Технологии автоматической орбитальной сварки трубопроводов малого диаметра из углеродистых и низколегированных сталей Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Технология и технологические
машины
УДК 621.791
Технологии автоматической орбитальной сварки трубопроводов малого диаметра из углеродистых и низколегированных сталей
Е.С. Третьяков, Н.В. Коберник
Сварка трубопроводов малого диаметра из углеродистых и низколегированных сталей крайне востребована в различных областях промышленности. Однако научной литературы, охватывающей все способы сварки таких трубопроводов, практически не существует. В данной статье проанализирована имеющаяся литература, а также собственные разработки авторов. Обзор показал, что наиболее распространены технологии сварки неплавящимся электродом в инертных газах. Представлены и структурированы основные моменты технологии сварки неплавящимся электродом в инертных газах,, а также пути развития сварки трубопроводов малого диаметра из углеродистых и низколегированных сталей.
Ключевые слова: автоматическая сварка трубопроводов, сварка неплавящимся электродом, орбитальная сварка, трубопроводы малого диаметра.
Technology of Automatic Orbital Welding of Small Diameter Pipelines of Carbon and Low-alloy Steels
E.S. Tretyakov, N.V. Kobernik
Welding of small diameter pipelines of carbon and low-alloy steels is in great demand in various industries. However, the scientific literature covering all welding methods of said pipelines practically does not exist.
ТРЕТЬЯКОВ Евгений Сергеевич (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
TRETYAKOV Evgeny Sergeevich
(Moscow, Russian Federation, Bauman Moscow State Technical University)
KOBERNIK Nikolay Vladimirovich
(Moscow, Russian Federation, Bauman Moscow State Technical University)
Известия высших учебных ©аведений
review found that technologies of non-consumable electrode welding in inert gases are the most common. The article presents the main points of a non-consumable electrode welding in inert gases and the ways offuture development of small diameter pipe welding of carbon and low-alloy steels.
Keywords: automatic pipe welding, non-consumable electrode welding, orbital welding, small diameter pipelines.
ID настоящее время сварка трубопроводов малого диаметра (DN (Ду) = 20…200, S <15 мм) из углеродистых и низколегированных сталей крайне востребована. Такие трубопроводы применяются в различных областях: в нефтяной промышленности, газовой промышленности, электроэнергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве и др. С точки зрения повышения производительности и воспроизводимости качества сварки следует применять автоматические технологии [1—3]. Наиболее подходящими для реализации данной задачи способами сварки являются: автоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов, автоматическая сварка неплавя-щимся электродом в среде инертных газов, а также автоматическая плазменная сварка.
Автоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов, несмотря на свои очевидные преимущества (в первую очередь, производительность), применяется крайне ограниченно, в основном для трубопроводов с условными диаметрами (DN (Ду)) более 100 мм [4].
Автоматическая плазменная сварка в настоящее время имеет ограниченное применение не только при сварке трубопроводов малого диаметра, но и в промышленности в целом. Несмотря на это в работах [5—7] показана возможность успешного использования технологий плазменной сварки трубопроводов малого диаметра как в нашей стране, так и за рубежом. Стоит отметить перспективность данных технологий ввиду значительного увеличения про-
изводительности технологических операций сборки и сварки за счет возможности сварки больших толщин (ориентировочно до 12 мм [6]) за один проход без разделки кромок.
Автоматическая сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов на сегодняшний день получила наиболее широкое применение для сварки трубопроводов малого диаметра благодаря универсальности и удовлетворительной производительности процесса.
Автоматы для автоматической орбитальной сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов трубопроводов малого диаметра выпускаются в большом объеме. Все они представляют собой малогабаритные сварочные головки, которые условно можно классифицировать на две категории: головки закрытого типа — для труб с толщинами стенок S < 3 мм и головки открытого типа, адаптированные под любые задачи сварки трубопроводов малого диаметра [8, 9].
Общие положения технологий. Сварку трубопроводов малого диаметра с толщиной стенки S < 3 мм можно производить без разделки кромок и без подачи присадочного материала за
МАШШСТРШНИ
один проход головками как открытого, так и закрытого типов. Такая технология прекрасно подходит для сварки низколегированных и других сталей, обладающих высокой степенью раскисленности. Однако для сварки углеродистых сталей это неприменимо ввиду известной проблемы «кипения» сварочной ванны из-за остаточного кислорода и его соединений в основном металле [4, 12].
Сварку трубопроводов малого диаметра с толщиной стенки 5 >3 мм производят головками открытого типа с разделкой кромок, используя присадочную проволоку и поперечные колебания горелки. При толщине стенки 5 = = 3…5 мм сварку выполняют в два слоя (корневой и облицовочный слои), а при 5 > 5 мм — в три и более слоев (корневой, заполняющие и облицовочный слои).
Также, как общую особенность всех технологий, необходимо отметить тот факт, что швы, выполненные в различных пространственных положениях, характеризуются большой разницей геометрических параметров.
Однако, как отмечалось выше, технологии, предлагаемые различными отраслями и производителями, имеют существенные различия, которые условно можно разделить на две группы:
1) различия в подготовке кромок под сварку;
2) различия в технике (режиме) выполнения корневого слоя.
Подготовка кромок под сварку. Подготовка кромок под автоматическую сварку — крайне критичная операция, от которой зависят как технологические, так и экономические аспекты сварочного процесса. В связи с этим выбор наиболее рациональной разделки кромок является важной задачей при сборочно-сварочных работах. Как правило, разделка кромок, ввиду высоких требований технологии, производится специальными автоматическими станками — труборезами.
Сварку трубопроводов с толщиной стенки 5 < 3 мм возможно выполнять без разделки кромок. Однако необходимость подачи присадочной проволоки при сварке углеродистых сталей негативно сказывается на качестве формирования геометрии шва (высота усиления, глубина проплавления, переход металла шва к основному металлу) [13, 14]. Ввиду этого зачастую выполняют У-образную или и-образ-ную разделку кромок.
Типичная У-образная разделка кромок под автоматическую сварку трубопроводов с толщиной стенки 5 < 3 мм представлена на рис. 1. Ее характерной особенностью является заниженное притупление кромок (до 1 мм), которое позволяет уменьшить вероятность появления непровара корня шва ввиду возможного блуждания дуги (рис. 2).
И-образная разделка кромок (рис. 3) применяется под автоматическую сварку трубопроводов с толщиной стенки 5 >3 мм. Такой тип разделок используется во многих странах [4, 11, 15—17] и характеризуется следующими геометрическими параметрами:
Рис. 1. У-образная разделка кромок
Рис. 2. Непровар корня шва ввиду блуждания дуги
Рис. 3. и-образная разделка кромок
• значение угла фаски а;
• размер площадки B;
• значение притупления А;
• значение радиуса перехода между площадкой и фаской К.
Численные данные по геометрическим параметрам И-образных разделок кромок сильно отличаются, поэтому имеет смысл определить критерии их выбора.
Значение угла фаски должно составлять более 10°. Основным критерием выбора угла фаски является, с одной стороны — доступность сварного соединения, а с другой — уменьшение количества присадочного материала и, следовательно, времени под сварку. Также угол
фаски способствует течению жидкого металла сварочной ванны при выполнении заполняющих слоев шва.
Площадка В является главным средством борьбы с нестабильностью провара корня шва (см. рис. 2). Ее размер необходимо выбирать исходя из условия невозможности блуждания дуги. Типовые значения данного параметра — 2,0…4,0 мм.
Величину притупления А выбирают исходя из проплавляющей возможности сварочной дуги и возможности удержания сварочной ванны в различных пространственных положениях. Для углеродистых низколегированных сталей она составляет 1,5.3,0 мм.
Радиус К перехода между площадкой и фаской позволяет минимизировать возможность образования несплавлений между площадкой и прилегающей к ней стенкой (фаской) разделки кромок при выполнении заполняющего слоя сварного шва, что может привести к образованию пустот и шлаковых включений. Типовое формирование заполняющего слоя шва при разделке без радиуса перехода и с радиусом перехода изображено на рис. 4. Значение данного радиуса сильно зависит от толщины стенки, и величины площадки В и составляет 0,5…5 мм.
Рис. 4. Формирование заполняющего корня шва при разделках кромок:
а — без радиуса перехода; б — с радиусом перехода
ШШЖШТРШНИ
Представленные выше геометрические параметры И-образной разделки кромок изображены на рис. 5.
Рис. 5. Геометрические параметры И-образной разделки кромок
Выполнение корневого слоя шва. Выполнение корневого слоя шва при сварке труб малого диаметра по характеру режима классифицируют на три типа:
1) непрерывный режим;
2) импульсный режим;
3) шагоимпульсный режим.
Выполнение корневого слоя шва в непрерывном режиме характеризуется наиболее высокой производительностью среди представленных режимов сварки. Циклограмма этого режима представлена на рис. 6. Данный режим отличается большим тепловложением в свариваемые материалы, что зачастую негативно влияет на механические свойства сварного соединения [17, 18, 19], а также способствует нестабильному формированию обратного валика корневого слоя сварного шва. Поэтому
Рис. 6. Выполнение корневого слоя шва в непрерывном режиме сварки:
1св — сварочный ток; Усв — скорость сварки; I — время сварки
наибольшее применение находят импульсные режимы сварки.
Сварка корневого слоя шва в импульсном режиме за счет комбинаций сварочного тока и времени его действия в импульсе и паузе (рис. 7) характеризуется меньшим тепловложе-нием в свариваемые материалы, чем сварка в непрерывном режиме, что является неоспоримым преимуществом данного режима. Также при сварке в импульсном режиме объем ванны меньше, чем при сварке в непрерывном режиме, что улучшает формирование сварного шва в различных пространственных положениях.
Сварка корневого слоя шва в шагоимпульс-ном режиме (рис. 8), при котором движение горелки происходит во время паузы (?п) на фиксированный шаг, является модернизацией импульсного режима сварки. Данный режим нашел широкое применение в атомной промышленности при сварке трубопроводов из аустенитных сталей [11] и характеризуется наибольшими возможностями по управлению технологическими параметрами сварки, сварочной ванной и структурой сварного соединения [18], однако он имеет невысокую производительность.
Следует отметить, что при сварке углеродистых и низколегированных сталей наиболее применимы непрерывный и импульсный режимы сварки ввиду их высокой производительности.
На сегодняшний день незначительная модернизация технологий автоматической орби-
Рис. 7. Выполнение корневого слоя шва в импульсном режиме сварки:
/имп — сварочный ток в импульсе; 1п — сварочный ток в паузе; ?имп — время импульса; ?п — время паузы; Усв — скорость сварки
Известия высших учебных заведений
Рис. 8. Выполнение корневого слоя шва в шагоимпульсном режиме сварки:
/„„ — сварочный ток в импульсе; /п — сварочный ток
в паузе; 4мп — время импульса; tn — время паузы;
V„ — скорость сварки
тальной сварки неплавящимся электродом возможна лишь с применением многочисленных вариаций самого способа сварки, а наиболее перспективным и многообещающим направлением является плазменная сварка проникающей дугой, позволяющая значительно повысить производительность сборочно-сварочных операций.
Литература
1. Рощин В.В., Полосков С.И., Воронцов Н.Ю., Либеров В.И. Автоматическая орбитальная сварка с присадочной проволокой стыков труб поверхностей нагрева котлоагрегатов // Сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. «Сварка и контроль—2004». Пермь: ПГТУ, 2004. Т. 3. С. 276—281.
2. Гитлевич А.Д., Харин В.П. Сварка стыков труб котельных поверхностей нагрева (обзор) // Сварочное производство. 1992. № 3. С. 35 — 37.
3. Шипилов А.В., Вышемирский Е.М., Полосков С.И. Технические требования к технологиям и оборудованию для сварки трубопроводов малых диаметров на компрессорных станциях // Территория Нефтегаз. 2012. № 3. С. 58—61.
4. Шипилов А.В. Особенности автоматической орбитальной сварки неплавящимся электродом трубопроводов обвязки компрессорных станций // Сварка и Диагностика. 2010. № 5. С. 42—47.
5. Ищенко Ю.С., Букаров В.А., Пищик В.Т. Сварка неповоротных стыков труб без разделки кромок проникающей плазменной дугой // Сварочное производство. 1975. № 5. С. 17—18.
6. Труды НИКИМТ. Сварка в атомной промышленности и энергетике. В 2 т. Т. 1 / Под общ. ред. Л.Н. Щавелева; ред.-сост. А.А. Куркумели. М.: ИздАТ, 2002. 400 с.
7. Plasma to the fore // Connect. 2004. No. 5. P. 8. URL: http:// www.twi.co.uk/news-events/ publications/ connect/archive/2004/ may-june/plasma-to-the-fore/?locale=en. (Дата обращения: 15.03.2013).
8. Труды НИКИМТ. Сварка в атомной промышленности и энергетике. В 2 т. Т. 2. / Под общ. ред. Л.Н. Щавелева, ред.-сост. А.А. Куркумели. М.: ИздАТ, 2002. 423 с.
9. Галкин В.А., Шипилов А. В, Вышемирский Е.М., Полосков С.И. Опыт создания отечественного блочно-модульного оборудования для автоматической орбитальной TIG-сварки
с подачей присадочной проволоки // Сварка и диагностика. 2011. № 1. С. 36—41.
10. Шефель В.В. Автоматическая сварка трубопроводов атомных электростанций // Автоматическая сварка. 1987. № 2. С. 45—50.
11. Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка, основные положения ПНАЭ Г-7—009—89: Нормативный документ. М.: НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России, 2000.
12. Samardzic I., Despotovic B., Klaric S. Automatic pipe butt welding processes in steam boilers production // Welding in the World — Soudage dans le Monde. 2007. Vol. 51, Special Edition P. 615-624.
13. Коберник Н. В., Третьяков Е.С., Чернышов Г.Г. Сварка неплавящимся электродом труб малого диаметра из углеродистых и низколегированных сталей с применением комбинированной защиты // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 9. С. 70—76.
14. Шипилов А.В., Куркин А.С., Полосков С.И. Влияние формы и размеров сварных соединений на долговечность трубопроводов компрессорных станций // Сварка и Диагностика. 2010. № 6. С. 47—51.
15. Шипилов А.В., Ерофеев В.А., Бровко В.В., Полосков С.И. Компьютерный анализ условий качественного формирования швов при орбитальной сварке трубопроводов малых диаметров из конструкционных сталей // Сварка и Диагностика. 2011. № 5. С. 17—23.
16. Bennet R.W. Tungsten arc welding the root pass of power-pipe joints //Welding. 1959. Vol. 38. No. 12. P. 1175—1181.
17. Lukas W. Process Pipe and Tube Welding: A guide to welding process options, techniques, equipment, NDT and codes of practice // Woodhead Publishing; First Edition, 1991. 160 p.
18. Kenyon N., Morrison W.B., Quarrel A.G. Fatigue strength of welded joints in structural steels // British Welding Journal. 1966, Vol. 13. No. 3. P. 123-127.
19. Kawasaki T., Savaki Y, Yagi K. Effect of external geometry on fatigue strength of welded high tensile steel // Journal of the Japan Welding Society 1968, Vol. 37. No. 12. P. 65-78.
20. Arc Machines, Inc. // Разделка кромок труб под сварку. URL: http://www.arcmachines.ru/html/f1112624525.html (Дата обращения: 15.01.2013).
21. Шипилов А.В., Коновалов А.В., Бровко В.В., Полосков С.И. Управление структурой сварных соединений при орбитальной TIG-сварке технологических трубопроводов компрессорных станций // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 6. C. 44—52.
22. Галкин В.А., Шипилов А.В., Латышев А.А., Полос-ков С.И. Новые технологии и оборудование для автоматической орбитальной сварки технологических трубопроводов малых диаметров // Газовая промышленность. 2012. № 11. С. 60—64.
References
1. RoshchinV.V., Poloskov S.I., Vorontsov N.Iu., LiberovV.I. Avtomaticheskaia orbital’naia svarka s prisadochnoi provolokoi stykov trub poverkhnostei nagreva kotloagregatov [Automatic orbital welding with filler wire pipe joints boiler heating surfaces]. Sbornik dokladov Vserossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Svarka i kontrol’—2004» [Collection of the All-Russian Scientific Conference «Welding and Control 2004»]. Perm’, PNRPU publ., 2004, vol. 3, pp. 276-281.
2. Gitlevich A. D., Kharin V.P. Svarka stykov trub kotel’nykh poverkhnostei nagreva (obzor) [Welding pipe joints boiler heating surfaces (review)]. SvarochnoeProizvodstvo [Welding Production]. 1992, no. 3, pp. 35-37.
3. Shipilov A.V., Vyshemirskii E.M., Poloskov S.I. Te-khnicheskie trebovaniia k tekhnologiiam i oborudovaniiu dlia
svarki truboprovodov malykh diametrov na kompressornykh stantsiiakh [Technical requirements for the technology and equipment for welding of small diameter pipelines at compressor stations]. Territoriia Neftegaz [Territory Naftogaz]. 2012, no. 3, pp. 58-61.
4. ShipilovA.V. Osobennosti avtomaticheskoi orbital’noi svar-ki neplaviashchimsia elektrodom truboprovodov obviazki kompressornykh stantsii [Features automatic orbital welding consumable electrode piping compressor stations]. Svarka i Diagnostika [Welding and Diagnostics]. 2010, no. 5, pp. 42-47.
5. Ishchenko Iu.S., Bukarov V.A., Pishchik V.T. Svarka nepovorotnykh stykov trub bez razdelki kromok pronikaiushchei plazmennoi dugoi [Orbital welding of pipe joints without cutting edges penetrating plasma arc]. Svarochnoe Proizvodstvo [Welding Production]. 1975, no. 5, pp. 17-18.
6. Shchavelev L.N., Kurkumeli A.A. Svarka v atomnoi promyshlennosti i energetike [Welding in the nuclear industry and the energy sector]. Trudy NIKIMT [Proceedings NIKIMT]. Moscow, IzdAT publ., vol. 1, 2002, 400 p.
7. Plasma to the fore. Connect. 2004, no.5, 8 p. Availabie at: http://www.twi.co.uk/ news-events/publications/ connect/ archive/2004/may-june/plasma-to-the-fore/?locale=en (Accessed 15 March 2013).
8. Shchavelev L.N., Kurkumeli A.A. Svarka v atomnoi promyshlennosti i energetike [Welding in the nuclear industry and the energy sector]. Trudy NIKIMT [Proceedings NIKIMT]. Moscow, IzdAT publ., vol. 2, 2002, 423 p.
9. Galkin V.A., Shipilov A.V., Vyshemirskii E.M., Poloskov S.I. Opyt sozdaniia otechestvennogo blochno-modul’nogo oborudovaniia dlia avtomaticheskoi orbital’noi TIG-svarki s podachei prisadochnoi provoloki [Experience of creation of domestic modular equipment for orbital TIG-welding with filler wire]. Svarka i Diagnostika [Welding and Diagnostics]. 2011, no. 1, pp. 36-41.
10. Shefel’ V.V. Avtomaticheskaia svarka truboprovodov atomnykh elektrostantsii [Automatic welding of pipelines of nuclear power plants]. Avtomaticheskaia svarka [The Paton Welding Journal]. 1987, no. 2, pp. 45-50.
11. Oborudovanie i truboprovody atomnykh energeticheskikh ustanovok. Svarka i naplavka, osnovnye polozheniia PNAE G-7-009-89: Normativnyi dokument. [Equipment and piping of nuclear power installations. ш Building]. 2012, no. 9, pp. 70-76.
14. Shipilov A.V., Kurkin A.S., Poloskov S.I. Vliianie formy i razmerov svarnykh soedinenii na dolgovechnost’ truboprovodov kompressornykh stantsii [Influence of weld geometrical parameters on durability of pipelines of compressor plant]. Svarka iDiagnostika [Welding and Diagnostics]. 2010, no. 6, pp. 47-51.
15. Shipilov A.V., Erofeev V.A., Brovko V.V., Poloskov S.I. Komp’iuternyi analiz uslovii kachestvennogo formirovaniia shvov pri orbital’noi svarke truboprovodov malykh diametrov iz konstruktsionnykh stalei [Computer analysis of factors for high-quality welds formation in small diameter construction steel pipeline orbital weldings]. Svarka i Diagnostika [Welding and Diagnostics]. 2011, no. 5, pp. 17-23.
16. Bennet R.W. Tungsten arc welding the root pass of power-pipe joints. Welding Journal, 1959, vol. 38, no. 12, pp. 1175-1181.
17. Lukas W. Process Pipe and Tube Welding: A guide to welding process options, techniques, equipment, NDT and codes of practice. Woodhead Publishing; First Edition, 1991. 160 p.
18. KenyonN., Morrison W.B., Quarrel A.G. Fatigue strength of welded joints in structural steels. British Welding Journal, 1966, vol. 13, no. 3, pp. 123-127.
19. Kawasaki T., Savaki Y., Yagi K. Effect of external geometry on fatigue strength of welded high tensile steel. Journal of the Japan Welding Society. 1968, vol. 37, no.12, pp. 65-78.
20. Sabaros S.A. Razdelka kromok trub pod svarku [Groove pipe weld]. Availabie at: http://www.arcmachines.ru/ html/f1112624525.html, Arc Machines, Inc. (Accessed 15 January 2013).
21. ш Building]. 2011, no. 6, pp. 44-52.
22. Galkin V.A., Shipilov A.V., Latyshev A.A., Poloskov S.I. Novye tekhnologii i oborudovanie dlia avtomaticheskoi orbital’noi svarki tekhnologicheskikh truboprovodov malykh diametrov [New technologies and equipment for process piping automatic orbital welding]. Gazovaya Promyshlennost’ [GAS Industry of Russia]. 2012, no. 11, pp. 60-64.
Статья поступила в редакцию 21.03.2013
Информация об авторах
ТРЕТЬЯКОВ Евгений Сергеевич (Москва) — научный сотрудник ФГАУ «НУЦ «Сварка и Контроль» при МГТУ им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, Российская Федерация, 2-я Бауманская ул., д. 7, стр. 2, e-mail: [email protected]).
КОБЕРНИК Николай Владимирович (Москва) — кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии сварки и диагностики». МГТУ им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, Российская Федерация, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, e-mail: [email protected]).
Information about the authors
TRETYAKOV Evgeny Sergeevich (Moscow) — Researcher FGAU «NCA» Welding and Control» Bauman Moscow State Technical University (BMSTU, building 2, 2-nd Baumanskaya str., 7, 105005, Moscow, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
KOBERNIK Nikolay Vladimirovich (Moscow) — Dr. Sc. (Eng.), Associate Professor of «Welding and diagnostics» Department. Bauman Moscow State Technical University (BMSTU, building 1, 2-nd Baumanskaya str., 5, 105005, Moscow, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
ⓘ Орбитальная сварка представляет собой специализированный способ сварки, при котором дуга механически поворачивается на 360° вокруг статической заготовки, предст .
.Пользователи также искали:
орбитальная аргонодуговая сварка, орбитальная сварка аренда, орбитальная сварка это, орбитальная сварка нержавеющих труб, орбитальная сварка труб большого диаметра, орбитальная сварка труб малого диаметра, орбитальная сварка цена, орбитальный сварочный аппарат, Орбитальная, орбитальная, сварка, Орбитальная сварка, труб, диаметра, орбитальная сварка это, орбитальная сварка аренда, орбитальный сварочный аппарат, орбитальная аргонодуговая сварка, цена, малого, большого, аренда, орбитальный, сварочный, аппарат, нержавеющих, аргонодуговая, орбитальная сварка цена, орбитальная сварка труб большого диаметра, орбитальная сварка нержавеющих труб, орбитальная сварка труб малого диаметра, орбитальная сварка,
. ..
Особенности процесса орбитальной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра
нерируемого при попадании электронов на деталь.
При использовании лазерного луча максимальная
толщина стенки трубы при сварке встык за один
проход ограничивается 10 мм, что обусловлено
максимальной выходной мощностью задейство-
ванных на тот момент лазерных установок
(12 кВт для CO2-лазера и 4,4 кВт для Nd:YAG-
лазера). С появлением высокомощных твердоте-
льных лазеров, таких как оптоволоконный и дис-
ковый, в сварочном производстве стали исполь-
зовать лазерное излучение мощностью до 20 кВт
непрерывного действия с превосходным качест-
вом излучения и в компактном исполнении. Ис-
пользуя указанные преимущества современных
лазеров в сочетании с гибридным лазерно-дуго-
вым процессом сварки впервые появилась воз-
можность выполнения однопроходной сварки
встык материалов с толщиной стенки до 20 мм
[5]. Потенциал современных оптоволоконных ла-
зеров применительно к сварке трубопроводов ин-
тенсивно изучается в ряде исследовательских цен-
тров Германии, а также в других странах. К наи-
более актуальным работам в этой области, резуль-
таты которых опубликованы в специальной лите-
ратуре на протяжении последних двух лет, можно
отнести исследования Немецкого исследователь-
ского и образовательного центра сварки в Галле
(SLV Halle) [6]. Оптоволоконный лазер мощностью
10 кВт был использован в составе гибридного про-
цесса для соединения сегментов труб с толщиной
стенки 10 мм. Гибридную сварку V-образной раз-
делкой кромок с высотой притупления 8 мм осу-
ществляли лазером мощностью 6,5 кВт с макси-
мальной скоростью сварки 0,61 м/мин. При этом
облицовочный слой шва выполняли автоматичес-
кой сваркой в защитном газе. В Центре по ис-
следованию конструкционных материалов (CSM,
г. Рим, Италия) кольцевые швы труб диаметром
36 мм с толщиной стенки 16 мм выполняли с при-
менением лазерного и гибридного лазерно-дугового
способа сварки в два прохода [7]. В данном случае
речь идет о поворотном стыке, сварку которого вы-
полняли в нижнем положении с вращением трубы.
В качестве источника лазерного излучения исполь-
зовали оптоволоконный Yb:SiO2-лазер с выходной
мощностью 10 кВт (фирма IPG), источником пи-
тания дуги служил сварочный инвертор Aristo
MIG 500 (фирма ESAB), работающий на макси-
мальном токе 500 А. Для выполнения первого
прохода с V-образной разделкой кромок и при-
туплением 5 мм использовали только лазерную
сварку с мощностью установки 10 кВт. При этом
обеспечивалось заполнение разделки только по-
ловины толщины стенки трубы. Оставшиеся 8 мм
заполняли при втором проходе гибридной лазер-
но-дуговой сварки. Скорость сварки при выпол-
нении обоих проходов составляла 1 м/мин. В ра-
боте [8] приведены результаты полевых испыта-
ний гибридной сварки труб диаметром 610 мм.
Твердотельный Nd:YAG-лазер мощностью
4,4 кВт в сочетании с процессом автоматической
дуговой сварки плавящимся электродом исполь-
зовали для выполнения корневого прохода мно-
гослойного орбитального шва с U-образной раз-
делкой кромок. При высоте притупления кромок
4 мм реализация полуорбитального процесса, на-
чиная с нижнего положения до потолочного, воз-
можна на скорости 1,8 м/мин.
В рамках настоящей работы авторами плани-
ровалось опробывание оптоволоконного Yb-лазе-
ра с выходной мощностью 10 кВт, применяемого
для выполнения корневого прохода кольцевых
стыков. Однако к моменту публикации был про-
веден лишь ряд экспериментов на плоских пробах
с U-образной разделкой кромок с притуплением
от 4 до 7 мм с целью исследования формы проп-
лавления и подбора параметров сварки. В работе
[9] обсуждается вариант использования 10 кВт
дискового лазера для гибридной сварки труб ди-
аметром 30 мм и более. Представленные резуль-
таты касаются сварки в нижнем положении плос-
ких образцов толщиной 10,4 мм из трубной стали
класса прочности Х80. Заполнение V-образной
разделки кромок с притуплением 6 мм и углом
раскрытия 60° осуществляли в два прохода: пер-
вый — гибридной лазерно-дуговой сваркой с
мощностью лазера 9 кВт на скорости 2 м/мин,
второй — автоматической дуговой сваркой пла-
вящимся электродом на скорости 1 м/мин. Ав-
торы указанной работы упоминают также об от-
работке гибридного процесса на кольцевых швах.
Приведеные выше литературные данные в об-
щих чертах дают представление о состоянии раз-
работок в области гибридной лазерно-дуговой
сварки толстостенных трубопроводов большого
диаметра. На их основании можно сделать вывод,
что научно обоснованные результаты, необходи-
мые для внедрения гибридных лазерно-дуговых
процессов сварки, обеспечивающих высокие ха-
рактеристики надежности и качества кольцевых
стыков труб, все еще отсутствуют. В обсуждае-
мых результатах в основном речь идет о толщине
труб под сварку около 10 мм, для соединения ко-
торых применяют технологию многослойной
сварки. Потенциал современных лазеров, позво-
ляющий обеспечить более высокую глубину проп-
лавления материала, до настоящего времени не
использован в полной мере. Это объясняется от-
части тем, что мощность задействованных лазеров
ограничивается 10 кВт, и однопроходная сварка
труб толщиной 16 мм и более, что было бы ин-
тересно с точки зрения экономической эффектив-
ности, не возможна. Кроме того, отсутствуют ко-
личественные результаты исследования надеж-
ности сварных соединений труб, выполненных
гибридной лазерно-дуговой сваркой, не изучены
69/2010
Территория НЕФТЕГАЗ № 2 (2005)
%PDF-1.5 % 1 0 obj >/Metadata 1719 0 R/Pages 2 0 R/Type/Catalog/PageLabels 10 0 R>> endobj 1719 0 obj >stream 2012-03-19T13:35:50+03:002012-03-19T13:35:54+03:002012-03-19T13:35:54+03:00Adobe InDesign CS3 (5. 0.4)
Орбитальная сварка для трубопроводов, технология взамен аргонодуговой сварке
Справка. Орбитальная сварка была разработана более полувека назад для сварки заготовок, в частности труб различного сечения.
Основной целью орбитальной сварки в момент ее создания и по сегодняшний день является устранение человеческого фактора, который в 90% случаев является источником ошибок, впоследствии приводящих к возникновению аварийных ситуаций.
Система была создана взамен аргонодуговой сварки и отличается от нее в прямом смысле противоположным образом. При АрДС заготовка приводится в движение вокруг своей оси с помощью манипулятора, а сварочная горелка остается неподвижной. При орбитальной сварке движется горелка, а свариваемое тело заготовки остается статичным, тем временем как электрическая дуга поворачивается на 360 градусов. В процесс практически не вмешивается обслуживающий персонал, так как сварка с начала и до конца проходит под управлением компьютерной программы.
Сварочные системы Magnatech (США)
Строительная индустрия стоит перед задачей повышения производительности, понижения количества ремонтных вмешательств и обеспечения высокой качества исполнения от шва в шву. Для практически любой области применения у компании Magnatech есть специализированная орбитальная система. Задача разработчика — обеспечить решения для повышения производительности качества сварки трубопроводов для клиентов по всему миру. Компания Magnatech расположена в центральной части штата Коннектикут США. Ее история основывается на разработке систем орбитальной сварки в течение последних 40 лет. В главном офисе компании производится разработка всех систем: от электросхем и программного обеспечения до исключительно точных механизмов. Каждая система тщательно собирается и тестируется. Каждый производимый компонент собран и проверен на месте.
Системы Magnatech востребованы в разных отраслях, где необходимо повышение продуктивности и качество сварки регламентировано нормативными документами. Это энергетика, химическая, пищевая, молочная промышленность, фармацевтическая, полупроводниковая, нефтегазовая отрасли. Это производительные, надежные, экономичные и износоустойчивые системы, которые доводят сварку до уровня искусства.
Какие орбитальные системы предлагаются
D-HEAD. Сварочная Д- головка создана для применения в труднодоступных местах с малым радиальным клиренсом.
Быстро устанавливается на трубу при помощи направляющих колец различного диаметра. Эта головка применяется при многопроходной сварке вольфрамовым электродом в аргона или гелия, как при сварке труб встык, так и при соединении их с фланцем. Эта многозадачная головка с охлаждаемой горелкой при силе тока в 200А способна беспрерывно производить движения профессионального сварщика. Для подачи проволоки используется стандартная однокилограммовая катушка с различными диаметрами проволоки. При использовании специального набора есть возможность уменьшить радиальный клиренс всего до 51 мм. Колебания горелки могут программироваться отдельно. Скорость колебания, ширина и задержка на кромках может быть установлена индивидуально. Регулировка движения по центру шва производится с пульта ДУ. Электронный контроль осуществляет слежение за установленной длиной дуги. Многочисленные настройки позволяют устанавливать точное место входа проволоки в ванну металла. Д-головка повышает производительность, уменьшает количество ремонтов и дает результат исключительного качества.
Головки серии QUICKCLAMP быстро устанавливаются на трубах в условиях, где радиальный клиренс не имеет значения. Две модели головок охватывают диапазон диаметров 25- 89 мм и 60 -168 мм.
Головки D-HEAD и QUICKCLAMP управляются при помощи источника тока PIPEMASTER 515. Программируемый PIPEMASTER – это последнее слово техники среди цифровых источников тока. Обновление программы может быть произведено при помощи электронной почты и загружено с USB носителя. Напряжение питания может быть одно/трехфазным от 230 до 480 Вт для использования по всему миру.
Лазерная сварка — VACOM
Сварка алюминия
VACOM осваивает новую технологию.
В настоящее время мы уже производим вакуумную арматуру из различных сплавов алюминия. Новинкой является то, что мы можем производить WIG-сварку вакуумных компонентов из твёрдых алюминиевых сплавов 6060 и 6082.
Алюминий имеет множество технологических преимуществ по сравнению с широко распространенными н/сталями, использумыми в вакуумной технике, как сталь 304, 316 или 316LN. Алюминий легче поддаётся металлорежущей обработке, чем сталь. Определяющими преимуществами алюминия являются:
- Небольшой вес, ввиду плотности 2,73 г/cm3
- Абсолютная ненамагничиваемость, т.е. относительная магнитная проницаемость
- µ = 1 (магнитная нейтральность, свободный от ферромагнетизма)
- Высокая теплопроводность (для сравнения: теплопроводность у н/стали 1.4429 -150 W / mK по отношению к серии сплавов алюминия 6000 с теплопроводностью 160 — 190 W/mK)
- Короткое время отжига, благодаря более низкой требуемой температуре отжига — около 150 °C
- Низкая концентрация водорода в материале
Естественный оксидный слой на поверхности алюминия действует как дополнительный защитный барьер и препятствует процессам диффузии и десорбции.
Выбранные нами сплавы технологически пригодны для обработки гидравлическим прессом. Такого рода технология позволяет изготовление сложных профилей, для вакуумных камер, используемых в ускорителях частиц . Абсолютная ненамагничиваемость является обязательным условием для подобных вакуумных камер, например, в ондуляторах ускорителей заряженных частиц. Большим преимуществом при использовании таких камер в ускорителях является уменьшение времени откачки, благодаря низкому уровню водорода и углерода в алюминии, равно как и предельно низкий уровень диффузии частиц водорода.
Алюминий находит широкое применение в технологии ускорителей. Мы готовы соответсвовать предъявляемым в связи с этим особым требованиям. Обратитесь к нам.
Выше перечисленные свойства приводят к значительному снижению производственных расходов для всех областей применения в UHV.
Коротко о преимуществах:
- Низкие температуры отжига
- Малое время откачки
- Уменьшение расходов на обслуживание в области UHV
Для некоторых применений, например при использовании оптических лучей, обработка поверхности алюминиевых сплавов путем элоксирования, имеет ряд преимуществ (возможность добавление цвета, например, матового черного, для защиты от отражения).
Области применения:
Алюминий используется в аэронавтике и космической технике. Алюминий не ядовит и подвергается почти 100 % вторичной переработке. При понижении температуры алюминий сохраняет вязкость при одновременном повышении трёрдости. При транспортировке камер применение алюминия имеет огромные преимущества в весе.
Алюминиевые камеры широко используются в том числе для калибрирования датчиков (например, рентгеновых датчиков).
Орбитальная Сварка | Цена | Характеристики | Консультация
Орбитальная сварка
Орбитальная сварка заключается в таком способе соединения металла, который позволяет не изменять положения обрабатываемого элемента, так как сам станок может при помощи установленных вращателей поворачивать заготовку на 360°. Орбитальная сварка используется там, где необходимо произвести соединение и обработку труб различного размера: маленькие, средние и большие. В ходе это процесса параметры сварки могут регулироваться на протяжении всей работы непосредственно оператором, либо же существует возможность полной автоматизации с помощью средств компьютерной техники и прилагаемого программного обеспечения.
Орбитальная сварка труб отличается минимизацией риска возникновения ошибки, потому что станок способен нанести шов наиболее качественно и равномерно по краям трубы, причем во всех положениях, так как точность техники высока.
Аппарат орбитальной сварки состоит из основных компонентов, таких как корпус, дуга, сварочная головка, источник питания, портативная панель; так и из дополнительных — устройство, осуществляющее подачу и прием материала, водные теплоносители, подставки и прочие элементы.
Цена на оборудование по орбитальной сварке труб разнится по нескольким критериям:
- max мощность двигателя;
- возможная частота импульсов тока;
- длина дуги;
- скорость сварки;
- дополнительные составляющие оборудования;
- возможность присутствия в оборудовании различных защитных механизмов;
- тип материала корпуса.
Орбитальная сварка как процесс необходима в тех случаях, когда обязательна постоянная орбитальная сварка нержавеющих труб, осуществление монтажа и ремонтных работ в отношении объектов, имеющих цилиндрическую форму.
Купить аппарат орбитальной сварки можно легким и выгодным способом на сайте DNI industrial solutions (https://dnisolutions.com.ua/), на котором представлен широкий ассортимент аппаратов для орбитальной сварки для труб как малого, так и большего диаметра, комплектующие для них, автоматические контроллеры орбитальной сварки, орбитальный труборез и многое другое оборудование для проведения различных работ.
На сайте, например, представлены аппараты по орбитальной сварке — сварочная колонна Bendmak серии EHCB и MCB. На сайте приведена очень подробная информация, отражающая сведения по общему назначению оборудования, его подробная характеристика, особенности выбранного устройства, техническая информация о нем и дополнительные возможности аппарата, по которым можно сориентироваться по сфере использования оборудования и всем необходимым параметрам таким образом, чтобы осуществить все действия и удовлетворить все ваши пожелания касаемо аппарата орбитальной сварки.
В случае возникновения дополнительных вопросов, касающихся оборудования, его устройства, заказа, оформления или получения можно заполнить форму обратной связи на сайте, чтобы сотрудники компании Вам перезвонили, но также и позвонить по номеру, указанному на главной странице сайта.
Как сваривать маленькие трубки и фитинги с микрофитами с высокой точностью
Фитинг — это деталь, используемая для соединения двух трубок вместе, позволяя жидкости проходить внутрь. Качество сварки стандартизованных фитингов Microfit должно быть безупречным, чтобы трубы были герметичными и не выходили ни газ, ни жидкость. Какие проблемы возникают при сварке тонких труб и фитингов? Какие шаги вам нужно выполнить? В этой статье и видео ниже мы более подробно рассмотрим орбитальную сварку труб и фитингов с очень маленьким диаметром.
Микрофитные фитинги изогнутого типа с двумя или тремя осями и трубки с малым диаметром используются в полупроводниковой промышленности, фармацевтике, а также в микрохимии и любой другой области, где требуются трубки и микрофитинги с тонкими стенками и малым диаметром.
Они подходят для приложений, связанных с благородными газами, микропробегами, ИТ, обработкой данных, электропроводностью, радиоактивными или другими опасными газами, а также для инженеров-электриков, работающих в системах промышленной автоматизации. Он часто используется для задач с давлением до 400 бар, поскольку системы высокого давления должны соответствовать строгим стандартам, таким как ASME ( A merican S ociety of M echanical E ngineers Boiler and Vessel Code) или NF EN ISO 13445 (Определение прочности адгезионных связей между жесткими поверхностями на сдвиг).
Поскольку затраты на фитинги с микрофитами могут быть довольно высокими, обращаться с ними следует осторожно и осторожно.
Чем меньше диаметр фитингов и трубок, тем точнее и труднее будет сварка. Фитинги бывают разных материалов, размеров и конфигураций, но стандартизированы, чтобы выдерживать самые сложные условия.
Подготовка трубы для получения идеального результата сваркиОсновные проблемы, с которыми вы можете столкнуться при сварке тонких труб, — это изменение цвета трубок из-за нагрева, недостаточная или чрезмерная продувка, перекрытие труб, недостаточный проплав, брызги сварного шва, слишком высокая скорость сварки, обнажение приваривайте в агрессивной атмосфере, а также к вмятинам, ударам или другим геометрическим неровностям, которые могут отрицательно повлиять на качество сварки.
Чтобы этого избежать, необходимо правильно подготовить трубку . Поскольку подготовка трубы является важным этапом, ее необходимо тщательно выполнять перед сваркой. Если надрез производился резаком для труб, перпендикулярности будет недостаточно, а заусенец будет слишком большим. Поэтому настоятельно рекомендуется использовать Прямоугольник , чтобы получить как можно более прямой пропил без заусенцев. Даже если труба была разрезана на станке для орбитальной резки, все же рекомендуется выравнивание поверхности, чтобы получить идеально гладкую поверхность без заусенцев.Стандарты внутренней полировки очень строгие, удаление заусенцев запрещено.
Когда свариваемые детали очень тонкие и имеют малый диаметр, доступ ограничен, что требует компактной сварочной головки. Принцип, который преобладает в этой головке, заключается в использовании кассеты для идеального позиционирования свариваемых элементов.
Эта кассета будет размещена на свариваемых деталях. Его можно устанавливать на трубы и фитинги высокой чистоты, которые необходимо приваривать встык.Доступно несколько кассет в зависимости от микрофитных трубок и фитингов. Они гибкие и могут быть легко изменены и адаптированы к соответствующим боковым панелям. Кроме того, они сделаны из алюминия, обработанного никелем, что обеспечивает легкость и высокую электропроводность.
SXMF-17: закрытая головка AXXAIR для орбитальной микропланшетной сваркиСпециально разработанная для орбитальной сварки TIG малых диаметров, сварочная головка microfit AXXAIR SXMF-17 представляет собой закрытую головку, работающую от источника питания AXXAIR нашей последней линейки, SAXX .
Таким образом, эта закрытая головка обладает всеми техническими характеристиками SAXX : цифровое управление двумя разными газами, наблюдение за сварным швом с установленной системой сигнализации, автоматический расчет параметров сварки и возможность начать сварку на расстоянии через дистанционное управление.
С головкой SXMF-17 можно сваривать трубы диаметром от 3 до 17 мм или соответственно от 1/8 до 5/8 дюйма, а при закрытой головке можно сваривать с оптимальной газовой защитой.С этой головкой трубы и фитинги автоматически идеально центрируются, а концентрические зажимные цанги предотвращают любую деформацию или царапины на деталях.
Кроме того, размер и вес этой микропроцессорной машины сведены к минимуму, чтобы обеспечить оптимальную сварку труб и фитингов малого диаметра. Сварочная горелка, заключенная в очень гибкий и прочный защитный кожух, также облегчает обращение со сварочной головкой.
Выбор правильных кассет и боковых пластин:Различные этапы перед сваркой
Сварку можно выполнять без предварительной прихватки или центрирования , что экономит много времени.Кроме того, сварочная головка совместима со всеми имеющимися на рынке фитингами microfit.
SXMF-17 используется для работы с благородными, радиоактивными или иными опасными газами с давлением до 400 бар. Он также используется для микро-салазок, промышленности полупроводников, фармацевтики, а также в чистых помещениях. Для всех этих областей применения он соответствует очень специфическим стандартам, таким как ASME и NF EN ISO 13445 для систем высокого давления.
В AXXAIR три разных типа боковых панелей позволяют вам быть полностью гибкими при сборке кассет, чтобы они идеально подходили к вашим деталям.Мы предлагаем стандартные боковые панели, маленькие боковые панели, а также большие боковые панели, специально разработанные для фитингов с микрофитами. Благодаря этой очень компактной кассетной системе, которая идеально адаптируется к различным сварочным конфигурациям, можно выполнять сварку с высокой точностью и в местах с ограниченным доступом.
Видео ниже представляет собой демонстрацию нашей закрытой головки SXMF-17 для сварки микропломбов.
youtube.com/embed/ztu-Ual1rpY» allowfullscreen=»» data-service=»youtube»/>
Сварка начинается со сборки кассеты.Прежде всего, мы выберем подходящие боковые пластины, подходящие для свариваемых элементов. В нашем случае мы берем большую боковую пластину для микрофитного фитинга в сочетании со стандартной боковой пластиной для трубки диаметром полдюйма или 12,7 мм соответственно.
На втором этапе мы выберем правильные зажимные губки для элементов. Каждая боковая пластина модели AXXAIR поставляется с большим набором зажимных цанг.
Затем элементы помещаются в кассету, фитинг зажимается в цангах (в данном случае — в специальных губках с микрофит 12 мм), трубка помещается в кассету и автоматически центрируется при закрытии двух боковых пластин.
Теперь, когда кассета собрана, электрод позиционируется непосредственно на головке микрофита с помощью инструмента настройки. После того, как электрод размещен, он размещается и фиксируется на правильном расстоянии. Теперь мы можем удалить установочный инструмент и вставить головку в кассету, чтобы начать сварку.
Этот аппарат является наиболее подходящим решением для сварки фитингов и трубок диаметров микрофит. Высокая точность сварки, гибкость и экономия времени делают его незаменимым активом для вашего производства.
Оптимизация и экономия орбитальной сварки для трубопровода
Хотя технология орбитальной сварки не нова, она продолжает развиваться, становясь все более функциональной и универсальной, особенно для сварки труб. Интервью с Томом Хаммером, опытным сварщиком в Axenics, Миддлтон, Массачусетс, раскрывает некоторые из множества способов использования этой технологии для решения сложных сварочных задач. Изображения предоставлены Axenics
Орбитальная сварка существует уже около 60 лет, добавляя автоматические функции к процессу газовой дуговой сварки вольфрамом. Это надежный и прагматичный подход к выполнению нескольких сварных швов, хотя некоторые производители оригинального оборудования и производители еще не использовали мощность орбитальных сварочных аппаратов, полагаясь на ручную сварку или другие методы соединения металлических труб и труб.
Принципы орбитальной сварки применяются в течение десятилетий, но возможности новых аппаратов для орбитальной сварки делают их более мощными инструментами в наборе инструментов сварщика, поскольку многие из них теперь оснащены «умными» функциями для упрощения программирования и выполнения быстрых и точных настроек до того, как начинается фактическая сварка, что обеспечивает стабильные, чистые и надежные сварные детали.
Команда сварщиков компании Axenics, Миддлтон, штат Массачусетс, контрактного производителя компонентов, направляет многих своих клиентов на практику орбитальной сварки, если для работы присутствуют необходимые элементы.
«По возможности, мы стремимся исключить человеческий фактор при сварке, поскольку орбитальный сварочный аппарат обычно обеспечивает более высокое качество сварных швов», — сказал Том Хаммер, сварщик-подмастерье в Axenics.
Сантехнические системы высокой чистоты для производства полупроводниковых пластин
Хотя самая ранняя сварка была выполнена 2000 лет назад, современная сварка представляет собой чрезвычайно продвинутый процесс, который незаменим для других современных технологий и процессов. Например, орбитальная сварка может использоваться для изготовления систем водопровода высокой чистоты для производства полупроводниковых пластин, которые, в свою очередь, используются практически во всем электронном в наши дни.
Один из клиентов Axenics является частью этой цепочки поставок. Компания искала производителя по контракту, который помог бы расширить свои производственные возможности, в частности, создав и установив чистые каналы из нержавеющей стали для прохождения газов в процессе производства пластин.
Должностные требования:
- Исключительная чистота. При производстве полупроводников даже крошечный кусочек пыли может нанести ущерб.
- Исключительные сварные швы. Поскольку через систему проходят потенциально коррозионные газы, все сварные швы должны иметь практически идеальное качество, чтобы гарантировать безопасность рабочего места и бесперебойную работу системы.
- Сплошные сварные швы. Ожидалось, что производство для этого производителя вырастет на 30%, поэтому потребовалось большое количество сварных швов. В небольшом проекте небольшие вариации могут быть приемлемыми, но по мере увеличения объема работы согласованность от одного сварного шва к другому становится все более критичной.
Хотя для большинства трубных работ в Axenics доступны орбитальные сварочные аппараты и поворотный стол с зажимом для горелки, они не исключают случайной ручной сварки.
- Мало фитингов. Ровный, постоянный поток оптимален для большинства процессов и является ключевым фактором при производстве полупроводниковых пластин. Уменьшение количества фитингов снижает количество и серьезность нарушений потока.
Hammer и сварочная бригада изучили требования заказчика и задали вопросы, принимая во внимание факторы затрат и времени:
- Какой тип трубок уже используется в проекте? Должен ли он оставаться таким же?
- Каковы размер и диаметр свариваемой трубы?
- Сколько требуется фитингов?
- Сколько места требуется между сварными швами и фитингами?
- Какая нужна отделка?
- Есть ли у Axenics правильная головка для собственного орбитального сварочного аппарата?
- Если нет, сколько стоит покупка необходимой головки или изготовление головки для машины?
Вращающиеся закрытые аппараты для орбитальной сварки Hammer используются в Swagelok M200 и Arc Machines модели 207A. Они могут работать с трубами от 1/16 до 4 дюймов.
«Микроголовки позволяют нам попасть в очень узкие места», — сказал он. «Одним из ограничений орбитальной сварки является то, есть ли у нас головка, подходящая к конкретному стыку. Но сегодня на свариваемые трубы также можно наматывать цепями. Сварочный аппарат может работать через цепи, и вы практически не ограничены в размерах сварных швов, которые вы можете выполнить. Я видел некоторые установки, которые выполняют сварку на 20-дюймовых. трубка. То, что эти машины могут сделать сегодня, впечатляет ».
Орбитальная сварка — это разумный выбор для этого типа проекта, учитывая требования к чистоте, количество необходимых сварных швов и небольшую толщину стенок.При работе с трубками для регулирования расхода газа Hammer часто сваривает нержавеющую сталь 316L.
«Вот тогда все становится действительно деликатным. Речь идет о сварке металла толщиной с бумага. При ручной сварке малейшая регулировка может испортить сварной шов. Вот почему нам нравится использовать головку для орбитальной сварки, где мы можем набрать каждую секцию трубы и довести ее до совершенства, прежде чем вставлять туда деталь. Мы снижаем мощность электричества до определенной величины, чтобы знать, когда мы вставим туда деталь, она будет идеальной.Вручную, изменение определяется на глаз, и если мы слишком сильно нажмем на педаль, она может пройти сквозь материал ».
Эта работа включает сотни сварных швов, которые должны быть точно такими же. Аппарат орбитальной сварки, используемый в этой работе, выполняет одну сварку за три минуты; Hammer может вручную выполнить сварку того же куска трубы из нержавеющей стали примерно за минуту, когда он работает на максимальной скорости.
«Однако машина не тормозит. Вы приходите первым делом утром, и он работает на максимальной скорости, а в конце дня он все еще работает на максимальной скорости, — сказал Хаммер. — Я на максимальной скорости первым делом с утра, но в конце концов, это не так. ”
Очень важно не допустить попадания загрязняющих веществ в трубы из нержавеющей стали, поэтому сварка высокой чистоты для полупроводниковой промышленности обычно выполняется в чистом помещении, в контролируемой среде, которая предотвращает попадание загрязнений в зону сварки.
Hammer использует тот же предварительно заточенный вольфрам в своем ручном резаке, который также используется в орбитальном станке. В то время как чистый газ аргон обеспечивает внешнюю и внутреннюю продувку как при ручной, так и при орбитальной сварке, сварные швы, выполненные орбитальными аппаратами, также выигрывают от того, что они выполняются в замкнутом пространстве.По мере выхода вольфрама корпус заполняется газом и защищает сварной шов от окисления. При использовании ручной горелки газ дует только на свариваемую сторону трубы.
Обычно орбитальные сварные швы более чистые, так как газ покрывает трубу в течение более длительного периода времени. После начала сварки аргон обеспечивает защиту до тех пор, пока сварщик не определит, что сварной шов достаточно остыл.
Изготовитель альтернативной энергетики
Axenics сотрудничает с несколькими заказчиками альтернативной энергетики, которые производят водородные топливные элементы для различных транспортных средств.Например, в некоторых вилочных погрузчиках, построенных для использования внутри помещений, используются водородные топливные элементы, чтобы предотвратить повреждение пищевых продуктов побочными продуктами химии. Единственный побочный продукт водородного топливного элемента — вода.
Один такой заказчик предъявляет многие из тех же требований, что и производитель полупроводников, например, к чистоте и стабильности сварного шва. Требовалось использовать нержавеющую сталь 321 для тонкостенных сварных швов. Однако эта работа заключалась в создании прототипа коллектора с несколькими кластерами клапанов, каждый из которых выступал в разных направлениях, оставляя мало места для сварки.
Аппарат для орбитальной сварки, подходящий для этой работы, стоит около 2000 долларов, и он будет использоваться для изготовления небольшого количества деталей, которые, по прогнозам, обойдутся клиенту в 250 долларов. В этом не было бы финансового смысла. Однако у Hammer есть решение, сочетающее ручную и орбитальную сварку.
«В этой ситуации я бы использовал вращающийся стол», — сказал Хаммер. «Это буквально то же самое, что и у орбитального сварочного аппарата, но вы вращаете трубку вместо вращения вольфрамового электрода вокруг трубки.Я использую ручную сварочную горелку, но я могу зажать горелку в тисках, чтобы освободить руки, чтобы не было раскачивания или тряски руки человека, которые могли бы повредить сварной шов. Это исключает многие факторы, связанные с человеческой ошибкой. Он не так совершенен, как орбитальная сварка, потому что он не в замкнутом пространстве, но этот тип сварки можно выполнять в чистом помещении, чтобы устранить загрязняющие вещества ».
Испытания — ключ к успеху даже при «идеальных» орбитальных сварных швах
Хотя технология орбитальной сварки обеспечивает чистоту и повторяемость, Хаммер и его коллеги знают, что целостность сварного шва важна для предотвращения простоев, вызванных повреждениями сварных швов. Компания использует неразрушающий контроль (NDT) для всех орбитальных сварных швов, а иногда также использует разрушающий контроль.
«Каждый сварной шов подтверждается визуальным контролем», — сказал Хаммер. «После этого сварной шов проходит испытание на гелиевом спектрометре. Некоторые сварные швы проходят рентгенографический контроль, в зависимости от нормативных требований или требований заказчика. Разрушающее испытание также возможно ».
Разрушающие испытания могут включать в себя испытание на разрыв для определения предела прочности сварного шва на растяжение. Чтобы измерить максимальное напряжение, которое сварной шов на материале, таком как нержавеющая сталь 316L, может выдержать до разрушения, в ходе испытания металл растягивается до предела прочности.
Сварные швы для потребителей альтернативной энергетики иногда подвергаются ультразвуковому неразрушающему контролю на сварных деталях трехходовых водородных топливных элементов теплообменников, используемых в машинах и транспортных средствах, работающих на альтернативных источниках энергии.
«Это ключевое испытание, поскольку через большинство компонентов, которые мы отправляем, будут проходить потенциально опасные газы. «Для нас и для клиента очень важно, чтобы нержавеющая сталь была безупречной и без утечек», — сказал Хаммер.
Основы орбитальной сварки труб
Типичный орбитальный сварной шов.Обратите внимание на импульсную дугу на поверхности сварного шва. |
Понимание основных принципов орбитальной сварки труб может помочь вам быстрее прийти к оптимальной процедуре сварки для вашего конкретного приложения.
Орбитальная сварка была впервые использована в 1960-х годах, когда авиакосмическая промышленность осознала необходимость в более совершенной технике соединения. для аэрокосмических гидравлических линий.Был разработан механизм, в котором дуга от вольфрамового электрода вращалась вокруг сварное соединение НКТ. Ток дуговой сварки регулировался системой управления, что позволяло автоматизировать весь процесс. Результат был более точным и надежным методом, чем замененный им метод ручной сварки.
Орбитальная сварка стала практикой во многих отраслях промышленности в начале 1980-х годов, когда появились комбинированные системы электропитания и управления. разработаны, которые работают от 110 В переменного тока и были достаточно физически малы, чтобы их можно было переносить с места на место на конструкции площадка для нескольких сварных швов на месте.Современные системы орбитальной сварки предлагают компьютерное управление, где параметры сварки для различные приложения могут быть сохранены в памяти и вызваны при необходимости для конкретного приложения. Навыки сертифицированного Таким образом, сварщики встроены в сварочную систему, производя огромное количество одинаковых сварных швов и оставляя значительно меньше место для ошибок или дефектов.
Стандартные закрытые головки для орбитальной сварки практичны при размерах сварочных труб от 1/16 дюйма (1.От 6 мм) до 6 дюймов (152 мм) с толщина стенки «до 0,154 дюйма (3,9 мм). Большие диаметры и толщина стенки» могут применяться при сварке открытого типа голова. |
Оборудование для орбитальной сварки
В процессе орбитальной сварки трубы зажимаются на месте, а орбитальная сварочная головка вращает электрод и электрическую дуга вокруг сварного шва, чтобы сделать требуемый сварной шов. Система орбитальной сварки состоит из источника питания и головки для орбитальной сварки.
Источник питания: Система источника питания / управления подает и контролирует параметры сварки в соответствии с созданной специальной программой сварки. или вспомнил по памяти. Источник питания обеспечивает параметры управления, ток дуговой сварки, мощность для привода электродвигатель в сварочной головке и включает / выключает защитный газ (-ы) при необходимости.
Сварочная головка : Головки для орбитальной сварки обычно бывают закрытого типа и обеспечивают камеру с инертной атмосферой, которая окружает сварное соединение. Стандартные закрытые орбитальные сварочные головки подходят для сварочных труб размером от 1/16 дюйма (1,6 мм) до 6 дюймов (152 мм) с толщина стенки до 0,154 дюйма (3. 9 мм) Для больших диаметров и толщины стенок можно использовать сварной шов открытого типа. головы.
Причины использования оборудования для орбитальной сварки
Есть много причин для использования оборудования для орбитальной сварки. Возможность многократно выполнять высококачественные стабильные сварные швы на скорости, близкой к максимальной скорости сварки, дает пользователю множество преимуществ:
- Производительность. Система орбитальной сварки значительно превзойдет ручных сварщиков, во много раз окупив стоимость орбитального оборудования. в одной работе.
- Качество. Качество сварного шва, созданного системой орбитальной сварки с правильной программой сварки, будет выше, чем при ручной сварке. сварка. В таких областях применения, как сварка полупроводников или фармацевтических трубок, орбитальная сварка — единственный способ достичь требования к качеству сварки.
- Последовательность. После создания программы сварки система орбитальной сварки может многократно выполнять один и тот же сварной шов сотни раз, устранение нормальной непостоянства, несоответствий, ошибок и дефектов ручной сварки.
- Уровень умения. Все труднее найти сертифицированных сварщиков. Имея оборудование для орбитальной сварки, вам не нужен сертифицированный сварщик. Все, что требуется, — это опытный механик, прошедший обучение сварке.
- Орбитальная сварка может использоваться в тех случаях, когда свариваемая труба или труба не может вращаться или где вращение детали не практично.
- Орбитальная сварка может использоваться в приложениях, где ограниченное пространство для доступа ограничивает физический размер сварочного устройства. Сварочные головки можно использовать в рядах трубопроводов котла, где сварщику будет сложно использовать сварочную горелку или просмотреть сварной шов.
- Существует множество других причин для использования орбитального оборудования вместо ручной сварки.Примерами являются приложения, в которых проверка внутреннего шва нецелесообразно для каждого сварного шва. Изготовив образец сварочного шва, прошедший сертификацию, логика предполагает, что если образец сварного шва приемлем, то последовательные сварные швы, созданные автоматом с одним и тем же входом параметры тоже должны быть добротными.
Отрасли и области применения орбитальной сварки
Aerospace: Как отмечалось ранее, авиакосмическая промышленность была первой отраслью, которая осознала потребность в орбитальной сварке.Высота напорные системы одного самолета могут иметь более 1500 сварных соединений, и все они автоматически создаются с помощью орбитального оборудования.
Котельная труба: Установка и ремонт котельной трубы идеально подходят для орбитальной сварки. Компактные головки для орбитальной сварки можно зажимается между рядами трубок теплообменника, где сварщику будет трудно добиться повторяемости сварные швы.
Пищевая, молочная и безалкогольная промышленность: Пищевая, молочная промышленность и производство напитков требуют однородных сварных швов с полным проплавлением на всех сварных соединениях. Большинство этих трубок / трубопроводов в системах есть графики очистки и стерилизации. Для максимальной эффективности системы трубопроводов длина трубопровода должна быть такой: по возможности гладко. Любая яма, щель, трещина или незавершенный сварной шов могут образовывать место для жидкости внутри трубы. попасть в ловушку и образовать гавань для бактерий.
Nuclear Piping: Ядерная промышленность с ее суровыми условиями эксплуатации и соответствующими спецификациями для высококачественных сварных швов давно был сторонником орбитальной сварки.
Морские приложения: Подводные гидравлические трубопроводы используют материалы, свойства которых могут изменяться во время тепловых изменений, которые являются нормальными при цикл сварки.Гидравлические соединения, сваренные с помощью орбитального оборудования, обладают превосходной коррозионной стойкостью и механическими свойствами.
Фармацевтическая промышленность: Фармацевтические технологические линии и трубопроводные системы поставляют воду высокого качества для производственных процессов. Это требует высокого качества сварные швы, чтобы обеспечить источник воды из труб, не загрязненный бактериями, ржавчиной или другими загрязнениями.Орбитальная сварка обеспечивает сварку с полным проплавлением без перегрева, который может снизить коррозионную стойкость окончательного сварного шва зона.
Полупроводниковая промышленность: Полупроводниковая промышленность требует систем трубопроводов с чрезвычайно гладкой внутренней поверхностью для предотвращения загрязнения скопление отложений на стенках трубопровода или сварных соединениях.Как только он станет достаточно большим, может образоваться скопление твердых частиц, влаги или загрязняющих веществ. и разрушить пакетный процесс.
Трубные / трубные фитинги, клапаны и регуляторы: Гидравлические линии, а также системы подачи жидкости и газа требуют трубок с соединительными фитингами. Орбитальные системы обеспечивают средство для обеспечения высокой производительности сварки и улучшения качества сварки.Иногда трубку можно приварить к корпус клапана или регулятора. Здесь орбитальная сварочная головка обеспечивает возможность выполнять высококачественные сварные швы в приложениях с ограниченный доступ к сварному шву.
Общие инструкции по орбитальной сварке труб
Для орбитальной сварки во многих областях применения, связанных с прецизионностью или высокой чистотой, свариваемый основной материал, диаметр (диаметры) трубы, сварной шов Требования к стыковке соединений и деталей, тип и чистота защитного газа, длина дуги, материал вольфрамовых электродов, геометрия наконечника и состояние поверхности уже может быть записано в спецификации, охватывающей конкретное приложение.
Каждый поставщик оборудования для орбитальной сварки немного отличается в рекомендованных методах и процедурах сварки. Где возможно, следуйте рекомендациям поставщика орбитального оборудования по установке и использованию оборудования, особенно в областях, которые относятся по вопросам гарантии.
Этот раздел предназначен в качестве руководства для тех приложений, для которых не существует спецификации и ответственный инженер для сварки необходимо создать сварочную установку и определить параметры сварки, чтобы получить оптимальную сварку. решение.
Основы сварки и настройка
Этот профиль сварного шва показывает один уровень времени сварки. Орбитальная сварка обычно использует минимум 4 уровня времени сварки с С каждым уровнем уменьшается сила сварочного тока по мере того, как труба нагревается в процессе сварки. |
Физика процесса GTAW
В процессе орбитальной сварки в качестве источника плавящейся электрической дуги используется процесс газо-вольфрамовой дуговой сварки (GTAW). основной материал и образует сварной шов.В процессе GTAW (также называемом процессом вольфрамового инертного газа — TIG) электрическая дуга возникает между вольфрамовым электродом и свариваемой деталью. Для зажигания дуги — сигнал высокого или высокого напряжения. (обычно от 3,5 до 7 кВ) используется для нарушения (ионизации) изоляционных свойств защитного газа и его электрического проводящие, чтобы пропускать небольшое количество тока. Конденсатор сбрасывает ток в этот электрический путь, что снижает напряжение дуги до уровня, при котором источник питания может подавать ток на дугу.Блок питания реагирует на спрос и обеспечивает сварочный ток для поддержания дуги. Свариваемый металл плавится под воздействием сильного тепла дуги и плавится вместе.
Свариваемость материалов
Выбранный материал зависит от области применения и окружающей среды, в которой должны работать трубки.Механический, тепловой, Требования к стабильности и устойчивости к коррозии будут зависеть от выбранного материала. Для сложных приложений потребуется значительное количество испытаний, чтобы гарантировать долгосрочную пригодность выбранного материала из функциональных возможностей. и точка зрения стоимости.
В целом, наиболее часто используемые нержавеющие стали серии 300 обладают высокой степенью свариваемости, за исключением 303 / 303SE. которые содержат добавки для облегчения обработки.Нержавеющая сталь серии 400 часто поддается сварке, но может потребоваться нагрев после сварки. лечение.
Необходимо учитывать потенциальные различия различных температур материалов. Химический состав каждой плавки Номер партии будет иметь незначительные различия в концентрации легирующих и микроэлементов. Эти микроэлементы могут варьироваться характеристики электропроводности и плавления незначительно для каждого плавления.При изменении количества плавок тестовый купон должен быть сделанным для новой жары. Для восстановления исходного профиля сварного шва может потребоваться незначительное изменение силы тока.
Важно, чтобы определенные элементы материала выдерживались с жесткими допусками. Незначительные отклонения в таких элементах, как сера может изменять поток жидкости в сварочной ванне, тем самым полностью изменяя профиль сварного шва, а также вызывая блуждание дуги.
Низкое содержание серы (менее 0,01% — 100 частей на миллион) Температура поверхностного натяжения коэффициент отрицательный | Нормальное содержание серы (лучше чем .01% — 100 частей на миллион) Коэффициент поверхностного натяжения положительный |
Незначительные изменения в содержании серы могут изменить характеристики потока сварочной ванны с драматическим влиянием на проплавление (метод Maragoni эффект) |
Подгонка сварного соединения
Подгонка сварного шва зависит от требований спецификации сварного шва по прямолинейности трубы, вогнутости сварного шва, армированию. и прыгнуть.Если спецификации не существует, законы физики потребуют, чтобы расплавленный материал тек и компенсировал на предмет несовпадения труб и любых зазоров в сварном шве.
Трубки изготавливаются с жесткими или свободными допусками в зависимости от области применения, для которой была приобретена трубка. Важно, чтобы толщина стенки в сварном шве повторялась от детали к детали.Различия в диаметре трубки или овальность вызывает несоответствие сварных швов и отклонения дугового зазора от одной сварочной установки к другой.
Рекомендуется использовать оборудование для подготовки торцов труб и концов труб, чтобы обеспечить прямоугольность и плоскостность концов. Оба Внутренний и внешний диаметр должны быть без заусенцев и фаски.
Когда две трубы соединяются встык для сварки, двумя основными факторами являются несоответствие и зазоры.В общем, следующие применяются правила:
- Любой зазор должен составлять менее 5% толщины стены. Возможна сварка с зазорами до 10% (и более) толщины стенки, но качество сварного шва сильно пострадает, а воспроизводимость также станет серьезной проблемой.
- Колебания толщины стенки в зоне сварного шва должны составлять +/- 5% от номинальной толщины стенки.Опять же, законы физики позволят сварка с несоответствием до 25% толщины стенки, если это единственная проблема, но опять же, результирующее качество сварного шва сильно пострадает, и повторяемость также станет серьезной проблемой.
- Несоответствие центровки (высокое-низкое) следует избегать, используя инженерные стойки и зажимы для совмещения двух свариваемых труб.Эта система также устраняет необходимость в механическом выравнивании трубок орбитальной сварочной головки.
Защитный газ (и)
Инертный газ необходим на внешнем и внутреннем диаметре трубы во время сварки, чтобы предотвратить соединение расплавленного материала с кислородом. в окружающей атмосфере.Задача сварщика — создать сварной шов с нулевым оттенком на внутреннем диаметре зоны сварки.
Аргон — наиболее часто используемый защитный газ (для наружного диаметра трубы) и продувочный газ (для внутреннего диаметра трубы). Гелий часто бывает используется для сварки медных материалов. Смешанные газы, такие как 98% аргона / 2% водорода, 95% аргона / 5% водорода, 90% аргона / 10% водорода или 75% гелия / 25% аргона можно использовать, когда толщина свариваемой стенки большая (.1 дюйм или больше). Использование смесей 95% аргона / 5% Водород несовместим с углеродистыми сталями и некоторыми экзотическими сплавами, что часто приводит к водородному охрупчиванию. сварка. Как правило, для простоты и снижения стоимости защитного газа используйте 100% аргон.
Чистота газа зависит от области применения. Для ситуаций с высокой чистотой, когда первостепенное значение имеет микрозагрязнение, например, в полупроводниках и фармацевтике, защитный и продувочный газы должны минимизировать тепловой оттенок, который в противном случае быть нежелательным.В этих применениях используются газ сверхвысокой чистоты или газ с локальной очисткой. Для некритических приложений может использоваться газ аргон товарной чистоты.
Вольфрамовый электрод
Вольфрамовый сварочный электрод, источник сварочной дуги, является одним из важнейших элементов сварочной системы. это чаще всего игнорируется пользователями сварочных систем.Пока никто бы не стал опровергать важность устройства зажигания на автомобильная подушка безопасности, разрывной шнур для парашюта или качественные автомобильные шины, важность вольфрамового электрода на качественную сварку часто не обращают внимания. Пользователи продолжают измельчать вручную и удивляться, почему они дают противоречивые результаты. Будь то ручная сварка или автоматическая сварка, это та область, в которой производственные организации могут улучшить стабильность их сварочная мощность с минимальными усилиями.
Цель выбора параметров вольфрама — сбалансировать преимущества чистого зажигания дуги и уменьшения дрейфа дуги. с хорошим проплавлением и удовлетворительным сроком службы электрода.
Материалы электродов: В течение некоторого времени производители вольфрама добавляли оксид в чистый вольфрам для улучшения характеристик зажигания дуги. и долговечность электродов из чистого вольфрама.В индустрии орбитальной сварки наиболее часто используемые электродные материалы 2% торированного вольфрама и 2% церированного вольфрама.
Безопасность: Вопросы безопасности материала вольфрамовых электродов теперь рассматриваются более внимательно. Многие пользователи процесса сварки TIG не осознают, что используемый ими сварочный электрод содержит торий, радиоактивный элемент, добавленный к вольфраму.В то время как радиоактивность находится на низком уровне, это создает проблему, особенно с радиоактивной пылью, образующейся при шлифовании электроды к точке для сварки.
В настоящее время доступны альтернативные нерадиоактивные материалы из вольфрама, такие как электроды с 2% -ным цериновым покрытием, которые часто обеспечивают превосходное качество. дуговая сварка.Хотя эти материалы коммерчески доступны, до недавнего времени они в значительной степени игнорировались.
Рекомендуемые электродные материалы: Церий, как основной материал, имеет более низкую работу выхода, чем торий, поэтому он обеспечивает превосходные характеристики излучения. Таким образом, Церированные электроды не только повышают безопасность электродов, но и улучшают способность орбитального зажигания дуги. оборудование.Однако, как упоминалось ранее, всегда лучше следовать советам производителя вашего орбитального оборудования. 2% церированные и 2% торированные электроды являются наиболее часто рекомендуемыми материалами для оборудования орбитальной сварки.
Геометрия наконечника электрода: Учитывая постоянно растущие требования к качеству окончательного сварного шва, все больше и больше компаний ищут способы убедиться, что качество их сварки на должном уровне.Стабильность и повторяемость являются ключевыми факторами сварочных работ. Форма и Качество наконечника вольфрамового электрода, наконец, стало важным параметром процесса. После завершения процедуры сварки Установлено, что важно использовать одинаковый электродный материал, геометрию наконечника и состояние поверхности.
Основы сварки и настройка
Для получения высокопрочных сварных швов вольфрамовый
электрод должен обеспечивать:
|
Сварщики должны в первую очередь следовать процедурам и размерам, предложенным поставщиком оборудования, потому что они обычно выполняли значительный объем работ по квалификации и поиску неисправностей для оптимизации подготовки электродов для их оборудования. Тем не мение, если эти спецификации отсутствуют или сварщик или инженер хотели бы изменить эти настройки, чтобы, возможно, улучшить и оптимизировать их сварку, применяются следующие рекомендации:
- Конус электрода — обычно обозначается в градусах включенного угла (обычно от 14 ° до 60 °).Ниже приведена сводная диаграмма, иллюстрирующая как разные конусы предлагают разные формы и особенности дуги:
- Диаметр наконечника электрода — иногда желательно заточить электрод до острия для определенных применений, особенно когда зажигание дуги затруднено или короткое выполняются длительные сварные швы на мелких деталях.Однако в большинстве случаев лучше чтобы сварщик оставил плоское пятно или диаметр наконечника на конце электрода. Это снижает эрозию в тонкой части острия и снижает опасения, что наконечник может попасть в сварной шов. Больший и меньший диаметры наконечника обеспечивают следующие компромиссы:
Более острые электроды | Затупленные электроды |
Легкое зажигание дуги | Обычно сложнее заводить дугу |
Ручка меньше силы тока | Больше силы тока |
Более широкая форма дуги | Более узкая дуга |
Хорошая стабильность дуги | Возможность большего отклонения дуги |
Меньшее проплавление шва | Лучшее проплавление шва |
Меньший срок службы электрода | Увеличенный срок службы электрода |
Кроме того, чтобы графически продемонстрировать, как выбор конуса повлияет на размер сварного шва и степень проплавления, ниже приведен чертеж, на котором показаны типичные изображения формы дуги и результирующего профиля сварного шва для различных конусов.
Меньший наконечник | Большой наконечник |
Более легкий зажигание дуги | Обычно сложнее заводить дугу |
Возможность большего отклонения дуги | Хорошая стабильность дуги |
Меньшее проплавление шва | Больше провара |
Меньший срок службы электрода | Увеличение срока службы электрода |
Шлифовальные машины для вольфрамовых электродов и электроды с предварительным заземлением: Использование электродов, предварительно заземленных в соответствии с требованиями, или специального промышленного шлифовального станка для электродов для обеспечения качества наконечника электрода и постоянство предлагает пользователю следующие преимущества в процессе сварки:
- Улучшенное зажигание дуги, повышенная стабильность дуги и более стабильное проплавление шва.
- Увеличение срока службы электрода до износа или загрязнения электрода.
- Уменьшение выпадения вольфрама. Это сводит к минимуму возможность включения вольфрама в сварной шов.
- Специальная шлифовальная машина для электродов гарантирует, что сварочные электроды не будут загрязнены остатками или материалом оставил на штатном цехе болгарки круг.
- Оборудование для шлифования вольфрамовых электродов требует меньших навыков, чтобы обеспечить правильную шлифовку вольфрамовых электродов и больше согласованности.
Использование предварительно заземленных электродов гарантирует, что качество материала электрода, геометрия наконечника и поверхность заземляющего электрода вводятся в процесс сварки постоянный |
Электроды предварительного заземления: Вместо того, чтобы подвергать риску проблемы с радиоактивностью электрода, а также постоянно терпеть изменчивость каждого оператора, шлифования Электроды с немного другим прикосновением, многие организации-производители предпочли закупить электроды предварительно заземленные.Кроме того, поскольку небольшая разница в размерах орбитального электрода может привести к большой разнице в результатах сварки, Предварительно заземленные электроды являются предпочтительным выбором для обеспечения однородности сварочного шва. Этот недорогой вариант обеспечивает постоянство качества материала электрода, геометрии наконечника и поверхности заземляющего электрода, влияющих на процесс сварки. Проконсультируйтесь с таблицами электродов или обратитесь к поставщику предварительно заземленных электродов, чтобы получить наиболее подходящий диаметр электрода и геометрию наконечника. подходит для ваших сварочных работ.
Разработка параметров сварки
Многие поставщики сварочного оборудования предлагают серию предварительно рассчитанных программ сварки для труб различного диаметра и толщины стенок. и материалы. Сварщики всегда должны в первую очередь следовать рекомендациям поставщика оборудования, потому что они обычно выполнили значительный объем работ по квалификации и поиску неисправностей, чтобы оптимизировать подготовку электродов для своего оборудования.
Однако поставщики оборудования не могут иметь процедуры сварки для каждого вида сварки, и всегда существует компромисс между максимальной скоростью сварки и качеством и повторяемостью сварки. Где спецификации параметров сварки не существуют, или сварщик или инженер хотели бы изменить эти настройки, чтобы, возможно, улучшить или оптимизировать свою сварку, Приведенные ниже инструкции содержат информацию о том, как изменить параметры сварки для достижения желаемого результата.
Примечание: «Эмпирические правила», указанные ниже, являются только общими рекомендациями и не будут применяться к каждому сварочному процессу и сочетанию параметры выбраны. Хотя параметры сварки часто выбираются и изменяются в соответствии с конкретными потребностями применения, есть некоторые отраслевые стандарты, которые были разработаны в качестве отправных точек.Эксперименты и опыт определят окончательные параметры сварного шва.
Длина дуги
Настройка дугового зазора зависит от сварочного тока, стабильности дуги и концентричности / овальности трубы. Цель сварки Инженер должен держать электрод на постоянном расстоянии от поверхности трубки с достаточным зазором, чтобы избежать зазора.
В качестве «практического правила» используйте базовый зазор дуги 0,010 дюйма и добавьте к этому половину требуемого проникновения (обычно толщину стенки трубы). выражается в тысячных долях дюйма. Таким образом, если толщина стенки трубки составляет 0,030 дюйма, тогда хороший начальный зазор дуги будет 0,010 дюйма + 0,015 дюйма. = 0,025 дюйма. Для требований к толщине стенки / проникновению 0,154 дюйма дуговый зазор будет равен 0.010 «+ 0,070″ = 0,080 »
Скорость сварки
Скорость сварки зависит от расхода свариваемого материала и толщины стенки. Задача состоит в том, чтобы сваривать как можно быстрее. возможно, при этом обеспечивая качественный результат.
В качестве отправной точки поверхностная скорость вольфрама должна составлять 4-10 дюймов в минуту с более высокими скоростями сварки, используемыми для более тонкие материалы стенок и более низкие скорости сварки, используемые для толстых стенок.В качестве отправной точки используйте 5 дюймов в минуту.
Сварочный ток
Сварочный ток зависит от свариваемого материала, толщины стенки, скорости сварки и выбранного защитного газа. В цель — добиться полного проплавления и бездефектных сварных швов.
В качестве отправной точки используйте 1 средний ток на 0,001 дюйма толщины стенки, если материал — нержавеющая сталь. Таким образом, для 0,030 дюйма стенка трубы средний сварочный ток будет 30 ампер на первом уровне.
Уровни сварочного тока
При орбитальной сварке обычно используется несколько уровней сварочного тока для компенсации нагрева трубы во время сварки. процесс.Если сварочный ток, использованный для первоначального проникновения через трубку, поддерживался на одном уровне для всего сварного шва, проплавление сварного шва будет увеличиваться по мере продвижения сварного шва вокруг трубы, создавая слишком большое проплавление.
Обычно для орбитальной сварки используется минимум 4 уровня времени сварки, при этом сила тока сварного шва на каждом уровне уменьшается
Параметры запуска: установите уровень сварки 4 на 80% от силы тока уровня сварки 1.Установите уровень сварки 2 и уровень сварки 3 постепенно. уменьшите ток с уровня 1 до уровня 4.
Импульсная дуга
Импульсная дуга включает использование источника сварочного тока для быстрого изменения сварочного тока от высокого (пиковый ток) до сильного. низкое (фоновый ток) значение.Это создает шов перекрывающихся точечных швов. Этот метод снижает общее тепловложение к основному материалу, а также может позволить увеличить скорость сварки. Этот метод сварки дает много преимуществ при сварке. процедура, часто улучшающая качество и повторяемость сварных швов. В некоторых случаях плохо подогнанные материалы и сварные швы. трудно успешно сваривать неимпульсной дугой, можно легко сваривать импульсной дугой.Результат улучшен качество сварки и повышенная производительность.
При орбитальной сварке импульсная дуга имеет еще одно преимущество, поскольку сила тяжести тянет сварочную ванну по-разному. направлениях по мере создания сварного шва вокруг трубы. При пульсации на пиковом токе основной материал (материалы) плавятся и текут вместе, при более низком фоновом токе лужа может затвердеть, прежде чем стать жидкой при следующем пиковом импульсе тока.Это уменьшает воздействие силы тяжести на расплавленный сварной шов, сводит к минимуму провисание сварного шва в положениях на 12 и 6 часов и уменьшает расплавленный сварочная ванна течет / опускается вниз в положениях на 3 и 9 часов и эффективно заменяет электрод на сварочную ванну расстояние. Таким образом, импульсный метод дуги становится более предпочтительным, поскольку толщина стенки увеличивается, что приводит к увеличению сварного шва. лужа.
Параметры импульса дуги: Импульсный режим дуги включает четыре параметра сварки: пиковый ток, фоновый ток, длительность импульса (длительность цикл) и частота импульсов.Здесь опять же мнения различаются от одной сварочной организации к другой и действительно от сварщика к сварщик. Многие сварщики достигают одного и того же результата сварки при несколько разных параметрах сварки.
Важно понимать, как выбрать удобные начальные параметры развития сварного шва и влияние на сварку изменение каждого параметра.
Основная цель — использовать преимущества пульсации сварного шва для улучшения качества и производительности сварки.
Отношения пикового / фонового тока: Отношения пикового и фонового тока в основном обеспечивают импульс сварочного тока с одного уровня на другой. Использование в промышленности обычно варьируется от соотношения 2: 1 до соотношения 5: 1.Хорошей отправной точкой является использование соотношения 3: 1, чтобы добиться необходимого сварите и проверьте другие параметры, чтобы увидеть, можно ли получить какую-либо пользу.
Частота импульсов: Частота импульсов зависит от требуемого перекрытия точек. Хорошие начальные параметры — попытка перекрытия точек на 75%. Частота импульсов для тонкостенной трубы часто равна скорости сварки в дюймах в минуту (5 дюймов в минуту = 5 частей в секунду)
Ширина импульса: Ширина импульса (процент времени, затрачиваемого на пиковый ток) зависит от термочувствительности материала и наличия ток от источника питания.Более высокая тепловая чувствительность требует меньшей ширины импульса в% пикового тока. Стандартная ширина импульса часто от 20% до 50%. Хорошими стартовыми параметрами будет установка ширины импульса 35%.
Бесплатное программное обеспечение пульсации дуги, доступное в Интернете, которое предварительно рассчитывает различные параметры пульсации дуги для любого учитывая силу тока приложения.Таким образом, сварщики могут составить приемлемую программу сварки и быстро получить различные варианты. альтернативных вариантов пульсации дуги, чтобы изучить, не требуя длительных вычислений или утомительных эмпирических «попробуй и увидишь» пробная сварка.
Заключение
Один из лучших способов занять лидирующую позицию на рынке — это получить конкурентное преимущество. за счет оптимизации сварочного процесса на производстве.Это улучшит качество сварки, увеличит скорость сварки и уменьшит количество брака. и затраты на переделку. Благодаря этому компания может снизить затраты на единицу продукции, более быструю доставку продукта и меньше дефекты изготовления. Все это может быть достигнуто с помощью систем орбитальной сварки с использованием консистенции и повторяемость точно настроенных программ сварки, контроль качества входящего материала и защитного газа, а также должным образом подготовленная предварительная шлифовка электроды.
Pro-Fusion Technologies предлагает предварительно заземленные вольфрамовые электроды для орбитальных станков и трубных мельниц. Компания предлагает бесплатный доступ к сварочному веб-сайту, более 75% которого посвящено информации о сварочных процессах и даже позволяет пользователю вводить данные о том, что он сваривает, и получать параметры сварки.На сайте также есть информация о различные сварочные работы с рекомендациями по наилучшим методам использования и руководствами по устранению неисправностей при сварке системы. Доступ к веб-сайту можно получить по адресу www.Pro-fusionOnline.com.
Для получения бесплатного образца вольфрамовых электродов или получения дополнительной информации по любому из вышеперечисленных обращайтесь в Pro-Fusion, 1090 Lawrence Drive # 104, Ньюбери-Парк, Калифорния 91320 U.S.A. Тел. (805) 376-8021 Факс (805) 376-0619 Электронная почта: [email protected]
Пример разработки параметров сварки
Для трубы с толщиной стенки 1 дюйм / 0,030 дюйма:
- Длина дуги / зазор =.010 дюймов + (требуется 0,5-кратное проникновение)
Начальные параметры: 0,010 дюйма + (0,5 x 0,030 дюйма) = 0,025 дюйма - Скорость сварки = поверхностная скорость 5 дюймов в минуту
Скорость вращения = дюйм / мин / (3,1415 x диаметр)
Параметры запуска: 5 / (3,1415 x 1 дюйм) = 1,59 об / мин - Уровни сварочного тока
Уровень 1 = 1 ампер на человека.001 «толщины стенки для уровня 1, текущий
Уровень 4 = 80% от текущего уровня 1
Уровни 2 и 3 постепенно уменьшают ток с уровня 1 до уровня 4
Начальные параметры:
Пиковый ток уровня 1 = 0,030 дюйма, толщина стенки = 30 ампер
Пиковый ток уровня 4 = 30 ампер x 80% = 24 ампера
Пиковый ток уровня 2 = 28 ампер
Пиковый ток уровня 3 = 26 амперФоновый ток будет составлять 1/3 максимального тока.Ширина импульса / рабочий цикл 35%
- Диаметр вольфрамового электрода и геометрия наконечника — Используйте спецификации производителя оборудования или проконсультируйтесь с поставщиком предварительно заземленного электрода.
Приведенные выше данные дают параметры запуска.По завершении первой пробной сварки параметры будут изменены для получения желаемый конечный результат.
Мы можем предоставить вам бесплатные образцы различных вольфрамовых материалов, геометрии кончиков электродов и отделки поверхности для тестирования. Позвоните или напишите по электронной почте, чтобы просмотреть ваше конкретное приложение и получить наиболее подходящие образцы для ваших нужд.
— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —фаб-май 99.qxd
% PDF-1.6 % 65 0 объект > endobj 71 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> endobj 72 0 объект > поток application / pdf
} wfa
8S -% {p / N / ہ NULËBs ^}
[n ST ݧ F` ݀ S76w8AhN1.) tgԏL7G
Новости Lincoln Electric | Lincoln Electric предлагает комплексное решение для орбитальной сварки TIG для сварки труб различных размеров и применений
14 мая 2014 г.
Новые приварные сварочные головки и внешние питатели расширяют орбитальную систему для сварки труб и труб меньшего диаметра
Новые сварочные головки для орбитальной сварки TIG HELIX ® C450 и C663, разработанные для использования с системой орбитальной сварки APEX ® 2100 компании, позволяют операторам сваривать трубы большого диаметра без верхнего предела и сваривать трубы меньшего диаметра с диаметры от 1.От 315 до 6,63 дюймов.
(щелкните фото, чтобы увидеть изображение с высоким разрешением) Cleveland — Lincoln Electric Company предлагает сварщикам на нефтеперерабатывающих заводах, электростанциях и резервуарах высокого давления единое системное решение для сварки труб различного размера с новыми сварочными головками HELIX ® C450 и C663. С помощью этих зажимных сварочных головок для орбитальной сварки TIG (газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом) операторы могут не только сваривать большие диаметры без верхнего предела; они также могут сваривать трубы меньшего размера и трубы с наружным диаметром от 1 до 1 мм.От 315 до 6,63 дюймов. Новые сварочные головки предназначены для использования с системой орбитальной сварки APEX ® 2100, которая включает в себя все сварочные компоненты, необходимые для орбитальной сварки TIG.
«Мы гордимся тем, что можем предложить клиентам единое и полное решение для орбитальной сварки», — сказал Карлос Ричмонд, менеджер по продукции Lincoln Electric по механизированной автоматизации. «Выпуская эти новые сварочные головки, мы предоставляем клиентам все необходимое для превосходной орбитальной сварки TIG, независимо от того, какой размер трубы или трубки.”
Орбитальные сварочные головки для сварки TIG с зажимом серии HELIX C разработаны для выполнения стабильных и повторяемых сварных швов. Сварочная головка HELIX C450 предназначена для труб с наружным диаметром от 1,315 до 4,5 дюймов, а сварочная головка HELIX C663 предназначена для диаметров от 1,9 до 6,63 дюйма. Они прочны, компактны и просты в установке и размещении на трубах и трубах. Что наиболее важно, сварочные головки серии HELIX C оснащены корпусом двигателя с водяным охлаждением и горелкой, что обеспечивает повышенную производительность и более высокие рабочие циклы в тяжелых условиях и при высоких температурах.
Новые зажимные головки предназначены для использования с новыми орбитальными механизмами подачи проволоки HELIX WF20S и WF20B. В новых механизмах подачи используется прецизионный электродвигатель подачи проволоки для обеспечения калиброванной и постоянной скорости подачи проволоки по всей длине сварного шва. Интуитивно понятный дизайн HELIX позволяет оператору заменять катушки с проволокой менее чем за минуту без инструментов.
Выпущенная в 2013 году система орбитальной сварки APEX 2100 от Lincoln Electric разработана для различных применений в сложных условиях и ограниченном пространстве.С помощью этой системы операторы могут получать определенные программы сварки для каждого приложения, чтобы поддерживать процедуры контроля качества и собирать информацию о сварных швах для будущих статистических отчетов. APEX 2100 в сочетании с HELIX T55, HELIX C663 или HELIX C450 идеально подходит для приложений в атомной энергетике, тепловой энергии, переработке нефти и аэрокосмической промышленности.
Наряду со сварочной головкой HELIX T55 компания недавно выпустила новую орбитальную проволоку TIG Blue Max ® для сварки высоколегированных сплавов. Сверхчистая поверхность проволоки, прецизионная намотка слоев и жесткие контрольные допуски обеспечивают стабильное качество сварки.
Благодаря системе орбитальной сварки APEX 2100, ряду проволок для орбитальной сварки TIG (включая новый сплав для орбитальной сварки TIG Blue Max), а теперь и сварочным головкам серии HELIX C, Lincoln Electric полностью укомплектована множеством решений для удовлетворения требований потребности в операторах орбитальной сварки TIG. Для получения дополнительной информации об этих решениях свяжитесь с Lincoln Electric по телефону 888.935.3878.
Lincoln Electric является мировым лидером в области проектирования, разработки и производства продуктов для дуговой сварки, роботизированных систем дуговой сварки, оборудования для плазменной и газокислородной резки, а также занимает лидирующие позиции на рынке припоев и припоев.Штаб-квартира Lincoln находится в Кливленде, штат Огайо, и имеет 45 производственных предприятий, включая производственные предприятия и совместные предприятия в 19 странах, а также всемирную сеть дистрибьюторов и офисов продаж, охватывающую более 160 стран. Для получения дополнительной информации о Lincoln Electric, ее продуктах и услугах посетите сайт www.lincolnelectric.com.###
Почему производители обращаются к орбитальной сварке своих компонентов
Когда использовать орбитальную сварку
Услуги орбитальной сварки от Axenics используют компьютеризированную технологию, при которой сварочная дуга фиксируется на вращающемся элементе оборудования.Заготовка устанавливается на место, так как дуговое оборудование вращается на 360 градусов вокруг компонентов, трубопроводов, соединений и фитингов для создания непрерывного сварного шва. Услуги по орбитальной сварке Axenics выполняются в чистых помещениях, когда клиентам требуются компоненты высокой чистоты для производственных операций. Это гарантирует, что газ высочайшей чистоты и сварочные технологии будут выполняться для OEM-производителей в полупроводниковой, химической, медико-биологической промышленности и производстве медицинских устройств, где для успешной работы необходимы компоненты, не содержащие загрязняющих веществ.
Орбитальная сварка идеально подходит для повторяющихся процессов, когда производителю необходимо сваривать большое количество компонентов и трубопроводов одинаковым способом. Превосходное качество сварки благодаря 100% провару труб. Поскольку работа регулируется в автоматическом режиме, он обеспечивает непрерывную сварку, не беспокоясь о кратерах, засахаривании или зазорах. Орбитальная сварка также требует минимального обслуживания и является более безопасной процедурой.
Почему нужна орбитальная сварка
Производители желают услуги орбитальной сварки, исходя из того, насколько производительным является процесс, а также из-за постоянного высокого качества продукции.Спецификации для каждого сварного шва помещаются в компьютеризированный аппарат, что сводит к минимуму ошибки в спецификации и позволяет нашей компании Axenics установить график сварки, чтобы работа могла быть выполнена в срок, установленный для проекта. Кроме того, орбитальная технология может вносить автоматические корректировки, когда мы указываем тип материала, который используется для обеспечения более безопасных и надежных соединений.
Мы можем выполнять орбитальную сварку труб различного диаметра от 4 дюймов до 1/8 дюйма.В сочетании с возможностями чистых помещений Axenics производители могут обеспечить превосходную сварку своих компонентов и узлов, которая отвечает требованиям качества и всегда соблюдает сроки.
Почему орбитальная сварка TIG — лучший тип сварки для трубопроводов
Спросите у сварщика труб, какой сварочный аппарат лучше всего подходит для трубопровода, и он, вероятно, упомянет конкретный аппарат для дуговой сварки в экранированном металле (SMAW), впервые произведенный в 1945 году, когда сварщики все еще проходили перекрестную подготовку кузнецов.Это классическая машина, производившаяся до 1990-х годов, а образцы до сих пор можно найти на стройплощадках. Однако SMAW, или сварка палкой, — не лучший вид сварки для трубопроводных работ. На смену ей пришли другие сварочные процессы, а сварка вольфрамовой дугой (GTAW), также называемая сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), обеспечивает более чистые и точные сварные швы, которые прочнее и надежнее в долгосрочной перспективе, чем сварка SMAW. Так почему же TIG не является стандартом для строительства трубопроводов?
Почему GTAW / TIG не является предпочтительным методом для трубопроводовВысокое внутреннее давление в нефтехимических трубопроводах и серьезные потенциальные экономические и экологические последствия разрушения сварного шва, по-видимому, требуют качества и стабильности, предлагаемых сваркой TIG.Тем не менее, ручная сварка TIG традиционно была трудной для использования в тяжелых проектах, связанных с толстостенными трубами в удаленных местах.
Когда руководители проектов трубопроводов рассматривают ручную сварку TIG, вероятно, приходят на ум следующие недостатки:
- Условия окружающей среды, нарушающие сварку: Условия работы в полевых условиях подвержены штормам, осадкам, низким температурам и сильным ветрам. Сварочные швы TIG могут ухудшаться из-за условий окружающей среды, включая ветер, уносящий защитный газ.
- Более длительное время настройки для уменьшения простоев: Сварка TIG может потребовать установки ветрозащитных экранов для защиты от ветра или временного покрытия для защиты оборудования от дождя. Эти усилия требуют времени, которое может сократить период, запланированный для сварки.
- Мелкие, чистые валики требуют значительного времени для заполнения стыков: Самая заметная характеристика сварки TIG — аккуратность, точность и узкость сварного шва. Кроме того, сварка TIG имеет более низкую скорость наплавки, чем другие сварочные процессы.Ручное заполнение сварной канавки заподлицо на толстостенных трубах большого диаметра, которые обычно используются на трубопроводах, требует значительного дополнительного времени по сравнению с другими процессами.
- Пора закончить сварочный проход: Сварка стали или нержавеющей стали методом TIG — один из самых трудоемких сварочных процессов. Мало того, что отдельные сварные швы малы, но выполнение одного прохода также требует значительного времени.
Помимо времени, необходимого для завершения сварки, ручная сварка TIG — это сложный процесс.В результате хроническая нехватка квалифицированных сварщиков TIG является нормой во многих отраслях промышленности. Хотя время, затрачиваемое на ручную сварку TIG, и нехватка опытных сварщиков не позволяют использовать этот процесс более широко, есть веские причины для того, чтобы привнести его качество, точность и надежность в проекты трубопроводов.
Все более строгие технические требования и нормативные требования могут быть удовлетворены только за счет более широкого использования процесса TIG. Решением является орбитальная сварка, которая автоматизирует процесс сварки GTA, позволяя сваривать стыки быстрее при меньшем обучении и опыте.Орбитальная сварка имеет более низкий процент брака для завершенных сварных швов, проверенных методами неразрушающего контроля (NDT), чем традиционная сварка труб, и может обеспечить решение для проектов трубопроводов, нуждающихся в точных и высококачественных сварных швах.
Как автоматизированная орбитальная сварка обеспечивает надежную сварку TIG для всех отраслей промышленностиОрбитальная сварка была разработана для решения проблем, связанных с обучением сварщиков работе с ручной GTAW, а также с регулированием скорости, угла и хода, которые могут возникнуть при сварке TIG.
Орбитальная сварка автоматизирует скорость перемещения, угол электрода, поток газа, длину дуги, ввод присадки и другие аспекты процесса сварки в соответствии с настройками, введенными в блок управления. Это дает орбитальной сварке следующие преимущества перед ручной TIG-сваркой:
- Доступность: Для орбитальной сварки достаточно места вокруг трубы только для установки сварочной головки. Это значительно меньше, чем требуется для ручного сварщика для маневрирования всем телом, и позволяет сваривать трубы в местах с препятствиями без разборки или удаления окружающих предметов.
- Скорость / производительность: Используя систему орбитальной сварки, сварщик может выполнить один проход на стыке труб без остановки. С другой стороны, ручной TIG-сварщик обычно разбивает трубу по окружности на секции, при этом для каждой секции требуется время на настройку и подготовку. Кроме того, автоматическая сварочная головка для орбитальной сварки труб имеет более высокую и стабильную скорость наплавки, чем ручная сварка TIG. В результате обученный орбитальный сварщик может легко превзойти ручного сварщика TIG.
- Согласованность: Скорость движения, угол электрода, охват газа и характер движения ручного сварщика могут быть нестабильными из-за уровня квалификации сварщика, его расположения, доступа к сварному соединению и уровня усталости. Автоматизация процесса орбитальной сварки приводит к получению сварного шва однородной консистенции с меньшей вероятностью загрязнения или окклюзии, которые могут ослабить сварной шов.
- Control: Многие установки орбитальной сварки могут использоваться в сочетании с системами сбора данных, чтобы оператор мог контролировать — и даже записывать — сварной шов, чтобы гарантировать, что соединение всегда сваривается в соответствии со спецификациями.Это резко контрастирует с ручной TIG-сваркой, при которой сварщик может только контролировать форму лужи и образование сварного шва и не замечать потери защитного газа или загрязнения до тех пор, пока сварка не будет завершена.
Сочетание скорости, предсказуемости процесса сварки и надежности окончательного шва делает орбитальную сварку GTAW лучшей сваркой для трубопроводов. Так почему же это так редко при применении на открытом воздухе, например, при установке нефтехимических трубопроводов?
До недавнего времени оборудование для орбитальной сварки было непереносным.Достижения в области компьютеров, автоматизации и миниатюризации некоторых сверхмощных электронных устройств изменили это, и сегодня установки для орбитальной сварки можно гораздо проще использовать в полевых условиях.
Лучший сварочный аппарат для трубопроводовВыбор лучшего сварочного аппарата для вашего трубопровода зависит от диаметра свариваемой трубы, а также от вашей уникальной рабочей среды. Следующие типы сварочных головок могут быть адаптированы практически для любого проекта трубопровода:
- Низкопрофильные сварочные головки малого диаметра работают с трубами диаметром от примерно двух до более пяти дюймов с зазором менее двух дюймов, необходимым вокруг трубы для установки сварочной головки.
- Полнофункциональные сварочные головки подходят для труб большего диаметра (от трех восьмых дюйма) и совместимы с широким спектром металлов, от обычных углеродистых и нержавеющих сталей до обычных цветных металлов, таких как алюминий и даже экзотические сплавы, такие как Hastelloy®, Inconel® и Monel®.
- Сварочные головки на гусеницах для тяжелых условий эксплуатации подходят для труб любого диаметра более трех дюймов. Благодаря управляемому поперечному шву до 12 дюймов высококачественные сверхмощные сварочные головки могут обрабатывать очень широкие проходы.
Любой сварщик знает, что сварочная головка — это только часть того, что необходимо для сварки TIG. Установка для сварки труб также требует программируемого источника питания. Портативный источник питания — идеальный выбор для полевых работ, таких как сварка трубопроводов. Благодаря наличию точных, надежных и компактных установок для орбитальной сварки возможности орбитальной дуговой сварки для трубопроводов получают все большее признание.
Для критически важных приложений и для тех приложений, где невозможно увидеть сварной шов, поскольку он полностью вращается вокруг сварного шва, цифровые сварочные камеры, предлагающие высокое разрешение, цветное видео в реальном времени о выполняемом шве, могут быть включены в большинство сварочных головок.Обычно сварочные головки могут быть снабжены камерами, которые обеспечивают обзор сварного шва по передней и задней кромкам.
Будущее трубопроводной сваркиБудущее нефтехимической промышленности и других отраслей, которые полагаются на трубопроводы, требует большей эффективности за счет более высокого давления и доставки более чистых и чистых продуктов. Для этого требуются точные, высококачественные сварочные изделия TIG, производимые быстрыми, стабильными и надежными аппаратами для орбитальной сварки TIG.Нефтехимические компании и подрядчики, строящие нефтехимические резервуары, насосные станции или нефтеперерабатывающие заводы, должны использовать лучшие сварочные аппараты для трубопроводов. Arc Machines, Inc. известна своей историей инноваций и качественного оборудования и поддерживает свою продукцию, предлагая обучение орбитальной сварке, а также программы обслуживания и ремонта.
Электродуговые станки. Inc. предлагает разнообразное оборудование для орбитальной сварки, предназначенное для бесперебойной и эффективной работы вашего трубопровода.