導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇自動(dòng)焊接技術(shù)論文，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2鍋爐壓力容器制造中焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1膜式壁焊機(jī)

我國(guó)的工業(yè)發(fā)展比較迅速，伴隨著工業(yè)的發(fā)展，焊接技術(shù)也表現(xiàn)出了時(shí)代性的特征。由于人口的增加和社會(huì)需求的增加，鍋爐壓力容器的制造水平也獲得提升。在焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，具有代表性的一種叫做膜式壁焊機(jī)。該設(shè)備主要有氣體保護(hù)焊和埋弧焊兩種工藝。在起初的階段，我國(guó)由于技術(shù)不純熟，因此依賴于進(jìn)口。后續(xù)的研究成功后，便開(kāi)始應(yīng)用自己生產(chǎn)的設(shè)備。從現(xiàn)有的應(yīng)用來(lái)看，哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠等，主要是運(yùn)用膜式壁焊機(jī)中的氣體保護(hù)焊；而上海鍋爐廠、武漢鍋爐廠等主要運(yùn)用埋弧焊工藝。氣體保護(hù)焊屬于比較簡(jiǎn)單的焊接自動(dòng)化工藝，現(xiàn)有的應(yīng)用范圍不是很大，但其穩(wěn)定性和安全性較高，因此北方運(yùn)用較多。埋弧焊屬于高端一些的焊接自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)效率較高，但由于在自動(dòng)化方面融入的元素不是很多，因此需要在一定程度上增加人工操作，日后的提升空間較大。

2.2直管接長(zhǎng)焊機(jī)

鍋爐壓力容器所要承受的壓力是非常大的，僅僅憑借膜式壁焊機(jī)，并不能長(zhǎng)久的滿足要求。為此，技術(shù)人員通過(guò)長(zhǎng)期的調(diào)查和研究，制定了全新的焊接自動(dòng)化技術(shù)——直管接長(zhǎng)焊機(jī)。該焊機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于，其擁有的自動(dòng)化程度較高，能夠滿足日常焊接中的較多工作，即便是應(yīng)對(duì)一些技術(shù)性較強(qiáng)的焊接，也沒(méi)有表現(xiàn)出較多的問(wèn)題，總體上的滿意度較高。比如說(shuō)武漢鍋爐廠就與美國(guó)的阿爾斯通展開(kāi)了合作，引進(jìn)了管子預(yù)處理線，該線包括管子定長(zhǎng)切斷、管端數(shù)控倒角機(jī)、管端內(nèi)外磨光機(jī)、管內(nèi)清理機(jī)等先進(jìn)的設(shè)備和裝置，采用了PLC自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。在所有的設(shè)備當(dāng)中，管端數(shù)控倒角機(jī)是一個(gè)非常重要的設(shè)備，這一設(shè)備利用旋轉(zhuǎn)及軸向進(jìn)刀的過(guò)程中，可以根據(jù)管子的規(guī)格及要求編制相應(yīng)的切削程序，快速、標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)的切割出各種坡口。由此可見(jiàn)，直管接長(zhǎng)焊接的功能性較多，日后可以在鍋爐壓力容器制造中推廣應(yīng)用。

2.3馬鞍形焊機(jī)

鍋爐壓力容器在現(xiàn)階段的應(yīng)用中，常常是為了滿足一些特殊要求而設(shè)定的，為此，僅憑上述的兩項(xiàng)技術(shù)，依然沒(méi)有完全的滿足需求。經(jīng)過(guò)探究，技術(shù)人員還研制出了一種名為馬鞍形焊機(jī)的設(shè)備。該設(shè)備能夠應(yīng)對(duì)較多的特殊形狀或者是特殊功能的鍋爐壓力容器。第一，該焊接技術(shù)，利用數(shù)控技術(shù)建立數(shù)學(xué)模型，保證設(shè)備的形狀和具體功能不會(huì)發(fā)生偏差。第二，主管與焊槍的同步運(yùn)用，使得焊接的效率和質(zhì)量穩(wěn)步提升，并且有效的解決了兩直徑相近的相關(guān)結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量問(wèn)題，總體上的焊接效果比較理想。在今后的工作中，可將上述的三種焊接技術(shù)，廣泛應(yīng)用與鍋爐壓力容器制造中，并深入研究，健全技術(shù)體系和應(yīng)用方式，創(chuàng)造更多的效益。

篇2

 

當(dāng)前管道的工作參數(shù)得到了很大的改變，其使用領(lǐng)域正在逐漸擴(kuò)展,這就使得焊接技術(shù)的要求變得更加嚴(yán)格。最為常用的焊接方法、焊接工藝、焊接材料、焊接設(shè)備等方面的使用情況得到了很大的改進(jìn)，而在高效、低耗、低污染等方面的要求也有所提升。隨著技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)不斷加大，焊接工作者面臨的焊接技術(shù)難題也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，這就需要積極研究出新的焊接方法，運(yùn)用先進(jìn)的焊接技術(shù)投入到工業(yè)生產(chǎn)中，促進(jìn)管道的焊接技術(shù)得到顯著的改進(jìn)。

1.當(dāng)前管道焊接施工面臨的相關(guān)問(wèn)題

1.1現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)焊縫的焊接

低C微合金控軋及加速冷卻后將會(huì)出現(xiàn)管線鋼，且力學(xué)性能較強(qiáng)。但焊縫是屬于電弧熔化的一種組織形式，其強(qiáng)韌性匹配程度水平較低，在使用過(guò)程中倘若與母材韌性匹配存在著很大的難度。在經(jīng)過(guò)X80管線鋼的相關(guān)檢驗(yàn)后得出,當(dāng)管線鋼強(qiáng)度級(jí)別增強(qiáng)時(shí)，其環(huán)焊接頭達(dá)到高強(qiáng)匹配的難度將逐漸增加。這就使得管線鋼強(qiáng)度的大大增強(qiáng)，給研制高強(qiáng)度、高韌性焊接材料造成了較大的麻煩,而現(xiàn)場(chǎng)環(huán)焊縫的焊接對(duì)于高強(qiáng)度管線鋼運(yùn)用有著很大的阻礙。

1.2管道建設(shè)的焊接工藝

焊接施工作業(yè)點(diǎn)對(duì)于整個(gè)管道建設(shè)而言，其能夠出現(xiàn)不同情況的變化，由于自然環(huán)境出現(xiàn)的清理復(fù)雜，使得長(zhǎng)輸管道的施工常出現(xiàn)很多不同的因素影響，如：人文環(huán)境、地質(zhì)形貌、氣候條件等。管道施工的焊接工藝要想達(dá)到各種焊接環(huán)境的需要，就必須保證管道施工的焊接工藝呈現(xiàn)多種形式。但是當(dāng)前管道環(huán)焊縫最為普遍運(yùn)用等不斷變化的同時(shí)，焊接施工勞動(dòng)強(qiáng)度也會(huì)隨之增強(qiáng)，當(dāng)前的自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊工藝卻難以滿足今后的管道建設(shè)需要。

1.3高效率的根焊方法的不斷開(kāi)發(fā)

管道焊接施工大多采用流水作業(yè)方式,根焊完成的速度決定了整條管道建設(shè)的效率。而焊部焊縫中的未熔合、未焊透、咬邊、內(nèi)凹等缺欠是影響管道安全的重要因素。因此,根焊的質(zhì)量和速度是管道建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前管道建設(shè)常采用的根焊方法有纖維素焊條電弧焊、數(shù)字電源熔化極氣保護(hù)半自動(dòng)焊和內(nèi)焊機(jī)熔化極氣保護(hù)自動(dòng)焊等,幾種方法在焊接工藝性、焊接質(zhì)量和焊接速度等方面各有所長(zhǎng)。管道技術(shù)人員仍在不斷開(kāi)發(fā)新的高質(zhì)量、高效率的根焊方法。

2.管道中常用兩種焊接工藝的對(duì)比分析

2.1纖維素型焊條下向電弧焊焊接工藝

纖維素型焊條在使用過(guò)程中其電弧吹力大，且工藝效果顯著，能夠在單面焊雙面成型的根部焊接中發(fā)揮作用。自保護(hù)藥芯焊絲由于半自動(dòng)焊，其操作形式較為優(yōu)越，且位置能夠快速成型，熔敷性能好，使得焊工對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)很好的把握。這類(lèi)形式的焊接方法主要用在野外環(huán)境下的施工，在當(dāng)前的管道焊接施工中也是極為普遍的方式。伴隨著管道輸送壓力和鋼管強(qiáng)度級(jí)別的有所改善，給環(huán)焊縫的強(qiáng)韌性制定了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，難以滿足自保護(hù)藥芯焊絲產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。

2.2熔化極氣體保護(hù)下向自動(dòng)焊工藝

熔化極氣保護(hù)焊過(guò)程中，在焊接區(qū)中的優(yōu)越性體現(xiàn)在維護(hù)邊界,生產(chǎn)快速，能夠?qū)嵤┳詣?dòng)化生產(chǎn)，且采取必要的全位置焊接。這使得該技術(shù)在長(zhǎng)輸管道焊接中的自動(dòng)化焊接方面得到了充分的運(yùn)用。自動(dòng)焊焊接的特點(diǎn)在于效率高、消耗低、穩(wěn)定型好，對(duì)于惡劣的環(huán)境條件中使用效果顯著。對(duì)于坡口形式的標(biāo)準(zhǔn)更加高，當(dāng)其難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)需要時(shí)，則將導(dǎo)致管口組織的精度較差，導(dǎo)致燒穿、未焊透、未熔合等問(wèn)題。這就需要在焊接施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合配管端坡口的相關(guān)形式做好處理，以保證最終的精度達(dá)到相關(guān)的要求。但在外界因素的影響下，自動(dòng)焊接施工涉及到的范圍較大，而焊接機(jī)組需經(jīng)過(guò)一個(gè)調(diào)整時(shí)期，這對(duì)改正焊接作用的發(fā)揮有著很大的阻礙作用。

3.大直徑厚壁管的高效焊接法

當(dāng)管道的形式屬于全焊結(jié)構(gòu)時(shí)，其焊接工作的勞動(dòng)強(qiáng)度將變得更強(qiáng)，且在質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)大大提升。但焊接工作者在施工過(guò)程中根據(jù)自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研究，取得了客觀的技術(shù)進(jìn)步。而在輸送管線工作參數(shù)積極改進(jìn)的當(dāng)前,對(duì)大直徑厚壁管的要求更為嚴(yán)格。在生產(chǎn)過(guò)程中主要是運(yùn)用把鋼板壓制成形的方式，這樣才能保證管道的使用性能不會(huì)被影響。針對(duì)厚壁管焊接工作量較大這一問(wèn)題，需要使用串列電弧高速埋弧焊來(lái)增加鋼管的產(chǎn)量。對(duì)于5絲埋弧焊焊接16 mm厚壁管外縱縫而言，其最高焊接速度能夠達(dá)到156m/h，而焊接38mm厚壁管外縱縫的速度則達(dá)100m/h。

4.大直徑管對(duì)接全位置TIG焊機(jī)

對(duì)于我國(guó)的管道生產(chǎn)企業(yè)而言，很多中型企業(yè)的焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高的臺(tái)階。焊接機(jī)械化主要是說(shuō)焊接機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)和焊絲的給送通過(guò)機(jī)械化的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，不需要人工進(jìn)行操作，這就需要在焊接過(guò)程中焊頭適當(dāng)調(diào)整接縫中心位置，并對(duì)相關(guān)的焊接操作做好觀察調(diào)整。焊接自動(dòng)化主要是說(shuō)焊接過(guò)程在開(kāi)始到結(jié)束后這一過(guò)程都是通過(guò)焊機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。不需要操作工人為改動(dòng)。整個(gè)調(diào)整過(guò)程都是在焊機(jī)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)下完成的。論文參考網(wǎng)。由于自適應(yīng)控制系統(tǒng)主要是受到高靈敏傳感器的作用，采用了先進(jìn)的人工智能軟件，這對(duì)于數(shù)據(jù)信息的處理能夠發(fā)揮出明顯的優(yōu)勢(shì)。

大直徑管對(duì)接的全位置TIG焊在當(dāng)前的管道焊接中屬于一項(xiàng)技術(shù)含量較高的操作。當(dāng)前企業(yè)要想培訓(xùn)出技能高度熟練的焊工則需投入較大的資金，并且在焊接質(zhì)量上難以得到保證，產(chǎn)品的焊接質(zhì)量必須靠焊工自己積累的經(jīng)驗(yàn)才能有所提升。為避免焊工技能不足帶來(lái)的問(wèn)題,防止人為因素給產(chǎn)品焊接質(zhì)量造成影響，這就需要采用先進(jìn)的智能操作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。這種自動(dòng)焊管機(jī)能夠在直徑165～1000mm,壁厚7.0～35.0mm的不銹鋼管環(huán)縫中得到有效的處理。焊機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)使用的是視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)傳感器，并通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。

自適應(yīng)控制和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)在使用過(guò)程中的理論依據(jù)為：自適應(yīng)控制采取視覺(jué)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)后，對(duì)不同的信息或圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，這樣能夠按照一定的邏輯規(guī)則運(yùn)行，對(duì)焊接情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。且焊縫質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng)則按照激光視頻傳感器,聽(tīng)覺(jué)傳感器、電流傳感器的具體情況來(lái)測(cè)定焊接熔池尺寸、焊道形狀，這樣能夠有效提高焊縫質(zhì)量。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。

安裝視覺(jué)傳感器對(duì)于自適應(yīng)控制系統(tǒng)的使用過(guò)程有著較大的作用，把所攝取的對(duì)接區(qū)圖像輸送給計(jì)算機(jī)后就能起到很好的顯示作用。掌握計(jì)算機(jī)軟件圖像后，能夠?qū)ζ驴谶吘壍奈恢眠M(jìn)行測(cè)量，便于以后的焊接操作。

攝像機(jī)和激光聚光燈是構(gòu)成激光視頻傳感器的主要部件，主要安裝位置是焊槍后面。其生成的圖像可以對(duì)焊道表面與坡口側(cè)壁之間的角度進(jìn)行測(cè)量估算。而控制系統(tǒng)結(jié)合相關(guān)的信息能夠?qū)崿F(xiàn)焊接參數(shù)的確定。

5.結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得管道制造企業(yè)研制了很多先進(jìn)的焊接技術(shù)，并且運(yùn)用到了大量的現(xiàn)代化焊接設(shè)備，而焊接生產(chǎn)的工藝水平也在這種環(huán)境下得到了很好的改進(jìn)。各個(gè)管道制造企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)中積極采用這些技術(shù)，并根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)不斷研發(fā)新的焊接技術(shù)，提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 潘家華.全球能源變換級(jí)管線鋼的發(fā)展趨勢(shì)[ J].焊管, 2008,31(1):9-11.

[2] 王曉香.加快技術(shù)進(jìn)步轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式促進(jìn)我國(guó)焊管業(yè)又好又快發(fā)展[J].焊管, 2008,31(1):5-8.

篇3

中圖分類(lèi)號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

焊接自動(dòng)化技術(shù)是提高壓力容器產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全的前提，焊接自動(dòng)化程度已成為衡量壓力容器的工程施工質(zhì)量重要標(biāo)志之一，并且關(guān)系到整個(gè)工程的順利進(jìn)行。

二、壓力容器焊接的概述

壓力容器歸于承壓類(lèi)的特種設(shè)備，如果在施工階段中，專(zhuān)業(yè)技術(shù)和質(zhì)量操控不過(guò)關(guān)，則會(huì)構(gòu)成極大的安全隱患。在壓力容器的焊接階段中，焊接接頭的質(zhì)量對(duì)全部容器的質(zhì)量都會(huì)有重要的影響。從某種含義上講，一個(gè)壓力容器的質(zhì)量怎么，取決于很多方面，例如焊接材料的挑選，焊接技能、焊接設(shè)備的好壞以及焊接檢驗(yàn)是不是合格等。壓力容器的焊接技能，則是一個(gè)關(guān)鍵的階段，需求有不斷的完善和突破。影響壓力容器焊接質(zhì)量的緣由有很多，在進(jìn)行焊接之前，應(yīng)當(dāng)檢查一下焊接技術(shù)、工藝是不是合格，因?yàn)楹附蛹夹g(shù)、工藝的內(nèi)容即是對(duì)焊接質(zhì)量是否合格的可行性保障。一般說(shuō)來(lái)壓力容器的焊接技術(shù)、工藝所履行的鑒定標(biāo)準(zhǔn)為NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》。

三、壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1、接管與筒體的自動(dòng)焊接技術(shù)及工藝

以往傳統(tǒng)的馬鞍形狀埋弧焊接設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌道現(xiàn)已無(wú)法完全的達(dá)到現(xiàn)階段焊接設(shè)備的實(shí)踐需要，而且也不合適應(yīng)用到厚度較大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在這種情況下，就可以運(yùn)用近幾年開(kāi)發(fā)的接管馬鞍形埋弧焊接設(shè)備，該設(shè)備本身有著高度的自動(dòng)化，所運(yùn)用的操控方法極為快捷、敏捷，有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力。自動(dòng)化馬鞍形埋弧焊接設(shè)備其本身自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)原理主要是使用接管所具有的內(nèi)徑來(lái)表示，選用四連桿夾緊的方法，來(lái)到達(dá)自動(dòng)定心的意圖；該設(shè)備的焊槍在運(yùn)轉(zhuǎn)軌道主要是以焊接對(duì)象的筒體和接管直徑來(lái)作為主要的焊接參數(shù)，經(jīng)過(guò)焊接參數(shù)，可以使得焊接的數(shù)學(xué)模型在這一時(shí)期徹底自動(dòng)化的生成；使用人機(jī)交互的界面，可以直接對(duì)焊接的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行操控，達(dá)到多道接連進(jìn)行焊接的意圖。而且其焊接的焊道可以在這一過(guò)程中自動(dòng)排列；具有斷點(diǎn)回憶，自動(dòng)復(fù)位功能，這一點(diǎn)對(duì)馬鞍形空間曲線焊縫的焊接非常重要；超薄大功率焊槍合適大厚度、窄空隙坡口，關(guān)于窄空隙坡口，選用一層兩道的方法進(jìn)行自動(dòng)埋弧焊。

2、現(xiàn)階段壓力容器焊接自動(dòng)化技術(shù)

（一）、焊接方案

對(duì)不一樣原料和不一樣厚度的壓力容器進(jìn)行焊接需求用到不一樣的焊接方案，常用的方案主要有氣體保護(hù)焊、埋弧焊、堆焊和窄間隙焊。氣體保護(hù)焊電弧在維護(hù)氣流的壓縮下熱量會(huì)集，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后變形小，操作方便，有利于焊接階段的機(jī)械化和自動(dòng)化；埋弧焊有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接施工率高、無(wú)弧光及煙塵很少等長(zhǎng)處，使其變成壓力容器、管段制作、箱型梁柱等重要鋼構(gòu)造制作中的主要焊接方案；堆焊技能很大程度上的發(fā)揮了對(duì)焊層的作用，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技能；窄間隙焊接技能已變成現(xiàn)代工業(yè)施工中厚板構(gòu)造焊接的首選技能，其巨大的技能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

（二）、焊接自動(dòng)化智能操控技術(shù)

焊接智能化操控在世界范圍內(nèi)不斷完善，變成了現(xiàn)代焊接自動(dòng)化的主要象征之一。已出現(xiàn)的一些現(xiàn)代高精度的自動(dòng)操控體系，如最優(yōu)操控體系、自適應(yīng)操控體系等，在工業(yè)施工中得到了相應(yīng)程度的運(yùn)用。其間焊縫盯梢是焊接自動(dòng)化操控體系的一個(gè)重要組成部分，對(duì)完成壓力容器施工階段的焊接自動(dòng)化含義深遠(yuǎn)。

四、焊接自動(dòng)化技術(shù)在壓力容器制造中的發(fā)展

1、硬件方面

（一）、自動(dòng)焊接設(shè)備

在近10年中，國(guó)內(nèi)所研制的多頭埋弧自動(dòng)焊和多頭MAG自動(dòng)專(zhuān)用焊機(jī)已在壓力容器的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別值得一提的是國(guó)產(chǎn)形式水冷壁專(zhuān)用自動(dòng)化焊機(jī)，大大減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了焊接質(zhì)量?，F(xiàn)代焊接機(jī)器人尤其是弧焊機(jī)器人作為典型的程序控制柔性焊接系統(tǒng)，具有效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等長(zhǎng)處，在壓力容器焊接范疇得到高度重視。柔性焊接機(jī)器人由于其報(bào)價(jià)不斷降低將在中國(guó)推廣應(yīng)用，變成焊接設(shè)備的微機(jī)自動(dòng)化控制技能的一個(gè)發(fā)展方向。除此之外，一些工藝設(shè)備的改進(jìn)，如液壓封頭筒體對(duì)裝設(shè)備、萬(wàn)向焊接轉(zhuǎn)臺(tái)、小直徑筒體縱縫環(huán)縫自動(dòng)焊裝置等，在很大程度上也提高了壓力容器焊接自動(dòng)化程度。

（二）、自動(dòng)化焊接技術(shù)方案

埋弧自動(dòng)焊是當(dāng)前壓力容器焊接的主要方法，運(yùn)用于封頭拼板焊縫、筒節(jié)縱環(huán)焊縫等，使焊接階段的自動(dòng)化和機(jī)械化變成實(shí)際。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)埋弧自動(dòng)焊的操控體系大多仍選用簡(jiǎn)略的模擬電路，整體功能有待進(jìn)一步完善。堆焊技術(shù)主要用于厚壁壓力容器的焊接，其帶極埋弧堆焊因?yàn)槟覆娜凵顪\且較均勻，對(duì)工件表面質(zhì)量要求低，變成國(guó)內(nèi)外壓力容器內(nèi)壁堆焊的主要方案。近來(lái)研發(fā)出的高速帶極堆焊法，與帶極埋弧堆焊相比，堆焊層邊界晶粒細(xì)小，雜質(zhì)含量低，是一種經(jīng)濟(jì)性較好的堆焊方案。窄間隙焊接可以對(duì)厚壁壓力容器可進(jìn)行全方位焊接，易于完成焊接階段的自動(dòng)化。當(dāng)前，該技術(shù)完成了焊前預(yù)置參數(shù)、自動(dòng)穩(wěn)定焊接電壓、電流和速度，而且具有高度和橫向自動(dòng)盯梢體系，完成焊縫的自動(dòng)化焊接。

2、軟件方面

（一）、焊接的智能化操控

這些年焊接智能化操控技術(shù)在壓力容器工作中得到了很大的完善。焊縫盯梢是焊接智能化操控體系的一個(gè)重要組成部分，對(duì)完成壓力容器施工階段的焊接自動(dòng)化含義深遠(yuǎn)。當(dāng)前運(yùn)用的焊縫盯梢體系主要包含觸摸式和非觸摸式兩種類(lèi)型。觸摸靠形式盯梢體系經(jīng)過(guò)橫向盯梢、縱向盯梢和微調(diào)體系堅(jiān)持導(dǎo)電嘴和焊縫之間間隔不變，完成環(huán)縫焊接自動(dòng)化，但有時(shí)會(huì)因坡口及焊縫的加工裝配不均勻而影響傳感器的丈量精度。非觸摸式盯梢體系與其它學(xué)科聯(lián)系嚴(yán)密，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了不一樣程度的研討。非觸摸式超聲波盯梢傳感用到埋弧焊機(jī)上進(jìn)行對(duì)焊縫坡口檢查的焊縫盯梢，能達(dá)到壓力容器制作的需求，在低成本焊接自動(dòng)化具有較好的運(yùn)用空間?；贑CD視覺(jué)焊縫盯梢體系能夠用于埋弧焊、等離子弧焊等多種焊接方案和設(shè)備中，但鑒于焊接階段的運(yùn)用環(huán)境惡劣，傳感器要得到弧光、高溫、煙塵等的攪擾，使傳感器的精度、抗攪擾功能和靈敏度得到不一樣程度影響。盡管迄今為止已研討出多種自動(dòng)盯梢方案，但大多數(shù)還處于試驗(yàn)期間。由于計(jì)算機(jī)信息技能的完善和新式傳感方法的研討，焊縫盯梢技能將會(huì)在壓力容器職業(yè)得到廣泛運(yùn)用，進(jìn)一步完善壓力容器焊接階段的自動(dòng)化和智能化程度。

（二）、人工智能技能及專(zhuān)家體系

人工智能技能在焊接階段中具有代表性的是模糊操控體系、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系和焊接專(zhuān)家體系。I11-SooKim等將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)GMA焊接方案來(lái)猜測(cè)焊接區(qū)寬度，拓寬了GMA焊接的運(yùn)用范疇。當(dāng)前，美國(guó)、日本等國(guó)家相繼在技能擬定、缺點(diǎn)剖析、資料挑選和設(shè)備挑選等方面完善了一系列研討開(kāi)發(fā)。美國(guó)AdaptiveTechnologies公司開(kāi)發(fā)的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和質(zhì)量檢查等功能，體系能依據(jù)來(lái)自傳感器的光、溫度、電弧等信息，自動(dòng)調(diào)整焊接途徑、線能量、送絲速度和搖擺參數(shù)等，并可優(yōu)化多道焊參數(shù)。日本NKK公司開(kāi)發(fā)的“焊接參數(shù)操控專(zhuān)家體系”可給出最優(yōu)焊接參數(shù)，以確保恒定的熔深及焊接高度。中國(guó)在這范疇也相繼開(kāi)發(fā)了不一樣類(lèi)型的運(yùn)用軟件，其間清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的“通用型弧焊技能專(zhuān)家體系QHWES”因其較強(qiáng)的適應(yīng)性和再開(kāi)發(fā)才能而獨(dú)具特色。

五、結(jié)束語(yǔ)

從實(shí)踐出發(fā)對(duì)當(dāng)前焊接自動(dòng)化技術(shù)中所遇到的問(wèn)題以及措施等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行了粗略的分析和研究。綜上分析，焊接自動(dòng)化技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用是運(yùn)用科學(xué)的方法，促進(jìn)技術(shù)工作的完善。

參考文獻(xiàn)

[1]韓淑梅，姜玉秀.淺析當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2011

篇4

[中圖分類(lèi)號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A 文章編號(hào)：1671-0037（2015）08-80-6

Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map

Zhang Xuezhao1，2

（1.Library of Henan University of Science and Technology， Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy， Zhoukou Henan 466000）

Abstract：In this paper， the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines （Materials Science and Welding） as the research objects， a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed， tohighlight the research hotspot， research trends and development of thetwo disciplines.

Keywords：knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science

1 研究?jī)?nèi)容

將材料學(xué)和焊接學(xué)兩門(mén)學(xué)科作為研究對(duì)象，以CSCD國(guó)內(nèi)權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)的作為數(shù)據(jù)源，采用計(jì)量學(xué)中的共詞分析方法，對(duì)1989～2013年材料學(xué)、焊接學(xué)等學(xué)科文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并利用聚類(lèi)分析、因子分析、多維尺度分析以及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析等方法和相關(guān)軟件，構(gòu)建這兩門(mén)學(xué)科的關(guān)鍵詞詞頻分布表、類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖等，通過(guò)對(duì)所構(gòu)建的兩個(gè)學(xué)科的共詞知識(shí)圖譜進(jìn)行詳細(xì)比較對(duì)比，分析兩門(mén)學(xué)科的當(dāng)前研究熱點(diǎn)、研究趨勢(shì)及前景。

2 研究方法及過(guò)程

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用的數(shù)據(jù)來(lái)源于《中文社會(huì)科學(xué)引文索引》檢索系統(tǒng)。本文選取CSSCI1989～2013年收錄的期刊----鋼鐵研究學(xué)報(bào)和復(fù)合材料學(xué)報(bào)、電焊機(jī)和焊接技術(shù)做樣本，套錄該期刊文獻(xiàn)的所有題錄信息。具體方法：打開(kāi)CSSCI檢索界面，收錄年限選定為1989～2013，在[來(lái)源文獻(xiàn)]檢索界面的[期刊名稱(chēng)]中分別輸入“鋼鐵研究學(xué)報(bào)、復(fù)合材料學(xué)報(bào)和電焊機(jī)、焊接技術(shù)”期刊刊名，[匹配]限定為“精確”，同時(shí)[每屏顯示]設(shè)定為50條，套錄這些期刊在這一時(shí)期內(nèi)文獻(xiàn)的題錄信息，然后將得到的數(shù)據(jù)分別整理后，分別得出在這一時(shí)期內(nèi)材料學(xué)和焊接學(xué)題錄數(shù)據(jù)庫(kù)。然后通過(guò)利用C#自編的計(jì)算機(jī)程序，按照頻次由高到低排列，得到一個(gè)材料學(xué)和焊接學(xué)的關(guān)鍵詞排名，頻次總數(shù)分別是16 057個(gè)和21 622個(gè)。

2.2 數(shù)據(jù)處理說(shuō)明

從兩個(gè)學(xué)科關(guān)鍵詞排序中分別截取一定頻次的關(guān)鍵詞，其中材料學(xué)關(guān)鍵詞截取詞頻大于22次、焊接學(xué)關(guān)鍵詞截取詞頻大于50次，由此，得出了兩個(gè)學(xué)科的99個(gè)和102個(gè)高頻關(guān)鍵詞。再將這些類(lèi)似性質(zhì)的關(guān)鍵詞進(jìn)行歸整，從而分別確定了兩個(gè)學(xué)科的80個(gè)和63個(gè)高頻關(guān)鍵詞表，將這兩個(gè)關(guān)鍵詞表（見(jiàn)表1-1、表1-2）作為共詞分析我國(guó)材料工程學(xué)科的基礎(chǔ)。

2.3 構(gòu)造關(guān)鍵詞共詞矩陣

2.3.1 構(gòu)造原始共詞矩陣

由于以上兩個(gè)學(xué)科選定的關(guān)鍵詞是材料工程學(xué)科論文中出現(xiàn)頻率最高的詞，它們代表了當(dāng)前我國(guó)材料工程學(xué)科的研究熱點(diǎn)。為了能進(jìn)一步更好地反映這些關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，本論文對(duì)這些高頻關(guān)鍵詞作如下處理：在已建立的題錄數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用自編的計(jì)算機(jī)程序分別對(duì)兩個(gè)學(xué)科確定的80個(gè)和63個(gè)高頻關(guān)鍵詞兩兩進(jìn)行共詞檢索，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得到了一個(gè)80×80的共詞矩陣（部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表1-3）和一個(gè)63×63的共詞矩陣（部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表1-4）。

以上兩個(gè)表格中的共詞矩陣是一個(gè)相關(guān)、對(duì)稱(chēng)矩陣，對(duì)角線上的數(shù)據(jù)為該詞出現(xiàn)的頻次，主對(duì)角線單元格的數(shù)據(jù)為兩個(gè)關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的頻次。

2.3.2 構(gòu)造相關(guān)矩陣

本文在對(duì)兩個(gè)學(xué)科的原始矩陣進(jìn)行包容處理時(shí)采取Salton指數(shù)法，處理數(shù)據(jù)部分結(jié)果見(jiàn)表1-5和表1-6，Salton指數(shù)法的計(jì)算公式為[3]：S=Nij/（Ni×Nj）1/2（3-1）。其中，Ni，Nj分別表示關(guān)鍵詞i和j的頻次，Nij表示關(guān)鍵詞i和j共現(xiàn)的頻次。

以上兩個(gè)表格相關(guān)矩陣中的數(shù)字為相似數(shù)據(jù)，數(shù)字的大小表明了相應(yīng)兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的距離遠(yuǎn)近，數(shù)值越大則表明關(guān)鍵詞之間的距離越近，相似度越好;反之，數(shù)值越小則表明關(guān)鍵詞之間的距離越遠(yuǎn)，相似度越差。

2.3.3 構(gòu)造相異矩陣

由于相關(guān)矩陣中的‘0’值過(guò)多，統(tǒng)計(jì)時(shí)容易造成誤差過(guò)大，為了方便進(jìn)一步處理，兩個(gè)學(xué)科相異矩陣的部分?jǐn)?shù)據(jù)詳見(jiàn)表1-7和表1-8。

以上兩個(gè)表格相異矩陣中的數(shù)據(jù)，正好與相關(guān)矩陣相反，數(shù)值越大則表明關(guān)鍵詞之間的距越遠(yuǎn)，相似度越差;反之，數(shù)值越小則表明關(guān)鍵詞之間的距離越近，相似度越好。

2.4 聚類(lèi)方法與聚類(lèi)圖

具體方法：在SPSS17.0軟件界面中輸入要分析的相異矩陣，然后選擇[分析]――[分類(lèi)]――[系統(tǒng)聚類(lèi)]進(jìn)行聚類(lèi)分析。聚類(lèi)方法選擇組間距離法;度量標(biāo)準(zhǔn)--區(qū)間選擇共詞聚類(lèi)分析中最常用的歐氏距離（Euclideandistance）。

3.5 構(gòu)建類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖

類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖主要用連線的粗細(xì)來(lái)明確類(lèi)團(tuán)間的關(guān)系強(qiáng)弱，類(lèi)團(tuán)間的關(guān)系強(qiáng)弱以連線的粗細(xì)來(lái)表示，兩個(gè)類(lèi)團(tuán)之間的連接線就越粗，說(shuō)明他們之間的關(guān)系的關(guān)系越強(qiáng)，反之則亦然[4]。具體方法是首先計(jì)算出各個(gè)類(lèi)團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度與其外部聯(lián)系強(qiáng)度，然后利用先進(jìn)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件pajek繪制出兩個(gè)學(xué)科的類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖。通過(guò)對(duì)兩學(xué)科類(lèi)團(tuán)的形成、演化、新增及消失的過(guò)程研究，動(dòng)態(tài)地揭示我國(guó)材料工程學(xué)科的研究的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展。

3 研究結(jié)果與分析

3.1總體狀況描述

材料學(xué)科（以鋼鐵研究學(xué)報(bào)和復(fù)合材料學(xué)報(bào)為代表）從1983年到2013年共有9 302篇論文，每種期刊年均155.03篇，平均每篇論文的關(guān)鍵詞數(shù)為1.73個(gè)。經(jīng)過(guò)規(guī)整、縮減后，這一階段頻次不小于22次的高頻詞共80個(gè)，其中，復(fù)合材料、力學(xué)性能、顯微組織、有限元分析、層合板、數(shù)值模擬等出現(xiàn)200次以上，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以復(fù)合材料為核心的材料性能分析是這一階段的研究熱點(diǎn)，具體分析內(nèi)容主要體現(xiàn)在材料的力學(xué)性能分析、有限元分析、數(shù)值模擬分析等方面。

焊接學(xué)科（以電焊機(jī)和焊接技術(shù)為代表）從1984年到2013年共有11 778篇論文，每種期刊年均196.3篇，平均每篇論文的關(guān)鍵詞為1.84個(gè)。這一學(xué)科（焊接學(xué)科）論文總數(shù)與材料學(xué)科相比基本持平，但是篇均關(guān)鍵詞數(shù)卻略有上升。經(jīng)過(guò)規(guī)整、縮減后，這一階段頻次不小于50次的高頻詞共63個(gè)，與材料學(xué)科相比，焊接工藝以2 368次居于首位，焊機(jī)、焊縫、焊接電源、焊接控制、焊接質(zhì)量、焊接電流、電焊、埋弧焊、焊條等是出現(xiàn)200次上的高頻詞，可見(jiàn)，在該學(xué)科目前的主要研究熱點(diǎn)是焊接設(shè)備、焊接工藝、焊接工業(yè)參數(shù)等方面。這些方面的研究直接決定或影響到焊接質(zhì)量和焊接效果，這也與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，充分體現(xiàn)了這一學(xué)科的實(shí)踐性。

3.2 研究主題的異同

從材料學(xué)科形成的聚類(lèi)圖可以看出，我國(guó)材料學(xué)科的主要熱點(diǎn)研究領(lǐng)域、研究主題、研究熱點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

3.1.1 材料工藝、參數(shù)研究

這方面的研究是我國(guó)材料學(xué)科研究領(lǐng)域研究成果最豐碩的部分之一。該類(lèi)團(tuán)群主要包括“材料熱處理類(lèi)團(tuán)”“材料工藝性能研究類(lèi)團(tuán)”兩個(gè)類(lèi)團(tuán)。在該階段，從關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析結(jié)果來(lái)看，隨著有計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)/值模擬仿真技術(shù)及材料熱處理技術(shù)的發(fā)展。材料學(xué)科研究動(dòng)態(tài)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，材料分析、材料加工更加精準(zhǔn)化。第二，材料熱處理參數(shù)、方法始終是材料學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn)。

3.1.2 工程材料研究

工程材料研究始終是材料學(xué)科研究的主要方向。工程材料類(lèi)團(tuán)群主要包括金屬材料類(lèi)團(tuán)、非金屬材料類(lèi)團(tuán)、復(fù)合材料類(lèi)團(tuán)。金屬材料類(lèi)團(tuán)一直是材料學(xué)科發(fā)展的主流，各種有色金屬它們是現(xiàn)代各種機(jī)器零部件的生力軍，它們?yōu)椴牧蠈W(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。復(fù)合材料類(lèi)團(tuán)的研究是材料學(xué)科發(fā)展的延續(xù)和補(bǔ)充。在現(xiàn)當(dāng)代化生產(chǎn)中，隨著對(duì)材料性能需求的日益提高，單純的金屬材料性能已經(jīng)不能滿足各類(lèi)機(jī)器零部件的使用要求，為此復(fù)合材料的研究被材料學(xué)家們納入了研究領(lǐng)域，并且自從復(fù)合材料進(jìn)入研究領(lǐng)域開(kāi)始，到現(xiàn)在，乃至未來(lái)，復(fù)合材料的研究都將經(jīng)久不衰，這一點(diǎn)從關(guān)鍵詞詞頻分布都可以看出：復(fù)合材料出現(xiàn)的頻次排列第一、層合板、金屬基復(fù)合材料、高溫合金、陶瓷基復(fù)合材料、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵詞的都屬于這一類(lèi)團(tuán)，并且頻次分布也很靠前。

3.1.3 材料性能缺陷研究

材料性能缺陷研究也是我國(guó)材料學(xué)科乃至全世界材料學(xué)科研究的主題。這一研究類(lèi)團(tuán)群主要包括材料加工方法類(lèi)團(tuán)和材料缺陷類(lèi)團(tuán)。材料缺陷類(lèi)團(tuán)包含的關(guān)鍵詞主要有：疲勞、裂紋、磨損、斷裂、夾雜物等，這些關(guān)鍵詞頻次的分布在本研究統(tǒng)計(jì)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，由此可以看出怎樣預(yù)防材料的各種缺陷，提高材料的加工及使用性能，至關(guān)重要。緊接著引出了材料學(xué)家們所關(guān)注的材料的加工類(lèi)團(tuán)（轉(zhuǎn)爐、電弧爐、熱軋、冷軋、軋制等）。雖然這一類(lèi)團(tuán)群的關(guān)注度不如工程材料研究，也不如材料工藝參數(shù)的研究。但是無(wú)論從各種工程材料來(lái)說(shuō)，還是從各種材料的工藝參數(shù)研究來(lái)說(shuō)其目的都是怎樣去避免材料的各種缺陷，從而提高和改善材料的加工性能、使用性能，達(dá)到人們生產(chǎn)加工的目的。

從焊接學(xué)科的聚類(lèi)圖可以看出，我國(guó)焊接學(xué)科的主要熱點(diǎn)研究領(lǐng)域、研究主題、研究熱點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾個(gè)研究方向：

3.1.3.1 焊接工藝參數(shù)研究。同材料學(xué)科一樣，焊接學(xué)科的焊接接工藝參數(shù)研究是本學(xué)科的研究主題和重點(diǎn)。在這一類(lèi)團(tuán)群中焊接工藝這一關(guān)鍵詞在頻次表中出現(xiàn)的次數(shù)達(dá)到了2 368次，可見(jiàn)在焊接學(xué)科中，工藝參數(shù)研究所站的比重和地位。焊接工藝規(guī)范、焊接工藝參數(shù)、焊接手法等方面是這一類(lèi)團(tuán)研究的主題，而這一研究主題隨著焊接設(shè)備和焊接方法的不同焊接工藝亦有不同。

3.1.3.2 焊接類(lèi)型方法研究。這一類(lèi)團(tuán)是一個(gè)大面類(lèi)團(tuán)，焊接類(lèi)型和方法直接決定或影響焊接工藝、決定了焊接設(shè)備、焊接工具的選擇。這一類(lèi)團(tuán)的關(guān)鍵詞主要有：手工電弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、攪拌摩擦焊、點(diǎn)焊、埋弧焊、釬焊、氬弧焊、氣體保護(hù)焊等。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展及焊接質(zhì)量要求的提高，該類(lèi)團(tuán)正朝著自動(dòng)焊接、機(jī)器人焊接等自動(dòng)化方向發(fā)展。

3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料這一類(lèi)團(tuán)群涉及焊接材料、焊接環(huán)境、焊接設(shè)備工具，從而間接地決定焊接方法的選擇、焊接工藝流程。這一研究類(lèi)團(tuán)，從各種焊接對(duì)象材料（管道、鋁合金、不銹鋼、奧氏體不銹鋼等）說(shuō)起，涉及了焊接結(jié)構(gòu)、焊接工程、工程建設(shè)及焊接應(yīng)用。分析了焊條、藥芯焊絲的使用環(huán)境、使用方法等。這一主題類(lèi)團(tuán)的研究，是該學(xué)科研究的基礎(chǔ)，研究主題關(guān)鍵詞雖然詞頻分布沒(méi)有排在前列，但關(guān)鍵詞詞頻分布的范圍廣。未來(lái)該主題的研究將朝著細(xì)化焊接工具方向，具體可能以焊接工具研究所形式出現(xiàn)。

3.1.3.4 焊接質(zhì)量控制研究。這一類(lèi)團(tuán)的研究主題是焊接學(xué)科研究的目的所在。不管焊接工藝如何合理、焊接方法如何選擇、焊機(jī)及焊接工具的選擇的多么具有針對(duì)性，其最終目的是獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量。在這一研究主題中，分析了各種焊接缺陷（裂紋、缺陷、變形等）各作者、學(xué)者提出了如何規(guī)避焊接缺陷的各種方法、技巧。目前這一研究主題隨著焊接材料的多樣化，生產(chǎn)要求的提高而日益嚴(yán)峻，機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)焊技術(shù)的發(fā)展對(duì)焊接質(zhì)量的提高起著決定性的作用，但其普及應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)。

4 類(lèi)團(tuán)關(guān)系分析

確定了材料學(xué)科、焊接學(xué)科類(lèi)團(tuán)后，就可以研究各學(xué)科類(lèi)團(tuán)間的相互關(guān)系，找出哪些類(lèi)團(tuán)是核心類(lèi)團(tuán)，它與其他類(lèi)團(tuán)之間聯(lián)系密切;哪些類(lèi)團(tuán)是非核心類(lèi)團(tuán)，它與其他類(lèi)團(tuán)之間聯(lián)系疏松;哪些類(lèi)團(tuán)與其他任何類(lèi)團(tuán)都沒(méi)有任何關(guān)系，屬于相對(duì)獨(dú)立類(lèi)團(tuán)。為此，筆者根據(jù)各類(lèi)團(tuán)之間的內(nèi)、外相互關(guān)系，利用pajek軟件繪制出了既能反映自身類(lèi)團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度又能反映這個(gè)類(lèi)團(tuán)與其他類(lèi)團(tuán)的外部聯(lián)系強(qiáng)度的類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖（如圖1-1、圖1-2所示）。在圖中，類(lèi)團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)弱用節(jié)點(diǎn)的大小來(lái)表示，節(jié)點(diǎn)越大，表明該類(lèi)團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度越小，反之，則相反;節(jié)點(diǎn)連線的顏色深淺和連線的粗細(xì)程度和表示兩節(jié)點(diǎn)間的外部聯(lián)系強(qiáng)度，兩節(jié)點(diǎn)間連線顏色越深、連線越粗，則表示兩類(lèi)團(tuán)之間的外部聯(lián)系強(qiáng)度越大，反之，則相反。

圖1-2 焊接學(xué)類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖

5 結(jié)語(yǔ)

本部分研究采用共詞分析方法，利用聚類(lèi)分析、先進(jìn)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法和軟件Pajek，分別繪制出材料學(xué)科和焊接學(xué)科兩學(xué)科的聚類(lèi)圖、類(lèi)團(tuán)關(guān)系圖，對(duì)兩個(gè)學(xué)科：材料學(xué)科和焊接學(xué)科研究主題進(jìn)行了較為詳細(xì)的對(duì)比分析。通過(guò)分析對(duì)比得出兩個(gè)學(xué)科的發(fā)展變化特點(diǎn)：

5.1 材料學(xué)科和焊接學(xué)科都屬于工學(xué)學(xué)科，其發(fā)展研究主題存在共性

從兩個(gè)學(xué)科的研究主題來(lái)看，我國(guó)材料學(xué)科研究領(lǐng)域、研究熱點(diǎn)體現(xiàn)在復(fù)合材料、材料工藝參數(shù)研究、材料性能缺陷研究上，而焊接學(xué)科體現(xiàn)在焊接工程、工具材料、焊接工藝參數(shù)研究、焊接質(zhì)量（缺陷）控制上。兩個(gè)學(xué)科之間研究主題框架基本一致，其目的都是為了滿足生產(chǎn)實(shí)踐，都是為了規(guī)避缺陷（材料缺陷、焊接缺陷），提升加工質(zhì)量。

5.2 熱點(diǎn)研究領(lǐng)域顯現(xiàn)新特征

兩大學(xué)科的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域各有新特征：材料學(xué)科的陶瓷基復(fù)合材料、鋁基復(fù)合材料、有限元分析、數(shù)值模擬等;焊接學(xué)科的自動(dòng)焊技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等。

5.3 兩個(gè)學(xué)科研究范圍和內(nèi)容具有一定的連續(xù)性、階段性、變化性

兩個(gè)學(xué)科不論是材料學(xué)科還是焊接學(xué)科都是從工程材料研究到工藝參數(shù)研究，最后再到性能缺陷研究，整個(gè)研究過(guò)程呈現(xiàn)出連續(xù)性、穩(wěn)定性、階段性、變化性的特點(diǎn)。每個(gè)階段在各自基礎(chǔ)上由細(xì)化整體上呈現(xiàn)發(fā)展性。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞： 埋弧焊；長(zhǎng)輸管線；現(xiàn)場(chǎng)；可行性

Key words： submerged arc welding；long distance pipeline；field；feasibility

中圖分類(lèi)號(hào)：TG457.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）30-0108-02

1 埋弧焊原理及其特點(diǎn)

1.1 埋弧焊原理 埋弧焊是當(dāng)今生產(chǎn)效率較高的機(jī)械化焊接方法之一，它的全稱(chēng)是埋弧自動(dòng)焊，又稱(chēng)焊劑層下自動(dòng)電弧焊。它是一種以連續(xù)送進(jìn)的焊絲作為電極和填充金屬，焊接時(shí)在焊接區(qū)域的上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局部母材熔化并形成焊縫的焊接方式。在電弧熱的作用下，上部分焊劑熔化熔渣并與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應(yīng)。熔渣浮在金屬熔池的表面，一方面可以保護(hù)焊縫金屬，防止空氣的污染，并與熔化金屬產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，改善焊縫金屬的成分及性能；另一方面還可以使焊縫金屬緩慢泠卻。

焊接過(guò)程中，在工件被焊處覆蓋一層30-50mm厚的粒狀焊劑，連續(xù)送進(jìn)的焊絲在焊劑層下與焊件間產(chǎn)生電弧，電弧的熱量使焊絲、工件和焊劑溶化，形成金屬熔池，使它們與空氣隔絕。隨著焊機(jī)自動(dòng)向前移動(dòng)，電弧不斷熔化前方的焊件金屬、焊絲及焊劑，而熔池后方的邊緣開(kāi)始冷卻凝固形成焊縫，液態(tài)熔渣隨后也冷凝形成堅(jiān)硬的渣殼。

1.2 埋弧焊的特點(diǎn) ①焊接自動(dòng)化程度高。埋弧自動(dòng)焊接時(shí)，引燃電弧、送絲、電弧沿焊接方向移動(dòng)及焊接收尾等過(guò)程完全是通過(guò)操作控制盤(pán)上的按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，機(jī)械操作的程度非常高。

②焊接效率高。埋弧焊的焊絲伸出長(zhǎng)度（從導(dǎo)電嘴末端到電弧端部的焊絲長(zhǎng)度）遠(yuǎn)較手工電弧焊的焊條短，一般在50mm左右，而且是光焊絲，不會(huì)因提高電流而造成焊條藥皮發(fā)紅問(wèn)題，所以可使用較大的電流（比手工焊大5-10倍），因此，熔深大，焊絲溶敷效率大大提高，對(duì)于20mm以下的對(duì)接焊甚至可以不開(kāi)坡口，不留間隙，這就減少了填充金屬的數(shù)量，生產(chǎn)率較高，另一方面由于焊劑和溶渣的隔熱作用，電弧上基本沒(méi)有熱的輻射散失，飛濺也很少，雖然用于熔化焊劑的熱量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增加。

③焊縫質(zhì)量高。熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，熔渣可降低接頭冷卻速度，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高，焊縫成分穩(wěn)定，機(jī)械性能比較好。

④勞動(dòng)條件好。除了減輕手工、半自動(dòng)焊操作的勞動(dòng)強(qiáng)度外，埋弧焊時(shí)電弧是在一層顆粒狀的可熔化焊劑覆蓋下燃燒，電弧光不外露，電弧被焊劑覆蓋與空氣隔離，焊接時(shí)沒(méi)有弧光輻射，減輕對(duì)操作者身體的傷害。

⑤埋弧焊的缺點(diǎn)。1）由于埋弧焊是依靠顆粒狀焊劑堆積形成保護(hù)條件，因此，目前較適用于平焊位置的焊接，對(duì)于環(huán)焊縫應(yīng)用較少。2）由于埋弧焊焊劑的成分主要是MnO、SiO2等金屬及非金屬氧化物，所以難以用來(lái)焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金。3）只適于長(zhǎng)焊縫的焊接。由于機(jī)動(dòng)靈活性差，焊接設(shè)備比較復(fù)雜，短焊縫顯不出生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。4）由于埋弧焊電弧的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，焊接電流小于100A時(shí)，電弧的穩(wěn)定性不好，因此不適合焊接厚度小于1mm的薄板。

2 埋弧焊目前在管線鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 埋弧焊目前在管線鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用 眾所周知，目前長(zhǎng)輸管線所用X**級(jí)管線鋼所用生產(chǎn)工藝有電阻焊（ERW）、螺旋埋弧焊（SSAW）、直縫埋弧焊（LSAW）等三種工藝，國(guó)內(nèi)知名生產(chǎn)廠家寶鋼、武鋼、邯鋼、鞍鋼、沙鋼、本鋼、攀鋼、酒鋼、濟(jì)鋼、南鋼、馬鋼、太鋼等均有管線鋼埋弧焊（SSAW、LSAW）生產(chǎn)線，相關(guān)技術(shù)及設(shè)備、焊劑、焊絲等應(yīng)用已非常成熟。

2.2 管線鋼焊接接頭性能分析 以西氣東輸二線主線路所用X80級(jí)管線鋼為例，進(jìn)行管線鋼埋弧焊接頭性能分析。由于X80鋼在成分設(shè)計(jì)上采用超低碳微合金化，添加Nb、V、Ti、Mo等微量元素細(xì)化晶粒，同時(shí)嚴(yán)格控制了S、P含量，使其具有很高的強(qiáng)度和韌性。西氣東輸二線工程中X80鋼匹配焊劑采用氟堿型和鋁堿型混合渣系，合理控制堿度，在提高焊縫強(qiáng)度的同時(shí)提高了韌性，通過(guò)對(duì)焊縫試樣進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊、硬度等系列檢測(cè)，焊縫性能完全滿足API 5L和西氣東輸二項(xiàng)對(duì)X80鋼力學(xué)性能的要求，同時(shí)焊縫表面光滑、脫渣性好，表現(xiàn)出優(yōu)良的工藝性能。

X80管線鋼埋弧焊的焊縫組織比較細(xì)?。ㄒ?jiàn)圖1），晶粒大小比較接近母材，且絕大部分為不規(guī)則分布的針狀鐵素體組織，焊縫整體實(shí)現(xiàn)了以鐵素體為主的組織控制。其中熱影響區(qū)鐵素體比例達(dá)到了84%，其中先共析鐵素體約占46%。力學(xué)性能方面，埋弧焊焊縫也表現(xiàn)優(yōu)異，如焊縫抗拉強(qiáng)度（見(jiàn)圖2）中所示，27個(gè)試樣中每個(gè)試樣的強(qiáng)度值均大于或等于母材強(qiáng)度，斷口位置均在母材區(qū)，實(shí)現(xiàn)了焊縫與母材的等強(qiáng)或超強(qiáng)匹配。

2.3 埋弧焊應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)的可行性分析 通過(guò)埋弧焊在管線鋼生產(chǎn)工廠的應(yīng)用可知，在焊劑、焊絲、焊接設(shè)備等方面條件已完全具備，而施工現(xiàn)場(chǎng)與生產(chǎn)車(chē)間的差別主要在于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境多樣性、焊接設(shè)備的移動(dòng)性和焊口一側(cè)鋼管的不可移動(dòng)性。下面就這三個(gè)方面分別闡述埋弧焊應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)的可行性。

施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的多樣性包括兩個(gè)方面：地形多樣性和氣候多樣性。地形多樣性方面，可以盡量把埋弧焊施工應(yīng)用于地形相對(duì)平坦段，如西氣東輸二線西段工程，而對(duì)于施工中不可避免的冷彎管和熱煨彎頭焊接，可以通過(guò)適當(dāng)增加焊口附近的土方工程量（如增大放坡量）減小彎曲角度、選用熟練機(jī)械操作手靈活操作減小對(duì)口機(jī)械力等方式，盡量降低對(duì)焊接的影響，也可以做留頭處理。對(duì)于氣候多樣性，由于埋弧焊采用焊劑保護(hù)，對(duì)氣候適應(yīng)能力較強(qiáng)，除非現(xiàn)場(chǎng)條件特別惡劣，一般配置防風(fēng)棚及附屬物品即可滿足施工。

對(duì)于焊接設(shè)備的移動(dòng)性，由于埋弧焊采用與內(nèi)焊機(jī)（IWM）打底焊（見(jiàn)下文）相結(jié)合的方式，只需焊接兩遍即可完成整道焊口施工，可采用大型多功能焊接車(chē)承載埋弧焊設(shè)備及附屬模塊的方式，按照長(zhǎng)輸管線施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)把埋弧焊設(shè)備合理布置于承載車(chē)上。但須指出的是，由于埋弧焊使用焊接電流較大，所用承載車(chē)所配發(fā)電系統(tǒng)必須滿足使用條件。

焊口不可轉(zhuǎn)動(dòng)性方面，這里存在焊槍運(yùn)行軌道需為一完整圓形和焊劑預(yù)鋪設(shè)和回收再利用兩個(gè)問(wèn)題。埋弧焊焊槍運(yùn)行軌道方面，據(jù)筆者所知，目前已有很多研究機(jī)構(gòu)完成了多種形式的智能跟蹤焊接小車(chē)，能夠應(yīng)用各種傳感器自動(dòng)跟蹤焊縫形狀、位置和走向并隨之改變焊接參數(shù)，其中部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)改進(jìn)已完全可以勝任長(zhǎng)輸管線現(xiàn)場(chǎng)焊接施工。至于焊劑預(yù)鋪設(shè)和回收再利用，可以根據(jù)具體使用情況設(shè)計(jì)智能機(jī)械手，使行走軌道同樣為圓形，其運(yùn)行稍早于焊槍?zhuān)鴻C(jī)械手?jǐn)y帶的盛焊劑的容器有足夠的長(zhǎng)度，保證在焊槍行走過(guò)后有短暫間隔后開(kāi)始收集未熔化的焊劑。

3 長(zhǎng)輸管線現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用模式探討

內(nèi)焊機(jī)（IWM）打底焊+埋弧焊的現(xiàn)場(chǎng)焊接模式通過(guò)內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊，埋弧焊機(jī)進(jìn)行剩余焊口焊接的模式，各需一遍即可完成整道焊口的焊接。打底焊采用具有內(nèi)對(duì)口與管內(nèi)焊接功能的設(shè)備組裝在一起的管內(nèi)自動(dòng)根焊機(jī)完成，可以把對(duì)口與根焊幾乎同步完成，而且一般缺陷少，操作熟練后，這道工序僅需幾十秒鐘，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)施工速度。而在內(nèi)焊機(jī)撤離后，焊口已具有一定的承受力，降低了埋弧焊時(shí)的焊接應(yīng)力。由于埋弧焊焊接電流大，熔深大，可集熱焊、填充焊、蓋面焊于一遍，且焊接速度大，可以使每道口的焊接時(shí)間大大縮短?？紤]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)程，以西氣東輸二線管道工程1219×18.4mm的X80級(jí)管線鋼為例，預(yù)計(jì)每道焊口從內(nèi)焊機(jī)介入到埋弧焊機(jī)完成焊接撤離不超過(guò)5分鐘時(shí)間?？傮w來(lái)講，單臺(tái)內(nèi)焊機(jī)配合單臺(tái)埋弧焊機(jī)組成的焊接小機(jī)組每小時(shí)可焊接10道口左右。

手工焊打底+埋弧焊的現(xiàn)場(chǎng)焊接模式。通過(guò)手工焊打底可以增加根焊層的厚度，防止埋弧焊焊透根焊層，其余與上述模式相同。

4 結(jié)論

施工現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，焊劑回收重復(fù)利用率受影響，且需用其它焊接方式連頭，因?yàn)槁窕『高B頭可能會(huì)使殘余應(yīng)力過(guò)大。但一旦埋弧焊打破傳統(tǒng)焊接方式，應(yīng)用于長(zhǎng)輸管線施工現(xiàn)場(chǎng)，可使單道口的焊接時(shí)間縮短至傳統(tǒng)手工焊、半自動(dòng)焊方式的十分之一之內(nèi)，普通全自動(dòng)焊的三分之一之內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract: introduce the Westinghouse AP1000 nuclear power plants in China with the advanced technology of the modular design and construction idea, nuclear power station is modular build will design phase of each "module" determined by nuclear power site outside workshop prefabrication and assembly at the scene with a complete set of corresponding function into the entity, and module of the precast and assembly quality is to build nuclear power quality control of key stage, will be related to nuclear power plant operation after completion of nuclear security. In this paper, according to the Westinghouse AP1000 nuclear power plant construction practice of modular build quality control of key and difficulty of the analysis and puts forward some measures.

Keywords: modular build; The Westinghouse AP1000 module; Quality control

中圖分類(lèi)號(hào)：O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

我國(guó)引進(jìn)的AP1000核電站技術(shù)已在三門(mén)和海陽(yáng)兩個(gè)項(xiàng)目中開(kāi)工建設(shè)，AP1000采用了三維設(shè)計(jì)技術(shù)工具，模塊化的設(shè)計(jì)和建造理念，這在我國(guó)核電設(shè)計(jì)和建造中首次大規(guī)模應(yīng)用模塊化。模塊化建造是將設(shè)計(jì)意圖轉(zhuǎn)化為具體的功能實(shí)體的重要活動(dòng)。雖然采用模塊化減少了在現(xiàn)場(chǎng)的施工量，可以縮短核電建設(shè)工期，但在大規(guī)模采用模塊化時(shí)，也改變了施工的難度，對(duì)質(zhì)量控制流程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制提出了新要求。如何保證模塊預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組裝和吊裝質(zhì)量是參建各方均高度重視的重點(diǎn)。本文就AP1000模塊化建造中的質(zhì)量控制結(jié)合在建項(xiàng)目進(jìn)行分析和探討。

1．模塊化建造理念

“模塊”，在這指將某些材料或部件預(yù)制組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有分隔空間或特定功能的核電組合件。

模塊化建造，就是通過(guò)工廠化預(yù)制好便于運(yùn)輸?shù)淖鳛橐粋€(gè)整體單元的模塊或子模塊，然后在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)對(duì)模塊的吊裝或子模塊的組裝和吊裝就位就可以為安裝和土建作業(yè)同時(shí)提供作業(yè)空間的工程建造方式。

2．AP1000模塊

2.1 AP1000模塊的分類(lèi)

根據(jù)在建AP1000核電站模塊的劃分為兩類(lèi)：結(jié)構(gòu)模塊和設(shè)備模塊。每臺(tái)機(jī)組按現(xiàn)場(chǎng)吊裝最終模塊計(jì)結(jié)構(gòu)模塊108塊，設(shè)備模塊70塊。這些最終的大型或超大型模塊又由幾個(gè)或十幾個(gè)、甚至幾十個(gè)子模塊組裝而成。另外鋼安全殼通常作為一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行建造。

結(jié)構(gòu)模塊一般由各種鋼板和型鋼焊接接連及內(nèi)部混凝土構(gòu)成，尺寸和體積大小不一，吊裝就位即形成核電廠廠房建筑結(jié)構(gòu)的一部分。主要是用來(lái)對(duì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，形成相對(duì)獨(dú)立的空間，改變傳統(tǒng)的先土建作業(yè)后設(shè)備安裝作業(yè)的順序，便于在組裝好的模塊空間上同時(shí)進(jìn)行設(shè)備安裝和混凝土澆灌等作業(yè)，以縮短工期。

設(shè)備模塊由設(shè)備、管道、泵、閥門(mén)、儀表、支架以及固定用的型鋼等組成。通常根據(jù)各區(qū)域內(nèi)設(shè)備及其連接件的布置情況作為一個(gè)單元易于預(yù)裝配合理劃分模塊大小，這類(lèi)模塊是固定在永久支撐鋼結(jié)構(gòu)上以構(gòu)成一個(gè)模塊整體進(jìn)行安裝，就位后即作為工藝系統(tǒng)的一部分。

2.2 AP1000模塊的特點(diǎn)

（1）大量采用模塊貫穿建造始終，使現(xiàn)場(chǎng)外模塊預(yù)制與核電站現(xiàn)場(chǎng)組裝、吊裝作業(yè)成為兩條并行的施工主線。

（2）采用模塊的作業(yè)范圍淡化了傳統(tǒng)劃分上的土建和安裝的界限，使同一模塊里同時(shí)具有傳統(tǒng)劃分上的土建和安裝物項(xiàng)，使土建和安裝變?yōu)橥耆慕徊媸┕すば?，接口增多?/p>

（3）結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量重，如CA20模塊重達(dá)730噸，外形尺寸約20.5m長(zhǎng)，14.2m寬，20.7m高，由18個(gè)房間構(gòu)成。

（4）模塊和設(shè)備的安裝需使用大型吊裝設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)受風(fēng)力等自然環(huán)境因素影響較大。

（5）幾乎所有模塊的吊裝施工都采用開(kāi)頂法。

（6）模塊采用鋼板、型鋼組成和做支撐，焊接工作量增大。

3．AP1000模塊化建造的質(zhì)量控制

3.1模塊化建造質(zhì)量控制重點(diǎn)的變化

大量采用模塊化預(yù)制和組裝建造，其質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)與傳統(tǒng)的建造方式發(fā)生了變化，其中模塊預(yù)制精度和現(xiàn)場(chǎng)組裝精度是質(zhì)量控制的關(guān)鍵，不僅影響到結(jié)構(gòu)模塊最終的吊裝接口質(zhì)量，也影響到結(jié)構(gòu)模塊與設(shè)備模塊安裝的接口質(zhì)量，而模塊最終的安裝質(zhì)量會(huì)直接影響到今后的核安全。熟悉和掌握質(zhì)量監(jiān)控的范圍和重點(diǎn)，有利于做好過(guò)程控制，使質(zhì)量處于可控受控狀態(tài)。在模塊化建造中，整個(gè)施工過(guò)程涉及測(cè)量、組對(duì)、焊接、吊裝、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，質(zhì)量控制重點(diǎn)的變化主要有：

（1）對(duì)大型結(jié)構(gòu)模塊的預(yù)制、組裝、安裝和吊裝等工序接口的質(zhì)量控制。

（2）模塊預(yù)制產(chǎn)生的偏差累積引起的現(xiàn)場(chǎng)組裝二次加工修改質(zhì)量控制。

（3）模塊組裝焊接質(zhì)量控制，因組裝連接均采用焊接，焊接工作量大，并且立焊、仰焊類(lèi)型多，高空焊作業(yè)多，操作難度增加。

（4）模塊組裝過(guò)程中，因子模塊體積大、形狀不規(guī)則對(duì)稱(chēng)、重心不易確定而在頻繁吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)中引起模塊變形的控制。

（5）模塊組裝完進(jìn)行混凝土灌漿后產(chǎn)生的再次變形控制。

（6）設(shè)備模塊與結(jié)構(gòu)模塊連接精準(zhǔn)度的質(zhì)量控制。

3.2在建項(xiàng)目模塊化建造反饋的主要質(zhì)量問(wèn)題

模塊最終組裝和安裝質(zhì)量受多方面因素的影響，從在建項(xiàng)目反饋情況看，在模塊預(yù)制和組裝中易出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：

（1）結(jié)構(gòu)子模塊制作中產(chǎn)生的尺寸確定參考點(diǎn)（DP點(diǎn)）尺寸偏差、鋼板平面度超差、組對(duì)邊波浪變形或弧形、模塊整體尺寸偏差較大或扭曲變形等。

（2）模塊組裝過(guò)程中的間隙誤差導(dǎo)致模塊整體超差。

（3）結(jié)構(gòu)子模塊或組件翻轉(zhuǎn)、吊裝過(guò)程產(chǎn)生的變形或結(jié)構(gòu)損壞，導(dǎo)致一些重要的主設(shè)備模塊安裝支撐不能在理論的坐標(biāo)就位。

（4）模塊組裝焊接使模塊產(chǎn)生應(yīng)力、收縮等變形。

（5）焊縫成型較差，缺陷超標(biāo)。

經(jīng)過(guò)總結(jié)分析，產(chǎn)生以上問(wèn)題的主要原因有模塊設(shè)計(jì)文件不夠完善、施工技術(shù)準(zhǔn)備不充分、信息溝通不夠、人員能力不足、工裝設(shè)計(jì)缺陷等等，因此，通過(guò)對(duì)在建AP1000項(xiàng)目總結(jié)得知，模塊預(yù)制、組裝過(guò)程的質(zhì)量控制重點(diǎn)主要是：模塊尺寸及平面度控制、模塊和組件的吊裝和安裝變形控制、焊接質(zhì)量控制、結(jié)構(gòu)模塊與設(shè)備模塊的接口點(diǎn)（坐標(biāo)）控制等。

3.3模塊化建造的質(zhì)量控制措施

工廠化預(yù)制的模塊質(zhì)量是現(xiàn)場(chǎng)組裝質(zhì)量的前提，模塊預(yù)制產(chǎn)生的偏差往往只能在現(xiàn)場(chǎng)組裝過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，所以說(shuō)模塊預(yù)制的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)會(huì)延伸到現(xiàn)場(chǎng)組裝和最終模塊吊裝就位中，因此，模塊化建造的質(zhì)量控制應(yīng)從模塊車(chē)間預(yù)制到現(xiàn)場(chǎng)組裝和安裝的全過(guò)程控制。模塊的預(yù)制和組裝中均應(yīng)做好以下質(zhì)量管理措施，同時(shí)根據(jù)預(yù)制和組裝的不同重點(diǎn)實(shí)施有針對(duì)性的質(zhì)量檢查和試驗(yàn)控制措施。

（1）完善質(zhì)量管理體系，建立分級(jí)質(zhì)量控制體系，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)試驗(yàn)控制計(jì)劃（ITP）制度，做到有章可循。

（2）做好事前分析，充分熟悉和掌握模塊建造的工序流程，按結(jié)構(gòu)質(zhì)量、焊接質(zhì)量、油漆防腐質(zhì)量三方面編制較詳實(shí)的檢查試驗(yàn)計(jì)劃，確定關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要求，設(shè)置控制點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證控制。

（3）加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)審，將有接口的相鄰模塊的圖紙結(jié)合一起會(huì)審，了解設(shè)計(jì)意圖，減少建造中才發(fā)現(xiàn)不符合而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

（4）培訓(xùn)提高焊接人員和吊裝人員的技能，熟悉程序，保證操作質(zhì)量。

（5）嚴(yán)把材料驗(yàn)收關(guān)，控制焊接等材料的質(zhì)量，優(yōu)化焊接工藝。

（6）對(duì)結(jié)構(gòu)模塊的吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)變形應(yīng)重點(diǎn)控制，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算出合理的吊點(diǎn)，減少因大型結(jié)構(gòu)模塊外型尺寸大，重量大，不勻稱(chēng)分布而產(chǎn)生的吊裝變形。

（7）嚴(yán)格按核電建造的要求對(duì)工序質(zhì)量進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，并建立記錄或報(bào)告。

（8）充分發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)反饋的作用，推廣模塊化建造中質(zhì)量管理的有效方法。

3.3.1模塊預(yù)制的質(zhì)量控制措施

從在建AP1000得知子模塊矯正工作和模塊到現(xiàn)場(chǎng)后的質(zhì)量缺陷處理占用了很大一部分工作量，保證模塊預(yù)制質(zhì)量的除做好上述質(zhì)量管理措施，還應(yīng)有針對(duì)性重視以下幾方面。

（1）充分發(fā)揮信息化管理的作用，保證設(shè)計(jì)、采購(gòu)、預(yù)制之間的信息對(duì)稱(chēng)和一致性，以及分散在各個(gè)工廠車(chē)間預(yù)制的子模塊之間的信息及時(shí)性和一致性，這是確保模塊預(yù)制質(zhì)量的管理基礎(chǔ)條件。

（2）加強(qiáng)技術(shù)復(fù)核，重點(diǎn)在DP點(diǎn)（尺寸確定參考點(diǎn)）、軸線、設(shè)備貫穿件和管道位置等等。因DP點(diǎn)間距控制要求直接影響到結(jié)構(gòu)模塊組裝質(zhì)量。

（3）模塊車(chē)間預(yù)制的焊接有較好的作業(yè)環(huán)境，應(yīng)盡可能采用成熟可行的自動(dòng)焊接技術(shù)以減少焊接變形量，保證焊接質(zhì)量。

（4）模塊出廠前嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)化管理程序和設(shè)計(jì)圖紙對(duì)模塊進(jìn)行檢驗(yàn)，確保預(yù)制精度滿足現(xiàn)場(chǎng)組裝要求。

3.3.2模塊組裝的質(zhì)量控制措施

模塊的現(xiàn)場(chǎng)組裝和安裝質(zhì)量相比車(chē)間預(yù)制受到的影響因素更多，各個(gè)項(xiàng)目所處的地理位置不同影響因素也不完全相同，因此對(duì)模塊的組裝質(zhì)量控制措施可以從以下幾方面著手。

（1）加強(qiáng)模塊或子模塊、組件進(jìn)入組裝現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)合驗(yàn)收，盡量避免潛在質(zhì)量缺陷，使質(zhì)量缺陷在組裝前得到處理。

（2）充分做好組裝技術(shù)準(zhǔn)備，如焊接工藝評(píng)定，焊工考試，作業(yè)規(guī)程的編審和培訓(xùn)等。

（3）組裝和安裝前加強(qiáng)對(duì)設(shè)備和工機(jī)具的檢查，保證設(shè)備的完好性并計(jì)量合格。

（4）對(duì)每一模塊或子模塊的外形配合尺寸精確測(cè)量，分析組對(duì)間隙，減少和消除誤差的積累。

（5）在組件上設(shè)置合理的支撐補(bǔ)強(qiáng)、翻身吊耳和吊裝吊耳，減小吊裝變形。

（6）改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝，合理應(yīng)用反變形控制、剛性加固控制以及焊接相關(guān)參數(shù)控制等。

（7）通過(guò)模擬分析改進(jìn)工裝，提高工裝合理性，如采用剛性加固工裝的變形等。

3.4 “開(kāi)頂法”施工的質(zhì)量控制

“開(kāi)頂法”施工的質(zhì)量控制重點(diǎn)是對(duì)成品保護(hù)，特別是反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)設(shè)備的保護(hù)。在授權(quán)開(kāi)工日后35個(gè)月內(nèi)（ATP+35）反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)土建施工活動(dòng)頻繁，施工任務(wù)量大，反應(yīng)堆廠房頂部不能采取遮蓋措施，因此無(wú)論土建、安裝活動(dòng)在編制施工方案時(shí)就應(yīng)制訂深度交叉施工情況下對(duì)物項(xiàng)的特殊保護(hù)措施。各級(jí)質(zhì)量控制和監(jiān)督人員應(yīng)在每次作業(yè)前、后都檢查和定期巡查。

4.結(jié)語(yǔ)

第三代核電AP1000技術(shù)的先進(jìn)性主要是非能動(dòng)設(shè)計(jì)，模塊化設(shè)計(jì)和建造是其另一先進(jìn)性的體現(xiàn)，雖然有兩個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)，但對(duì)模塊化建造的質(zhì)量控制還需要開(kāi)展更多的分析和研究，以在保證質(zhì)量的前提下真正發(fā)揮出模塊化建造的先進(jìn)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，縮短建造工期，實(shí)現(xiàn)更佳的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏俊明，劉瓊，孫坤.第三代壓水堆核電機(jī)組AP1000的模塊化施工分析[J].電力建設(shè)，2008，29（4）：63-66.

[2]年發(fā)揚(yáng).AP1000核電站模塊化建造淺析[A].2009年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.