摘 要：压力容器的应用范围随着其制作工艺的提升和社会经济的发展而逐步扩大，在这种情况下，对于压力容器的质量和加工效率也有了更高的要求。以往的焊机技术存在很大的局限性，难以满足新形势下的生产需求，而新技术的诞生则很好的解决了这一问题。本文首先对压力容器及其焊接技术进行了概述，然后分析了目前应用最为广泛的三种新型焊接技术。
关键词：压力容器；焊接技术；技术应用
引言
目前，压力容器在化工、机械、石油加工等领域应用广泛，由于其制造工艺复杂，对各个制作环节都有非常高的要求。其中，焊接处理直接影响着压力容器的使用安全和使用寿命，是重点工序之一。为了提高其生产质量，近年来诞生了新型焊接技术，有效解决了以往焊接操作中的多项技术难题，下文将进行具体的分析。
1.压力容器焊接技术的概述
压力容器的最高工作压力在0.1MPa以上，且容积大于25L，工作的介质是液化气体或者气体，由于其在工作的过程中温度相对较高，因此一旦出现问题，就会造成泄露或者容器破坏的现象发生，严重情况下，还会造成加大的人身伤亡和财产损失。压力容器的制造过程也比较复杂，工序繁多。其中，焊接处理是其重点工序之一，利用高热和高压技术，将同种或异种材料永久性的结合在一起。焊接的质量直接影响着压力容器的使用，这就要求不断提高焊接技术，并加强对焊接过程的管理。随着焊接技术的不断发展，很多新型焊接技术被研究出来，有效提升了压力容器的焊接质量和使用安全，下面对新型焊接技术和应用方法进行重点介绍[1]。
2.窄间隙埋弧焊接技术
在制作压力容器的过程中，有些容器的壁厚值比较大，当厚度超过100mm时，利用传统的U型坡口焊接技术就无法达到满意的焊接效果。而窄间隙氩弧焊可以有效保证这种情况下的焊接质量，减少不必要的资源浪费。这种焊接技术是在传统的焊接方法和工艺上演变而来的，综合利用的保护气和特殊的焊丝，还有现在较为先进的焊缝自动跟踪技术以及导入技术等。在长期的应用过程中，窄间隙埋弧焊技术受的越来越广泛的关注，并得到了良好的实践效果。其应用优势包括：第一，有着极高的焊接速度，能够显著提高生产效率。第二，节约了焊丝和电能等大量资源，能够减少生产成本，增加经济效益。第三，在实际的焊接过程中，前道焊道可以预热后面的工序，而后面的工序在进行时又能对前面的焊道进行回火，这样一来就极大的保证了焊接质量。第四，熔敷率比较高，能够提升焊接效率，并且在热输入量较大的情况下也不会对母材的性能产生影响[2]。
我国自行研发的双丝窄间埋弧焊的专利技术就是在充分考虑上述优势的基础上而诞生的，其中两根焊丝的布置呈现出空间交叉的形式，这种形式的优点是，当压力容器壁的厚度过大时保证焊接质量和焊接效率的统一性。一般来说，在进行埋弧焊的过程中，无法避免的会出现电流波动，如果焊丝是垂直且指向侧壁的话，在电流波动系数过大的情况下，就很容易使焊丝熔于侧壁中，降低焊缝金属成分的均匀性。利用双丝窄间埋弧焊技术时，前丝是向侧后方倾斜的，焊丝的端头要靠近侧壁，从而保证电弧能够对侧壁进行均匀的熔合，但是又可以避免对侧壁产生强烈的冲刷。而后丝是垂直向下并且离侧壁比较远，这样电弧有利于形成比较宽而且薄的焊道，能够在提高熔敷效率的同时，利用后续的焊道焊接时所产生的热量和改善影响区中的过热粗晶区的组织情况。
3.接管自动焊接技术
在压力容器的制造过程中，接管的焊接一般分为两种情况：一是接管和封头的焊接以及接管和筒体的焊接。利用阶段自动焊接技术，能够提高压力容器接管焊接的质量。第一，接管和封头的自动焊接。接管和封头有两种焊接形式，一种是向心接管焊接，另一种是非向心接管焊接。封头接管埋弧自动焊机一共有6个悬挂于十字操作机上的运动轴，在进行焊接处理之前，首先要对设备进行自动定心，具体的操作方法是：利用焊枪对接管的外壁进行自动寻位，保证焊枪的旋转中心自动定位在接管的中心线上[3]。和传统的人工定位方法相比，不仅能够提高定位的精准度和提高了定位的速度，减少施工时间。自动定心结束之后，要通过焊丝端部进行自动寻位，并将焊缝高度方向上出现的改变记录下来，从而实现自动跟踪，完成对非向心接管的焊接。由于该设备还配有跟踪传感器，因此在自动焊接过程中能够一直跟踪到接管的外壁，这样就保证了焊材和坡口侧壁距离的一致性。第二，接管和筒体的自动焊接。马鞍形状的埋弧焊接设备在以往的焊接技术中被普遍运用，但是对压力容器制造工艺技术要求的不断提高，这种设备已经无法满足制作要求。当压力容器的厚度比较大时，就会存在窄间隙坡口，那么马鞍形状的埋弧焊接技术就没办法完成相应的操作。在这种情况下，利用接管自动化焊接技术，能够保证施工质量。其中，接管的实际内径采用四连杆夹紧的方式保证自动定心的精确性，焊接对象的筒体和接管直径值焊枪运行轨迹的主要参数，通过人机交互的操作界面，能够直接对各项参数进行控制，实现连续性的焊接作业[4]。
4.弯管内壁堆焊技术
很多压力容器在长期的使用过程中接管内壁都会出现一定程度的腐蚀现象，这不利于延长其使用寿命，并埋下安全隐患。因此，在制造压力容器时，需要在接管内壁堆焊不绣钢耐磨层，以提高其使用寿命和安全性能。但是，由于30°弯管内壁堆焊无法满足90°弯管堆焊的要求，需要先将90°的弯管分成三个部分，然后进行分别焊接，焊接完成之后再组合到一起，才完成了整个焊接工序。很明显，这样的焊接方法非常繁琐，并且极大的延长的焊接的时间，在焊接过程中还容易发生意外。弯管内壁堆焊技术的出现，可以有效解决这一问题。
第一，30°弯管内壁堆焊。操作方法：弯管的曲率半径和内径是该技术实施的参数。首先，利用5轴协同运动，按照既定的数学模型进行自动焊道焊接。在这个过程中，要注意始终保持旋转的匀速性，每焊一圈，就要进行一次摆角变位。第二，90°弯管内壁堆焊。操作方法：把工件安装在二维变位机上面，利用工件的旋转来带动焊接，这种方法最大的优势是，工件在选择过程中可以保证每个焊道都能够保持平焊。除此之外，该焊接技术使用的焊枪是安装在三维的导轨上面的，可以保证焊枪进行自动变化，提高了整体的焊接质量。弯管内壁堆焊技术在实际的应用过程中，能够使焊接速度始终处于平均状态下，而焊缝和焊枪又一直在同一个垂直平面内，还能够使堆焊层的厚度始终保持均匀性和一致性。
5.结论
通过以上分析可以发现，随着对压力容器制造工艺要求的不断提高，传统的焊接技术已经无法适应其制作需求。考虑到压力容器应用的广泛性，必须在制作过程中融入新型焊接结束，以提高其制作效率和质量。本文提到的三种焊接技术，有各自的优势和局限性，并适合运用在不同的制造阶段，因此需要根据实际的工序，选择合适的焊接技术。并且，为了不断提升压力容器的制作水平，在后期的制造过程中，还要不断开发新型的焊接技术，使其满足不同状态下的生产需求。
参考文献
[1]杨影衬，孙艳力.关于压力容器焊接技术有效应用研究[J].房地产导刊.2014，（05）：117.
[2]蔺向宏.浅析压力容器焊接新技术[J].军民两用技术与产品.2014，（11）：193.
[3]寇继超.探究压力容器焊接新技术及其应用[J].建筑工程技术与设计.2015，（07）：2466.
[4]林尚扬，于丹，于静伟.压力容器焊接新技术及其应用[J].压力容器.2009，（11）：02.