自动焊接设备范文
时间：2023-03-20 11:33:31
导语：如何才能写好一篇自动焊接设备，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
随着我国的管道建设事业不断向前推进，传统的管道焊接技术已经无法适应时展的需求，为了应对这种状况，自动焊接设备的应用成为当前的必然选择。当前，电站、化工等焊接都需要运用这种设备，提高焊接质量，改善焊接人员的工作环境，提高焊接效率。
1 自动焊接设备概述
自动焊接设备主要由控制系统、焊接机头以及行走轨道等部分构成。控制系统自身由微机以及控制箱组成，主机的配套设备则与一般计算机没有差别，主要有键盘、鼠标等；控制箱则由输入接口电路等部分构成[1]。
其具体操作则由一些按钮和按键完成，它们分布在焊接机头以上面，焊接过程中需要对各种焊接系数进行调节，该设备所用的焊接电源为弧焊电源。针对需要焊接的位置进行确认是一项较为重要的工作，这个过程需要通过几个部分的控制模板来实现。在实施焊接的过程中，需要现场人员关注焊接设备动向，根据现实情况的变化，随时调整机头的位置情况[2]。
在进行实际操作的过程中，真正起到作用的是机头部分，在针对管道展开全位置焊接的过程中，根据现实要求，机头需要被调整为复合运作模式，以此使其一直处于能够实现焊接目标的状态运作，以上做法的目的是为了确保焊接的水平能够适应焊接的需求，如此便能实现焊接的目标。但是机头在运作的过程中受到诸多要素的影响，未必能够达到复合的运作状况，使得原本的规划无法实现。针对这种状况，要改变焊接策略，将原本的整体焊接改为分段方式。同时，还有一个较为关键的问题，致使目前的自动焊接技术在某种意义上说并不能算是真正的自动焊接，因为在其运作的过程中，需要安排一名人员对其进行实时实地跟踪，以保证其机头的位置能够调整到需要焊接的方位[3]。因此，当前的自动焊接设备仍然需要研究者们共同努力，对其进行改进。
2 焊接设备应用在全位置焊接中的意义
自动焊接设备在应用的过程中，使用的驱动方式具有旋转的性质，这种方式的应用使得焊枪的调整可以变得十分便利，对于整个焊接过程发挥出积极的意义。与此同时，还可以在应用的过程中节约电能。设备的组成部件当中有一个传感器，在焊接过程中，需要将其安置在减速轴上，此种做法的目的是为了获得较为精准的操控。它还可以针对焊接过程中规定的各种焊接参数以及其他方面的数据进行记录，确保整个过程的信息都能处于被设备接收，然后存储与焊接工艺有关的性能数据，使其能够在运作的过程中获得更加完善的表现。上述的两种方式的默契搭配可以使得整个焊接过程中出现的状况得到较好地处理。
步进电机可以应用在自动焊机设备之中，其所发挥的作用会对整个焊接过程的顺利进行打下坚实的基础。在对其进行应用的过程中，其可以对电脉冲信号进行分析，使其能够转换为旋转运动，在焊接中表现出较高的精准度，使得运作状态较为稳定，也不会在长时间的工作下出现偏差。其在全位置焊接中的表现较佳，运作状态良好，焊接的稳定度也相对较高。
3 自动焊接设备问题的防治策略
3.1 气孔
将自动焊接设备应用到全位置焊接的过程中，这是较为常见的现象，出现这种状况的诱因较多，比如材料本身的特性、操作质量较差等。针对这种状况，应该在焊接工作进行的时候，利用一些措施对材料进行防护，可以加入保护气体，将温度控制在合理的范围内，在对气体进行运用的阶段，其填充必须要按照规定进行，确保其纯度能够符合标准。气候因素也会对焊接过程产生重要影响，因此应该对周围的环境进行考量，比如在有风的情况下，应该采取措施对风进行控制，一般需要建立起防风的帐篷。其他方面的因素也需要进行兼顾，比如湿度等。焊接环境的干燥性也要维持在正常标准，因此在整个过程中需要运用制热设备进行烘烤。
3.2 裂缝
焊道在进行焊接操作之前需要对其进行打磨，以获得更加的焊接效果，但是在应用的过程中，常常会因为使用的打磨砂轮不合格而使得打磨效果受到影响，致使焊接出现死角，而使得焊接无法实现，不能针对原有裂缝进行较好地焊合。针对这种情况，可以在进行打磨的进程中，严格按照工艺要求进行，使打磨效果能够符合现实的应用需求。
铁水流向偏差也会造成无法达到焊接目的的现象。熔池与焊道的位置不能保持同步，出现偏离，当铁水在进行流动的过程中，其轨迹也会发生相应的偏离，无法停留在需要焊接的位置，导致流向的一面得到焊合，而铁水没有流过的一面则会出现未被焊合的状况。这种情况的解决需要具备及时性，必须在发现问题的时候尽最快地可能采取行动，针对偏离的状况实施人为干预，使原本偏离的轨迹调整到铁水能够正常发挥作用的位置。通过如此的调节，就会使得原本已经流向别处的铁水实现倒流，回到需要进行焊合的位置，进一步起到焊合的作用。
4 结语
事实证明，自动焊接设备的应用具有较多的优势，尤其是在全位置焊接中，更加能够发挥出重要的作用，节省了劳动力，降低资金支出。基于这些原因，其应用的前景必然十分广阔，如此便可以为我国焊接事业的发展起到重要的推动作用。本文针对自动焊接的应用意义进行分析，进而对在应用的过程中出现的弊端进行相应的策略探讨。
参考文献：
[1]张卫卫，周好斌，，宋志强.全铝散热器封头自动焊接设备的研制[J].焊接技术，2011（02）：112-113.
篇2
关键词：自动化焊接设备；工程机械制造；自动化焊接专机；焊接机器人
1自动化焊接设备的主要特点
自动化焊接设备的特点有以下四个方面：第一，其具有大型化及组合化的特点。在诸多的焊接结构生产中已研制出许多种类的自动化焊接设备，由于这一特点的存在，某些大型焊接中心能够占据整个车间；第二，其具有数字化及智能化的特点。其在焊接的过程之中必须考虑焊件的接缝装配间隙误差及形状，且不能忽略焊接期间的热变形现象，基于这一特点使其对传感技术具有较高的要求，且要将自适应控制系统作为对其的技术支持。第三，具有高精度及高质量的特点。总体来说，对于焊接机器人以及操作机的行走机构定位精度严格保持在0.1毫米以内，与其配套的焊接变位机的定位精度也要严格保持在0.05毫米以内，基于这一特点，自动化焊接设备长期以来均受到诸多机械制造企业的信赖。第四，具有管控一体化的特点。其利用诸多计算机软件，利用局域网将生产及制造的管理系统进行自动化的控制，同时在发生故障的时候，能够利用自动化管控来对其进行诊断并维修[1]。
2自动化焊接专机与焊接机器人的结构及应用分析
2.1自动化焊接专机
2.1.1自动化焊接专机的结构
自动化焊接专机是以焊接、机械及电气控制这三个系统为主要组成部分。人工或机械手将工件放在工作台上，利用焊接夹具进行工件固定及定位，然后自动启动电源的电弧进行自动化送丝和移动及退回，焊接结束后将工件取下。
2.1.2自动化焊接专机的应用
自动化焊接专机一般以双丝焊接为主，对其的使用在一定程度上提高了进行生产的效率，其与人工单丝焊接相比，其焊接的缝隙不会出现断弧且有着较深的熔深，从力学性能的角度来讲，对焊缝质量有一定的提高[2]。自动化焊接专机具有较高的自动化焊接设备，利用相应的传感器及电子检测线路能够对焊缝的轨迹进行自动跟踪及导向，还能够对参数进行设置及调试。对于智能化的焊接专机来说，其可以应用较高等级的传感器并配合计算机系统、软件及数据库，进行智能化参数的调试，无形之中简化了人工操作，但其有一定的局限性，日常生活中应用相对较少。
2.2焊接机器人
2.2.1焊接机器人的结构
焊接机器人的结构由诸多部分组成，分别为机器人本体及控制器、焊接电源及变位机、机器人外部轴行走机构及夹具、操作软件及弧焊软件包、传感系统等。焊接机器人工作站的重要结构为机器人本体和控制器，通常表现为六轴关节型，有着较为强大的负载能力及较为坚固的结构，同时具有较长的使用寿命。数字化控制这一技术作为机器人系统所采用的先进技术，其利用数字总线将系统诸多部分进行连接，从而避免其受到磁场的干扰[3]。
2.2.2焊接机器人的应用
如今，焊接机器人尚处于较为重要的地位，主要原因在于其有着较高的柔性化和数字化程度，且其焊接的质量相对较为稳定，还具有相当高的焊接精度。基于这些特点，其能够将焊接的产品质量进行改善，从而不断提高机械制造业的生产力及竞争力。在相对较为复杂的焊件中，焊接机器人可以很快适应这一焊缝。然而，其也具有一些缺陷，比如成本高及操作困难等。就其自身的特点，有些焊接机器人主要应用在诸多的大型机械制造企业当中[4]。
3自动化焊接设备的应用现状及发展趋势
基于工程机械制造企业彼此间生产水平及综合能力的差距，对于自动化焊接设备的应用也有着较为明显的差别。通过相关调查研究发现，我国对自动化装备的应用率不是很高。但近几年随着社会各方面的逐步发展，自动化焊接设备的应用呈现出上升的趋势，特别是较大型的工程机械制造业，其作为焊接机器人较为重要的使用领域，但对于相对中小型机械制造企业而言，尚且需要对自动化焊接设备的使用率进行提高[5]。最近几年，就自动化焊接设备的类型而言，展现出了较为显著的发展，相应地焊接技术也显示出长足的进步。从传统手动焊接到目前的系统化及智能化的焊接专机、焊机生产线以及机器人设备的这一发展历程，其克服了手动焊接的缺陷，逐渐形成的自动化焊接设备符合了现代社会对产品质量的较高需求。进而不断地提升了企业的形象及核心竞争力。
4结束语
综上所述，具有自动化水平的焊接专机及焊接机器人拥有着显著的优势，比如较高的质量及效率等，基于这些优点，自动化焊接设备逐渐受诸多工程机械制造企业的信赖。所以，自动化焊接设备的进一步推广并普及将成为工业社会发展的一种趋势。
参考文献：
[1]王智营，杨蒙.自动化焊接设备在工程机械制造中的运用分析[J].内燃机与配件，2017(7)：39-40.
[2]杨鸿强.探讨自动化焊接设备在工程机械制造中的运用[J].企业技术开发，2016，35(20)：67-68.
[3]曹新民.试论机电自动化在工程机械制造中的应用分析[J].中国新通信，2016，18(16)：158.
[4]宋金虎.我国焊接机器人的应用与研究现状[J].电焊机，2009，39(4)：18-20+67.
篇3
关键词：高铁重轨焊接生产线；轨料上料；成品下料；自动输送
中图分类号：U215 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0056-02
一、概述
目前，高速铁路已经成为世界铁路发展的总趋势，日本、法国、意大利、西班牙、英国、瑞典、俄罗斯等国家铁路营运时速已达到200～360km/h的范围之内。我国铁路东部覆盖不均衡，基础设施落后，铁路运行速度低，致使铁路运输效率低下，形成了运输高峰时严重堵塞的现象。目前，铁路的发展已经不适应我国现代化建设，在某种程度上严重影响了国民经济的快速发展。因此，改造现有铁路设施、运输提速和新建高标准、高速铁路建设和改造正在迅速进行，取得了客观的经济和社会效益。
我国高速铁路迎来了史无前例快速大发展的时代，高铁焊接是高速铁路建设中最重要的工序之一，而重轨焊接过程中的自动输送装备又是焊接工序中的重要组成部分。由于该技术尚处于国内空白，不能不采用落后的人工操作，产量低，自动化程度差，工人劳动强度大，危险因素多，一直是高速重轨焊接的薄弱环节，满足不了我国高速发展的铁路事业需求。
高速铁路必须有适合高速运行的重轨做支承。高速重轨除了其材质和轧制工艺有特殊要求外，在现场施工焊接方面也有很高的要求。目前，我国冶金企业轧制的重轨单根最大长度为100米，而高速铁路建设需要将100米的单根重轨进行多根拼接，高精度焊接后运往施工现场再进行焊接。由于我国高速铁路建设起步晚，积累的经验少，因此相关的施工技术还显落后，装备水平不高，建设效率低。在重轨焊接领域，多数建设项目还没有形成系列、完善、科学和高效的施工方案，只是在焊接设备上引进了国外的技术的设备，基本保证了焊接质量的需要。目前，根据重轨焊接的产量要求，大多数焊轨厂采用双作业流水线生产方式，两条作业线共用原料场地，原料钢轨的卸车、钢轨运输均采用人工操作吊车运输方式，成品辊道下线、装车也采用吊车运输方式。因为人工操作吊车吊运一次钢轨，一个运行周期需8～9分钟，向两条工作线运料需16～18分钟，同时还要进行卸车交叉作业，因此吊车的运送能力不能满足双焊轨作业线的生产要求（一个焊接周期6分钟）；而在成品钢轨下料辊道，若因吊车能力不足，将无法保证钢轨及时运离辊道线，造成下一根钢轨不能按流程继续生产，造成生产线卡阻。因此，由吊车完成的钢轨上下料的物流速度，成为制约重轨焊接生产线能力发挥的主要
瓶颈。
为适应高铁建设的需要，我们在大量调研和深入研发的基础上，将轨道横移技术进行改造，与重轨焊接生产线的焊接工艺对接，设计研制出国内第一套“高速铁路重轨焊接自动输送设备”。该设备通过摆动梁横移升降的方式将钢轨逐根运送到焊接辊道线上，大大缩短了轨料上料时间，解决上料区的物流输送瓶颈问题；在下料区的物流瓶颈问题。
根据重轨焊接生产线的焊接要求，设计满足焊接需要的自动输送设备，即上轨供料装置和下线收集
装置。
二、工作原理
本项目重点研发制造高速铁路重轨焊接生产线轨料上料和成品下料自动输送设备。该设备由上轨供料装置和钢轨快速下线收集装置组成，其生产工艺流程是：由吊车将料场堆积的重轨原料吊装于上轨供料装置的链床上，链床按照焊接生产线的节奏自动控制完成上料动作。具体动作时：链床启动，链床挡块将一根重轨推入焊接生产线辊道上方后，链床升降装置驱动链床下降将轨料放于辊道上，辊道运作将钢轨运出，进入焊接生产线。同时链床下降，退回，进入下一个运作周期，这样即可逐根将轨料连续输送至焊接生产线辊道，并与生产线运作同步。上料装置全部自动化，通过自动控制系统实现与焊接生产线的同步；该部分装备链床大小可根据最大轨料额长度设计制造，以适应不同长度轨料的上料需求。轨料通过焊前处理、焊接、焊后处理后，进入成品输送辊道。在该段设置的快速下料装置可以将重轨成品快速运出生产线辊道，进入下料链床，通过吊车调运至成品料场。具体工艺过程是：成品重轨运行至下料链床工作区后，链床升起，挡块将重轨挡住，链床动作，将成品推出辊道至链床尾部，等待吊运。链床下降，返回，等待下一根成品轨。该段装备通过自动控制系统与焊接生产线保持同步，其长度可以根据成品长度设计制造，以适应不同需要。并可以在快速下料的同时，通过翻转和收集、打捆等装置，实现成品重轨的自动堆放和大捆，完全实现成品下料至包装的工艺自动化。
三、采用的新技术
轨道横移技术在冶金企业已经应用多年，技术成熟，运行可靠。本项目产品就是将这些成熟的技术进行创新设计，与高速重轨焊接生产线工艺要求接轨，满足生产线快速上料和下料的需要，以解决多年影响焊接线各部分装备节奏混乱，工作效率底下的瓶颈。整个产品在国内众多重轨焊接生产线中尚属首创，该装置的采用可以全面实现焊接线的高度自动化，使我国重轨焊接生产工艺达到世界先进水平。
该系统的升降装置是采用平面四杆机构来实现，控制系统通过快速以太网CP343-1与别的机组实现数据交换；采用标准的通讯协议，充分保证整个系统的通讯畅通，并且系统的维护和扩充也非常方便。人―机界面采用上位机控制，使操作方便、灵活。集中监控系统采用可调焦220倍摄像头监控。自动化系统采用PLC-300控制，CPU采用子门子315-2DP。
四、结语
综上所述，本项目产品高速铁路重轨焊接自动输送设备技术先进、结构合理，该电气设备集低压供配电、电气自动化、网络通讯、监控摄像为一体，为焊轨生产提供高效率、高品味的全自动服务。该设备的技术先进性及全自动化程度在国内尚属首例。
高速铁路重轨焊接自动输送设备的应用，将对中国的高速铁路重轨焊接生产线整体工艺水平的提高起到积极的作用，将生产线的工艺水平整体迈入国际先进行列。未来几年，中国将斥资几十亿的投资规模对现有十余条重轨焊接生产线进行改造，“高速铁路重轨焊接自动输送设备”的应用前景广阔。
参考文献
[1] 吴宗泽．机械设计手册[M]．北京：机械工业出版社，2004．
[2] 孙桓．机械原理[M]．北京：高等教育出版社，2006．
[3] 姚樵耕．电器自动控制[M]．北京：机械工业出版社，
篇4
【关键词】交流重载机车；枕梁簧座；自动焊接
0 概述
枕梁簧座是交流重载电力机车重要承载的受力部件，其焊接质量好坏直接影响机车运行的安全与稳定。在焊接工艺中要求对枕梁簧座的主要焊缝进行外观磁粉探伤与焊缝内部超声波探伤，要求很高。早期主要采用松下CO2焊机进行人工焊接。枕梁簧座其外形及尺寸如图1所示，因为外部焊缝采用16mm板并开坡口，造成焊缝填充量很大，不仅作业时间长，焊接人员易疲劳，而且手工焊接造成的焊接接头多，焊接质量不稳定，焊缝差异很大，返工情况较多。因此，迫切需要采用自动焊接工艺。
1 自动焊接工艺介绍
采用IGM公司制造的RTI330-S型号悬挂布置的悬臂机器人配合RWM2/2000型号L型变位机的方式进行自动焊接，焊接机器人采用世界领先的奥地利福尼斯TPS5000型全数字化焊机。其工艺布局如图2所示，主要技术参数如表1所示。
2 自动焊接工艺的主要技术特点
机器人6轴外壳采用铝合金铸造结构，可方便的直立或悬挂安装使用。
高自由度的铰接轴和反应快速的短手臂设计，在保证相对较大工作范围的同时，即使对于某些难以接近的焊缝，也可以最佳焊枪角度完成焊接工作。
机械手空心轴中的腕关节连接轴专利的集成化焊枪连接器（包括焊枪碰撞保护），对机械手保持独立的多方面适应性及柔性。为在狭窄空间内或环形焊缝的焊接创造了与众不同的优异性能。
采用6寸彩色液晶屏，中文XP视窗操作界面与引导式编程方式，编程操作简单易行。
采用全数字化控制的新一代焊接电源，焊接电源采用高频逆变技术，全部数字化控制，可以高精度控制焊接电流。
采用高强度的水冷焊接系统，可以保证大电流连续自动焊接，不仅提高焊接质量，而且保证高的工效。
采用低中心的L型焊接变位机，可以双轴±360°旋转，保证焊接时焊缝处于最佳焊接位置。同时，低中心便于装卸工件与观察操作。
3 自动焊接工艺的操作方式
考虑到板厚较厚，并且坡口较大，采用3层焊接成形工艺的形式，首先变位机将工件转动到平焊位置，从侧板的直焊缝的中间位置引弧进行环焊缝打底焊接，打底焊接的工艺参数：焊接电流为180～200A之间，焊接速度8.3mm/s，摆动宽度3mm左右，摆动频率150Hz。在直焊缝位置，变位机不动，仅仅机器人与焊枪移动，在焊接圆弧部分焊缝时，变位机与焊接机器人进行随动，确保焊缝一直处于平焊位置，完成打底后进行焊缝层间处理，再进行第二层焊缝的焊接。第二层的焊接参数：焊接电流为220～240A之间，焊接速度5mm/s，摆动宽度6mm左右，摆动频率100Hz。第二层焊缝完成后进行焊缝层间处理后再进行盖面焊接，盖面焊接参数为：焊接电流280～300A之间，焊接速度3.3mm/s之间，摆动宽度14mm左右，摆动频率80Hz。完成环焊缝焊接后，再进行两条侧边焊缝的焊接，焊接工艺与环焊缝相同，也需要将焊缝转动到平焊位置。焊接完成后，将机器人及变位机复位后，将焊接工件脱胎吊下，再进行下一件的吊装与焊接。
4 自动焊接工艺使用效果
采用自动焊接工艺后，簧座焊缝质量得到了极大的提升，自动焊接的焊缝探伤整体合格率得到很大的提升（在自动焊接应用前，一次探伤合格率为67.8%，应用自动焊接以后，一次探伤合格率提升到了89.8%）。不仅保证了产品质量，而且提高了工效，降低了工人劳动强度，经济效益与社会效应增加明显。
5 结语
在枕梁簧座应用自动焊接的过程中，也存在一些问题，需要在后续工作中继续进行研究与管理，以便于最好的发挥枕梁簧座自动焊接设备的效能。
5.1 在使用过程中要及时监控焊接设备状态，因为设备状态的好坏将直接影响焊接质量。确保自动焊接设备状态处于良好状态将有效的确保焊接质量。
5.2 在由直焊缝向圆弧焊缝过度过程中，由于变位机需要与机器人焊枪随动，同时，圆弧部分气体保护氛围本身较差，因此，突然性的工件转动容易产生气体紊流，造成保护效果减弱，容易造成焊接气孔。我们采用压低焊枪的方式进行解决，有良好的效果，但无法100%完全消除气孔。
5.3 由于侧板圆弧部分压型不够标准，误差较大，在组装过程中有错位现象，导致焊缝部分缝隙不均匀，造成打底焊缝有焊穿的现象，需要不断调整打底焊接电流，造成焊接质量与工效的降低。同时，由于存在错位，焊缝的中心改变，也造成焊缝的单边、咬边与焊缝尺寸超差的情况，因此，在后续工作中要继续深化以自动焊接为中心的工艺提升，提升部件的尺寸符合标准，以保证组装后的部件尺寸，以适应自动焊接的部件要求，以进一步提升焊缝一次性探伤合格率。切实提升工艺与实物质量，保证机车的运行安全。
【参考文献】
[1]贺，许立勇，谷祥帅.大功率交流电力机车枕梁簧座焊接工艺优化[J].技术与市场，2013（2）.
[2]李世明.上海A型地铁铝合金车体结构设计[J].铁道车辆，2010（4）.
篇5
关键词：土建工程研究；钢筋焊接；方法探讨
引言
主要介绍了土建工程中常用的各种钢筋焊接技术的原理、特点和应用状况。同时，介绍了一种新型的半自动钢筋闪光对焊机，该焊机具有操作方便、劳动强度低和成本低的优点，对于保证工程的金属结构焊接质量，具有较大的社会推广价值。
1. 关于土建工程钢筋焊接方法
1.电渣压力焊接法，铁丝圈引弧法和直接引弧法是引弧过程中采用的两种方法。铁丝圈引弧法就是在上下钢筋端头防止铁丝圈，其高度大约是 100mm，短路引弧是通过电流与铁丝圈上下的钢筋端面接触而形成的。在通电后把上钢筋拉起，两端头的距离相差2-4mm 的引弧是直接引弧法。由于不导电杂质会掺杂于钢筋的端头，所以引弧会遇到困难。同时钢筋端头太平滑也会造成引弧困难。为了解决这两种现象带来的困难，达到引弧的目的，可以通过把上钢筋下移和下钢筋短接，再将其提起。在渣池达到一定的深度后，电弧会因为上钢筋插人渣池中而熄灭，从而进人电渣的过程。电阻热的产生是因为电流直接通过渣池，使渣池内的温度骤升，达到了将近 2000℃，钢筋端头因为温度的升高二迅速的得到熔化。在钢筋的端头满足全截面熔化的目的时，可以将上钢筋下移，顶压，达到熔渣、氧化物等杂质排出钢筋的目的，就是顶压过程。同时还要将电源切断，焊接的过程就结束了。
2.钢筋气压对焊法，在我国，气压对焊技术经过我国技术人员和操作工人不断改进完善，使得气压焊的操作工艺和气压焊设备都得到了飞跃式的发展。目前钢筋气压焊技术已经成为一种成熟稳定的钢筋施工工艺。2003 年国家建设部颁布了《钢筋焊接及验收规程》的行业新标准，推广使用“熔态焊法”新工艺。据多年现场反复试验，熔态气压焊法新工艺确实比以前普遍使用的固态焊法要容易掌握，彻底有效解决了操作工人技术要求较高问题，并且新工艺省去了磨削加工钢筋端部的工序，有效简化了操作工序，大幅提高焊接速度。从气压焊的设备来说，钢筋气压对焊机也经过了数代的改进，不断地完善。目前新一代的气压对焊机型已经改进了早期存在的一些缺陷问题，使得气压对焊机成为非常成熟稳定的先进机型。气压焊必将在未来建筑工程中发挥巨大的经济和社会效益。
3.预埋件钢筋埋弧压力焊法，预埋件钢筋埋弧压力焊接技术的钢筋与钢板未完全焊合，挤出的焊缝金属与钢筋呈分离状态。出现这种情况的原因是：第一焊接电流小，时间短，母材加热不足，熔池金属少，因而冷却速度快，顶压时不易完全焊合。第二焊接引弧提升高度偏大（指自动埋弧压力焊），或下送不稳定，使熔化过程发生中断现象。预埋件钢筋埋弧压力焊接技术出现问题的防治措施适当首先是加大顶压力。其次是根据钢筋直径选择恰当的引弧提升高度、电弧电压焊接电流及相应的焊接时间，当采取 500 型焊接变压器时，钢筋的焊接参数宜取所列数据的上，以提高焊接过程的稳定性。
4.螺纹套管连接法，螺纹套管连接技术一种螺纹钢焊接辅助连接件，它主要解决目前螺纹钢连接施工存在受焊接场地和螺纹钢焊接状态的限制，施工中很难准确确定螺纹钢对接焊端点之间的位置，端面焊缝易存在非等强度，影响焊接质量等问题，本实用新型包括半圆弧形金属连接件本体，其特征是在金属连接件本体的中间设置有向外凸出的弧沟，在弧沟端面上设置定位凸台。优点是能够实现螺纹钢气体对接焊，节省能源，效率高，焊料填充完全，焊接接头的强度优于母材强度，焊接后可以弯曲，在焊接时能快速、准确的确定螺纹钢对接焊端点之间的最佳位置和间隙，实现两个螺纹钢的端面焊缝等强度，提高焊接质量，同时焊接工艺具有技术灵活性。
2. 关于钢筋焊接施工应注意问题
1.焊条管理，使用前焊条经 300-350℃*2hr 干燥，然后保存在150℃温度下。焊条一次领用量不要太多，要少取勤领。领出焊条放在焊条保温筒（恒温 150℃）中携往现场，每次取出一根使用。不得已剩余的焊条应再次干燥，而在次日首先发出使用。
2.点焊，点焊焊缝长度不得小于 100L。正式焊接前，对点焊焊缝进行着色检查，特别是它的两端，若发现裂纹则磨去重点。施焊根部焊道的同时，打磨点焊焊缝两端，以利熔合。
3.焊接，为防止氧渗入焊缝，应用短弧焊。焊道接头应错开，焊道端头应打磨，以消除弧坑裂纹。不要在坡口外引弧，以免损伤母材，每层焊道施焊完毕后应将焊道表面打磨平整，为下一层焊道的焊接创造有利条件。从背部施焊前，一定要很仔细地清理根部。焊工考核和焊接工艺试验仍旧按 IAD 规范 HI3 和 HP2/1 进行。由于受到母材厚度的限制，低温冲击试验无法采用标准 10*10 试片，而采用 10*5 试片来进行。
4.焊接顺序，由外坡口分两次充填，为了减少仰焊的困难，由两名焊工同时对称地施焊，一人焊塔体上半部的外侧，另一人焊塔体下半部的内侧，为了确保焊接同步，专设一人传递信息加以协调。各侧焊道分四段反复敷焊。上半部外侧坡口和下半部内侧坡口充填完毕，再次检查塔体准直度，而后将塔体转动 180°，按同样顺序敷焊其余焊道，全部焊毕后还需最终检查塔体准直度。
5.焊缝检查，施焊完毕后，对焊缝内外表面进行着色检查，然后100%的 X 光透视。
3. 新型自动钢筋焊接设备的研制
从钢筋自动对焊技术的发展可以看出，自动焊接保证了钢筋焊接质量更加稳定、可靠，但没有被建筑企业广泛采纳。制约自动焊接设备广泛使用的关键在于设备的成本以及设备对现场焊接的适应性。
鉴于目前状况有必要研制新型的低成本钢筋自动焊机，不仅可以保证焊接过程的稳定性，也应使设备的价格更具竞争力。
以钢筋横焊为例，西南交大与四川省建研院合作成功研制了一种新型的半自动闪光对焊机。对焊机工件装夹采用人工操作，采用电机驱动机构替代人工杠杆加压，用集中控制技术控制整个对焊过程。
采用该设备进行不同级别的钢筋焊接接头性能试验，例如拉伸与弯曲性能，均能满足使用要求。操作人员的劳动强度也大为降低，减少了人为因素对焊接质量的影响，焊接质量更加稳定，并通过了鉴定，获得了国家新型实用专利。更为重要的是，设备结构紧凑，其制造成本较低，使用方便，从而促进自动焊接设备在土建工程中的应用与推广。
在保证焊接质量的基础上，为了加快工程的施工进度，易于现场安装，钢筋焊接网已经开始得到应用。
4. 结语
就目前现状来看，我国许多建筑公司在建筑工地现场使用的仍是 20 世纪 50 年代的半自动钢筋对焊机、手工电弧焊或电渣压力焊等。随着经济的快速发展，各类土木建筑工程对钢筋焊接的质量提出越来越高的要求。无论是摩天大厦还是水利工程，只要有钢筋混凝土的地方，钢筋对焊的质量都必须引起重视。
参考文献
[1]周芳.论某工程大模板高架支模施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011（23）.
[2]张学勇，高鹏.超高结构混凝土梁高架支模施工技术探析[J].黑龙江科技，2012（6）.
篇6
【关键词】油气管道；半自动焊接；自动焊接；焊接工艺
国内油气管道建设在引进了下向焊接技术以后，目前手工下向焊技术已经广泛使用，药芯焊丝自保护半自动焊接技术在国内也开始使用，而管道自动焊接技术还处在研制阶段。一些非专业管道施工队伍仍然以手工上向焊接方法进行管道安装。在国外，澳大利亚、阿根廷、美国等国早已广泛使用药芯焊丝自保护半自动焊接技术成功建设了多条油气管道，而更为先进的管道自动焊接技术在美国、加拿大、前苏联等国也已经被成熟运用。面对如此巨大的差距，除了抓紧技术完善现有的管道手工焊接技术仍有积极的现实意义。引进开发之外，针对国内目前的现状，不断研究、发展、完善现有的焊接工艺是十分必要的。
一、下向焊接技术
1、操作要点
按照焊接顺序，通常将管道焊接各层焊道称为根焊、热焊填充焊、盖帽焊。根焊与热焊道均为单道焊，而填充焊则可能是多层多道焊，这与管道的壁厚有关。焊接时，根焊采用直拉式运条，不摆动，只有当间隙过大或熔孔过长时，可作往返运条，以防止热输入过大而烧穿。热焊的目的在于加强根焊，并通过继续输入热量使焊道保持较高温度而防止根焊产生裂纹、开裂等缺陷，一般均要求两焊道间隔时间少于5min。采用直线往复运条，焊接速度要快，并保证坡口边缘熔合良好，热焊之前必须进行彻底清根。
2、优点
手工下向焊通常使用纤维素焊条和低氢型焊条两种专用下向焊条，它通过独特的药皮配方获得上向焊无法比拟的优良性能。与上向焊相比，下向焊电弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以单面焊双面成型，而且熔渣少，易脱渣，不易产生气孔、夹渣等缺陷，焊缝一次合格率高。由于采用薄层快速焊接技术，后层焊道对前层焊道有热处理作用，尤其热焊道与根焊道的间隔时间短，输入的热量使根焊道保持较高温度，能使根焊道中的扩散氢充分逸出，降低焊道中扩散氢含量，并能防止根焊裂纹产生，使焊接接头性能得到提高。上向焊根焊不能连续焊接，只能采用灭弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊进行根焊和热焊，以获得好的根焊质量和速度，而用上向焊进行填充盖帽，利用其焊层厚的特点，减少焊接遍数，提高整体焊接速度，即采取优势互补的办法使用复合焊接工艺。
二、半自动焊接技术
管道半自动焊是采用电焊工手持半自动焊枪施焊，由送丝机构连续送丝的一种焊接方式。该焊接方法可节省更换焊条等辅助作业的时间，具有熔敷速度快、焊接接头少、焊接收弧及引弧产生的焊接缺陷少等优点，焊接合格率明显高于手工电弧焊。国内采用半自动焊接技术始于1995～1997年建成的库鄯输油管道，实践证明，该焊接法的应用效果较好。目前，国内在管道主体焊接中应用比较成熟的半自动焊工艺为纤维素焊条打底，自保护药芯焊丝或CO2气体保护焊丝进行填充、盖面。药芯焊丝半自动焊抗风能力强，而CO2气体保护焊丝的抗风能力较差。半自动焊焊接设备较手工电弧焊设备复杂，适宜在地形较好的平原、低矮丘陵和坡度较缓的山区地段机械化流水线作业上应用。
三、全自动焊接技术
全自动焊是借助于机械和电气的方法使整个焊接过程实现自动化。目前国外用于管道焊接比较成熟的自动焊技术主要有实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝自保护焊技术。
（1）实芯焊丝气体保护自动焊接技术自动焊接技术减少了人为因素对焊接质量的影响，减轻了工人劳动强度，容易保证焊接质量，同时具有焊接速度快、焊接材料成本较低对焊工的技术水平要求较低等优点，在国外已广泛应用于大口径、大壁厚的管道焊接领域。但由于管道环缝为全位置焊接，对焊接装备及控制系统要求较高，且全自动气体保护焊设备目前还存在造价高、维修难度大等缺陷。
（2）药芯焊丝自动焊接技术该焊接技术包括药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保两种方法，其焊接基本原理与实芯焊丝气体保护焊相似。药芯材料主要有矿物材料、钛合金透气剂、稳弧剂、造渣剂及还原剂等，与实芯焊丝相比，药芯焊丝的优点有熔敷速度快，焊接质量好，冲击韧性好，对各种管材的适应性好，设备投资成本比全自动气体保护焊少等。
目前，国内管道应用全自动焊技术正处于起步阶段，应用效果表明，焊缝表面成型规则、饱满，内在晶体组织较好，且与母材过渡圆滑；一次合格率达到97%，每道焊口的电弧燃烧时间为35min，全自动焊比手工焊效率提高30%～40%。考虑到全自动焊设备较为复杂，尤其是采用实芯焊丝气保焊时，防风棚必不可少，全自动焊接一般应用于平原、微丘等地形较好施工地段的大口径、高壁厚管道。
参考文献
篇7
[关键词]压力容器；焊接技术；应用；
中图分类号：TM125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0316-01
一、压力容器与焊接技术
压力容器是指盛装气体或液体，承载一定压力的密闭设备。压力容器的应用十分普遍，在能源化业、化工业、石油、动力、军事工业和科研等领域有着非常重要的作用。焊接技术是指在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的文件）连接成一个整体的操作方法。压力容器主要的制造方法就是焊接，焊接质量直接影响到压力容器的生产质量与效率。压力容器的类型多种多样，对焊接技术也就提出了多种多样的要求。提高压力容器焊接效率、降低生产成本、缩短制造周期是目前面临解决的问题。
二、窄间隙埋弧焊接技术
随着对压力容器要求的提高，单位长度的焊接金属填充量急剧增加，焊接消耗的材料越来越多， 都会随之急剧增加，且变形明显难以克服。窄间隙埋弧焊接技术就是针对以上缺点而发展起来的。根据热输入的大小，窄间隙埋弧焊接可分为低热输入窄间隙焊接和高热输入窄间隙焊接。
低输入窄间隙焊接的焊丝热输入在6kj/cm一下，直径0.9～1.2mm，一般采用双丝或三丝，每根焊丝都有独立的焊接源、控制系统和焊丝送进系统。它的优点为：1.减小了焊缝体积，减少了应力，减缓变形，大大节省了焊丝消耗量。 2.焊缝晶粒细小、韧性好。3.母材金属能均匀的稀释到焊缝当中。4.此焊接方法热输入低，可防止焊缝金属裂纹。
高输入窄间隙焊接所采用的焊丝直径为2.5～4.8mm，焊接时电流较大，焊缝之间容易出现裂纹。为了防止产生裂纹，常采用脉冲电流焊接法和直流正接法。
窄间隙埋弧焊接的热量小，坡口截面积小，变形逼一般焊接小，材料的性能变化也小。所以，窄间隙焊接具有很大的优势，其优点为：1.由于焊接的坡口窄、焊缝金属填充量少，节省了大量的工时和材料，既降低了成本，又提高了生产效率。2.焊接过程采用自动跟踪，提高了焊接接头的质量。3.窄间隙焊接时热输入较低，使得热影响区的组织细化，提高了焊接的韧性和塑性。
三、弯管内壁堆焊技术
经过长时间的试验，人们发现，在使用一段时间后，压力容器的接管内壁大多都会出现一定程度的腐 蚀。因此，在实际操作生产过程中，为了延长压力容器的使用寿命，需要对压力容器的接管内壁 焊接层进行堆焊操作，将不锈钢耐磨层堆焊在接管内壁上。但是这样在实际操作，弯管内部堆焊设备的设计操作相当复杂。在30°弯管内壁堆焊实现90°弯管内壁整体堆焊过程中，人们先将90°的弯管分为三段，分别进行内壁堆焊后，再整体组焊成90°弯管。而现在人们已经发明出了90°弯管内壁自动堆焊设备。
1. 30°弯管堆焊技术
30°弯管内壁自动堆焊机的运作方法为5轴协调运动，自动排列焊道。工件进行3轴运动，第一，进行匀变速旋转运动，与焊枪摆幅宽窄变化一致，焊接的速度保持不变；第二，工件每焊一圈，进行平移变位使下一圈焊缝圆心处于旋转中心上。焊接机头进行 2轴运动，每完成一圈的堆焊后，焊枪后退一个位移，进行下一圈的堆焊；第三，工件每焊一圈，进行摆角变位，使下一圈焊缝处于与焊枪垂直的平面内；焊接过程中，焊枪做变摆幅运动，对应弯管的内外母线，摆幅从小到大再到小，使堆焊层保持均匀。
2 .90°弯管堆焊技术
90°弯管内壁堆焊采用的方法为熔化极气体保护焊，沿着弯管母线纵向进行自动堆焊。通过安装在二维变位机的工件的旋转运动实现焊接过程；90°弯曲焊枪安装在三位导轨上，是为了实现焊枪的自动变位；由于工件的翻转运动使每一条焊道都处于平焊位置。
四、接管自动焊接技术
根据焊接的对象不同，接管的自动焊接有两种：接管与封头的焊接、接管与筒体的焊接，两种情况一般形式都是接管插入。
1. 接管与封头的自动焊接
操作时，首先需要对焊接设备进行自动定心，方法是用焊枪对接管的外壁进行自动寻位，这样，焊枪的旋转中心就自动定位在接管的中心线上，大大的提高了效率。自动定心后，再通过焊丝的顶端对坡口底部进行自动定位，对焊缝高度方向上的变化进行记录，自动跟踪高度方向，完成非向心接管的焊接。在自动焊接的过程中，设备中的横向跟踪传感器始终跟踪接管外壁，这样使得焊丝与坡口侧壁的距离保持一致。坡口的形式为单边窄坡口，通过输入有关工艺参数，以一层两道或一层多道的方式自动排列焊道，实现多层多道连续焊接。
2. 接管与筒体的自动焊接
旧式的接管马鞍形埋弧自动焊设备是通过机械仿形的方式实现旱情的马鞍形运动轨迹，不能适应窄间隙坡口、厚度大以及内马鞍焊接的要求。近年来，操作方便，适应性强的数控马鞍形埋弧自动焊接设备被开发出来，它采用的是数字化控制方法，利用接管的内径，自动定心；焊枪的马鞍形运动轨迹是以接管和筒体的直径为参数，通过一定的数学模型自动生成。自动排列焊道，完成多层多道连续焊接；使用的焊枪为超薄大功率焊枪，这种焊枪适合厚度大，坡口间隙窄的焊接，采用一层两道的方式自动埋弧焊。
五、一种可以取代钨极填丝氩弧焊的新型激光复合焊接技术
钨极填丝氩弧焊的焊接质量高，接头的性能好，没有飞溅，广泛应用于压力容器的焊接，但是效率低的问题一直困扰着人们，因此很多人一直在寻找效率更高的工艺来取代这种焊接方法。纯氩气不能做一般熔化极气体保护焊的保护气体，在纯氩气保护气体中，电弧很不稳定，控制困难。主要原因是在纯氩气保护下，熔池阴极的输出功率较低，使得熔池阴极斑点不稳定。近年来，大功率激光器得以发展，出现了激光-电弧复合热源焊接技术，成为现代焊接技术的热点。大功率激光能使弧的在电弧的熔池中形成小孔，还能在电弧的熔池中形成小孔，这两个特点都会吸引电弧和引导电弧。因此，在激光-电弧复合热源焊接中，保护气体可以用纯氩，电弧能够稳定燃烧，不会影响电弧的稳定和焊缝的成型。
参考文献
[1]王华祥.探析压力容器焊接新技术及其应用[J]科技视界.2014
篇8
关键词：自动化；焊接技术；机械制造；应用策略
在机械制造生产作业中，焊接是其中应用比较普遍的一项制造工艺，随着当前我国科学技术的快速发展，自动化技术和焊接技术的不断优化，使得自动化焊接设备逐步应用于机械制造产业中，就此本文对自动化焊接技术在机械制造中的应用策略进行详细探讨，具有一定现实意义。
1自动化焊接技术
在我国，制造业占比较大，对我国的经济发展起到了一定的推动作用。在工业制造业中，自动化焊接技术的运用是关键，也是我国工业制造业的核心。在工业制造业中运用自动化焊接技术，主要是指焊接操作实现自动化，即在工业生产期间，对需要焊接的材料通过电脑控制进行操作，焊接质量较高，还能对焊接的时间、质量等进行标准化控制。不过，目前自动化焊接技术还未普遍运用，如果自动化焊接技术不到位，将造成资源的浪费，因此需要对不足之处进行研究改进。为了促进自动化焊接技术的发展，要对焊接生产实施管理，满足自动化的要求标准，确保自动化焊接技术运用的稳定性。在工业制造业生产过程中利用自动化焊接技术，能够提高我国工业生产环境适应力，有助于工业制造业进一步实现自动化作业。自动化焊接技术的实施需要工作人员较高的能力，较强的技术操作能力，能够熟练操作自动化焊接技术相关设备，确保自动化焊接技术在工业生产过程中的全面推广。自动化焊接技术的运用有助于我国实现工业生产自动化，解放劳动力，降低工业制造业的生产成本，提高工业制造业的经济效益。
2自动化焊接技术在机械制造中的应用意义
当今时代，我国科学技术大力发展，特别是机械制造领域的发展更为迅猛。就当前机械制造产业发展现状来看，相关科研人员已经成功的将自动化、智能化控制系统与机械设备两者相结合，一方面进一步强化了整个机械产品的生产质量和效率，另一方面，因机械设备生产模式的转变，其中投入的劳动力和生产成本也因此降低[1]。除以上之外，通过自动化的机械制造生产模式，促使机械制造产业经济朝向规模化的方向生产，在批量化生产背景下进一步提升了企业的经济效益。对于机械制造中所使用的自动化焊接设备，主要有自动焊接机、全自动智能型焊接机器人等等，通过这些设备，不仅仅可减少劳动者的工作强度，同时还可通过当前比较先进的编程技术和智能化控制设备实现全天不停转开展焊接生产作业，有助于提升整个企业的运行效率。
3自动化焊接技术在机械制造中的应用策略
3.1 新材料自动化焊接技术
随着我国工业制造业的发展，制造业的生产材料也不断变化，针对新型材料，需要采用不同的焊接技术，但传统的焊接技术对新材料的运用存在许多不足，容易出现质量问题。采用自动化焊接技术，因操作对象为机器人，可以将研究的数据结果输入自动化系统中，设定相应的数据，利用新材料自动化焊接技术快速提高生产效率，促进工业生产的创新发展，也能促进工业制造业的进一步转型。自动化设计能够提高工业制造业的生产效率，提高企业生产的经济效益。
3.2 自动化焊接专机
在进行大型机械设备的大规模、大批量生产制造过程中，通常采用自动化焊接专机作为辅助完成生产。自动焊接专机在进行焊接作业过程中，具有非常强的焊接控制能力，在实际应用中，将传感器、电子电路安装其中，能够对整个焊接专机的焊接作业过程进行全自动化的跟踪[3]。除以上之外，还可结合机械制造生产作业实际需求来对自动化焊接专机进行相应调整，以此来进一步提升整个焊接作业的工作成效。将其应用于自动焊接和旋转机械中，一般选择双丝焊接技术作为主要焊接方式。相比较于以往传统模式下的手工操作技术而言，通过双丝焊接技术，进一步提升了机械制造生产效率，同时对生产过程中出现焊缝断弧问题起到了一定的避免作用，与此同时，双丝焊接技术在进行焊接作业时的烙深相对比较深，更能突出焊缝在其中的力学性能优势，能够应用于直线、曲线等多种类型焊缝焊接作业中，具有非常高的焊接工作效率，在实际焊接作业时，焊件变形越小越能保证焊接作业质量，特别适用于规模化机械加工生产作业中。从整体上来讲自动化焊接专机在机械制造领域中的应用，还具有非常高的智能化程度，主要体现在将更高等级传感器应用于自动焊接中，能够实现人与机器之间的互动，根据需求来调节其中的参数信息，更好的将自动化焊接专机的作用发挥于实际机械制造生产中。
3.3 焊缝跟踪技术
焊接机器人在焊接时，为保证焊缝轨迹的准确性，需要进行焊接缝隙实时跟踪，机器人焊接时要能够及时改变调整机器人焊接姿态情形，向着缩小焊接热变形、减小轨迹偏差的方向补偿，这样能够确保焊接质量，该技术目前已经普遍用于机器人焊接的生产环节。（1 ）被动式为主的视觉传感器，能够及时提取焊接缝隙边缘区域和金液熔池区域的图像信息，从而使机器人焊接过程中的轨迹能够随着关节移动而纠偏。（2 ）主动式视觉传感器处理后的激光条纹图像，机器人焊接视觉传感器所采集的图像信息都是关于焊缝特征的变化情况，通过观测和分析可以得到焊接空间坐标的焊缝轨迹路径。
3.4 自动化在线监测技术
为了提高焊接产品的质量，应加强焊接产品质量的检测，而在传统焊接技术生产过程中，检测工作主要由专人负责，实际检测需要通过复杂的工序实施，按照一定的频次进行抽检，无法对每一件产品进行检测，所以无法确保每一件产品的质量。采用自动化焊接技术能够及时反馈质量信息，实现自动化在线监测，对焊接的每一件产品进行精准地检测，确保产品的质量。
4未来发展趋势
随着近年我国科学技术的不断进步，在自动化焊接领域中，各种焊接设备类型也因此获得相应的研究和发展，从以往传统焊接工作中所使用的焊接机械手、座椅式位移计等逐步发展至今天比较智能化、系统化的焊接操作设备；对于焊接操作机，也逐步迎合时展对机械设备提出的需求，通过以上能够看出当前所使用的自动化焊接设备的应用越来越满足机械制造提出的生产需求，不断优化和改进，降低在以往手工作业模式下对工人身体带来的危害影响，降低劳动强度，更好的满足当前对质量方面提出的要求，对提升企业在市场中的竞争实力起到非常关键的作用。
结束语
我国社会经济快速发展，人们的生活水平在不断提升，人们对各种事物的探索越来越深入，工业制造业在我国经济发展中占据非常大的比重，从事制造业生产的工作人员数量也较多，就焊接技术操作而言，工作人员的工作环境比较差，容易对工作人员的身体健康产生影响。实施自动化焊接技术能够改善工作人员的工作环境，提高工业制造业的生产效率，降低工业生产成本，有助于促进我国的经济发展。
参考文献
[1]崔云龙.浅析激光焊接技术特征及实践应用[J].广西农业机械化，2019(06):53.
[2]周尧.工业级锆及锆合金焊接技术的最新研究进展[J].中外企业家，2019(34):87.
[3]孙墚.试论工业机械设备加工过程中的焊接工艺[J].科学技术创新，2019(32):155-156.
篇9
[关键词]船舶制造 高效焊接
中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0000-01
1 前言
船舶制造是国家十大振兴规划的行业之一，船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一，其焊接工时约占船舶制造总工时的30%～40%，焊接成本约占船舶制造总成本的30%～50%，因此先进的船舶高效焊接技术在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造质量等方面具有十分重要的作用。
2 船舶高效焊接工艺的现状
我国是世界造船大国，也正朝着世界第一造船大国的目标迈进，其船舶制造能力也在不断扩大。2005年我国船舶完工吨位突破1000万t，达到了1200万t，约占世界造船总量17%。正是在这样的一个造船总量不断攀升的大背景下，采用高效焊接来提高生产效率是船舶制造的必由之路。目前我国造船工业中常见的高效焊接技术主要有：
2.1 焊条电弧焊
（1）向下立焊焊条：与向上立焊相比，效率提高1-2倍。
（2）铁粉焊条焊接工艺：工艺简单实用，通过提高熔敷效率达到高的生产效率，一般提高50%以上。
（3）重力焊条：采用高效铁粉焊条（一般直径为5～8 mm ，长度为 550 mm、 700 mm和900 mm），熔敷率在130%～180%之间，常见的焊条牌号有CJ501FeZ等。
2.2 C02气体保护焊
（1）实芯焊丝
我国气体保护实芯焊丝的品种太少，今后大力扩大品种的同时，也需进一步改进实芯焊丝的工艺性能，降低飞溅、成形美观等。焊丝表面应具有防锈、功能。国内常见的牌号是E49-1和E50-6焊丝。
（2）药芯焊丝
药芯焊丝是CO2气体保护焊的主要焊材，其配合各种类型的衬垫可以实现单面焊一次成形，其特点是焊道成形美观、电弧稳定、飞溅小、全位置焊接、工艺性能良好、焊接熔敷速度快、生产率高等特点。现在船厂普遍采用药芯焊丝来焊接船舶结构，以后CO2气保护药芯焊丝焊接将成为船厂的主要焊接材料和工艺。
2.3 埋弧焊工艺
主要应用于平板平直焊缝，主要有单丝、多丝埋弧焊和窄间隙埋弧焊，其中应用于平面分段流水线的FCB法焊接，FCB法是铜板上撒布厚度均匀的衬垫焊剂，并用压缩空气软管等顶升装置把上述填好焊剂的铜板压紧到焊缝背面，从正面进行焊接而形成背面焊道的一种单面埋弧焊接法，焊丝为Nittetsu Y―A（φ6.4 mm和φ4.8 mm），底层焊剂NSH一1R，主要是保证焊缝的背面成形，表面焊剂NSH一50，主要作用是保持电弧稳定燃烧。该工艺焊接速度快，最高可达1500 mm/min。因此，需要在高速和大热量输入的情况下保证焊缝具有良好的力学性能和背面成形。另一种应用较广的方法是焊剂石棉衬垫单面焊（FAB法），它是一种单面埋弧自动焊方法，利用柔性衬垫材料装在坡口背面，并用铝板和磁性压紧装置将其固定，其特点是简便、省力、材料成本低廉。它主要应用于曲面钢板的拼接以及船体建造中船台合拢阶段甲板大口的焊接。
2.4 不锈钢焊接
不锈钢焊接多见于不锈钢管及其附件之间的对接和角接，焊接方法多采用纯CO2气体或CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接（MAG焊），也可采用钨极氩弧焊。根据母材的不同，对于C02半自动或自动焊焊丝，焊丝牌号常为1Crl8Ni9Ti焊丝、316L实芯或药芯焊丝，以及317L实芯或药芯焊丝，焊丝直径为细丝，即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊丝；对于钨极氩弧焊，焊丝牌号一样，只是焊丝的规格为粗丝，一般为φ1.6 mm和φ2.4 mm焊丝。
2.5 活性气体保护焊焊接技术（MAG焊）
所谓的活性气体保护焊焊接技术就是采用CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接，普遍应用于不锈钢的焊接。上海船舶工艺研究所开发适合船厂专用的双丝单面MAG焊接技术与装备，该项技术的主要特点是，可无间隙装配，坡口内定位焊、添加切断细焊丝，背面应用陶瓷衬垫，板厚在12～22 mm范围内可一次成形，焊接速度快，焊接效率高，焊接质量好。
3 中海工业（江苏）有限公司今后几年的高效焊的发展以及应用
中海工业（江苏）有限公司作为我国船舶的骨干企业，未来几年随着公司3#船坞的启用以及公司转型升级的发展必然，其造船规模与总量将有大幅度提高，预计2015年达到年造船总量150万t。要实现上述目标，除了扩大生产规模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法应用，提高焊接生产效率也势在必行。因此，中海工业（江苏）有限公司今后几年的高效焊发展趋势有以下几大特点：
3.1 焊接工艺、方法的多样化
为了适应船舶制造不同区域生产流程节奏，确保各生产节点有序按时完工，根据现代造船技术特点，焊接新工艺推广应用是解决焊接生产效率提高的唯一途径。如平面分段制造区域纵骨焊接采用多电极C02气保护自动焊，平直分段内底板、甲板对接采用双丝MAG焊。
3.2 C02气保护焊将完全替代焊条电弧焊
目前，手工焊条焊接仍是中海工业（江苏）有限公司不可或缺的主要生产工艺，而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶转变，焊条电弧焊低生产效率不可能满足生产需要，自动角焊、半自动角焊、垂直自动角焊等各类C02气保护焊将替代焊条电弧焊，甚至在船坞、平台区域和曲面分段制造车间也将不再采用焊条电弧焊方法，其或许只在少量焊缝修补中可能会使用。
3.3 焊接设备向大型化、系统化、集成化、自动化转变
中海工业（江苏）有限公司由于造船模式、生产管理、工艺流程变化，对焊接生产提出了全新要求，焊接必将以机械化、自动化生产为主，这决定了选用的焊接设备具有大型化、集成化特点。以平面分段生产线为例，大拼板焊接需采用三丝的FCB单面焊接站，该焊接系统除了稳定可靠的大功率埋弧焊电源外，还应具有自动送板、准确定位、液压控制等装置。此外，需要配备高精度的跟踪器及适合于焊机精确行走的大型门架结构件。而纵骨焊接工位的多电极焊接系统可以满足多根T形纵骨同时焊接，不仅生产效率高，而且焊接变形小，该系统除焊接外，同时具备自动定位纵骨功能。另外，曲面分段、船坞、平台等生产区域需配备C02气保护自动焊、双丝埋弧焊、垂直气电焊等各类自动化焊接设备。
3.4 焊接材料的工艺、性能要求高
由于焊接方法的多样化和自动化程度提高，对焊材工艺要求进一步提高，自动化焊接势必提高焊接热输入量。为保证焊接接头综合力学性能，特别是焊缝强度、韧性等指标，船舶焊接生产中需要大量高性能焊材应用。另外，焊接自动化、机械化的高效率取决于焊接生产过程连续性，所以选用的焊材应具有稳定质量和良好的焊接工艺性。同时，为了进一步提高焊接生产效率，要求大尺寸焊缝或厚板焊接时采用高熔敷率焊材。对某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同样需要具有特殊的技术特点。
4 结语
从目前来看，中海工业（江苏）有限公司在建的船舶以常规散货船为主，但随着公司的转型升级发展以及凭借目前积累的11万吨油轮、10000箱集装箱船的建造经验，公司将有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我们应该珍惜这样一个良好契机，充分利用现代化造船船用焊接设备，通过对造船焊接工艺不断研究、改进，开发出适于中海造船的焊接生产工艺，从而加快向现代化造船模式转化，把船舶焊接技术水平提高到一个新的高度。
参考文献：
[1] 郑赞.船舶高端进口焊材国产化浅析 金属加工，2008（16）.
篇10
关键词：高压空冷器；制造；技术措施
中图分类号：TE98 文献标识码：A
高压空冷器是广泛应用在石化行业、炼油行业、催化氢化过程中的配套换热设备，在这些领域的生产过程中起着关键作用。近年来世界各国的加氢裂化技术都在迅速发展，对高压空冷器的需求量不断加大，也带动了我国国内高压空冷器的发展。
汽油等原料在临氢压力和催化剂的作用下裂变为低分子的烃类产物，如重石脑油和石脑油的过程称为加氢裂化单元。这个过程要经过加氢反应、加氢裂化反应和轻重石脑油的分离等步骤。在整个工艺过程中，加氢裂化后的产物经过一系列高压转化器冷却、冷凝后再净高压空冷器冷凝，最后进入高压分离心痛和抵押分离心痛得到分离。在整个工艺中高压空冷器发挥了重要作用。
1 高压空冷器的设计要点
（1）根据操作介质选择适合的钢材来制作管箱和换热基管。
（2）将翅片管与管板连接设计为强度胀加密封焊形式，这样可以抵抗因振动而可能产生的疲劳破坏。
（3）合理设计矩形管箱四块壁板间的焊接坡口形式和尺寸，以实现全焊透。
（4）在进出口温差大于110℃时，将进、出口管箱设计成剖分式，使两管箱间可以相对移动，以避免热膨胀差引起翅片管与管板拉脱。
（5）在翅片管与管板连接处增设抗腐蚀性能卓越的金属钛管，以避免该部位由于冲蚀而产生的破坏。
（6）对矩形管箱的制造、检验提出严格的、切实可行的技术要求。
2 高压空冷器的制造技术
2.1 制造材料的选用
高压空冷器的使用环境决定了它对材料的严格要求，加氢的反应产物从反应器流出后经3～5台高压换热器换热后到达高压空冷器，在此被进一步冷却，使温度降低到50℃左右。然后进入高压分离器进行气液分离。高压空冷器的工作特点是：正常操作时温度不高（200℃以下），但遇紧急放空时，会有大量未经充分换热的高温气体（>200℃）在短时间内通过空冷器。因此要求空冷器翅片管具有良好的抗冲击性能。介质进入空冷器时温度一般已降到200℃以下。在这一温度下，氢气对一般碳钢已无明显腐蚀作用，所以大部分高压空冷器的管束用材均为碳钢。氢腐蚀是氢气在高温下对钢材造成损伤的长期累积过程。但也有些加氢流程会出现一些中温操作的空冷器，其正常操作温度大于240℃。此时碳钢已不能抵抗氢腐蚀。因而应选取抗氢腐蚀性更好的CrMo钢或Q345R（HIC）来制作管箱和基管。但对在苛刻工况下的空冷器管箱和换热管，近年来也有采用双相不锈钢或Incolloy825等耐腐蚀性更强的材料。
2.2 焊接材料的选用
以Q345R（HIC）材质的空冷器管箱为例，因为高压空冷器的管箱钢板采用了HIC钢板和H钢板，因此所选的焊接材料要与这两种钢板材料相互匹配。根据NB/T47014-2011的规定，与HIC钢材匹配的焊接材料要求含硫量小于0.01%，含磷量小于0.02%，硬度值不能大于200HB。而H钢板所匹配的焊接材料含硫量小于0.012%，含磷量小于0.015，熔敷金属硬度HB应小于225。焊接材料的选择对高压空冷器制造也起到了决定性的作用。
2.3 焊接方法的确定
空冷器的管箱内腔容积较小，使用一般的自动焊设备有些障碍，必须选择可进行小空间、长距离的焊接设备，而且可以进行埋弧自动焊和气体保护焊两用的焊接设备。为了保证焊透且不烧穿，而且有利于清渣，一般采用药芯焊丝气体保护焊方法进行自动焊接，根据钢板厚度确定焊接次数。
管箱承压主焊缝的焊接方法为填角焊缝，外侧焊缝的金属钢板采用埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊，其中二氧化碳连续、均匀、适量地通入电弧区内，且通入的二氧化碳气体必须经过去湿处理，否者将水分带入到焊接剂中造成焊缝不理想，焊缝上会产生气孔。其次，通入二氧化碳的过程中要保证压力适当，如果压力过大会将焊接剂吹散，并且影响电弧稳定燃烧，造成焊缝上留下严重的气孔；如果通气压力过小，不能顺利推动焊接剂前进，且不能保证通气均匀。同时，焊接方法对高压空冷器的好坏也起着至关重要的影响，高压空冷器制造的相关单位一定要选择最合适的、最有效的焊接技术，全方位的保证高压空冷器的制造质量。
3 高压空冷器的质量保证措施
在高压空冷器制造过程中，要想提高高压空冷器的质量就全面做好每一个相关的细节工作。首先，在制造材料选择方面，选材的时候要严格的把好选材关，高压空冷器的制造质量就一定要严格地控制好制造的原材料；其次，在焊接过程中要选择恰当的焊接方式，必须选择可进行小空间、长距离的焊接设备，而且可以进行埋弧自动焊和气体保护焊两用的焊接设备。为了保证焊透且不烧穿，而且有利于清渣，一般采用药芯焊丝气体保护焊方法进行自动焊接，根据钢板厚度确定焊接次数，并且在焊接后正确地进行热处理，焊接后应该保证热处理温度保持在675度左右为最佳，在热处理时应该严格的保证处理温度，这样可以很大程度的提高焊接质量，进而提高高压空冷器的质量；最后，也是最关键的是要严格的进行质量验收，高压空冷器制造完成以后要请相关单位进行质量验证，务必把好这最后一关。如果高压空冷器出现任何质量问题必须要进行处理，一定要杜绝不合格的产品上市，这不仅是对生产单位负责更为了广大的消费者利益考虑。
结语
高压空冷器是广泛应用在石化行业、炼油行业、催化氢化过程中的配套换热设备，在这些领域的生产过程中起着关键作用。近年来世界各国的加氢裂化技术都在迅速发展，对高压空冷器的需求量不断加大，也带动了我国国内高压空冷器的发展。
在我国全面建成小康社会和实现现代化建设，转变经济发展方式的关键时期，一定要实现全面的、可持续的发展，实现每一个行业的健康的发展。这就要求国家必须加大建设力度，加大建设力度要依靠科技发展。而其中的高压空冷器应用的领域比较广，它的应用对社会发展和国家的经济发展都会起到至关重要的作用，所以国家一定要重视起来。
参考文献
