時間：2022-06-21 03:47:31
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇自動焊接，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵字：薄板直縫 焊接變形雙面成型自動焊接
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
一般的焊接工藝中，為保證根部焊透并獲得兩面完好質量的焊縫，大多采用雙面焊接的方法，但在壓力容器、管道焊接等行業由于焊縫位置的影響無法進行雙面焊接。并且雙面焊接的工藝方法效率較低，耗費工時，在批量生產的企業是一個嚴重影響生產成本的問題。并且在焊接類似薄板對接的結構中，均具有面積大、重量大、焊縫長和焊接質量要求高等特點，如果采用較為原始的手工方法或使用一些自制的簡陋設備，會存在勞動強度大、工作效率低、焊接質量及安全性較差，操作不熟練還可能造成將焊接工件和將其支撐的金屬物焊為一體等弊端。為解決這些問題，日本在上世紀50年代就開始研究單面焊接雙面焊縫成形的技術。本文所介紹的就是基于解決以上問題所研制的設備。此設備用于薄板直縫自動焊接，可實現薄板單面焊接雙面成形的功能，提高產品質量和工作效率。
概述
設備機械結構組成如圖1所示，由基本框架、左右進出料的輥道支撐架、焊接移動小車、焊縫冷卻成型系統等幾部分組成。焊接作業前的進料、定位等準備工作由人工實現。焊機安裝在小車上能夠沿焊縫方向移動，并能夠在左右方向調節位置，使焊槍對準銅板上的溝槽；需焊接的兩部分薄板分別在兩端輥道上進料，在冷卻水道溝槽處對接，對接處應留出合適的間隙，焊接時融化的液體金屬會流到下面的銅板溝槽上，在循環的冷卻水作用下迅速成形。壓板固定工件的動作用人工操作氣控閥控制氣缸實現；控制系統采用手動啟動小車的行走和焊槍的升降及啟動焊機送絲進行焊接作業；焊機啟動前，應確認已啟動水冷循環系統；一次焊接作業完成后關閉焊機升起焊槍、停止小車行走、繼續冷卻一段時間后松開壓板，取出焊好的工件。
圖1 設備機械結構組成
基本框架結構
如圖2所示，框架部分主要包括左中右三條橫梁構成的主框架。兩側還有進料及出料用的輥道支架,進料時需焊接的兩部分薄板自兩側分別進入，出料可根據現場情況選擇任一側均可；
左右兩側橫梁(序3、5)等高對稱，其上安裝軌道供小車行走，并在長度方向上安裝有多組氣缸(序2)、壓板(序1)等裝置和元件組成的定位夾緊裝置，進料定位完成后，手動控制氣動閥開啟使氣缸帶動壓板壓緊工件以防后序作業中工件移位或焊接變形；
中間橫梁(圖2序6)位置較低，與進料的輥道等高，上面安裝焊縫冷卻成形的銅條板等裝置。小車(序4)移動時帶動焊機沿焊縫方向行走，同時焊機工作完成焊接作業。
1.壓板 2.氣缸 3.左橫梁4.移動小車 5.右橫梁 6.中間梁
圖2基本框架
焊接移動小車
如圖3所示，移動小車由車體框架(序5)、兩組電機減速機(序6、7)、氣缸(序3)、滑板支架(序4)、十字滑板(序2)、壓緊導輪(序1)、焊槍(序8)等組成。
小車框架是用槽鋼和上下板焊接而成的機械結構件。小車的移動由安裝其上的電機減速機組完成。在框架的底部安裝有行走導向輪；前后安裝有行程開關控制小車的移動范圍。大減速機組(序6)運行時通過齒輪齒條帶動小車行走。
焊槍位置可通過十字滑板在左右及前后方向調節。壓緊導輪安裝在十字滑板上，焊槍及小減速機組件也安裝在十字滑板上。氣缸的上下伸縮動作可控制滑板的升降，焊接時焊槍下探到焊縫位置，結束時抬起焊槍；小車行走時，壓緊導輪位于焊槍的前方，氣缸伸出時導輪降下壓緊工件，隨后的焊槍進行焊接。小減速機運行時可帶動焊槍左右移動，當焊道偏離時隨時調整焊接的最佳位置。
1.壓緊導輪2.十字滑板3.氣缸4.滑板支架5.小車
6.減速機7. 小減速機 8.焊槍
圖3 焊接移動小車
水冷焊縫成型系統
如圖4所示，水冷焊縫成型系統主要由水泵、進水管、儲水箱、帶溫度計的水位計、上銅條板、紫銅管、下墊板、出水管、接頭等組成循環回路。
焊縫單面焊接雙面成型的關鍵工作部位在于銅墊及水管結構，見圖4的A-A視圖，下部的墊板固定在框架的中梁上，上部的銅條板與下墊板用螺釘緊固在一起，紫銅管被壓在兩層板形成的圓孔中作為冷卻水的循環通道。焊縫處銅墊微凹，焊接時高溫溶化的液態金屬會注滿凹處，同時水冷系統又能保證焊縫處的熱量迅速冷卻，作為焊縫成形的位置。
進水管的一端與水泵連接，另一端與覆蓋在焊接位置內的紫銅管連接，并在進水管上裝有流量計；水泵固定在儲水箱上。水流經過過濾器，被水泵抽送到紫銅管一端，冷卻焊縫部位后從另一端流回儲水箱行程循環冷卻回路。焊縫單面焊接雙面成型的關鍵工作部位在于銅墊及水管結構，如圖，焊縫處銅墊微凹，焊接時高溫溶化的焊材會注滿凹處，同時水冷系統又能保證此處迅速冷卻，從而達到快速凝固成型目的。
1.進水管2.水泵3.儲水箱4.水位計5.出水管
圖4水冷焊縫成型系統
工作過程
初次使用前或使用一段時間后再次使用應預先檢查設備完好，各活動部件運行正常。
首先在設備左右兩側的輥道上分別送入需對接的鋼板，手動控制壓緊裝置的氣缸使所有氣動壓緊機構抬起，焊接小車回到初始位置；把首端定位塊放在焊接起始位置；在短棍道上料薄板件；在焊接開始端薄板件的側邊與短棍道上的側向導向輪靠齊；且把首端定位塊靠上去;把尾端定位塊沿薄板件的另一側邊靠上去并卡緊定位;用頂緊機構頂緊工件;調節安裝在左橫梁端的氣動閥壓緊機構壓緊工薄板件；取下首尾定位板，把首端間隙定位板放在焊接開始端;把尾端間隙定位板在接近薄板件的另一側沿壓板空隙伸進去并卡在工件焊接邊上放好；在長棍道上另一塊料薄板件；另一塊薄板件的側邊與長棍道上的側向導向輪靠起；用頂緊機構頂緊工件；扳左橫梁上的氣動閥壓緊機構壓緊工薄板件；取下首尾間隙定位板，在首尾端放置各放置一塊與工件一樣厚度的引弧板和收弧板，大小可根據現場實際空間確定，不需特殊設計。在焊縫成型的位置留出約2mm的間隙，焊接時融化的液態金屬會通過此間隙流到底面冷卻后形成另一面的焊縫；
其次將小車移至一端，控制小減速機運行，正反旋轉電機調節焊槍左右位置，使之對齊銅條板的凹槽；手動控制打開氣控閥使氣缸伸出，壓緊導輪降下，保證導輪能夠壓緊兩側的工件。同時觀察焊槍與工件距離是否合適，需要調整時可松開焊槍重新固定即可；
然后啟動大電機減速機組使小車移動，觀察壓緊導輪是否能壓在焊縫處行走，且焊槍能一直對準鋼板對接的縫隙處；小車行走至移動范圍的另一端，行程開關反饋信號使小車停止；
調整好檢查過程中出現的問題，準備并連接好焊絲等焊接器材，調整好電器控制系統，確保冷卻水循環系統開啟并運行正常，準備施焊；整個焊接過程即重復檢查的過程；
焊接完成后停放一端時間使焊縫徹底冷卻成型并避免焊接變形。然后控制氣缸打開壓緊裝置的壓板，工件被松開后即可被移走進入其它工序；
清理焊縫成型處的銅條板上的焊接殘渣，重新由兩側裝入鋼板重復上述步驟進入下一個焊接過程。
結論
本文介紹的薄板直縫自動焊接系統具有以下特點：
結構簡單，使用安全。三條主梁結構均采用槽鋼框架，質量輕，剛度大。移動定位機構可適應多種不同尺寸的工件，定位精確；帶有導向的輥道支架使上下料方便；移動小車起始點等關鍵位置裝有行程開關；有隨焊槍移動的焊接監控攝像頭等保證工作過程的安全。
自動化程度高，操作方便。上料后的工件定位、壓緊直至焊接過程，操作人員只需使用幾個指定的按鈕即可完成。
關鍵詞：管道環縫；自動焊；自動跟蹤
前言
我國管道在焊接過程中仍普遍出現手工焊接現象，直接影響管道使用的整體性能。手工焊接需要較長工期，同時需要投入大量成本。管道使用手工焊接直接影響管道的使用效率，而自動焊接不但能減少焊接工期，同時也對管道使用提供有效保護。
1.全位置管道自動焊接技術現狀
1.1.自動焊接技術發展現狀
全位置焊接主要將管道進行固定，運用機械與電氣方法，使焊接設備有效帶動焊槍進行焊縫環繞工作，實現全位置管道自動焊接技術。目前我國全位置管道焊接工作存在一定難度，從而不能有效運用在管道焊接工作中，其主要原因是由于直徑厚壁壓力管道難以到達環縫組裝達到一致的精準度，因此需要全位置焊接設備自動調整焊槍位置，將坡口尺寸偏差進行自動調節[1]。焊接工作容易產生弧光、灰塵、振動等現象，因此自動調節跟蹤無法達到理想要求。
美國已經成功研制出自動焊接設備，大量應用于石油天然氣管道的建設中。管道主要作用是將水流進行傳輸工作，因此有效控制管道縫隙銜接尤為重要，如出現偏差將產生嚴重影響，我國管道多數建設在地下，如出現破損將加大施工難度，需要工人長時間排查工作，因此管道焊接工作尤為重要。
焊接技術自動調節方面，我國相關部門研制出自動自動焊接工藝，并且建立在大量焊接工藝初期試驗中，并且實際數據與試驗數據存在一定數差現象。這種現象不但降低管道自動焊接效果，同時加大管道焊接施工難度，為工作人員帶來大量的工作難度。其次我國自動焊接技術多數采用擺鐘式原理，需要左右擺動進行交替工作，這種現象將提升數據偏差數值。
1.2.新研制管道自動焊接設備特點
針對我國管道自動焊接存在的問題，相關部門進行研究，研制出新型自動焊接設備，主要對管道環形位置進行細致檢測，同時減少焊槍存在的偏差問題，有效進行管道焊接工作。近年來隨著高科技技術的成熟，以及相關部門對焊接工藝的重視，自動技術已成為一種先進的焊接技術，并且成功運用在管道焊接工作中。自適應焊接技術是一種高科技技術含量較高的焊接工藝，此技術配有高科技的傳感器與電子檢測線路，在管道焊接過程中能有效控制焊縫出現誤差現象的發生，同時實施自動導航與跟蹤系統。管道焊接工作前期只需要將工藝參數進行預先設定，自動焊接設備將自動完成管道焊接工作，不但能減少大量人工作業，同時能有效提升管道使用壽命。
2.自動焊接設備的構成
2.1.自動焊接設備的重要組成部分
自動焊接設備的組建比較繁瑣，零件之間需要緊密配合才能更好的完成焊接工作[2]。使用自動焊接的初期要保證其電源的穩定性，其輸出功率與焊接設備進行結合，通過電源輸出功率有效帶動自動焊接設備的使用，并裝有與主控器相接的接口。自動焊接在設計過程中需要配備專業的自動調速系統，焊接工作屬于細致工作，尤其體現在焊縫焊接中，對焊接面積較大的施工應采用快速焊接工藝，針對細小的工作能選用較慢的自動焊接技術，自動焊接調速系統能有效改善管道焊接的整體工藝，確保管道正常使用的同時降低成本開支。
焊接工藝的機械化與自動化是近代焊接技術的一項重要發展，它不僅能提升焊接生產效益同時也能保障焊接質量，而且大大的改善了生產勞動條件。以往手工電焊是引燃電弧，送進焊條以維持一定的電弧長度，焊接工作中向前移動電弧，如采用機器完成焊接工作，則成為自動焊接。
自動焊接分為明弧與埋弧兩種形式，焊接工作中如采用明弧焊接工藝，其生產效益將提升兩倍左右，而使用埋弧工藝其生產效益將達到5-10倍[3]。埋弧主要是利用焊劑層下的電弧，通過加熱并融化焊絲、焊劑與母材，而進行焊接工作的一種工藝手法，電弧在焊劑層下進行燃燒，自動焊機頭將焊絲自動送入電弧區，確保使用電弧的長度，電弧通過焊機的有效控制，均勻向前移動，從而完成自動焊接作業。
2.2.自動焊接工藝的優點
自動焊接主要優點體現為生產效益高，自動焊接工藝在焊接工作中將使用較大電流，因此電弧整體穿透力較強，將管道縫隙進行有效融合，降低在使用過程中出現裂縫現象，由于埋弧焊的熱量較為集中，并且焊接速度較快，因此生產效益與手工焊相比提升幅度較大。自動焊接工藝能有效控制焊接工藝流程，通過自動化進行焊槍調整，保證其穩定性。在自動焊接過程中焊劑的保護尤為重要，應防止空氣對熔池金屬造成的侵害，埋弧焊焊縫金屬質量較高，性能穩定，并且外表成形美觀。
使用自動焊接工藝能有效降低材料與電能消耗，是由于電弧在焊劑層下燃燒，將熱量散失較少，同時能有效較少電能的消耗，同時中薄板焊接時可以不開坡口，焊絲金屬不存在飛濺損失，沒有焊條頭所以能節省大量焊接金屬材料。
以往手工焊接工藝制作過程中，存在人工控制焊接過程的不準確、不穩定導致焊縫成形不好的現象，容易在焊接部位產生氣孔、裂紋、未融合現象的發生。自動焊接工藝在制造過程中，由于電弧燃燒程度穩定，連結處成份均勻，焊縫成型好的優點，因此被廣泛的使用在焊接工作中。
3.總結
自動焊接技術不但能提升生產質量，同時能大幅度的減少焊接工作量。在我國全為管道建設中應充分利用自動焊接技術，確保管道使用壽命，為社會帶來經濟效益。為了有效提升焊接工藝的生產質量，在工作中應全面使用自動系統，減輕工人的勞動強度。
參考文獻：
[1]劉守龍.長輸管道全位置自動焊接技術[J].焊接技術，2012，5（01）：101-254.
1焊接小車
焊接小車是實現自動焊接過程的驅動機構，它安裝在焊接軌道上，帶著焊槍沿管壁作圓周運動，是實現管口自動焊接的重要環節之一。焊接小車應具有外形美觀、體積小、重量輕、操作方便等特點。它的核心部分是行走機構、送絲機構和焊槍擺動調節機構。行走機構由電機和齒輪傳動機構組成，為使行走電機執行計算機控制單元發出的位置和速度指令，電機應帶有測速反饋機構，以保證電機在管道環縫的各個位置準確對位，而且具有較好的速度跟蹤功能。送絲機構必須確保送絲速度準確穩定，具有較小的轉動慣量，動態性能較好，同時應具有足夠的驅動轉矩。而焊槍擺動調節機構應具有焊槍相對焊縫左右擺動、左右端停留、上下左右姿態可控、焊槍角度可以調節的功能。焊接小車的上述各個部分，均由計算機實現可編程的自動控制，程序啟動后，焊接小車各個部分按照程序的邏輯順序協調動作。在需要時也可由人工干預焊接過程，而此時程序可根據干預量自動調整焊接參數并執行。
2焊接軌道
軌道是裝卡在管子上供焊接小車行走和定位的專用機構，其的結構直接影響到焊接小車行走的平穩度和位置度，也就影響到焊接質量。軌道應滿足下列條件：裝拆方便、易于定位；結構合理、重量較輕；有一定的強度和硬度，耐磨、耐腐蝕。軌道分為柔性軌道和剛性軌道兩種。所謂剛性軌道就是指軌道的本體剛度較大、不易變形，而柔性軌道則是相對剛性軌道而言。兩種類型的軌道各自有各自的特點。剛性軌道定位準確、裝卡后變形小，可以確保焊接小車行走平穩，焊接時焊槍徑向調整較小，但重量較大、裝拆不方便。而柔性軌道裝拆方便、重量較輕，精度沒有剛性軌道高。
3送絲方式
送絲的平穩程度直接影響焊接質量。送絲方式可以簡單分為拉絲和推絲兩種方式。拉絲時焊槍離送絲機的安裝位置較近，焊接過程中焊絲離開送絲機后受到的阻力較小，因此可以保證送絲過程平穩，但送絲機和焊絲盤均須安裝在焊接小車之上，增加了焊接小車的重量，給人工裝拆增加了困難，重量增加還容易造成焊接小車行走不平穩。使用直徑為0.8mm或1.0mm的小盤焊絲（重量約為5kg）減輕了焊接小車的重量和負載，又使得焊接過程容易控制，但對焊接效率有一定的影響。采用推絲方式時，將送絲機構安裝于焊接小車之外，減小了焊接小車的體積和重量，可以使用大功率的送絲機和直徑為1.2mm的大盤焊絲（重量約為20kg），從而提高焊接效率。然而，由于推絲時送絲機離焊槍較遠，兩者之間須有送絲軟管相連，當焊絲被連續推送到焊槍嘴處時，焊絲受到的摩擦阻力較大，而且，焊接過程中送絲軟管的彎曲度對送絲的平穩程度有一定的影響，嚴重時造成送絲不暢，因此使用推絲時須充分考慮述因素。
4焊接工藝的選擇
目前，除采用手工焊接外，管道焊接較多的是采用埋弧自動焊接工藝和氣體保護焊工藝。
埋弧自動焊有焊縫成型好、焊接效率高、焊接成本低等特點，對于管道施工而言，埋弧自動焊可用于雙管聯焊，簡稱“二接一”，即焊槍固定在某一位置，管子轉動。顯然長距離管道焊接時不可能讓管子轉動，因而“二接一”只能用于管子的預制。如果管道全位置自動焊采用埋弧焊工藝，那么焊接裝置上必須配加焊劑的投放、承托與回收機構，使得焊接裝置的結構變得較為復雜，給操作與裝拆帶來不便，而且增加了行走小車的負載，影響小車行走的平穩性。埋弧焊一般采用粗焊絲、大電流的焊接方式，用于全位置自動焊可能會由于熔敷率較高出現熔滴下垂、流動等焊接缺陷，影響焊縫的成型與質量，因此將埋弧焊應用于管道全位置自動焊接實現起來困難較大。
采用藥芯焊絲加氣體保護的焊接工藝，若是多遍成型，則每次焊縫表面清渣費工費時；若是強迫成型，則須配加一個與焊槍一起運動的成型銅滑塊，并通入循環冷卻水，可以大大提高焊接效率，這樣一來不僅焊接裝置的結構復雜，而且重量增加。因為藥芯焊絲的價格較高，同時還要解決保護氣體的氣源，所以焊接成本較高。單一使用自保護焊絲，雖然節省了保護氣體，但存在清渣困難問題。
采用實芯焊絲加氣體保護的焊接工藝，若是多遍成型，則焊接過程可簡單分為打底、填充、蓋面三個階段，無須對焊縫表面進行清理而直接進行下一道工序，但焊接速度相對強迫成型而言慢一些。保護氣體一般為純二氧化碳氣體、二氧化碳和氬氣或二氧化碳和氧氣的混合氣體。二氧化碳和氬氣的混合氣體可以使得焊接時的電弧燃燒穩定、飛濺較小，但在野外施工時氬氣氣源難尋、價格較高，從經濟方面考慮，在焊接輸油管道時，最好盡量使用純二氧化碳作為保護氣體。在有條件的地區施工，使用二氧化碳和氬氣作為保護氣體較為理想。
5控制方式
關鍵詞：高壓油管；焊接；PLC；自動控制
中圖分類號：TB
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2015）19022201
高壓油管是高壓油路的重要組成部分，對耐壓性、抗疲勞強度，以及密封性都有較高的要求。高壓油管自動焊接機是通過設計合適的自動焊接裝置、配套的焊接工裝，在合理的焊接參數下，由控制系統控制操縱臺，實現油管的自動焊接。因此，控制系統的好壞對焊接品質、焊接效率、縮短操縱臺的生產周期，保證焊接的穩定性和一致性等方面起關鍵性作用。本文研究一種基于PLC的高壓油管自動焊接機控制系統。該系統采用立式環焊縫焊機結構，以PLC為控制核心，實現焊接絲和主機的自動控制，通過機械手及固定模具，進行工作的快速裝夾與焊接，采用CO2氣體保護焊接工藝、自動控制焊接速度等，以達到自動、精密、清潔、高效的焊接質量要求。
1 高壓油管自動焊接機工作原理
高壓油管自動焊接機主要包括CO2氣體保護焊接設備、氣缸、自動送焊接絲設備、旋轉焊接機構及控制系統及機架等，通過操作面板對焊機的電流、電壓的調控，進而實現對自動焊接參數設定，氣缸部分控制機械手的伸縮以夾緊工件，使其固定在模具中，從而滿足焊接零件之間的精確對接與焊接工藝要求。旋轉式焊接機構為焊接機械的關鍵部件，有立式和臥式結構之分，本設計采用立式結構，其旋轉焊接機構示意圖如圖1所示。
圖1 高壓油管自動焊接機旋轉焊接機構示意圖
圖1中的旋轉焊接機構由工作臺及與其相固聯的立柱與卡盤等部件，通過卡盤固定模具，進而因定焊接件，工作臺下端聯接直流電機以驅動轉臺，進而帶動焊槍繞卡盤中心旋轉，實施勻速焊接，氣缸用于控制進退槍動作。在主軸的轉臺內側裝有一接近開關，可保自焊槍轉動一圈后自動停止。焊槍由CO2氣體保護焊接機引出。
2 系統控制方案分析
本系統主要控制項目有焊接機的電流、電壓控制、送絲速度控制、焊接速度控制即旋轉臺速度控制，工件夾緊氣缸控制和進退槍控制等，還需具有手動與自動控制兩種功能。
焊接機電源、電壓的調整通過控制面板設定完成，操縱臺采用直流電機驅動，電機速度控制通過控制PWM直流調速電源的輸入量實現。該三項功能由于手動十分困難設定，正常作業前，根據工件的情況進行調整，正常作業時無需調整。PLC控制系統部分主要用于實現控制直流電動機的正、反轉，氣缸伸、縮以控制進、退槍，點焊控制，起停，實現手動與自動功能等。
3 基于PLC的控制系統設計
3.1 PLC電氣控制原理圖設計
由上述分析知，系統具有基于PLC的手動與自動控制性能。因此，通過PLC可實現系統焊接工作模式設置、控制系統的各種功能，從而實現對焊接機進行上述的控制。結合集成部件中的設定電流電壓及電機速度，可以得出，本設計中至少需要10輸入點和7個輸出點，如果將所有信號均通過PLC控制，這時不僅開關IO的端子數有所增加，還需增加三個通道的模擬輸入輸出模塊，目前可采用最為適用的方法進行端子分配與設計。
結合現有情況，系統選用PLC的型號為：FX2N-32MR。PLC電源電壓為AC220V。信號輸入均為開關量，采用內部提供的DC24V電源。系統中的輸出端子直接控制繼電器線圈，選用繼電器線圈額定電壓為DC24V，且由外電源對輸出端供電。I/O的端子及地址分配表如表1所示。
在控制電路的設計中，根據端子分配表中對應關系進行電路設計，對于正常工作時不動作的輸入信號，輸入端子盡量用常開觸點接入，以實現編程時內部觸點狀態與外部保持一致，且可以達到減小輸入端子通電時間的效果，本設計中，SB7分別指示手動和自動，使用拔鈕開關或帶自鎖的按鈕開關，由于焊接過程到
達撻接處時，還需要焊槍運行一適當的距離，從而使接頭充分對接，這就需要在旋轉支架到達傳感器時還需要有一定的延時，且這一延時時間隨加工工件的大小而異，需要便于調整，而使用PLC中的定時器不便調整，這里使用一個獨立的時間繼電器完成此項功能。為了避免正反轉，進退槍同時動作，除梯形圖互鎖外，還需要電氣互鎖，且體電路如圖2所示。
圖2 PLC控制電路的電氣接線圖
3.2 PLC程序設計
本系統中，由PLC控制部分的主要功能有進退槍、正反轉，且可點動控制，點焊功能在點動正轉基礎上，增加焊機的控制；手動控制為手點情況下：在點動正轉基礎上，增加焊機與電機的控制；自動狀態下：如果在起動工作過程中，只能由停止按鈕或急停按鈕使其停止，其他按鈕不起作用，可調速和調電流電壓如在停機狀態，可以對任何按鈕進行操作。經過上述分析，可應用經驗設計法完成PLC梯形圖設計，并在脫機狀態進行調試，合格后進行現場調試。
4 現場調試
在高壓油管自動焊接機安裝完成后，首先檢查自動送絲機、氣缸、電動機、面板、焊接旋轉支架等是否連接正確。具體調試步驟：（1）按下夾緊按鈕，觀察夾緊氣缸能否夾按照給定的速度進行伸縮，夾緊機構可否靈活調節，如將工件一起夾緊，觀察能否與卡盤上的模具中的接頭工件緊密配合；（2）按下電機啟動按鈕，觀察電機能否帶動齒輪進行正傳、反轉以及停止；（3）觀察能否通過PWM調速電源來調節轉動速度；（4）按下面板中的進槍按鈕，進行焊接，觀察電流、電壓大小是否符合焊接的速度要求；（5）觀察自動送絲機是否正常送絲且送絲速度正常；（6）在氣體保護焊設備下觀察焊接時是否存在焊絲飛濺的問題；（7）按下急停按鈕，觀察能否斷電停止，焊接工件能否保持停電前的狀態；（8）焊接完成后觀察焊口是否平滑且無缺口。
在確認硬件安裝連接無誤后，檢查PLC編程，嚴格按PLC端子分配表與接線原理圖裝接主電路與控制電路。應用GX Developer8.34L-C三菱編程軟件，打開工程，并在STOP狀態接通PLC電源，將梯形圖寫入PLC中，如果計算機與PLC保持連接狀態，此時將程序顯示窗口置監控狀態。按照被控設備的動作要求利用按鈕開關進行調試，修改程序直到達到設計要求。
5 結論
本文對基于PLC的高壓油管自動焊接機的控制系統進行了分析與設計，具體分析了高壓油管自動焊接機的工作要求，確定了以高壓油管和接頭、氣體保護焊和自動焊接機的設計方案，著重設計了PLC自動控制系統的軟、硬件，給出端子分配，并設計出外部接線圖及程序。經現場安裝調試表明，本文提出的設計方案可以滿足生產要求，并能提高生產效率，提高焊接質量，并有一定的靈活性和適應性。
參考文獻
[1]畢宗岳.連續油管及其應用技術進展[J].焊管，2012，（09）：512.
關鍵詞：自動化；焊接技術；機械制造；應用策略
在機械制造生產作業中，焊接是其中應用比較普遍的一項制造工藝，隨著當前我國科學技術的快速發展，自動化技術和焊接技術的不斷優化，使得自動化焊接設備逐步應用于機械制造產業中，就此本文對自動化焊接技術在機械制造中的應用策略進行詳細探討，具有一定現實意義。
1自動化焊接技術
在我國，制造業占比較大，對我國的經濟發展起到了一定的推動作用。在工業制造業中，自動化焊接技術的運用是關鍵，也是我國工業制造業的核心。在工業制造業中運用自動化焊接技術，主要是指焊接操作實現自動化，即在工業生產期間，對需要焊接的材料通過電腦控制進行操作，焊接質量較高，還能對焊接的時間、質量等進行標準化控制。不過，目前自動化焊接技術還未普遍運用，如果自動化焊接技術不到位，將造成資源的浪費，因此需要對不足之處進行研究改進。為了促進自動化焊接技術的發展，要對焊接生產實施管理，滿足自動化的要求標準，確保自動化焊接技術運用的穩定性。在工業制造業生產過程中利用自動化焊接技術，能夠提高我國工業生產環境適應力，有助于工業制造業進一步實現自動化作業。自動化焊接技術的實施需要工作人員較高的能力，較強的技術操作能力，能夠熟練操作自動化焊接技術相關設備，確保自動化焊接技術在工業生產過程中的全面推廣。自動化焊接技術的運用有助于我國實現工業生產自動化，解放勞動力，降低工業制造業的生產成本，提高工業制造業的經濟效益。
2自動化焊接技術在機械制造中的應用意義
當今時代，我國科學技術大力發展，特別是機械制造領域的發展更為迅猛。就當前機械制造產業發展現狀來看，相關科研人員已經成功的將自動化、智能化控制系統與機械設備兩者相結合，一方面進一步強化了整個機械產品的生產質量和效率，另一方面，因機械設備生產模式的轉變，其中投入的勞動力和生產成本也因此降低[1]。除以上之外，通過自動化的機械制造生產模式，促使機械制造產業經濟朝向規模化的方向生產，在批量化生產背景下進一步提升了企業的經濟效益。對于機械制造中所使用的自動化焊接設備，主要有自動焊接機、全自動智能型焊接機器人等等，通過這些設備，不僅僅可減少勞動者的工作強度，同時還可通過當前比較先進的編程技術和智能化控制設備實現全天不停轉開展焊接生產作業，有助于提升整個企業的運行效率。
3自動化焊接技術在機械制造中的應用策略
3.1 新材料自動化焊接技術
隨著我國工業制造業的發展，制造業的生產材料也不斷變化，針對新型材料，需要采用不同的焊接技術，但傳統的焊接技術對新材料的運用存在許多不足，容易出現質量問題。采用自動化焊接技術，因操作對象為機器人，可以將研究的數據結果輸入自動化系統中，設定相應的數據，利用新材料自動化焊接技術快速提高生產效率，促進工業生產的創新發展，也能促進工業制造業的進一步轉型。自動化設計能夠提高工業制造業的生產效率，提高企業生產的經濟效益。
3.2 自動化焊接專機
在進行大型機械設備的大規模、大批量生產制造過程中，通常采用自動化焊接專機作為輔助完成生產。自動焊接專機在進行焊接作業過程中，具有非常強的焊接控制能力，在實際應用中，將傳感器、電子電路安裝其中，能夠對整個焊接專機的焊接作業過程進行全自動化的跟蹤[3]。除以上之外，還可結合機械制造生產作業實際需求來對自動化焊接專機進行相應調整，以此來進一步提升整個焊接作業的工作成效。將其應用于自動焊接和旋轉機械中，一般選擇雙絲焊接技術作為主要焊接方式。相比較于以往傳統模式下的手工操作技術而言，通過雙絲焊接技術，進一步提升了機械制造生產效率，同時對生產過程中出現焊縫斷弧問題起到了一定的避免作用，與此同時，雙絲焊接技術在進行焊接作業時的烙深相對比較深，更能突出焊縫在其中的力學性能優勢，能夠應用于直線、曲線等多種類型焊縫焊接作業中，具有非常高的焊接工作效率，在實際焊接作業時，焊件變形越小越能保證焊接作業質量，特別適用于規模化機械加工生產作業中。從整體上來講自動化焊接專機在機械制造領域中的應用，還具有非常高的智能化程度，主要體現在將更高等級傳感器應用于自動焊接中，能夠實現人與機器之間的互動，根據需求來調節其中的參數信息，更好的將自動化焊接專機的作用發揮于實際機械制造生產中。
3.3 焊縫跟蹤技術
焊接機器人在焊接時，為保證焊縫軌跡的準確性，需要進行焊接縫隙實時跟蹤，機器人焊接時要能夠及時改變調整機器人焊接姿態情形，向著縮小焊接熱變形、減小軌跡偏差的方向補償，這樣能夠確保焊接質量，該技術目前已經普遍用于機器人焊接的生產環節。（1 ）被動式為主的視覺傳感器，能夠及時提取焊接縫隙邊緣區域和金液熔池區域的圖像信息，從而使機器人焊接過程中的軌跡能夠隨著關節移動而糾偏。（2 ）主動式視覺傳感器處理后的激光條紋圖像，機器人焊接視覺傳感器所采集的圖像信息都是關于焊縫特征的變化情況，通過觀測和分析可以得到焊接空間坐標的焊縫軌跡路徑。
3.4 自動化在線監測技術
為了提高焊接產品的質量，應加強焊接產品質量的檢測，而在傳統焊接技術生產過程中，檢測工作主要由專人負責，實際檢測需要通過復雜的工序實施，按照一定的頻次進行抽檢，無法對每一件產品進行檢測，所以無法確保每一件產品的質量。采用自動化焊接技術能夠及時反饋質量信息，實現自動化在線監測，對焊接的每一件產品進行精準地檢測，確保產品的質量。
4未來發展趨勢
隨著近年我國科學技術的不斷進步，在自動化焊接領域中，各種焊接設備類型也因此獲得相應的研究和發展，從以往傳統焊接工作中所使用的焊接機械手、座椅式位移計等逐步發展至今天比較智能化、系統化的焊接操作設備；對于焊接操作機，也逐步迎合時展對機械設備提出的需求，通過以上能夠看出當前所使用的自動化焊接設備的應用越來越滿足機械制造提出的生產需求，不斷優化和改進，降低在以往手工作業模式下對工人身體帶來的危害影響，降低勞動強度，更好的滿足當前對質量方面提出的要求，對提升企業在市場中的競爭實力起到非常關鍵的作用。
結束語
我國社會經濟快速發展，人們的生活水平在不斷提升，人們對各種事物的探索越來越深入，工業制造業在我國經濟發展中占據非常大的比重，從事制造業生產的工作人員數量也較多，就焊接技術操作而言，工作人員的工作環境比較差，容易對工作人員的身體健康產生影響。實施自動化焊接技術能夠改善工作人員的工作環境，提高工業制造業的生產效率，降低工業生產成本，有助于促進我國的經濟發展。
參考文獻
[1]崔云龍.淺析激光焊接技術特征及實踐應用[J].廣西農業機械化，2019(06):53.
[2]周堯.工業級鋯及鋯合金焊接技術的最新研究進展[J].中外企業家，2019(34):87.
[3]孫墚.試論工業機械設備加工過程中的焊接工藝[J].科學技術創新，2019(32):155-156.
1、前言
扁平電纜超聲波焊接早期采用人工方法,工人將扁平電纜與接插件對住放于工作臺上,手將之對準焊頭,然后腳踩腳踏開關,焊機低頭焊一點后抬頭,人工再移動扁平電纜與接插件,再腳踩腳踏開關再焊…….這樣一一焊接。這種純手工,除了質量方面出差錯率高外,人的勞動強度相當大,容易疲勞操作。
隨著目前數控設備進入市場,我們對此類工作也有了數控工作臺想法:一次性裝夾,一個按鈕焊機自動完成焊接工作。這樣質量準確率高本文由收集整理,又降低人的勞動強度。
2、功能
扁平電纜超聲波自動焊接工作臺主要是用于扁平電纜與接插件之間的自動焊接,并且還可以通過更換夾具的方式來適應扁平電纜與不同接插件之間的焊接,從而達到提高產品生產能力的需求。
3、設備組成與選型
該設備主要包括以下幾個部分:電氣控制部分、軟件部分、伺服電機控制滾珠絲杠傳動等機械部分等。
伺服電機選擇臺達伺服電機ecma-c30807ps（自帶轉軸編碼器,編碼器精度為1/10000）,功率為0.75kw,額定電流為5.1a,電機轉速為3000r/min;伺服電機驅動器選擇臺達伺服電機驅動器acs-a0721-ab,具有內部回原點功能。plc模塊選用高速脈沖輸出型（10hz～200khz）,dvp40eh00t2;7寸觸摸屏選用7寸彩色觸摸屏dop-b07s211。
4、設備的電氣部分工作原理
4.1 伺服驅動系統
由于伺服驅動系統具有良好的速度與位置控制的特點,因此常用于需要精密控制的系統傳動中。伺服驅動器本身接受plc脈沖指令即脈沖的個數及頻率,分別控制伺服電機旋轉的角度和速度。
伺服位置閉環系統:plc來的指令脈沖經過電子齒輪輸入到偏差計數器,偏差計數器計算該脈沖個數（作為給定值）,與另一輸入反饋脈沖個數（即伺服電機內部轉軸編碼器輸出的脈沖信號）相比較,通過pid閉環控制原理來控制調節伺服電機的運行,直到輸入脈沖與反饋脈沖個數相同。
4.2 回原點
臺達ab系列伺服系統特有內部回原點功能,伺服馬達回零動作規劃均由伺服驅動器參數p1-47設定規劃,plc不需發送脈沖即可完成,并可以定位于編碼器的z相脈沖,定位遠比plc回原點精度高。plc只需發出回原點觸發信號和等待伺服回原點完成信號,然后將內部脈沖存儲器d1336和d1337清零、復位一些中間狀態,從而結束回原點過程。
4.3 程序的主要工作過程分析
同樣自動設備也要達到人工焊接過程:對準首點焊接,走一步焊機再低頭焊接,抬頭后再走一步,再焊…..直到全部焊完。
(1)準確走位是第一要素。
針對1、2、3、4四個工位,分為（1、2）和（3、4）兩組,一組一組工作。四個工位初點采用絕對定位編程,每個工位各焊點間走位,采用相對走位編程,它們的相對位移值對應接插件的每一種型號,扁平電纜很多種,基本三種距離值,兩個寬片間距、寬片和窄片間距和其余等寬的窄片等距離。焊機絕對走位到每一工位初始焊點,再就是相對走位到其他焊點。如果一直采用絕對走位,位移值一直累加,容易出錯。不像相對位移值對應接插件的每一種型號,是固定值,簡單明了。那么換型號,只要把相對位移值更換即可,每個工
位的絕對位移值基本不變。
自動程序構架:基本從中心點開始運行,分為左啟動和右啟動。左啟動,先到工位1初點,一步一步把工位1焊點焊完,再快速移動到工位2,再一步一步把工位2焊點焊完,最后返回中心點。同樣右啟動,先到工位3初點,一步一步把工位3焊點焊完,再快速移動到工位4,再一步一步把工位4焊點焊完,最后快速返回中心點。工位間的移動速度,參數畫面可人工設定,最高200毫米每秒=200khz;工位內焊點間的移動10khz,由程序內部指定。
(2)反向串動消除滾珠絲杠間隙誤差。
(3)上電回原點和復位回原點都為消除累計誤差。
(4)保證焊接質量和安全因素更重要。
伺服每走到位后均會發出焊接信號,但何時焊接完成,如何得到這樣的信號才是關鍵,準確得到后才能走下一步。焊機低頭不能走位在程序中各處連鎖,以保證焊機焊頭不被打斷,造成安全事故,并且焊機焊頭屬貴重器件。
(5)除了準確性、可靠性、安全性考慮,還有其他一些智能性。
改革開放以來，我國化工裝備制造業得到了長足的發展，但由于各種原因，現階段國內多數壓力容器制造企業，其制造加工手段現代化、自動化和專業化程度仍顯不足，壓力容器制造加工方式仍處于低端低層次水平，壓力容器制造企業的效益產能多依靠勞動力的巨大消耗來換取，壓力容器加工成本高，經濟效益低，產品品質不足。在此背景下，革新傳統壓力容器制造方式、推廣應用智能自動化工裝設備生產線具有重要的現實意義。在不較大調整壓力容器制造廠現有組織架構、資源配置的前提下，更新自動焊割工裝設備（特別是焊接設備及焊接輔機），是迅速提高公司競爭力、提升壓力容器產品品質的最有效手段，對推動壓力容器制造業技術進步意義顯著。
1傳統制造工藝分析
1.1材料切割工藝使用數控火焰切割機進行筒體鋼板下料，使用刨邊機進行不銹鋼筒體鋼板下料，使用手工氣割方法進行碳鋼筒體開孔切割，使用手工等離子切割方法進行不銹鋼筒體開孔切割，使用數控火焰切割機進行保溫支撐圈、裙座、鞍座等零部件下料。1.2筒體組對工藝使用傳統工藝進行筒體組對，即利用千斤頂、多功能卡具、倒鏈等工機具進行人工組對。1.3焊接工藝DN1000以上筒體外環縫和DN1200以上筒體內環縫使用埋弧自動焊接方法，DN1000以下筒體外環縫和DN1200以下筒體內環縫使用手工焊接方法，鞍座、裙座等部件使用氣體保護焊接方法，接管、法蘭組焊以及所有管嘴安裝采用手工焊接方法，單臺設備自動焊覆蓋率接近70%。
2改進實施方案
2.1總體要求改進切割及焊接工藝方法，提高自動焊利用率，以此為指導原則，確立了以縱縫焊接、環縫焊接、接管法蘭組焊、管嘴安裝（開孔）等工序為改進對象，適當配置自動化焊割設備，統籌規劃壓力容器自動化生產線，改善作業環境，實現切割和焊接自動化，壓力容器自動焊覆蓋率達到95%左右。2.2目標效果2.2.1小工件自動化預制實現DN80~DN400管-管、管-管件（法蘭、90°彎頭、三通、四通）等對接焊縫和角接焊縫的CO2氣體保護焊接；實現人孔法蘭接管環縫埋弧自動焊接；實現DN400~DN1200較短接管的環縫連續埋弧自動焊接；實現DN1200以下法蘭蓋及法蘭（密封面）等板狀圓形工件表面堆焊；實現觸摸式焊接視屏操作監控。2.2.2筒體相貫線自動開孔和焊接實現容器馬鞍形開孔（坡口）自動切割、馬鞍形焊縫自動焊接；實現筒體DN250以上插入式管嘴角接接頭及補強圈搭接接頭自動焊接；實現筒體其他規則性搭接接頭的自動焊接；實現封頭相貫線開孔；實現觸摸式焊接視屏操作監控。2.2.3筒節縱、環縫自動化焊接實現DN500~DN5000以上縱、環縫焊接（焊劑自動輸送回收）；實現整機聯動和遠距離無線操作；實現觸摸式焊接視屏操作監控。外縫埋弧焊機與內縫埋弧焊機配有觸摸式人機界面、高清工業攝像頭、無線控制式的精密焊接滾輪架或變位機能夠聯動，實現遠程監控焊接。2.3實施方案2.3.1設置小工件自動化預制工位，需求見表1。2.3.2設置筒體相貫線割焊工位，需求見表2。2.3.3設置筒節縱縫、環縫自動化焊接工位，需求見表3。
3應用效果分析
3.1小工件埋弧焊工位應用效果分析見表4。3.2小工件二保焊工位應用效果分析見表5。3.3筒體相貫線割焊工位應用效果分析見表6。需要說明的是，保證人孔筒節圓度是高效使用相貫線割焊工位的必要條件，僅就提高焊接工效而言，精確開孔比采用二保焊焊接方法更重要，精確開孔是實現相貫線自動焊接的前提，其對降低壓力容器制造成本作用顯著。3.4筒節縱縫、環縫自動焊焊接工位應用效果分析見表7。
4結語
改進提升后的壓力容器自動化生產線由六個數字化制造工位組成，需配備專業維護人員進行常態維保，此類裝備對操作使用環境有較高要求，壓力容器制造廠必須設法減少廠房煙塵粉塵，特別是探索研究焊縫不清根焊接工藝的應用。壓力容器制造廠需制作若干項自動焊焊接工藝評定，后期在生產組織中以最大化提高其設備利用率為主導，將傳統生產工藝作為一種輔助補缺的手段。需要說明的是，使用該系列裝備并無助于提升壓力容器制造廠電焊工的手工電弧焊接技能，該智能化自動焊接設備的操作者僅是操作工而非電焊工，應用此智能自動化割焊裝備，可顯著提升國內壓力容器制造自動化水平，推動壓力容器裝備制造行業進入新的發展階段。
作者：于盛開 單位：新疆煉化建設集團有限公司
關鍵詞：天然氣；管道；施工；焊接
引言
天然氣是我國重要的能源之一，在國民經濟發展和人們日常生活中都占據著重要的地位。隨著天然氣的普遍使用，天然氣管道建設項目也逐漸增多，在天然氣管道建設過程中需要應用焊接技術保證管道的嚴密性，防止天然氣的泄露。目前，我國普遍應用的焊接技術有：手工焊、半自動焊及自動焊。在天然氣管道施工中，只有不斷提高焊接技術水平，才能確保管道施工質量。
1手工焊技術
手工焊是最早在天然氣管道施工中被使用的焊接技術。該技術具體要分為下向焊技術和上向焊技術。上向焊是最初傳統的手工焊接技術，隨著技術水平的不斷提高，下向焊技術以其效率高、質量好的優點逐漸代替了上向焊技術。如圖1所示為上向焊與下向焊示意圖。在下向焊技術中根據焊接條件不同又分為多種焊接技術，其中目前最常用的是低氫下向焊接技術和纖維素下向焊接技術。低氫下向焊接技術的優點就是沖擊力強、焊縫質量好，能夠保證天然氣管道的質量。但是該項技術難度較大，并且焊接過程中融化速度較慢。與低氫下向焊接技術相比，纖維素下向焊接技術在工藝上較為簡單，并且熔透能力強、焊接背面成型較好，同時，對于保證天然氣管道質量有積極作用，因此，在天然氣管道施工中被廣泛應用。俗話說，事物都有兩面性，纖維素下向焊接技術也有其不足之處，比如焊條熔敷金屬后會擴散大量氫，在焊接過程中必須要對溫度有較強的把控，否則很可能會出現冷裂紋，影響天然氣管道的整體質量。
2半自動焊接技術
在國外半自動焊接技術被廣泛應用，隨著經濟的發展，我國也從美國引入了半自動焊接技術。與手工焊接技術相比，它的應用大大提高了施工效率，逐漸成為天然氣管道施工中最為常用的焊接技術。但是，半自動焊接技術也有其弊端，就是它的焊縫質量并不高，因而通常都將其應用于蓋面焊接和填充物的焊接。半自動焊接技術中最常用的兩種技術是CO2活性氣體保護焊技術和自保護藥芯焊絲半自動焊。CO2活性氣體保護焊技術的主要優點就是效率高、焊接質量好，并且由于其熔滴過渡成型過程是通過電壓基值和峰值控制的，因此焊接過程穩定性較強。但是在應用CO2活性氣體保護焊技術時要對施工現場的風速進行控制，盡量保證風速低于2m/s，有利于施工的順利進行。自保護藥芯焊絲半自動焊能夠降低熔池中氮元素對焊接的影響，因而，其焊接性能較強，同時它與其他焊接技術相比，焊接成本較低。但是，自保護藥芯焊絲半自動焊的焊縫質量較差，要想提高其焊縫質量，就要通過改變相關參數。具體參數調整如表1所示。
3自動焊技術
自動焊技術就是指在焊接過程中完全借助機械設備進行，其焊接效率和焊接質量都較高。但是考慮到機械設備投資過高，并且設備在后期的維修費用也很高，因此，目前沒有收到普遍應用。常見的自動焊技術有：實芯焊絲氣體保護自動焊接、藥芯焊絲自動焊接技術等。在天然氣管道施工中一般大型管道焊接才會使用實芯焊絲氣體保護自動焊接技術，并且在應用該技術時對外部環境要求較高，由于室外的風速會嚴重影響焊接質量，因此在采用該技術施工時要搭設防風棚。藥芯焊絲自動焊由藥芯焊絲氣保焊和藥芯焊絲自保焊所組成，其焊接原理和實心焊絲氣體保護焊有著異曲同工之處，是目前而言集焊接效率與焊接質量于一體的高性能焊接技術，在天然氣管道施工中常常被應用于管道填充以及蓋面焊道上。
4結束語
總而言之，焊接技術對于天然氣管道建設而言具有非常重要的意義。隨著天氣然使用量的增加，天然氣管道建設項目也會越來越多，我們只有不斷提高施工技術，加強管道焊接水平，才能保證天然氣的安全運輸。
參考文獻：
[1]張日森.天然氣管道施工中的焊接技術應用實踐[J].中國新技術新產品，016,(09):71~72.
[2]張寶林.天然氣工程管道施工技術探討[J].中國綠色畫報，2015,(10):56.
[3]梅伯全，葉廣岳.試論焊接技術在天然氣管道施工中的應用[J].中小企業管理與科技(中旬刊)，2015,(09):83.
[4]唐家旭.天然氣管道施工焊接技術的探討[J].化工管理，2015,(13):161~162.
[5]唐強.天然氣管道焊接技術應用[J].科技資訊，2014,(29):80.
[6]胡向紅，李奇.論高水位地區對管道施工中工程量的影響[J].化工設計通訊，2016(07).
[7]劉晨.淺析油田管道施工質量的控制[J].中國石油和化工標準與質量，2016(22).
[8]胡新節.有關石油管道施工中存在的安全問題研究[J].中國石油和化工標準與質量，2013(05).
[9]董家興.用“管道施工卡片”指導管道施工[J].石油工程建設，1989(06).
關鍵詞：半自動；焊接；方法；長輸管道
中圖分類號：P755文獻標識碼： A
一、半自動焊接方法
半自動焊接是焊絲連續送進，電弧的運動由焊工手工操作的焊接方法，設備比較簡單，移動方便，焊接準備時間短，焊接操作靈活，焊接質量穩定可靠，生產效率高，適用于全位置焊接。半自動焊接方法很多，目前主要有CO2氣體保護半自動焊，藥芯焊絲CO2氣體保護半自動焊及自保護藥芯焊絲半自動焊等。為了選出適合于焊接API規范的大口徑長輸管道的焊接方法，本文對目前常用的半自動焊接方法進行全位置管道焊接的試驗研究。
1、CO2氣體保護半自動焊接
CO2氣體保護半自動焊接采用實芯鍍銅光焊絲，純二氧化碳氣體，焊絲本身對電弧不起保護作用，完全依靠二氧化碳氣體保護電弧及熔池，以防止空氣的侵入，同時二氧化碳氣體又起到使電弧穩定燃燒的作用，由于二氧化碳氣體保護焊的電弧氣氛是氧化性氣氛，因此對鐵銹、油污不敏感，焊縫含氫量低，但是對熔敷金屬的合金元素燒損嚴重，所以焊絲中含有較高的錳和硅等合金元素。
2、藥芯焊絲CO2氣體保護焊
藥芯焊絲CO2氣體保護焊的焊絲中含有相當于焊條藥皮成分的焊藥，焊絲中的焊藥在電弧燃燒時產生氣體和熔渣，熔渣堆焊接熔池有保護作用，氣體具有穩定電弧燃燒和保護電弧氣氛的作用，焊藥中的合金元素對熔敷金屬有冶金作用，能夠改善焊縫金屬的化學成分從而改善焊縫金屬的機械性能。藥芯焊絲氣體保護焊比實芯焊絲CO2氣體保護焊最大的優點是熔敷金屬的機械性能好，焊縫的熔合性好。
3、自保護藥芯焊絲焊接
自保護藥芯焊絲焊接是一種技術含量很高的焊接方法，該焊接方法完全焊絲中的焊藥在電弧燃燒時產生的氣體和熔渣保護電弧和熔池防止空氣的侵入，并使電弧穩定燃燒，對熔池金屬具有冶金作用；該焊接方法與手工電弧焊一樣具有抗惡劣環境的能力。自保護藥芯焊絲焊接時的電弧吹力大，熔深大，熔敷效率高，熔渣少，易清理，焊縫金屬的機械性能好。生產效率高。自保護藥芯焊絲下向焊用于管道全位置焊接時，焊道薄，焊接層次多，后一層焊道對前一層焊道有熱處理作用，焊接速度快焊縫金屬的機械性能好。焊縫X射線探傷合格率高。自保護藥芯焊絲下向焊與合適的管道打底焊工藝相配合用于大口徑長輸管道的焊接將會有很好的前途。
二、半自動焊焊接質量的控制
曲率半徑相對較大，比較有利于半自動焊操作，而現在的焊接對象管徑小，曲率變化較大，半自動焊操作難度增大，焊接質量控制要嚴格。
加大焊接前的管端清理工作，確保管端兩側25mm內的防銹漆和油污清理干凈。管口組對時嚴格控制錯邊量，錯變量控制在壁厚的0.15倍以內。錯變量超標，嚴重影響焊接質量。在管道焊接施工過程中，應考慮環境溫度、濕度和風速對不同焊接方法的影響，采取必要的措施保證焊接質量。在環境溫度較低且濕度較大的地段，應加強焊前預熱和層間預熱，減緩焊縫的冷卻速度，使焊縫中的氣體充分溢出；風速較大的地方可以制作專用防風棚，減小風對焊接過程的影響。加強焊接材料的管理，嚴格控制焊接材料的質量，杜絕變質焊接材料的使用。適當加大焊接電流，放慢焊接速度，增加焊接熱輸入，以改善熔渣溢出條件。調整焊槍角度，正確運條，有規律地攪動熔池，促使熔渣與鐵液分離。
選擇合適的焊接坡口角度，對口間隙不宜過大，鈍邊不易過小，焊接電流適當，在焊接過程中要調整好電流，尤其是在焊縫的5點位和7點位。當焊接坡口角度小、鈍邊過大或對口間隙過小時，應加大焊接電流，適當放慢焊接速度，增加焊接熱輸入。清根要徹底，每個接頭點要打平，清根時，要將根焊道打磨成“U”行槽。
每條焊縫宜采用連續焊接，不得隨意中斷。如因故中斷，在繼續焊接前，首先應確認焊縫無裂紋，同時采取預熱措施，方可繼續施焊。
三、管道半自動焊工藝選擇
1、管道焊接的半自動填充蓋面焊
實心焊絲CO2氣體保護半自動焊進行全位置焊接時，要從管道底部引弧向上焊接，每層焊道的厚度較厚，可達4～5mm，焊接速度較慢，每分鐘只有6～10cm，對有層間溫度要求的材料不能滿足要求，同時由于CO2氣體保護焊的熔池冷卻速度快，焊熔深較淺，焊縫的抗拉強度和屈服強度較高，延伸率和沖擊韌性有所下降，甚至在彎曲試驗時從熔合線發生斷裂。因此，認為實芯焊絲CO2氣體保護焊不適合于X60等材質的油氣長輸管道的焊接。
藥芯焊絲CO2氣體保護半自動焊熔敷金屬的機械性能雖然好，但是由于熔敷金屬的過渡為顆粒過渡，焊工不易掌握，因此也不適合于管道焊接。
自保護藥芯焊絲半自動下向焊，該方法采用自保護藥芯焊絲，沒有外加的保護氣體，完全依靠焊絲中的焊藥在電弧燃燒時產生的氣體及熔渣保護焊接電弧及熔池，并對熔敷金屬有冶金作用，此方法的電弧吹力較大，焊接熔深大，抗風能力強。焊接時電弧自上而下運動，焊接速度快，每層熔敷金屬的厚度較小，需要多層多道焊接。
2、管道打底焊工藝
CO2氣體保護焊由于二氧化碳氣體對熔池的冷卻作用，使得短路過渡時焊接熔池特別小，容易控制，因此也適合于管道打底焊，近年來還發展了專門用于管道打底焊接的能夠控制電流波形的STT下向焊設備，已開始用于管道打底焊接。不論何種二氧化碳氣體保護焊打底方法都有一個共同的弱點，就是對管道的組隊要求高，必須非常嚴格的控制對口間隙以及鈍邊，否則容易產生燒穿、未熔合、未焊透等焊接缺陷，另外CO2氣體保護焊打底要求焊工必須全神貫注的盯著熔池，控制電弧始終在熔池上方燃燒，否則容易產生穿絲現象，也就是焊絲直接穿進管道內，形成異物，這對以后的調試運行有極大的危害。
CO2氣體保護表面張力（STT）下向焊打底。CO2氣體保護焊的熔滴過渡在小電流情況下是一種頻率很高的短路過渡；表面張力過渡是采用弧焊電源外特性的波形控制技術，使得焊接規范隨熔滴的形成、長大、和過渡而改變，使熔滴的過渡不同于一般的短路過渡需要爆斷小橋，而是依靠表面張力平緩的過渡到熔池中去，電弧由上而下運動，不作橫向擺動或僅作輕微的橫向擺動，這樣可以形成一層薄而均勻的打底焊道。實踐證明用這種方法進行管道打底焊接焊縫成形好，合格率高，焊接效率高。表面張力焊接是CO2焊接技術的新發展，特別適合于管道打底焊。
結束語
半自動焊焊接方法是綜合了焊條電弧向下焊的靈活、手法簡單，焊層薄、缺陷少以及半自動藥芯焊絲自保護向下焊，焊接電流大，熔深大，焊接速度快，自保護效果好，缺陷少，抗風能力強，生產效率高，蓋面層成形美觀的共同優點。該焊接方法不僅改變了傳統焊接方法速度慢、焊口合格率低的不足之處，同時提高了油氣管道工程施工的生產效率和焊口質量。
參考文獻
【關鍵詞】地線；合金；護套；工藝；分析；控制
一、概述
鐵路貫通地線是鐵路綜合接地系統中的接地主線，用以實現鐵路通信、信號、電力、牽引供電等各系統、設備之間的等電位連接，防止回流電流造成地網電位不相等而引發測量、信號裝置的誤動或拒動，確保設備安全穩定運行和人身安全，從而確保鐵路運輸行車安全。
鐵路貫通地線工藝結構較為簡單，由絞合銅導體外緊密包覆一層合金護套組成。合金護套是確保鐵路貫通地線電性能、機械物理性能、環保性能、耐腐蝕性能和彎曲性能的關鍵結構，它的好壞直接影響貫通地線甚至于整個綜合接地系統的使用安全，因此它的工藝實現在整個鐵路貫通地線中至關重要。
本文著重從合金護套工藝技術角度逐一進行分析，并提出相應的控制實現方法。
二、合金護套材料的確定
1、鐵路貫通地線合金護套的技術要求如表1：
2、根據表1的技術要求，同時考慮到材料的加工性能，確定合金護套采用的材料是黃銅合金材料。該材料的主要成份是銅和鋅，它具有較高的耐腐蝕性能，同時具備較高的強度和塑性，能良好地承受冷、熱壓力加工，可以滿足鐵路貫通地線的使用要求。
三、合金護套的工藝控制
1、傳統工藝
黃銅合金材料如何緊密包覆在導體外面目前還沒有成熟的工藝。傳統的工藝主要有兩種：
1）連軋連鑄工藝。此工藝可滿足無縫、緊密包覆導體的工藝要求，但由于是合金材料，組成材料的熔點不一致，使其工藝溫度控制很難達到要求，產品會出現厚度不均勻、偏心等質量問題，同時由于溫度高，導致熔點低的材料成分有揮發現象，使材料性能有所下降，并且不具備連續生產條件。
2）傳統的縱包焊接工藝。由于銅合金帶材厚度為1.0mm，且硬度大，變形困難，傳統的工藝變形方法易造成合縫不穩定，導致偏弧、穿洞等焊接缺陷，不能保證產品質量，甚至會造成很大浪費，再者焊接電流的大小和焊弧位置靠目測和人工調整，根本無法有效控制和跟蹤焊接質量。
因此，目前傳統的工藝方法還無法滿足合金地線連續穩定正常生產的要求，對產品質量也會帶來嚴重的影響。為確保鐵路貫通地線合金護套能整體無縫緊密包覆在導體外，且滿足合金護套的技術要求，我們根據黃銅合金材料的特點，確定鐵路貫通地線合金護套的工藝控制按銅合金帶分切面刮削處理、銅合金帶縱包變形包覆導體、銅合金帶縱包縫隙自動焊接以及銅合金護套的定形四個階段進行。
1、銅合金帶分切面刮削處理
由于銅合金帶分切面有毛邊，在受力縱包變形時，極易產生不規則翹起的銅合金細絲，導致合縫成形焊接時，焊弧瞬間短路產生很大的短路電流，造成焊縫表面產生穿透性的孔洞，因此在銅合金帶變形前先利用兩組帶有穩定限位的刮刀組成刮削裝置，分別刮削走行平穩的銅合金帶左、右側分切面，去除毛邊，使銅合金帶的左、右兩側分切面光滑平整，保證銅合金帶變形合縫后縫隙均勻穩定。
2、銅合金帶縱包變形包覆導體
由于銅合金帶硬度大，厚度為1.0mm，因此它的縱包變形采用的是由優質模具鋼制作并經調質處理而成的變形模具――軋輥來完成。軋輥由水平輥和立輥組成，它的圓弧尺寸、開槽位置和深度都是根據銅合金帶寬和后續的變形外徑來設計確定的。為保證合金帶材變形走行平滑、順暢且變形穩定，各變形輥之間的距離是按照一定比例間隔前后順序排列的。
銅合金帶縱包變形主要包含以下三個階段。
1）銅合金帶U形變形階段
通過兩道立輥、一道水平輥將銅合金帶進行初步擠壓變形，使銅合金帶的左右兩側邊沿向上翻起，且銅合金帶的中部呈弧形下凹，最后由平板形變為U形。
2）銅合金帶圓形變形階段
采用三道立輥、四道水平輥將銅合金帶進一步整形。通過水平輥左右圓弧尺寸由大到接近定徑尺寸的漸變和立輥上下圓弧尺寸由大到接近定徑尺寸的漸變，使銅帶在變形過程中，受到上下、左右均勻的擠壓力，逐漸將銅合金帶材由U形變為圓弧狀，隨著圓弧合縫間隙的逐步縮小，最后變為類圓形狀態，縱包于銅導體外表面。
3）合金護套成型階段
銅合金帶經過多次軋輥變形，縱向包覆于銅導體外表面后，經三道水平輥對合縫后的圓形銅合金管進行固定，確保圓形銅合金管的合縫位置控制穩定準確，為下一步的自動焊接作好了準備。
3、銅合金帶縱包縫隙自動焊接
合金護套成型后，啟動已設定好焊接工藝參數的焊接裝置，將焊槍始終處于合縫的中心線上；對圓形銅合金管的合縫進行在線自動焊接；自動焊接的控制系統采用PLC可編程控制器為核心控制單元，對焊接速度、焊接電流通過可編程的PLC進行自動跟蹤控制；合縫進行在線自動焊接時，焊槍與焊縫的相對位置實施自動跟蹤和監視，控制信息經過顯示器監視系統采集反饋到焊槍自動控制系統，焊槍可自動調整位置，保證焊弧始終處于焊縫中心位置，并使得在同一焊接速度下，焊接電流穩定，保證焊接質量。焊接時采用氬氣作為保護氣體，可以隔絕空氣對電弧和熔池產生的不良影響，減少合金元素的燒損，確保焊縫平整、無缺陷。
4、合金護套的定形
焊接完成后的圓形銅合金管進入兩道立輥組成的環形凹槽內，進行最終整形；再通過由硬質合金制作而成的縮徑拉拔裝置使銅合金護套緊密包覆在導體外，形成光滑圓整、線徑均勻一致的銅合金護套，克服了變形焊接過程中可能導致的線徑不均勻、不圓整的問題，確保鐵路貫通地線接地電阻小于1Ω。
四、結束語
本文根據鐵路貫通地線合金護套的使用要求，分別從護套材料的選擇和護套工藝實現的角度進行了分析，確定了鐵路貫通地線銅合金護套工藝控制的四個階段分別為銅合金帶分切面刮削處理階段、銅合金帶縱包變形包覆導體階段、縱包縫隙自動焊接階段以及合金護套定形階段。該工藝控制采用的變形軋輥組成的變形裝置使銅合金帶變形合縫的穩定性大大提高；采用的自動跟蹤焊接裝置，操作簡單，克服了人為因素對產品質量的影響，保證了焊接質量的穩定可靠，充分滿足了鐵路貫通地線產品技術要求，同時由于變形穩定可靠，焊接自動跟蹤，有效提高生產速度，在提高產品質量的同時，提高了效率和經濟效益。
參考文獻
只有保證較高的焊接質量，才能保證各種壓力容器的安全運行，防止各種事故的出現，最大程度保障操作人員的安全。因此，不斷分析研究各種新型的焊接技術，提高焊接技術的水平，是各壓力容器制造廠家十分關注的課題。而通過不斷的研究與努力，近些年來，我國的壓力容器焊接技術也取得一定的發展與進步，涌現出不少新型的焊接技術。本文，我們即圍繞壓力容器焊接新技術進行分析，并研究其具體應用。
一、窄間隙埋弧焊技術分析及應用
在實際制作壓力容器的過程中，有時會遇到壓力容器壁較厚，例如厚度超過100mm的情況。在這樣的現實情況之下，如果利用以往的焊接技術，使用常規的U型坡口的方式進行焊接，很難達到令人滿意的焊接效果，影響到壓力容器的最終品質。并會浪費大量的寶貴資源，例如能源和人力、時間等。但新型窄間隙埋弧焊技術的應用，可以使這一難題迎刃而解。
1、窄間隙埋弧焊。窄間隙埋弧焊技術是在傳統焊接方法和工藝基礎上發展得到的，綜合利用了特殊的焊絲和保護氣，以及先進的導入技術和焊縫自動跟蹤技術等。應用以來，不少企業都在積極的關注并應用窄間隙焊接技術。但是，厚壁壓力容器的焊接質量需要具備較好的穩定性，一旦出現焊接缺欠，修復小間隙的焊縫十分困難，極易導致無法處理而最終予以切斷，降低了生產效率。
2、窄間隙埋弧焊技術的優勢和缺陷。應用優勢：（1）焊接速度較快，生產效率較高；（2）節約了大量資源，例如母材和焊絲以及電能等，可有效降低生產成本；（3）焊接過程中，前道焊道過程可以有效的對后面的工序進行預熱，而后道焊道還可以對前一道焊道進行回火，從而保證焊接的接頭機械性較高；（4）有效減少殘余應力和形變；（5）有利于實行自動化生產制造。（6）熔敷率較高，可以有效提高焊接效率。但是，窄間隙埋弧焊技術也存在一定的應用缺陷，例如后期的修補困難較大，裝配所需要的時間較長，對工作人員的技術水平要求較高等。
3、窄間隙埋弧焊技術的應用要點。（1）要具備可靠的雙側橫向，并具有較強的自動跟蹤功能；（2）每條焊道與坡口側壁的熔合都要保證均勻良好，且因為母材大多具有較高的含碳量，所以要保證熔入的母材金屬含量要適當；（3）焊道要盡量保證薄而寬，以對過熱粗晶區的實際性能進行充分的改善。
二、接管自動焊接技術分析及應用
1、接管與筒體自動焊接。在傳統的焊接出咯過程中，經常會用到馬鞍形狀埋弧焊接設備，但實際的運動軌跡無法滿足 實際需求， 并且在厚度較大和存在窄間隙坡口的時候應用效果較差。此時，我們便可以利用接管自動焊接技術。接管馬鞍形埋弧焊接設備 自動化程度各適應性都較高，且操作方便，控制迅速。其中，接管的實際內徑采用四連桿夾緊的方式保證自動定心；焊接對象的筒體和接管直徑是焊槍運行軌跡的主要參數，從而保證焊接的自動化；同時，通過人機交互的操作界面，可以直接控制各項焊接參數，有效實現連續焊接。而且，利用接管馬鞍形埋弧焊接設備得到的焊道能夠進行自動排列；接管馬鞍形埋弧焊接技術還具有斷點記憶和自動復位的功能；在實際應用過程中，大厚度、窄間隙坡口適合使用超薄大功率焊槍，對窄間隙坡口則適合采用一層兩道自動埋弧焊方法。
2、接管與封頭自動焊接。具體來分，接管與封頭的焊接有兩種形式，即向心接管和非向心接管的焊接。封頭接管埋弧自動焊機 一共有6 個懸掛于十字操作機上的運動軸。在開始自動焊接之前，要先進行設備的自動定心，利用焊槍在接管的外壁進行自動尋位，保證焊槍的旋轉中心自動定位于接管的中心線上。自動定心的方式極大的縮短了原有人工定位所花費的時間，提高了工作效率。自動定心結束之后，要通過焊絲端部進行自動尋位，將焊縫高度方向上出現的改變記錄下來，實現自動跟蹤，完成非向心接管焊接；設備中還包括了橫向跟蹤傳感器，在焊接的時候，可以跟蹤接管外壁，使焊絲與坡口側壁的距離保持較高的一致性。
三、彎管內壁堆焊技術分析及應用
在實際使用過程中，在經歷長期的使用之后，不少壓力容器的接管內壁都會出現不同程度的腐蝕現象。所以，在制造各種壓力容器的過程中，需要在其接管內壁堆焊不同的不銹鋼耐磨層。但是，在實際操作過中，會極大的提高彎管內部堆焊設備的設計難度。在實際進行焊接的時候，如果對30°彎管內壁的堆焊無法滿足90°彎管實際焊接要求的時候，則需要將90°的彎管分為三部分，對三部分進行分步焊接之后，才能組合在一起，完成對90°彎管的焊接工作。于是，隨著焊接技術的不斷發展，彎管內壁自動堆焊技術開始被應用到實際生產過程中。
1、30°彎管內壁堆焊。30°彎管內壁堆焊的具體方式是沿圓周環自動堆焊，具體操作為：自動堆焊機利用5軸進行協調運動，按照葉定的數學模型對焊道進行自動排列。工件保持3軸運動，第一，保持勻變速旋轉，并保證與焊槍的擺幅寬窄變化情況一致相，焊接速度保持恒定；第二，每焊一圈，便對擺角進行變位，保證下一圈焊縫位于與焊槍垂直的平面之內；第三，工件焊一圈，進行平移變位，保證下一圈焊縫的圓心位于旋轉中心。焊接機頭進行2 軸運動，完成一圈堆焊，焊槍即需要后退一個位移，然后進行下一圈堆焊；焊接的時候，焊槍要保持變擺幅運動，保證堆焊層厚度的均勻性和一致性。具體參照的數學模型要以彎管的曲率半徑和內徑為參考。
2、90°彎管內壁堆焊。90°彎管內壁堆焊 是沿著彎管母線的縱向自動堆焊，具體方法為：將工件安裝在二維變位機上，通過工件的旋轉來進行焊接；工件翻轉，每一條焊道都保持平焊位置；90°彎曲焊槍安裝于三維導軌上，保證焊槍的自動變位。
四、結語
總體來看，焊接技術的應用效果會對壓力容器的最終品質產生極大的影響。所以，在實際制造過程中，我們要積極的分析研究各種焊接新技術，并積極的應用于實際制造過程中，以不斷提高壓力容器的品質。我們相信，隨著技術的不斷發展和各種實踐經驗的不斷積累，壓力容器的焊接技術將會得到進步一的發展，壓力容器的最終品質也將得到不斷的提高。
參考文獻
[1]王紹霞.徐國軍.張海濤.淺談壓力容器焊接質量控制措施[J].中小企業管理與科技：下旬刊，2011（02）：23-24.
[2]陳冰川.陳偉民.朱偉青.在役壓力容器焊接裂紋的成因分析及預防措施[J].理化檢驗：物理分冊，2011（05）：72-73.
【關鍵字】水電站；壓力鋼管；自動化焊接；工藝探析
壓力鋼管對水電站的作用十分重要，是水電站的主要組成部分之一。壓力鋼管由于需要承載著較大的水壓力，因此經常用于大中型的水電站。對于大中型水電站而言，水流在多數情況下是不穩定的狀態，因此對壓力鋼管的質量要求極高。如果使用傳統的焊接方法，就會極易造成壓力鋼管的焊接質量問題，因此就需要使用自動化焊接的方法來對壓力鋼管來進行焊接，保證水電站能夠正常進行發電活動。
1 水電站壓力鋼管技術現狀以及技術特點
1.1 水電站壓力鋼管的技術現狀
對于國內水電站而言，約有80%的水電站壓力鋼管在焊接過程中仍然是使用焊條電弧焊進行焊接。這種方法的勞動強度大、技術含量低、焊接生產率低，同時采用焊條電弧焊接在拼裝現場，鋼管的縱縫大多數是使用焊條電弧焊以及埋弧自動焊技術來進行。如果鋼管的直徑大于8.0m，鋼管安裝焊縫的焊接就無法使用埋弧焊技術。因此安裝位置的環縫全位置焊接有95%以上是使用焊條電弧焊技術來完成的，只有極少數水電站使用半自動焊接工藝來進行的。
國外水電站在壓力鋼管的焊接過程中，為了降低成本、縮短工期，往往是使用效率較高的焊接方法。國外水電站在壓力鋼管制造焊縫焊接過程中不僅廣泛使用埋弧焊技術，同時還廣泛使用半自動立焊技術、自動立焊技術以及藥芯焊絲電弧焊技術，安裝環縫大多數仍使用焊條電弧焊技術。
我國在梨園水電站鋼管（直徑φ12.0m）制作過程中使用了鋼管自動組焊專機進行鋼管的自動組裝和焊接，焊縫質量優良。我國在黃金坪水電站壓力鋼管安裝施工中，采用鋼管自動組焊專機在引水隧洞內對直徑φ10.0m的鋼管進行了自動組裝和焊接，并采用整體提升技術，將下彎斷（每條鋼管下彎斷共10節鋼管）鋼管在水平段采用自動組焊專機組裝成兩大段（每段5節）后，用自動液壓頂升裝置將其整體頂升至安裝位置進行安裝和焊接。大大改善了鋼管安裝現場焊接的施工作業環境，提高了工效，施工質量優良。值得在國、內外水電站直徑φ5.0m以上壓力鋼管施工中廣泛推廣和應用。
1.2 水電站壓力鋼管的技術特點
在建設水電站的過程中，由于機組向大容量高參數的方向發展，因此壓力管道的結構尺寸也在不斷增加，目前在建設水電站的過程中所使用的壓力鋼管結構尺寸已經變得十分巨大（向家壩水電站壓力鋼管直徑達φ14.4m）。因此對水電站壓力鋼管的質量要求也在不斷增加。
壓力鋼管加工無法全部在工廠中進行，一些工作量需要在工地進行，例如卷板、組圓、焊接縱縫以及焊接環縫等工作。由于現場的勞動環境以及勞動條件都比較差，水電站壓力鋼管的焊接工作就顯得更加困難。因此改善鋼管焊縫焊接作業環境，提高鋼管焊縫自動化焊接作業程度，保證鋼管焊縫的焊接質量、提高安全和質量管理指標，是目前鋼管制造安裝焊接工藝探析的重點。
2 目前水電站壓力鋼管自動焊接技術出現的主要問題
2.1 直徑過大的壓力鋼管無法使用常見的自動焊接技術
大直徑厚壁的壓力鋼管在進行安裝的過程中，安裝環縫時極難以達到較高的精度，在這樣的情況下就需要自動焊接的設備需要可以按照坡口的尺寸以及錯邊的偏差來對相關的工藝參數進行相應的調整，從而降低或是直接消除不均勻的參數對于焊接的影響。
2.2 焊縫的位置會不斷變化
由于在實際的對水電站壓力鋼管進行自動焊接的過程中，焊縫的位置是會不斷地變化，因此也就要求焊接系統必須能夠按照焊槍所在的位置進行自動調整，以滿足焊接工藝參數能夠達到要求，從而實現壓力鋼管各部分的焊接成型后能夠實現基本一致的效果。
2.3 焊縫參數匹配要求較高
由于壓力鋼管在使用過程中需要承受極大的壓力，因此焊縫的參數的匹配要求極高，需要實現焊接熔池形狀、焊接工藝參數以及坡口尺寸三者相匹配，從而保證焊縫的質量。在這樣的情況下，為了保證焊縫參數匹配的要求，對壓力鋼管的焊接自動控制技術難度極大。
3 如何解決水電站壓力鋼管自動化焊接工藝中存在的問題
3.1 使用實心焊絲技術
由于藥芯焊絲技術的不斷發展，目前在壓力鋼管的自動化焊接過程中也較多的開始使用藥芯焊絲技術，尤其是自保護藥芯焊絲技術。藥芯焊絲相比實心焊絲，加入了造渣劑、合金劑以及穩弧劑，因此就能夠讓壓力鋼管的自動化焊接工藝得到極大地改善，將以往焊接過程中成型差以及飛濺大的特點進行較好的克服，讓焊縫的力學性能更加，其中改善最大的是焊縫的沖擊韌性。
3.2 使用混合氣體進行焊接
在使用實心焊絲焊接的過程中，為了保證焊接的質量，可以使用氬氣聯合二氧化碳的混合氣體來保護焊。在使用氬氣和二氧化碳的混合氣體后，就有電流密度大、明弧、無渣、熱量集中等特點，在實際的焊接過程中可以讓焊縫的抗裂性能更好，質量也更好。
3.3 使用高級焊機來進行焊接
使用了先進的焊接技術，也需要使用可靠的焊接電源才能夠保證焊接的質量。在焊接電源的選擇上，一般是選用美國林肯DC系列的焊機。這種焊機為直流弧焊電源，具有電弧穩定、焊縫質量有保證以及飛濺少等特點。在實際的使用過程中也具有陡平緩三種外特性。在使用小電流時，電弧也十分穩定，在額定電流的狀態下可以保證100%的暫載率輸出。在使用的范圍上，能夠用作熔化極氣體保護焊、焊條電弧焊、非熔化極氣電弧焊、藥芯焊絲自保護焊、碳弧氣刨以及埋弧焊等各種常見的焊接工藝，可以對水電站壓力鋼管較好的進行焊接。
3.4 使用鋼管自動組焊專機對鋼管及附件實行全方位埋弧自動焊接技術
鋼管組焊專機是一種集瓦片組圓、調圓、自動焊接、加勁環組裝焊接于一體的大型綜合設備，可適用于鋼管加工廠內和鋼管安裝現場的施工。我國的梨園水電站和黃金坪水電站已成功應用。在提高鋼管組裝和焊接工效、保證焊接質量和安全施工等方面有了質的飛躍，適合在國、內外水電站壓力鋼管制造安裝施工中廣泛推廣和應用。
4 結語
目前我國的水電站壓力鋼管在使用自動化焊接的過程中，仍然會出現各種問題，尤其是一些焊接技術的范圍小，無法在直徑高于8.0m的鋼管中使用。因此就需要對自動化焊接技術進行討論。文章對目前水電站壓力鋼管常見的問題提出了解決辦法，能夠幫助水電站壓力鋼管的建設。
參考文獻：
[1]童玉龍.自動式回轉焊接中心焊接技術壓力鋼管制作應用[J].技術與市場，2013（10）.
[2]漆衛國，張為明，雷家琦等.壓力鋼管全位置自動焊機的研制與應用[J].焊接技術，2000（z1）.
[3]楊倩，李桓，劉輝等.水電站壓力鋼管的自動化焊接工藝[J].焊管，2005（4）.
[4]李林，李正江，鮑云杰等.三峽壓力鋼管的自動化焊接[J].焊接技術，2004（6）.
[5]鐘藝謀，楊永奎，謝京華等.三峽引水壓力鋼管的自動化焊接[J].焊接，2006（2）.
