Меню

Как настроить орбитальную сварку



Что такое орбитальная сварка

Для монтажа трубопроводов в полевых условиях используется орбитальная сварка. Это автоматизированный процесс соединения бесповоротных стыков. Труба проваривается головкой, закрепленной на вращающемся устройстве. Специальный зажим плотно фиксирует аппарат в рабочей зоне. Для работы необходимы навыки оператора. Сварщик выбирает необходимый режим в зависимости от размера, толщины стенки, химического состава сплава. В процессе работы следит за параметрами.

Особенности орбитальной сварки

Дуга в автоматическом режиме проворачивается по всей окружности, труба равномерно проваривается со всех сторон. Стыковая сварка труб орбитальными аппаратами незаменима в труднодоступных местах, где сложно проварить неподвижную заготовку.

Сварочный автоматизированный процесс представляет собой ручную или аргонодуговую электросварку с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода и наплавочной проволоки. При зажигании дуги кромки оплавляются, создается ванна расплава. Присадка образует на месте стыка аккуратный валик. Головка проходит по всей окружности (орбите). Заготовки при работе не вращаются, остаются неподвижными.

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.

Преимущества и недостатки

Стыковая сварка орбитальными автоматами обеспечивает герметичность трубопроводов за счет качественных швов. Металл проваривается по всей окружности равномерно. Преимущества орбитальной сварки труб:

  • снижается риск дефектов шовного валика;
  • регулирование дуги снижает область разбрызгивания ванны расплава;
  • соединение частей трубопровода, трубных досок можно производить в любом пространсвенном положении;
  • широкий диапазон свариваемых сплавов: углеродистых и легированных сталей, цветного металла;
  • возможность работать с присадкой и без нее;
  • отсутствие окалины на шве;
  • процесс протекает без образования дыма.
  • высокая стоимость аппаратов;
  • сложность ремонта и обслуживания оборудования;
  • низкая скорость тонких трубопроводов (головка медленно движется по небольшой орбите).

Оборудование для орбитальной сварки труб

У аппарата для сварки трубопроводов имеется:

  • источник электропитания – инвертор, выдающий от 30 до 400 А, подключаемый к однофазной сети напряжением 220 В или трехфазной 380 В, с ним просто контролировать силу рабочего тока;
  • вольфрамовый электрод;
  • соединительная головка, образующая шов;
  • клещевая система крепления, фиксирующая головку на трубе;
  • система подачи газа с регулируемым соплом для проволоки;
  • блок управления, регулируется:
  • частота вращения головки;
  • скорость подачи прутка;
  • расход инертного газа (объем впрыскивания);
  • угол наклона электрода.

Некоторые модели оснащены печатающим устройством, информацию о режиме работы можно вывести на бумагу.

Оборудование для орбитальной сварки применяется при монтаже труб с наружным диаметром от 17 до 170 мм. Выпускают аппараты для аргонодуговой и ручной дуговой сварки в защитной атмосфере трех основных типоразмеров (величина свариваемых труб указана в мм): 17–50; 33–90; 60–170. По согласованию с заказчиком некоторые производители делают фиксирующие клещи другого размера. Верхний предел увеличивают до 275 мм. Разработаны модели для тонкого трубного проката, минимальный наружный размер – 1,6 мм.

Виды орбитальных головок, удерживающих горелку на фиксированном расстоянии от свариваемого металла:

  • Закрытого типа рассчитана на соединение труб небольшого диаметра. Стык располагается в камере, заполненной защитным газом. Такие головки считаются самыми надежными, они образуют герметичный шов, не содержащий окислов.
  • Открыто типа, аргон или другой инертный газ или специальная смесь поступает в рабочую зону под давлением. Такие головки используют на толстостенных трубах, где стык заваривается за несколько циклов. Горелка для удобства наклоняется под нужным углом до 45°.

Для трубных досок, головки созданы для ремонта теплообменников, регулировка процесса происходит в автоматическом режиме, оператору достаточно установить клещевое крепление.

Предусмотрена система предварительного прогрева электрода и свариваемого металла до необходимой температуры, имеется система охлаждения, по замкнутому контуру циркулирует вода.

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.

Читайте также:  Как настроить панель инструментов фаерфокс

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.

Источник

Особенности орбитальной сварки и область её применения

Основной особенностью является то, что оборудование для неразъемного соединения неповоротных стыков может вращаться вокруг изделия, которое, в свою очередь, остается неподвижным. Основной сегмент процесса – сварка электродами, неплавящимися в среде инертных газов (аргон с гелием или водородом, чистый аргон).

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.

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.


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.

Преимущества и недостатки

Технология имеет ряд преимуществ перед другими видами сварки, что объясняет ее популярность:

  1. Минимизация человеческого фактора за счет полной автоматизации процесса.
  2. Высокое качество и надежность шва.
  3. Сварку можно использовать при любом диаметре труб.
  4. Соединение деталей происходит на 3600 в любом положении.

Как и в любом процессе, помимо положительных аспектов, существует ряд отрицательных сторон:

  1. Дорогостоящая узкоспециализированная технология.
  2. Настройка оборудования занимает много времени и требует специального обучения операторов.
  3. Не подходит для мелкого ремонта.

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.
Читайте также:  Как правильно настроить рипер

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.

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.

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.

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.

Введение

После выполнения сварки в верхней части стыков, происходит сваривание боковых частей. Уже здесь встречаются сложности. После боковой части работы идет потолочный шов, расположенный в нижнем отрезке трубы, и здесь появляются проблемы.

Для легкого выполнения такого шва потребуется достаточный опыт. В случае, когда сваривание труб выполнить необходимо, но мастеров с опытом и квалификацией нет, в дело включается оборудование для орбитальной сварки.

В этой статье дана информация о том:

  • основная суть орбитальной сварки;
  • каковы ее преимущества;
  • как выглядит и работает оборудование для этого типа сварки.

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.

Читайте также:  Пульт tr 1021 как настроить

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.

Источник

Какие параметры необходимо учитывать при настройке режимов для орбитальной сварки?

В отличие от ручной TIG-сварки при орбитальной режим сварки настраивается один раз и воспроизводится постоянно, сохраняя качество на высшем уровне. Следует помнить, что помимо режимов сварки на качество швов влияет также качество трубы и ее подготовка.

На качество сварных швов при орбитальной сварке влияют несколько важных параметров:

  • Скорость сварки и сила тока
  • Регулировка расстояния между заготовкой и электродом
  • Программирование газа
  • Присадочная проволока
  • Полярность

Остановимся на каждом из них подробнее.

Скорость сварки и сила тока

Форма сварного шва главным образом зависит от этих двух параметров. Сила тока напрямую влияет на размер дуги и, соответственно, на сварочную ванну (ширину и глубину проплавления). Скорость сварки определяет время сварки и тепловложения, которые подводятся к изделию. Благодаря орбитальной сварке TIG эти параметры могут быть настроены и подобраны очень точно.

Регулировка расстояния между заготовкой и электродом

Сварщик определяет расстояние между электродом и свариваемой трубой. Это значение важно, поскольку оно определяет напряжение дуги. Дуга имеет коническую форму и должна оставаться неизменной, иначе повторяемость результатов будет различаться. При орбитальной сварке это расстояние остается неизменным, что несомненно повышает качество сварного шва.

Программирование газа

Тип и расход газа играют важную роль. Правильная регулировка газа на каждой фазе сварки позволяет избежать такой ошибки, как недостаточная подача защитного газа в зону сварки. Данная ошибка может привести к образованию дефектов сварного шва или неравномерному результату сварки (где-то провар будет больше, где-то — меньше). Также к такому результату может привести недостаточное время продувки газа до и после сварки.

Присадочная проволока

При сварке с использованием присадочной проволоки необходимо учитывать несколько параметров. Конечно, присадочная проволока должна быть совместима с металлом трубы. Если это не так, то в сварном шве появятся трещины, поры или иные дефекты. Если при сварке вы заметили зазоры, значит, присадочной проволоки недостаточно. При использовании ручной сварки трудно регулировать количество присадочной проволоки. При орбитальной сварке этот процесс происходит в автоматическом режиме с возможностью регулировки на любом участке трубы.

Полярность

Важно соблюдать правильную полярность. При прямой полярности электрод подключается к отрицательному полюсу. При данном способе значительно меньше плавится вольфрамовый электрод, и значительно устойчивее происходит горение сварочной дуги.

Это лишь краткая информация о параметрах, которые необходимо учитывать при подборе режимов сварки. Чтобы правильно подобрать параметры, необходимо иметь хорошие базовые знания в области сварочного производства. Если у вас возникли вопросы на эту тему, обратитесь к специалистам ООО «ДельтаСвар». Мы всегда рады вам помочь!

С уважением,
Курищев Антон Игоревич,
технический директор, руководитель направления «Орбитальная сварка и резка»
ООО «ДельтаСвар»
Тел.: +7 (343) 384-71-72 (добавочный 900)

Читайте также:

Выставка «MashExpo Siberia — 2021»
Приглашаем посетить стенд №A511 компании «ДельтаСвар» в рамках выставки «MashExpo Siberia — 2021» с 30 марта по 2 апреля 2021 года в МВК «Новосибирск Экспоцентр»! .

С Международным женским днем 8 марта!
Дорогие женщины, поздравляем вас с 8 марта! .

Выставка «Металлообработка. Сварка — Урал»
Приглашаем посетить стенд №F31 компании «ДельтаСвар» в павильоне 1 — с 16 по 19 марта 2021 года в МВЦ Екатеринбург-ЭКСПО, г. Екатеринбург! .

Мультизадачный сварочный полуавтомат Digiwave III: система ограничения прав доступа, спецпроцессы и журналирование сварки в одном аппарате
В настоящее время на сварочном производстве все чаще возникает необходимость контроля соблюдения режимов технологии сварки. Это касается как непосредственно процесса сварки, так и сбора данных при сварке, а также последующего анализа всего цикла сварочных работ. .

С Днем защитника Отечества!
Уважаемые партнеры! Поздравляем вас с Днем защитника Отечества! .

Источник