锅炉和压力容器焊接技术的发展趋势

1、长期以来，锅炉和压力容器的焊接就面临着复杂而艰巨的技术难题, 为此，许多焊接工作者在不断的寻求最佳的解决方案，经过不懈的艰苦努 力，锅炉和压力容器的焊接技术取得了长足的发展，特别是在近十年来, 锅炉和压力容器的焊接技术更是取得了辉煌的成就。所选用的焊接方法、 焊接工艺、焊接材料和焊接设备不仅能保证焊接接头的高质量，同时也满 足了高效、低耗、低污染的要求，不仅如此，锅炉和压力容器的焊接技术 的发展也进一步加快了焊接技术的发展，同时焊接技术水平的提高也冇利 的推动了锅炉和压力容器行业的发展。那么我国后期锅炉和压力容器的发 展趋势如何呢？其未来的发展方向和前景怎么样呢？下面我就这几方面 进行探讨。a

2、bstractfor long time, boiler and pressure container weld and then face complications but jian huge technique hard nut to crack, is this, many welder authors are continuously looking for the best solution, process unremittingly of hard effort, the welding of boiler and pressure container technique ob

3、tained a substantial development, especially in the decade come, the welding of boiler and pressure container technique obtained glorious achieve me nt more.choose of weld a method, weld a craft, welding material and welding an equipments not only can promise to weld to deal with contact of high qua

4、lity, also in the meantime satisfy efficiently, low consume, low polluting request, not only such, the welding of boiler and pressure container technical development also sped to weld a technical development further, welded the exaltation of technique level to also beneficially push the development

5、of boiler and pressure container profession in the meantimehow (he development trend that so expects boiler and pressure container after the our country is?how are its future development direction and foreground?underneath i carry on a study for this several aspects.keyword:boiler;pressure container

6、;develop trend;develop a direction;foreground摘耍iabstractiir 录m第1章引言1第2章 锅炉和压力容器的新发展22.1气体保护焊在锅炉和压力容器上的新发展22.2锅炉和压力容器焊接自动化的新发展22.3汽包焊接技术的新发展2第3章锅炉和压力容器的发展趋势43.1激光焊接技术的运用43.2电子朿焊接技术的运用43.3蛇形管附件机器人焊接技术的应用53.4水冷壁管排附件机器人焊接技术的应用53.5集箱管座机器人焊接技术的应用5结论6参考文献7致谢8第1章引言这些年來，国内各锅炉厂均在进行技术改造，引进新设备，推行先进的焊接 新工艺，以适应锅炉

7、和床力容器容量、参数和形状的变化，满足复杂锅炉和斥力 容器的部件和新材料的制造要求。据统计，国内锅炉生产厂家达1500多家，锅 炉制造能力接近1亿千瓦。各种锅炉和压力容器技术的发展突e猛进，如超临界 和超超临界锅炉，大型cfb锅炉以及蒸汽燃气联合循环锅炉等。大型发电锅炉 朝着人容量高参数和高效率发展，短短几年之.内，我国锅炉完成了有300mw机 组上升到600m1000mw机组，蒸汽压力从亚临界发展到超临界和超超临界, 主蒸汽温度从540摄氏度发展到566摄氏度、600摄氏度。我国锅炉设计、制造技术水平己经达到世界先进水平。但在一些方而还是有 不足z处，比如在机械化生产方而还不是很多，大多数地

8、方都是以手工焊为主， 另外在工作环境方而，条件太差，这些地方也是今后焊接工作者的努力方向。第2章 锅炉和压力容器的新发展2.1气体保护焊在锅炉和压力容器上的新发展气体保护焊接是一种高效、优质、节能的焊接工艺，在国外广泛使用。为节 约能源，降低消耗，该工艺还有很大的使用空间，特别是药芯焊丝气体保护焊接 和白动气体保护焊接是未來发展方向，但须解决高等级锅炉材料药芯焊丝的研发 和供应。同时，対于手工半口动气体保护焊接需从电源动特性、抗菌素飞溅能力、 引弧特性、以及规范调节方便性上不断改进，特别是数字控制、数字显示电源是 未來锅炉厂所欢迎的川 ” 批注a11：2.2锅炉和压力容器焊接自动化的新发展在我

9、国锅炉和压力容器制造行业屮，各大屮型企业的焊接机械化和口动化程 度相对较高，像哈锅，上锅这样的企业已达到80%以上bl。不过，在国际上对焊/批注【a2： 接机械化和自动化作了重新定义。焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送 山机械完成，焊接过程屮焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝表面的距离仍须 山焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部山焊 机的执行口动完成。无需操作工作任何调整，即焊接过程中焊头的位置的修止和 各焊接参数的调整是通过焊机的口适应控制系统实现的。而口适应控制系统通常 由高灵敏传感器，人工押能软件、信息处理器和快速反应的楮密执行机构等组成。 按照上述标准

10、來衡量，我国锅炉，压力容器和管道焊接的口动化率是相当低的。极人多数仅实现了焊接生产的机械化皿凶此，为加速本行业焊接生产现代化的/批注i# 进程，增强企业的核心竞争力，应尽快提高焊接口动化的程度。按照当前中央提 岀的“以人为本”的理念。焊接自动化具有更深刻的意义。它不仅仅是提高了焊 接生产率和稳定了焊接质量，而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境，减轻 或消除了职业病的危害。2.3汽包焊接技术的新发展汽包是锅炉产品中一个非常重要的部件，汽包的焊接质量一直受到制造厂 家的高度重视及电厂用户的普遍关心。对于汽包的纵、环缝国内锅炉制造厂均采用单丝或双丝口动埋弧焊或窄间隙埋弧焊工艺，而对于下降管、给水管

11、等大口径 管廉(4)>3oomm), 一般采用马鞍形白动埋弧焊，焊接效率高，焊接质量优同/批注阳： 除此z外，其他管座角焊缝-般均采用手工焊。由于手工焊的焊接质量主要依赖于焊工的技能和体力，焊工在汽包的焊接过程中要长时间的连续焊接，比较容易 疲劳，尤其是汽包管座焊接时，工件必须预热，工作环境恶劣，焊接质量难以保 证，生产效率也受到限制。所以近年来上锅与北京中电华强联合开发了锅筒上4)300mm的管座角焊缝自动埋弧焊机，并对锅筒上108mm的管座内孔氟 弧焊设备进行了改进，在确保管座悍接质量的前提下，大人提髙了焊接效率制x 批注mj：第3章锅炉和压力容器的发展趋势3.1激光焊接技术的运用h

12、木三菱重t开发研制了管子対接激光焊技术与设备，主耍用于小口径薄壁管的焊接。f1木三菱重t釆用的是co2激光器，布置在hrsg车间的螺旋鳍片11耍求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚集后光斑尺寸小,焊缝窄，为加填充金屈材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容 易造成焊接缺陷。2、激光器及其和关系统的成本较高，一次性投资较大。3、任 何一种焊接工艺都或多或少会产生缺陷，对激光焊来说，一旦产生焊接缺陷，其 质量的检测和返修都较其它焊接方法因难。当前，能够应川于激光焊缝的町靠、 便捷的无损检测设备尚存在空白。如何保证激光焊接的质量，也就是激光焊接过 程检测与质量控制是一个激光应

13、川领域的重要内容，包括利用电感、电容、声波、 光电等多种传感器，通过电了计算机处理，针对不同焊接对象和要求，实现诸如 焊缝跟踪、缺陷检测、焊缝质量监测等项目，通过反馈控制调节焊接丁艺参数，批注a8:从而实现口动化激光焊接。而激光+电弧的复合可以优势互补，耍想在锅炉行业 开发和应用激光焊技术，还需做大量的研究与试验工作山。3.2电子束焊接技术的运用电子束焊接技术尤其适用于大厚板的焊接。日本三菱垂工的大口径管道纵缝 焊接就采用了电子束焊接工艺。国内企业对于锅炉管道一般均采用无缝钢管，而 三菱重工对于一些直径较大的碳钢管道（如直径500mm,丿騁度w70mm）,胖1 制冇缝钢管代替无缝钢管，即釆用钢

14、板卷制电了束焊接（一条从缝）成无缝管， 既保证了焊接质量，又节约了大量采购费用。3.3蛇形管附件机器人焊接技术的应用国内锅炉企业对于蛇形管组件焊接除了管了对接采用机械焊之外，其余附件与管了焊接均采川于工焊。口本三菱巫工冇三条蛇形管组装线，每条生产线上 冇台龙门架，布豐在同一条轨道上，在龙门架上安装机械于，川于附件与管 子及附件与附件之间的焊接，焊接方法为c02气体保护焊，焊接结束后再由机批注a9:械手将工件移到平板车上运走虹3.4水冷壁管排附件机器人焊接技术的应用口本三菱重工在膜式水冷壁管排上附件焊接同样采用专用机器人技术与设备。焊接机器人装配在龙门架上，龙门架可沿布置于工作平台上的轨道移动胡

15、/ 批注moi： 每个龙门架上配有两台机器人，焊接方法为c02气体保护焊，焊丝肓-径为1.2mm。3.5集箱管座机器人焊接技术的应用集箱上的大管座角焊缝一般为马鞍形，且随着管座直径的增加其马鞍落差也随之增大，因此集箱管座口动焊设备的开发与应用有相当大的难度。h本三菱 重工对于集箱上大管座角焊缝焊接釆用手工氮弧焊封底，英余采用机器人进行焊 接。焊接方法为c02焊，焊丝直径为1.2mmo焊前，集箱一端用一个特殊的立 式卡盘卡住，集箱的其它部位放在滚轮架上，而机械手及其系统布置在与滚轮架 平行的轨道上，可沿集箱轴线方向移动。对于集箱上的较小管座，口本三菱重工同样采用人工装配方法，即本体上 所有的管座

16、通过手工氟弧焊点焊，一般短管接头为一次全部装配好，长管接头为 _排排装配，然后采用机器人进行焊接bt。既提高了焊接效率，又确保了焊接质 / 批注aw： 量。结论1、我国电站锅炉、压力容器和管道已进入高参数和超高参数的发展阶段， 必须选用各种新型的耐热钢，耐蚀钢，抗氯钢和高强度钢。这些钢种及其相配的 焊接材料目前尚未国产化。期望我国钢铁工业和焊材制造行业能在短期内满足锅 炉、床力容器和管道制造行业发展的需耍。2、在我国锅炉、床力容器和管道制造企业屮，已推广使用了多种技术先进 的高效焊接法，引进了为数不少的现代化焊接设备，焊接牛产的工艺水平已达到 较高的水平。为适应锅炉压力容器和管道需求量的不断高

17、速増长，应当进一步开 发，推广半产效率更高的先进焊接方法和工艺。3、在高灵敏传感技术，计算机控制技术和精密机械高度发展的今天，焊接 过程的全面口动化己从实验室进入工业生产领域，锅炉、压力容器和管道制造业 有望率先实现焊接生产过程的全面口动化。4、节能仍是锅炉和压力容器焊接技术的重要发展方向z,重所周知，焊 接是一项非常耗能的技术，如何开发体积小、耗能少的焊机和捉高焊接电源的可 靠性、质量稳定性和可控性，以及优良的动感性，也是我们着巫研究的课题。开 发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡开头、温度场、熔池 状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，使焊接技术由“技艺” 向“

18、科学”演变，也是未來在实现焊接口动化方面需耍解决一个重耍课题。参考文献1 王康印.红外检测.北京：国防工业出版社，20032 英若采.熔焊原理及金属材料焊接.北京：机械工业出版社，2000i3j熊腊森.焊接工程基础.上海：上海交通大学出版社，2002|41俞尚知.焊接工艺人员手册.上海:上海科学技术出版社,20015j康云武主.金属熔焊工艺.北京：水利电力出版社，19956邢晓林.焊接结构主产.北京：化学工业出版社，2002吴润辉.船舶焊接工艺.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，19968 郑远谋.爆炸焊接与金属复合材料.复合材料学报，19999 赵熹华.压力焊技术新发展.哈尔滨：中国焊接学会四十周年、协会十五周年纪念文集,200210 u本溶接学会编.熔接接合便览.东京：丸善出版社，199411 云庆华.锅炉压力容器无损探伤技术.天津：夭津科学技术出版社，1985致谢大学三年的学习半活即将结束，在此，我要感谢所有曾经教导过我