对锅炉压力容器焊接自动化技术和应用

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1、专题讨论程峰：锅炉压力容器焊接自动化技术和应用第8期两类焊机各有优缺点，很难替代，基于历史等种种数最多达20头，国外最大达44头；膜式壁埋弧焊原因，逐步形成以哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂为主机的焊枪数为l2头。其结构形式包括管屏移动、焊导的采用气体保护焊接丁艺，以及以上海锅炉厂、武枪不动的机床式焊机；焊枪移动、管屏不动的用于汉锅炉厂为主导的采用埋弧焊接工艺的两大模式，拼排的龙门式焊机以及简易的拼焊小车等形式，两也有两者兼有的，如北京巴威公司。为了提高设备类焊机的性能比较如表l所示。的生产能力，目前我国膜式壁气体保护焊机的焊枪表1的说明如下：表1气体保护焊

2、与埋弧焊焊机的性能比较(1)焊接模式。管子与扁钢焊接大致可为两种模式，即以扁钢作为热对称的双身管焊接模式，如膜式壁埋弧焊机及部分膜式壁气体保护焊机；以管子作为热对称的鳍片管焊接模式，日本MPM就是这种焊接模式。(2)两工位及四T位。根据焊枪的数量及焊接程序，焊枪的排列可分为一工位、两工位及四工位三种模式，膜式壁埋弧焊机为一／两工位，膜式壁气保护焊机为两／四工位。(3)MPM焊接的核心理念包括三个要素，即以焊接鳍片管为主要单元、上下同时对称焊接以及四个焊接工位，MPM焊接是膜式壁焊机的最佳形式，能获得变形最小、尺寸重复精度高的膜式壁管屏，如图1MPM焊

3、接图1所示。(4)自动化流程的管理。随着自动化程度的提高以及确保焊接质量，对目前，我国膜式壁生产能力已基本上满足需求，管子的预处理有了新的要求，一些国际性企业及合誉墨毒寿但与国外相比，在自动化管理方面还存在一定的差资企业，如与阿尔斯通合资的武汉锅炉厂，在管子距，基本上依靠人工操作，占用较多的人力，劳动条焊接线上，配置管子预处理线(AutomaticTubeCutting件较差。应从自动化监控、物流等方面进一步开发，andPreparation，简称ATCP)，该线包括管子定长切进一步提升膜式壁生产的自动化程度。断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内

4、清理机及相应的物流装置，整线由PLC控制，实现自动化2直管接长焊机生产，如图2所示。其中，管端数控倒角机是关键设在膜式壁及蛇形管生产中，有大量的管子需要备，能在旋转及轴向进刀的过程中，径向自动进刀，接长，直管接长焊机成为关键设备之一，我国的直可根据要求，编制相应的切削程序，快速、优质地倒管接长焊机经历了从TIG冷丝一TIC冷丝十MIG—出各种形状的坡口，与手动、成形刀倒坡口相比，其TIG热丝的j个阶段，从全部进口发展到进口与国自动化程度高。坡口表面光洁度高，尺寸的重复精度产并列的局面，结构和控制各有特点。现在，我国白好，对稳定焊接质量起到重要作用，是

5、管子端面倒行研发的直管接长焊机已开始出口。角的理想设备。标准分享网www.bzfxw.com免费下载，；．．纛蒸燕专题讨论雹焊钗第40卷8IIlIIJIJJ0IIIIIII8J一LLⅡIIIl磷嘈’⋯一—一董⋯_}IL_h_^^lhI_hh1■-i●——一因一因一一⋯一_一～．⋯_一一皇园Uc==IL一

6、uIILJL!!J⋯一．一．一一一’一’⋯1’’；6、『L_-Ji。LIJJ[]圈口口IJ．-1。■__-『一】'lll’’llI¨lI图2管子预处理线流程(ATCP)3马鞍形焊机好的办法。在锅炉及压力容器中，有大量的两同柱体相贯根据不同的接头形式及

7、焊缝坡度，可以选用不的焊接接头，如锅炉汽包的下降管、接管，集箱上的同形式的数控马鞍形焊机：短管接管等，规格不同，相贯的方式不同。至今，我(1)四轴数控马鞍形焊机。国第一代马鞍形焊机采用一套机械式的马鞍形运包括焊枪的升降、水平、同转及摆角运动，可根动机构，成功地解决了两圆柱体直径比大于3的正据数学模型及输入关键参数，通过运动控制，实现马鞍形运动。焊接时，还可实时修正焊枪位置，并有交马鞍形接头的焊接，如图3所示，并在生产巾得以广泛应用，大幅度地提高了焊接质量和效率，取手动微调焊枪升降及水平位置，该类焊机主要用于得了显著的效益。焊缝坡度小的正交、偏交、斜交

8、马鞍形焊接接头，如图4所示。图3锅炉汽包接管马鞍形焊接现场图4四轴数控马鞍形焊机随着锅炉及压力容器新产品的开发，出现一些(2)五轴数控马鞍形焊接系统。偏交、斜交以及两网柱体直径接近的相贯接头，现该焊接系统包括一台四轴数控马鞍形焊机及有的机械式马鞍形焊机无法实现这种空间曲线运一台一轴同步控制的动力头，能实现焊接部位始终动，也解决不了由于环缝上下坡度大，使得熔池不处于有利于焊接的水平位置。该类焊机主要用于可控，导致焊缝成形差、质量差的问题。其根本的途焊缝坡度大的正交、偏交的马鞍形焊接接头。根据径是采取数控的方法，解决以卜两个问题：坐骑式及捅入式接头形式，

9、该类焊机可分为两种形(1)建立数学模型，根据输入的参数，如两管直式：径、偏交距、斜交角，计算}h运动轨迹，使