CO2气保焊焊接技术在锅炉自动化生产中的运用

吴爱青

摘要：锅炉生产的过程中的一个关键环节就是焊接，焊接工艺的高低影响到锅炉是否能安全运行。随着我国科技的迅猛发展，CO₂气保焊技术在实践中得到了广泛的应用。CO₂气保焊不仅能保证焊接质量，而且也可以最终达到锅炉生产工艺的预期目标，应用气体焊接能够有效地降低能源的消耗，缓解环境污染，所以作为一种环保绿色的焊接工艺，势必有效改善焊接的环境。该文阐述了CO₂气保焊焊接技术，分析了焊接自动化在锅炉焊接中的运用及其发展趋势。

关键词：CO₂保护焊：焊接自动化；锅炉焊接

中图分类号：TG444.73 文献标识码：A 文章编号：2075-6487（2018）02—0078—02

0引言

随着我国工业化水平的不断进步，锅炉等特种设备为工业化的发展提供了必要的支持。锅炉生产中对焊接工艺有着极其严格的要求，然而，当前的焊接作业对于锅炉焊接质量的提升造成了不利的影响。原焊接采用焊条电弧焊，易变形且生产率低。如今，采用C02气保焊既保证了焊接质量，又降低了成本，取得了较好的经济效益。为此，应用焊接自动化技术不但能够减少事故的发生，还能够改善劳动条件，在锅炉焊接工作中的运用有着关键的意义。

1 CO₂气保焊焊接技术的优势

1.1 CO₂气保焊焊接技术

CO₂气保焊焊接技术…主要运用计算机控制技术和智能技术，并根据规定程序和指令进行焊接，每个周期各个阶段的电流大小及持续时间在智能化系统控制下，通过可控的表面张力来获得较好的焊接效果。在新时期，工业生产通过不断引进新工艺以及新设备，对锅炉焊接的生产技术进行了改良。

1.2 CO₂气保焊焊接技术的优点

焊接自动化质量不好或焊接水平不高导致的容器爆炸事故會给企业造成很大的损失。因此，提高焊接自动化技术势在必行。新形势下，绿色的C02气体保护焊推动焊接技术不断向前发展。焊接工艺发展中自动化是在改进现有电子束、电弧、激光和等离子弧焊等技术的基础上运用高精控制技术改善电弧工艺性能，以数字控制和程序控制实行自动化检监测。

CO₂气体保护焊能适用于不同材质和厚度的压力容器焊接。除了具有电弧热量集中、熔池小、结晶快以及焊接过程无熔渣等优点，而且能够方便实现焊接过程的机械化和自动化。CO₂气保焊用于焊缝密封性能和力学性能要求高的压力容器，由于脉冲TIG焊通过脉冲参数的调节可精确控制电弧能量及其分布，从而能较好地实现压力容器的全位置焊接。

2在锅炉自动化生产中的运用

2.1控制焊接参数

首先是正确选择焊接电流。短路过渡时在保证焊透的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时易导致成型差。焊接电压过高或过低都会造成飞溅，焊接电压应伴随焊接电流减小而降低，最佳焊接电压一般在1～2 V之间。

其次是选用焊接材料。根据不同的使用要求选用，CO₂气保焊价格低来源广，其焊接成本约为手弧焊和埋弧焊的35%～45%。焊接时焊丝的熔化效率高，所以焊接生产率比手弧焊高2～3倍。在进行焊接时，由于锅炉焊接过程中主要使用的是耐热钢焊材料，焊接材料的改进使得锅炉焊接工艺得到了快速的发展。

最后，药芯焊丝的研发工作不仅仅为生产提供了便利条件，而且使得焊接的质量得到了明显提升。

2.2设施的选用

（1）软件设施。随着智能化和自动化研究水平的加深，带有可编程程序控制和微处理机的锅炉在数据监控和参数调节等方面是可行的。控制智能化、生产柔韧化和集成化是焊接自动化控制中最重要的一点。在焊接过程中采用模糊控制系统以实现自动化焊接精度的提高。（2）硬件设施。在锅炉组装时需要对容器的不同部位进行焊接，因焊缝往往涉及到多种自动焊接设备，需要采用计算机控制适应压力容器全位置焊接的要求。数字控制的埋弧自动焊机具有优良的焊接性，其逆变频率为3000～4000 Hz。现代焊接机器由焊接机器人、焊接电源、焊接工艺装备以及上下料机械手等不同组合，不但具有效率高和质量稳定等优点，而且也在很大程度上提高了压力容器焊接自动化程度。

2.3施工工艺

根据不同的使用要求选用，二氧化碳气体价格低来源广，其焊接成本约为手弧焊和埋弧焊的35%～45%。焊接时焊丝的熔化效率高，所以焊接生产率比手弧焊高2～3倍。

2.3.1起弧

（1）保持干伸长不变。（2）倒退引弧法，在焊道前端10～20 mm处引弧。尤其是角焊缝焊接时易产生咬边、未焊透以及焊缝下垂等缺陷，所以应控制焊丝的角度。采用直线移动法可采用斜圆圈形运丝法焊接。焊接第2焊枪应指向第1层焊道的凹陷处，直至达到所需的焊丝对于焊脚为15 mm的角焊缝应采用多层多道焊。（3）接头处磨薄，防止接头未熔和。

2.3.2收弧

（1）保持干伸长不变。（2）在熔池边缘处收弧。起弧与收弧工艺，虽然说CO₂的起弧与收弧工艺简单，但掌握规范的操作工艺是很必要的。起弧之前按下焊枪开关。在起弧时保持干伸长度稳定。起弧处采用倒退引弧法，使焊道充分熔和。收弧工艺：CO₂焊收弧时，应把燃烧点拉到熔池边缘处停弧，焊机自完成消球、延时、回烧和气保护的收弧过程。

2.3.3操作技术

（1）右焊法（左一右）：余高大，宽度小，飞溅大，便于观察熔池，熔深较深。

（2）左焊法（右一左）：余高小，宽度大，飞溅小，便于观察焊缝，焊接过程稳定，气保效果好（有色金属必须用左焊法），但溶深较浅。

3 CO₂气保焊焊接技术的未来发展

随着焊接结构设计、制造技术水平的不断提高，极大地推动了金属结构焊接技术和相关产业的发展。将新型的工艺技术融入到以往的焊接工艺当中，实现自身的突破发展。一是，对锅炉焊接生产的环境不断进行优化，二是，使得锅炉焊接逐渐朝着自动化、机械化以及数字化的方向发展。

4结束语

随着工业化进程的不断加快，锅炉的作用愈加重要，在锅炉生产中焊接自动化技术得到了社会以及国家的高度重视。锅炉焊接工艺需要与科技相结合，从而促使锅炉焊接的质量和效率逐步提升。