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高炉炉壳加工
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如何检查高炉炉壳加工压力容器焊接自动化的技术

2020-07-23 17:51:02

  随着时代的发展,压力容器产品涉及航空航天、电力、化工、医药等多个行业。检查高炉炉壳的质量是否合格,是否安全可靠地运行,直接影响着中国工业的发展和人民的生活水平。压力容器广泛应用于电力、石化、制药、煤炭等行业。提高其焊接质量和机械自动化水平对压力容器乃至整个焊接行业都具有重要意义。焊接领域影响许多学科,如自动化技术、材料科学、环境、无损检测、机械和腐蚀。焊接自动化技术是焊接领域的一个重要分支,对实现自动焊接控制具有重要意义。对于压力容器,焊接自动化技术主要分为硬件和软件。硬件主要指压力容器的自动焊接设备和方法;软件主要是指由计算机技术、电子技术、自动控制技术和信息技术组成的焊接控制技术、人工智能技术和专家系统进入压力容器焊接领域。

  自动焊接设备

  压力容器焊接生产中经常涉及到多种自动焊接设备,如电渣焊机、埋弧焊机、气体保护焊机(CO2焊机和氩弧焊机等)。)、等离子焊机等。我国压力容器焊接自动化技术始于20世纪50年代和60年代,至今已取得了巨大成就。近年来,国内自动和半自动焊机占焊机总数的20.55%,其中熔化极气体保护焊/熔化极气体保护焊焊机增加了63.12%,钨极气体保护焊焊机增加了19.24%,埋弧焊机增加了135.36%。逆变焊机作为一种新技术和新工艺,具有优良的焊接性能和电气性能,适用于各种电弧焊方法和压力容器的多位置焊接。逆变焊接在美国和日本的应用程度已经达到30%,而我国的逆变焊机已经发展成为第三代产品,其在国内压力容器行业的应用前景非常乐观。

  自动化焊接方法

  自动埋弧焊是目前压力容器的主要焊接工艺,应用于封头的对接焊缝和筒体接头的纵向环焊缝,实现了焊接过程的自动化和机械化。然而,目前国内大部分埋弧焊自动焊控制系统仍采用简单的模拟电路,整体性能有待进一步提高。堆焊技术主要用于厚壁压力容器的焊接,其中焊条埋弧焊由于母材熔化深且均匀,对工件表面质量要求不高,已成为国内外压力容器内壁堆焊的主要方法。与埋弧焊相比,新开发的带电极高速堆焊方法晶界细小,杂质含量低,是一种较好的经济堆焊方法。窄间隙焊接技术可以在所有位置焊接厚壁压力容器,易于实现焊接过程的自动化。目前,该技术实现了焊前参数、焊接电压、电流和速度的自动稳定,并具有高度和横向自动跟踪系统,实现了焊缝的自动焊接。气体保护焊具有电弧热集中、熔池小、结晶快、焊接过程无夹渣等优点。主要用于全位置和薄板焊接,有利于实现焊接过程的机械化和自动化。CO2焊是一种的焊接方法。中国石油天然气公司第七建设公司从美国引进球罐药芯焊丝全位置自动焊接技术,焊接沉积效率高、速度快,改善了焊接条件。钨极氩弧焊技术主要用于对焊缝密封性能和力学性能要求较高的压力容器。它能控制熔深的体积和形状,能更好地实现压力容器的全位置焊接。激光自动焊接技术因其能量密度高、热影响区小而发展成为厚壁压力容器焊接技术,可以焊接几乎所有金属和所有位置。然而,由于其价格高、设备重,其在压力容器中的应用前景仍有待观察。

  焊接控制技术

  近年来,焊接自动控制技术在压力容器行业得到了很大的发展。焊缝跟踪是焊接自动化控制系统的重要组成部分,对实现压力容器生产过程中的焊接自动化具有深远的意义。目前应用的焊缝跟踪系统主要包括接触式和非接触式。接触式跟踪系统通过水平跟踪、纵向跟踪和微调系统保持触头与焊缝之间的距离不变,实现了环缝焊接的自动化,但有时由于坡口和焊缝的加工和装配不均匀,会影响传感器的测量精度。非接触跟踪系统与其他学科密切相关,国内外学者对其进行了不同程度的研究。埋弧焊机采用非接触式超声波跟踪传感器跟踪焊缝坡口检测,能够满足压力容器制造的需要,在低成本焊接自动化中具有良好的应用前景。本发明可用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方法和设备中,然而,由于焊接过程应用环境恶劣,传感器应受到电弧光、高温、烟尘等干扰,使传感器的精度、抗干扰性能和灵敏度受到不同程度的影响尽管迄今为止已经研究了许多自动跟踪方法,但大多数自动跟踪方法仍处于实验阶段。随着计算机信息技术的发展和新的传感方法的研究,焊缝跟踪技术将在压力容器工业中得到广泛应用,进一步提高压力容器焊接过程的自动化和智能化程度。

  人工智能技术及专家系统

  焊接过程中典型的人工智能技术有模糊控制系统、神经网络控制系统和焊接专家系统。I11-Soo Kim等人将人工神经网络引入到GMA焊接方法中来预测焊接区域的宽度,拓宽了GMA焊接的应用领域。目前,美国、日本等国家在工艺制定、缺陷分析、材料选择和设备选择等方面进行了一系列研发。自适应技术公司开发的Camtech 100和Adaptitech 1000可完成零件定位、焊接操作和质量检测等功能。该系统可以根据传感器传来的光、温度和电弧信息,自动调整焊接路径、线能量、送丝速度和摆动参数,优化多道次焊接参数。

  质量检验人员应具备相应的工作能力,掌握检验技能和方法检查高炉炉壳,根据监督检验工作的特殊性,以监督检验工作的,严格执行相关要求,减少事故隐患,保证专用设备的安全运行,改善服务企业,为经济发展作出贡献。开发新的焊接设备和技术方法,充分利用电子信息技术、计算机技术和自动控制技术,实现焊接过程控制系统的智能化、焊接生产系统的灵活性和焊接生产系统的集成化,使压力容器的焊接自动化水平提高到一个新的水平。

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