利用焊接仿真技术控制电厂薄壁大件焊接变形

利用焊接仿真技术控制电厂薄壁大件焊接变形

齐继玄

（山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013）

摘要：随着科学技术的进步与发展，科学技术广泛应用于人们生产生活的各个领域。在传统的电厂焊接施工中，由于焊接施工工艺的不当或焊接时管理不到位，电厂焊接薄壁大件的焊接变形控制是一个难题。计算机仿真系统近年来在多领域内的广泛应用都取得了良好的实际效果，我们将仿真技术应用于工厂焊接过程之中，通过对焊接部位的仿真模拟来控制电厂薄壁大件的变形，以此来优化整个焊接施工工艺，提高薄壁大件的焊接质量。本文将对焊接仿真技术应用于电厂薄壁大件控制变形展开论述，对于仿真技术在控制电厂薄壁大件焊接变形方面有一定的借鉴作用。

关键词：仿真技术；焊接变形；数据分析

近年来，我国在经济发展的过程中不断融入新的科技与施工工艺。在发展的过程之中不断以新的发展理念与工艺来取代那些传统的施工工艺，在电厂的传统焊接方式下，难以控制电厂薄壁大件的焊接变形，不仅质量水平不一甚至还有可能在工作过程中发生安全隐患。在这种情况之下，焊接仿真技术以其优越的性能迅速在电厂焊接工艺之中得到了广泛推广与应用。在电厂之中的某些薄壁大件结构，如CFB锅炉的受热面结构，因为其生产周期较长，投入建设成本较大，所以一旦在焊接过程中发生变形就会造成巨大损失。而焊接仿真技术就很好的解决了这一难题，以焊接变形为研究对象，通过采用仿真模拟技术进行系统的数据分析来控制薄壁大件的变形。

一、焊接仿真技术应用的背景与发展要求

在进行焊接施工工艺时，会发生放热与冷却两个过程。在放热、冷却的过程中就不可避免的会发生焊接变形，这就严重影响了产品的质量要求与使用性能。在传统焊接工艺中，我们对产品质量的把控基本在于施工建造者的焊接水平高低。当前情况下，采用传统的施工工艺已经满足不了使用需求，薄壁大件焊接时的焊接变形问题难以得到有效解决。所以焊接仿真技术以其独特的优点在电厂薄壁大件的控制焊接变形方面获得广泛应用。焊接仿真技术主要是在焊接温度条件、焊接残余应力等方面来有效控制薄壁大件的焊接变形，提高焊接质量，这使得施工工艺在整体方面有了跨越式发展。

二、电厂薄壁大件控制变形的措施

在电厂的薄壁大件焊接过程中，往往会发生焊接变形，其实任何焊接变形内在都存在着一定的规律。通过对这些影响焊接变形因素的分析，讨论，从而找到合理控制焊接变形的方法。提高焊接质量，减少焊接过程中的材料与资金浪费。

（一）从施工工艺方面来控制薄壁大件的焊接变形

在进行薄壁大件焊接施工时，应该将焊缝设计于薄壁大件的边、角处，在进行焊接时尽量将焊缝设计在可以控制的地方，使用焊接变形小的焊接方式。在薄壁大件的焊接中，要合理地对易发生焊接变形的区域进行加固处理，使焊接部件的强度达到使用要求。此外还要选用合理的焊接工艺，针对所焊接薄壁大件的原材质的不同而合理采用不用的焊接工艺。

（二）在焊接前控制

对于电厂薄壁大件的焊接，在焊接前还应该做一些准备工作来防止焊接过程中发生焊接变形。比如，要对焊接薄壁大件进行焊接前的固定，通过焊接前的固定，可以在一定程度上来有效控制焊接变形。由于薄壁大件在焊接过程中所发生的变形主要是温度过高而发生的变形，这就说明在薄壁大件焊接时安装冷却系统很有必要。通过减少薄壁大件上的热量过分集中而控制薄壁大件的变形。

（三）薄壁大件焊接过程中的的控制

要控制焊接变形还需要在焊接的过程中选择合理的焊接方式，通过对焊接薄壁大件的材料质量与焊接要求来选用不同的焊接方式。常用的焊接方式有熔化极气体保护焊、非熔化极氩气保护焊，此外还有一种重要的焊接手段就是手工电弧焊。焊接顺序的合理安排也是影响薄壁大件焊接变形的重要因素，所以在薄壁大件的焊接过程中就要严格按照施工工艺来进行焊接。

（四）薄壁大件焊接完成之后对焊接变形的控制

在薄壁大件焊接完成之后，如果存在焊接变形，通常我们不通过进行热处理来进行矫正焊接变形。一般使用木榔头或橡皮榔头在薄壁大件焊接变形区域进行整形矫正，来使薄壁大件焊接达到理想化质量水平。

三、焊接仿真应用于控制薄壁大件焊接变形的意义及未来发展方向

在薄壁大件的焊接中，因薄壁大件所固有一些特性，而需要在焊接过程中特别注意。首先应当依据实际需要来选择合适的焊接材料和焊接工艺参数，优化焊接顺序，来减少薄壁大件焊接变形，提高焊接质量。焊接仿真技术在薄壁大件焊接的过程中，表现出了精细化、专业化、现代化的特征。所谓精细化，是指焊接仿真的数据分析将更加准确、高效，数据库的分析将不断扩大。所谓专业化，是指焊接仿真不断细化，将焊接仿真技术按不同的类型加以具体区分，以适用于不同的焊接施工工艺之中。所谓现代化，是指焊接仿真的科学性与时代性更加突出，在焊接仿真中发挥更大效用。以焊接仿真的方式，我们找到更加科学、完善的焊接工艺，在焊接材料的选择中也更加细致。焊接仿真的应用有效控制了电厂薄壁大件的焊接变形。

通过焊接仿真技术可以将电厂薄壁大件焊接时的情景模拟，有效控制焊接过程中的电厂薄壁大件发生焊接变形。现阶段仿真焊接的发展为未来焊接仿真技术的提高，创造了一个良好的平台与基础。但在仿真实验中还要密切关注所发生的客观现象与实际规律。在充分对实验数据进行研究的基础上来发现问题、解决问题，控制电厂薄壁大件焊接变形，提高焊接质量与水准。

结语：

随着电厂焊接施工工艺技术不断对时代提出的新要求与焊接技术自身的不断革新，在不久的将来，焊接仿真技术将获得更广泛的发展前景。焊接仿真技术有效控制了电厂薄壁大件在焊接过程中的焊接变形，为薄壁大件的使用与发展开创了新领域。焊接仿真优化了施工工艺，提高了焊接的质量与效率，大大节约了资金投入与人力资源。在焊接领域效果显著，在未来的发展中，在薄壁大件控制焊接变形方面，焊接仿真将会发挥更重要的地位。

参考文献：

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