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压力容器等离子自动焊的应用

摘要：等离子自动焊接技术目前已被广泛应用于各种设备产品的制造和焊接中，尤其是

一些对焊接接头要求较高的机械产品制造和焊接中，如压力容器、锅炉等。本文主要简述了

等离子焊接工艺的概念及优势、等离子焊机设备组成、技术参数及主要焊接办法，并详细论

述了等离子焊接工艺在压力容器的应用。

关键词：等离子自动焊；压力容器；应用

1等离子焊接工艺的概念及优势

等离子焊接指的是利用等离子枪将阳极和阴极之间的自由电弧压缩成高温、高能量密度、

高电离度及高焰流速度的电弧，使母材熔化形成冶金结合的焊接技术。相比一般的电弧焊接

工艺，等离子焊接工艺具有众多的优势：〔1〕能量密度大，等离子电弧方向性和融透能力均

较强，可一次焊透8～10mm的不锈钢钢板，且其焊接速度较快。〔2〕电弧搅动性好，等离

子焊熔池温度高，电弧搅动性好，有助于释放熔池内气体。〔3〕压缩效应高，等离子焊对焊

接电流的要求较低，即使在0.1A的小电流状态下，也能到达稳定的电弧焚烧，因此，其非

常适用于微型紧密零件的焊接。〔4〕小孔效应稳定，等离子电弧可产生稳定的小孔效应，通

过小孔效应，仅在正面焊接便可到达双面成型效果。〔5〕焊接本钱低，相比一般的氩弧焊，

等离子焊可省1/3～1/2的电和1/2～2/3的气，且在较小的焊接厚度情况下，也不需填丝，

从而能降低焊接本钱。〔6〕扩散角小和挺直度好，等离子焊扩散角小、挺直度好，易获得优

质的焊接接头，因此，非常适用于压力容器、锅炉等对焊接接头要求较高的产品制造。

2等离子焊机设备组成、技术参数及主要焊接办法

2.1等离子焊机设备组成

为了提高上海姚成轻工机械有限公司容器的焊接质量和焊接效率，我公司新购买了一台

上海朗志等离子自动焊机，等离子焊机设备主要由等离子焊枪、氩弧焊枪、焊接电源、

AVC+OSC焊接控制器、离子视频监控系统、焊接操作机、冷却水箱、HGJ20-C可调式滚轮架

等设备组成，工件直径范围为400～4000mm，焊接钢板理论上厚度为3～20mm，最大不可

超过20mm，对筒体纵、环缝等焊接均可适用，这些焊缝的可靠性、质量均较高，因此，其

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对焊接设备的要求也更加严格，不仅能够对焊接电流、脉冲的时间进行精确的控制和调整，

且还能对提前送气、滞后送气的时间进行精准的控制和改变，且还需对焊接行程进行精确的

控制和改变，使其在完成焊接后能自动衰减。另外，还需确保焊接设备操作灵活、简便，焊

接参数稳定、可靠，重复性良好。

2.2焊接工艺评定

压力容器产品焊接前需对等离子自动焊+氩弧焊〔P+T〕的焊接办法进行焊接工艺评定，

首先，根据NB/T47014-2008?承压设备焊接工艺评定》编制预焊接工艺规程〔pWPS〕,可采

用尺寸为400mm×150mm×10mm的单块试板两块进行焊接效果评定，即将焊接引弧板和熄

弧板加在试板的两端，然后，按照预焊接工艺规程(pWPS)参数进行试板焊接，完成试板焊接

后，需对试板的焊缝外观进行检查，确保内外焊缝成形良好，无明显缺陷，再按照

NB/T47013-2008?承压设备无损检测》进行X射线照相，在X射线照相合格部位按

NB/T47014-2008制取试样，拉伸试验按规定的试验办法测定焊接接头的抗拉强度，每个试

样的抗拉强度应不低于规范规定的母材抗拉强度，弯曲试验检验结果显示α=180，°且背弯、

面弯无裂缝，有冲击试验要求的应按规定制取冲击试样，所有试验合格那么可将焊接工艺评

定为合格，从而形成焊接工艺评定报告〔PQR〕。

2.3等离子焊接工