自動(dòng)焊接技術(shù)論文匯總十篇

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篇（1）

中圖分類號：TU81文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

西氣東輸，一條能源“巨龍”從阿姆河右岸昂首，沿著古絲綢之路，萬里東進(jìn)，翻越千山萬水，進(jìn)入華夏大地，直奔珠江三角洲。它一干八支，總里程8704公里，總投資1422億元，是中國第一條引進(jìn)利用境外天然氣的陸上能源通道，也是目前世界上最長的天然氣管道工程，被喻為保障國家能源安全、提升民生質(zhì)量的國之動(dòng)脈。在我國具有長大的意義，包括：經(jīng)濟(jì)意義、政治意義、社會(huì)意義。西氣東輸工程采用的鋼結(jié)構(gòu)也是具有世界先進(jìn)技術(shù)的鋼種，直徑大，直徑可達(dá)1219mm，強(qiáng)度高、耐壓力大，可以抵抗12MPa，距離長，堪稱世界第一長度，可以達(dá)到9000km。鋼結(jié)構(gòu)的連接了少不了焊接技術(shù)。焊接技術(shù)就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料將兩塊或兩塊以上的母材連接成一個(gè)整體的操作方法。該工程如此長的距離對焊接技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，要采用自動(dòng)焊、或半自動(dòng)焊技術(shù)，等世界比較先進(jìn)的焊接技術(shù)。自動(dòng)焊是指焊絲和接時(shí)的運(yùn)條是機(jī)子自動(dòng)送的，半自動(dòng)焊是指焊絲是機(jī)子自動(dòng)送的,但是焊接時(shí)的運(yùn)條是焊工自已控制的。自動(dòng)焊焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，它不僅標(biāo)志著更高的焊接生產(chǎn)效率和更好的焊接質(zhì)量，而且還大大改善了生產(chǎn)勞動(dòng)條件。采用自動(dòng)焊接技術(shù)焊接大口徑的管道屬于首次進(jìn)行，在我國歷史上也具有里程碑的意義。

1、自動(dòng)化焊接設(shè)備

1.1剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備

也稱為初級自動(dòng)化焊接設(shè)備，其大多數(shù)是按照開環(huán)控制的原理設(shè)計(jì)的。雖然整個(gè)焊接過程由焊接設(shè)備自動(dòng)完成，但對焊接過程中焊接參數(shù)的波動(dòng)不能進(jìn)行閉環(huán)的反饋系統(tǒng)，不能隨機(jī)糾正可能出現(xiàn)的偏差。

1.2自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備

自適應(yīng)控制的焊接設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高的焊接設(shè)備，它配用傳感器和電子檢測線路，對焊縫軌跡自動(dòng)導(dǎo)向和跟蹤，并對主要的焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)行閉環(huán)的反饋控制。整個(gè)焊接過程將按預(yù)先設(shè)定的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)完成

1.3智能化自動(dòng)焊接設(shè)備

它利用各種高級的傳感元件，如視覺傳感器，觸覺傳感器，聽覺傳感器和激光掃描器等，并借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)具有識別、判斷、實(shí)時(shí)檢測，運(yùn)算、自動(dòng)編程、焊接參數(shù)存儲和自動(dòng)生成焊接記錄文件的功能。

2、根焊技術(shù)

根焊道的焊接是保證管道焊縫質(zhì)量的重要工序，是保證管道的施工進(jìn)步的關(guān)鍵技術(shù)，根焊道的焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題會(huì)涉及到整個(gè)管道施工的質(zhì)量問題，會(huì)耽誤工程的進(jìn)度，影響工期。

2.1設(shè)備：

ZFH直縫自動(dòng)焊接機(jī)主要配置：

直線軸承導(dǎo)向，同步帶傳動(dòng)或齒輪條傳動(dòng)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)功率65W，無級調(diào)速

焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)下槍機(jī)構(gòu)、鋁合金十字調(diào)架，焊槍三維，調(diào)節(jié)范圍X=50mm，Y=50mm。一維旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。

電器控制，PLC控制，電控箱置于機(jī)座內(nèi)，操作盒置于掛鎖端。

可配電源：TIG/MIG

2.2內(nèi)焊機(jī)使用的焊前準(zhǔn)備

（1）操作人員要了解內(nèi)焊機(jī)的操作順序和操作規(guī)范，要嚴(yán)格按照規(guī)定來進(jìn)行，一旦出現(xiàn)失誤，就會(huì)對操作人員的身體造成很大的危害，是比較的危險(xiǎn)，但是如果按照規(guī)范來操作，熟練的掌握內(nèi)焊機(jī)一般不會(huì)出現(xiàn)事故的。焊前的準(zhǔn)備：

（2）調(diào)平內(nèi)焊機(jī)的端面，包括3個(gè)定位端面。8個(gè)焊炬，其中焊炬中心要處在同一個(gè)水平面，不能出現(xiàn)偏移，一旦平偏離就會(huì)造成危險(xiǎn)。

（3）氣罩內(nèi)要安裝一定的銅網(wǎng)，防止熔體飛濺，造成事故，同時(shí)也能保證氣體穩(wěn)定的排除。

管道口要安裝一定的防風(fēng)設(shè)備，保證在焊接中不會(huì)出現(xiàn)氣泡。

3.焊接技術(shù)

3.1坡口型式

常見的坡口型式有：對接坡口和角接坡口（工程上為區(qū)分角接接頭中的對接與一般對接焊縫，現(xiàn)將其分為對接、坡口角接、角接三大類）。對接坡口主要有：I型、V型、X型、U型、Y型、UV型、VV型等，角接坡口有：T型、搭接、J型等。

內(nèi)焊機(jī)采用沒有間隙的根焊，焊接過程不能隨意的更改設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)，這對焊接的接口有著很嚴(yán)格的要求。自動(dòng)焊接的坡口尺寸大小和形狀對對焊接的質(zhì)量起著很重要的作用，直接影響著施工的速度。

3.2參數(shù)設(shè)置

（1）送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到800mm\6s-900mm\s。

（2）近控箱的送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到180mm\25s-220mm\25s.

（3）焊接時(shí)，在管外坡口內(nèi)側(cè)要用銅板堵上坡口內(nèi)側(cè)的間隙，防止熔體長生的高溫?zé)╀摻Y(jié)構(gòu)。

這樣設(shè)計(jì)的參數(shù)可以防止在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。

4、熱焊技術(shù)

4.1設(shè)備

全自動(dòng)焊接設(shè)備PAW2000A＋PAW3000可以針對熱焊時(shí)熱焊道凸起和未熔合的問題，重新設(shè)定焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)并進(jìn)行匹配試驗(yàn)，對填充蓋面出現(xiàn)的氣孔，采取調(diào)整擺幅寬度、擺動(dòng)頻率、氣體流量等措施全自動(dòng)焊機(jī)結(jié)構(gòu)趨于合理，焊接性能穩(wěn)步提高。使用該焊機(jī)成功穿越1條寬90米、深8米的水溝和焊接1處7度縱向轉(zhuǎn)角管道；焊接管口30道，一次檢測合格率100%；焊接管口40道，一次檢測合格率100%；焊接管口51道，一次檢測合格98%。

4.2解決熱焊道凸起和未熔的措施

（1）要熟悉焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)的作用及主次關(guān)系。

（2）采用零擺動(dòng)，保證干長度小于12mm

（3）焊接坡口鈍邊設(shè)定在0.9-1.0mm，可有效的繁殖出現(xiàn)未熔。

（4）要用二氧化碳作為保護(hù)氣。氣體的流速控制在20\min。可以增加熔的程度，防止出現(xiàn)未熔的缺陷。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳彩勇,周曉輝,王繼春等.大口徑管道自動(dòng)焊接技術(shù)研究[J].電焊機(jī),2009,39(5):101-103,158.

[2]遲紅艷,王繼春,陳建平等.大口徑管道自動(dòng)焊焊接技術(shù)研究[J].焊接技術(shù),2005,34(z1):11-13.

篇（2）

中圖分類號：F407.472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一.引言

焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法應(yīng)用，焊接技術(shù)的先進(jìn)水平做為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要指標(biāo)已逐漸為大眾公認(rèn)，同樣焊接技術(shù)的發(fā)達(dá)程度也是衡量工業(yè)企業(yè)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。由于受我國相關(guān)工業(yè)的制約， 在使用焊接機(jī)械手的過程中，必須采用與西方發(fā)達(dá)國家不同的、適合我國國情的靈活的使用方式，才能保證焊接機(jī)械手在我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)不配套的情況下正常使用。

二. 機(jī)車車輛工業(yè)焊接的主要用料。

目前， 在機(jī)車車輛上所采用的主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼（包括耐候鋼） 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用鑄鋼或鍛鋼制造， 其材質(zhì)本身有較好的焊接性能，但因構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 在焊接過程中有些需要采用適當(dāng)?shù)妮o助工藝手段。鋁合金型材由于其質(zhì)量輕， 能減輕運(yùn)輸設(shè)備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。鋁合金、不銹鋼及各種復(fù)合材料隨著先進(jìn)焊接技術(shù)的運(yùn)用，將在機(jī)車車輛工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

三.鐵路工業(yè)涉及的焊接方法。

焊條電弧焊。

焊條電弧焊曾廣泛應(yīng)用于機(jī)車車輛工廠的制造與修理部門。隨著二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊、埋弧焊、焊接機(jī)械手等新技術(shù)、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機(jī)車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長度比例在機(jī)車車輛制造業(yè)目前大約僅占5%左右。在機(jī)車車輛修理業(yè)用得還比較多，其焊縫總長度大約占30%-50%左右。此比例還將逐年下降， 集中檢修的配件多采用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊與埋弧焊等焊接方法。如對鐵路貨車上、下心盤檢修，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術(shù)堆焊。各工廠對檢修機(jī)車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接技術(shù)的應(yīng)用。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊與富氬混合氣體保護(hù)焊焊接電流大，相應(yīng)電流密度大，電弧熱量利用率較高， 熔敷速度比焊條電弧焊快，焊接時(shí)熔深大，可以減小坡口， 減少填充金屬；焊接速度是焊條電弧焊的1-2倍；節(jié)能，其耗電量僅是交流焊條電弧焊的1/2左右；工作輔助時(shí)間少，特別是在富氬混合氣體保護(hù)焊中幾乎不必清渣， 節(jié)省了時(shí)間， 提高了效率； 明弧焊接，操作方便，適合全位置焊接。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)車車輛各種大型構(gòu)件的連接焊縫及工件的堆焊等方面。特別是“七五”、“八五” 以來，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)已在機(jī)車車輛工業(yè)系統(tǒng)普遍采用。1996年5月27日，鐵道部了TB/T1582-1995《機(jī)車車輛二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)條件》， 使我國鐵路二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)與國際接軌。現(xiàn)在，在機(jī)車車輛制造中， 一些重要焊縫如在車輛制造中的中、枕、橫梁焊接都采用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝，南方匯通股份有限公司在.C64T提速貨車的制造中，用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接枕、橫梁及車體底架各連接焊縫， 焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率明顯提高。南方匯通股份有限公司在ZD240型鑄錠車制造中，全面使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊縫長度達(dá)98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊縫長度達(dá)90%以上。

埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用。

由于埋弧焊焊接電流大， 相應(yīng)電流密度大（是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍），同時(shí)有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時(shí)熔深大， 可減小坡口與填充金屬量；焊接速度是焊條電弧焊的5-6倍，焊接時(shí)焊接參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，又有焊劑的保護(hù)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無弧光照射、勞動(dòng)條件較好。在機(jī)車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種大型構(gòu)件主要焊縫的焊接及工件的堆焊。如南方匯通股份有限公司應(yīng)用埋弧焊技術(shù)， 焊接新造C64T、C64K等鐵路提速貨車的中梁，堆焊鐵路貨車磨耗的輪緣等部件。

電阻焊技術(shù)的應(yīng)用。

電阻焊技術(shù)主要在客車工廠使用， 原來主要用于薄板及小配件的連接，隨著城際快速列車的發(fā)展， 在要求車體自重特別輕的城際快速列車上得到較好的應(yīng)用。長春客車廠在為重慶市生產(chǎn)的城際快速列車上，使用從英國引進(jìn)的350KV，10萬A的電阻焊設(shè)備，進(jìn)行鋁合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城際快速列車上， 使用從英國、韓國引進(jìn)的側(cè)架、底架、車頂?shù)?2套專用大型龍門點(diǎn)焊機(jī)械手,進(jìn)行不銹鋼車體各部件的焊接。

焊接機(jī)械手、焊接工作站的應(yīng)用。

鐵路實(shí)施“客運(yùn)提速，貨運(yùn)重載”，要求鐵路機(jī)、客、貨車具有更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 有更輕的質(zhì)量， 毫無疑問地給鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)的新發(fā)展帶來了機(jī)遇。從1992年株洲電力機(jī)車廠引進(jìn)焊接機(jī)器人工作站后， 長春、四方、浦鎮(zhèn)等客車廠，齊齊哈爾、武昌、二七等貨車車輛廠也先后從德國、奧地利、日本、法國、美國等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了焊接機(jī)器人工作站、焊接機(jī)械手等先進(jìn)設(shè)備， 并在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，與國內(nèi)有關(guān)部門合作， 自行開發(fā)了機(jī)器人焊接程序及適應(yīng)我國鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)需要的機(jī)械手、工作站等設(shè)備， 逐步縮小了與發(fā)達(dá)國家的差距。

6. 新型結(jié)構(gòu)材料在鐵路機(jī)車車輛上應(yīng)用。

隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施， 原有的碳素結(jié)構(gòu)鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路機(jī)車車輛工業(yè)的使用要求。目前國內(nèi)已開始生產(chǎn)微合金控軋鋼， 其鋼種具有良好的焊接性能； 正在研制的超細(xì)晶粒鋼， 其強(qiáng)度和使用壽命將比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鋼提高一倍， 其鋼種特點(diǎn)是超細(xì)晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價(jià)比更加合理。同時(shí)， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應(yīng)用也將成為主流。這些高性能鋼種的應(yīng)用， 必將進(jìn)一步推動(dòng)鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)的發(fā)展。

四.鐵路機(jī)車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景。

鐵路機(jī)車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景焊接生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家焊接機(jī)械化和自動(dòng)化的程度都已達(dá)到60%以上，西歐和美國已達(dá)到70%以上，而日本已經(jīng)達(dá)到80%以上。我國各工業(yè)部門焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度還相對較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動(dòng)化程度較低的機(jī)械焊機(jī)。我國大型骨干企業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化程度已達(dá)到60%-65%。如汽車制造業(yè)，已經(jīng)普遍采用了弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人和機(jī)器人自動(dòng)焊接生產(chǎn)線； 我國船舶制造企業(yè)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化程度已達(dá)61%左右。伴隨鐵路“客運(yùn)提速， 貨運(yùn)重載”， “九五”以來，鐵路部門焊接技術(shù)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度雖然有了較大的提高， 但與我國汽車制造企業(yè)、船舶制造企業(yè)、軍工企業(yè)等工業(yè)系統(tǒng)相比，還存在較大的差距。

五．結(jié)束語

隨著提高質(zhì)量和效率的焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平的不斷提高，焊接機(jī)械手、機(jī)器人工作站等的推廣應(yīng)用， 焊接工藝及焊接裝備的現(xiàn)代化， 必將推進(jìn)我國鐵路機(jī)車車輛制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，也必將提升我國鐵路機(jī)車車輛工廠與國際鐵路供應(yīng)商競爭的實(shí)力。對于新的應(yīng)用鋼種和工藝方法， 必須要有相匹配的焊接材料，從發(fā)展趨勢看， 藥芯焊絲、燒結(jié)焊劑、低飛濺氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲、高強(qiáng)鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等高技術(shù)含量產(chǎn)品是鐵路機(jī)車車輛用焊接材料的主要方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王振民 換熱器管板的全位置自動(dòng)化焊接工藝 [期刊論文] 《華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)》2010年5期

篇（3）

中圖分類號：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

焊接自動(dòng)化技術(shù)是提高壓力容器產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全的前提，焊接自動(dòng)化程度已成為衡量壓力容器的工程施工質(zhì)量重要標(biāo)志之一，并且關(guān)系到整個(gè)工程的順利進(jìn)行。

二、壓力容器焊接的概述

壓力容器歸于承壓類的特種設(shè)備，如果在施工階段中，專業(yè)技術(shù)和質(zhì)量操控不過關(guān)，則會(huì)構(gòu)成極大的安全隱患。在壓力容器的焊接階段中，焊接接頭的質(zhì)量對全部容器的質(zhì)量都會(huì)有重要的影響。從某種含義上講，一個(gè)壓力容器的質(zhì)量怎么，取決于很多方面，例如焊接材料的挑選，焊接技能、焊接設(shè)備的好壞以及焊接檢驗(yàn)是不是合格等。壓力容器的焊接技能，則是一個(gè)關(guān)鍵的階段，需求有不斷的完善和突破。影響壓力容器焊接質(zhì)量的緣由有很多，在進(jìn)行焊接之前，應(yīng)當(dāng)檢查一下焊接技術(shù)、工藝是不是合格，因?yàn)楹附蛹夹g(shù)、工藝的內(nèi)容即是對焊接質(zhì)量是否合格的可行性保障。一般說來壓力容器的焊接技術(shù)、工藝所履行的鑒定標(biāo)準(zhǔn)為NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》。

三、壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1、接管與筒體的自動(dòng)焊接技術(shù)及工藝

以往傳統(tǒng)的馬鞍形狀埋弧焊接設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌道現(xiàn)已無法完全的達(dá)到現(xiàn)階段焊接設(shè)備的實(shí)踐需要，而且也不合適應(yīng)用到厚度較大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在這種情況下，就可以運(yùn)用近幾年開發(fā)的接管馬鞍形埋弧焊接設(shè)備，該設(shè)備本身有著高度的自動(dòng)化，所運(yùn)用的操控方法極為快捷、敏捷，有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力。自動(dòng)化馬鞍形埋弧焊接設(shè)備其本身自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)原理主要是使用接管所具有的內(nèi)徑來表示，選用四連桿夾緊的方法，來到達(dá)自動(dòng)定心的意圖；該設(shè)備的焊槍在運(yùn)轉(zhuǎn)軌道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(shù)，經(jīng)過焊接參數(shù)，可以使得焊接的數(shù)學(xué)模型在這一時(shí)期徹底自動(dòng)化的生成；使用人機(jī)交互的界面，可以直接對焊接的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行操控，達(dá)到多道接連進(jìn)行焊接的意圖。而且其焊接的焊道可以在這一過程中自動(dòng)排列；具有斷點(diǎn)回憶，自動(dòng)復(fù)位功能，這一點(diǎn)對馬鞍形空間曲線焊縫的焊接非常重要；超薄大功率焊槍合適大厚度、窄空隙坡口，關(guān)于窄空隙坡口，選用一層兩道的方法進(jìn)行自動(dòng)埋弧焊。

2、現(xiàn)階段壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)

（一）、焊接方案

對不一樣原料和不一樣厚度的壓力容器進(jìn)行焊接需求用到不一樣的焊接方案，常用的方案主要有氣體保護(hù)焊、埋弧焊、堆焊和窄間隙焊。氣體保護(hù)焊電弧在維護(hù)氣流的壓縮下熱量會(huì)集，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后變形小，操作方便，有利于焊接階段的機(jī)械化和自動(dòng)化；埋弧焊有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接施工率高、無弧光及煙塵很少等長處，使其變成壓力容器、管段制作、箱型梁柱等重要鋼構(gòu)造制作中的主要焊接方案；堆焊技能很大程度上的發(fā)揮了對焊層的作用，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技能；窄間隙焊接技能已變成現(xiàn)代工業(yè)施工中厚板構(gòu)造焊接的首選技能，其巨大的技能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

（二）、焊接自動(dòng)化智能操控技術(shù)

焊接智能化操控在世界范圍內(nèi)不斷完善，變成了現(xiàn)代焊接自動(dòng)化的主要象征之一。已出現(xiàn)的一些現(xiàn)代高精度的自動(dòng)操控體系，如最優(yōu)操控體系、自適應(yīng)操控體系等，在工業(yè)施工中得到了相應(yīng)程度的運(yùn)用。其間焊縫盯梢是焊接自動(dòng)化操控體系的一個(gè)重要組成部分，對完成壓力容器施工階段的焊接自動(dòng)化含義深遠(yuǎn)。

四、焊接自動(dòng)化技術(shù)在壓力容器制造中的發(fā)展

1、硬件方面

（一）、自動(dòng)焊接設(shè)備

在近10年中，國內(nèi)所研制的多頭埋弧自動(dòng)焊和多頭MAG自動(dòng)專用焊機(jī)已在壓力容器的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別值得一提的是國產(chǎn)形式水冷壁專用自動(dòng)化焊機(jī)，大大減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了焊接質(zhì)量?，F(xiàn)代焊接機(jī)器人尤其是弧焊機(jī)器人作為典型的程序控制柔性焊接系統(tǒng)，具有效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等長處，在壓力容器焊接范疇得到高度重視。柔性焊接機(jī)器人由于其報(bào)價(jià)不斷降低將在中國推廣應(yīng)用，變成焊接設(shè)備的微機(jī)自動(dòng)化控制技能的一個(gè)發(fā)展方向。除此之外，一些工藝設(shè)備的改進(jìn)，如液壓封頭筒體對裝設(shè)備、萬向焊接轉(zhuǎn)臺、小直徑筒體縱縫環(huán)縫自動(dòng)焊裝置等，在很大程度上也提高了壓力容器焊接自動(dòng)化程度。

（二）、自動(dòng)化焊接技術(shù)方案

埋弧自動(dòng)焊是當(dāng)前壓力容器焊接的主要方法，運(yùn)用于封頭拼板焊縫、筒節(jié)縱環(huán)焊縫等，使焊接階段的自動(dòng)化和機(jī)械化變成實(shí)際。但當(dāng)前國內(nèi)埋弧自動(dòng)焊的操控體系大多仍選用簡略的模擬電路，整體功能有待進(jìn)一步完善。堆焊技術(shù)主要用于厚壁壓力容器的焊接，其帶極埋弧堆焊因?yàn)槟覆娜凵顪\且較均勻，對工件表面質(zhì)量要求低，變成國內(nèi)外壓力容器內(nèi)壁堆焊的主要方案。近來研發(fā)出的高速帶極堆焊法，與帶極埋弧堆焊相比，堆焊層邊界晶粒細(xì)小，雜質(zhì)含量低，是一種經(jīng)濟(jì)性較好的堆焊方案。窄間隙焊接可以對厚壁壓力容器可進(jìn)行全方位焊接，易于完成焊接階段的自動(dòng)化。當(dāng)前，該技術(shù)完成了焊前預(yù)置參數(shù)、自動(dòng)穩(wěn)定焊接電壓、電流和速度，而且具有高度和橫向自動(dòng)盯梢體系，完成焊縫的自動(dòng)化焊接。

2、軟件方面

（一）、焊接的智能化操控

這些年焊接智能化操控技術(shù)在壓力容器工作中得到了很大的完善。焊縫盯梢是焊接智能化操控體系的一個(gè)重要組成部分，對完成壓力容器施工階段的焊接自動(dòng)化含義深遠(yuǎn)。當(dāng)前運(yùn)用的焊縫盯梢體系主要包含觸摸式和非觸摸式兩種類型。觸摸靠形式盯梢體系經(jīng)過橫向盯梢、縱向盯梢和微調(diào)體系堅(jiān)持導(dǎo)電嘴和焊縫之間間隔不變，完成環(huán)縫焊接自動(dòng)化，但有時(shí)會(huì)因坡口及焊縫的加工裝配不均勻而影響傳感器的丈量精度。非觸摸式盯梢體系與其它學(xué)科聯(lián)系嚴(yán)密，當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了不一樣程度的研討。非觸摸式超聲波盯梢傳感用到埋弧焊機(jī)上進(jìn)行對焊縫坡口檢查的焊縫盯梢，能達(dá)到壓力容器制作的需求，在低成本焊接自動(dòng)化具有較好的運(yùn)用空間?；贑CD視覺焊縫盯梢體系能夠用于埋弧焊、等離子弧焊等多種焊接方案和設(shè)備中，但鑒于焊接階段的運(yùn)用環(huán)境惡劣，傳感器要得到弧光、高溫、煙塵等的攪擾，使傳感器的精度、抗攪擾功能和靈敏度得到不一樣程度影響。盡管迄今為止已研討出多種自動(dòng)盯梢方案，但大多數(shù)還處于試驗(yàn)期間。由于計(jì)算機(jī)信息技能的完善和新式傳感方法的研討，焊縫盯梢技能將會(huì)在壓力容器職業(yè)得到廣泛運(yùn)用，進(jìn)一步完善壓力容器焊接階段的自動(dòng)化和智能化程度。

（二）、人工智能技能及專家體系

人工智能技能在焊接階段中具有代表性的是模糊操控體系、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系和焊接專家體系。I11-SooKim等將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)GMA焊接方案來猜測焊接區(qū)寬度，拓寬了GMA焊接的運(yùn)用范疇。當(dāng)前，美國、日本等國家相繼在技能擬定、缺點(diǎn)剖析、資料挑選和設(shè)備挑選等方面完善了一系列研討開發(fā)。美國AdaptiveTechnologies公司開發(fā)的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和質(zhì)量檢查等功能，體系能依據(jù)來自傳感器的光、溫度、電弧等信息，自動(dòng)調(diào)整焊接途徑、線能量、送絲速度和搖擺參數(shù)等，并可優(yōu)化多道焊參數(shù)。日本NKK公司開發(fā)的“焊接參數(shù)操控專家體系”可給出最優(yōu)焊接參數(shù)，以確保恒定的熔深及焊接高度。中國在這范疇也相繼開發(fā)了不一樣類型的運(yùn)用軟件，其間清華大學(xué)開發(fā)的“通用型弧焊技能專家體系QHWES”因其較強(qiáng)的適應(yīng)性和再開發(fā)才能而獨(dú)具特色。

五、結(jié)束語

從實(shí)踐出發(fā)對當(dāng)前焊接自動(dòng)化技術(shù)中所遇到的問題以及措施等相關(guān)知識，進(jìn)行了粗略的分析和研究。綜上分析，焊接自動(dòng)化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用是運(yùn)用科學(xué)的方法，促進(jìn)技術(shù)工作的完善。

參考文獻(xiàn)

[1]韓淑梅，姜玉秀.淺析當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展[J].知識經(jīng)濟(jì)，2011

篇（4）

中圖分類號：TG44文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1.前言

我單位壓力容器筒體焊接一般采用埋弧自動(dòng)焊的焊接方法。以往我單位壓力埋弧自動(dòng)焊焊接工藝都是采用先焊接焊縫內(nèi)側(cè)，后焊接焊縫外側(cè)。為防止焊接時(shí)擊穿焊縫，焊接內(nèi)側(cè)打底焊縫時(shí)外側(cè)還需墊焊劑，內(nèi)側(cè)焊接完畢后，背面還必須進(jìn)行碳弧氣刨清根，并進(jìn)行徹底打磨后，才能進(jìn)行外側(cè)的焊接。埋弧自動(dòng)焊背面清根的焊接工藝，存在生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)焊接材料，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。現(xiàn)我車間埋弧自動(dòng)焊背面不清根工藝已經(jīng)成熟應(yīng)用于壓力容器筒體焊接，此焊接工藝方法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了埋弧自動(dòng)焊的真正自動(dòng)焊。本文將主要介紹運(yùn)用于實(shí)際壓力容器生產(chǎn)的埋弧自動(dòng)焊背面不清根工藝。

2.埋弧自動(dòng)焊背面不清根技術(shù)

埋弧自動(dòng)焊背面不清根技術(shù)，可以不用外側(cè)墊焊劑，節(jié)省了焊接材料，降低了焊接成本，關(guān)鍵是省略了碳弧氣刨清根和砂輪打磨焊道的工序，大大縮短了焊接周期，提高了焊接效率。我單位經(jīng)過焊接工藝評定試驗(yàn)，除能夠保證能夠焊透，經(jīng)過無損檢測（RT或UT）合格外，關(guān)鍵是力學(xué)性能試驗(yàn)及沖擊試驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，與使用碳弧氣刨清根焊接沒有明顯的變化。埋弧自動(dòng)焊背面不清根技術(shù)在壓力容器焊接實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)有三個(gè)，一是保證焊縫能夠焊透，二是保證打底焊縫在埋弧自動(dòng)焊過程中不將焊縫擊穿，能夠保證焊接的連續(xù)進(jìn)行，三是在不清根的條件下，保證焊縫余高不超標(biāo)。

3.焊接工藝難點(diǎn)

在此項(xiàng)技術(shù)實(shí)際壓力容器焊接的應(yīng)用過程中，總結(jié)出出現(xiàn)最多的缺陷為根部未焊透，并且只要出現(xiàn)就會(huì)使連續(xù)未焊透，出現(xiàn)的部位大多在內(nèi)側(cè)打底焊縫的根部。解決未焊透的常用辦法就是增大焊接電流，減小坡口鈍邊，這樣又容易造成自動(dòng)焊接時(shí)擊穿焊縫。如何確保實(shí)際焊接過程中即不擊穿焊縫，又能保證焊透，成為埋弧自動(dòng)焊不清根焊接工藝的重要的難點(diǎn)。

4.焊接過程控制

4.1坡口加工

埋弧自動(dòng)焊不清根焊接選擇合適的坡口至關(guān)重要。坡口越大，越容易焊接，但同時(shí)也增加填充金屬的量和焊接工作量；坡口越小，越容易造成脫渣困難和焊縫中出現(xiàn)夾渣等缺陷。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，得出板厚為8-12mm，可以采用不開坡口的背面不清根焊；對于14-24mm之間的可以采取常規(guī)的V型坡口；對于24mm以上的厚板可以采用雙V或雙U型坡口形式。但是為了確保焊接時(shí)不擊穿焊縫，坡口還要留4-6mm厚的鈍邊，并且組對時(shí)不留間隙。 常用坡口形式見表4-1。

表4-1

坡口加工時(shí)的注意事項(xiàng)：

a)加工坡口鈍邊時(shí)，鈍邊大小一定要均勻，控制在工藝要求的范圍內(nèi)，否則影響打底焊接，使焊接參數(shù)不宜掌控；

b)坡口鈍邊要保證垂直，否則影響坡口組對間隙，使焊接過程容易出現(xiàn)擊穿；

c)開X型坡口時(shí)，盡量使內(nèi)側(cè)坡口厚度大于外側(cè)坡口，減少外側(cè)坡口焊接的工作量。

4.2坡口組對

對于埋弧自動(dòng)焊不清根工藝而言，影響其焊接質(zhì)量的主要為坡口組對的間隙和錯(cuò)變量，若坡口組對不符合工藝要求，相當(dāng)于直接改變了坡口的形式。

坡口組對間隙直接影響打底焊縫是否擊穿，在實(shí)際焊接中發(fā)現(xiàn)，只要組對后透光就不能直接進(jìn)行埋弧焊打底層的焊接。大于1mm的對接間隙就很容易擊穿，因此組對間隙要嚴(yán)格把關(guān)。

組對的錯(cuò)變量將直接影響焊絲是否與焊縫在同一直線（如圖4-1），從而關(guān)系到焊接時(shí)能否焊透，所以不清根工藝的焊接要求錯(cuò)變量在1mm之內(nèi)。

圖4-1

注意事項(xiàng)：若組對間隙≥1mm或組對后透光，不能直接進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊的打底，補(bǔ)救辦法是進(jìn)行重新組對或者使用焊條電弧焊進(jìn)行打底填充。對于錯(cuò)變量的控制，實(shí)際操作證明，經(jīng)過嚴(yán)格的卷圓、組對過程的控制，30mm以下的鋼板的錯(cuò)變量是能夠控制在1mm以下的。而30mm以上的鋼板其剛性過大，強(qiáng)行組對將造成應(yīng)力增大，而且板材越厚，錯(cuò)變量就更難控制，導(dǎo)致焊接返修的工作量也越大，因此焊接過程中也可以使用碳弧氣刨對組裝好的坡口進(jìn)行修正。

4.3定位焊

定位焊縫一般選擇在后焊的一側(cè)，我單位無論是縱縫還是環(huán)縫，定位焊都在外側(cè)，而且定位焊接比較方便，較易保證定位焊縫的焊接質(zhì)量。在埋弧自動(dòng)焊不清根焊的焊接工藝中，只要定位焊是合格的焊縫，在焊接時(shí)就可以不清除。

4.4焊接

埋弧自動(dòng)焊不清根焊接時(shí)，焊絲必須對準(zhǔn)焊縫中央，所以焊接時(shí)必須使用紅外線焊縫跟蹤儀。我單位常用的焊絲直徑為4.0mm，以常用的H10MnSi配SJ101焊劑為例，其焊接工藝參數(shù)如表4-2。同樣，厚板在增加需要多層多道焊的，與使用清根焊沒有區(qū)別。

表4-2焊接工藝參數(shù)

5.埋弧自動(dòng)焊不清根焊技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

篇（5）

我是一個(gè)特別熱愛本職工作的電焊工。在我進(jìn)廠的這幾年來我始終堅(jiān)守著一個(gè)信念：那就是對工作腳踏實(shí)地、真抓實(shí)干;對自己的工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，確保質(zhì)量零差錯(cuò);對自己嚴(yán)格要求，對徒弟真實(shí)傳授，富有愛心;對社會(huì)要真誠奉獻(xiàn)不計(jì)名利。正是擁有這個(gè)信念，我從未放棄對工作的熱愛，盡職盡責(zé)，勇于創(chuàng)新。

在我剛從一名學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橐幻姾腹r(shí)，我就虛心學(xué)習(xí)努力提高技術(shù)水平。在同年入廠的青工中以優(yōu)異的成績脫穎而出，考取了各種焊接資質(zhì)并達(dá)到一線員工焊接水平，并且提前轉(zhuǎn)正參加工作。

在我剛從事焊接專業(yè)，對焊接工作還是半知半解時(shí)，我認(rèn)識了李萬君師傅，是他教會(huì)我如何正確使用焊接方式、方法，如何調(diào)節(jié)心態(tài)和焊接位置的質(zhì)量要求。我十分榮幸地參加了焊接車間的焊工高級班，在高級班學(xué)習(xí)過程中從理論到實(shí)際，一方面要學(xué)習(xí)理論知識，在理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)際操作。另一方面又不能因?yàn)閷W(xué)習(xí)而耽誤生產(chǎn)任務(wù)，高級班的部分時(shí)間都是要從休息時(shí)間來學(xué)習(xí)技能。培訓(xùn)時(shí)間都是利用中午或休息日進(jìn)行，正是我們高級班這種不怕苦不怕累的精神，培養(yǎng)了我們這一批車間的技術(shù)骨干。在工作中李xx既是我的師傅又是我的導(dǎo)師，在我工作中遇到難題，無法解決時(shí)我就會(huì)請教李師傅，堅(jiān)決做到四勤“勤問，勤看，勤學(xué)，勤動(dòng)腦”。使我不斷地提高自身的能力和水平。

熟練操作規(guī)程我從工藝要求入手，在工作時(shí)間之外我利用中午休息時(shí)間學(xué)習(xí)工藝文件，拿著工藝文件對照我所焊接的焊接位置，堅(jiān)決做到熟知熟記。并在車間組織的工藝文件考試得到滿分，在“一口清”活動(dòng)中得到優(yōu)異成績。

我深刻的知道作為一名電焊工不但要會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)工作，而且還要深刻理解公司領(lǐng)導(dǎo)講話的中心意義，在董事長提出“一點(diǎn)也不能差，差一點(diǎn)也不行”的質(zhì)量要求后，我就研究在我從事的焊接過程中有那些不足，并立項(xiàng)攻關(guān)。尤其是在2010年的250公里﹨小時(shí)第三單生產(chǎn)過程中我細(xì)心專研工藝文件，解決了在一單和二單生產(chǎn)過程中存在的焊接缺陷。我利用焊接方法解決了在一單和二單一步焊接各別打壓漏氣的問題，并將我的經(jīng)驗(yàn)傳授給我身邊的同志，保證質(zhì)量合格率達(dá)到100﹪。并且利用焊接手法解決在一單和二單一步焊接內(nèi)筋板咬邊的問題，保證質(zhì)量合格率達(dá)到100﹪，同時(shí)在生產(chǎn)過程中交檢合格率達(dá)到100﹪。并且受到現(xiàn)場監(jiān)督師、質(zhì)量檢查員和公司領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。

目前，公司開展“提質(zhì)提能 再攀高峰”的關(guān)鍵時(shí)刻，面對年產(chǎn)7000個(gè)轉(zhuǎn)向架的嚴(yán)峻考驗(yàn)，我身為長客的一份子，投身于長客的發(fā)展，我將盡職盡責(zé)努力為長客的長遠(yuǎn)發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

優(yōu)秀焊工工匠的主要事跡【2】

春天如期而至，高彥望著正在吐綠的枝頭，33年的工作經(jīng)歷又一次清晰的呈現(xiàn)出來。從一個(gè)對電焊一無所知的少年，一步步成長為焊工技師和集團(tuán)公司的技術(shù)能手，他的每一步足跡都留下了辛勤耕耘的汗水?；厥淄?，高彥心緒平靜。

鍥而不舍，苦練焊工本領(lǐng)

1970年6月份，16歲的高彥參加工作，分配到大慶煉油廠一營，從此，與電焊結(jié)下了一段深深的情緣。1973年，他所在的單位承接了動(dòng)力站3臺鍋爐的安裝任務(wù)，其中的水冷壁管焊接都是成排、間距極小的固定口，必須達(dá)到單面焊、雙面成型質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且焊口還要進(jìn)行拍片檢測和100%的通球檢驗(yàn)。當(dāng)時(shí)工人的文化素質(zhì)普遍不高，技術(shù)要求遠(yuǎn)不及現(xiàn)在嚴(yán)格，大部分焊口也不拍片檢驗(yàn)，人們僅以焊口是否滲漏、成型是否美觀來衡量焊工水平的高低，因此，這樣的焊接要求，無疑是向每一名焊工提出了挑戰(zhàn)。為了能夠盡快提高焊接水平通過考試，圓滿地完成焊接任務(wù)，高彥和幾名青工利用一臺閑置的坡口機(jī)，上午加工管件坡口，下午將管件抬到工地，在生產(chǎn)任務(wù)緊張，又缺少電焊機(jī)情況下，他們就見縫插針，在師傅們休息時(shí)間進(jìn)行練兵。練到一定程度后，他就用氣焊割開焊道，不斷對鈍邊的厚薄、間隙的大小進(jìn)行調(diào)整，終于摸索出了最佳焊接參數(shù)，順利地通過了考試，使他有機(jī)會(huì)第一次接觸到了射線口。實(shí)際操作中，他的焊口全部通過通球檢驗(yàn)，射線抽查檢測，一次合格率達(dá)到了100%。這次施工，使高彥真正認(rèn)識到了焊接在工業(yè)化生產(chǎn)中的重大作用和它的獨(dú)特性，也令他對電焊產(chǎn)生了濃厚的興趣。

1975年，高彥參加了化肥廠尿素裝置的建設(shè)。這套裝置的設(shè)備為荷蘭進(jìn)口，所有焊工必須通過英國焊接專家的考試，才能上崗操作。由于是第一次與外國專家合作，工程指揮部非常重視，組織了大規(guī)模的練兵活動(dòng)。經(jīng)過了一段時(shí)間的練習(xí)，雖然所有焊口的內(nèi)外成型都十分美觀，但是經(jīng)超聲波檢測，焊逢局部經(jīng)常出現(xiàn)氣孔。領(lǐng)導(dǎo)們看到這種情況經(jīng)常搖頭，眼神中逐漸留露出無奈和不信任。這種眼神深深地刺痛了高彥，他想：不管你是中國人，還是外國人，只要你是用手工焊的，你能焊好，我就不信我焊不好。

這時(shí)，承擔(dān)化肥廠合成氨裝置建設(shè)的四化建焊工已經(jīng)來到現(xiàn)場，正在接受外國專家的考試。得知這一消息后，高彥馬上帶上一塊護(hù)目鏡，趕到了考試現(xiàn)場。經(jīng)過過細(xì)心的觀察，發(fā)現(xiàn)人家的焊法與自己的有著較大的不同，回來后就模仿練習(xí)，收到了非常好的效果。從那以后，高彥經(jīng)常往返臥龍兩地，學(xué)習(xí)高手的焊接方法。刻苦扎實(shí)的練兵，使他掌握了許多焊接要領(lǐng)，技術(shù)上有了長足的進(jìn)步。作為首批迎考焊工，他順利地通過了外國焊接專家的考試。初嘗成功，高彥深深地體會(huì)到：要想成為一名優(yōu)秀的電焊工，就要打破常規(guī)，要不斷地學(xué)習(xí)、消化和吸收先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，敢于在失敗中總結(jié)教訓(xùn)，要有鍥而不舍的精神，才能不斷的提高技術(shù)水平?，F(xiàn)場施工中，由于他在工作上嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，經(jīng)外國專家抽檢的238道焊口，探傷一次合格率達(dá)到100%，并被破例允許，成為工地上未經(jīng)試件考試，就可參加不銹鋼管線焊接的第一人。在這里，高彥認(rèn)識了英國的焊接專家賴德。這位技藝高超，對工作高度負(fù)責(zé)的英國人，對他影響非常大。當(dāng)時(shí)，許多人都知道賴德有一個(gè)隨身攜帶小筆記本，上面記錄了每個(gè)焊工的名字。他在高彥名字的后面，鄭重地畫上了五個(gè)“五角星”。他解釋說，五星相當(dāng)于五星上將，在美國只有最好的焊工才能獲此殊榮。

榮譽(yù)只代表一個(gè)人過去的成績，焊接專家的評價(jià)沒有成為高彥炫耀的資本，而是轉(zhuǎn)化成了不斷努力、繼續(xù)登攀動(dòng)力。從那以后，他每焊一道焊口都要比別人多付出2—3倍的汗水，所有經(jīng)過抽檢的焊口，合格率全部達(dá)到了100%。同時(shí)，高彥還在工余時(shí)間，自學(xué)了《焊工工藝學(xué)》、《鋼制壓力容器焊接工藝》、《日本焊工培訓(xùn)教材》等理論書籍，先后四次考取了大慶市壓力容器、壓力管道焊工指導(dǎo)教師證書。

滿腔熱情，帶出過硬群體

1990年末，高彥調(diào)入了鉚焊車間，主要的工作任務(wù)是負(fù)責(zé)焊工培訓(xùn)，提高車間整體的焊接水平，并配合廠里爭取國家三類壓力容器制造許可證。當(dāng)時(shí)的鉚焊車間，27名焊工中僅有17人持有壓力容器焊接操作證，操作項(xiàng)目75項(xiàng)，一些特殊材質(zhì)和先進(jìn)的焊接技方法操作證上也是空白，尤其是氬弧焊封底和不銹鋼焊接也只有幾個(gè)人可以操作，但也不夠熟練;多數(shù)焊工對自己的焊口質(zhì)量沒有把握，返修率較高。面對現(xiàn)狀，高彥想：作為一名焊工指導(dǎo)教師，是企業(yè)培養(yǎng)了我，我所掌握的技術(shù)，不僅屬于我個(gè)人，更屬于企業(yè)，我要回報(bào)企業(yè)的就是釋放全部的能量，帶出一批更加出色的焊工，讓更多的人成為技術(shù)上的尖子、行業(yè)上的狀元。

他在生產(chǎn)相對空閑的時(shí)間舉辦了焊工技術(shù)學(xué)習(xí)班，毫不保留地把自己掌握的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)傳授給了每個(gè)人。兩個(gè)多月的練兵過后，所有焊工的試件經(jīng)過射線檢測，95%達(dá)到了2級口以上;全年拍片1萬余張，合格率由1990年以前不足90%，提高到了96.5%;半年當(dāng)中，有三批焊工取得了96項(xiàng)操作項(xiàng)目，車間可操作項(xiàng)目增加到了171項(xiàng);持證焊工增加到了24人。

1992年，原機(jī)修廠成功地獲得三類壓力容器制造許可證，高彥受到了領(lǐng)導(dǎo)的嘉獎(jiǎng)。1991年—2002年的12年中，鉚焊車間合計(jì)拍片133740張，合格率達(dá)到97%，節(jié)省拍片費(fèi)用近百萬元。數(shù)百名焊工經(jīng)過鍛煉，逐步成長為企業(yè)發(fā)展中的骨干力量。有12人、14次獲得總廠技術(shù)運(yùn)動(dòng)會(huì)電焊的前三名;他的徒弟中，1人獲得大慶技術(shù)比賽電焊第一名、省第四屆技術(shù)運(yùn)動(dòng)會(huì)電焊第五名，并榮獲省機(jī)械行業(yè)技術(shù)能手稱號，晉升為焊工技師;1人被集團(tuán)公司送到西安交大焊接系學(xué)習(xí)深造。

成功來自于辛勤汗水的澆灌。鉚焊車間的焊接水平實(shí)現(xiàn)了一個(gè)嶄新的跨越，在高彥的組織下，他們不僅成功地完成了乙烯裂解爐16臺第一急冷鍋爐制造、化肥廠121C換熱器修復(fù)等多項(xiàng)重要的焊接任務(wù)，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，更為企業(yè)贏得了信譽(yù)，樹立了良好的整體形象。

1994年，原機(jī)修廠獲得了吉林熱電廠兩臺熱網(wǎng)加熱器的修復(fù)信息。經(jīng)過激烈的競爭，鉚焊車間承接到一臺的修復(fù)任務(wù)，另一臺被業(yè)主委給了撫順的一家企業(yè)。這次修復(fù)的難度主要是異種鋼焊接，所有管口都需用全自動(dòng)鎢極氬弧焊完成。但他們只有一臺自動(dòng)焊接和兩臺手工焊機(jī)，難以如期完成任務(wù)。高彥認(rèn)真研究全自動(dòng)焊機(jī)的工作原理，把自動(dòng)焊機(jī)上的參數(shù)全部設(shè)置到手工焊機(jī)上，利用手工氬弧焊機(jī)模仿自動(dòng)焊一脈一送絲工作過程，反復(fù)試驗(yàn)，效果極佳，焊接質(zhì)量不僅全部合格，而且焊道成型和與自動(dòng)焊接同樣美觀。這樣3臺焊機(jī)同時(shí)施焊，大大提高了焊接速度。看到這樣的質(zhì)量，業(yè)主立即將已經(jīng)委出的另一臺換熱器運(yùn)了回來，交給他們來修復(fù)。當(dāng)全部焊接告捷后，吉林熱電廠為他們擺宴慶功，該廠的總工程師直率地說，以前都是施工單位請我們喝酒，今天是我們請施工單位，這在我們廠還是第一次，大慶人的質(zhì)量我們無可挑剔。

永不滿足，創(chuàng)新焊接技術(shù)

作為一名焊工技師，創(chuàng)新和推廣新的焊接方法，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減輕手工焊有毒煙塵對焊工的傷害，成了高彥長期為之奮斗目標(biāo)。

1996年，車間承接了17臺不銹鋼料倉的制造任務(wù)，這批料倉直徑為2—4.5米，壁厚6-8毫米，手工施焊焊需要三遍，焊工要在有限的作業(yè)空間內(nèi)進(jìn)行長時(shí)間清根打磨。高彥經(jīng)過認(rèn)真細(xì)心的試驗(yàn)，摸索出了一套最佳焊接參數(shù)，不但可以用熔化極焊接，而且對現(xiàn)有的埋弧焊設(shè)備稍加改造，完全采用全自動(dòng)熔化極氣體保護(hù)焊接，在背面加一襯墊，只需焊接一遍，就能做到單面焊接雙面成型的效果，而且成型美觀。焊口經(jīng)過檢測，各種機(jī)械性能全部合格，100

%達(dá)到了二級口以上。同時(shí)更主要是焊工可以不進(jìn)入容器內(nèi)焊接，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和對人體的傷害，提高焊接效率8倍多。這種方法的成功應(yīng)用，不但填補(bǔ)了機(jī)修廠的焊接史一項(xiàng)空白，而且在國內(nèi)也是首次應(yīng)用。之后他又將其撰寫成論文，發(fā)表在《焊接》雜志上。

篇（6）

Abstract: introduce the Westinghouse AP1000 nuclear power plants in China with the advanced technology of the modular design and construction idea, nuclear power station is modular build will design phase of each "module" determined by nuclear power site outside workshop prefabrication and assembly at the scene with a complete set of corresponding function into the entity, and module of the precast and assembly quality is to build nuclear power quality control of key stage, will be related to nuclear power plant operation after completion of nuclear security. In this paper, according to the Westinghouse AP1000 nuclear power plant construction practice of modular build quality control of key and difficulty of the analysis and puts forward some measures.

Keywords: modular build; The Westinghouse AP1000 module; Quality control

中圖分類號：O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

我國引進(jìn)的AP1000核電站技術(shù)已在三門和海陽兩個(gè)項(xiàng)目中開工建設(shè)，AP1000采用了三維設(shè)計(jì)技術(shù)工具，模塊化的設(shè)計(jì)和建造理念，這在我國核電設(shè)計(jì)和建造中首次大規(guī)模應(yīng)用模塊化。模塊化建造是將設(shè)計(jì)意圖轉(zhuǎn)化為具體的功能實(shí)體的重要活動(dòng)。雖然采用模塊化減少了在現(xiàn)場的施工量，可以縮短核電建設(shè)工期，但在大規(guī)模采用模塊化時(shí)，也改變了施工的難度，對質(zhì)量控制流程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制提出了新要求。如何保證模塊預(yù)制、現(xiàn)場組裝和吊裝質(zhì)量是參建各方均高度重視的重點(diǎn)。本文就AP1000模塊化建造中的質(zhì)量控制結(jié)合在建項(xiàng)目進(jìn)行分析和探討。

1．模塊化建造理念

“模塊”，在這指將某些材料或部件預(yù)制組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有分隔空間或特定功能的核電組合件。

模塊化建造，就是通過工廠化預(yù)制好便于運(yùn)輸?shù)淖鳛橐粋€(gè)整體單元的模塊或子模塊，然后在現(xiàn)場通過對模塊的吊裝或子模塊的組裝和吊裝就位就可以為安裝和土建作業(yè)同時(shí)提供作業(yè)空間的工程建造方式。

2．AP1000模塊

2.1 AP1000模塊的分類

根據(jù)在建AP1000核電站模塊的劃分為兩類：結(jié)構(gòu)模塊和設(shè)備模塊。每臺機(jī)組按現(xiàn)場吊裝最終模塊計(jì)結(jié)構(gòu)模塊108塊，設(shè)備模塊70塊。這些最終的大型或超大型模塊又由幾個(gè)或十幾個(gè)、甚至幾十個(gè)子模塊組裝而成。另外鋼安全殼通常作為一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行建造。

結(jié)構(gòu)模塊一般由各種鋼板和型鋼焊接接連及內(nèi)部混凝土構(gòu)成，尺寸和體積大小不一，吊裝就位即形成核電廠廠房建筑結(jié)構(gòu)的一部分。主要是用來對空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，形成相對獨(dú)立的空間，改變傳統(tǒng)的先土建作業(yè)后設(shè)備安裝作業(yè)的順序，便于在組裝好的模塊空間上同時(shí)進(jìn)行設(shè)備安裝和混凝土澆灌等作業(yè)，以縮短工期。

設(shè)備模塊由設(shè)備、管道、泵、閥門、儀表、支架以及固定用的型鋼等組成。通常根據(jù)各區(qū)域內(nèi)設(shè)備及其連接件的布置情況作為一個(gè)單元易于預(yù)裝配合理劃分模塊大小，這類模塊是固定在永久支撐鋼結(jié)構(gòu)上以構(gòu)成一個(gè)模塊整體進(jìn)行安裝，就位后即作為工藝系統(tǒng)的一部分。

2.2 AP1000模塊的特點(diǎn)

（1）大量采用模塊貫穿建造始終，使現(xiàn)場外模塊預(yù)制與核電站現(xiàn)場組裝、吊裝作業(yè)成為兩條并行的施工主線。

（2）采用模塊的作業(yè)范圍淡化了傳統(tǒng)劃分上的土建和安裝的界限，使同一模塊里同時(shí)具有傳統(tǒng)劃分上的土建和安裝物項(xiàng)，使土建和安裝變?yōu)橥耆慕徊媸┕すば颍涌谠龆唷?/p>

（3）結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量重，如CA20模塊重達(dá)730噸，外形尺寸約20.5m長，14.2m寬，20.7m高，由18個(gè)房間構(gòu)成。

（4）模塊和設(shè)備的安裝需使用大型吊裝設(shè)備，現(xiàn)場吊裝作業(yè)受風(fēng)力等自然環(huán)境因素影響較大。

（5）幾乎所有模塊的吊裝施工都采用開頂法。

（6）模塊采用鋼板、型鋼組成和做支撐，焊接工作量增大。

3．AP1000模塊化建造的質(zhì)量控制

3.1模塊化建造質(zhì)量控制重點(diǎn)的變化

大量采用模塊化預(yù)制和組裝建造，其質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)與傳統(tǒng)的建造方式發(fā)生了變化，其中模塊預(yù)制精度和現(xiàn)場組裝精度是質(zhì)量控制的關(guān)鍵，不僅影響到結(jié)構(gòu)模塊最終的吊裝接口質(zhì)量，也影響到結(jié)構(gòu)模塊與設(shè)備模塊安裝的接口質(zhì)量，而模塊最終的安裝質(zhì)量會(huì)直接影響到今后的核安全。熟悉和掌握質(zhì)量監(jiān)控的范圍和重點(diǎn)，有利于做好過程控制，使質(zhì)量處于可控受控狀態(tài)。在模塊化建造中，整個(gè)施工過程涉及測量、組對、焊接、吊裝、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，質(zhì)量控制重點(diǎn)的變化主要有：

（1）對大型結(jié)構(gòu)模塊的預(yù)制、組裝、安裝和吊裝等工序接口的質(zhì)量控制。

（2）模塊預(yù)制產(chǎn)生的偏差累積引起的現(xiàn)場組裝二次加工修改質(zhì)量控制。

（3）模塊組裝焊接質(zhì)量控制，因組裝連接均采用焊接，焊接工作量大，并且立焊、仰焊類型多，高空焊作業(yè)多，操作難度增加。

（4）模塊組裝過程中，因子模塊體積大、形狀不規(guī)則對稱、重心不易確定而在頻繁吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)中引起模塊變形的控制。

（5）模塊組裝完進(jìn)行混凝土灌漿后產(chǎn)生的再次變形控制。

（6）設(shè)備模塊與結(jié)構(gòu)模塊連接精準(zhǔn)度的質(zhì)量控制。

3.2在建項(xiàng)目模塊化建造反饋的主要質(zhì)量問題

模塊最終組裝和安裝質(zhì)量受多方面因素的影響，從在建項(xiàng)目反饋情況看，在模塊預(yù)制和組裝中易出現(xiàn)的問題主要有：

（1）結(jié)構(gòu)子模塊制作中產(chǎn)生的尺寸確定參考點(diǎn)（DP點(diǎn)）尺寸偏差、鋼板平面度超差、組對邊波浪變形或弧形、模塊整體尺寸偏差較大或扭曲變形等。

（2）模塊組裝過程中的間隙誤差導(dǎo)致模塊整體超差。

（3）結(jié)構(gòu)子模塊或組件翻轉(zhuǎn)、吊裝過程產(chǎn)生的變形或結(jié)構(gòu)損壞，導(dǎo)致一些重要的主設(shè)備模塊安裝支撐不能在理論的坐標(biāo)就位。

（4）模塊組裝焊接使模塊產(chǎn)生應(yīng)力、收縮等變形。

（5）焊縫成型較差，缺陷超標(biāo)。

經(jīng)過總結(jié)分析，產(chǎn)生以上問題的主要原因有模塊設(shè)計(jì)文件不夠完善、施工技術(shù)準(zhǔn)備不充分、信息溝通不夠、人員能力不足、工裝設(shè)計(jì)缺陷等等，因此，通過對在建AP1000項(xiàng)目總結(jié)得知，模塊預(yù)制、組裝過程的質(zhì)量控制重點(diǎn)主要是：模塊尺寸及平面度控制、模塊和組件的吊裝和安裝變形控制、焊接質(zhì)量控制、結(jié)構(gòu)模塊與設(shè)備模塊的接口點(diǎn)（坐標(biāo)）控制等。

3.3模塊化建造的質(zhì)量控制措施

工廠化預(yù)制的模塊質(zhì)量是現(xiàn)場組裝質(zhì)量的前提，模塊預(yù)制產(chǎn)生的偏差往往只能在現(xiàn)場組裝過程進(jìn)行調(diào)整，所以說模塊預(yù)制的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)會(huì)延伸到現(xiàn)場組裝和最終模塊吊裝就位中，因此，模塊化建造的質(zhì)量控制應(yīng)從模塊車間預(yù)制到現(xiàn)場組裝和安裝的全過程控制。模塊的預(yù)制和組裝中均應(yīng)做好以下質(zhì)量管理措施，同時(shí)根據(jù)預(yù)制和組裝的不同重點(diǎn)實(shí)施有針對性的質(zhì)量檢查和試驗(yàn)控制措施。

（1）完善質(zhì)量管理體系，建立分級質(zhì)量控制體系，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)試驗(yàn)控制計(jì)劃（ITP）制度，做到有章可循。

（2）做好事前分析，充分熟悉和掌握模塊建造的工序流程，按結(jié)構(gòu)質(zhì)量、焊接質(zhì)量、油漆防腐質(zhì)量三方面編制較詳實(shí)的檢查試驗(yàn)計(jì)劃，確定關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要求，設(shè)置控制點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證控制。

（3）加強(qiáng)對設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)審，將有接口的相鄰模塊的圖紙結(jié)合一起會(huì)審，了解設(shè)計(jì)意圖，減少建造中才發(fā)現(xiàn)不符合而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

（4）培訓(xùn)提高焊接人員和吊裝人員的技能，熟悉程序，保證操作質(zhì)量。

（5）嚴(yán)把材料驗(yàn)收關(guān)，控制焊接等材料的質(zhì)量，優(yōu)化焊接工藝。

（6）對結(jié)構(gòu)模塊的吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)變形應(yīng)重點(diǎn)控制，可以通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算出合理的吊點(diǎn)，減少因大型結(jié)構(gòu)模塊外型尺寸大，重量大，不勻稱分布而產(chǎn)生的吊裝變形。

（7）嚴(yán)格按核電建造的要求對工序質(zhì)量進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，并建立記錄或報(bào)告。

（8）充分發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)反饋的作用，推廣模塊化建造中質(zhì)量管理的有效方法。

3.3.1模塊預(yù)制的質(zhì)量控制措施

從在建AP1000得知子模塊矯正工作和模塊到現(xiàn)場后的質(zhì)量缺陷處理占用了很大一部分工作量，保證模塊預(yù)制質(zhì)量的除做好上述質(zhì)量管理措施，還應(yīng)有針對性重視以下幾方面。

（1）充分發(fā)揮信息化管理的作用，保證設(shè)計(jì)、采購、預(yù)制之間的信息對稱和一致性，以及分散在各個(gè)工廠車間預(yù)制的子模塊之間的信息及時(shí)性和一致性，這是確保模塊預(yù)制質(zhì)量的管理基礎(chǔ)條件。

（2）加強(qiáng)技術(shù)復(fù)核，重點(diǎn)在DP點(diǎn)（尺寸確定參考點(diǎn)）、軸線、設(shè)備貫穿件和管道位置等等。因DP點(diǎn)間距控制要求直接影響到結(jié)構(gòu)模塊組裝質(zhì)量。

（3）模塊車間預(yù)制的焊接有較好的作業(yè)環(huán)境，應(yīng)盡可能采用成熟可行的自動(dòng)焊接技術(shù)以減少焊接變形量，保證焊接質(zhì)量。

（4）模塊出廠前嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)化管理程序和設(shè)計(jì)圖紙對模塊進(jìn)行檢驗(yàn)，確保預(yù)制精度滿足現(xiàn)場組裝要求。

3.3.2模塊組裝的質(zhì)量控制措施

模塊的現(xiàn)場組裝和安裝質(zhì)量相比車間預(yù)制受到的影響因素更多，各個(gè)項(xiàng)目所處的地理位置不同影響因素也不完全相同，因此對模塊的組裝質(zhì)量控制措施可以從以下幾方面著手。

（1）加強(qiáng)模塊或子模塊、組件進(jìn)入組裝現(xiàn)場的聯(lián)合驗(yàn)收，盡量避免潛在質(zhì)量缺陷，使質(zhì)量缺陷在組裝前得到處理。

（2）充分做好組裝技術(shù)準(zhǔn)備，如焊接工藝評定，焊工考試，作業(yè)規(guī)程的編審和培訓(xùn)等。

（3）組裝和安裝前加強(qiáng)對設(shè)備和工機(jī)具的檢查，保證設(shè)備的完好性并計(jì)量合格。

（4）對每一模塊或子模塊的外形配合尺寸精確測量，分析組對間隙，減少和消除誤差的積累。

（5）在組件上設(shè)置合理的支撐補(bǔ)強(qiáng)、翻身吊耳和吊裝吊耳，減小吊裝變形。

（6）改進(jìn)現(xiàn)場焊接工藝，合理應(yīng)用反變形控制、剛性加固控制以及焊接相關(guān)參數(shù)控制等。

（7）通過模擬分析改進(jìn)工裝，提高工裝合理性，如采用剛性加固工裝的變形等。

3.4 “開頂法”施工的質(zhì)量控制

“開頂法”施工的質(zhì)量控制重點(diǎn)是對成品保護(hù)，特別是反應(yīng)堆廠房內(nèi)設(shè)備的保護(hù)。在授權(quán)開工日后35個(gè)月內(nèi)（ATP+35）反應(yīng)堆廠房內(nèi)土建施工活動(dòng)頻繁，施工任務(wù)量大，反應(yīng)堆廠房頂部不能采取遮蓋措施，因此無論土建、安裝活動(dòng)在編制施工方案時(shí)就應(yīng)制訂深度交叉施工情況下對物項(xiàng)的特殊保護(hù)措施。各級質(zhì)量控制和監(jiān)督人員應(yīng)在每次作業(yè)前、后都檢查和定期巡查。

4.結(jié)語

第三代核電AP1000技術(shù)的先進(jìn)性主要是非能動(dòng)設(shè)計(jì)，模塊化設(shè)計(jì)和建造是其另一先進(jìn)性的體現(xiàn)，雖然有兩個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)開工建設(shè)，但對模塊化建造的質(zhì)量控制還需要開展更多的分析和研究，以在保證質(zhì)量的前提下真正發(fā)揮出模塊化建造的先進(jìn)特點(diǎn)和優(yōu)勢，縮短建造工期，實(shí)現(xiàn)更佳的效益。

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