Орбитальная сварка труб малого диаметра: оборудование, преимущества

Содержание

Особенности вида сварки

Оборудование для неразъемного соединения неповоротных стыков труб имеет возможность вращаться вокруг металлического изделия, тогда как само изделие неподвижно. Поэтому способ получил такое название. Вращение устройства вызывает некоторое действие на сварочную ванну, что требует своевременное изменение установленных параметров. Чаще всего орбитальная сварка труб применима при монтаже трубопроводов в ограниченных условиях, где либо у сварщика нет возможности расположиться комфортно, либо свободное место не позволяет разместить громоздкое оборудование.

Базовым сегментом всей работы выступает дуговая сварка неплавящимися в среде инертных газов электродами. Самые известные смеси — аргон с водородом, либо с гелием или чистый аргон. В зависимости от соотношения компонентов, можно добиться увеличения скорости сваривания заготовок, повысить глубину провара или минимизировать количество брызг на поверхности.

Сварное оборудование для орбитальной сварки напоминает аргонодуговой аппарат, однако отличается повышенной производительностью и мощностью.

Оборудование для сварки труб большого и малого диаметра

Уровень сборки оборудования имеет большое значение в формировании высококачественных швов. Установки орбитального типа встречаются на всех крупных предприятиях. Основные компоненты оборудования:

  • источник питания. Таковым является инвертор, выдающий ток в диапазоне 30-400 ампер. Он может подключаться к бытовой сети или к трехфазной. Инвертор упрощает контроль над силой рабочего тока;
  • соединительная головка, формирующая сварной шов;
  • электрод из вольфрама;
  • система крепления клещевого типа, обеспечивающая фиксацию сварочной головки в районе стыка;
  • блок управления;
  • системы подачи газа и присадочной проволоки.

Оператору доступны регулировки:

  • скорость подачи металлического прутка;
  • скорость перемещения головки;
  • наклон электрода;
  • расход защитного газа.

Опционально установки комплектуются печатным устройством, позволяющим вывести на бумагу текущие рабочие параметры оборудования.

Орбитальные сварочные агрегаты применяются при монтаже трубопроводных магистралей диаметром от 17 до 170 мм. Производители поставляют на потребительский рынок такое оборудование для аргонодуговой или ручной сварки в трех типоразмерах – 17-50мм, 33-90мм, 60-170мм. При необходимости по предварительному согласованию с заказчиком могут быть изготовлены установки с другим размером захвата. Верхний потолок может быть поднят до 275 мм включительно. В настоящее время освоены модели для монтажа тонкого трубного проката, минимальный размер диаметры которого может составлять 1.6 мм.

На оборудовании устанавливаются орбитальные головки, которые удерживают горелку на оптимальном удалении от рабочей поверхности. Они бывают двух видов:

  1. Закрытые. Предназначены для стыковки труб небольшого диаметра. Соединение двух частей выполняется в защитной среде инертного газа. Это самый надежный тип головок. С их помощью создает герметичный шов, лишенный окислов.
  2. Открытые. Защитный инертный газ в рабочую зону подается под давлением. Головки открытого типа предназначены для использования на магистралях из толстостенных труб. Они дают возможность завершить стык в несколько циклов. Для удобства горелка наклоняется под углом в 45 градусов.

Оборудование имеет вспомогательные системы прогрева электрода и поверхности свариваемого металла. Есть система охлаждения с замкнутым водяным контуром.

Принцип работы аппарата для сварки труб

Орбитальное сваривание трубных конструкций производится неплавящимися электродами в среде благородных газов. Электроды, как правило, выполнены из тугоплавкого материала, например, Вольфрама, а защитная среда создаются благородными газами, например, Аргоном или Криптоном.

Весь процесс выполняется автоматизированной системой, дабы минимизировать человеческий фактор и обеспечить идеальный сварной шов. В процессе проведения работ сварщику своими руками необходимо лишь задавать требуемый режим и контролировать качества выполняемой работы.



Основные принципы работы

Оборудование для сварки дорогостоящее, и представляет собой полностью автоматизированную систему, которая практически не требует человеческого вмешательства, следовательно, обеспечивает высокое качество соединения любых металлов.

Оборудование

Качественное оборудование играет ключевую роль в процессе. Несмотря на высокую цену, его можно встретить на всех современных крупных производствах. У аппаратов имеются:

  • инвертор (источник питания), выдающий до 400 А;
  • вольфрамовый электрод;
  • голова;
  • система крепления головы непосредственно на трубе;
  • система подачи газа;
  • блок управления.

Вольфрамовый электрод
Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Основными узлами оборудования для орбитальной сварки являются источник тока и орбитальная голова.

Источник тока

Чаще всего это инвертор, задачей которого является подача электрического тока к месту контакта и контроль за всеми параметрами процесса соединения метала, такими, как:

  • напряжение;
  • сила тока;
  • скорость ведения электрода и подача проволоки;
  • частота вращения головки;
  • количество подачи газа и его расход;
  • диаметр и толщина стенок трубы.

Каждый аппарат соединен с принтером, благодаря которому, можно распечатать информацию о параметрах и настройках.

Её прикладывают к документам о выполненных работах, как доказательство соблюдения стандартов.

орбитальная сварка
Примерная стоимость инверторов на Яндекс.маркет

Орбитальная голова (сварочная)

Существует три основных типа сварочных голов, их использование позволяет соединять металл толщиной до 170 мм:

  1. Закрытая. Применяется в закрытых камерах, наполненных инертным газом для полной защиты всех элементов. Основное достоинство – надежность. При частичном нарушении герметизации стыка качество шва все равно останется высоким, так как кислород не сможет попасть внутрь.
  2. Открытая. Тип сварочных голов применим к толстым трубам, когда есть необходимость в многократном повторении цикла. К достоинствам можно отнести то, что во время всего процесса у оператора есть возможность контролировать длину дуги.
  3. Для трубных досок. Используется для починки теплообменников, которые состоят из большого количества элементов. При этом процесс соединения значительно упрощается, а влияние человеческого фактора снижается.

Процесс сварки

Получить качественные и надежные швы можно только в том случае, если соединяемые элементы прямолинейны и имеют равную толщину. На этапе подготовки концы свариваемых деталей очищают и при необходимости шлифуют. Центруют и укладывают на заранее установленном расстоянии друг от друга. Орбитальный аппарат крепится в месте будущего шва на стыке, разделенным на секторы.

Параметры задает оператор для каждого участка отдельно с учетом формы заготовки и марки стали. Сварка происходит в автоматическом режиме, и по ее окончании оборудование отключается самостоятельно.

Головки

Соединительные головки используются для сварки конструкции трубопроводов малых и средних размеров. Иногда они снабжаются специальным механизмом, подающим проволоку. Максимальный показатель толщины трубы, подвергающийся сварке данным способом 170 мм. Агрегаты, используемые для соединения труб большого диаметра, отличаются пониженным уровнем практичности и неудобны в эксплуатации. Все они могут быть открытого или закрытого типа.

Существуют виды головок, которые подходят для работы с определённым диаметром трубы. К примеру, инструменты типа РКС и РКВ предназначены для сварки металла диаметром 10-170, 33-90 и 17-50 миллиметров.

Компоненты системы для работы

Оборудование имеет два основных элемента:

  • источник тока;
  • орбитальную голову.

Задача первого — подача электрического тока к месту контакта и контроль за параметрами процесса. Второго — вращение горелки (электрода), обеспечение непрерывного цикла работы. Отсутствие одного из элементов делает процесс невозможным.

Читайте также:  Физические методы контроля сварных соединений: испытания металла на пластичность, прочность и ударную вязкость

Сегодня в качестве источника тока используется инвертор, за счет которого проводится контроль:

  • силы тока;
  • частоты вращения головки;
  • расхода газа;
  • скорости подачи проволоки.

Также задача инвертора — установка профиля шва, программирование режима работы исходя из диаметра труб, материала и используемого газа.

Орбитальная голова (иначе именуемая просто сварочной) бывает двух видов:

  • закрытая;
  • открытая.

Первые используют в закрытых камерах, предварительно наполняемых инертным газом для защиты свариваемых и сварных элементов. Достоинством головок данного типа является надежность процесса — даже нарушение герметизации стыка деталей не влияет на целостность и качество шва, ведь туда не попадет кислород.

Вторые головы используются при соединении толстых деталей, которым необходим наполнитель, а цикл повторяется многократно с использованием оного. Рабочий элемент горелки наклоняется под разными углами, а это облегчает сварку угловых участков и небольших заготовок.

При работе головок обычно используется вольфрамовый электрод, а сам элемент включает ограничитель — контролер длины дуги.

ГОСТы по данному виду работ

Нет специального ГОСТа, который бы в полной мере описал все процессы орбитальной сварки. Но частично можно применять следующие положения:

  • ГОСТ 16037-80. Сварные соединения стальных трубопроводов. Представлена информация о размерах, конструктивных элементах и основных типах;
  • ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Содержат данные о способах определения механических параметров;
  • ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Описываются сварочные процессы. Приведены основные термины и определения;
  • ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Изложены технические условия применения.

Процесс сварки

Орбитальная методика сваривания может обеспечить качественное соединение лишь при однородных параметрах труб.

Например, соединяемые элементы:

  1. Должны быть прямолинейными.
  2. Должны иметь одинаковую толщину по всей длине. При несоответствии данного параметра полученный при сварке шов может быть неравномерным.

Эти свойства соединяемых труб должны тщательно контролироваться с помощью специализированного оборудования и подготовленных инженеров.

Подготовка перед сварочными работами включает:

  1. Обеспечение необходимого зазора между соединяемыми трубами. Для разрешения этой задачи используют отрезные станки.
  2. Центрирование труб и сваривание в нескольких местах. После проверки качества центрирования можно переходить к выполнению работ.


Схема процесса орбитальной сварки.
Помимо этого, перед непосредственным началом сварочных работ окружность труб необходимо разбить на сектора. После этого, оператор аппарата должен выставить индивидуальные параметры для каждого сектора, чтобы в процессе сварки металл не провисал внутрь труба, а лишь немного плавился.

Особенности процесса работ по свариванию металлов зависят, в первую очередь, от вида соединяемых материалов и формы изделия.

Для соединения нержавеющих труб орбитальной сваркой оператору необходимо:

  • настроить орбитальную систему;
  • выбрать и установить подходящую под текущие условия головку;
  • закрепить аппарат вдоль линии, по которой планируется выполнить сварочный шов;
  • включить сварку.

При правильной настройке сварочный агрегат самостоятельно выполнит следующие процедуры:

  • выход на режим, путем прогрева электродов;
  • создание сварочного шва в первом секторе соединяемого изделия;
  • соединение нержавеющих труб в остальных секторах.

Во время работы орбитального сварочного аппарата квалифицированному оператору, облаченному в маску и другие средства защиты, остается лишь следить за параметрами и наблюдать за качеством шва. После завершения цикла сварки, аппарат самостоятельно выключится и позволит оценить качество выполненных работ.

Аппарат для сварки труб

Среди орбитального сварочного оборудования можно выделить следующие элементы:

  • источник питания;
  • специальная голова;
  • электрод.

Источник питания необходим для выполнения:

  1. Контроля режимов работ.
  2. Управления расходом присадочной проволоки и инертного газа.
  3. Автоматического определения параметров свариваемых материалов.
  4. Программирования новых режимов работы орбитального оборудования.


Устройство орбитального сварочного аппарата.
Среди параметров, управляемых источником питания аппаратуры, можно выделить:

  • силу тока;
  • напряжение;
  • скорость подачи сварочной проволоки;
  • скорость проводки электрона по шву;
  • угол наклона вольфрамового электрода;
  • количество впрыскиваемого в камеру газа;
  • толщину и диаметр свариваемой трубки.

Большинство орбитальных сварных станций комплектуется специальным принтером, при помощи которого можно распечатать детальные сведения о используемых режимах работы.

Сварочные головки для орбитального аппарата делятся на:

  1. Закрытые. При помощи таких головок производится сваривание трубных конструкций с размером стенок до 4 миллиметров и диаметром до 170 миллиметров. Работа закрытых головок происходит в герметично закрытом пространстве, наполненном атмосферой из инертного газа.
  2. Открытые. Такой тип головок применяется при соединении толстых труб. Открытые головки позволяют многократно повторять сварочный цикл для образования более качественного сварного шва. Кроме этого, при работе с открытым вариантом головок оператор может контролировать длину сварочной дуги.
  3. Для трубных досок. Применяется для починки теплообменников в которых имеется большое количество элементов. Благодаря головке для трубных досок процесс соединения металлов значительно упрощается, а оператору остается лишь время от времени проверять правильность установки головы на свариваемые элементы.

Сварочные головки обладают следующими возможностями:

  1. Вращение дуги на угол вплоть до 45 градусов.
  2. Подача присадочной проволоки для создания шва.
  3. Контроль за длинной присадочной дуги.
  4. Управление колебаниями горелки.


Схема орбитальной сварки трением.
На сегодняшний день, орбитальный метод сварки является наиболее популярным и перспективным способом соединения стальных трубопроводов.


Отличия орбитальной сварки от ручной

К числу основных отличий относятся:

  1. Возможность поворота орбитальной головки на угол до 360 градусов вокруг обрабатываемой детали.
  2. Минимизация усилий оператора (ручного труда) за счет внедрения в современные устройства компьютерного управления.
  3. В 90% случаев используются вольфрамовые электроды.

Во многом чистота аргона определяет эффективность всего процесса. Например, для работы в обычных промышленных условиях используют газ чистотой 99,95%. Орбитальная же сварка нержавеющих труб иногда требует аргона ультравысокой частоты (до 99,9998%).

Основные технологии сварки нержавеющих труб
Орбитальная сварка нержавеющих труб сварочной головкой закрытого типа ORBIWELD 76S
Орбитальная сварка нержавеющих труб сварочной головкой закрытого типа ORBIWELD 76S

Орбитальная сварка — что это такое и зачем нужна?

Орбитальная ВИГ сварка помогает изготовить оборудование, поддерживающее энергетическую жизнедеятельность промышленных предприятий и жилых домов. Учитывая популярность этого способа соединений и широкого применения в фармацевтике, аэрокосмической, пищевой, авиационной и энергетической промышленности, далеко не все специалисты имеют полную информацию о данной технологии.

Для полного понимания сварочного процесса орбитальным способом, нужно понимать, что он собой представляет, какие его преимущества и технологии применения. Статья будет полезна как для опытного сварщика, так и для человека который только начинает свое знакомство с такой технологией.

Подготовка стыков

Для начала стоит понимать, что данный метод чаще всего не позволяет провести сварочные работы с внутренней стороны шва. В результате проводят соединение на конкретном прикладном кольце. Но условия, в которых используется конструкция трубопровода, часто не дает возможности снизить показатель проходного сечения трубы. Это значит, что стоит применить разделку кромок, если речь идёт о соединении заготовок с толщиной материала свыше 3-х мм.

Для того чтобы шов был максимально качественным, нужно придерживаться следующих правил при подготовке поверхности для орбитальной сварки:

  • плоскость должна быть идеально чистой;
  • нужно соблюдать перпендикулярность поверхности стыка относительно оси трубы;
  • при резке грат должен отсутствовать;
  • должна соблюдаться точность зазора в процессе сборки стыков под соединение;
  • не части разделки кромок, возможны минимальные допуски.

Область применения

Автоматы для орбитального соединения трубных стыков используют:

  • для линейного монтажа трубопроводов;
  • крепления фланцев;
  • соединения отрезков трубного проката с отводами, тройниками, другой трубной арматурой;
  • сварки трубной доски теплообменников.

Орбитальная сварка труб минимизирует процент брака, увеличивается скорость монтажа трубопроводов, сборки котлов и теплообменников. Упрощается ремонт ТЭС, ТЭЦ, обслуживание нефтепроводов, газовых магистралей, инженерных коммуникаций.

Факторы, которые необходимо учитывать

Автоматическая орбитальная сварка (неплавящимся электродом) может быть произведена, если установлены правильные переменные. Поскольку важна идентичность, особенно в определенных промышленных применениях, квалифицированный оператор должен следить за качеством всех трубок для орбитальной сварки.

Читайте также:  Газовая сварка: горелки, технология, способы и режимы сварки

Техническое обслуживание: обязательно думайте о техническом обслуживании и защите сварочной головки. Эта часть оборудования подвержена риску загрязнения в результате неправильного использования. Если этот элемент оборудования выйдет из строя, это может сильно повлиять на сварочное производство и привести к короткому замыканию оборудования. Поэтому крайне важно регулярно чистить сварочную головку.

Материал труб: правильный выбор материала является ключевым моментом при подборе высококачественных труб. Специализированные производители могут предоставить стальные трубы или фитинги с составами материалов, приемлемыми для использования в процессе орбитальной сварки. Неспособность обеспечить материал необходимого качества может увеличить риск бракованных сварных швов или коррозии готового продукта.

Характеристика

При проведении орбитальной сварки нержавеющих труб применяется сварочный процесс, который осуществляется в среде аргона с использованием неплавящегося вольфрамового электрода. Одновременно с данными действиями производится подача присадочной проволоки.

Во время данного процесса применяется специальное оборудование для неразъемного соединения неповоротных стыков труб. Оно вращается вокруг заготовок из метала, а сами заготовки в это время находятся в неподвижном состоянии. Именно по этой причине данный метод сваривания получил это название.

Вращение устройства провоцирует определенное воздействие на сварочную ванну. Обычно орбитальная сварочная технология используется при прокладке трубопроводов в ограниченных условиях, а именно когда сварщика не может удобно расположиться или свободного пространства не хватает для установки огромного оборудования.

Что означает орбитальная сварка?

Орбитальной сварка стала называться из-за того, что головка двигается, огибая трубу по орбите. Целесообразнее всего использовать данную технологию в случае, когда требуется сделать сварочный шов с повышенными характеристиками надёжности. Таким образом, механическая система будет вращать сварочную горелку относительно стыков трубных конструкций.

Орбитальная сварка чаще всего используется для соединения труб друг с другом (стыковая сварка, соединение фланцев, тройника, отводов и клапанов), а также для того, чтобы сварить трубу и трубную доску. Это будет включать в себя производство котлов, другие задачи при сварке труб в соответствующие доски и при изготовлении теплообменников.

Сам процесс представляет собой использование электрической дуги, которая накаляется между неплавящимся вольфрамовым электродом и самим материалом. Металл детали плавится, в результате чего и образуется сварочная ванна.

Чтобы обеспечить изоляционную среду, которая препятствует проникновению кислорода, используется инертный газ, чаще всего аргон. Присадочный материал нужно подать в сварочную ванну, там он и расплавится благодаря энергии дуги.

Преимущества

Орбитальная сварка труб считается специальной технологией, которая позволяет произвести сваривание особых конструкций. Она имеет некоторые положительные особенности, благодаря которым этот процесс пользуется высокой популярностью среди профессиональных сварщиков.

Фото: орбитальная сварка труб

К преимуществам орбитальной технологии относят:

  1. Технология обладает высокой скоростью работ. Именно она обеспечивает быстрый выпуск продукции или создание коммуникаций. Это значит, что один оператор можно произвести настройку оборудования на рабочий процесс, и в период пока ведется сварка, он может выполнить подготовку следующих стыков.
  2. За счет того, что осуществляется сохранение данных о работе с трубой определенного диаметра и толщины стенки, имеется возможность запустить серийное производство без повторных настроек.
  3. При проведении орбитальной сварки получаются швы с высоким качеством. Получается ровный мелкочешуйчатый валик без наплывов с одинаковой структурой со всех сторон.
  4. Соединение конструкций можно осуществлять в любом пространственном положении.
  5. При помощи орбитальной технологии можно сваривать практически все виды металлов.
  6. Все параметры, включая показатели напряжения дуги, контролируется в автоматическом режиме.
  7. При соединении не образуется шлак, не выделяется дым.

Стоит отметить! Во время орбитальной технологии обычно используется сложное оборудование, которое обладает достаточно высокой стоимостью. Его могут себе позволить только крупные производства и профессионалы.

Используемое оборудование


Для орбитальной сварки применяется вольфрамовый электрод, параллельно с которым подается холодная проволока. Распространенные типы — аргонодуговая и TIG (ручная дуговая) сварка.

Для заготовок диаметром от 8 до 275 мм подходит головка открытого типа. Возможна ли орбитальная сварка труб малого диаметра? Высокая точность ручной дуговой сварки позволяет утвердительно ответить на вопрос. При помощи головок свариваются даже миниатюрные трубы диаметром от 1,6 мм.

Что такое орбитальная сварка?

Орбитальная сварка труб – это автоматическая процедура, выполняемая на специализированном оборудовании квалифицированным оператором. При сварке данным методом дуга между электродами проворачивается на 360 градусов, позволяя равномерно проварить трубу со всех сторон.

Наиболее распространенные работы, для которых оправдано использование орбитальной сварки, представлены:

  • стыковочной сваркой;
  • соединением фланцев;
  • соединением тройников;
  • созданием сварных швов между отводами.

Кроме этого орбитальная методика применяется при соединении трубы и трубной доски.


Схема орбитальной сварки.

Ключевые преимущества орбитального метода:

  1. Низкое количество брака и дефективных швов.
  2. Соединение в любом положении.
  3. Возможность сваривания почти всех металлов.
  4. Возможность соединения различных типов стали. Кроме этого, метод позволяет соединить такие сложные для сваривания металлы, как: алюминий, тантал, титан и цирконий.
  5. Контроль всех параметров аппаратуры.
  6. Отсутствие дыма и шлака в процессе работ по свариванию металлов.
  7. Возможность соединения металлов как с использованием присадочной проволокой, так и без нее.

Конечно не обошлось и без недостатков, среди которых можно выделить:

  • сравнительно низкая скорость сварки трубопроводов по орбите малого диаметра;
  • дороговизна и сложность оборудования;
  • используемые виды соединений требует существенных материальных вложений и трудовых ресурсов.

Преимущества и недостатки метода

Такая технология имеет ряд выгодных характеристик, которые отличают её от других и объясняют высокий уровень популярности орбитальной сварки, рассмотрим конкретнее:

  1. Способ отличается низким уровнем образования каких-либо неточностей и брака, вероятность таких ситуаций сводится до минимума;
  2. Соединение будет возможно в любом пространственном положении;
  3. Сварке будут поддаваться практически все виды металлов;
  4. Есть возможность соединять между собой любые типы стали, включая те, что отличаются ограничениями в свариваемости. Также не возникнет препятствий в работе с такими металлами, как алюминий, тантал, цирконий, титан. Опытные специалисты справляются даже с бронзой или латунью;
  5. Все параметры, включая напряжение дуги, можно контролировать автоматически;
  6. Во время соединения не образуются шлак и вредный дым;
  7. Всеми параметрами во время соединения можно управлять, используя широкий диапазон настроек;
  8. Сварка происходит с использованием присадочной проволоки или без неё.

Как и каждый другой способ, орбитальная сварка имеет свои недостатки, ими являются:

  1. В некоторых случаях этот способ может отличаться низкой производительностью, если сравнивать с похожими процессами с использованием дуги;
  2. В основном используется сложное оборудование с далеко не доступной для каждого ценой на него. Устройство для ручной сварки будет стоить значительно дешевле;
  3. Режимы соединения и разработка технологии также потребует больших материальных вложений и трудовых ресурсов.

Сферы применения

Благодаря тому, что можно получить надежный шов высокого качества, точное соединение труб разнообразного диаметра и размера, орбитальная сварка нашла применение на энергодобывающих и фармацевтических предприятиях. Помимо этого, есть возможность соединять емкости больших размеров, что необходимо в химической промышленности, так как качественные швы – это залог долгой службы в условиях контакта металла и жидкой агрессивной среды.



Правила работы

Теперь — пара слов о контроле процесса. При орбитальной сварке необходимо следить за рядом параметров, а также провести небольшую подготовительную работу. В частности:

  • зазор между заготовками не превышает 5% от толщины трубы, иначе качество шва ухудшится;
  • аналогичное отклонение допустимо в отношении толщины стенки в районе сварки;
  • подготовить и использовать зажимы, стенды, позволяющие выстроить рядом две трубы.
Читайте также:  Соединенит стальных, металлических и пластиковых труб без сварки и резьбы

Широкий спектр возможностей орбитальной сварки сделал ее востребованной в машиностроении, электротехнике, пищевой промышленности, судостроении, аэрокосмической отрасли, фармацевтике. Автоматизированный процесс востребован при строительстве ТЭС и ТЭЦ. Здесь применяется дорогостоящее оборудование ценой около миллиона рублей. Для работы с трубами малых диаметров достаточно приобрести съемную головку не дороже нескольких сотен рублей.

Если вам известны нюансы работы с оборудованием для орбитальной сварки или другие особенности вопроса, поделитесь своим опытом в обсуждении к статье.

Технология сварки

Для выравнивания концов применяют отрезные станки, обеспечивающие вертикальную ровную кромку. Толстостенные трубы подготавливают к работе в заводских условиях: производят разделку кромок, срезают под углом 30°. Тонкостенный прокат заплавляют без присадки.

До орбитальной сварки труб проводятся подготовительные работы. Производится очистка концов от заусенцев, загрязнений. Подготовленные отрезки центруют, укладывают на установленном расстоянии друг от друга. Для орбитальной сварки труб малого диаметра достаточно приобрести съемную головку. Она крепится на универсальных зажимных системах. Поверхность стыка делят на сектора, для каждого задаются индивидуальные режимы с учетом давления собственного веса заготовки в нижней части. Расплавленный металл не должен провисать сверху. Параметры рабочего тока, скорость подачи присадочного прутка устанавливает оператор в зависимости от марки стали, формы заготовки. Орбитальный аппарат крепится в области стыка.

Сваривание металла производится автоматически. После заделки всех секторов оборудование отключается самостоятельно.

Орбитальные аппараты узкоспециальные. Их приобретают для монтажа трубопроводов большой протяженностью, для ремонта теплообменников и котлов. Это наиболее перспективный метод монтажа трубного проката. В быту подобное оборудование применять нецелесообразно из-за длительного периода окупаемости.

Управляемые параметры

В зависимости от ориентации шва и направления движения сварочной головки, в каждом секторе автоматически устанавливаются запрограммированные значения следующих параметров:

  • скорости перемещения сварочной головки с электродом;
  • значения тока сварки;
  • скорости подачи присадочной проволоки;
  • объёма подаваемого в единицу времени защитного газа.

Благодаря точному соблюдению параметров режима сварки на каждом из орбитальных участков по всему периметру образуется ровный шов одинакового качества.

Комплекс для орбитальной сварки труб малого диаметра из титана и нержавеющей стали

Основной задачей заказчика являлось снижение трудоемкости и ускорение процесса сварки труб диаметрами от 6 до 36 мм с толщиной стенки от 0,5 до 1,5 мм.

Специалисты «ДельтаСвар» предложили для этих целей использовать в производстве закрытые сварочные головки, имеющие минимальные габариты, – OW 38S и OW 12. В результате применения этих головок небольших размеров уменьшается время их переустановки на изделие, а благодаря жидкостному охлаждению достигается высокая продолжительность включения.

Комплекс для орбитальной сварки труб малого диаметра из титана и нержавеющей стали

Известно, что при орбитальной сварке важнейшую роль играет подготовка труб.

Идеальным решением для торцевания труб малого диаметра является машина RPG 1.5, которая была предложена заказчику в аккумуляторной версии для обеспечения еще большего удобства в обращении.

Для отрезки и торцевания труб большего диаметра был предложен станок GFX 3.0.

Для выполнения поставленной задачи клиента специалисты ООО «ДельтаСвар» произвели расчет себестоимости изделия при ручной работе и расчет трудоемкости процесса на основании количества операций и их продолжительности.

Комплект поставки оборудования включает:

  • Новейший источник тока ORBIMAT 180 SW
  • Тележка ORBICAR W с встроенным жидкостным охлаждением
  • Закрытая головка OW 38S
  • Микроголовка OW 12
  • Торцеватель RPG 1.5, аккумуляторная версия
  • Станок для резки труб GFX 3.0
  • Устройство регулирования давления BUP Control BOX
  • Пакет программного обеспечения Connectivity IOT/4.0
  • Устройство смещения электродов для сварки отводов

Пакет программного обеспечения Connectivity IOT/4.0 позволяет интеллектуальному источнику тока объединить орбитальный сварочный процесс с современнейшей информационной и коммуникационной технологией, обеспечивая наилучшие результаты сварки, высокую рентабельность и стабильное управления качеством.

С помощью уникальной технологии подачи газа «FLOW-FORCE» мы сократили продолжительность циклов сварки и соответственно повысили производительность.

В результате проделанной работы клиент получил полностью автоматизированный процесс орбитальной сварки и подготовки труб малого диаметра с минимальными затратами.

Комплекс для орбитальной сварки труб малого диаметра из титана и нержавеющей стали
Комплекс для орбитальной сварки труб малого диаметра из титана и нержавеющей стали
Комплекс для орбитальной сварки труб малого диаметра из титана и нержавеющей стали

Данный проект может быть реализован в таких отраслях промышленности, как авиационно-космическая отрасль, пищевая, молочная промышленность и производство напитков, фармацевтическая и химическая промышленность, производство трубопроводов.

Установки для орбитальной сварки

Оборудование для сварки по данной технологии представляет собой достаточно сложный электротехнический комплекс. В его состав входят — источник сварочного тока и сварочная голова (основной рабочий орган установки).

Источник питания для орбитальной сварки

Основой оборудования для такого типа сварки является инверторный источник питания, совмещенный с системой управления сварочным процессом.

Этот блок позволяет:

  • Контролировать режимы сварки (сила тока и напряжение), расход присадочной проволоки и защитного газа, скорость перемещения сварочной головы.
  • Возможность автоматического определения параметров свариваемых труб (диаметр, толщина стенки), которые влияют на выбор режима ведения сварочных работ.
  • Возможность программирования различных режимов с последующим сохранением информации о них.

Нередко оборудование для орбитальной сварки комплектуется интегральным принтером, с помощью которого можно распечатать всю информацию о принятых режимах работы. В состав входят и датчики защиты, и идентификации сварочных голов.

Сварочные головы для орбитальной сварки

На практике применяют три типа данного рабочего органа:

  • Для соединения труб диаметром до 170 мм при толщине стенки до 4 мм применяют закрытые сварочные головы. Процесс при этом происходит в герметично закрытой рабочей камере, которая заполняется защитным газом.
  • Открытая сварочная голова используется для сварки труб с большей толщиной стенки. Она позволяет выполнять повторяющийся сварочный цикл с применением дополнительных наплавляемых материалов. Такой рабочий орган оснащен устройством автоматического контроля длины сварочной дуги, что позволяет поддерживать оптимальный режим сварки даже при значительной овальности соединяемых труб. Такая горелка может отклоняться на значительный угол до 45 градусов, что предоставляет возможность соединения даже маломерных деталей.
  • При ремонте теплообменников и других установок, в состав которых входит значительное количество труб, применяют головы для сварки «трубных досок». Такой элемент позволяет максимально упростить выполнение процесса, оператору требуется только проверить правильность установки сварной головы на соединяемые элементы. Весь дальнейший процесс осуществляется под полным контролем автоматики, а сварщик в это время может заняться подготовкой следующего стыка.

Орбитальная сварка стальных трубопроводов на сегодняшний день является самым перспективным и динамично развивающимся видом сварочных работ.

Постоянное развитие средств электроники и максимальная компьютеризация процесса позволяет выполнять сварку в условиях, когда другие технологии не дают желаемого результата. Особенно актуально применение такого оборудования при серийном производстве деталей из труб различного диаметра. Орбитальная сварка является залогом высокого качества сварочного шва.

Общие сведения

Орбитальная сварка — это один из способов соединения металлов, в большинстве случаев — труб, путем проведения сварочной дуги по стыку — орбите. Как правило, такую работу выполняет специализированное оборудование, а сварщику остается лишь установить настройки. В момент сварки на объект подается защитный газ и присадочная проволока. По сути, этот процесс похож на полуавтоматическую сварку, только в этом случае сварщик не играет ключевой роли в выполнении сварки.

Процесс выглядит довольно просто и понятно — на сварочный вращатель надевается и фиксируется деталь, которая будет подвергаться обработке. При необходимости деталь может перемещаться в удобное положение, что облегчает работу. Если существует необходимость соединения труб, используется центратор. Голова сварочного аппарата постепенно перемещается по стыку, осуществляя процесс сварки — по сути, на этом весь процесс и заканчивается. Опытные сварщики сталкиваются с подобными действиями регулярно, и научиться выполнению довольно просто.

Источники

  • https://co-vally.ru/obrabotka/orbitalnaya-svarka-nerzhaveyushchih-trub.html
  • https://b2b-instrument.ru/svarka/avtomaticheskaya-orbitalnaya.html
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/vidy/orbitalnaya-svarka/
  • https://MetEkspert.ru/oborudovanie/orbitalnaya-svarka-trub.html
  • https://santehno96.ru/svarka/avtomaticheskaya-orbitalnaya.html
  • https://PokVorota3.ru/obrabotka-metallov/orbitalnaya-svarka-oborudovanie.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию