时间：2023-06-12 16:11:03
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【关键词】锅炉;压力容器;管道;焊接技术
1.锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线
为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。在上世纪90年代以前，国内外锅炉炉制造厂大多数采用多头（6～8头）埋弧自动焊。在多年的实际生产中发现，这种埋弧焊方法存在一致命的缺点，即埋弧焊只能从单面焊接，管屏焊后不可避免会产生严重的挠曲变形。管屏长度愈长，变形愈大，必须经费工的校正工序。不仅提高了生产成本，而且延长了成产周期。因此必须寻求一种更合理的焊接方法。
上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。这种焊接方法在日本俗称MPM法，其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。数年后哈尔滨锅炉厂最先从日本三菱公司引进了这项先进技术和装备，并在锅炉膜式壁管屏拼焊生产中得到成功的应用。之后，逐步在我国各大锅炉制造厂推广应用，至今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊（富氩混合气体）。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。实际上，哈锅厂从日本三菱重工引进的原装机只配用了晶闸管控制的第二代脉冲MIG/MAG焊电源，送丝机也只是传统的等速送丝机，管屏反面焊缝的合格率达不到100%，总有一定的返修量，为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能，最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。
2.锅炉受热面管对接高效焊接法
锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。为此，哈锅和上锅相继从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机，其效率比传统的TIG焊提高3～5倍。后因经常出现根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和盖面工艺，改进的焊接工艺虽然基本上解决了根部未焊透的问题，但降低了焊接效率，增加了设备的投资，同时也使操作程序复杂化。最近，上锅，哈锅又从国外引进了热丝TIG自动焊管机。热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650～800℃高温，这就大大加速了焊丝的熔化速度，其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量，因此，热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。然而不应当由此全面否定脉冲MIG焊在小直径壁厚管对接中应用的可行性。曾通过大量的试验查明，在厚壁管MIG焊对接接头中，根部末焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于连续多层焊时熔池金属热量积聚导致过热。如将焊接电源电弧的功率作精确的控制，则完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引进的MIG焊自动焊管机原配的焊接电源为晶闸管脉冲电源，无法实现电弧功率的程序控制如改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源（计算机软件控制小），则可容易地按焊接工艺要求，对焊接电弧的功率作精确的控制，确保接头的焊接质量。
我们建议对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发，将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源，并采用PLC和人机界面改造控制系统，充分发挥MIG焊的高效优势。
3.厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊
厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。
为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率，国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备，但至今未得到普遍推广应用。这不仅是因为增加了操作的难度，更主要的是交流电弧的焊道成形欠佳，不利于脱渣，容易引起焊缝夹渣。
最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数（脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率，脉冲波形斜率）可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。可以预期，波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。
4.大直径厚壁管生产中的高效焊接法
随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。
最近，我国某钢铁公司将投资数十亿建设一条大直径厚管生产线，其中内外纵缝焊接机拟采用5丝串列电弧高速埋弧焊工艺。为确保达到最高焊缝质量标准，最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000数字控制焊接电源。
5.风力发电站生产中的高效焊接方法
众所周知，我国当前正面临电力十分紧张的状况，而且火力发电厂烟气大量排放对大气的污染也令人担忧。因此发展绿色能源已成为世人关注的焦点。在世界范围内风力发电作为一种可再生的清洁能源因运而生，产并以相当高的速度发展，年增长率约为20%。近来，我国也开始重视风力发电的建设，制定相应的规划，可望在今后5年内将有较快的发展。
铝镁合金的电阻率小、密度低、线膨胀系数大、导热系数大、金属原子活性大、易氧化、属轻金属。铝镁合金管线常见于空气分离装置冷箱，具有管径大、壁厚厚，现场制作件多,焊接连续作业时间长，采用交流钨极氩弧焊，坡口加工费时、费力，组对难度大，内部清洁度要求高，质量不易保证等特点。本文结合国内某大型煤化工装置的一套冷箱内铝镁合金管道焊接工程实践，论述QC小组活动在提高焊接质量方面的应用所取得的成果，解决铝镁合金管道焊接施工的难点。该冷箱共有1200米铝镁合金管线，折合15500Dia-inch，由德国林德公司设计并供货。
关键词： QC小组、铝镁合金、交流钨极氩弧焊
中图分类号：C93文献标识码： A
1 引言
QC小组活动在近年来已被各行业所接受并推广应用。QC活动小组即在生产和工作岗位上从事各种劳动的职工，围绕企业的经营战略 方针目标和现场存在的问题，以改进质量，降低消耗，提高人的素质和经济效益为目的组织起来，运用质量管理的理论和方法开展活动的小组。其作用包括：提高人的素质，发掘人的潜能；预防质量问题和改进质量；有利于实现全员参加管理；增强人与人的团结和协作精神；改善加强管理工作，提高水平；提高小组的科学思维、组织协调、分析和解决问题的能力；有利于提高顾客的满意程度等7个方面。本文将针对工程实例，讨论QC活动小组在工程施工中的应用。
2 活动实施步骤
2.1 成立活动小组
首先QC活动小组不是针对某个已出现的问题成立的，在工程初期即应分析工程所包含的难点，成立若干个小组。在公司注册成立活动小组，一般注册为现场型，活动时间应从施工开始直至工程结束。小组成员应包含现场技术负责人、技术员、焊接技师、有一定技能经验的技术工种等岗位人员，必要时聘请外部专家。
2.2 制定活动计划，典型活动计划如表1
表1 QC小组活动计划
活动内容 3月 4 6-8月 9月
课题研究
现状调查，确定活动目标
原因分析，要因确定
制定对策，确定责任人
对策实施
效果检查，总结成果
计划时间 实际时间
2.3 选择课题
课题选择应有充分的理由，可以是施工难点，或已发现的施工质量薄弱环节，亦可以是为开发某一新工艺或应用新设备而成立的创新型课题。本文借鉴的实例有如下理由：①铝镁合金管线是整套装置的施工重点。为此,业主及总承包商非常关注。高标准施工有利于提高公司声誉。②铝镁合金焊接技术不好掌握，质量不易保证。③如果焊接合格率低,返修率高将影响施工进度。
2.4 现状调查
本文借鉴的实例现状为：①参加铝镁合金管线焊接施工的焊工只有4名是有经验的老师傅,其余全部为公司新招聘的徒工,项目于1月至3月对他们进行了现场培训。QC小组于3月15日进行了第一次调查，对16名参加培训的焊工每人抽取一道焊缝进行射线检测，共6道焊缝出现返片。②铝镁合金管线于3月5日开始预制，按设计要求对铝镁合金管线焊缝进行进行100%射线检测。QC小组于3月25日进行了第二次调查，对开工以来所拍片情况进行了统计,共23道焊缝出现返修。③两次调查共29道焊口出现返片，一次合格率90.3%，其缺陷分布情况如下表2：
表2 缺陷统计表
序号 缺陷 频数 累计频数 所占比例 累计比例
1 气孔 20 20 69% 69%
2 未熔合 6 26 21% 90%
3 裂纹 3 29 10% 100%
④根据上表得出缺陷饼分图1：
2.5 目标值的确定及可行性分析
①明确目标，目标值的设定满足工程要求即可，不宜过高。本文实例的目标值为：铝镁合金管线焊接一次合格率97%。对比如图2
②可行性分析如图3：
2.6原因分析及要因确认
通过对现场实际情况的调查，针对采用交流钨极氩弧焊焊接铝镁合金焊缝时产生的气孔认真调查取证，我们总结出了所有的影响因素。
①原因分析如图4：
②要因确认：
QC小组针对以上影响因素经过多次讨论，结合实际情况，我们制定了相应对策，从而确定了主要因素见下表3：
表3 要因确认表
序号 因素 造成的后果 确认方法 确认过程 要因确认
1 年轻焊工责任心不强 1.焊丝清理不认真,残留氧化膜
2.焊丝保护不好 现场调查 加强教育，严肃执行工艺纪律，可以解决。 非
2 水冷系统失灵 1.钨极烧损,电弧分叉.
2.焊接过程中断,焊缝表面氧化. 现场调查，
研究取证 造成烧损钨极，使电弧分叉，热量不集中；造成焊把过热及管路烧损，使焊接过程中断，从而使中间层氧化，是产生气孔的主要原因。 主
3 气带中水分及空气 1.开始焊接时,保护气体无作用.
2.弧柱中水分. 研究取证 气带中的水分可以通过暴晒手段清除；空气可以事先排出。 非
4 厚壁管不易清理 有残留氧化膜 现场调查 严格要求，采取适当的清理方法，可以解决。 非
5 清理方法不得当 1.母材残留氧化膜.
2.焊丝残留氧化膜 现场调查，
研究取证 造成母材和焊丝表面有残留氧化膜，是气孔的主要来源。 主
6 空气湿度大 1.母材表面水分.
2.焊丝表面水分.
3.电弧中水分. 现场调查，
研究取证 空气中的水分在母材和焊丝表面凝结，并进入弧拄区分解产生氢气，是气孔的主要来源 主
通过以上分析，确定影响焊接合格率的主要因素有：Ⅰ水冷系统失灵；Ⅱ清理方法不得当；Ⅲ空气湿度大。
2.7制定对策见表4
表4 对策表
序号 要因 对策 目标 措施 责任人 检查人 实施日期
1 水冷系统失灵 把原有的循环水改为流动水流动水 彻底解决 连通自来水，加排水管。 XX XX 2005.4
2 清理方法不得当 改进清理方法 将氧化膜彻底清理 采用化学清理与机械清理相结合的方法。 XX XX 2005.4
3 空气湿度大质量差 去湿 将空气相对湿度控制在75%以下 采用去湿机，碘钨灯，预热等措施。 XX XX 2005.4
2.8对策实施
①实施一 采用流动水冷却。原循环水冷却系统示意如图5a，新循环水冷却系统示意
如图5b：
回水
水泵
焊把 水桶
③实施二 改进清理方法
原清理方法：1、母材先用砂轮机打磨，再用带金属磨头棒式砂轮机精磨。
2、焊丝用钢丝绒清理。
新清理方法：1、母材先用砂轮机打磨，再用丙酮清洗坡口表面，再用带金属磨头的棒式砂轮机精磨 。
2、焊丝先用丙酮清洗，再用钢丝绒清理。
④实施三 去湿
铝镁合金管线焊接要求空气相对湿度在80%以下。在施工过程中，我们采用了空气去湿机去湿，碘钨灯烘烤去湿，局部加热去湿等方法。其中空气去湿机去湿与碘钨灯去湿适合于作业空间小，环境湿度不大（相对湿度低于90%）的情况。局部加热去湿适用于作业空间大，环境湿度大（相对湿度大于90%）的情况，效果明显，见示意图6：
加热炉
2.9效果检查
QC小组于4月21日预制施工结束后对所有预制焊缝拍片情况进行了统计，一次合格率达98.5%； 8月31日安装施工结束后对所有安装焊缝拍片情况再次进行了统计，一次合格率达97.9%。平均合格率98.2%，如图7。
关键词：船舶 高效焊接 发展趋势
1 引言
高效焊接方法是现代船舶建造的主要生产工艺之一，其焊接效率高低直接影响着船舶建造周期，也是体现一个造船企业焊接技术水平和生产能力的重要标志。近年来，随着我国船舶制造业的蓬勃发展，船舶焊接逐步向设备大型化、技术自动化迈进[1]。本文结合生产实际情况，重点解决产品焊接关键技术和工艺，不断加强高效焊接方法的技术研究，同时扩大生产应用范围，为全面完成公司生产任务、提高产品质量发挥了巨大作用。
2 高效焊在船厂中应用探讨
高效焊在船厂的发展轨迹，可以明显发现有以下几大特点[2]：
2.1高效焊机械化率逐年提升，发展速度比较缓慢
加快分段建造速度、减少单船船台周期，是缩短造船周期、提高船舶生产总量的主要手段。不断扩大高效焊技术生产应用，从而提高自动化、机械化焊接生产比率是实现快速造船的重要保障基础。
通过三种高效焊方法比较，我们发现C02气体保护焊占有率从2000年到2005年提高近15％，且呈稳定上升趋势，埋弧焊应用率波动稍大，但占有率仅占总量10％左右，铁粉焊条占有率有下降趋势，但幅度不大。另外，从机械化率、高效化率及焊工人均焊材日耗量等技术指标可以看出，公司在船舶生产中焊接机械化率有所提高，但发展较慢，具体表现在焊工人均焊材耗量5年来仅提高了约3kg。
2.2自动化程度不高，焊接新工艺推广应用不多
自动化焊接技术在船舶建造中有着举足轻重的地位，FCB单面焊、薄板压力架单面焊、垂直气电焊等自动焊接工艺是我公司目前生产效率较高的几种焊接方法。
公司的TTS平面分段拼板焊接压力架采用FCB法三丝埋弧单面焊方法，焊丝直径4-6．4mm，主要用于平面组装阶段的船底外板、舷侧外板、双层底板、顶板、甲板和隔板等的拼板对接焊及相应结构的拼板对接焊，可焊接厚度5～35mm钢板的拼板焊缝，拼板尺寸大小为（1．5×6）mm～（3×12）mm，其中5-25mm厚度钢板可以采用单丝或多丝单道焊接完成，大大提高了拼板焊缝的焊接生产效率。
薄板压力架焊接设备对改善薄板焊接变形，提高焊接质量有重要作用。该设备具有双丝埋弧焊和单丝气保护焊的兼容性，埋弧焊丝适用直径2．4-5．0mm，气保护焊丝适用直径1．0mm-2．4mm，对3-20mm厚度钢板的拼焊可采用单面焊工艺，一次拼焊长度达到12m。通过采用适当焊接工艺，可以控制船舶上层建筑结构拼板焊接变形。另外，该设备投入生产使用后缓解了中、厚板拼板焊接的生产压力。
除拼板单面焊、垂直气电焊等典型自动化焊接方法外，公司船舶制造焊接工艺方法中大量采用的是C02半自动气体保护焊。而其他许多新工艺受设备、技术、生产设计、组织管理等因素影响，目前还未能在公司承接的船舶建造中应用。
2.3焊接设备技术更靳不快，焊条电弧焊机仍拥有一定数量
通过5年的设备更新和技术改造，焊条电弧焊机总量下降，且比例由原来的70％降低至50％左右，但仍拥有一定数量，这也是导致生产中手工焊条消耗总量居高不下的主要原因。这也是高效机械化率没有大幅提高、焊工人均焊材耗量增加不快、焊接生产效率依旧保持较低水平的原因之一。
3 船厂高效焊发展趋势
中国正朝着世界第一造船大国的目标迈进，船舶建造能力不断扩大。要实现目标，除了扩大船坞规模，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，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。部件工场、血面分段区域采用的双丝埋弧自动焊拼板焊接装置将进一步提高焊接效率，此外，船坞大合拢焊接将根据船板厚度需要适时开发双丝垂直气电焊等新工艺。
3.2CO2气保护焊将完全替代焊条电弧焊方法
目前，手工焊条焊接仍是江南造船不可或缺的主要生产工艺。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，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
造船基地由于造船模式、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，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。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
从目前情况来看，船厂新厂承接的船型与老厂有很大区别，板厚、等级强度都有所提高，产品种类更为丰富。我们应该珍惜江南搬迁的良好契机，充分利用现代化造船用焊接设备，通过对造船焊接工艺不断研究、改进，开发出适宜于新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：
关键词 垂直气电焊；船舶建造；应用
中图分类号：TG408 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0078-02
随着时代的进步，科学高效的焊接方式已逐渐成为各造船企业追求的目标，优良的焊接方式，不仅影响船舶建造的周期，更直接影响到船企的经济效益。垂直气电焊就是一种可实现自动化的大热输入的高效焊接工艺，它是一种配备专用的药芯焊丝，以CO2气体保护进行立向上对接焊的自动化焊接工艺，用于焊接垂直或接近垂直位置的焊接接头。
1 垂直气电焊在船舶建造中的应用
垂直气电焊焊接工艺已成为船厂船台大合拢阶段不可或缺的高效焊接方法之一，许多大型船厂都已使用该焊接方法，用于船舶建造过程中的合拢立缝的焊接施工中。
1.1 垂直气电焊焊接方法在船舶建造应用中的优势
垂直气电焊焊接方法优点很多，如焊接熔敷率高，单面焊双面成型，焊接速度快，是手工电弧焊速度的10倍，是二氧化碳气体保护半自动焊效率的3～5倍，焊接过程稳定，焊缝成形美观，质量好等。
下面以某船厂垂直气电焊和二氧化碳气体保护焊在三条80000吨散货船的6道外板对口缝的应用实例，对垂直气电焊的使用效果进行简单说明。
分析三条船施工后的平均数据，以一道外板对口焊缝（长12 m）采用两种焊接方法的实际应用情况为例，进行比较，结果如表1所示。
从焊接效率上来看，使用垂直气电焊进行外板对口垂直焊缝的焊接相对于传统的二氧焊接具有不可比拟的优势，焊接效率提高约3倍。
从焊接质量上看，从下至上连续焊接，减少了接头，焊道外观成型好，焊后打磨量明显减少。20%UT、RT探伤检验抽查合格率100%，相比二氧化碳焊接受人为因素影响更少。对提高NDT合格率及一次报验合格率具有深远意义。
从劳动强度看，合拢立缝，施焊困难，劳动强度大，使用垂直气电焊进行焊接可大幅降低焊工劳动强度。
从清洁生产角度分析，清洁生产理念要求采用高效先进的设备替换和淘汰耗能高、功效差、产能低下的设备，从而达到减少生产污染、降低能耗、提高效率的目标。而垂直气电焊的使用无疑符合清洁生产的这一理念。
1.2 垂直气电焊焊接方法存在的缺点
垂直气电焊焊接方法与其它焊接一样，也存在着同样的焊接缺陷，如焊瘤的产生、气孔的产生、咬边的产生等，相对于二氧化碳半自动焊缺点主要表现在：
焊接前的准备工作较多，要求也比较严格，如坡口光洁度、坡口角度、间隙，错牙度、自动焊接头处理、板厚差处理、马板间距要求等。且设备行走面不能有任何障碍，以便轨道和设备能顺利通过等。
坡口反面需要使用的衬垫尺寸较大，所以对结构的过焊孔、马板的开孔都有特殊要求，在设计时需给予特殊考虑。
由于垂直气电焊高效的特点，焊接热源集中，焊接线能量大，是一般埋弧自动焊线能量的3-4倍，易引起焊接接头的脆化，从而导致塑性韧性的降低，尤其是对有低温冲击要求的DH36这类高强钢。
使用中受限制，只能在垂直的范围内使用，且特涂架的搭设不当都有可能使垂直气电焊设备无法“施展拳脚”。
1.3 垂直气电焊在造船中的应用要点
1）垂直气电焊对装配精度要求比较严格，施焊前要进行充分的准备工作。
首先要将焊缝及其周围30 mm处铁锈、水分、油污等清除干净；焊缝周围不允许有影响导轨及衬垫安装的马板；坡口反面安装衬垫，使其对中并贴紧钢板；背面构架处要装上“∏”形马，“∏”形马之间的距离值为300 mm～400 mm，每只衬垫至少有两只“∏”形马；为保证冷却滑块顺利滑行，焊接坡口采用V型，原则是板厚增加，坡口角度适当减小；厚度在10 mm～25 mm的钢板，坡口要开在40°～35°；尽量消除板边差，板差允许范围控制在1.5 mm以内；如果有纵向焊缝与接头相交，必须处理平整，宽度为30 mm左右。
焊工需经培训，持证上岗。
2）焊接材料。
衬垫采用垂直气电焊专用衬垫；焊丝采用垂直气电焊专用Φ1.6mm药芯焊丝，CO2气体做保护。
3）焊接要点。
①焊接电流、电压、焊速的选择。
根据钢板厚度、材质、坡口尺寸和机械摆动方式等条件，焊工选择合适的焊接电流、电压及焊接速度，并在焊接过程中随时监测与调节（参照表2和表3）。
②起弧及熄弧的注意事项。
焊缝开始端有底板时，先用二氧化碳或手工焊接的方式焊接大约40 mm长度后，再用垂直气电焊进行焊接；
焊缝结束处有顶板时，要在顶板前提前熄弧，熄弧点设在距顶板大约400 mm处，将熄弧处周围50 mm处用气刨清理，再用二氧化碳或手工焊接方法将余下的部分焊接完成；
正常熄弧时，需要在熄弧板上超过焊缝40 mm的地方熄弧；
中途停弧后再次进行焊接，还需将熄弧处周围50 mm处用气刨清理后，才可以再次进行垂直气电焊接。
③其他注意事项。
整个焊接过程中，为防止短路，严禁导电嘴接触坡口面；焊工应及时清除保护气体出口和导电嘴上堆积的飞溅物和熔渣；焊后各种缺陷要用气刨进行清理后，再用手工焊或CO2焊接方法修复；检验及验收按CSQS及JSQS执行。
2 经济效益分析
3 结束语
高效焊接技术作为现代造船模式中的关键技术之一，无疑为整个船舶行业的高速造船提供了强有力的技术支持，而同时也对先进的焊接工具装备的设计与开发提出了新的课题。垂直气电焊在船舶建造过程中的应用，是造船技术进步的一种表现，虽然它成本相对较高，施工过程中也会出现不可避免的焊接缺陷，但因其有着不可比拟的焊接效率高、成型好、质量稳定等特点，还是被船企广泛地采用，它不仅保证了船舶建造质量，而且缩短了船舶建造周期，势必会得到更加广泛地推广与应用。
参考文献
[1]焊接技术手册[M].郑州：河南科学技术出版社.
关键词：建筑钢结构 焊接技术 材料 企业 发展趋势 分析
中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0035-01
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众持续增长的物质与精神文化需求开始得到了极为蓬勃的发展与进步。我国国民经济体系在这一发展过程当中也取得了长足的进步。特别是对于钢铁工业而言，自1996年，我国全年度钢铁产量突破1亿t以来，我国的钢铁产量就始终占据着世界领先地位。特别是对于建筑行业用钢而言，迅速发展的城市化建设使得建筑钢结构的应用备受关注。该文以此为研究背景，现针对建筑钢结构焊接技术的应用及其发展趋势相关问题做详细分析与说明。
1.建筑钢结构焊接技术发展进程分析
20世纪40年代，钢结构行业引入焊条电弧焊接技术，钢结构焊接技术的应用开始引起部分工作人员的特别关注。50年代中期，引入埋弧焊接技术（该项技术自前苏联引进）。直至70年代后期，包括气体保护焊接技术、螺栓焊接技术以及熔嘴电焊焊接技术等焊接技术开始广泛应用于钢结构焊接过程当中。特别是在城市建设的规模化发展过程当中，大量的钢结构建筑物建设蓬勃兴趣，焊接技术的应用与发展备受各方特别关注与重视。
特别是在建筑钢结构箱型柱大量应用于建筑施工实践的背景作用之下，高效焊接技术支持下的栓钉焊接设备以及焊接材料得到了充分且深入的发展。与此同时，建立在CO2气体支持基础之上的气体保护焊接技术也成为了建筑钢结构焊接技术发展中的主流所在。大量的实践研究结果证实：在建筑钢结构大量应用CO2气体保护焊接技术的过程当中，焊接作业的生产效率得到了显著提升，同时也能够大量缩短建筑钢结构焊接施工的工作周期，有着极为显著的综合效益。在此基础之上，建筑钢结构焊接技术所对应的工作人员资质认证、培训有所完善，焊接设备有所发展，焊接材料更为多元。上述发展进程均在不同程度上推动着整个建筑钢结构焊接技术的稳妥前进。
2.建筑钢结构焊接技术发展趋势分析
传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求，势必需要在剧烈的市场竞争环境下，通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式，谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键，即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。在此过程当中，需要重点关注以下几个方面的问题。
（1）需要逐步加大对高效焊接方法及建筑钢结构焊接工程实践的应用：首先，需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善，以提高焊接熔敷率为目的，加大对于15kg/h单位以上，高效焊接技术方法的研究。与此同时，还可以通过对国外成功焊接方法（包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内）的引入方式，为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验；其次，可以通过适当控制接头焊接填充量的方式，一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量，另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看，应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面；最后，需要从技术装备的角度上入手，在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上，降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看，需要重点关注的发展方向是：一方面，是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备；另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备。
（2）需要逐步加大对于高效且优质焊接材料的开发与应用：对于焊接材料的发展重点在于，研发与高效焊接技术相适应的，具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时，结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点，需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是：伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善，实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升，由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级。
（3）需要逐步加大对于焊接设备生产商的发展与进步：独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响，导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应，需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上，通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合，提高焊接设备生产商的综合性优势，为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。
关键词：现代焊接技术；发展；现状；展望
中图分类号：P755.1 文献标识码：A
焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽应用到工业中的历史并不长，但发展却非常迅速。短短几十年间，焊接技术已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要工业领域，并且为促进工业经济发展做出了重要贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。
一、焊接技术发展的现状
(一)焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已成为制造业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有两种:一是提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。二是减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接形式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度，减少生产周期，提高过程控制水平，减少返修率，减少接头准备时间，避免焊工在有害区域工作，减小焊缝尺寸，减少焊后操作，改进操作系数，降低潜在的安全风险，简化设备设置，高效快速优质焊接方法将成为主力军。
（二）焊接过程自动化、智能化
国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平由1996年的19.6%增加到2008 年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是未来开展研究的重要方向。
（三）热源的研究和开发
热源是可提供热能以实现基本焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点线面等传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法，今后的发展将从改善现有热源，使它更为有用、便利、经济合用和开发。
（四）节能技术
随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能自动调节参数的智能型逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化简单化。
二、现代焊接技术的任务和展望
（一）寻求解决制约焊接新材料、新结构的应用途径
在研究开发新材料的焊接技术时，应从材料的研制与焊接技术两个方面着手。由于先进的材料在实际焊接过程中并不一定容易焊接，因此造成材料的高性能和良好的焊接性要求之间的矛盾，而往往这又是难以协调的，所以要把矛盾的主要方面指向材料的研制，并且在研制高性能材料时，要把焊接性纳入材料高性能的技术指标。因此，寻求解决制约焊接新材料、新结构的途径时，焊接工程师必须和材料工程师进行合作，使新型材料的焊接质量更好、成本更低、生产效率更高、焊接产品更受市场欢迎。
（二）提高焊接产品质量，使焊接不再成为制造过程中的“薄弱环节”
在实际焊接工程中，形成了焊接是制造过程中的“薄弱环节”这一固化思维，我们必须消除这种老化思维的影响，提高焊接质量。为此，焊接界将进行长期的研究工作，开发新的焊接工艺，进一步提高焊接质量控制的智能化技术水平，使焊缝达到“零缺陷”，并提出实现这一目标的可行性方法。
（三）改善焊接能效，提高生产效率，降低焊接成本
新材料的研制将向着高效能、高性能和有益于保护环境的方向发展，焊接界将研究出更佳的焊接工艺，研制出更优良的焊接电源并开发出相应的控制技术，提高自动化程度，扩大机器人的应用范围；减少废品率和返修率，降低焊接成本，提高生产效率，彻底消除“焊接是制造工序障碍”的观念。
（四）全面改善焊接生产环境，提升焊接行业的整体形象，吸引高素质人才的加盟
新材料的研制、先进焊接工艺的应用不仅降低了材料与能源的消耗，而且将焊接对自然资源的影响降到最低程度，通过消除烟尘、噪音和辐射，使焊接工作环境更具吸引力；新型焊接技术的应用、焊接自动化及机器人的发展和多种高新技术在焊接领域中的应用，必将改变焊接行业的负面影响，吸引更多的年轻科技工作者，保证焊接技术领域的人才需求。
三、结语
焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国内外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并采用高科技连接材料的方法，在未来的数十年内仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心，抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
参考文献：
[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009(05）.
[2]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987 年 01 期.
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] 大型储罐 埋弧自动焊 焊接 工艺 装置
一、概述
根据我国石油企业的发展需求，储罐向大型化、国产化、自动化的方向发展，是非常重要的储运设备。立式储罐是现场组装焊接的大型容器，焊接工作量非常大，为了提高效率和质量，先进焊接技术逐渐推广应用，储罐的自动焊接设备和焊材国产化也有很大的进步。
大型立式储罐的主要结构形式包括浮顶型储罐和拱顶型储罐，其主体安装方法分为正装法和倒装法。大型立式浮顶储罐直径大、钢板厚，罐体施工普遍采用正装法组装、自动焊焊接的工艺方法；在拱顶储罐的施工中，主要采用倒装法组装，仍以焊条电弧焊为主，但自动焊也得到了推广。高效焊接方法的选择与储罐材质、厚度和安装方法密切相关，应用最多的方法有埋弧自动焊、气电立焊等。以下主要介绍埋弧自动焊在大型立式浮顶储罐正装法焊接中的应用。主要优点：
（1）生产效率高。其生产率可比手工焊提高5～10倍。因为埋弧自动焊时焊丝上无药皮，焊丝可伸出很长，一般在50mm左右，能连续送进而无需更换焊条。故可采用大电流焊接（比手工焊大6～8倍），电弧热量大，焊丝熔化快，焊接速度比手工焊快的多。板厚20毫米以下的自动焊可不开坡口，减少了填充金属的数量，而且焊接变形小。
（2）焊缝质量高。对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接工艺选择恰当，易获得稳定高质量、成形美观、高探伤合格率的焊缝。
（3）节约钢材和电能。钢板厚度一般在20毫米以下时，埋弧自动焊可不开坡口，节省了钢材，由于电弧被焊剂保护着，使电弧的热得到充分利用，节省了电能。
二、埋弧自动横焊在储罐罐壁焊接中的应用
埋弧自动横焊主要用于正装法施工的浮顶储罐的罐壁环焊缝。近年来在大庆油田地区施工的10×104m3和15×104m3储罐罐壁均采用该方法焊接。
埋弧自动横焊机由机头、送丝机、焊剂托送机构、焊剂回收装置、焊接电源、焊接行走机架、驱动机构和控制系统组成。焊接时，焊接行走机架吊挂在储罐壁板上，壁板上端作为焊接行走轨道，行走驱动机构安装在行走机架的上部，驱动焊接行走机架沿罐壁板上端行走，焊剂托送机构的传送带靠托轮与壁板紧贴被动转动。为适应不同的板宽需要，机架一般制作成伸缩式。
图1所示为储罐正装法施工用的埋弧自动横焊示意图。由于焊接部位在机架的下部，焊剂回收桶安装在机架顶部，所以采用大功率负压式焊剂桶就可以实现焊剂的回收/送给自动循环。
虽然埋弧自动横焊效率高，但由于是埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，因此必须严格控制各项焊接参数。以15万立储罐为例，不同厚度，不同材质的罐壁板的焊接参数是不同的，如表1所示。
具体参数值根据实际情况现场确定。在南三油库储罐建设工程（二）中对罐壁板横缝进行组焊时，现场有六台AOTO NA-3 600KW的自动横焊机沿同一方向对称施焊，效率极高。
三、碎丝埋弧自动平焊在储罐罐底板焊接中的应用
5×104m3以上大型储罐的罐底板为对接接头形式，焊接量很大，罐底板相对较薄，因此焊接时易产生焊接变形。工程中广泛应用了焊条电弧焊或CO2气体保护焊打底根焊＋碎丝埋弧自动平焊填充高效焊接工艺。其中碎丝埋弧焊的工艺原理如图2所示。
焊接前，先在坡口内放置一定厚度的碎焊丝，这样既提高焊接熔敷速度，又可以同时有效地防止焊接变形，避免应力集中，提高施工质量。埋弧自动焊进行罐底板的焊接时，由于自动焊的热输入比较高，穿透力远远大于手工焊，虽然罐底板接头下都有垫板，但也很容易焊穿，所以焊接之前必须进行打底焊。
图1 埋弧自动横焊示意图
由于自动焊的线能量比较高，而罐底板相对较薄，所以选择合适的焊接参数对提高焊接质量是至关重要的。在15×104m3储罐的罐底板焊接中，埋弧自动焊的参数如表2所示。
（一） （二）
图2 底板碎丝埋弧自动焊
表中12mm的Q235-B钢板是罐底中幅板，其对接焊缝采用CO2气体保护焊打底，碎丝埋弧焊填充；23mm的SPV490Q钢板是罐底边缘板，其对接焊缝采用手工电弧焊打底，碎丝埋弧焊填充；中幅板与边缘板之间的对接焊缝也是采用手工电弧焊打底，碎丝埋弧焊填充。
四、结语
以上简要介绍了二种埋弧自动焊接技术的应用。虽然该技术已得到广泛应用，但是要进一步提高储罐的焊接质量和建造速度，该技术的许多方面还有待改善，埋弧自动焊接技术的进一步开发研究就显得特别重要。
关键词: 压力容器;管理;焊接质量;措施;发展
Abstract: with the boiler, pressure vessel and pipe parameters greatly increased and application field of expanding, about the welding technology requirements is increasing, the welding process of pressure vessel shall be in strict accordance with the national standards and relevant regulations, with many years experience and related inspection standard and the understanding of the laws and regulations, this paper discusses the pressure vessel in the production process of how to improve the welding quality control measures and management methods.
Keywords: pressure vessels; Management; The quality of welding; The measure; development
中图分类号： TH49文献标识码：A文章编号：
引言:
压力容器，英文为pressure vessel，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器是保持内部或外部压力的容器。为保证压力容器安全正常运行，必须保证压力容器焊接质量，否则将可能发生泄漏甚至爆炸事故，危及操作人员的人身安全。本文对影响压力容器焊接质量的因素进行分析，采取相应的措施，对影响焊接质量的工序进行控制，从而保证压力容器的焊接质量。压力容器焊接质量的控制主要包括焊接前准备控制、焊接过程控制和焊接后检验控制。
1.压力容器的主要焊接技术分析
1.1锅炉、压力容器和管道均为全焊结构
锅炉、压力容器和管道均为全焊结构，焊接工作量相当大，质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法，并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。
1.2双面脉冲MAG 自动焊接生产线
为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW 电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。
1.3.对接高效焊接法
锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW 电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG 焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。
1.4.厚壁容器
厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985 年哈锅从瑞典ESAB 公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20 年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。
1.5大直径厚壁管生产中的高效焊接法
随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1 条或2 条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4 丝或5 丝串列电弧高速埋弧焊。5 丝埋弧焊焊接16mm 厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm 厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。
2压力容器焊接质量的控制措施
2.1.焊工的管理
在压力容器的生产过程中对压力容器质量起到决定性作用的焊工不容忽视。因此，焊接压力容器的焊工必须按照《锅炉压力容器焊式考试规则》进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期间内担任焊接工作。焊工应按焊接工艺施焊。制造单位检查员应对实际的焊接工艺参数进行检查并做好记录。从事压力容器生产的焊工必须持证上岗。焊工必须通过相应考试取得焊工证，并在有效期内承担合格证规定范围内的焊接工作。持证焊工中断受监查设备的焊接工作六个月以上，必须重新考试并合格后，才能重新担任受监查设备的焊接工作。压力容器制造单位应建立焊工技术档案，这样可从焊工焊接业绩档案中全面了解每一名焊工的技术状况，便于管理和提出持证焊工免去重新考试的审请、定期组织焊工学习有关标准和法规等，制订焊工培训学习计划，不断提高焊工的技术业务水平，牢固树立产品质量第一的观点，确保压力容器的焊接质量。
2.2 压力容器的组焊的主要质量要求
在压力容器上焊接的临时吊耳和拉盘的垫板等，应采用与压力容器壳体相同或在力学性能和焊接性能方面相似的材料，并用相适应的焊材及焊接工艺进行焊接。临时吊耳和拉盘的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑，并应按图样规定进行渗透检测或磁粉检测，确保表面无裂纹等缺陷。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度。不宜采用十字焊缝。相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3 倍，且不小于100mm。
2.3受压元件之间
受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊，若保留成为焊缝金属的一部分，则应按受压元件的焊缝要求施焊。
2.4 压力容器焊接部位
压力容器主要受压元件焊缝附近50mm 处的指定部位，应打上焊工代号钢印。对无法打钢印的，应用简图记录焊工代号，并将简图列入产品质量证明书中提供给用户。
2.5 焊接接头返修的质量要求
应分析缺陷产生的原因，提出相应的返修方案。返修应编制详细的返修工艺，经焊接责任工程师批准后才能实施。返修工艺至少应包括缺陷产生的原因；避免再次产生缺陷的技术措施；焊接工艺参数的确定；返修焊工的指定；焊材的牌号及规格；返修工艺编制人、批准人的签字。同一部位的返修次数不宜超过2 次。超过2 次以上的返修，应经制造单位技术总负责人批准，并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入压力容器质量证明书的产品制造变更报告中。
2.6返修的现场记录
返修的现场记录应详尽，其内容至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数、焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌号及规格、焊接位置等、和施焊者及其钢印等。求焊后热处理的压力容器，应在热处理前焊接返修；如在热处理后进行焊接返修，返修后应再做热处理。
2.7 压力试验后需返修
压力试验后需返修的，返修部位必须按原要求经无损检测合格。由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的，或返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还应重新进行压力试验
3.我国焊接技术的新发展
3.1锅炉集箱密排接管的焊接技术
集箱筒体上焊有密排接管是其固有的特点，一台200MW电站锅炉集箱上接管的总数接近1万个，焊接任务量极其繁重。由于这些接管大多数是密排布置，接管的间距较小，焊接自动化的难度较大。长期以来，大多采用焊条电弧焊，但效率低下，且焊接质
量不易保证。近期，许多锅炉制造厂改用实芯焊丝或药芯焊丝气体保护半自动焊，效率可提高0.5~1倍，焊材节约20%~30%，但仍摆脱不了手工操作，因气体保护焊焊枪重量大于焊条电弧焊焊钳，焊工的劳动强度反而增加，因此，推广这种半自动焊的阻力较大，且必须探索更先进和实用的解决办法。从近期的发展趋势来看，焊接机械手和焊接机器人是实现集箱密
集接管焊接机械化和自动化的有效途径。
3.2集箱接管焊接机器人工作站。
集箱密排接管采用焊接机器人自动焊接理应是最佳的解决方案，不少锅炉制造厂，如“武锅”、“上锅”和“哈锅”曾从国外引进了集箱接管焊接机器人，但使用效果不甚理想。这主要归因于早期的焊接机器人功能达不到集箱密排接管焊接的技术要求。最主要的是必须掌握以下两项关键技术，即焊枪在待焊接管起弧点的自动检测精确定位及焊枪在焊接过程中自动跟踪接缝的轨迹；其次应当选定适于机器人焊接，并能确保焊缝质量的焊接工艺方法。图19示出近期研制成功的集箱接管焊接机器人工作站全貌。其由倒置安装的6轴机器人、悬臂横梁、轨道行走平车、翻转机、焊接电源和送丝机及中央控制器等组成，配备焊缝检测定位和接缝轨迹跟踪系统，确保焊枪在待焊接缝起始点准确定位，通过对电弧参数的控制自动跟踪接缝的轨迹。中央控制器可按预编程序协调控制工作站的所有模块。计算机软件则对机器人工作站各运动轴的动作进行程序控制和管理，并使其具有人机对话和故障诊断功能。该机器人工作站在20000mm行程内重复定位精度为0.2mm，机器人各轴的重复定位精度为0.1mm；适用的接管外径为25~150mm，接管最大高度为1000mm，接管壁厚为3~15mm；最小轴向和周向管间距为50mm；焊接工艺方法为优化脉冲MIG/MAG焊；如改用自保护药芯焊丝电弧焊可将管间距减小至35mm。按上述技术特性数据,这种机器人工作站可以满足大多数集箱接管焊接的技术要求。
参考文献：
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