發(fā)布時間:2024-03-21 14:46:50
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【鍵詞】焊接技術(shù);現(xiàn)狀;技術(shù)發(fā)展
引言:
焊接技術(shù)的興起和不斷發(fā)展,有效推動我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也加速了制造業(yè)的發(fā)展步伐,作為應(yīng)用廣泛的一項技術(shù),當(dāng)前經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的狀態(tài)下是否會出現(xiàn)窘境,值得我們深思,那么,焊接技術(shù)以后該如何發(fā)展才能真正適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,焊接技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之間結(jié)合會推動焊接技術(shù)自動化、安全化發(fā)展,有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1、我國當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點概述
1.1我國焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)水平下,人們的生活已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,人們對周圍事物的質(zhì)量、環(huán)保等各種問題的條件越來越高,在化工石油鋼管道的焊接處理中,也需要不斷提高焊接要求,以滿足化工石油生產(chǎn)的需要。鋼管道的焊接工藝也隨著人們的需求和社會發(fā)展不斷提高、改革,目前已經(jīng)達(dá)到了焊接技術(shù)的自動化使用,來適應(yīng)社會的不斷發(fā)展,這一技術(shù)的發(fā)展和提高不單單有效促進(jìn)了焊接技術(shù)的發(fā)展步伐,而且另一方面也帶動了石油化工的快速發(fā)展,并且進(jìn)一步充分利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)對焊接中的問題進(jìn)行處理。當(dāng)前我國的焊接技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,有了全面、詳細(xì)的研究。
1.2 我國焊接技術(shù)的發(fā)展特點
焊接技術(shù)是一項綜合性較強(qiáng)的現(xiàn)代技術(shù),目前,在石油化工鋼管道焊接中已經(jīng)引入了現(xiàn)代科技,促進(jìn)了石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前,焊接技術(shù)已經(jīng)不僅應(yīng)用于石油化工產(chǎn)業(yè),還廣泛應(yīng)用在家電、海洋工程、機(jī)車、特種設(shè)備、橋梁、冶金、煤炭、航空航天甚至核能及電站等行業(yè)中,在廣泛的應(yīng)用中,顯露著我國的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展業(yè)不斷的促進(jìn)著焊接技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步推動其他產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。
2、焊接方法與工藝
(一) 目前常用的高效焊接方法
2.1氣體保護(hù)焊
氣體保護(hù)焊就是利用氣體當(dāng)做電弧的媒介,并對焊接區(qū)域和電弧焊用氣體來保護(hù),根據(jù)焊接材料的不同使用不同的氣體作為保護(hù)焊的氣體,就能夠把氣體保護(hù)焊分為兩大種:⑴ 非熔化極(鎢極)惰性氣體保護(hù)焊。⑵熔化極氣體保護(hù)焊。
2.2 電阻焊
電阻焊是用兩電極來把焊件壓緊,加以電流,加熱電流,將焊件接觸面以及焊件臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng),一直到塑性狀態(tài)或者融化,然后將焊件之間結(jié)合的一種焊接方式,這類焊接方式一般應(yīng)用與電器電子、航空等行業(yè)中。
2.3螺柱焊接
螺柱焊接根據(jù)焊接的不同主要分為拉弧式和儲能式,這兩兩個焊接方式有一個最大的共同點就是采用單面焊接的方式。螺柱焊接并不用穿孔的工序,因此采用螺柱焊接的方式焊接的材料既不漏氣也不會漏水,也不需要再次對焊接面處理加工,減輕了一定的工序,操作技術(shù)性較強(qiáng)。
2.4 磁控焊接
磁控焊接技術(shù)是最近幾年里隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)的一種高效焊接技術(shù),磁控焊接采用的是對外加磁場進(jìn)行對焊接的質(zhì)量的控制。這類焊接技術(shù)最大的優(yōu)勢就是投入成本低、效益大、且操作簡單,磁控焊接也憑借著缺陷極少的優(yōu)勢在焊接中占據(jù)了重要的位置,得到了廣泛的使用。
(二)焊接工藝
對不同的焊體、不同的焊接方式有不同的焊接工藝,這里就對石油化工合金鋼管道的焊接進(jìn)行具體分析:
2.2.1 坡口焊接
坡口處的焊接首先要用砂輪機(jī)對鋼管要打磨,打磨后要用不銹鋼絲刷進(jìn)行清理、著色實驗,并且還要用四氯化碳或者丙酮對坡口處在焊接前進(jìn)行再一次清理。在焊接的過程中必須要保證施錯變量小于0.5mm。
2.2.2 焊接的環(huán)境要求
焊接的過程要求在在清潔、無風(fēng)的環(huán)境中實施,最好應(yīng)該搭設(shè)裝有焊接平臺的工棚中進(jìn)行,且工棚中的環(huán)境溫度必須要高于5℃。
2.2.3 焊接工藝措施
(1)焊接過程中,要使用99.99%以上純度的的氬氣作為氣體保護(hù)焊的內(nèi)保護(hù)氣體,且必須要保持到第三層焊接。
(2)在坡口處應(yīng)該采用引弧板來進(jìn)行工藝的處理。
(3)最大程度上加快焊接速度,盡量使用短弧焊避免橫向開會擺動。且處于多層焊的階段時時,層與層之間的層間溫度都不應(yīng)該高于100℃。
(4)采用氬弧焊,處于打底后,或者是手弧焊的底層焊好后,就應(yīng)該對焊接口著色打磨,及時清理焊口,仔細(xì)檢查。
(5)對于石油化工鋼管道的焊接一般在焊接前前不需預(yù)熱,焊接后也不需要熱處理。
2.2.4焊后檢查
(1)焊接后的每一處焊口都需要進(jìn)行后期的著色、然后再仔細(xì)檢查。
(2)檢查要根據(jù)環(huán)縫總數(shù)的25%進(jìn)行X光拍片,嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行檢測。
(3)所有檢查均按ASMEB31.3規(guī)范的有關(guān)要求嚴(yán)格執(zhí)行。
3、我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前我國的焊接材料的產(chǎn)量已經(jīng)處于最高位置,然而在焊接產(chǎn)品的質(zhì)量方面還與發(fā)達(dá)國家有一定的距離,在焊接技術(shù)的質(zhì)量方面出現(xiàn)的問題主要有下面幾點:①焊接材料的處理過程中缺乏專業(yè)的體系和技術(shù),如篩選、檢驗焊接原材料、處理焊接材料的混合均勻度等。②焊條藥皮密實度較差;③在對生產(chǎn)車間的環(huán)境治理方面采用敞開式生產(chǎn)方式,而國外采用密閉的方式來進(jìn)行熔煉焊劑工作,這樣就有效控制了焊接的外部環(huán)境,降低了外部環(huán)境的影響。
因此,在今后焊接技術(shù)的發(fā)展,要著重對質(zhì)量提高方面做出一定的研究,培養(yǎng)一定的專業(yè)技術(shù)人才,擴(kuò)散焊接知識,利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),有效促進(jìn)焊接工藝的發(fā)展,提高專業(yè)技能。進(jìn)一步利用新型技術(shù)人員,努力研發(fā)焊接新方法、設(shè)備等一切有利于提高焊接施工技術(shù)物件,促進(jìn)焊接技術(shù)自動化發(fā)展,為我國焊接技術(shù)的發(fā)展提供動力,并有效促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
4、結(jié)束語
焊接技術(shù)的快速革新發(fā)展,促進(jìn)可以推動制造業(yè)的發(fā)展,而且可以有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時還給人們的生活帶來了更多的方便,焊接技術(shù)進(jìn)入數(shù)字化、自動化時代,將又一次革新焊接技術(shù)的發(fā)展浪潮。對于焊接技術(shù)的發(fā)下,必須要進(jìn)一步加大研發(fā)力度,開發(fā)適合現(xiàn)代化發(fā)展的新型焊接技術(shù)、方法、設(shè)備等,進(jìn)一步促進(jìn)焊接機(jī)械化、安全化、自動化發(fā)展,有效提高我國焊接技術(shù),提高在焊接工藝方面的國際地位,有效推動制造行業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃建平,黃永平,肖延江.論我國焊接行業(yè)的現(xiàn)狀[J].科技與企業(yè),2012,(1).
[2] 李曉延,武傳松,李午申.中國焊接制造領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展研究[J].機(jī)械工程學(xué)報,2012,(6).
關(guān)鍵詞:壓力容器;焊接;自動化
中圖分類號:TG4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
市場對于鍋爐壓力容器的需求量和技術(shù)要求不斷增高,焊接自動化的廣泛應(yīng)用使鍋爐壓力容器生產(chǎn)滿足市場需求,為了不斷提高焊接自動化的技術(shù)含量,使系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性獲得有效提高并使鍋爐以及壓力容器的質(zhì)量和生產(chǎn)效率不斷獲得提高,相關(guān)企業(yè)必須不斷加大焊接自動化技術(shù)的科研投入力度。
一、壓力容器以及焊接自動化技術(shù)的簡介
1、壓力容器
壓力容器一般泛指在工業(yè)生產(chǎn)中用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、分離和儲存等生產(chǎn)工藝過程,并能承受壓力載荷(內(nèi)力、外力)的密閉容器,主要有圓柱形,也有球形或其他形狀。隨著化工和石油化工等工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍越來越寬,容量不斷增大,有些還要求耐介質(zhì)腐蝕。為了保證壓力容器在使用過程中的安全性,根據(jù)壓力容器的不同分類做出了等級劃分,對于危險程度較大的壓力容器提出了特殊要求。
壓力容器在制造過程中要經(jīng)歷很多工序,其中焊接是非常重要的工序之一。對于不同的焊接工藝有不同的焊接方法,要根據(jù)材質(zhì)、牌號、化學(xué)成分等具體情況來確定,之后再根據(jù)焊接方法制定相應(yīng)的工藝參數(shù)。由于壓力容器造成事故后危害十分嚴(yán)重,所以要有嚴(yán)格的安裝檢驗要求,在制造、修理、安裝和改造時,需要加強(qiáng)焊接管理,提高焊接質(zhì)量并按規(guī)范要求進(jìn)行熱處理和探傷,同時加強(qiáng)材料管理,避免采用有缺陷的材料或用錯鋼材、焊接材料。
2、焊接自動化技術(shù)
焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接技術(shù)的自動化程度已經(jīng)成為了衡量現(xiàn)代國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。焊接自動化是采用具有自動控制,能自動調(diào)節(jié)、檢測、加工的機(jī)器設(shè)備、儀表,按照規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。應(yīng)用于現(xiàn)代的自動化技術(shù)主要是依靠計算機(jī)控制技術(shù)來實現(xiàn)的。焊接自動化技術(shù)是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)未來發(fā)展的一個重要方向?,F(xiàn)代焊接自動化技術(shù)將在高性能的微機(jī)波控焊接電源基礎(chǔ)上發(fā)展智能化焊接設(shè)備,在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上發(fā)展柔性焊接工作站和焊接生產(chǎn)線,最終實現(xiàn)焊接計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。焊接自動化系統(tǒng)主要分為電弧焊自動化系統(tǒng)、電阻點焊自動化系統(tǒng)、微型計算機(jī)控制的焊接自動化系統(tǒng)和焊接機(jī)器人。
二、生產(chǎn)過程中應(yīng)用頻率較高的焊接自動化技術(shù)
1、馬鞍形焊機(jī)
鍋爐設(shè)備中的接管、下降管等兩圓柱體相貫的焊接接頭相貫方式各不相同、規(guī)格各異,因而具有更高的焊機(jī)靈活性要求,馬鞍形焊機(jī)能夠使上述問題獲得有效解決,因而在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍不斷變廣。當(dāng)前,馬鞍形焊機(jī)得到了眾多大型鍋爐生產(chǎn)企業(yè)的青睞和應(yīng)用,使圓柱體相貫的焊接接頭焊接效率和焊接質(zhì)量獲得了有效提高并進(jìn)一步推動了企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的不斷增長。近年來,隨著壓力容器以及鍋爐的不斷生產(chǎn)和發(fā)展,兩圓柱體直徑接近、斜交或者偏交的相貫接頭不斷出現(xiàn),為了使馬鞍形焊機(jī)滿足上述情況,計算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用于改造和升級馬鞍形焊機(jī)以便使數(shù)控技術(shù)成功應(yīng)用于馬鞍形焊機(jī)中,主要措施包括以下幾個方面:推動數(shù)學(xué)模型的建立并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定,根據(jù)實際焊接需要進(jìn)行焊頭運(yùn)動軌跡計算,確保焊槍可按照既定軌道運(yùn)動;確保焊槍與主管同步運(yùn)動,能夠使焊接質(zhì)量獲得保證。通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù),馬鞍形焊機(jī)的自動化程度獲得了明顯提高,同時也推動了各種不同形式馬鞍形焊機(jī)的生產(chǎn),如能夠進(jìn)行擺角、回轉(zhuǎn)運(yùn)動并能夠急性相應(yīng)參數(shù)建立且可對焊頭運(yùn)動軌跡進(jìn)行靈活控制的四軸數(shù)控馬鞍形焊機(jī)。
2、直管接長焊機(jī)
部分大型鍋爐為了使熱量獲得有效輸出,通常會應(yīng)用管線作為輸出通道,焊接技術(shù)好壞會對焊接質(zhì)量的高低產(chǎn)生非常重要的影響。越來越多的自動化技術(shù)被應(yīng)用到鍋爐壓力容器中,為了使焊接質(zhì)量獲得有效提高,對鍋爐壓力容器中的管子預(yù)處理的效果要求不斷提高,直管接長焊機(jī)得到了越來越多生產(chǎn)廠家的應(yīng)用。管子預(yù)處理線主要包括管內(nèi)清理機(jī)、管端內(nèi)外磨光機(jī)、管端數(shù)控倒角機(jī)以及管子定長切斷等先進(jìn)裝置和設(shè)備,由于PLC自動化控制技術(shù)獲得了應(yīng)用,自動化生產(chǎn)最終得以實現(xiàn)。管端數(shù)控倒角機(jī)具有非常重要的作用,該設(shè)備能夠通過利用軸向以及旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀并根據(jù)具體要求和管子的規(guī)格進(jìn)行相應(yīng)切削程序的編制,從而保證各切割坡口的質(zhì)量,具有標(biāo)準(zhǔn)、快速的優(yōu)點。相較于傳統(tǒng)手動作業(yè),這一切削技術(shù)能夠取得更高的重復(fù)精度、更高的坡口表明光潔度和更高的自動化程度,能夠使焊接質(zhì)量獲得有效保證。此外,直管接長焊機(jī)能夠在作業(yè)面上重復(fù)工作可以與預(yù)處理線進(jìn)行融合,完成切割后,還可自動進(jìn)行焊接,從而保證焊接作業(yè)過程的完整性,能夠使整個過程中管子的焊接質(zhì)量獲得有效保證。
3、膜式壁焊機(jī)
作為膜式壁生產(chǎn)線的核心設(shè)備,膜式壁焊機(jī)在企業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用范圍不斷變廣,最終該設(shè)備僅能通過進(jìn)口滿足生產(chǎn)需求,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前,我國同類設(shè)備的技術(shù)水平已獲得了長足的發(fā)展和進(jìn)步并達(dá)到了世界先進(jìn)水平。埋弧焊和氣體保護(hù)焊為膜式壁焊機(jī)的主要類別,上述兩類焊機(jī)在鍋爐壓力容器的生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不同的作用。作為較為簡單的焊接自動化技術(shù),膜式壁氣體保護(hù)焊機(jī)的焊槍通常為20頭,近年來,擁有44頭焊槍的焊機(jī)也不斷被生產(chǎn)出來,膜式壁埋弧焊擁有12頭焊槍。對稱設(shè)備的焊接通常應(yīng)用上述焊接自動化技術(shù),由于鍋爐壓力容器通常呈圓形對稱形,因此比較適宜應(yīng)用于鍋爐壓力容器的生產(chǎn)工作過程中,能夠同時進(jìn)行上下對稱焊接,而且四個工作位可同時工作能夠使焊接工作效率獲得有效提高,可取得較高的尺寸精度和最小的變形。但是,我國膜式壁焊機(jī)同樣具有一定的缺陷,由于自動化程度不高,需要通過人工進(jìn)行大量操作,會對焊接質(zhì)量造成一定的影響,自動化水平仍待進(jìn)一步完善和發(fā)展。
三、壓力容器焊接自動化技術(shù)的未來發(fā)展
我國壓力容器自動化焊接技術(shù)正在逐步的廣泛使用,總體技術(shù)水平相比于國際最高水平仍有一定的差距,在此方面的研究還有待深化。對壓力容器焊接自動化技術(shù)未來的發(fā)展,依然分為硬件和軟件兩方面來進(jìn)行分析。
1、硬件
大多數(shù)焊接過程都需要一種特定靜態(tài)和動態(tài)性能的電源。未來的新型電源應(yīng)具備高頻化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的特點,供能穩(wěn)定、綠色環(huán)保。研制可用于自動化焊接過程新型電源是目前焊接設(shè)備的未來發(fā)展方向之一。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。由于激光焊接設(shè)備價格昂貴,在壓力容器方面應(yīng)用很少。但激光焊接自動化程度高、功率大、應(yīng)用范圍廣以及無污染的等優(yōu)點仍然不可忽略,有待于進(jìn)一步研究。此外,對傳統(tǒng)的焊接工藝設(shè)備進(jìn)行智能改造,提高機(jī)械化和自動化水平,要加大焊接材料的研究力度,也亟需引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),盡快與國際一流水平接軌。
2、軟件
將人工智能技術(shù)引入到焊接設(shè)備形成了焊接設(shè)備的智能控制系統(tǒng),這一領(lǐng)域具有代表性的焊接過程是模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和焊接專家系統(tǒng)。
結(jié)束語
鍋爐性能的優(yōu)良能夠?qū)ζ髽I(yè)的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生非常重要的影響,隨著企業(yè)發(fā)展速度和水平的不斷提升,各類相關(guān)企業(yè)對鍋爐設(shè)備性能提出了越來越高的要求,鍋爐壓力容器需要同時具備良好的耐熱性能以及抗壓性能。傳統(tǒng)人工焊接具有焊接牢固性和嚴(yán)密性較差以及焊接速度難以得到有效保證等缺點,應(yīng)用焊接自動化技術(shù)則能夠使焊接質(zhì)量獲得有效提高,因而應(yīng)用范圍不斷變廣。
參考文獻(xiàn)
[1]周利萍,韓永剛.我國焊劑自動化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技信息,2011(19).
【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù) ;低溫焊接 ;材料; 趨勢;
中圖分類號:TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、 當(dāng)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)
當(dāng)代我國的焊接技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了較為突出且迅猛的進(jìn)步,其中諸多新技術(shù)及方法的應(yīng)用使焊接的牢固性明顯增強(qiáng),但其中存在的一些問題也不容忽視,下面就對此進(jìn)行相應(yīng)總結(jié)。
1. 出現(xiàn)冷熱裂紋
冷裂紋即指焊縫冷卻過程中,溫度降低到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍(300-200℃以下)時產(chǎn)生的裂紋,在焊接后較長時間或立即后出現(xiàn),因此也被稱為延遲裂紋。其焊接接頭形成淬硬組織、擴(kuò)散氫的存在及濃集和較大焊接拉伸應(yīng)力的存在是冷裂縫形成的3個基本條件。
熱裂紋又被稱為高溫裂紋或結(jié)晶裂紋,是指高溫下產(chǎn)生的裂紋,通常在焊縫內(nèi)部產(chǎn)生,也可能出現(xiàn)于熱影響區(qū)內(nèi);以縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋、弧坑裂紋和熱影響區(qū)裂紋為主要的表現(xiàn)形式。在冶金因素和力學(xué)因素的共同作用下即產(chǎn)生熱裂紋,其產(chǎn)生原因是在結(jié)晶過程中焊接熔池中的低熔點共晶和雜質(zhì)以液態(tài)間層形式存在而導(dǎo)致出現(xiàn)偏析現(xiàn)象,其強(qiáng)度在凝固后也較低,當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時,液態(tài)間層或凝固不久的金屬將被拉開而形成裂紋。另外,若低熔點共晶和雜質(zhì)存在于母材晶界表面,焊接應(yīng)力足夠大時也可形成裂紋。
2. 厚板、長焊縫焊接技術(shù)不完善
建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接制作過程中的厚板、長焊縫的焊接效率及質(zhì)量對鋼結(jié)構(gòu)的實體質(zhì)量和成本有極其關(guān)鍵的影響。厚板對接和箱型構(gòu)件、T型焊縫的角接全熔透焊縫焊接不僅工作量最大,對技術(shù)要求最高,而且在焊接過程中焊縫第一層采取SAW技術(shù)進(jìn)行清渣工作也十分困難。因此,在實際中常采用以GMAW打底和SAW蓋面結(jié)合的工藝,但焊接效率的提高卻受到較大影響;在厚板對接和T型焊縫焊接中,為了達(dá)到焊縫全熔透、無缺陷的效果而廣泛采用碳弧氣刨清根工藝,然而,此工藝一方面增加了成本,另一方面對接頭質(zhì)量和焊工身體也有較大影響。
3. 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)缺乏自動化
現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家焊接自動化水平已達(dá)到80%以上,因而其在工作質(zhì)量和效率上都占有很大優(yōu)勢。而相較于我國按照手工焊和自動焊耗材估計得出的,名義上的30%自動化水平,兩者間差距極大。伴隨著建筑焊接結(jié)構(gòu)向大型化、重型化及高參數(shù)精密化發(fā)展的趨勢,效率低下、質(zhì)量不穩(wěn)定的手工焊將成為阻礙生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性提高的首要因素。
在制造廠和施工現(xiàn)場,我國焊接操作還停留在半機(jī)械或機(jī)械焊甚至是手工焊的水平上,焊接的自動化并未取得任何實質(zhì)性的發(fā)展;相較于鄰國日本也有不小差距,其已實現(xiàn)工廠內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)焊接的自動化,極大的降低了人工成本,也使工效及質(zhì)量得到提高。由于我國經(jīng)濟(jì)及社會保障的不斷發(fā)展,增長的人工成本將不可避免的阻礙其發(fā)展。
4. 鋼結(jié)構(gòu)焊接從業(yè)人員技術(shù)水平有限
焊接技術(shù)對整個鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)流程的影響可以說是舉足輕重,因為自鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計到整個鋼行業(yè),焊接技術(shù)的應(yīng)用幾乎貫穿了所有的行業(yè)流程。所以,了解熟悉相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用是作為鋼結(jié)構(gòu)焊接行業(yè)的技術(shù)人員的基本要求,而掌握自身業(yè)務(wù)所涉及的焊接應(yīng)用技術(shù)已是對從業(yè)人員的最低要求。但是現(xiàn)實不容樂觀,我國焊接從業(yè)人員與鋼行業(yè)的規(guī)模并不協(xié)調(diào),鋼結(jié)構(gòu)焊接人員中懂得焊接應(yīng)用技術(shù)的少之又少,更不要說精通了,其人員配備與鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)本身需求間存在較大的差距。
二、未來我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢
根據(jù)我國現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,促進(jìn)我國焊接技術(shù)的發(fā)展,使其適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)及我國市場經(jīng)濟(jì)的需求,趕超工業(yè)強(qiáng)國焊接技術(shù)發(fā)展水平,可預(yù)測我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)主要有以下幾個發(fā)展趨勢。
1.低溫焊接技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
因我國地處溫帶,冬季持續(xù)時間長且覆蓋范圍廣,故鋼結(jié)構(gòu)焊接冬季施工歷來是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點。多年來不管是學(xué)術(shù)界還是工程界均致力于解決焊接工程冬季施工及確定施工臨界溫度問題。
在國家體育場“鳥巢”的焊接工程中1萬噸以上的鋼結(jié)構(gòu)焊接工作是在冬季完成的。冬季焊接施工的臨界溫度要從人、焊機(jī)、材料、焊法及環(huán)境五個方面來確定,而僅從鋼材、焊材的承受力進(jìn)行判斷是不全面的。根據(jù)此觀點在“鳥巢”組織的大規(guī)模低溫焊接試驗取得了較好效果,據(jù)此進(jìn)而確定了停止焊接作業(yè)的臨界溫度為150℃,《國家體育場鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接規(guī)程》也得到了相應(yīng)的確定。建筑鋼結(jié)構(gòu)的冬季焊接施工不僅可以顯著縮短工期,也必將創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)價值。因此,在“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接中采用的相關(guān)低溫焊接技術(shù)、經(jīng)驗具有極大的實踐價值,必將被廣泛接受并將在未來施工中得到推廣應(yīng)用。
2.焊工資格認(rèn)證制度建立
由于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程復(fù)雜,施工環(huán)境多樣,焊接對象不確定,市場競爭嚴(yán)酷,工程過程中始終是焊接方案編寫、工藝評定、檢修等許多工作交叉進(jìn)行的情況,且鋼結(jié)構(gòu)的安裝及焊接過程戰(zhàn)線長、點多面廣的特點和因素的影響,使準(zhǔn)確科學(xué)的安排使用焊接人員,充分發(fā)揮其最大的能力和能動性成為了極具挑戰(zhàn)的管理學(xué)要求。焊接管理對于“天時、地利、人和”三方面的要求造成了其獨特的管理困難。此外,培養(yǎng)造就大量熟練掌握鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)性極強(qiáng)的從業(yè)人員的滿足行業(yè)的巨大需求具有極大的現(xiàn)實意義。因此,基于各方面的需要創(chuàng)立焊工資格認(rèn)證機(jī)制是鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。焊工資格認(rèn)證機(jī)制的建立也必將在很大程度上促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
3.激光焊將部分取代電子焊
激光束在聚焦后焦點處能量密度為10~10W/cm且加熱范圍小于1.0mm,若將此特應(yīng)用于金屬材料的焊接技術(shù),除可提高焊接速度,還可將焊接接頭處的形變及應(yīng)力減小。激光焊也是比較理想的精密焊接技術(shù),滿足精密焊接的高要求。激光焊可以在較遠(yuǎn)的距離內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接是因為激光束能在空氣中直線傳播不受干擾。與電子束焊接技術(shù)比較,激光焊具有很明顯的優(yōu)勢,首先在焊接中不像電子焊需要真空環(huán)境,在成本及投入費用上可以得到明顯的縮減;其次,激光束焊接過程中不會產(chǎn)生X射線,焊工在焊接過程中不需要射線防護(hù)設(shè)備的保護(hù)。因此,在中、薄厚度的板材焊接中,其發(fā)展的趨勢將是激光焊部分取代電子焊而得到較普遍的應(yīng)用。
4.厚鋼板焊接技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用
建筑鋼結(jié)構(gòu)厚度并非越厚越好,且焊接難度隨鋼板厚度而遞增,這兩方面在不管是理論還是實踐中都得到了很好的證明。但是,鑒于設(shè)計者理念的需要建筑鋼材焊接工程中較厚板材的使用量明顯增多,這極大的促進(jìn)了厚板焊接技術(shù)的不斷發(fā)展。而“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中采用焊接革新的組合工藝,既保證了焊接效率也提高了焊接質(zhì)量,具有很高的厚板焊接借鑒意義。故在未來的建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展中,厚板焊接技術(shù)的應(yīng)用將得到更大和更深的推廣。
總結(jié):我國鋼結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)用技術(shù)與世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家的焊接水平在整體水平上人上仍有較大的差距,為趕超世界先進(jìn)技術(shù),我們必須從各個基礎(chǔ)方面加強(qiáng)焊接技術(shù),從整體上提升我國焊接技術(shù)水平。我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢不管是從焊接技術(shù)從業(yè)人員還是焊接工藝均可以得到可靠的預(yù)測。
參考文獻(xiàn):
【1】賈寶華,張建芳.我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J],現(xiàn)代焊接,2008(6)
【2】段斌,孫少忠.我國建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J],焊接技術(shù),2012,5(41)
【3】曾樂.現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊,[M].上海: 上??萍汲霭嫔?,2009
【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械機(jī)械焊接自動化技術(shù)
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,先進(jìn)的科技手段和現(xiàn)代化設(shè)備對人們在生產(chǎn)生活各個方面的影響巨大,人們也開始逐漸認(rèn)識到生產(chǎn)設(shè)備提升對于提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量和在降低成本等方面的優(yōu)勢。以機(jī)械焊接技術(shù)為核心的機(jī)械加工產(chǎn)業(yè),一直在致力于對機(jī)械焊接工藝的研究和焊接設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新來提高機(jī)械的生產(chǎn)效率。先進(jìn)的機(jī)械焊接技術(shù),不僅能夠增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量還能夠降低生產(chǎn)成本,在一定程度上改善生產(chǎn)環(huán)境。我國的機(jī)械焊接行業(yè)由于勞動力充足等原因,自動化焊接技術(shù)發(fā)展應(yīng)用較為緩慢,與世界先進(jìn)水平還有一定的差距,隨著我國對機(jī)械設(shè)備需求的增多,我國現(xiàn)有的自動化機(jī)械焊接技術(shù)還需要進(jìn)一步的發(fā)展和提升。
1工程機(jī)械自動化焊接技術(shù)的原理
傳統(tǒng)的焊接技術(shù)主要是將電弧引燃,保持一定的電弧長度,手動的進(jìn)行多方位移動,將焊接中所需要的加工位置全部完成后再將引燃的電弧熄滅。而現(xiàn)代的自動化焊接技術(shù)主要是指機(jī)械裝置在不加外力干涉的情況下,按照設(shè)定的程序,將焊接過程自動機(jī)械系統(tǒng)化,讓整個加工的過程清晰,固定與焊接裝置的整個過程分別由工作夾緊機(jī)構(gòu)、焊槍夾緊機(jī)構(gòu)、脫材料機(jī)構(gòu)和焊槍氣動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等來完成。在工程機(jī)械加工焊接過程中應(yīng)用自動化技術(shù),能夠幫助實現(xiàn)有效的自動化生產(chǎn)過程,對于提升機(jī)械焊接行業(yè)的自動化水平具有重要意義。
2我國工程機(jī)械焊接自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
隨著我國機(jī)械焊接自動化研究的深入以及數(shù)字化技術(shù)的成熟,數(shù)字化技術(shù)與機(jī)械焊接技術(shù)融合產(chǎn)生了數(shù)字焊接機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了市場,我國的諸多大型基礎(chǔ)建設(shè)項目如航天航空項目、西氣東輸項目、南水北調(diào)工程等應(yīng)用了這些技術(shù),先進(jìn)的自動化焊接技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,極大的促進(jìn)了焊接行業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。我國的焊接行業(yè)目前主要將焊接自動化、智能化、高效化這幾個方向作為整個行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),現(xiàn)在已經(jīng)有一些自動化機(jī)械焊接設(shè)備以及智能化焊接機(jī)器人等,但是自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的水平仍然較低。在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下,我國已經(jīng)成為了世界上最大的機(jī)械焊接設(shè)備進(jìn)出口國家之一,國內(nèi)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)量大于市場實際需求量,機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的增多使得市場競爭十分激烈,在這一形勢下,機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)需要通過提升自身加工工藝水平來打造核心競爭力。
3工程機(jī)械焊接自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國的工程機(jī)械焊接行業(yè)在國家大建設(shè)大發(fā)展的背景下得到了快速的發(fā)展,但是我國的工程機(jī)械焊接技術(shù)的整體水平與國外先進(jìn)水平尚有一定的差距,目前我國工程機(jī)械焊接領(lǐng)域主要向以下方向發(fā)展:
3.1數(shù)字化集成化焊接控制
隨著數(shù)字化控制技術(shù)應(yīng)用于焊接技術(shù)和設(shè)備,機(jī)械焊接的控制準(zhǔn)確度和焊接產(chǎn)品的穩(wěn)定性得到了很大提高,焊接控制系統(tǒng)的集成化使得焊接技術(shù)與信息技術(shù)進(jìn)行很好融合,將生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行匯總,有助于操作人員進(jìn)行控制和判斷,提高了機(jī)械焊接生產(chǎn)的效率。
3.2機(jī)械焊接過程的智能化控制
機(jī)械焊接自動化中核心問題是焊接過程的智能化控制,隨著傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及智能控制技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)開始逐漸應(yīng)用于自動化焊接,這使得焊接過程實現(xiàn)智能化操控,可以應(yīng)用與不同的復(fù)雜環(huán)境和生產(chǎn)要求。我國現(xiàn)有的智能化焊接設(shè)備和技術(shù)還不完善,不能實現(xiàn)輸入焊接工藝要求就能自行進(jìn)行焊接生產(chǎn)等功能,焊接專家系統(tǒng)也不夠完善,我們需要加強(qiáng)過程的智能化控制研究,如專家系統(tǒng)的完善、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
3.3網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成
為減少對于焊接工作人員的健康損害,利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工人手工操作,變成工人利用計算機(jī)及遠(yuǎn)程通訊技術(shù)來控制焊接機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),還可以實現(xiàn)自我診斷以及檢查功能。開放式的焊接系統(tǒng),操作者可以通過數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的焊接工藝數(shù)據(jù)生成焊接工藝參數(shù)。
3.4機(jī)械焊接自動化技術(shù)的柔性化
在目前的發(fā)展方向中,我們可以通過光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)的結(jié)合來實現(xiàn)焊接過程的精準(zhǔn)化和柔性化,使用微電子技術(shù)來對機(jī)械焊接工藝和設(shè)備進(jìn)行改造和省級,是提高焊接自動化水平的重要途徑。
3.5焊接自動化和焊接機(jī)器人
焊接機(jī)器人和自動化焊接專機(jī)的使用可以替代焊接工作人員進(jìn)行難度較大、危害較大的機(jī)械生產(chǎn),可以改善操作人員勞動強(qiáng)度和勞動條件,也可以提高機(jī)械焊接的穩(wěn)定性和質(zhì)量。人們對自身健康的重視也使得機(jī)械焊接生產(chǎn)時惡劣的環(huán)境對工人的損害不被接收,且社會整體用人成本的上升使得使用焊接機(jī)器人和焊接專機(jī)更能提高生產(chǎn)力,也能為機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)帶來更大的利益。
4結(jié)語
工程機(jī)械焊接技術(shù)作為工程機(jī)械加工生產(chǎn)中核心技術(shù),對于提高機(jī)械焊接效率、提高生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能、降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)能都具有重要的意義,對于整個機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展、國家工業(yè)化程度的推進(jìn)、綜合國力的提高都具有更為深刻的意義。因此我們需要加大對于機(jī)械焊接自動化工藝的研究,多學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)并與我國進(jìn)行對比,對現(xiàn)有生產(chǎn)方式和技術(shù)進(jìn)行多分析總結(jié),來不斷對焊接自動化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善,在技術(shù)提升中注重以人為本的思想,在提高生產(chǎn)效率的前提下,也要使得技術(shù)的使用更有利于工作人員的健康和操作使用的便利性,以促進(jìn)工程機(jī)械焊接行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李京.焊接自動化技術(shù)研究[J].學(xué)術(shù)交流,2013.
[2]仝鐘.淺談自動焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用[J],綜合研究,2012.
通過對鋼結(jié)構(gòu)變形的種類和原因分析,提出控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的一些措施以及減少焊接應(yīng)力的一些控制措施,以其提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝,增加鋼結(jié)構(gòu)的承載力,更好的應(yīng)用于大跨度桁架結(jié)構(gòu)中,建造新型科技水平下的建筑物和構(gòu)筑物。
關(guān)鍵詞 建筑鋼結(jié)構(gòu) 焊接變形 焊接應(yīng)力 控制措施
中圖分類號:TU393.2 文章標(biāo)識碼:A
1、前言
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,高鐵車站的建設(shè)呈現(xiàn)出繁榮的景象,大跨度的桁架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越普遍,需求越來越大,因此焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的制作中的應(yīng)用逐漸廣泛。在焊接的過程中,由于不均勻溫度場和比容不同的組織,引起了局部塑性變形和焊接應(yīng)力變形。焊接應(yīng)力會對焊接接頭的韌性、疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕能力等產(chǎn)生影響;焊接變形對產(chǎn)品的結(jié)合尺寸和裝配質(zhì)量等產(chǎn)生影響,因此如何有效的控制焊接變形和減少焊接應(yīng)力成為了迫切解決的問題。
根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)驗收施工規(guī)范條例:“鋼結(jié)構(gòu)出廠資料中需要提交帶有焊接工藝方面的評定報告”,對于那些厚度大、跨度大、超高層的大型鋼結(jié)構(gòu)以及重型鋼結(jié)構(gòu),需要嚴(yán)格按照建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行評定,同時存在注重材料和材質(zhì)焊接性而忽視構(gòu)件的脆性的問題。[1] 隨著鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的發(fā)展越來越受到重視,提高鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù),可以有效提高鋼結(jié)構(gòu)的承載力,以便更好地應(yīng)用于大跨度桁架結(jié)構(gòu)中。
2、 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形種類及產(chǎn)生原因
由于焊接方法、工藝手段、焊接位置等因素影響,按照外形變形的形式將鋼結(jié)構(gòu)焊接變形進(jìn)行劃分,主要分為縱橫向變形(產(chǎn)生的主要原因是焊縫熔點處受熱發(fā)生膨脹與周圍低溫金屬產(chǎn)生沖擊,從而出現(xiàn)變形。鋼結(jié)構(gòu)焊接以后,如果焊縫在軸向方向上產(chǎn)生收縮變形,那么產(chǎn)生的就是縱向收縮變形;如果焊縫在垂直方向上產(chǎn)生收縮變形,那么產(chǎn)生的就是橫向收縮變形)、角變形(這種變形產(chǎn)生的主要原因是焊縫沿著板厚方向發(fā)生收縮變形量,從而圍繞焊縫使焊接構(gòu)件的平面產(chǎn)生角位移)、螺旋形變形(焊件在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的扭曲變形,原因是焊縫沿長度發(fā)生不均勻變形或者發(fā)生縱向錯邊)、撓曲變形(焊接之后,相近焊縫的收縮變形程度不同或者一條焊縫產(chǎn)生變形而另一側(cè)未產(chǎn)生變形,造成的焊縫在外觀上存在撓曲現(xiàn)象)、波浪變形(主要產(chǎn)生于薄板鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,由于焊縫的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生的波浪形收縮)、錯邊變形(主要產(chǎn)生在兩個鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,由于鋼結(jié)構(gòu)兩側(cè)受熱不均勻在焊件的長度和高度上發(fā)生錯位),其中最常見的是橫向變形、縱向變形、角變形和撓曲變形。
3 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制措施
首先,合理選擇焊縫。目的是減少梁或柱等構(gòu)件撓性變形收縮,一般而言,焊縫盡量設(shè)置于截面中性軸或者對稱于中性軸部位。焊接方法的選擇需要注意以下四點:(1)盡量選擇焊接方法線能量低的以減少焊接變形;(2)選擇埋弧自動焊焊接H 型鋼翼板與腹板;(3)小截面焊縫需要先用二氧化碳焊打底,用手弧焊蓋面,盡量減少焊接變形和焊接線能量;(4)用H 型鋼氣割T 型鋼時,中間不能有間斷以保證氣割過程中熱膨脹量相同。焊接過程中,為了確保構(gòu)件的平直性采用上下對角焊接順序,一方面抵消焊縫引起的撓曲變形,另一方面使受熱均勻以減小收縮變形。
其次,反變形法是焊接過程中最普遍采用的一種焊接方法。這種焊接方法的操作步驟是焊接前,準(zhǔn)確預(yù)估焊縫結(jié)構(gòu)的大小和位置;裝配過程中,施加一個相反的變形于焊縫用來抵消焊接變形收縮應(yīng)力;焊接完成后,確保質(zhì)量達(dá)到要求。如果構(gòu)件不能進(jìn)行反變形法焊接,一般采用剛性固定焊接法,用固定構(gòu)件的方法限制焊接變形。
最后,務(wù)必做好焊接前、焊接中、焊接后的各項檢測控制。焊接前,準(zhǔn)確測量構(gòu)件的中心線、長度、標(biāo)高等;焊接中,注意焊接順序和焊接手段以及焊接的質(zhì)量情況,出現(xiàn)問題及時補(bǔ)救;焊接完成后,再次測量確認(rèn)構(gòu)件,確保焊接的質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要求。
4 減少焊接應(yīng)力的控制措施
4.1 焊縫尺寸的選擇
[2]由于焊接區(qū)域存在熱脹冷縮的現(xiàn)象,這就形成了焊接應(yīng)力。一般焊接區(qū)域越小,熱輸入就越少,焊接變形也越小,焊接應(yīng)力相對越小,如小角度坡口、厚板盡量采用雙面坡口來減少焊接應(yīng)力。
4.2 合適的焊接材料和焊接參數(shù)
焊接材料的選擇對焊縫金屬的塑性、韌性和抗裂性能等都有重要的影響,還可以適當(dāng)降低焊縫中淬硬組織的形成和應(yīng)力集中。通常情況下,母材的含碳量要高于焊縫金屬的含碳量,焊縫強(qiáng)度要達(dá)到與母材等強(qiáng)度主要通過提高金屬中的硅、錳含量來實現(xiàn)。焊接參數(shù)中的焊接線能量與焊接變形成正比,即焊接線能量越大,產(chǎn)生的焊接塑性變形越大,焊接應(yīng)力越大,隨之焊后變形也越大;反之則越小。
4.3 合理的焊接工藝
焊接鋼結(jié)構(gòu)中不可避免的會存在長焊縫,這時應(yīng)該采用分段焊接的方式而非連續(xù)焊接。分段焊接需要注意:(1)注意接頭處要交錯覆蓋對方的接頭,避免出現(xiàn)接頭對齊的問題;(2)注意焊接變形,當(dāng)溫度太高時需要停止、緩冷或者翻轉(zhuǎn)焊接背面;(3)注意多件焊接構(gòu)件的順序,一般先焊拘束度大的構(gòu)件,后焊拘束度小的構(gòu)件;(4)注意三面焊接的方向改變,一般從中間向兩側(cè)對稱焊接。
4.4 熱處理措施
適當(dāng)?shù)臒崽幚泶胧?,一方面可以消除?yīng)力和變形,另一方面可以防止產(chǎn)生裂紋,如厚板下料和焊接之前都需要進(jìn)行預(yù)熱(降低焊縫金屬和熱影響區(qū)的冷卻速度,抑制形成淬硬組織馬氏體,避免氣割邊緣和焊縫產(chǎn)生較大的應(yīng)力)處理,如果低合金鋼板板厚超過100毫米,預(yù)熱的溫度需要高于100攝氏度,預(yù)熱范圍是切割線或坡口兩側(cè)150mm到200mm。焊后需進(jìn)行緩冷或后熱處理(溫度高于150攝氏度,保溫2-3小時),避免氫的逸出堆積而產(chǎn)生應(yīng)力。消除應(yīng)力的退火處理可使氫逸出外,同時改善組織性能。
4.5 振動時效方法消除應(yīng)力
一般大型構(gòu)件不易進(jìn)行焊縫退火處理,而采用振動時效來消除應(yīng)力。振動時效的原理是施加一個與固有諧振頻率相一致的周期振動力給大型工件,使其發(fā)生共振,以便產(chǎn)生一定的共振能量,使工件內(nèi)部產(chǎn)生微小的塑性變形,然后將殘余應(yīng)力造成的歪曲晶格恢復(fù)到平衡狀態(tài),從而消除或均勻化殘余應(yīng)力。[3] 這種方法的優(yōu)點很多如:生產(chǎn)周期短、效率高,效果好等。針對生產(chǎn)周期較長的構(gòu)件,可采取振動時效和自然時效相結(jié)合的辦法來達(dá)到設(shè)計要求。
5 結(jié)論
采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和工藝措施,可以有效地控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形,減少鋼結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)力,從而保證工程質(zhì)量。[4] 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的影響因素較多,想要完全規(guī)避焊接變形是不可能的,針對具體問題進(jìn)行具體分析,盡量將焊接變形控制在最小范圍之內(nèi),不至于影響到鋼結(jié)構(gòu)的尺寸精度和安裝技術(shù)要求。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王濱.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評定試板的檢驗――JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》相關(guān)內(nèi)容介紹[J].理化檢驗(物理分冊),2005,03:153-157.
[2] 陳柏新,根.有關(guān)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評定和裂紋的探討[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2010,07:48-51.
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械制造;焊接;自動化
0、引言
工程機(jī)械制造中,焊接技術(shù)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的一步。從工業(yè)發(fā)展初,傳統(tǒng)手工焊接一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。中國的勞動力市場為傳統(tǒng)焊接提供了大量的優(yōu)質(zhì)勞動力。但隨著工業(yè)社會的發(fā)展不斷深入,工程機(jī)械內(nèi)部構(gòu)造越來越復(fù)雜,部件趨向大型化,市場對工程機(jī)械制造的要求也就不斷提高。為了搶占市場,工程機(jī)械生產(chǎn)中的焊接手段應(yīng)該相應(yīng)提升,從傳統(tǒng)手工焊接為主向焊接自動化為主轉(zhuǎn)型。焊接自動化可以有效地代替人工,相比于傳統(tǒng)手工焊接,焊接自動化不僅能夠加快工程機(jī)械的生產(chǎn)速度,更能夠提高工程機(jī)械的質(zhì)量,提高焊接的精準(zhǔn)度。
一、現(xiàn)狀
在社會主義市場經(jīng)濟(jì)的體制下,商業(yè)行為參與到市場競爭當(dāng)中,工程機(jī)械制造行業(yè)同樣接受著市場的檢驗。能夠積極提高制造水準(zhǔn)的工程機(jī)械制造商為了搶占市場,在生產(chǎn)工程機(jī)械的過程中不斷提高自己的工藝水平。其中,焊接技術(shù)的發(fā)展更是影響著工程機(jī)械是否良好的重要條件。企業(yè)為了走向制造水準(zhǔn)的前沿,通過各種方式革新自己的技術(shù)。在應(yīng)對活躍的市場時,傳統(tǒng)的手工焊接被逐步淘汰。焊接自動化由于其優(yōu)勢明顯,漸漸走進(jìn)各大工程機(jī)械制造行業(yè)中。焊機(jī)自動化技術(shù)在市場已經(jīng)落穩(wěn)腳跟并逐漸擴(kuò)大自己的影響范圍。
二、優(yōu)勢
工程機(jī)械焊接自動化的優(yōu)勢是針對傳統(tǒng)焊接方式來說的。傳統(tǒng)焊接方式生產(chǎn)效率低。由于工程機(jī)械自身的大型化和復(fù)雜化,傳統(tǒng)焊接方式有時無法滿足高精尖的作業(yè)要求。傳統(tǒng)焊接方式是一種勞動密集型任務(wù),大量的勞動力需求也明顯得增加了企業(yè)的運(yùn)營成本??傊瑐鹘y(tǒng)焊接方式削弱了企業(yè)在市場中的競爭力,使得企業(yè)不能面向市場對內(nèi)進(jìn)行制造改革,影響企業(yè)發(fā)展。
2.1低成本
焊接自動化帶了手工作業(yè),減少了對大量勞動力的需求。雖然自動焊接技術(shù)和自動焊接設(shè)備需要一定量的資金投入,但從長遠(yuǎn)的角度看,焊接自動化大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,從而減少了企業(yè)的運(yùn)營成本,為企業(yè)的擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模等規(guī)劃節(jié)約資金。
2.2不限工作環(huán)境
工程機(jī)械焊接有時對人體有直接的傷害,例如弧焊。人體由于生理原因,不能夠在特殊的工作環(huán)境中長時間作業(yè),這也成為企業(yè)生產(chǎn)過程中的障礙。相比于人工,自動化設(shè)備具有持續(xù)性工作的優(yōu)越性,且不會因為工作環(huán)境的惡劣而降低生產(chǎn)效率。
2.3精準(zhǔn)度高
工程機(jī)械隨著市場的要求而不斷發(fā)展,一步一步走向大型化和復(fù)雜化,這要求整個制造過程的精準(zhǔn)。焊接自動化代替了傳統(tǒng)手工焊接,在生產(chǎn)中能夠使得焊接的精準(zhǔn)度滿足工程機(jī)械的生產(chǎn)要求。
三、趨勢
根據(jù)以上的分析,可以得知,焊接自動化技術(shù)在工程機(jī)械制造上的應(yīng)用會越來越普遍。焊接自動化技術(shù)是一個流動性的技術(shù),它隨著市場的繁榮而不斷發(fā)展和進(jìn)步。
3.1焊接自動化技術(shù)的發(fā)展
在科技革命的浪潮之下,掌握了核心技術(shù)便能在市場中占有高份額。同樣,在巨大商業(yè)利益的驅(qū)動下,各企業(yè)對自動化技術(shù)的要求也更加嚴(yán)苛和多面。為了追求更好的技術(shù),企業(yè)會投入資金和人力資源以提高自動焊接技術(shù)水平。對焊接自動化技術(shù)的研究會整合國內(nèi)國外、機(jī)構(gòu)個人的技術(shù)性資源,并反之推動這些技術(shù)的發(fā)展。
3.2自動焊接設(shè)備的發(fā)展
自動焊接設(shè)備在技術(shù)進(jìn)步基礎(chǔ)上不斷更新。從最初的簡單焊接到精準(zhǔn)度更高的焊接,在整體上拉動了企業(yè)的制造工藝水平。同時,設(shè)備的分類也就更加明確。對于某些特定的焊接活要求,不同的焊接設(shè)備可以專業(yè)化,使得焊接作業(yè)更加穩(wěn)定高質(zhì)。設(shè)備專業(yè)化并不代表在不同設(shè)備之間建立起高墻。在設(shè)備專業(yè)化的同時,不同自動焊接設(shè)備之間會整體化,形成一整套的自動焊接設(shè)備。制造自動焊接設(shè)備的廠商在應(yīng)對市場的需求時,會整合自己的資源,以將自己生產(chǎn)的自動焊接設(shè)備體系化。更智能的自動焊接設(shè)備會出現(xiàn),這在一定程度上會解決人工操作自動焊接設(shè)備的些許問題,例如不穩(wěn)定。另外,還可以減少企業(yè)的操作員工,進(jìn)一步減少企業(yè)對勞動者報酬的支出。
3.3應(yīng)用范圍的擴(kuò)展
焊接自動化技術(shù)因為其明顯的優(yōu)勢,會被更多的工程機(jī)械制造廠商接受。從簡單的工程機(jī)械制造到更多種類的工程機(jī)械制造,自動焊接技術(shù)將會充分發(fā)揮自動化帶來的方便和高效,進(jìn)而代替更多的傳統(tǒng)手工勞作。
四、問題及解決
雖然工程機(jī)械焊接自動化的發(fā)展已經(jīng)是蔚然可觀了,但其發(fā)展的過程中還存在一定的問題,這些問題成為焊接自動化技術(shù)前進(jìn)的障礙。應(yīng)該在未來的發(fā)展中逐步解決這些問題。
4.1問題
國內(nèi)大部分中小企業(yè)對工程機(jī)械焊接自動化技術(shù)還不敏感。況且,部分市場對于自動化產(chǎn)品的推廣力度還不夠。這就導(dǎo)致了工程機(jī)械生產(chǎn)的斷層、市場利益分配不均以及整體技術(shù)水平的落后。在自動焊接設(shè)備的市場上,由于國內(nèi)技術(shù)相對于發(fā)達(dá)國家較落后,想購進(jìn)高質(zhì)量的自動化設(shè)備就需要付出更高的成本。這嚴(yán)重限制了對整體行業(yè)覆蓋高端自動焊接的進(jìn)度。
4.2解決
首先應(yīng)從企業(yè)自身的角度出發(fā),積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的焊接自動化技術(shù),加大對技術(shù)開發(fā)的投入,通過掌握核心的科技來自主研發(fā)高質(zhì)量的焊接自動化設(shè)備。第二,自動焊接設(shè)備的制造商應(yīng)該通過商業(yè)的手段充分推銷高質(zhì)量的產(chǎn)品,做到物美價廉。這樣既能夠提升自動焊接設(shè)備的生產(chǎn)制造水平,又能夠使工程機(jī)械焊接自動化的水平得到提高。
五、結(jié)束語
焊接技術(shù)是工程機(jī)械制造過程中重要的一個層面。根據(jù)工程機(jī)械制造行業(yè)的整體情況,焊接自動化技術(shù)是焊接技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。我國的焊接自動化整體水平不夠,應(yīng)該在各個層面上推動焊接自動化技術(shù)的發(fā)展,這樣,工程機(jī)械的制造質(zhì)量會得到改善和加強(qiáng)。
參考文獻(xiàn):
[1]張?zhí)m.工程機(jī)械焊接自動化[J].金屬加工(熱加工),2011,11:12-17.
[2]宋大春.自動化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].金屬加工(熱加工),2013,06:24-26.
[3]邵玉華.焊接自動化技術(shù)的推廣對機(jī)械制造業(yè)影響的研究[J].科技傳播,2010,04:90-91.
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;焊接工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
1工程機(jī)械焊接工藝的基本特征
工業(yè)建設(shè)中,作業(yè)人員在機(jī)械設(shè)計圖紙的指導(dǎo)下,將機(jī)械設(shè)備的零件按照一定規(guī)范進(jìn)行組裝應(yīng)用,使其成為相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。在該過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員通過局部加熱方式的應(yīng)用,使得分離的材料或零件連接成為一體的作業(yè)過程被稱為機(jī)械焊接。從焊接過程來看,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復(fù)雜機(jī)械焊接的基本特征。
2工程機(jī)械焊接工藝的基本焊接結(jié)構(gòu)件及其工藝技術(shù)
工程機(jī)械焊接工藝基本焊接結(jié)構(gòu)及特點工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件主要包括框架式結(jié)構(gòu)件。目前工程機(jī)械焊接件的主要特點有以下幾種:一是為了符合現(xiàn)在大型工程設(shè)備的性能需求,一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多,這對焊接縫的形成質(zhì)量提出了很高的要求;二是為了減輕工程機(jī)械設(shè)備的自重量、提高工程機(jī)械設(shè)備性能而運(yùn)用的高強(qiáng)度材料,使得對于焊接工藝和設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性有著更高的要求;三是由于工程機(jī)械在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用,焊接結(jié)構(gòu)的樣式也要向個多元化的方向發(fā)展。工程機(jī)械焊接工藝相關(guān)技術(shù)近年來隨著各種高新技術(shù)的出現(xiàn),結(jié)合傳統(tǒng)的焊接工藝,形成了較為成熟的現(xiàn)代化焊接工藝技術(shù)。首先,有激光焊接技術(shù),通過激光的輻射作用,對加工的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行表面加熱,使得處于最表面的熱量通過熱傳導(dǎo)的作用逐步向結(jié)構(gòu)件內(nèi)部傳導(dǎo),從而讓結(jié)構(gòu)件徹底融化,形成能夠?qū)嵭泻附拥奶囟ㄈ鄢亍_@種焊接技術(shù)以其焊接深度大、焊接速度快的優(yōu)勢受到各種高精尖制造領(lǐng)域的青睞。其次,還有攪拌摩擦焊接工藝,這種工藝方法是利用結(jié)構(gòu)件在高速的攪拌過程中所產(chǎn)生的超強(qiáng)力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結(jié)構(gòu)件自身融化,進(jìn)一步完成異種材料之間的相互融合焊接。
3機(jī)械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來新走向
當(dāng)前環(huán)境下,工業(yè)化機(jī)械化建設(shè)的不斷推進(jìn),使機(jī)械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言,機(jī)械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征:(1)焊接組織發(fā)展現(xiàn)狀。固定式焊接和移動式焊接是工程機(jī)械焊接的兩種基本組織形式。實際應(yīng)用過程中,針對不同的焊接產(chǎn)品,其焊接形式各有差異。就固定式焊接工藝而言,包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接兩種基本方式。集中固定式焊接工藝應(yīng)用過程中,焊接車床的應(yīng)具有唯一性。一般情況下,其應(yīng)用于小批量機(jī)械生產(chǎn)。而當(dāng)焊接的機(jī)械設(shè)備擁有一定的批量規(guī)格,機(jī)械生產(chǎn)人員就需對其進(jìn)行分散固定式焊接生產(chǎn)。具體而言,其將焊接的過程進(jìn)行節(jié)點劃分,并在部件焊接、組件焊接和整機(jī)焊機(jī)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的高效率生產(chǎn)和應(yīng)用。與固定式焊接相比,移動式焊接在地點和人員上具有差異性。通常而言,其焊接設(shè)備會不斷地進(jìn)行焊接地點的轉(zhuǎn)移,由此使得其焊接人員具有不固定性。從機(jī)械焊接過程來看,這種焊接方式應(yīng)用與較大批量的焊接生產(chǎn)當(dāng)中。其中,汽車生產(chǎn)的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。(2)焊接方法應(yīng)用現(xiàn)狀。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下,多樣性是機(jī)械焊接方法應(yīng)用的主要特征;具體而言,交換的方法,所述匹配方法、修理方法、調(diào)整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實踐中,焊接內(nèi)容和要求是不同的,并且焊接方法的選擇是不同的。因此,工業(yè)生產(chǎn)人員應(yīng)準(zhǔn)確地控制加工精度、零件的差和機(jī)械設(shè)備的焊接精度,從而保證了焊接方法的科學(xué)合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下:機(jī)械焊接實踐中,若設(shè)備的焊接要求較為嚴(yán)格,且具有較高的焊接效率要求,此時,施工人員應(yīng)采用互換法對其進(jìn)行焊接施工。在此基礎(chǔ)上,若要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)精度的準(zhǔn)確把控,焊接過程就應(yīng)選用調(diào)整法進(jìn)行具體的焊接施工。而修配法在應(yīng)用過程中對零件的規(guī)范要求較為嚴(yán)格,其不能進(jìn)行零件內(nèi)容的隨意互換。需要注意的是,預(yù)留修配余量是修配焊接法應(yīng)用質(zhì)量提升的關(guān)鍵所在。實踐過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員只有在具體焊接要求的基礎(chǔ)上,進(jìn)行焊接方法應(yīng)用特征的具體把控,并做到焊接方法的高質(zhì)量選擇,才能實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備焊接質(zhì)量的有效提升,進(jìn)而促進(jìn)工程生產(chǎn)效率和質(zhì)量的不斷發(fā)展。(3)焊接工藝操作現(xiàn)狀。焊接方法在具體過程中的應(yīng)用,所述銷連接的過程中,螺紋連接過程中,創(chuàng)新出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的新型焊接工藝。工程機(jī)械焊接工藝的未來發(fā)展新趨勢。工程機(jī)械焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢目前,工程機(jī)械行業(yè)焊接過程中的節(jié)能CO2氣體保護(hù)焊接工藝不是很高。工程機(jī)械廠必須加快進(jìn)程進(jìn)行技術(shù)改造并促進(jìn)CO2焊接工藝。在全球工業(yè)化背景下,加大推廣低成本高效率少人工化自動焊接。隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展,新的工藝已經(jīng)出現(xiàn),例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護(hù)焊機(jī),焊縫很漂亮;雙線氣體保護(hù)焊是奧地利FroniusMGA焊接系統(tǒng)開發(fā)的最新高速焊接系統(tǒng)。最大的優(yōu)點是焊接速度??欤缚p外觀漂亮,成本低于埋弧焊,有廣泛的應(yīng)用前景。在未來,電阻焊技術(shù)需要中等和高功率為主要研究內(nèi)容和發(fā)展方向。大量事實證明,低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保、自動化無須人工控制的工程機(jī)械焊接工藝更符合未來全球化工業(yè)發(fā)展的新趨勢。電磁兼容技術(shù)將促進(jìn)和在焊接設(shè)備施加,并且將大大發(fā)展自動焊接技術(shù)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,焊接設(shè)備取得了前所未有的進(jìn)展。中國的工程機(jī)械焊接工藝將會實現(xiàn)智能化、自動化、節(jié)能化、高效化和環(huán)?;陌l(fā)展。CO2焊機(jī)具備高效率低成本的優(yōu)點,與手工電弧焊相比,其生產(chǎn)效率高幾倍,節(jié)電效果是顯著的,生產(chǎn)成本低,焊道精美形成,并且它具有高效率和節(jié)能的優(yōu)點。根據(jù)一些調(diào)查,我國生產(chǎn)的焊機(jī)主要是手工電弧焊機(jī),約占焊機(jī)總數(shù)的80%,而只有一小部分是CO2焊機(jī)。焊接機(jī)具有單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和很少的產(chǎn)品類型。焊機(jī)需要改進(jìn)自我控制和數(shù)字化的程度。未來,建議開發(fā)逆變焊接電源和自動、半自動焊接機(jī)和CO2焊接機(jī)。特種焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人、輔助工具等將是未來發(fā)展的重點。焊接機(jī)器人或焊接專用機(jī)器代替焊接機(jī)操作,這改善了工人的工作條件,節(jié)省了勞動力,人類重復(fù)工作的替代是未來提高制造業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的必然趨勢。這也是企業(yè)轉(zhuǎn)變用工成本的方式。然而,焊接機(jī)器人僅僅是一個機(jī)器人。它不能獨立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合,以形成提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率,焊接機(jī)器人工作站,使文明生產(chǎn)。自動焊接機(jī)是用于某些類型的建筑機(jī)械的成本有效的自動化設(shè)備。焊接機(jī)較焊接機(jī)器人而言,焊接機(jī)更便于操作,更方便維護(hù),焊接效率更高,成本更低。這些優(yōu)勢將成為焊接工藝未來發(fā)展的新走向,更適于我國工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。
[關(guān)鍵詞] 焊接;鍋爐;線路聯(lián)網(wǎng);鍋爐檢修
中圖分類號:P755.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、引言
隨著我國火力發(fā)電系統(tǒng)的不斷發(fā)展,鍋爐的容量和參數(shù)不斷提高,鍋爐運(yùn)行的可靠性直接影響火電廠的經(jīng)濟(jì)性和安全性。由于鍋爐的工作環(huán)境是在高溫高壓的情況下進(jìn)行的,因此其發(fā)生損傷和突發(fā)事故率是非常高的。據(jù)能源部統(tǒng)計,在全國范圍內(nèi),因鍋爐事故而引起的非計劃性停產(chǎn)占全年總停產(chǎn)時間的50%以上。鍋爐的爐膽、鍋筒、集箱、鍋殼、鋼架以及輔助零件都是通過焊接技術(shù)才能完成制造工作的。因此,鍋爐焊接技術(shù)在發(fā)電設(shè)備檢修中起著極其關(guān)鍵的作用。
近年來,隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,陸續(xù)出現(xiàn)了一些新的焊接方法和焊接設(shè)備。在目前的鍋爐檢修焊接中,仍存在一些問題,如工作效率低、焊機(jī)由于過度使用而提前退役等現(xiàn)象。為挖掘焊接設(shè)備潛力,聯(lián)網(wǎng)焊接技術(shù)逐漸走入人們的視線。它有利于克服鍋爐焊接技術(shù)中存在的一些不足,發(fā)揮越來越大的作用,提高工作效率,保證安全生產(chǎn)。
二、火力發(fā)電廠鍋爐檢修焊接技術(shù)現(xiàn)狀
目前,大多數(shù)火力發(fā)電廠的檢修焊接技術(shù)仍以手工電弧焊和手工鎢極氬弧焊為主要操作方式,焊接人員除了要有嫻熟的操作技術(shù)外,在提高工作效率方面也應(yīng)有所創(chuàng)新。隨著電廠規(guī)模的擴(kuò)大,鍋爐檢修電焊工作量也會隨之增大,單純依靠人工操作已無法滿足火力發(fā)電廠的發(fā)展需要。目前,鍋爐檢修焊接技術(shù)在安全工作和工作效率方面存在如下問題:
1. 在安全生產(chǎn)方面,檢修焊接技術(shù)多以手工操作為主,由于工作疏忽,常存在焊機(jī)及氬、氧、乙炔氣瓶等亂放亂置的現(xiàn)象,不但堵塞通道,還給焊接工作帶來安全隱患;同時,電焊線常用橡膠軟管,缺乏保護(hù),常出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象,造成不必要的損失。
2. 在工作效率方面,當(dāng)鍋爐檢修發(fā)現(xiàn)問題時,需要將電焊線及氧、乙炔氣瓶等工具搬運(yùn)到現(xiàn)場,在工作完成后,還要對現(xiàn)場進(jìn)行清理,浪費很多工作時間。在傳統(tǒng)的電焊技術(shù)中,電焊機(jī)之間無法實現(xiàn)交叉使用,常存在一個電焊機(jī)由于經(jīng)常使用造成工作負(fù)荷過大而提前退役的情況;在使用電焊材料時,橡膠氣管等設(shè)備由于經(jīng)常變換工作環(huán)境且缺少必要的保護(hù),使用壽命變短,同時電焊面罩、氣壓表等設(shè)備通常人手一套,造成材料的浪費。
3. 在焊接質(zhì)量方面,常出現(xiàn)焊不透的情況。有時需要同時組對多個焊口,但是在傳統(tǒng)工藝中,多個焊口不可能同時完成焊接,當(dāng)焊完一部分焊口后,其余尚未焊的焊口間隙就會縮小,這些焊口在施焊中很容易出現(xiàn)未焊透缺陷。
三、火力發(fā)電廠鍋爐檢修用焊接設(shè)備線路聯(lián)網(wǎng)的實施
工作效率低、材料利用率低等問題在火力發(fā)電廠檢修焊接工作中是普遍存在的。為克服這些缺陷,一些電廠采用了鍋爐檢修焊接設(shè)備線路聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不但節(jié)約了工作時間,在安全性和設(shè)備利用率方面也有了很大的改善。其具體實施方案為:
1. 電焊機(jī)房應(yīng)安排在運(yùn)行工作平臺的中心位置,以便線路能夠向各個方向輻射延伸。在焊機(jī)房內(nèi),設(shè)置一些導(dǎo)線接板,連接通往各鍋爐的線路。將焊機(jī)二次引出線長度設(shè)為2~3m,一條接地,一條用于裝焊鉗。當(dāng)某個鍋爐檢修后發(fā)現(xiàn)需要焊接時,操作中可鉗住通往該爐的導(dǎo)線接板。每臺爐鋪設(shè)2組~4 組對角行線,線路沿鍋爐的主體鋼架立柱上行,橫向線路鋪設(shè)在步道下側(cè)。從爐底至爐頂每隔15m左右裝置1 個導(dǎo)線盒引出導(dǎo)線的夾板接頭。夾板接頭為40mm×40mm×6mm的紫銅,將銅板和電焊線氣焊熔合。焊接手把線長度約為8~12m,兩端安裝焊鉗。
2. 考慮到氧氣、氬氣和乙炔氣等氣瓶的運(yùn)輸存放特點,工作房應(yīng)分別設(shè)在離明火點較遠(yuǎn)的地面,線路走向應(yīng)與電焊線相同。氧、乙炔氣線路管道由兩根8mm無縫鋼管保護(hù)分2 組或4 組向鍋爐的鋼架立柱向上延伸,每隔15m左右各安裝1個開關(guān)閥門。切割手把線長度為8~12m 的橡膠軟管。輻射空間為可達(dá)3000m2。手把線的一端可用于安裝割炬,另一端綁扎鎖母。工作房內(nèi)的調(diào)壓表和通往各爐的輸氣鋼管插頭由長度為2~3m橡膠軟管連接,軟管就插向通往該爐的輸氣管,頂風(fēng)、調(diào)壓后幾分鐘內(nèi)即可投入工作。
四、焊接設(shè)備線路聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點
1. 采用焊接線路聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以提高安全性。通過鋼管保護(hù)線路,使線路處于近乎全封閉的狀態(tài),避免了碰撞、漏電、燒毀等問題。通過聯(lián)網(wǎng)改造,用鋼管代替橡膠管,擺脫了過去常發(fā)生的電焊線被剁、氣壓表丟失等現(xiàn)象,增加了管道保護(hù),減少了被盜的可能性。
2. 有利于提高工作效率。焊工在進(jìn)行鍋爐焊接時,減少了焊工搬運(yùn)電焊線、乙炔氣瓶等焊接工具的時間。同時,以往在完成焊接任務(wù)后,清理工作現(xiàn)場也要花費很多時間,也會消耗體力;進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)后,省去了搬運(yùn)工具的過程,可節(jié)省工時,提高工作效率。以往無論大修小修,在工作平臺、人行步道等通道中,隨處可見懸掛的電焊線和氣瓶等;在進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)改造后,電焊線及氧、乙炔氣瓶等工具都有各自存放的位置,避免了在搶修時,電焊線氣瓶亂擺亂放阻攔道路和工作平臺的現(xiàn)象,不會影響交通,阻礙施工。
3. 節(jié)約費用材料。聯(lián)網(wǎng)后,減少了氣瓶等的搬運(yùn)過程,使其不易損壞,增加氣瓶的使用壽命;同時用鋼管保護(hù)焊線,也增加了焊線的使用壽命,特別是電焊線的壽命可延長七倍。電焊面罩、氣壓表等都固定在機(jī)房內(nèi),避免了人手一套的浪費,降低了工具費用。實現(xiàn)一機(jī)多用,電焊機(jī)采用導(dǎo)線接板,可以實現(xiàn)交互使用。焊工可根據(jù)實際情況和工作需要來選擇交、直流焊機(jī)。焊機(jī)之間通過調(diào)換導(dǎo)線接頭來和某號爐所在焊接位置通電。若攜帶長度為10m 手把線即能焊3000m2 的空間,可節(jié)省1/3 的焊機(jī)。
4、工藝質(zhì)量控制
4.1、應(yīng)嚴(yán)格焊接作業(yè)指導(dǎo)書的要求進(jìn)行焊接和熱處理(包括預(yù)熱),對焊接作業(yè)指導(dǎo)書存在疑問時應(yīng)及時與技術(shù)人員聯(lián)系,焊工和熱處理工不得擅自更改工藝參數(shù)。
4.2、焊接和熱處理應(yīng)及時作好施工記錄,包括熱處理溫度自動記錄。
4.3、所有受監(jiān)管道焊口的清理和對口質(zhì)量必須經(jīng)焊工檢查認(rèn)可合格后方能施焊。
4.4、出現(xiàn)溫度、風(fēng)速、濕度任一情況超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求時,必須采取有效改進(jìn)和防護(hù)措施,否則禁止施焊。
4.5、管道焊接時,應(yīng)有防止管內(nèi)穿堂風(fēng)的措施。
4.6、焊接接頭的返修必須徹底清除缺陷,并按返修工藝要求進(jìn)行焊補(bǔ),對有熱處理要求的焊接接頭,返修后應(yīng)按原工藝要求重新熱處理。
4.7、焊接完畢,焊工應(yīng)及時清理藥皮和焊接接頭飛濺物。
4.8、焊工必須對所焊焊口按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行自檢并做好焊接記錄,或做永久性標(biāo)記。
5、焊接檢驗、驗收控制
5.1、焊工對所焊的焊縫表面質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行100%的自檢,確認(rèn)符合要求后及時填好焊工自檢記錄表。
5.2、金屬試驗室的檢驗人員應(yīng)根據(jù)《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行專檢,并對不合格的焊縫填寫焊口返修通知單,及時傳遞到焊工班并作好記錄。
5.3、焊工對外觀專檢不合格的焊縫應(yīng)及時返修或返工,并經(jīng)再次檢驗合格。
5.4、提高檢驗人員素質(zhì),增強(qiáng)檢驗人員責(zé)任心;強(qiáng)化焊接檢驗,及時發(fā)現(xiàn)缺陷,杜絕事故隱患。所以,只要根據(jù)ISO9000質(zhì)量體系要求,重視焊工培訓(xùn),提高焊工素質(zhì),提高焊工技術(shù)水平和焊接質(zhì)量管理水平,檢修焊接質(zhì)量就一定能得到保證。
6. 實現(xiàn)焊接線路聯(lián)網(wǎng),能夠同時焊接多個焊口,實現(xiàn)焊機(jī)的交叉使用,減少多個焊口無法同時焊接而導(dǎo)致的焊不透的情況。在傳統(tǒng)焊接方法中,無法及時調(diào)整電流,當(dāng)電流過大時,常使焊條發(fā)紅而造成熔化太快,從而造成在母材邊緣還沒有達(dá)到熔化時焊條的熔化金屬已覆蓋上去的現(xiàn)象,而聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可隨時調(diào)整電流,減少這類事故的發(fā)生。在焊接時,若有風(fēng)存在常會產(chǎn)生焊接裂縫或氣孔,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將焊接工作安置在封閉環(huán)境中,可以減少外界環(huán)境的干擾,減少裂縫和氣孔的產(chǎn)生,最終提高焊接質(zhì)量。
五、結(jié)論
火力發(fā)電廠鍋爐檢修用焊接設(shè)備線路聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可節(jié)約材料費用,減少工時,提高工作效率。這項技術(shù)不但適用于鍋爐設(shè)備,而且也適用于焊接工作量較大的固定檢修設(shè)備。
[參考文獻(xiàn)]