Орбитальная сварка нержавеющих труб - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Орбитальная сварка нержавеющих труб

Орбитальная сварка. Особенности, оборудование и основные сферы применения данного типа соединения металлов

Орбитальная сварка – это особый, один из самых сложных методов соединения металлов, при котором сварочная дуга движется вокруг стыка статической заготовки на 360 0 . Свое название она получила за счет того, что голова, двигаясь, огибает трубу по орбите.

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).

Основные ГОСТы, применимые к данному виду работ

ГОСТа, который в полной мере мог бы описать все процессы, связанные с орбитальной сваркой, нет. Поэтому для глубокого изучения всех аспектов необходимо ознакомиться со множеством документов и государственных стандартов. Некоторые стандарты:

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.

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.

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.

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.

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 360 0 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.

Сварка нержавеющих труб: аргонодуговая, орбитальная

Трубопроводы из нержавеющей стали, благодаря уникальным свойствам материала, широко применяются во многих отраслях промышленности и коммунальном хозяйстве. Для получения надежных соединений сварку труб из нержавеющей стали делают по специальным технологиям. Это усложняет монтаж, но в ряде случаев необходимо для выполнения требований нормативных документов. Например, в международных актах указывается, что орбитальную сварку нержавеющих труб нужно применять обязательно, если они контактируют с пищевыми продуктами.

Особенности сварки нержавейки

Чтобы без изъянов сварить трубы из нержавейки, особенно тонкостенные, нужно учитывать ее отличия от обычного металла. Теплопроводность нержавеющей стали на 70% меньше, поэтому металл на стыке перегревается. В результате повышается вероятность прожига. Для устранения этого недостатка значение сварочного тока устанавливают на 20% меньше чем для черного металла.

Из-за большого коэффициента температурного расширения зона стыка может деформироваться и потрескаться. Для устранения последствий этого явления оставляется зазор между свариваемыми трубами. Нагретому металлу есть куда расширяться, поэтому деформация сводится к нулю.

Если соединение выполняется высоколегированными электродами, они будут перегреваться, так как у нержавеющей стали высокое электрическое сопротивление. Поэтому скорость плавления электродов возрастет, а качество шва снизится. Если иной способ сварки невозможен, их нужно укоротить до минимума.

Подготовительные работы

Перед сваркой труб из нержавеющей стали проводится подготовка места стыка. Чтобы шов был качественный, необходимо:

  1. Зачистить кромки напильником, наждачной бумагой или абразивным инструментом.
  2. Участки нержавеющих труб возле стыка обезжирить ацетоном. Этот растворитель также помогает поддерживать электрическую дугу на стабильном уровне, что положительно сказывается на качестве соединения.
  3. Стыкуя трубы не забывать о зазоре между ними, чтобы не было деформации.
  4. Закрыть теплостойким материалом поверхности возле стыка, чтобы на них не попадали капли расплавленного металла.

Способы сварки труб из нержавеющей стали

В заводских условиях заготовки из нержавеющей стали соединяют лазерной, плазменной и высокочастотной сваркой. Домашним мастерам доступны следующие методы:

  1. Ручную дуговую сварку выполняют короткой дугой, не двигая электрод поперек шва. Чтобы повысить коррозионную стойкость шва и избежать горячего растрескивания в составе его обмазки должен содержаться феррит. Работа с такими электродами проводится постоянным током обратной полярности. Иначе дуга будет неустойчива. При наложении швов по вертикали и на потолке величина тока снижается на 30%. Электроды перед работой прокаливают, чтобы исключить образование пор водородом.
  2. Сваркой под флюсом соединяют трубы из нержавеющей стали со стенками толщиной 3 — 50 мм. За счет плавного перехода между основным металлом и швом достигается высокая коррозионная стойкость. Этот способ менее трудоемкий, чем предыдущий, так как кромки обрабатываются при толщине стенок больше 12мм, а не от 4 как при ручном дуговом способе. Работа производится электродом с вылетом в 2 раза меньшим стандартного значения. Флюс предварительно прокаливается.
  3. При сварке в среде углекислого газа образуется много брызг и оксидная пленка поверх шва. Поэтому коррозийная стойкость соединения невысока. Для ее повышения применяются специальные эмульсии.
  4. Для сварки в среде инертного газа характерна стабильность дуги и меньшее выгорание легирующих добавок. Работа выполняется постоянным током прямой полярности плавящимися и вольфрамовыми электродами.

Технология аргонодуговой сварки труб из нержавеющей стали

Соединение заготовок из нержавеющей стали этим способом ведут неплавящимся электродом из вольфрама, закрепленного в центре сопла горелки. Через него аргон поступает к стыку, создавая защищенную зону. Шов создается в результате плавления присадочной проволоки, подаваемой вручную или автоматически.

При наложении шва нельзя делать поперечных движений горелкой с электродом и присадочной проволокой. При их выходе за пределы защищенной зоны качество соединения снизится. Сварку рекомендуется проводить с поддувом аргона на обе стороны. Нельзя касаться поверхности заготовок электродом даже для розжига дуги. Опытные сварщики используют для этого пластины из графита или угля, перенося затем дугу на стык. После завершения работы зона стыка в течение 10 — 15 секунд должно находиться в аргоновой среде. Это ускорит остывание шва, и предотвратит окисление электрода.

При сварке труб из нержавейки необходимо обдувать место соединения аргоном как снаружи, так и изнутри. Проблема решается просто:

  • в торец одной из труб забивают пробку из любого подручного материала;
  • на стык наматывают скотч или изоляционную ленту;
  • через торец другой трубы с помощью горелки закачивается аргон;
  • после заполнения газом всего объема забивают вторую пробку;
  • снимают скотч или изоляционную ленту, начинают сваривание.
Читайте также:  Правила электросварки металлов

Орбитальная сварка нержавеющих труб

В основу этого способа заложен аргонодуговой метод, но сварочная головка движется по окружности трубы, вдоль стыка, создавая непрерывный шов. Отсюда и название. Процесс полностью автоматизирован и контролируется процессором. Длину дуги выставляют путем крепления головки на направляющих в нужном положении.

Программа, заложенная в процессор, изменяет параметры процесса в зависимости от положения головки во время ее движения по орбите. Для этого стык по длине делится на горизонтальные, вертикальные и участки под углом. При прохождении головки по любому из них автоматически изменяются значения параметров:

  • скорость движения головки;
  • величина сварочного тока;
  • скорость подачи присадочной проволоки;
  • расход аргона.

Поскольку на всех участках орбиты условия сварки оптимальны, формируется однородный шов высокого качества. Для соединения труб диаметром 8 — 275 мм используется головка открытого типа. На трубопроводах большего сечения, предварительно заполненных инертным газом, применяется закрытая конструкция. Стыковка труб из нержавеющей стали с толстыми стенками проводится в несколько проходов с изменением угла наклона головки. Длительность процесса увеличивается, поэтому в комплект оборудования включается блок ее принудительного охлаждения.

Не важно, каким способом свариваются трубы из нержавеющей стали. Главное качество шва, от которого зависит надежность и срок эксплуатации трубопроводов. Можно и вручную добиться хороших результатов, но лучше обзавестись полуавтоматом для аргонодуговой сварки (TIG). Он универсален и позволяет качественно сваривать различные металлы толщиной от 1 мм.

Орбитальная сварка нержавеющих труб

Наша организация выполнит сварочные работы на высокопрофессиональном уровне с использованием орбитальных сварочных станций со сварочными головками закрытого (для труб Ф 6-28мм, толщ. 0,8-3мм) и открытого типа (для труб Ф20-114мм толщ. 1-3мм) .Технология орбитальной сварки труб позволяет добиться одинакового качества сварных соединений на всем участке трубопровода.

Окажем полный спектор услуг по монтажу трубопроводов, технологической обвязке оборудования, квалифицированной слесарной подготовке сборке стыкового соединения к сварке, пассивации и очистке сварного соединения.

Различные варианты диаметров труб могут требовать разный набор оборудования, которое будет использоваться при выполнении сварки. Сам процесс протекает в среде инертного газа, как со стороны сварки, так и с внутренней стороны при помощи неплавящегося электрода. Применение высококачественного защитного газа (Аргон ВЧ 99,9998%) способствует достижению высокого качества сварки.За счет использования инертных газов исключается нежелательный контакт с кислородом.

Цена на услуги орбитальной сварки труб вполне доступна и сопоставима с тем уровнем надежности и качества, который она обеспечивает.

Сварочные работы выполняется в автоматическом режиме, обеспечивается высокая точность работ и одинаковое качество сварных соединений на всем участке трубопровода, что практически недостижимо при выполнении сварки в ручном режиме (не многие сварщики способны повторить 5-10 швов одинакового качества). Ошибочно и мнение, что ручная сварка -быстрее, но при этом возрастает процент брака, известны случаи, когда трубопроводы полностью вырезались (демонтировались) после работы неквалифицированных сварщиков. Орбитальная сварка позволяет существенно сэкономить время при монтаже и получить высокое качество сварных соединений трубопроводов.

Предлагаемая нами технология сварки применяется при соединении труб для нужд разных областей хозяйствования. Особенно, востребован такой вид сварки для пищевой и фармацевтической промышленности, и прочих, где высокие требования к чистоте среды подаваемой по трубам.

Обращайтесь, и мы осуществим качественное соединение любых типов труб с использованием данной технологии, в том числе в соответствии с требованиями стандарта GMP.

Цена на орбитальную сварку труб, со слесарной подготовкой стыка
Диаметр/толщина стенкиМарка сталиЦена за 1 шов
Класс 1 *Класс 2**
Dn 8×1.5316L — 304L1550
Dn 10×1.5316L — 304L9001250
Dn 12×1.5316L — 304L700850
Dn 15×1.5316L — 304L650990
Dn 19×1.5316L — 304L550730
Dn 23×1.5316L — 304L620880
Dn 28×1.5316L — 304L7101050
Dn34x1.5316L — 304L7501120
Dn 41×1.5316L — 304L9601250
Dn 53×1.5316L — 304L10601580
Dn63x2.0304L1680
Dn65x2.0304L1690
Dn70x2.0304L1810
Dn89x2.0304L2280
Dn104x2.0304L2750
Dn114x2.0304L3300
*-Класс 1- швы обычного исполнения
**-Класс 2 швы повышенное требование к

качеству внутренней поверхности сварного шва в соответствии

Особенности орбитальной сварки и область её применения

Соединение бесповоротных трубных стыков всегда было серьезным испытанием даже для опытных сварщиков. Одним из наиболее актуальных инструментов для выполнения данных работ является орбитальная сварка. Обычные виды сварки хорошо обрабатывают лишь потолочный шов.

В то же время, остальные участки соединения получаются неравномерными и плохо обрабатываемыми. В таких случаях на помощь приходит орбитальная сварка, позволяющая качественно соединить трубы, оставить эстетичные швы и гарантировать долговечность полученной конструкции.

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.

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.

[box type=”fact”]Оборудование для орбитальной сварки – это автоматизированная система, требующая минимального человеческого вмешательства и обеспечивающая высокое качество сварки любых металлов.[/box]

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.

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.

[box type=”info”]Важно отметить! Для получения максимально качественного сварного шва поверхность металлов необходимо тщательно очистить от загрязнений и частиц инородных материалов.[/box]

Заключение

Орбитальный сварочный аппарат позволяет выполнять максимально качественное соединение труб. Благодаря данной методике опытные сварщики могут без труда соединять алюминий, медь, латунь, нержавеющую сталь и даже бронзу. Высокая автоматизация и стабильность параметров во время работы позволяют получить однородный шов.

Несмотря на все преимущества, данный метод совершенно не подходит для более простых работ, поскольку требует существенных материальных затрат на покупку баллонов с инертным газом и приобретение сварочной проволоки.

Орбитальная сварка

Среди многих других разновидностей соединения металла орбитальная сварка выделяется особым образом. Главной особенностью этого метода является то, что дуга поворачивается на 360 градусов, тогда ка заготовка может оставаться статичной. Благодаря данной особенности метод и получил свое название. Такой способ отлично подходит при соединении труб. Для управления аппаратом может использоваться оператор, обслуживающий установку, или же некоторые модели оснащаются компьютерным управлением.

Процесс орбитальной сварки

В основе данной технологии лежит дуговая сварка в среде защитного газа при помощи неплавкого электрода. Она была разработана специально для того, чтобы уменьшить вероятность ошибок, которые совершает оператор во время сварки. Чаще всего процесс соединения производится с аргоном, но это далеко не единственный вариант, так как иногда требуется повышенная проникаемость материала. Внедрение орбитальной сварки вместо обыкновенной аргонодуговой позволило получить высокую производительность автомата, работающего практически во всех положениях, а также качественное исполнение шва.

Область применения

Орбитальная сварка труб используется преимущественно в промышленности, так как покупать ее для частной сферы, где востребованность не столь высокая, будет крайне не выгодно. На предприятиях, где требуется проводить монтаж труб, выполнять процедуры, требующие сварки во всех пространственных положениях и при ремонте цилиндрических изделий, данная технология оказывается незаменимой.

Орбитальная сварка труб на производственных предприятиях

То, с каким видом металла может взаимодействовать орбитальная сварка трубопроводов, определяется видом газа, который выступает в качестве защитного. Аргон является универсальным, так как может сваривать практически все разновидности. Это может быть нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь, сплавы цветных металлов, а также разнородные соединения. Если требуется сварить более простые варианты, то можно применять другие защитные газы и их смеси. Таким образом, автоматическая орбитальная сварка может справиться с любым видом металла.

Преимущества

К преимуществам технологии стоит отнести следующие положения:

  • Автоматизированный процесс снижает вероятность ошибок, которые зачастую вызваны человеческим фактором;
  • Качество соединения находится на достаточно высоком уровне, так как для сварки применяются надежные защитные газы;
  • Соединение труб может проводиться как при больших, так и при малых диаметрах;
  • Сварка проводится в любом положении, так как вращается на 360 градусов.

Недостатки

Здесь также имеются и следующие недостатки:

  • Технология оказывается очень узкоспециализированной;
  • Настройка занимает много времени и это не подходит для быстрых работ;
  • Здесь далеко не всегда можно обеспечить сварку для ремонта, так как порой легче заварить вручную, чем приспособить автомат для этого дела.

Внедрение орбитальной сварки

До того, как была придумана данная технология около 50 лет назад, применялась стандартная сварка в среде защитных газов. Несмотря на все ее преимущества, сложности в обработке труб всегда оставались. С появлением автоматических систем решения вопроса не пришлось долго ждать. Внедрение технологии произошло достаточно быстро и это случилось в первую очередь на специализированных заводах. Опыт мастеров, работающих с аргонодуговыми автоматическими установками, позволил быстро освоить навыки новой технологии.

Благодаря тому, что здесь присутствует возможность создавать высокий уровень качества шва, технология нашла применение в пищевой промышленности, фармацевтике, автомобилестроении, химической области, в судостроении и прочих.

Технология сварки

Технология проведения сварочного процесса при помощи орбитальной сварки во многом зависит от конкретного задания. Сюда входит выбор режимов, определение места закрепления и прочие особенности. Для того, чтобы нормально сварить трубу таким способом, ее для начала нужно надежно закрепить. После этого обрабатываются края основного металла в соответствии с техническим заданием.

Поверхность металла должна быть чистой от загрязнений и не содержать частиц других металлов.»

После этого закрепляется аппарат для сваривания, который будет передвигаться лишь вдоль одной линии, где должен пролегать шов. Очень удобно, если нужно выполнять несколько одинаковых швов, так как для этого нужно будет настраивать технику всего один раз. После закрепления рабочей части аппарата, которая представляет собой передвижную головку, можно начинать включение. Головка аппарата имеет на себе неплавкий вольфрамовый электрод, а также горелку для подачи газа. Все это закреплено таким образом, что после начала работы не требует участия человека.

Сначала создается плавное нарастание параметров тока до требуемого по режиму. Таким образом происходит предварительный нагрев, после чего начинается работа в первом секторе. Когда работа в первом секторе окончена, то идет снижение силы тока, после чего происходит нарастание во втором секторе. По такой же технологии все продолжается, пока не будет выполнен последний сектор.

Технология орбитальной сварке

Работа оператора заключается преимущественно в установке настроек и в наблюдении за выполнением процесса. Для этого понадобится сварочная маска, а также прочие средства индивидуальной защиты. После проведения процесса происходит контроль качества, который осуществляется одним из требуемых методов. К данной технологии предоставляются высокие требования, так как ее часто применяют для ответственных конструкций.

На сварочных головках имеется система прецизионных планетарных редукторов. Они могут изнашиваться от длительного использования, так что периодически данную технику требуется чистить и производить обслуживание согласно инструкции. Успех выполнения работы автоматом чаще всего определяется качеством используемого газа. Аргон высокой чистоты, содержание чистого газа в котором составляет 99,998% дает максимально надежные результаты.

Используемое оборудование

Установка орбитальной сварки состоит из нескольких основных компонентов. Одним из основных является источник питания. С ним в комплекте идет контроллер, отвечающий за параметры рабочих режимов. Основным рабочим инструментом является сварочная голова, которая работает вместе с механизмом автоматической подачи проволоки. Этот механизм может работать на нескольких скоростях, в зависимости от заданных условий работы. Иногда требуется теплоноситель, который также входит в конструкцию. Крепление головы делается таким образом, чтобы она могла перемещаться вокруг трубы, по так называемой орбите.

Оборудование для орбитальной сварки

Используемые материалы

Основными расходными материалами здесь выступают:

  • защитный газ, который создает оболочку от негативных внешних факторов, воздействующих на сварочную ванну;
  • проволока, служащая для наплавления сварочного шва, соединяющего две части трубы.

Заключение

Орбитальная сварка является универсальным способом сваривать трубы различных диаметров, но при этом практически не пригодна для каких-либо других областей применения.

Технология сварки труб разными методами: практические советы и рекомендации

В этой статье мы рассмотрим то, какова технология сварки труб большого диаметра с применением современного оборудования. Тема статьи представляет собой немалый интерес, поскольку повсеместно, время от времени проводятся ремонтно-восстановительные или строительные работы с заменой канализационных, водопроводных и отопительных систем.

При работе с магистральными трубопроводами не обойтись без методов сварочного соединения проводимого на больших диаметрах. Опять же, тема, которая будет рассмотрена в статье, интересна, так как наряду с традиционными металлическими трубами, появились полимерные аналоги, соединение которых предполагает применением иных методов.

Поэтому, перед тем как рассмотреть основные способы сварки труб, рассмотрим основные модификации трубопроводов большого диаметра, которые можно сваривать воедино.

Конструкционные особенности трубопроводов большого диаметра

Инструкция проведения сварочных работ во многом зависит от диаметра используемых труб. К трубам большого размера относятся изделия с внешним диаметром 530 мм и больше.

Такие изделия применяются в процессе строительства магистральных трубопроводов, предназначенных для транспортировки нефти, газа, воды, теплоносителя централизованной системы отопления и канализационных стоков.

Все трубы большого диаметра, пригодные для соединения посредством сваривания, можно подразделить на две большие категории:

  • Металлические изделия, к которым относятся круглые электросварные прямошовная и спиралешовные стальные трубы;
  • Полимерные изделия, к которым относится широкий спектр изделий из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) и поливинилхлорида (ПВХ).

Каждая из перечисленных категорий труб соединяется с использованием соответствующих методов и подходящего оборудования.

Методы сборки металлических трубопроводов

Независимо от того, что вам предстоит, будь то сварка труб на просвет или применение более технологичных методов, предполагается нагрев металла для образования почти гомогенного и надёжного стыка. Поэтому, в любом случае придется работать со специальным оборудованием, применение которого предусматривает необходимость должного профессионализма и опыта выполнения сварочных работ.

Рассмотрим наиболее популярные методы сварки, которые повсеместно применяются при монтаже металлических трубопроводов различного назначения.

Применение газовой сварки

Газовая сварка труб – это популярный, испытанный в течение долгого времени, способ соединения металлических деталей с целью получения качественного, прочного и долговечного шва.

Принцип проведения газовой сварки заключается в следующем:

  • кромка свариваемых поперечных срезов разогревается посредством газокислородного пламени;
  • зазор между двух разогретых поверхностей заполняется плавящимся в ходе сварки металлическим прутком.

Важно: Прочностные характеристики шва, полученного при газовой сварке, ниже, чем при электродуговой сварке.
Выбор газового сварного соединения оправдан в том случае, если приходится работать с тонкостенными (до 3,5 мм) трубами.

При работе с металлопрокатом с использованием газовой горелки применяются следующие материалы:

  • Ацетилен – газ, который отвечает за горение.
  • Кислород – газ, обеспечивающий требуемую температуру горения и стабильность пламени.

Важно: В некоторых случаях ацетилен может заменяться другими горючими газами, например, пропаном или метаном.
Единственным условием, которое необходимо соблюсти, является поддержание более высокой температуры пламени горелки в сравнении с температурой плавления металла.

  • Присадочный материал необходим для заполнения сварного шва. Данный материал подбирается в соответствии с химическими и физическими свойствам обрабатываемых металлов.
  • Флюс используется для предотвращения окисления металла в процессе разогрева. Флюсы в виде пасты или порошка, будучи нанесёнными на разогретые кромки труб, образуют защитную пленку, которая препятствует попаданию кислорода в структуру шва.

Применение флюса необходимо при работе с большинством металлов за исключением углеродистых сталей.

Применение электродуговой сварки

Электродуговая сварка труб – это технология, в основе которой применено разогревание металлических поверхностей до рабочей температуры посредством дугового электрического разряда и последующего сплавления с получением прочного надежного шва.

Электродуговая методика известна с давних пор, а потому было разработано множество различных более или менее эффективных способов выполнения такого сварного соединения.

При работе с трубами большого и среднего диаметра наибольшую популярность получило стыковое сваривание, когда оба поперечных стыка сближаются вплотную и центруются, после чего происходит формирование шва.

В соответствии с протяжённостью, выделяются прерывистые и сплошные швы. Качественное проваривание металла сплошным швом требует от специалиста высокой квалификации и внушительного опыта проведения подобных работ.

Технологическим развитием ручной электродуговой технологии стала орбитальная сварка труб, которая нашла широкое применение при формировании неповоротных стыков на трубопроводах среднего и большого диаметра.

В основе процесса применена дуговая сварка электродами в среде инертных газов. Применение защитного газа, например аргона, позволяет предупредить плавление электрода.

Используя определенные смеси газов можно увеличить скорость и глубину проникновения. Как правило, для получения очень чистого наплавленного валика шва применяется инертная смесь аргона с гелием.

Орбитальная сварка нержавеющих труб или их обычных стальных аналогов предполагает применение двух обязательных компонентов:

  • Источник тока, с которого полается питание и осуществляется контроль подачи тока, вращения электродов, подачи инертного газа и проволоки. Чаще всего, источник тока применяется инверторный, поскольку он прост и эффективен в применении.
  • Орбитальная голова, посредством которой электрод вращается вокруг трубы и происходит целый рабочий цикл.

Благодаря совместной работе этих двух компонентов появляется возможность механизированного применения данного оборудования для получения оптимального качества шва.

Орбитальная сварка труб имеет ряд существенных преимуществ перед процессом выполненным вручную:

  • приемлемая цена готового результата;
  • меньшая трудоемкость процесса и, как следствие, сжатые сроки выполнения поставленной задачи;
  • экономичный расход электродов;
  • возможность работы с разной толщиной стенок при неизменно высоком качестве результата;
  • ровный и герметичный шов по всей окружности, чего непросто добиться, действуя вручную.

Применение лазерной сварки

Лазерная сварка труб – это высокотехнологичная методика, в основе которой лежит плавка металла с помощью светового луча. Излучение для разогрева металлической поверхности используется монохроматическое с длиной волны, зависящей от природы рабочего тела лазера излучателя.

Эффективность лазерной сварки определяется такими параметрами как:

  • мощность излучения;
  • диаметр и конфигурация пятна фокусировки;
  • темпы передвижения обрабатываемого изделия относительно лазерного луча.

Среди преимуществ технологии отметим следующее:

  • высокая интенсивность точечного прогрева металлической трубы вплоть до достижения температуры плавления.
  • быстрое охлаждение обработанного стыка по мере прекращения воздействия излучения.
  • минимальная ширина шва без ущерба для прочности соединения.

Впрочем, есть и недостатки, среди которых:

  • высокая стоимость оборудования за счет новизны и малого распространения технологии;
  • возможность работы с металлоизделиями с толщиной стенок не больше 1-1,5 мм.

Стандартный аппарат для проведения лазерной сварки состоит из таких ключевых элементов как активная среда и генератор накачки.

По типу активной среды аппараты подразделяются на следующие категории:

Каждая из перечисленных модификаций может быть применена при сборке высококачественных бытовых трубопроводов, но не более того, так как стенка магистральных систем чаще всего толще 2 мм.

Сварка поворотных, неповоротных и горизонтальных стыков

Сварка труб поворотным способом необходима при сборке большинства крупно- и среднеразмерных трубопроводов.

Сварка выполняется в три слоя:

  • на начальном этапе стык условно делится на четыре отрезка;
  • далее провариваются два первых отрезка, после чего делается поворот на 180 градусов;
  • затем свариваются остальные два отрезка;
  • труба поворачивается на девяносто градусов и варится второй слой;
  • на заключительном этапе труба вновь поворачивается на 180 градусов и окончательно сваривается стык.

Сварка неповоротных стыков также выполняется в три слоя. Неповоротные стыки варятся возвратно-поступательным способом. При этом применяется короткая (не больше 2 мм) дуга.

Сварка горизонтальных стыков выполняется электродами с диаметром 4 мм. Так же как и в предыдущем случае электрод при формировании шва движется возвратно-поступательно. В результате образуется валик, высота которого не превышает 1,5 мм.

Стык варится в три-четыре слоя. При формировании последних валиков, диаметр используемых электродов увеличивается до 5 мм при токе до 300 А.

Совет: Если речь идет не о сборке нового водопровода, а об устранении течи в старой системе, может пригодиться холодная сварка для труб отопления или подачи воды.
По сути, это разновидность эпоксидного клея с растворенными в нем фрагментами металла.
Устранение течи своими руками можно проводить только на сухих, предварительно зачищенных от краски трубах.

Разумеется, применение холодной сварки в данном случае, это только временная мера, после чего должен быть проведён качественный ремонт поврежденной трубы.

Методы сварки полимерных труб

Технология работы с полимерными трубами в корне отличается от сваривания изделий из металла.

При сборке полимерных трубопроводов применяется два наиболее востребованных метода:

  • Технология стыкового соединения предполагает нагрев и последующее плавление торцов труб до рабочей температуры, и сжатие вплоть до образования герметичного шва.
    Процесс сваривания осуществляется с использованием специального оборудования состоящего из станины, центраторов и нагревательного элемента.

Устройства для стыкового соединения полимерных труб многофункциональны и позволяют одновременно корректировать, а после центровать срез соединяемых торцов перед последующим нагревом. Нагретые до рабочей температуры трубы сдвигаются посредством механизированной системы домкратов.

Применение специальных станков позволяет выполнять сварочные работы, как в стационарных, так и в полевых условиях при заведомо высоком качестве стыка.

  • Технология электромуфтового соединения позволяет обойтись без сложного оборудования, так как нагревательный элемент является частью муфты для сварки труб.

Полимерная муфта с вплавленной спиралью одевается на стык соединяемых труб, после чего на спираль подается напряжение и пластик оплавляется, образуя надёжное и герметичное соединение.

Вывод

Итак, мы рассмотрели особенности сварных соединений, используемых при сборке различных трубопроводов большого диаметра как металлических, так и полимерных. Остались вопросы, на которые не удалось получить ответ? В этом случае больше полезной информации можно найти, посмотрев видео в этой статье.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector