壓力容器焊接自動化的技術

　　隨著時代的發展，壓力容器產品涉及航天、電力、化工、醫藥等諸多行業，其質量是否合格、是否安全可靠運行直接影響著我國工業的發展與人民的生活水平。

　　提高其焊接質量和機械自動化水平對壓力容器乃至整個焊接行業都具有十分重要的意義。焊接領域影響著自動化技術、材料科學、環境、無損檢測、機械與腐蝕等多門學科。而焊接自動化技術是焊接領域的一個重要分支，對實現焊接自動控制具有重要意義。

　　對于壓力容器來說，焊接自動化技術主要分為硬件和軟件兩方面。硬件主要指壓力容器自動焊接設備和方法；軟件主要指計算機技術、電子技術、自動控制技術以及信息技術等進入壓力容器焊接領域而形成的焊接控制技術、人工智能技術及專家系統等。

　　自動焊接設備

　　在壓力容器的焊接生產過程中往往涉及到多種自動焊接設備,如：電渣焊機、埋弧焊機、氣體保護焊機(CO2焊機和氬弧焊機等)、等離子焊機等。

　　自動化焊接方法

　　埋弧自動焊是目前壓力容器焊接的主要工藝方法，應用于封頭拼板焊縫、筒節縱環焊縫等，使焊接過程的自動化和機械化成為現實。最近研制出的高速帶極堆焊法，與帶極埋弧堆焊相比，堆焊層邊界晶粒細小，雜質含量低，是一種經濟性較好的堆焊方法。

　　氣體保護焊具有電弧熱量集中,熔池小，結晶快及焊接過程無熔渣等優點，主要用于全位置和薄板焊接，有利于實現焊接過程的機械化和自動化。

　　CO2焊是一種高效率焊接方法，我國石油天然氣第七建設公司從美國引進了球罐藥芯焊絲全位置自動焊接技術，焊接熔敷效率高、速度快，改善了焊接條件。

　　TIG焊接技術主要用于對焊縫密封性能和力學性能要求高的壓力容器，能對熔深體積和形狀進行精確的控制，可較好地實現壓力容器的全位置焊接。

　　焊接控制技術

　　近年來焊接自動控制技術在壓力容器行業得到了很大的發展。焊縫跟蹤是焊接自動化控制系統的一個重要組成部分，目前，應用的焊縫跟蹤系統主要包括接觸式和非接觸式兩種類型。接觸靠模式跟蹤系統通過橫向跟蹤、縱向跟蹤和微調系統保持導電嘴和焊縫之間距離不變，實現環縫焊接自動化。非接觸式超聲波跟蹤傳感用到埋弧焊機上進行對焊縫坡口檢測的焊縫跟蹤，能滿足壓力容器制造的需要，在低成本焊接自動化具有較好的應用前景。隨著計算機信息技術的發展和新型傳感方式的研究，焊縫跟蹤技術將會在壓力容器行業得到廣泛應用，進一步提高壓力容器焊接過程的自動化和智能化程度。

　　人工智能技術及專家系統

　　人工智能技術在焊接過程中具有代表性的是模糊控制系統、神經網絡控制系統和焊接專家系統。目前,美國、日本等國家相繼在工藝制定、缺陷分析、材料選擇和設備選擇等方面開展了一系列研究開發。美國Adaptive Technologies公司開發的Camtech 100和Adaptitech 1000可完成零件定位、焊接操作和質量檢查等功能，系統能根據來自傳感器的光、溫度、電弧等信息，自動調整焊接路徑、線能量、送絲速度和擺動參數等，并可優化多道焊參數。日本NKK公司開發的“焊接參數控制專家系統”可給出最優焊接參數，以保證恒定的熔深及焊接高度。我國在這領域也相繼開發了不同類型的應用軟件，其中清華大學開發的“通用型弧焊工藝專家系統QHWES”因其較強的適應性和再開發能力而獨具特色。壓力容器焊接專家系統在遼寧省錦西化工機械廠和錦州重型機械廠取得良好的效果。目前國內外已形成多種商品化產品，且有廣闊的發展和應用前景。

　　質檢人員應能夠具備相應工作能力，掌握檢驗技能與方法，針對監檢工作特殊性，以監檢工作關鍵環節為重點，嚴格執行有關要求，降低事故隱患，保證特種設備安全運行，更好地服務企業，為經濟發展做出貢獻。開發新的焊接設備與工藝方法，充分借助電子信息技術、計算機技術和自動控制技術等實現焊接過程控制系統的智能化、焊接生產系統的柔性化以及焊接生產系統的集成化，從而使壓力容器的焊接自動化水平提高到一個新的層次。