發(fā)布時間：2023-06-11 09:22:07
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的高效焊接方法樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1 引言
高效焊接方法是現(xiàn)代船舶建造的主要生產(chǎn)工藝之一，其焊接效率高低直接影響著船舶建造周期，也是體現(xiàn)一個造船企業(yè)焊接技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的重要標志。近年來，隨著我國船舶制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶焊接逐步向設(shè)備大型化、技術(shù)自動化邁進[1]。本文結(jié)合生產(chǎn)實際情況，重點解決產(chǎn)品焊接關(guān)鍵技術(shù)和工藝，不斷加強高效焊接方法的技術(shù)研究，同時擴大生產(chǎn)應(yīng)用范圍，為全面完成公司生產(chǎn)任務(wù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了巨大作用。
2 高效焊在船廠中應(yīng)用探討
高效焊在船廠的發(fā)展軌跡，可以明顯發(fā)現(xiàn)有以下幾大特點[2]：
2.1高效焊機械化率逐年提升，發(fā)展速度比較緩慢
加快分段建造速度、減少單船船臺周期，是縮短造船周期、提高船舶生產(chǎn)總量的主要手段。不斷擴大高效焊技術(shù)生產(chǎn)應(yīng)用，從而提高自動化、機械化焊接生產(chǎn)比率是實現(xiàn)快速造船的重要保障基礎(chǔ)。
通過三種高效焊方法比較，我們發(fā)現(xiàn)C02氣體保護焊占有率從2000年到2005年提高近15％，且呈穩(wěn)定上升趨勢，埋弧焊應(yīng)用率波動稍大，但占有率僅占總量10％左右，鐵粉焊條占有率有下降趨勢，但幅度不大。另外，從機械化率、高效化率及焊工人均焊材日耗量等技術(shù)指標可以看出，公司在船舶生產(chǎn)中焊接機械化率有所提高，但發(fā)展較慢，具體表現(xiàn)在焊工人均焊材耗量5年來僅提高了約3kg。
2.2自動化程度不高，焊接新工藝推廣應(yīng)用不多
自動化焊接技術(shù)在船舶建造中有著舉足輕重的地位，F(xiàn)CB單面焊、薄板壓力架單面焊、垂直氣電焊等自動焊接工藝是我公司目前生產(chǎn)效率較高的幾種焊接方法。
公司的TTS平面分段拼板焊接壓力架采用FCB法三絲埋弧單面焊方法，焊絲直徑4-6．4mm，主要用于平面組裝階段的船底外板、舷側(cè)外板、雙層底板、頂板、甲板和隔板等的拼板對接焊及相應(yīng)結(jié)構(gòu)的拼板對接焊，可焊接厚度5～35mm鋼板的拼板焊縫，拼板尺寸大小為（1．5×6）mm～（3×12）mm，其中5-25mm厚度鋼板可以采用單絲或多絲單道焊接完成，大大提高了拼板焊縫的焊接生產(chǎn)效率。
薄板壓力架焊接設(shè)備對改善薄板焊接變形，提高焊接質(zhì)量有重要作用。該設(shè)備具有雙絲埋弧焊和單絲氣保護焊的兼容性，埋弧焊絲適用直徑2．4-5．0mm，氣保護焊絲適用直徑1．0mm-2．4mm，對3-20mm厚度鋼板的拼焊可采用單面焊工藝，一次拼焊長度達到12m。通過采用適當焊接工藝，可以控制船舶上層建筑結(jié)構(gòu)拼板焊接變形。另外，該設(shè)備投入生產(chǎn)使用后緩解了中、厚板拼板焊接的生產(chǎn)壓力。
除拼板單面焊、垂直氣電焊等典型自動化焊接方法外，公司船舶制造焊接工藝方法中大量采用的是C02半自動氣體保護焊。而其他許多新工藝受設(shè)備、技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)計、組織管理等因素影響，目前還未能在公司承接的船舶建造中應(yīng)用。
2.3焊接設(shè)備技術(shù)更靳不快，焊條電弧焊機仍擁有一定數(shù)量
通過5年的設(shè)備更新和技術(shù)改造，焊條電弧焊機總量下降，且比例由原來的70％降低至50％左右，但仍擁有一定數(shù)量，這也是導致生產(chǎn)中手工焊條消耗總量居高不下的主要原因。這也是高效機械化率沒有大幅提高、焊工人均焊材耗量增加不快、焊接生產(chǎn)效率依舊保持較低水平的原因之一。
3 船廠高效焊發(fā)展趨勢
中國正朝著世界第一造船大國的目標邁進，船舶建造能力不斷擴大。要實現(xiàn)目標，除了擴大船塢規(guī)模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法應(yīng)用，提高焊接生產(chǎn)效率也勢在必行。因此，今后幾年的高效焊發(fā)展趨勢有以下幾大特點。
3.1焊接工藝、方法的多樣化
為了適應(yīng)船舶制造不同區(qū)域生產(chǎn)流程節(jié)奏，確保各生產(chǎn)節(jié)點有序按時完工。部件工場、血面分段區(qū)域采用的雙絲埋弧自動焊拼板焊接裝置將進一步提高焊接效率，此外，船塢大合攏焊接將根據(jù)船板厚度需要適時開發(fā)雙絲垂直氣電焊等新工藝。
3.2CO2氣保護焊將完全替代焊條電弧焊方法
目前，手工焊條焊接仍是江南造船不可或缺的主要生產(chǎn)工藝。自動角焊、半自動角焊、垂直自動角焊等各類C02氣保護焊將替代焊條電弧焊，甚至在船塢、平臺區(qū)域和曲面分段制造車間也將不再采用焊條電弧焊方法，或許只在少量焊縫修補中可能會使用。
3.3焊接設(shè)備向大型化、系統(tǒng)化、集成化、自動化轉(zhuǎn)變
造船基地由于造船模式、生產(chǎn)管理、工藝流程變化，對焊接生產(chǎn)提出了全新要求，焊接必將以機械化、自動化生產(chǎn)為主，這決定了選用的焊接設(shè)備具有大型化、集成化特點，以平面分段生產(chǎn)線為例，另外，曲面分段、船塢、平臺等生產(chǎn)區(qū)域需配備C02氣保護自動焊、雙絲埋弧焊、垂直氣電焊等各類自動化焊接設(shè)備。
3.4焊接材料的工藝、性能要求高
由于焊接方法的多樣化和自動化程度提高，對焊材工藝要求進一步提高，自動化焊接勢必提高焊接熱輸入量，為保證焊接接頭綜合力學性能，特別是焊縫強度、韌性等指標，船舶焊接生產(chǎn)中需要大量高性能焊材應(yīng)用。對某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同樣需要具有特殊的技術(shù)特點。
4 結(jié)語
從目前情況來看，船廠新廠承接的船型與老廠有很大區(qū)別，板厚、等級強度都有所提高，產(chǎn)品種類更為豐富。我們應(yīng)該珍惜江南搬遷的良好契機，充分利用現(xiàn)代化造船用焊接設(shè)備，通過對造船焊接工藝不斷研究、改進，開發(fā)出適宜于新造船的焊接生產(chǎn)工藝，從而加快向現(xiàn)代化造船模式轉(zhuǎn)化、把船舶焊接技術(shù)水平提高到一個新的高度。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代焊接技術(shù)；發(fā)展；現(xiàn)狀；展望
中圖分類號：P755.1 文獻標識碼：A
焊接技術(shù)是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術(shù)作為制造業(yè)中傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工藝和技術(shù)，雖應(yīng)用到工業(yè)中的歷史并不長，但發(fā)展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要工業(yè)領(lǐng)域，并且為促進工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻，使得焊接已經(jīng)成為一個重要的制造技術(shù)和材料科學的重要專業(yè)學科。
一、焊接技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
(一)焊接生產(chǎn)率是推動焊接技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動力
連接簡單的構(gòu)件以及制造毛坯是最初的焊接方式，隨著技術(shù)的不斷更新，焊接已成為制造業(yè)中一項不可代替的基礎(chǔ)工藝以及生產(chǎn)精確尺寸制成品的生產(chǎn)手段。目前，焊接技術(shù)最需要的就是有效的保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性及提高勞動生產(chǎn)效率。提高生產(chǎn)率的途徑有兩種:一是提高焊接熔敷率，焊條電弧焊中的鐵粉焊條、重力焊條、躺焊條等工藝以及埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。二是減少坡口斷面及熔敷金屬量，其中窄間隙焊接效果最顯著。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎(chǔ)，利用單絲、雙絲或三絲進行焊接。無論接頭厚度如何，均可采用對接形式，所需熔敷金屬量會數(shù)倍、數(shù)十倍地降低，從而大大提高生產(chǎn)率。窄間隙焊接的關(guān)鍵是保證兩側(cè)熔透和電弧中心自動跟蹤處于坡口中心線上。為解決這兩個問題，世界各國開發(fā)出多種不同方案，因而出現(xiàn)了種類多樣的窄間隙焊接法。如果能夠在以下方面取得進展，焊接方法的先進性會得到更高的評價：提高熔敷速度，減少生產(chǎn)周期，提高過程控制水平，減少返修率，減少接頭準備時間，避免焊工在有害區(qū)域工作，減小焊縫尺寸，減少焊后操作，改進操作系數(shù)，降低潛在的安全風險，簡化設(shè)備設(shè)置，高效快速優(yōu)質(zhì)焊接方法將成為主力軍。
（二）焊接過程自動化、智能化
國外焊接技術(shù)發(fā)展速度快，國內(nèi)焊接技術(shù)發(fā)展存在較大差距。工業(yè)發(fā)達國家焊接機械化、自動化率水平由1996年的19.6%增加到2008 年的70-80%以上，目前焊接技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接科學與工程、焊接自動化與焊接機器人不斷融合，焊接技術(shù)已經(jīng)向自動化，智能化方向發(fā)展。焊接過程自動化，智能化以提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，推進焊接自動化進程，學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)加強現(xiàn)有工藝的學習和提高。但是我國目前的工藝大多數(shù)都為手工操作，存在一定的局限性。目前我國焊接的自動化率還不到30%，相對而言，焊接生產(chǎn)的機械化以及自動化水平非常低，但是如果能夠在學習的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代的自動化技術(shù)進行嫁接改造，往往可以實現(xiàn)一定的突破。20世紀90年代以來，我國逐漸在各個行業(yè)推廣氣體保護焊來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，現(xiàn)在已經(jīng)取得了一定的效果。目前我國在焊接生產(chǎn)自動化、過程控制智能化、研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線以及柔性制造技術(shù)、發(fā)展應(yīng)用計算機輔助設(shè)計以及制造技術(shù)等方面取得了很大的進步。計算機技術(shù)、控制理論、人工智能、電子技術(shù)及機器人技術(shù)的發(fā)展為焊接過程自動化提供了十分有利的技術(shù)基礎(chǔ)，并已滲透到焊接各領(lǐng)域中，取得了很多成果，焊接過程自動化已成為焊接技術(shù)的生長點之一。焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是未來開展研究的重要方向。
（三）熱源的研究和開發(fā)
熱源是可提供熱能以實現(xiàn)基本焊接過程的能源，熱源是運動的。在焊接過程中，熱源以點線面等傳熱方式來傳導熱能。焊接熱源具有如下特點：能量密度高度集中、快速實現(xiàn)焊接過程、保證高質(zhì)量的焊縫和最小的焊接熱影響區(qū)。當前，焊接熱源已十分豐厚，如電弧焊、化學熱、電阻熱、高頻感應(yīng)熱、摩擦熱、電子束等離子焰、激光束等。焊接熱源的研討與開拓始終在延續(xù)，焊接新熱源的開發(fā)將推動焊接工藝的發(fā)展，促進新的焊接方法的產(chǎn)生。每出現(xiàn)一種新熱源，就伴隨一批新的焊接方法出現(xiàn)。焊接工藝已成功地利用各種熱源形成相應(yīng)的焊接方法，今后的發(fā)展將從改善現(xiàn)有熱源，使它更為有用、便利、經(jīng)濟合用和開發(fā)。
（四）節(jié)能技術(shù)
隨著社會的發(fā)展，節(jié)約能源已經(jīng)成為各行各業(yè)首要考慮的問題，焊接行業(yè)也不例外。焊接產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)能、環(huán)保的焊接已成為必然的趨勢；同時，高效焊接工藝的應(yīng)用，對提高焊接效率，節(jié)約能源消耗意義很大。為了順應(yīng)節(jié)約環(huán)保的要求，手弧焊機以及普通的晶閘管焊機正在逐步被高效節(jié)能并能自動調(diào)節(jié)參數(shù)的智能型逆變焊接取代，同時為了適應(yīng)當今淡化操作技能的趨勢，焊接的操作也逐漸趨向智能化簡單化。
二、現(xiàn)代焊接技術(shù)的任務(wù)和展望
（一）尋求解決制約焊接新材料、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用途徑
在研究開發(fā)新材料的焊接技術(shù)時，應(yīng)從材料的研制與焊接技術(shù)兩個方面著手。由于先進的材料在實際焊接過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間的矛盾，而往往這又是難以協(xié)調(diào)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時，要把焊接性納入材料高性能的技術(shù)指標。因此，尋求解決制約焊接新材料、新結(jié)構(gòu)的途徑時，焊接工程師必須和材料工程師進行合作，使新型材料的焊接質(zhì)量更好、成本更低、生產(chǎn)效率更高、焊接產(chǎn)品更受市場歡迎。
（二）提高焊接產(chǎn)品質(zhì)量，使焊接不再成為制造過程中的“薄弱環(huán)節(jié)”
在實際焊接工程中，形成了焊接是制造過程中的“薄弱環(huán)節(jié)”這一固化思維，我們必須消除這種老化思維的影響，提高焊接質(zhì)量。為此，焊接界將進行長期的研究工作，開發(fā)新的焊接工藝，進一步提高焊接質(zhì)量控制的智能化技術(shù)水平，使焊縫達到“零缺陷”，并提出實現(xiàn)這一目標的可行性方法。
（三）改善焊接能效，提高生產(chǎn)效率，降低焊接成本
新材料的研制將向著高效能、高性能和有益于保護環(huán)境的方向發(fā)展，焊接界將研究出更佳的焊接工藝，研制出更優(yōu)良的焊接電源并開發(fā)出相應(yīng)的控制技術(shù)，提高自動化程度，擴大機器人的應(yīng)用范圍；減少廢品率和返修率，降低焊接成本，提高生產(chǎn)效率，徹底消除“焊接是制造工序障礙”的觀念。
（四）全面改善焊接生產(chǎn)環(huán)境，提升焊接行業(yè)的整體形象，吸引高素質(zhì)人才的加盟
新材料的研制、先進焊接工藝的應(yīng)用不僅降低了材料與能源的消耗，而且將焊接對自然資源的影響降到最低程度，通過消除煙塵、噪音和輻射，使焊接工作環(huán)境更具吸引力；新型焊接技術(shù)的應(yīng)用、焊接自動化及機器人的發(fā)展和多種高新技術(shù)在焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用，必將改變焊接行業(yè)的負面影響，吸引更多的年輕科技工作者，保證焊接技術(shù)領(lǐng)域的人才需求。
三、結(jié)語
焊接技術(shù)進步的需求是在經(jīng)濟和社會等多方面因素影響下形成的，這顯著地促進了高效材料和設(shè)備的開發(fā)以及自動化技術(shù)的應(yīng)用，規(guī)模生產(chǎn)和專業(yè)化生產(chǎn)開創(chuàng)新局面，高效快速優(yōu)質(zhì)焊接方法成為主力軍，一個明顯的趨勢是在傳統(tǒng)焊接過程中使用更先進的控制和監(jiān)測技術(shù)。焊接新方法和先進材料技術(shù)的引入，提高了焊接技術(shù)的水平，同時也提出了新的挑戰(zhàn)。國內(nèi)外專家認為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并采用高科技連接材料的方法，在未來的數(shù)十年內(nèi)仍舊是制造業(yè)的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務(wù)必樹立知難而上的決心，抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。
參考文獻：
[1]李洪濤.淺析中國焊接技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2009(05）.
[2]陳字剛.現(xiàn)代焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].大連鐵道學院學報，1987 年 01 期.
關(guān)鍵詞: 壓力容器;管理;焊接質(zhì)量;措施;發(fā)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
中圖分類號： TH49文獻標識碼：A文章編號：
引言:
壓力容器，英文為pressure vessel，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備。貯運容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。壓力容器是保持內(nèi)部或外部壓力的容器。為保證壓力容器安全正常運行，必須保證壓力容器焊接質(zhì)量，否則將可能發(fā)生泄漏甚至爆炸事故，危及操作人員的人身安全。本文對影響壓力容器焊接質(zhì)量的因素進行分析，采取相應(yīng)的措施，對影響焊接質(zhì)量的工序進行控制，從而保證壓力容器的焊接質(zhì)量。壓力容器焊接質(zhì)量的控制主要包括焊接前準備控制、焊接過程控制和焊接后檢驗控制。
1.壓力容器的主要焊接技術(shù)分析
1.1鍋爐、壓力容器和管道均為全焊結(jié)構(gòu)
鍋爐、壓力容器和管道均為全焊結(jié)構(gòu)，焊接工作量相當大，質(zhì)量要求十分高。焊接工作者總是在不斷探索優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟的焊接方法，并取得了引人注目的進步。以下重點介紹在國內(nèi)外鍋爐、壓力容器與管道制造業(yè)中已得到成功應(yīng)用的先進高效焊接方法。
1.2雙面脈沖MAG 自動焊接生產(chǎn)線
為提高鍋爐熱效率，節(jié)省材料費用，大型電站鍋爐式水冷壁管屏均采用光管＋扁鋼組焊而成。這種部件的外形尺寸與鍋爐的容量成正比。一臺600MW 電站鍋爐膜式水冷壁管屏的拼接縫總長已超過萬米。因此必須采用高效的焊接方法。
1.3.對接高效焊接法
鍋爐受熱面過熱器和再熱器部件管件接頭的數(shù)量和壁厚，隨著鍋爐容量的提高而成倍增加，600MW 電站鍋爐熱器的最大壁厚已達13mm，接頭總數(shù)超過數(shù)千個。傳統(tǒng)的填充冷絲TIG 焊的效率以遠遠不能滿足實際生產(chǎn)進展的要求，必須采用效率較高的且保接頭質(zhì)量的溶焊方法。
1.4.厚壁容器
厚壁容器縱環(huán)縫的窄間隙埋弧焊厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的焊接方法。自1985 年哈鍋從瑞典ESAB 公司引進第一臺窄間隙埋弧焊系統(tǒng)以來，窄間隙埋弧焊已在我國各大鍋爐、化工機械和重型機械等制造廠推廣使用，近20 年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明，窄間隙埋弧焊確實是厚壁容器對接焊的最佳選擇。
1.5大直徑厚壁管生產(chǎn)中的高效焊接法
隨著輸送管線工作參數(shù)不斷提升，大直徑厚壁管的需求量急劇增加，制造這類管材量經(jīng)濟的方法是將鋼板壓制成形，并以1 條或2 條縱縫組焊而成。由于厚壁管焊接工作量相當大，為提高鋼管的產(chǎn)量，通常采用3絲，4 絲或5 絲串列電弧高速埋弧焊。5 絲埋弧焊焊接16mm 厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達156m/h，焊接38mm 厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達100mm/h。
2壓力容器焊接質(zhì)量的控制措施
2.1.焊工的管理
在壓力容器的生產(chǎn)過程中對壓力容器質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用的焊工不容忽視。因此，焊接壓力容器的焊工必須按照《鍋爐壓力容器焊式考試規(guī)則》進行考試，取得焊工合格證后，才能在有效期間內(nèi)擔任焊接工作。焊工應(yīng)按焊接工藝施焊。制造單位檢查員應(yīng)對實際的焊接工藝參數(shù)進行檢查并做好記錄。從事壓力容器生產(chǎn)的焊工必須持證上崗。焊工必須通過相應(yīng)考試取得焊工證，并在有效期內(nèi)承擔合格證規(guī)定范圍內(nèi)的焊接工作。持證焊工中斷受監(jiān)查設(shè)備的焊接工作六個月以上，必須重新考試并合格后，才能重新?lián)问鼙O(jiān)查設(shè)備的焊接工作。壓力容器制造單位應(yīng)建立焊工技術(shù)檔案，這樣可從焊工焊接業(yè)績檔案中全面了解每一名焊工的技術(shù)狀況，便于管理和提出持證焊工免去重新考試的審請、定期組織焊工學習有關(guān)標準和法規(guī)等，制訂焊工培訓學習計劃，不斷提高焊工的技術(shù)業(yè)務(wù)水平，牢固樹立產(chǎn)品質(zhì)量第一的觀點，確保壓力容器的焊接質(zhì)量。
2.2 壓力容器的組焊的主要質(zhì)量要求
在壓力容器上焊接的臨時吊耳和拉盤的墊板等，應(yīng)采用與壓力容器殼體相同或在力學性能和焊接性能方面相似的材料，并用相適應(yīng)的焊材及焊接工藝進行焊接。臨時吊耳和拉盤的墊板割除后留下的焊疤必須打磨平滑，并應(yīng)按圖樣規(guī)定進行滲透檢測或磁粉檢測，確保表面無裂紋等缺陷。打磨后的厚度不應(yīng)小于該部位的設(shè)計厚度。不宜采用十字焊縫。相鄰的兩筒節(jié)間的縱縫和封頭拼接焊縫與相鄰筒節(jié)的縱縫應(yīng)錯開，其焊縫中心線之間的外圓弧長一般應(yīng)大于筒體厚度的3 倍，且不小于100mm。
2.3受壓元件之間
受壓元件之間或受壓元件與非受壓元件組裝時的定位焊，若保留成為焊縫金屬的一部分，則應(yīng)按受壓元件的焊縫要求施焊。
2.4 壓力容器焊接部位
壓力容器主要受壓元件焊縫附近50mm 處的指定部位，應(yīng)打上焊工代號鋼印。對無法打鋼印的，應(yīng)用簡圖記錄焊工代號，并將簡圖列入產(chǎn)品質(zhì)量證明書中提供給用戶。
2.5 焊接接頭返修的質(zhì)量要求
應(yīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的返修方案。返修應(yīng)編制詳細的返修工藝，經(jīng)焊接責任工程師批準后才能實施。返修工藝至少應(yīng)包括缺陷產(chǎn)生的原因；避免再次產(chǎn)生缺陷的技術(shù)措施；焊接工藝參數(shù)的確定；返修焊工的指定；焊材的牌號及規(guī)格；返修工藝編制人、批準人的簽字。同一部位的返修次數(shù)不宜超過2 次。超過2 次以上的返修，應(yīng)經(jīng)制造單位技術(shù)總負責人批準，并應(yīng)將返修的次數(shù)、部位、返修后的無損檢測結(jié)果和技術(shù)總負責人批準字樣記入壓力容器質(zhì)量證明書的產(chǎn)品制造變更報告中。
2.6返修的現(xiàn)場記錄
返修的現(xiàn)場記錄應(yīng)詳盡，其內(nèi)容至少包括坡口型式、尺寸、返修長度、焊接工藝參數(shù)、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱溫度和保溫時間、焊材牌號及規(guī)格、焊接位置等、和施焊者及其鋼印等。求焊后熱處理的壓力容器，應(yīng)在熱處理前焊接返修；如在熱處理后進行焊接返修，返修后應(yīng)再做熱處理。
2.7 壓力試驗后需返修
壓力試驗后需返修的，返修部位必須按原要求經(jīng)無損檢測合格。由于焊接接頭或接管泄漏而進行返修的，或返修深度大于1/2壁厚的壓力容器，還應(yīng)重新進行壓力試驗
3.我國焊接技術(shù)的新發(fā)展
3.1鍋爐集箱密排接管的焊接技術(shù)
集箱筒體上焊有密排接管是其固有的特點，一臺200MW電站鍋爐集箱上接管的總數(shù)接近1萬個，焊接任務(wù)量極其繁重。由于這些接管大多數(shù)是密排布置，接管的間距較小，焊接自動化的難度較大。長期以來，大多采用焊條電弧焊，但效率低下，且焊接質(zhì)
量不易保證。近期，許多鍋爐制造廠改用實芯焊絲或藥芯焊絲氣體保護半自動焊，效率可提高0.5~1倍，焊材節(jié)約20%~30%，但仍擺脫不了手工操作，因氣體保護焊焊槍重量大于焊條電弧焊焊鉗，焊工的勞動強度反而增加，因此，推廣這種半自動焊的阻力較大，且必須探索更先進和實用的解決辦法。從近期的發(fā)展趨勢來看，焊接機械手和焊接機器人是實現(xiàn)集箱密
集接管焊接機械化和自動化的有效途徑。
3.2集箱接管焊接機器人工作站。
集箱密排接管采用焊接機器人自動焊接理應(yīng)是最佳的解決方案，不少鍋爐制造廠，如“武鍋”、“上鍋”和“哈鍋”曾從國外引進了集箱接管焊接機器人，但使用效果不甚理想。這主要歸因于早期的焊接機器人功能達不到集箱密排接管焊接的技術(shù)要求。最主要的是必須掌握以下兩項關(guān)鍵技術(shù)，即焊槍在待焊接管起弧點的自動檢測精確定位及焊槍在焊接過程中自動跟蹤接縫的軌跡；其次應(yīng)當選定適于機器人焊接，并能確保焊縫質(zhì)量的焊接工藝方法。圖19示出近期研制成功的集箱接管焊接機器人工作站全貌。其由倒置安裝的6軸機器人、懸臂橫梁、軌道行走平車、翻轉(zhuǎn)機、焊接電源和送絲機及中央控制器等組成，配備焊縫檢測定位和接縫軌跡跟蹤系統(tǒng)，確保焊槍在待焊接縫起始點準確定位，通過對電弧參數(shù)的控制自動跟蹤接縫的軌跡。中央控制器可按預(yù)編程序協(xié)調(diào)控制工作站的所有模塊。計算機軟件則對機器人工作站各運動軸的動作進行程序控制和管理，并使其具有人機對話和故障診斷功能。該機器人工作站在20000mm行程內(nèi)重復定位精度為0.2mm，機器人各軸的重復定位精度為0.1mm；適用的接管外徑為25~150mm，接管最大高度為1000mm，接管壁厚為3~15mm；最小軸向和周向管間距為50mm；焊接工藝方法為優(yōu)化脈沖MIG/MAG焊；如改用自保護藥芯焊絲電弧焊可將管間距減小至35mm。按上述技術(shù)特性數(shù)據(jù),這種機器人工作站可以滿足大多數(shù)集箱接管焊接的技術(shù)要求。
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關(guān)鍵詞：焊接工藝；因素；措施；提高
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對結(jié)構(gòu)和材料的要求越來越高，如造船和海洋工程要求解決大面積拼板、大型立體框架結(jié)構(gòu)自動焊及各種低合金高強鋼的焊接問題；石油化學工業(yè)要求解決各種耐低溫及耐各種腐蝕性介質(zhì)壓力容器的焊接問題；航空航天工業(yè)中要求解決鋁、鈦等輕合金結(jié)構(gòu)的焊接問題；重型機械工業(yè)中要求解決大截面構(gòu)件的拼接問題；電子及精密儀表制造工業(yè)要求解決微精密焊件的焊接問題。因此，優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的現(xiàn)代焊接技術(shù)正逐步取代能耗大、效率低和工作環(huán)境差的傳統(tǒng)焊條電弧焊焊接工藝，焊接技術(shù)結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變必將對裝備制造業(yè)技術(shù)水平與生產(chǎn)能力的提升發(fā)揮更加重要的作用。
一、影響焊接質(zhì)量的主要因素
1.操作人員因素。這一因素對焊接工作來說就是焊工，也包括焊接設(shè)備的操作人員。各種不同的焊接方法對焊工的依賴程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平和謹慎認真的態(tài)度對焊接質(zhì)量至關(guān)重要。即使埋弧自動焊，焊接規(guī)范的調(diào)整和施焊也離不開人的操作。由于焊工質(zhì)量意識差、操作粗心大意，不遵守焊接工藝規(guī)程，操作技能差等都可能影響焊接質(zhì)量。2.材料因素。焊接使用的材料包括各種被焊材料，也包括各種焊接材料、還有與產(chǎn)品配合使用的各種外購或外協(xié)加工的零部件。焊接生產(chǎn)中使用這些材料的質(zhì)量是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。從全面質(zhì)量管理的觀點出發(fā)，為了保證焊接質(zhì)量，從生產(chǎn)過程的起始階段，即投料之前就要把好材料關(guān)。3.工藝方法因素。焊接質(zhì)量對工藝方法的依賴性較強，在影響工序質(zhì)量的各因素中占有更重要的地位。其影響主要來自兩個方面：一方面是工藝制訂的合理性；另一方面是執(zhí)行工藝的嚴肅性。某一產(chǎn)品或某種材料的焊接工藝的制定，首先要進行焊接工藝評定，然后根據(jù)評定合格的工藝評定報告和圖樣技術(shù)要求制訂焊接工藝規(guī)程、編制焊接工藝說明書或焊接工藝卡。這些以書面形式表達的各種工藝參數(shù)是指導施焊時的依據(jù)，它是模擬生產(chǎn)條件所作的試驗和長期積累的經(jīng)驗以及產(chǎn)品的具體技術(shù)要求而編制出來的，是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上需要保證的另一方面是貫徹執(zhí)行焊接工藝的嚴肅性。在沒有充分根據(jù)的情況下不得隨意變更工藝參數(shù)，即使確需改變，也必須履行一定程序和手續(xù)。不正確的焊接工藝固然不能保證焊接質(zhì)量，即使有經(jīng)評定驗證是正確合理的工藝規(guī)程，不嚴格執(zhí)行，同樣也不能得到合格的質(zhì)量。兩者相輔相成，相互依賴，不能忽視或偏廢任何一個方面。
二、分析提高焊接工藝水平的措施
1.做好焊接前的檢查工作。焊接工作要進行，必須要在檢查所有器材和周圍環(huán)境以后才能開始。因為焊接對風速、電流、壓力有著很高的要求，如果不能達到規(guī)范的要求，焊接時不能夠很好的展開和達到預(yù)期效果的。同時焊接前要檢查被焊接金屬是否有油漬、鐵銹，還要對環(huán)境進行檢查，是否有明火、可燃物、危險氣體泄漏等問題。2.做好焊件材質(zhì)管理控制。焊接企業(yè)在進行金屬焊接時，通常將焊接工作場地安排在野外，這必然導致焊接工作會受到外界環(huán)境的影響，因此，做好相應(yīng)的防雨防雪工作是必不可少的，應(yīng)該建立必要的防護設(shè)施，為焊接工作的順利開展提供良好的環(huán)境。對于焊接好的金屬應(yīng)該給予保護，防止因外界的高溫高熱或是低溫寒凍給焊縫造成損害。在焊件的材質(zhì)方面，應(yīng)該做到嚴格把關(guān)，從鋼材入庫起，工作人員應(yīng)該對材質(zhì)有嚴格的檢驗，一些材質(zhì)不明的焊接應(yīng)該嚴格禁止入庫，在進行焊件保管工作中，將質(zhì)量規(guī)格相應(yīng)的材質(zhì)放在一起，并掛上掛牌，防止使用時的亂拿亂放。3.焊接過程中的控制。一是在焊接的過程之中，為了對熱量的損失進行一定程度上的減少，而且還需要保證操作者不會受到高溫輻射的傷害，一般情況之下，只將相應(yīng)的焊接部位留在外面，其余部分都被蓋上，主要運用石棉或者其他的一些隔熱材料進行對其的覆蓋。同時，還需要重視周圍的環(huán)境，注意不能在通風的環(huán)境下進行焊接。二是要保證焊接的速度，需要盡快的完成補焊操作，這樣才能夠?qū)︻A(yù)熱的溫度進行保證，同時也在一定程度上保證了焊接操作的連續(xù)性。不僅如此，為了對焊縫接頭的充分熔透進行保證，當相應(yīng)的焊條運行到接頭處需要對停留的時間進行延長。三是相應(yīng)裂縫的成分主要是鑄鐵，其塑性相對較差，這樣一來，對其進行一定程度上的錘擊對消除應(yīng)力的效果并不是很大。因此，一般情況下，并不進行對其的錘擊。四是在補焊完成之后，需要對相應(yīng)的電動機的機殼進行覆蓋，通常情況下都是采用石棉粉。只有這樣，才能夠促使其進行緩慢的冷卻，提高焊接的質(zhì)量。4.焊接與計算機技術(shù)結(jié)合。焊接存在的一個最大問題就是操作不夠精確和穩(wěn)定，而且安全問題不能夠保證。如果焊接工藝與計算機技術(shù)相結(jié)合，就可能很好的避免以前的不足之處。計算機技術(shù)能夠通過軟件編程，非常精確的控制焊接速度、電壓、電流和氣壓等一些關(guān)鍵要素。而且自動化操作，可以避免一些人為操作所帶來的危險，讓操作人員處于一個相對安全的工作環(huán)境。
總之，要想節(jié)約能源，要想使焊接的效率得到一定程度的提高，必須使得高效焊接工藝得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，世界各國都在著手高效焊接的推廣和研究，德國和美國在這方面具有很好說服力。對于我國來說，為了使我國的焊接技術(shù)水平能夠有一個質(zhì)的飛躍，應(yīng)該加強高效焊接工藝的研究和新的工藝的推廣，使其得到廣泛的應(yīng)用。
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【關(guān)鍵詞】高職；焊接；教育改革
現(xiàn)在船舶行業(yè)的快速發(fā)展，船舶焊接所需的人才越來大，但是目前在崗工人大多是初中畢業(yè)生或者是八十年代末期的技校畢業(yè)生，知識和技能水平偏低，只能從事簡單的焊接操作，對于先進設(shè)備的操作和新技術(shù)的應(yīng)用顯得力不從心，同時我國焊接生產(chǎn)一線嚴重缺乏高素質(zhì)技術(shù)人才。我院高職焊接技術(shù)及自動化專業(yè)（以下簡稱焊接專業(yè)）人才規(guī)格定位：不僅能操作，還應(yīng)讀懂圖紙、制定工藝參數(shù)、安排生產(chǎn)工序、分析工件焊接缺陷產(chǎn)生的原因、確定修復工藝、熟悉產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標準與方法等。造船焊接技術(shù)是現(xiàn)代船舶建造工程的關(guān)鍵工藝技術(shù)。在船體建造過程中，焊接工時占船體建造工時的30%～40%，焊接成本約占船體建造成本的30%～50%，焊接生產(chǎn)效率是影響船舶建造周期與生產(chǎn)成本的主要因素之一。因此，焊接技術(shù)進步對推動船舶工業(yè)或其他行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義，培養(yǎng)越來越需要具有綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的、直接從事生產(chǎn)、技術(shù)、管理和服務(wù)第一線的應(yīng)用型、技能型的高級實用人才是非常重要的。為此，擔負這一類人才培養(yǎng)任務(wù)的高職教育，必須切實加強實訓教學的改革和建設(shè)。
1.適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，學習先進的焊接技能及理論知識
隨著社會科技的進步，對于焊接技術(shù)而言“高效焊接”越來越多的出現(xiàn)在我們的視線中。高效焊接方法主要指熔敷效率高、焊接速度快、操作方便且易于實現(xiàn)自動化的焊接工藝方法。高教焊接工藝方法的共同特點是生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、節(jié)約能源。在中國造船工業(yè)中，常用的高效焊接方法有：鐵粉焊條手工焊、下行焊、重力焊、藥芯焊絲CO2 焊、多絲埋弧焊、垂直自動氣電焊等。推廣應(yīng)用低成本自動化焊接設(shè)備及技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上組建平面分段自動裝焊流水線，從而可望進一步提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
2.教學改革，在教學內(nèi)容、方式、方法、考核做出調(diào)整
一基礎(chǔ)知識以夠用為度，三學制的培養(yǎng)周期短，要培養(yǎng)出合格的高技能人才，就必須注重專業(yè)知識的學習。
二是課程內(nèi)容改革，將社會需求量大、技能要求高的焊條電弧焊技術(shù)、氣焊氣割技術(shù)、C02 氣體保護焊技術(shù)單列出來，作為核心課程和核心技能。重點學習《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》、《焊接方法與設(shè)備》、《焊接生產(chǎn)檢驗及管理》、《材料焊接性》、《金屬材料與熱處理》、《焊接專業(yè)英語》等，在學習過程中大量采用案例教學，突出針對性和應(yīng)用性，強化新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的實際應(yīng)用，組織編寫相關(guān)課程的實驗指導書、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計指導書。英語越來越多的應(yīng)用于焊接領(lǐng)域中，特別是船廠。
三是改革考核方法，在考核中采用開卷和閉卷相結(jié)合、理論考試與技能考核相結(jié)合、書面考試與答辯考試相結(jié)合的方式，把考核重點放在專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新能力上。
四是改革理論教學與實踐教學環(huán)節(jié)，注重焊接技術(shù)應(yīng)知應(yīng)會，增加專業(yè)技能實訓，強化焊接操作技能訓練，培養(yǎng)焊接技術(shù)高等技能操作和技術(shù)性工藝規(guī)程編制人才并取得相應(yīng)的資格證書。
3.專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)
焊接專業(yè)畢業(yè)生的工作崗位歸納為焊接工藝員、施工技術(shù)員、焊接檢驗員、產(chǎn)品推銷員，所以要找到適合對焊接專業(yè)學生的實踐能力的培養(yǎng)的方式。制定了適合于焊接專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的可行性方案；學生的實踐技能得以提高，動手能力增強。
第一是對學生基本焊接實踐技能的培養(yǎng)。該技能培養(yǎng)主要安排在大一學年的第二學期進行，此時學生正在進行專業(yè)知識的初步學習，通過實踐技能的培養(yǎng)將能進一步掌握所學習的內(nèi)容。
第二現(xiàn)是對現(xiàn)代焊接技術(shù)的掌握和軟件培訓。該技能培養(yǎng)主要安排在大二學年進行。通過半的專業(yè)知識的學習，學生已經(jīng)對焊接專業(yè)的絕大多數(shù)理論課進行了較為系統(tǒng)的學習，因此，該階段實踐能力的培養(yǎng)一方面?zhèn)戎赜诂F(xiàn)代焊接技術(shù)的掌握，包括埋弧自動焊、C02氣體保護焊、鎢極氬弧焊、激光焊，以學生掌握技能為目標，在實訓教學中加以滲透，并考取相關(guān)的資格鑒定證書如中級焊工證、CCS焊工證等，從而提升學生在就業(yè)時的實力。
第三是對綜合實踐技能的培養(yǎng)。該技能培養(yǎng)主要安排在大三學年的第一學期進行，借助于專科畢業(yè)設(shè)計，來提高學生的綜合實驗技能，為學生將來從事焊接工藝員、焊接檢驗員打下堅實的基礎(chǔ)。
4.增強實訓基地師資建設(shè)力量的投入
關(guān)鍵詞：石油工程建設(shè)；儲罐；管道；焊接技術(shù)；自動化；現(xiàn)狀；問題
Abstract: In the field of petroleum engineering construction, welding technology is the application of one of the most important technology widely, making such as ball form, vertical storage tank, tank pipeline and refining equipment are inseparable from the welding technology. In petroleum engineering construction projects, engineering installation welding in the total workload of the accounting for 40% of the total. The welding efficiency has a direct impact on the progress of the project and the enterprise benefit, the welding quality has become one of the important factors of the service life of the project and the safety of people's life and property. This article since the nineteen sixties, vertical in the petroleum industry in our country in the tank, the tank ball form, especially the development of welding technology of long-distance pipeline is summarized and Gu, and in view of the present situation on China petroleum engineering construction welding technology and with the international advanced welding technology gap, combined with the development needs the next 10-15 years industry of oil natural gas, petroleum engineering construction in our country put forward new problem faced by welding technology.Key words: Petroleum Engineering Construction; storage tank ; bonding technique； robotization；present situation；problem
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）04-0000-00
一、石油工程建設(shè)焊接技術(shù)現(xiàn)在的情況及所發(fā)現(xiàn)的問題
1.1 焊接技術(shù)基本狀況
截至2007年9月底，石油工程建設(shè)隊伍中從事焊接施工的企業(yè)共30家，其中的職工總?cè)藬?shù)大約有7萬人。據(jù)統(tǒng)計。就有2234人是焊接技術(shù)人員，10410人是焊工， 69人是焊接技師，1137位焊工，其中持有44位工程師擁有國際執(zhí)業(yè)資格，各類焊接設(shè)備共17470臺，其中進口設(shè)備4850臺。各類焊接設(shè)備中，手工焊機11383臺，半自動焊機4222臺，球罐自動焊機108套，儲罐自動焊機422套，氣電立焊設(shè)備174套，管道外自動焊機470套，管道內(nèi)自動焊機5套，管道打底焊機340臺。進入“十五”規(guī)劃以來，企業(yè)的技術(shù)裝備得到了較大的提升，設(shè)備新度系數(shù)平均為0.73，自動化焊接施工裝備新度系數(shù)普遍提高到0.8以上，大幅度提高了技術(shù)裝備水平。
1.2焊接技術(shù)存在的主要問題
近年來，我國石油工程焊接技術(shù)有了長足的進步，球形儲罐、立式儲罐、管道的建設(shè)逐步開始推行了半自動焊技術(shù)、和新的自動焊技術(shù)。但是，目前自動焊的比例只占到20%左右，與發(fā)達國家的70~80%還有較大差距。其中球罐自動焊應(yīng)用較少，不到5%，大型儲罐自動焊技術(shù)應(yīng)用在80%以上，長輸管道自動焊技術(shù)自西氣東輸工程開了先河應(yīng)用約16%，其中，高效自動焊打底技術(shù)依然是制約工程質(zhì)量和效率的瓶頸;煉化安裝現(xiàn)場施工大部分采用手工焊或半自動焊;海上石油設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)及管道現(xiàn)場焊接自動焊比率幾乎 為零。但是總體來看，我國石油工程焊接術(shù)主要存在以下幾個方而的問題:焊工基礎(chǔ)理論薄弱，操作技能需要提高；焊接科研機構(gòu)分散，研究力量相對薄弱；焊接設(shè)備和焊接材料的國產(chǎn)化研究不足；專業(yè)人才不足等很現(xiàn)實的問題。
二、發(fā)展石油工程建設(shè)焊接技術(shù)的思考和建議
2.1 建設(shè)中國石油集團焊接技術(shù)中心
作為石油工程技術(shù)的主要專業(yè)之一，焊接技術(shù)必須統(tǒng)籌規(guī)劃，全而提升，滿足新時期日益迫切的技術(shù)需求。建設(shè)中國石油集團焊接中心，以中國石油集團工程技術(shù)研究院現(xiàn)有的焊接試驗室為基礎(chǔ)，重新的規(guī)劃，新的整合組成六個專業(yè)試驗室，和建了一個機械加工中心:①焊縫理化及性能檢測、金相試驗室;②焊接結(jié)構(gòu)完整性、安全性評價試驗室;③焊接工藝及無損檢測試驗室;④激光一電弧復合備開展在焊接冶金、焊縫力學行為、
焊接結(jié)構(gòu)完整性及安全性評價、高效自動焊技術(shù)、特殊條件下焊接等的研究試驗基礎(chǔ)條件。焊接試驗室;⑤焊接自動控制試驗室;⑥水下焊接試驗室，以形成具備開展在焊接冶金、焊縫力學行為、焊接結(jié)構(gòu)完整性及安全性評價、高效自動焊技術(shù)、特殊條件下焊接等的研究試驗基礎(chǔ)條件。
2.2改善技術(shù)人員待遇，關(guān)心一線科技人員
一定要重視科研人才隊伍建設(shè)，全力支持年青人崗位成才，關(guān)心一線科技人員的待遇和職稱，讓他們在科研管理氛圍中享受職業(yè)自豪感，達到穩(wěn)定科研隊伍，保障企業(yè)健康發(fā)展。
2.3實施差異化管理，重點突出建設(shè)色技術(shù)
石油工程建設(shè)企業(yè)當中，一般都設(shè)有焊接培訓中心，大多承擔著企業(yè)內(nèi)部焊工培訓、焊接工藝試驗、新焊接方法的掌握和運用等應(yīng)用研究性工作。實行差異化管理，突出特色技術(shù)是今后焊接技術(shù)管理工作的要點。今后將根據(jù)不同地域和上、中、下游技術(shù)需求，在油田建設(shè)、長輸管道、煉油化工、海洋工程領(lǐng)域，引導企業(yè)走特色焊接技術(shù)發(fā)展之路。
2.4加強焊接共性新技術(shù)的研究與開發(fā)
當前，石油工程建設(shè)焊接技術(shù)的共性技術(shù)研究是結(jié)合長輸管道工程、海洋石油工程、石油戰(zhàn)略儲備庫、LNG接收站等工程開展高效自動焊技術(shù)、配套工藝技術(shù)和焊接材料的研究。
2.4.1LN G工程焊接技術(shù);
2.4.2高強管線鋼焊接工藝;
2.4.3高效管道自動焊技術(shù);
2.4.4海洋工程焊接技術(shù);
2.4.5水下焊接技術(shù);
2.4.6焊接結(jié)構(gòu)完整性和安全評價技術(shù);
2.4.7高速高效焊接新方法的研究與應(yīng)用。
2.5實施“一三四”工程，發(fā)揮焊接專委會核心作用
早在1999年，焊接專委會就提出了實施“一三四”工程，就一個中心:把工程院焊接所作為科研中心;根據(jù)三個層次:以大慶、管道局、中油一公司三個培訓中心為骨干層，其緊密層是以石油企業(yè)焊培中心，把大專院校、生產(chǎn)廠家等作為合作層;和四個功能:實現(xiàn)“科研、培訓、交流、服務(wù)”等功能，使其做到一體化。“一三四”工程得到了集團公司和協(xié)會領(lǐng)導的高度重視和支持，目前，緊密層由3個發(fā)展到了7個，合作層的成員也在不斷擴大，己經(jīng)取得了卓有成效的工作業(yè)績。今后將繼續(xù)緊密圍繞實現(xiàn)“科研、培訓、交流、服務(wù)”一體化的功能定位，開展好各項工作。
2.5.1科研:瞄準世界先進水平，組織實施焊接裝備、焊接材料、焊接工藝的科研攻關(guān)，引領(lǐng)全行業(yè)焊接技術(shù)進步。
通過這幾個方面工作的不斷發(fā)展，幾個層次之間的緊密合作和相互支持，努力的使焊接專委會真正成為具有強大的輻射功能，使其成為重要的技術(shù)核心，同時，也要做到讓焊接專委會真正擁有引領(lǐng)、維系和執(zhí)行的功能，使其在推動石油行業(yè)焊接技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。
三、結(jié)論
我國石油工業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展時期，隨著國民經(jīng)濟的快速增長，石油需求量也迅速增加，中國的石油工業(yè)將進入一個新的發(fā)展階段。石油工程離不開鋼鐵材料，隨著其使用條件的嚴酷復雜，對鋼鐵材料的性能要求也越來越高。石油工業(yè)建設(shè)用鋼正朝著高強度、高韌性方向發(fā)展，并要求焊接各種耐高、低溫及耐各種腐蝕介質(zhì)的壓力容器，從而對新鋼種和特殊性能材料如高強鋼、超高強鋼、耐熱鋼、不銹鋼、鋁合金、欽合金、耐熱合金及異種金屬材料的焊接問題也提出了更高要求。解決有關(guān)焊接關(guān)鍵技術(shù)也是未來石油工程建設(shè)中的重要發(fā)展方向。
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關(guān)鍵詞：爐殼；焊接；應(yīng)用
中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A
前言
鋼鐵生產(chǎn)的集中專業(yè)化、和設(shè)備的大型高效化是現(xiàn)代國內(nèi)外鋼鐵工業(yè)發(fā)展的趨勢。高爐大型化是煉鐵原料、設(shè)備、操作綜合發(fā)展的結(jié)果，同時也是衡量一個國家生產(chǎn)水平的重要指標。作為鋼鐵生產(chǎn)的主要設(shè)備，在生產(chǎn)中承擔著主要角色。長時間使用，會影響其使用壽命，降低高爐的安全可靠性。而高爐爐殼局部更換則是解決這一問題的主要途徑。當今冶煉事業(yè)飛速發(fā)展，高爐新舊爐殼焊接，被越來越多的煉鋼生產(chǎn)廠家和冶金施工企業(yè)所采用。高爐局部更換的恢復性大修比較常見，目前我國沒有專門的有關(guān)高爐結(jié)構(gòu)、焊接規(guī)程和規(guī)范，現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計規(guī)程和控制標準；相關(guān)的科技文獻也極少，基本上還是以經(jīng)驗和參照國外設(shè)計圖紙為主方式進行。
1 高爐爐殼更換
對高爐爐殼局部更換或者焊接，主要還是憑借經(jīng)驗進行操作。采用拆一塊、鑲補一塊的逐塊更換施工法，有時爐殼要分成十幾塊進行更換，這種方法使爐殼的更換質(zhì)量難以得到保證。施工工期長，不利于高效生產(chǎn)。高爐本體爐殼更換分兩種情況：
第一種情況：為滿足工藝需要進行的更換。即高爐爐殼在生產(chǎn)中變形超過設(shè)計允許的變形范圍時；
第二種情況：為滿足施工需要進行的爐殼更換。即位現(xiàn)場開控部分而進行的爐殼更換。新爐殼是用新軋制的鋼板冷制作出來的，其材質(zhì)一般選用Q235B，化學成分未發(fā)生任何變化。而舊爐殼則在日常煉鐵生產(chǎn)中常年處于高溫環(huán)境，其化學成分已經(jīng)發(fā)生了非常大的變化。通過對兩者的成分進行分析，和在新、舊爐殼間的焊接實驗證明，新、舊爐殼結(jié)合焊接在改進焊接工藝的基礎(chǔ)上是可以進行的。
更換高爐爐腰以上的爐殼時，有時采取將需要更換的爐殼以上的爐體及附屬部件懸吊處理，從而實現(xiàn)爐殼整圈更換。這樣可以加快工期，有利于施工質(zhì)量。無論采取哪一種更換方式，都存在由于上部爐體在自身重力、新舊爐殼水平縫焊接時的收縮應(yīng)力和其他因素的作用下，上部爐體會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。因此，必須要有可靠的措施將其下沉量控制在允許范圍內(nèi)。
2 焊接方法
在新、舊爐殼的焊接過程中，要根據(jù)新、舊材料的機械性能、化學成分、工作環(huán)境等制定撞門焊接工藝，嚴格對輔助材料進行選擇，對焊條要按照規(guī)范烘干，對焊接規(guī)范、焊接順序等進行調(diào)整。在考慮鋼板的進料時，應(yīng)考慮因制造和安裝時需要的對焊縫收縮余量以及氣割縫等的加工余量。還應(yīng)該考慮舊爐殼的制造安裝誤差和實際生產(chǎn)過程中的可能變形量等因素。爐殼焊縫豎縫時為x型坡口，采用數(shù)控自動火焰切割；水平縫時為單面V型坡口，采用機械刨削加工。
為保證新、舊爐殼焊接牢固，密封嚴密，新、舊爐殼一律打雙面K形坡口，雙面焊接，坡口角度45°，鈍邊2mm，對口間隙2mm，坡口形式日下圖：
爐殼安裝過程中，如果發(fā)現(xiàn)舊爐殼變形比較嚴重，與新爐殼對接焊接錯邊比較大時，需要用火焰將其烤軟，然后用大錘或其他工具進行捶擊，使其向相反方向變回初始狀態(tài)，以便與新路口入對接焊接。所有新、舊結(jié)合處焊縫必須都用磨光機將焊道打磨干凈，露出金屬光澤，并經(jīng)技術(shù)人員檢驗確認后方可施焊。所有新、舊爐殼的焊接盡量采用CO2氣體保護焊，以減小焊接變形，加快焊接速度。焊接過程中，應(yīng)采用大電流、快速度的方法進行焊接。趕熱鬧局對縫隙的間隙和板材的厚度，掌握焊縫熔敷系數(shù)和焊接的熱循環(huán)規(guī)范參數(shù)要求進行施焊。
一般情況下，高爐爐殼的厚度都在3mm以上，所以，要進行多層次的焊接，對每層焊接縫都要清理干凈后，方可進行下道焊縫的焊接。在對新、舊爐殼結(jié)合吃進行打底焊接、填充焊接的過程中，必須進行分段對稱焊接，盡量減小焊縫變形中的殘余應(yīng)力。新、舊爐殼結(jié)合焊接也可以采用電焊條進行焊接，此時應(yīng)根據(jù)母材選擇焊材，常采用E4316焊條焊接。E4316焊條是低氫型焊條，主要用于焊接重要的低碳鋼和低合金鋼的結(jié)構(gòu)，如造船、橋梁、壓力容器等。焊接參數(shù)列表：
結(jié)語
按照上述方法焊接后的新、舊爐殼焊縫，表面不會有裂縫、焊瘤、氣孔等缺陷，焊縫表面非常平整光滑。焊接完畢對其進行探傷，合格率在100%。隨著高爐大修、檢修的新探索新實踐，新、舊爐殼結(jié)合焊接的成功案例越來越多，其獨特的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟效益越來越明顯。此技術(shù)既節(jié)約了臨時支撐的材料用量，同時也節(jié)約了制作、安裝費用，為今后高爐爐殼檢修施工提供了寶貴經(jīng)驗。
參考文獻
[1]周勇.大型轉(zhuǎn)爐托圈與爐殼吊板安裝施工技術(shù)[J].安裝，2011(11):21-23.
[2]舒秀海.大型高爐爐殼開裂焊接處理技術(shù)的應(yīng)用[J].科技信息，2011(16):24-26.
【關(guān)鍵詞】：鍋爐；壓力容器；焊接
[ Abstract ] : With the increase of boiler, pressure vessel and pipe working parameters and the expansion of the application field, put forward more and more requirements on welding technology. The selection of welding method, welding process, welding materials and welding equipment must first guarantee the high quality of welded joints, but also must meet the high efficiency, low consumption, low pollution requirements.
[ keyword ]: boiler pressure vessel; welding;
中圖分類號：TU74
引言
我國焊接行業(yè)經(jīng)過了40多年的發(fā)展壯大，目前已經(jīng)形成了一批有一定規(guī)模的企業(yè)，基本可以滿足國民經(jīng)濟的需求。隨著我國改革開放和企業(yè)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改革的不斷深化，目前，電焊行業(yè)各類企業(yè)的總數(shù)仍保持在900家左右，其中：原機械部定點企業(yè)38家，與焊接設(shè)備有關(guān)的各部委和地方所屬設(shè)計研究院（所）30余個，設(shè)有焊接設(shè)備專業(yè)的大專院校35個，以及設(shè)有焊接專業(yè)的中等專業(yè)學校10余個等。
一、鍋爐部件材料的發(fā)展
從鍋爐主要部件用鋼的發(fā)展階段來看，即便是工作溫度相對較底的水冷壁部件，也必須采用鉻含量大于2%的Cr-Mo鋼或多組元的CrMoVTiB鋼。按現(xiàn)行的鍋爐制造規(guī)程，這類低合金鋼，當管壁厚度超過規(guī)定的界限時，焊后必須進行熱處理。由于膜式水冷壁的外形尺寸相當大，工件長度一般超過30m，焊后熱處理不僅延長了生產(chǎn)周期，而且大大提高了制造成本。為解決這一問題，國外研制了一種專用于膜式水冷壁的新鋼種7CrMoVTiB1010。最近，該鋼種已得到美國ASME的認可，并已列入美國ASME材料標準，鋼號為A213-T24。這種鋼的特點是含碳量控制在0.10%以下，硫含量不超過0.010%，因此具有相當好的焊接性。焊前無需預(yù)熱。當管壁厚度不大于10mm，焊后亦可不作熱處理。
在特超臨界的蒸氣參數(shù)下，當蒸氣溫度達到700℃，蒸氣壓力超過370bar時，水冷壁的壁溫可能超過600℃。在這種條件下，必須采用9%Cr或12%Cr馬氏體耐熱鋼。這些鋼種對焊接工藝和焊后熱處理提出了嚴格的要求，必須采取特殊的工藝措施，才能確保接頭的焊接質(zhì)量。
對于鍋爐過熱器和再熱器高溫部件，在超臨界和特超臨界蒸汽參數(shù)下，其工作溫度范圍為560~650℃。在低溫段通常采用9~12%Cr鋼，從高溫耐蝕性角度考慮，最好選用12%Cr鋼。在600℃以上的高溫段，則必須采用奧氏體鉻鎳高合金耐熱鋼。根據(jù)近期的研究成果，對于高溫段過熱器和再熱器管件，為保證足夠高的高溫耐蝕性和抗氧化性，應(yīng)當選用鉻含量大于20%的奧氏體鋼，例如25Cr-20NiNbN（HR3C），23Cr-18NiCuWNbN（SAVE25），22Cr-15NiNbN（Tempaloy A-3），和20Cr-25NiMoNbTi（NF709）等。
在相當高的蒸汽參數(shù)下（375 bar/700℃）下，在過熱器出口段，由于奧氏體鋼蠕變強度不足，不能滿足要求，而必須采用鎳基合金，如Alloy617。
現(xiàn)代奧氏體耐熱鋼與傳統(tǒng)的奧氏體耐熱鋼相比，其最大特點是含有多組元的碳化物強化元素，從而在很大程度上提高了鋼材的蠕變強度。
對于超臨界鍋爐機組的高壓出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件，主要采用改進型的9-12%Cr馬氏體鉻鋼。
9~12%馬氏體鉻鋼的發(fā)展規(guī)律與前述的奧氏體耐熱鋼相似，即從最原始的Cr-Mo二元合金向多組元合金演變，其主攻方向是盡可能提高鋼材的高溫蠕變強度，減薄厚壁部件的壁厚，以簡化制造工藝和降低制造成本。上述鋼種由于嚴格控制了碳、硫、磷含量，焊接性明顯改善。在國外超臨界和特臨界鍋爐已逐步推廣應(yīng)用，取得了可觀的經(jīng)濟效益。
二、鍋爐受熱面管對接高效焊接法
鍋爐受熱面過熱器和再熱器部件管件接頭的數(shù)量和壁厚，隨著鍋爐容量的提高而成倍增加，600MW電站鍋爐熱器的最大壁厚已達13mm，接頭總數(shù)超過數(shù)千個。傳統(tǒng)的填充冷絲TIG焊的效率已遠遠不能滿足實際生產(chǎn)進展的要求，必須采用效率較高的且能保持接頭質(zhì)量的溶焊方法。為此，哈鍋和上鍋相繼從日本引進了厚壁管細絲脈沖MIG自動焊管機，其效率比傳統(tǒng)的TIG焊提高3~5倍。后因經(jīng)常出現(xiàn)根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和蓋面工藝。改進后的焊接工藝雖然基本上解決了根部未焊透的問題，但降低了焊接效率，增加了設(shè)備的投資，同時也使操作程序復雜化。最近，上鍋，哈鍋又從國外引進了熱絲TIG自動焊管機。熱絲TIG焊的原理是將填充絲在送入焊接熔池之前由獨立的恒壓交流電源供電。電阻加熱至650~800℃高溫，這就大大加速了焊絲的熔化速度，其熔敷率接近于相同直徑的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性確保了封底焊道的熔質(zhì)量。因此，熱絲TIG焊不失為小直徑壁厚管對接焊優(yōu)先選擇的一種焊接方法。然而不應(yīng)由此全面否定脈沖MIG焊在小直徑壁厚管對接中應(yīng)用的可行性。曾通過大量的試驗查明，在厚壁管MIG焊對接接頭中，根部未焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于連續(xù)多層焊時熔池金屬熱量積聚導致過熱。如將焊接電源電弧的功率作精確的控制，則完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引進的MIG焊自動焊管機原配的焊接電源為晶閘管脈沖電源，無法實現(xiàn)電弧功率的程序控制。如改用當代最先進的全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源或波形控制脈沖焊接電源（計算機軟件控制?。?，則可容易地按焊接工藝要求，對焊接電弧的功率作精確的控制，確保接頭的焊接質(zhì)量。
我們建議對現(xiàn)有的管子對接自動焊MIG焊機組織二次開發(fā)，將原有的晶閘管焊接電源更換成全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源，并采用PLC和人機界面改造控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮MIG焊的高效優(yōu)勢。
三、厚壁容器縱環(huán)縫的窄間隙埋弧焊
厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈鍋從瑞典ESAB公司引進第一臺窄間隙埋弧焊系統(tǒng)以來，窄間隙埋弧焊已在我國各大鍋爐、化工機械和重型機械等制造廠推廣使用，近20年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明，窄間隙埋弧焊確實是厚壁容器對接焊的最佳選擇。
為進一步提高窄間隙埋弧焊的效率，國內(nèi)外推出串列電弧雙絲窄隙埋弧焊工藝與設(shè)備，但至今未得到普遍推廣應(yīng)用。這不僅是因為增加了操作的難度，更主要的是交流電弧的焊道成形欠佳，不利于脫渣，容易引起焊縫夾渣。
最近，美國林肯（Lincoln）公司向中國市場推出交流波形參數(shù)（脈沖寬度、正半波電流值、脈沖頻率，脈沖波形斜率）可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊電源。采用這種新一代的計算機控制埋弧焊電源，可使串列電弧雙絲埋弧焊的工藝參數(shù)達到最佳的組合。不但可以獲得窄間隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且還可進一步提高交流電弧焊絲的熔敷率。可以預(yù)期，波形控制AC/DC埋弧焊電源的問世必將對串列電弧雙絲窄間隙埋弧焊的推廣應(yīng)用作出積級的貢獻。
四、大直徑厚壁管生產(chǎn)中的高效焊接法
隨著輸送管線工作參數(shù)不斷提升，大直徑厚壁管的需求量急劇增加，制造這類管材最經(jīng)濟的方法是將鋼板壓制成形，并以1條或2條縱縫組焊而成。由于厚壁管焊接工作量相當大，為提高鋼管的產(chǎn)量，通常采用3絲，4絲或5絲串列電弧高速埋弧焊。5絲埋弧焊焊接16mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達156m/h，焊接38mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達100mm/h。
