金属结构工业的发展与技术进步(二)

2金属结构行业焊接技术进步成就

科研开发是企业发展的动力。经过十几年的体制改革,金属结构行业的企业对此深有体会。随着多元化市场需求的发展,用户对产品功能和质量的要求越来越高。为了满足用户的要求,企业也加大了科技投入,围绕“满意工程”进行技术创新。针对重工业单件小批生产的格局,企业加大技术投入,推广使用高效焊接技术、药芯焊丝、专用焊机,加强专用工装的开发、研究和应用,防止焊接变形;针对石油化工等行业的小批量、专业化生产模式,企业配备了自动下料设备、自动或半自动焊接专机和自动焊后加工流水线。

2.1重矿行业焊接技术进步成果

重矿企业瞄准市场发展前景,提高产品附加值,开发了煤炭深加工产品、高速列车用火车轴、大型无键油膜轴承等高科技产品。从1999到2000年,太原重型机械集团有限公司获得了宁波巨龙穿孔机组、三峡1200吨桥式起重机、辽源7500吨卧式挤压机、深圳世纪之窗旋转舞台四项技术含量高、制造难度大的世界第一。焊接技术人员利用先进的结构变形计算机模拟方法和多年控制焊接变形的经验积累知识,从而保证了产品。大连重工集团有限公司技术人员瞄准市场发展趋势,在北京与冶金部研究院焊接所合作,开发大型轧辊表面喷焊技术,为鞍钢提供批量修复产品,形成年生产能力600件,形成可持续发展趋势。中国第一拖拉机工程机械公司的技术人员开发了计算机控制的拖拉机、带换档轴的双头CO2气体保护自动焊机和带拖拉机滚轮的双头CO2气体保护自动焊机,并将虚拟技术应用于发电机测试。

重矿行业企业注重产品质量和效益,大力推广新技术、新工艺。

①新型燃料火焰切割技术的推广应用:通过对锐气、凯腾气、新型金属切割气火焰切割技术的研究和市场调研,通过大量的切割实验和对比研究,根据新型燃料不易回火的原理,通过合理调整切割工艺参数、高速喷嘴等技术措施,成功推广了新型燃料火焰切割技术,保证了零件的切割表面光滑、切割精度高,综合切割成本降低40%~45%。

②高合金复合强化焊接技术的推广应用:根据部分产品对表面硬化的要求,结合新型药芯焊丝、合金实芯焊丝的推广应用成果和大量的试验研究工作,成功推广了轴、齿轮、斗齿、模具产品的修复制造,既保证了零件再生使用的要求,又大大降低了制造成本。

③箱梁焊接变形定量模拟的研究与应用:通过与清华大学的联合研究,对影响箱梁结构变形的因素从零件准备到各种组焊过程进行计算机模拟,并与实测结果进行对比。对仿真计算模块进行了再次修改,利用试验结构梁对仿真结果进行了修正,并在三峡1200T大桥主梁制造中进行了局部试验,取得了良好的效果。目前该项目仍在研究中,有望通过计算机虚拟制造形成箱形梁结构体系,对指导生产具有现实意义。

(4)厚壁输送辊表面火焰喷焊技术研究:通过对喷粉系统的改造,研制了专用工装及配套设备,重新设计制造了重熔系统,解决了“重熔”这一关键技术,成功完成了宽厚板轧机专用输送辊的喷焊。

⑤弧焊机器人应用研究:通过研究,掌握了机器人基础零件的编程技术,解决了机器人外轴协调控制等关键点,制定了符合机器人焊接特点的焊接工艺规范参数。

③高速埋弧焊自动跟踪技术研究:根据自身产品的焊接要求,开展了埋弧焊自动跟踪研究,提高了焊接质量和工作效率。

⑥专用焊机:结合产品的低成本焊接自动化,开发了双头CO2气体保护专用自动焊机,包括计算机控制的牵引机、换挡轴和牵引机滚轮。

⑦虚拟技术在发电机测试中的应用

(8)摩擦焊接、电子束焊接等节能、高效、降耗焊接技术的推广应用。

2.2石油化工焊接技术的进步

结合行业发展,油气管道施工企业大力推广以下新技术、新工艺。

①低氢焊条向下焊技术:已在陕京输气管道工程中应用。

②STT半自动焊接技术:STT半自动焊接设备从美国林肯公司引进。在大量试验的基础上,将该技术应用于大口径长输管道的焊接。在苏丹国输油管道项目中,焊接了2万多根ф711mm的孔型。

③实芯焊丝气体保护焊全位置自动焊接技术:通过引进和吸收该技术,已成功应用于香港-北京输气管道工程和斯宁兰输气管道工程(X70试验段)。

④药芯焊丝气体保护焊全位置自动焊接技术:引进吸收该技术,并应用于大型储罐的焊接。

结合行业发展,化工施工企业大力推广以下新技术、新工艺。注册结构工程师考试

①焊接新技术推广应用:包括球罐自动焊接技术、储罐环缝埋弧焊技术、带自动焊接技术的圆筒形储罐液压提升倒装技术、铝与不锈钢设备双面同步氩弧焊技术、长输管道下向焊技术、天然气PE管热熔对接焊接技术、不锈钢薄壁管焊接技术、铜管钎焊技术。

②安装新技术的应用:在球形储罐的现场组装焊接中,先进的组装技术有:插件、拉线、散装组装、地面组装焊接成大件、平台组装焊接后安装、长距离整体搬迁移位等。该技术已获原化工部部级。在圆筒形储罐的安装施工中,有机械提升架设技术、机械提升倒装技术、气顶倒装技术(获得施工工法)、水浮架设技术(获得原化工部部级施工工法)和液压提升倒装技术。其中,液压升降倒装技术以“圆筒形金属容器焊接定位装置”为名获得国家专利技术(专利号ZL931065763)。该技术具有安全可靠、经济实用的优点,有利于提高装配焊接质量和生产效率。

③热处理技术:在大型设备和球罐焊缝的热处理中,成功开发应用了燃料法、气体法和电加热法焊后热处理技术,并获得了施工方法。

2.3其他行业焊接技术进步成果

集装箱专业化生产企业,生产组织形式为流水线作业,主要焊接新技术为高速焊接和波纹板仿形焊接的应用。