工焊接施工技术的核心材料为钢材,目前,钢材的基本性能已经得到了大幅度改善,焊接材料的质量也已经得到了提升。近年来,全球的产业结构得到了深刻变革,焊接技术已经不仅仅局限于焊钢,非铁金属以及非金属的焊接已经逐渐走进了人们的视野,作为一项新兴产业,它具有非常广阔的发展空间。
1 国内外焊接技术的发展现状
现如今,我国的焊接理论研究已经上升到了一定的高度,有相当一部分焊接技术已经与世界接轨。同时,我们也深刻地认识到:国内的焊接技术总体水平以及在各个产业的应用远远落后于国际上一些发达国家。首先,我国的焊接结构应用比例远远不足,作为衡量一个国家焊接结构应用广泛与否的重要标准之一,我国的焊接结构产量与西方发达国家存在着巨大差距,据不完全统计,我国的焊接结构用钢量仅仅占到钢材产量的四分之一,远远低于发达国家的平均水平。其次,我国的焊接技术自动化水平相对较低,距离全面实现焊接技术的自动化还有很长的一段路要走。而且,常规意义上的焊接工艺水平相对滞后,虽然一些企业引进了一些国外的先进器材,但这远远不能够满足工业生产的实际需要。其次,国内的焊接材料质量非常不稳定,品种相对单一,这些都是制约我国焊接技术发展的重要因素。由此可见,我国的焊接工业在今后相当长的一段时间里,仍需要将钢材视为焊接对象的主体,主要产品仍旧需要与传统产业的结构相适应。
2 石油化工焊接施工技术
就国内的石油化工焊接施工技术而言,该技术的发展水平与总体焊接水平十分相符,手工电弧焊仍旧是石油化工行业中应用最为广泛的一种技术,而新产生的TIG焊目前也得到了大力推广和广泛应用。由于石油化工产业的焊接施工技术具有其自身的特点,激光焊接、等离子焊接技术并没有得到应用。对石油化工焊接技术有所了解的人都知道,化工容器、化工装置以及管线现场拼装焊接是石油化工焊接工程的主要特点,石油化工焊接工程所采用的材料具有较大的变化范围,焊接位置的随机性非常强,这些特点决定了手工电弧焊在石油化工领域仍旧具有相当大的应用空间。就目前的形势而言,在国际以及国内的石油化工施工领域,手工电弧焊占到的比例均达到了一半以上。据不完全统计,在西方一些工业相对发达的国家和地区,焊条的产量呈现出了逐年下降的趋势,这与手工电弧焊的应用息息相关,反观我国,焊条的产量仍旧居高不下,焊条渣系采用的仍旧是上世纪中叶从前苏联引进的,品种非常单一。而工业发达国家所采用焊条的牌号以及系列则呈现出了多元化态势,这些焊条的性能多样,用户完全可以根据自身的需求,在各类产品中选择符合要求的焊条。当然,由于焊条的牌号不同,各自的价格也不尽相同。由此可见,国际焊接技术较从前得到了很大程度地进步,其正朝着高效率、高质量的发展方向高速前进。我国在此领域也不甘落后,相继开发了铁粉焊条、重力焊条等一些列特种焊条,并相继在石油化工焊接施工中得到了推广和应用。在最近几年,重力焊条普遍得到了人们的重视,该种类型焊条的药皮中被放入了铁粉,这大大提升了熔敷效率,如果与一些机械化焊接设备进行协调配合,将大大超出手工电弧焊的工效。目前,重力焊条已经在石油化工焊接施工中得到了大力推广,其具有广阔的可利用空间。而铁粉焊条的优势在于其耗电量少、熔敷效率高,这些优势对改善焊条的工艺性能十分有帮助。基于此,西方国家把对铁粉焊条的研发和应用作为重点项目工程。而E5028和E5018铁粉焊条的应用,预示着焊条产量将能够充分满足当今工业的生产需求,而在石油化工施工中,铁粉焊条同样发挥了不可取代的作用。通过以上的阐述,我们不难看出,高效焊条的应用,改变了当今世界工业产业的格局,更使得石油化工焊接施工技术朝着高效的方向发展。
目前,我国的弧焊发电机在直流弧焊机中占有相当大的比重,而此类焊机由于具有噪音大、高耗电量的劣势,已经基本被西方国家所淘汰,在上个世纪的美国,动焊机就已经被应用到了各类工业产业当中。此外,国内焊机的技术指标相对较低,其水平只相当于国外上世纪80年代的水平,这严重制约了我国焊机的发展。现如今,由于电子逆变技术的发展,先进的电子器件被不断地研发出来,自从人类步入了21世纪,国际的电焊机已经朝着全电子化控制的方向发展,弧变电源中越来越多地运用到了逆变技术,就现在的形势而言,不论哪一种焊接设备都与电子控制技术息息相关。电子弧焊机具有动态反应时间及时、焊接稳定、控制性能好、节能环保等诸多优势,而其重量仅仅是传统焊机的10%-20%。这些优势都奠定了电子弧焊机在电焊机领域中的牢固地位。此外,在西方发达国家,人们正试图开发管式逆变焊机,从而取代常用焊机,以弧焊变压器为核心的交流焊机,也已经被众多新型焊机所取代,而在国内,弧焊发电机仍旧占据着主置,但整体来说,我国弧焊机的整体发展趋势是良好的。
埋弧自动焊,成本低、效率高以及质量稳定是此类焊接技术的最主要特点,时至今日,埋弧自动焊仍旧占有非常重要的位置。特别是在石油化工施工领域里,利用埋弧自动焊可以制造一些化工装置或化工压力容器,在最近一段时间,埋弧自动焊已经朝着高效、节能的方向发展。而带极埋弧焊的效率尤为突出,效率要比其他焊接技术高出三到四倍,西方一些国家在此基础上,研制出了双带极埋弧焊技术,其熔敷效率可以达到每小时60千克,这是任何焊接技术都不能比拟的。
3 总结
当今社会,信息技术高度发达,工业领域的技术革命引领着工业产业的发展方向,我国也已经涉足于高技术领域,就石油化工焊接施工技术而言,其在工业产业发挥巨大作用的同时,更显现出其高技术特征。石油化工在我国属于传统产业,而提升焊接施工技术水平,可以有效保障石油化工产业的正常生产维护以及基本建设。对此,我国必须紧跟时代步伐,不断开发出新的焊接施工技术,与石化产业的发展状况相适应,满足社会的需要。
参考文献
[1] 武云飞.国内外焊接技术基本情况及分析.焊接,2007(4)
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关键词:制造业;机械;焊接技术
中图分类号: P755.1文献标识码: A
一、我国当前焊接技术的发展现状
焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产中都不同程度地依赖焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。目前,钢材是我国最主要的结构材料,在今后20 年钢材仍将占有重要的地位。然而,钢材必须经过加工才能成为有给定功能的产品。由于焊接结构具有重量轻、成本低、质量稳定、生产周期短、效率高及市场反应速度快等优点,因而焊接结构的应用日益增多。与世界工业发达国家一样,我国焊接加工的钢材总量比其他加工方法多。因此,发展我国制造业,尤其是装备制造业,必须高度重视焊接技术的同步提高。
当前,随着电子信息化时代的到来,人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中,从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效地加快了焊接施工的工作效率,还大幅的提高了焊接质量。目前,我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中,并且还充分的利用了计算机技术,来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今,在我国焊接技术创新发展的过程中,人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析,进而有利于我国焊接技术的发展。
二、焊接技术的历史发展进程和应用
(一)焊接技术的历史回顾
焊接是一种使工件的原子相互之间发生结合的工艺技术。它通常采用加压或者加热的方法。随着金属的发展使用,焊接工艺最早出现在我国的战国时间。直至十九世纪初科学家发现了氧乙炔焰与电弧之间能产生高温热源,焊接技术才有了迅猛的发展机遇。发展至今天,各种电子束焊接、离子束焊接以及激光焊接术等出现在了大众的视野中。
(二)焊接技术的工艺特点及分类
焊接技术的发展离不开科学技术的创新。焊接技术指的是在高温、高压环境下,用焊接材料将焊接件连成整体的一个过程。如今焊接产品能够达到没有缺陷、机械性能超强的程度。根据焊接过程中金属的熔融状态可以将焊接分为熔焊、压焊与钎焊三种类型。熔焊是将待焊接件的接头处的高温融化之后所采用的加工方法。压焊是通过对待焊接件施压的方法来实现的。钎焊是选用比母材熔点低的材料作为钎料,然后将待焊件和钎料同时加热到一定温度,通过钎料与木材处于液态时的相互流动来实现焊接的方法。
(三)焊接技术的应用范围广
焊接技术已经渗透到了各个行业、各个领域里面。金属、非金属材料的连接几乎都应用到了焊接技术。焊接技术随着科学技术的飞升有了十足的进步空间。尤其是近三四十年以来,各种的新技术、新材料与焊接技术融合实现了技术的提升。红外线、真空、声学等一些科学技术扩大了焊接技术的适用范围。焊接技术已经扩展到了航空领域、能源领域、化工领域等等,这将促使焊接技术更快发展。
三、机械焊接技术
(一)电子束焊接 电子束焊接首先应用在德国,之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺,它的能量密度更高,并且热变形较小,应用的范围也较为广泛。
电子束焊接的工作原理是:用电子枪中聚集的高速电子束对工件的接缝处进行轰击,在轰击的过程中,会发生机械能的转变,即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源,利用这些热能,完成焊接工作。
以前,电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来,这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、电站锅炉等。
(二)激光焊接技术
激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分,它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比,激光焊接技术更加快捷方便,同时焊接的质量和稳定性更高,工件产生变形的可能也小,因此被大量投入工业生产。
激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量,这时的激光就是一个高温度的热源,将其应用于工件接缝的表面,能够起到焊接的作用。根据工件的不同,激光焊接的方式也有所不同,常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。
在航天航空工业中,经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复;在汽车制造领域,激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展,激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。
(三)搅拌摩擦焊接技术
搅拌摩擦焊接技术,顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接,这就决定了它的使用范围,即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高,接头的质量和稳定性更好,并且节能低碳。 在进行搅拌摩擦焊接过程中,会将一个搅拌针焊缝中,利用摩擦力对金属进行加热,让其呈现一种塑性状态,同时金属会形成旋转的空洞,随着搅拌针的不断前移,旋转空洞和塑形金属各自向相反的方向移动,金属在冷却之后,焊接的缝隙密度会更高。
搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中,它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件;在航空航天业中,飞机的机身、油箱都会用到它;而交通工具领域,火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊接技术。
(四)电渣焊接技术
电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件,同时生产成本也较低,焊接质量较高。
电渣焊接技术依据的原理是:把电热组作为一种热源,用来熔化金属和木材,之后冷却凝固,使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术,丝极电渣焊技术,板级电渣焊技术等。 电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业,比如铁路各个站点的焊接;鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。
(五)等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。 等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”,它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩,促使其中的等离子效应加剧,之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源,温度高达16000K~33000K,然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。
(六)超声波焊接技术
超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术,这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高,同时生产的成本和效率也就高。 在超声波进行焊接的过程中,发生器会释放出20KHz或者15KHz具有高压性、高频性的信号,通过能量转换系统,可以将这种信号转化为一种高频的机械振动,用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高,当温度达到工件的熔点时,工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后,整个焊接工艺就顺利完成。 超声波焊接技术因为其本身的特性,所以在塑料品加工行业中应用较为广泛,而在机械类加工工业中,应用较少。
四、焊接技术的前景展望
(一)新焊接材料是焊接技术的发展动力
新的焊接材料无疑对焊接技术发起了挑战, 促使焊接技术不断要对新材料实现是的工艺要求。新材料的形式是各种各样的,包括耐热的热合金、陶瓷材料、钛合金金属等等,它们的出现使焊接技术有了长足的发展。尤其是一些异型材料的相互之间的焊接,假如采用常规焊接方法往往是不能实现的。因此新的焊接工艺亟待出现。焊接届的新热点整逐步向扩散焊与摩擦焊的方向转变。固体连接技术将会是新时期发展的重要连接工艺技术之一。
(二)焊接工艺自动化
提高焊接件的产品质量, 提高焊接劳动生产率是焊接技术发展过程中一直存在的一对矛盾问题。这种矛盾要求对焊接工艺须尽快实现自动化控制, 打造工艺过程的自动化进程工艺。随着计算机技术领域的扩展,控制技术的前进以及人工智能方面的发展,焊接自动化有了实现的可能性。有的工艺技术已经渗透了焊接领域中,例如焊机由程序进行控制或者由数值控制等等,在这些方面均取得了一些成绩。焊接自动化无疑是以后焊接技术发展的重要方向和生长点。焊接自动化必将是时代召唤的产物。
结语
由此可见,焊接技术在当前我国社会发展的过程中,已经被人们广泛的应用到了各个领域当中,这不仅有利于我国社会经济的发展建设,还给人们的生活带来了便利。而且为了提高焊接加工工艺的水平和工作效率,人们也将许多先进的科学技术和理念应用到了其中,从而有效的推动我国制造行业的发展。
参考文献
[1]邢万里.浅析我国焊接技术的现状与未来发展[J].科技与企业,2013,22:9.
篇7
[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]
篇8
关键词:焊接机器人;控制系统;发展趋势
焊接是一种将材料永久连接,成为具有给定功能的结构的制造技术。焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能,在另一方面,我们不得不承认焊接是一种在相对较差的环境中所进行的一项高危险性工作。焊接是工业生产中非常重要的一种加工手段,焊接质量高低直接影响着产品质量的好坏。焊接机器人是机电一体化的高科技成果,它具有提高焊接质量和劳动生产率、改善工人工作条件、降低工人劳动强度、缩短产品准备周期等特点。随着我国制造业先进技术的发展,自动化和智能化的焊接工艺逐渐成为一种必然的发展趋势,焊接机器人在各个方面均能满足生产需求,所以采用机器人进行工业焊接已经成为焊接技术智能化的重要标志。
一、我国焊接机器人的发展
1.焊接机器人的发展
焊接机器人从研发至今,经历了三个具有标志性的阶段。第一个阶段的焊接机器人是一种很难适应外界环境变化的示教再现型机器人,不具备外界信息的反馈能力,操作很简单,在现代化工业生产中的应用受到很大限制,但仍在一些生产线上应用。在第二个阶段的发展中,焊接机器人在工作时借助传感器获得的信息,开始具有感知能力。这类机器人可以灵活调整工作状态,可以在适应环境的情况下完成设定的工作任务。现阶段,我们研究的重点对象则是智能型的焊接机器人。这类机器人不但具有前两个阶段焊接机器人的所有功能,甚至还可以进行编程,可以很好地适应外部环境,仅仅通过简单的操作就能够完成较为复杂的动作。
2.焊接机器人的发展现状及趋势
目前,焊接机器人的工业生产主要应用在汽车、工程机械等大型机械类行业。焊接机器人焊接的产品质量稳定,对工人劳动的环境和条件也有很大的改善,最重要的是能够提高劳动生产效率。正因如此,焊接机器人的研究方向必然朝着专用化、智能化的方向发展。就目前的形势来看,人工劳动力成本逐渐上涨,随着技术的发展,焊接机器人在性能不断提升的同时价格将逐渐下降,可以说,焊接机器人的应用会越来越广泛。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人日后将会朝着全数字化、高度集成化、智能化的方向高速发展。智能化的特点体现在参数的在线自调整功能,具有参数记忆功能,以及故障诊断的功能等方面。
二、焊接机器人控制系统的研究
1.焊接机器人的关键技术
焊接机器人的重要组成部分包括传感器、控制器和执行器。其中传感器的作用日益重要,焊接机器人系统中的激光传感器和力传感器等都是相对于早期机器人较为先进的技术,这些传感器的应用能够实现焊缝跟踪和自动定位等,大大提高了焊接机器人的工作性能和对工作环境的适应性。为进一步提高焊接机器人的智能化和适应性,控制系统中还应用了很多其他技术。例如,目前的技术水平还不能达到完全的自主焊接的程度,所以极为需要采用遥控焊接技术。通过遥控焊接,可以使人在离开现场的安全环境中对焊接设备和焊接过程进行远程监视和控制,从而完成整套的焊接工作。遥控焊接在一些不适合人类亲临现场的环境中就显得尤为重要了。
2.焊接机器人的控制系统
机器人控制系统是机器人的核心,是根据控制指令以及传感器所采集的信息来控制焊接机器人完成设定的动作或指令。焊接机器人的控制系统重点研究开放式、模块化控制系统。同时,开放式机器人控制器也是当前控制系统的主流和发展趋势。现阶段应用最为广泛的便是伺服控制系统。伺服控制系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移或转角准确地跟踪输入的位移或转角。伺服控制系统的控制柜相对小巧,通过模块化结构的改变大大提高了系统的可靠性、易操作性及其可维修性。控制系统的性能进一步提高,并且实现了软件伺服和全数字控制。机器人控制器的标准化、网络化以及网络式控制器已成为目前研究的热点。
三、结语
就我国目前的情况来看,对于焊接机器人控制系统的研究还处于理论大于实际操作的层面,对于很多在实际应用中可能出现的问题考虑并不是很深刻。所以,在我国工业制造的智能化转变中,这种焊接机器人的研发和应用就显得尤为重要。另一方面,还要加强对焊接机器人的实际应用,及时发现问题,解决问题。可以想象,在未来焊接机器人会向着集成化方向发展,具有感知环境变化的适应能力,智能水平大幅提高。
参考文献:
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[3]张小衡,李汶周.焊接机器人系统通信接口分析与设计[J].通
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篇9
[关键词]恒压 自动 添加装置
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)08-0166-02
天然气是目前最好的燃烧原料,天然气的沸点较低(-157℃),90%成分是CH4,含有部分C2H6、C3H8、C4H10等烷类和少量CO2、H2S、N2、H2等非烷类组分,无气化问题,环境温度对其影响较小,无色无味,毒性极小,价格低廉。天然气在空气中燃烧温度为1900℃,在O2中燃烧温度可达约2500℃,燃烧值不高,限制了其应用领域。天然气主要应用于民用燃料,以及工业上工厂采暖,生产用锅炉和热电厂燃气轮机锅炉等方面。
近年来,天然气替代乙炔气应用于工业金属切割气和高燃点燃烧气成为研究热点。将添加剂按一定比例将其加入天然气中,会与天然气自然溶合,能够改变天然气在燃烧状态下的火焰频率,大大提高天然气的燃烧温度,同时能够微化天然气释放出更多的热能,可使天然气在O2中的燃烧温度提高到3300℃,节约能耗30%以上,符合金属切割、打孔、烘烤等加工要求。[1] [2] [3] [4]利用管道天然气应用于工业金属切割气和高燃点燃烧气替代乙炔已成为事实,它较丙烯、丙烷、液化气等配制的新型工业燃气更安全、环保、经济,对国家节能是一种较大的贡献。它可以广泛应用于铸造企业的切割焊接,煤矿机械设备生产,钢结构生产企业和船舶修造行业等多种领域。[5] [6] [7] [8] [9] [10]
但目前使用的天然气气液混合装置简单,不能保证焊接天然气的气压稳定,不但影响焊接效果,造成添加剂添加量波动,火焰温度波动,影响作业质量,同时也浪费了大量的添加液。[11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]以重庆某玻璃器皿加工厂为例,将添加剂混合天然气作为玻璃燃烧气体,可以节约气体成本约40%,经济价值非常可观,然而在使用过程中发现,虽然火焰温度达到要求,但由于气液混合添加装置内部压力不稳定,导致火焰大小不稳定,最后制备出的玻璃器皿质量不能保证。以重庆某钢结构生产企业为例,将添加剂混合天然气作为工业金属切割气,同样火焰温度达到要求,但由于气液混合添加装置内部压力不稳定,最后导致切割师傅有时“一刀切割”,有时需要“两刀切割”,导致工件的规整性不整齐。
针对以上问题,本装置克服了现有技术的不足,设计出一种简易的恒压自动加液装置,不仅节约焊接添加液,而且保持焊接天然气气压稳定,结构简单,使用非常方便。
一、装置概述
本装置是一种恒压自动加液装置,主要由控制阀门、稳压管、加液管、液体测量仪表、储液罐、气液混合罐和支架组成。混合罐顶部设置有出气控制阀和过滤液体装置,上部一侧设置有进气控制阀,中部有两个接口与储液罐上下两侧的直通接口连接,下部设置一进气管道。储液罐上侧设置有加液管,旁侧设置有液体测量仪表。
二、装置结构及使用
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图1 装置结构示意图
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图2 混合罐过滤部分剖面图
如图1、图2所示,恒压自动加液装置可用于工业焊接、切割等生产作业中液体添加剂的添加。在图1中,1为出气控制阀,2为法兰端盖,3为进气控制阀,4为进气控制阀,5为混合罐,6为稳压管,7为加液管,8为储液罐,9为加液口,10为端盖,11为液体计量表,12为支架,13为支架,14为直通接口,15为直通接口,16为直通接口,17为直通接口;在图2中,1为法兰端盖,2为混合罐,3为滤液网。
混合罐5的顶部由法兰端盖2密封,混合罐5和法兰端盖12之间有密封圈,可以保证混合罐5的气密性良好。混合罐上部一侧设置有进气控制阀3,可调节混合罐5中的气压以及气液混合程度,混合罐5下部一侧设置有导管连接进气控制阀4,天然气主要通过进气控制阀4进入混合罐5,与其内部的焊接添加液充分混合,并由出气控制阀1连接导管至液焊接枪。
储液罐8一侧设置有液体计量表11,用以计量和观察储液罐8内的焊接添加液的体积。储液罐8上下两侧分别设置有直通接口15和直通接口16。下侧直通接口16通过加液管7与混合罐5中部一侧直通接口17连接,便于储液罐8自动向混合罐5加焊接添加液。此外,由于储液罐8直径较大,可以实现维持混合罐5中的气压稳定。储液罐8上侧的直通接口15通过稳压管6与混合罐5中部一侧的直通接口14连接,用以维持混合罐5和储液罐8内气压一致。储液罐8上侧设置有加液管9,焊接添加液由加液管9加入储液罐8。
法兰端盖1与混合罐2密封连接,法兰端盖上装有滤液网3。滤液网3可过滤掉天然气中过多的焊接添加剂,回收利用,可节约焊接添加剂,避免浪费,大大降低了生产成本。
三、结论
过去天然气焊接切割行业受到天然气火焰温度的消极影响,导致该工艺发展受到抑制,随着天然气液体添加剂的加入,该工艺发展情况得到一定改善。但由于添加剂添加装置效果不佳,造成了添加剂的大量浪费以及天然气火焰温度的波动,从而使工艺成本增加,产品质量下降,大大阻碍了天然气切割工艺的发展。
本装置的成功设计对天然气在工业燃气和焊接切割行业的应用具有积极的促进意义,对作业过程中的安全性有了进一步提升,大幅度地降低了焊接成本和安全成本,大大提高了工件的质量。与现有技术相比,本装置的优点是通过添加天然气添加液,节约焊接添加液使用量,同时天然气的气压稳定,价格低廉,投资小,结构合理、简单,易于生产,操作方法简单,方便使用。
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篇10
关键字:建筑施工技术;发展现状;未来发展
一、基础工程施工技术
(一)桩基技术
第一,沉管灌注桩。该灌注桩是当前建筑施工中最为常见的一种桩型,也是一种常用的桩基。在使用过程中,能够起到良好作用。能够有效的提高建筑物的整体性能。从大量的实践研究中发现新型的桩型,例如常见的桩型沉管桩,最佳使用的标准直径是零点五米左右,随着时间推移,使用范围逐渐被扩大。后来被使用于混凝土管桩针对挤土、起吊不当导致施工裂缝有着良好作用,能够有效的解决施工裂缝现象。第二,挖孔桩。随着施工技术发展以及大量的施工设备不断得到更新,当前施工已经实现了深度加深的挖孔桩。第三,大直径钢管桩。该施工桩基技术一般使用于施工建筑比较密集的地方,在一些密集的高层建筑物中,这样才能有效的杜绝挤土桩沉降问题出现,从而降低影像。第四,CFG桩复合地基技术。这类型的桩基是最近几年才被大量使用的桩基,比较适合使用于沙土,这属于复合型之新型材料,能够满足黏性土特殊地质条件。灌注桩在市场中的造价,造价比较低,使用范围比较广。第五,桩检测技术。在当下建筑发展水平快速提升的当下,拥有合适的施工技术这是远远不够的,需要做好桩基技术检查工作,一般这属于动力检测,当前这种检测技术已经达到国际水平,已经取得成效。当下很多业内人士对这方面所有研究,对我国建筑桩基基础施工质量有保障。
(二)深基坑支护技术
该施工技术在建筑施工中非常常见,随着人们环保意识逐渐增强,深基坑支护技术在支护墙有着重要作用。第一,它相对于其他的支护墙而言,有了一些创新和改进的优势。例如,该支护墙的费用比较低,施工比较简单,一般深度不会超过15米。可以将其放置在环境保护要求比较高的施工中,该技术在近几年来发展速度非常快,而且得到人们的认可。第二,地下连续墙。该施工技术也比较适用于基坑深以及一些严格的环境保护工程中。举个例子,某大厦施工中,选择了连续墙,深度达到30米。在施工过程中,可以根据工程实际情况,在选择一些特殊的应对方式,从而提升施工质量。第三,内支撑H型钢、混凝土支撑、钢管支撑等。使用这些支撑方式时,应该充分明确如何选择出有效的布置方式,如何选择基坑形状等等。如果选择的是圆环式支撑,这个需要关注受力合理问题,还有挖土提升空间问题。一般而言,深大基坑的挖掘方式,一般都会选择分块、对称以及分层方式,降低时空效应影响,起到限制支护强变形效果。
二、建筑混凝土工程施工技术
(一)混凝土施工技术
不论哪种类型的工程,都会使用到混凝土施工技术,这对整个建筑施工有着重要影响。可以从以下几个方面做分析。混凝土是当前建筑施工中最常使用到的施工材料,它施工质量高低对于整个工程质量而言都有影响。影响了建筑质量,影响企业经济效益。因此,在开展施工时,应该做好相关课题研究工作,找到最合适的混凝土施工技术以及方法,这样便可以提升建筑物的整体质量。传统的混凝土施工技术重点放置于建筑物强度中,满足强度需求便可以。但是随着建筑物施工各项指标有所提升之后,这对高性能的混泥土要求更高。不论是混凝土原料还是混凝土拌制,在使用中都有所进步和提升,从根本上保障混凝土性能,满足各项施工需求。在混凝土模板使用中,会涉及到模板方面的技术。随着混凝土施工技术的发展,我们必须重视模板的施工方法是否先进科学。模板安装工程质量要求,模板工程施工过程中,应该保障质量,必须做好相关的拼缝工作,保障严密不能有漏浆问题出现。支撑的稳固性也应该得到保障,在不变形的基础上使用。另外,还应该根据桥梁施工图纸将相关规定标注出来,严格根据图纸进行。另外,模板的接缝应该有漏浆,因此在进行浇筑混凝土之前,应该保持模板面的整洁和湿润,应该有积水问题存在。模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂。浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。使用模板对该平面做好清理工作,使得表面光洁。模板施工安装技术方法,进行安装时,应该明确出安装类型,一般而言施工中会涉及到模板安装。在进行安装之前,应该将中边线留出来,根据两边短的距离,增加适当的模板,将其固定在木框中。另外,柱模板安装应该保持在垂直距离上,当经过检查合格之后再撑牢。需要注意的是,每个模板安装完成之后,相互间会形成联系,形成一个大整体。在施工过程中,不应该出现倾斜,这样就可以更好的保障在垂直距离上,使得整体稳定性更强。当前有很多施工经验十分丰富的工程师,凭借自己多年的施工经验,研究出了一套先进解穴的混凝土模板施工技术。而且每个模板施工技术都有其自身的特点和优势,我们可以根据实际的施工情况选择科学的模板施工技术。盂加强技术管理,严格检验入场的原材料。原材料是构成建筑的基础部分,也是混凝
(二)钢结构施工技术
钢结构在高层建筑中是重要的支撑,钢结构具备其他建筑结构没有的强度,因此,它的使用应该应该得到重视。钢结构就是宏大总称,其中会包含诸多的分支。例如:高层重型钢结构、空间钢结构等等。众所周知,钢本身就是一种具有超强传递性的施工材料,在进行施工过程中,应该将其优势发挥出来。例如:当高层建筑物出现火灾时,高层建筑的钢结构会被破坏从而使得建筑遭受到大破坏,热传递使得钢结构出现变形,这样容易使得一些易燃的材料还有混凝土因为在受热环境下使得外形发生变形,从而影响了整个建筑物性能。因此,在进行施工过程中,使用了施工 技术时,应该做好防火措施,应该从建筑物整体防火性能着手分析,这样可以提升建筑物的防火性能。另外,选择钢结构时,就应该充分考虑到使用大型塔吊,从一定意义上看,塔吊起重性能能够保障钢结构施工能够正常运行。因此,钢结构焊接技术还有控制技术都应该充分使用起来,这样才可以更好的保障施工性能。
结束语
随着社会不断发展,我国经济发展水平快速提升,大量的科学技术层出不穷。我国高层建筑施工技术也得到快速发展,发展速度非常快,在当前社会背景中发展取得了优异成效。随着施工量不断增加,随着工程技术要求越来越高,高层建筑施工技术应该得到优化和创新。
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