(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Орбитальная сварка труб


Орбитальная сварка труб малого диаметра и нержавеющих труб: оборудование своими руками

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.

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.

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.

tutsvarka.ru

Что такое орбитальная сварка

06.05.2019

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.
Читайте также:  Как правильно варить алюминий аргоном

Недостатки:

  • 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.

Читайте также:  Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

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.

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.

Что такое орбитальная сварка Ссылка на основную публикацию

svarkaprosto.ru

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 3600. 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:

  • ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
  • ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения;
  • ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств.
  • ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия.

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 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.

elsvarkin.ru

Орбитальная сварка труб: особенности и преимущества, сварочные вращатели, видео

Во время установки трубных конструкций обязательно требуется проводить соединение большого количества неповоротных стыков. Этот процесс достаточно сложный и требует наличие большого опыта. Обычно при проведении данных работ используется орбитальная сварка.

Во время ее выполнения приходится сталкиваться с разными пространственными положениями, которые обладают определенной спецификой. Но все же перед тем как проводить сварочный процесс стоит рассмотреть его технологию и особенности выполнения.

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.

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.

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.

Особенности аппарата для сварки труб

Орбитальная сварка труб малого диаметра производится при помощи специального оборудование, которое позволяет выполнять соединение в разных пространственных положениях. Аппараты имеют следующие основные элементы:

  • источник питания;
  • специальная голова;
  • электрод.

Источник питания требуется для выполнения следующих важных условий:

  • контролирование режимов рабочего процесса;
  • управление расходом присадочной проволоки и инертного газа;
  • автоматическое определение параметров свариваемых заготовок;
  • программирование новых режимов рабочего процесса орбитальной технологии.

Обычно орбитальная сварка производится при помощи специального оборудования Полисуд, которое обладает полным набором необходимых функций. Оно позволяет производить сваривание трубных конструкций в автоматическом режиме в разных положениях.

Виды головок

Головка или вращатель сварочный является важным узлом орбитальной технологии.  Этот элемент может быть разного вида, но обычно для сваривания труб с небольшим диаметром используются сплошные камеры, которые обеспечивают полное охватывание трубы в области стыка.

Вращатель для сварки бывает следующих видов:

  1. Закрытый. Данные головки используются для сваривания труб с диаметром до 17 см и размером толщины стенок около 4 мм.
  2. Открытые. Элементы применяются для сварки труб с толстыми стенками.
  3. Для трубных досок. Обычно головки используются при проведении ремонта теплообменников, в которых имеется много важных элементов.

Обратите внимание! Чтобы труба стояла на одном месте и не двигалась во время сварочного процесса используются специальные сварочные центраторы. Они бывают цепные, звенные или эксцентриковые.

Орбитальная сварочная технология обладает широким спектром возможностей, который позволяет соединять огромные трубные конструкции. Ее уникальность состоит в том, что она может производиться в любых положениях, а используемое автоматическое оборудование позволяет производить соединение огромных партий трубопроводов. Но все же чтобы ее проведение было правильным, стоит изучить важные особенности и нюансы этого процесса.

Интересное видео

osvarka.com

Как проводят орбитальную сварку

В процессе монтажа магистральных трубопроводов возникает необходимость осуществлять сварку большого количества трубных стыков, являющихся неповоротными.

При использовании ручной или полуавтоматической сварки, сварщику приходится перемещаться по всему периметру трубы, меняя при этом настройки аппарата в зависимости от расположения шва. В этих случаях оптимизировать процесс позволяет специализированная технология – орбитальная сварка труб.

Описание технологии

При орбитальном способе обычно используется сварочный процесс, осуществляемый в среде аргона неплавящимся вольфрамовым электродом. Одновременно с этим происходит подача присадочной проволоки. Главный принцип данной технологии, благодаря которому она и получила своё название, заключается в следующем.

Сварочная головка аппарата с закреплённым в ней вольфрамовым неплавящимся электродом перемещается вдоль неподвижного шва по выставленным направляющим, совершая при этом оборот в 360°, двигаясь по орбите.

Орбитальное перемещение сварочной головки полностью автоматизировано, так же как и все остальные технологические операции, сопутствующие ему. Длина сварочной дуги предустанавливается путём жёсткой фиксации головки на нужной высоте над поверхностью трубы.

Процесс орбитальной сварки проходит под контролем процессора, управляемого специальной программой, в которой прописаны все параметры. Настройки программы учитывают изменяющиеся условия сварки при движении электрода по орбитальной траектории.

Сварочный шов по периметру свариваемой трубы делится на секторы, внутри которых параметры процесса имеют постоянное значение. Таким образом, круговой «орбитальный» шов делится на участки горизонтальные (половые и потолочные), вертикальные (с движением вниз и вверх), и участки, находящиеся под некоторым углом.

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.

Области применения

Кроме выполнения сварочных работ при монтаже магистральных трубопроводов, орбитальный способ сварки с успехом применяется в цехах предприятий, осуществляющих на постоянной основе большие объёмы соединений трубных элементов.

К таким предприятиям относятся трубные заводы, производящие сборку конструкций из труб и фитингов, а также производители котельного оборудования.

Эффективно применение методов орбитальной сварки в энергетике и кораблестроении. К качеству выполнения соединений труб из нержавеющей стали на предприятиях пищевой промышленности предъявляются особенно высокие требования, и в этой ситуации наилучшим решением является применение орбитальной сварочной технологии.

Возможно применение данной технологии при монтаже магистральных и распределительных трубопроводов городских коммунальных хозяйств. Оборудование успешно справляется со сваркой труб очень малого диаметра.

Высокая стабильность параметров, отсутствие ошибок, связанных с человеческим фактором, делают этот способ сварки в некоторых случаях единственным, способным обеспечить требуемый уровень качества.

Выполнение однотипных операций орбитальной сварки на трубах одного диаметра приносит особенно заметную выгоду, связанную с тем, что оборудование не требуется перестраивать под другой процесс и выигрыш в производительности оказывается максимальным.

В силу свой специфичности и высокой стоимости оборудования, орбитальная сварка сегодня применяется только на очень крупных производствах, где обеспечивается достаточная его загрузка. Мелкосерийное производство может не обеспечить окупаемость орбитального оборудования.

Основные части оборудования

В состав автоматизированного комплекса, каковым является оборудование для орбитальной сварки, входят следующие компоненты:

  • сварочная головка, удерживающая горелку и задающая её перемещение вдоль шва;
  • источник сварочного тока, в качестве которого выступает инверторный преобразователь;
  • программируемый контроллер и исполнительные механизмы управления параметрами процесса (клапан подачи газа, органы управления механизмом протяжки присадочной проволоки);
  • жидкостная система охлаждения горелки.

Устройство сварочной головки может быть выполнено по двум типам: открытого и закрытого. При открытом типе головки процесс протекает аналогично ручному, с использованием неплавящегося электрода.

Аргон при этом просто поступает из горелки под определённым давлением к месту сварки. Закрытая головка изолирована от окружающего пространства специальной камерой, которая заполняется аргоном.

Инверторный блок питания наиболее пригоден для организации программного управления сварочным током, ввиду того, что регулирование задающей микросхемы преобразователя осуществляется электронным способом.

Практическую реализацию программы управления и конвертацию кодов в конкретные управляющие импульсы осуществляет специализированный контроллер.

Ввиду того, процесс сваривания автоматом происходит непрерывно, возникает потребность в охлаждении частей горелки, непосредственно приближенных к дуговому разряду. Для этой цели создана специальная система, обеспечивающая принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости по контуру охлаждения.

Cварочная система может быть укомплектована пультом дистанционного управления, обеспечивающим оператору возможность вмешательства в технологический процесс при необходимости. Таким образом, автоматизация позволяет максимально упростить работу сварщика.

svaring.com

Специфика процесса орбитальной сварки

Неповоротные стыки труб свариваются особым способом, более известным как орбитальная сварка. Сам процесс аналогичен дуговой сварке при помощи обычных электродов с применением защитного газа (аргона или водорода). О специфике процесса, отличиях данного способа и используемом оборудовании — далее.

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.

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.

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:

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.

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%).

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.

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.

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.

wikimetall.ru

Что такое орбитальная сварка?

Один из самых сложно выполнимых швов — бесповоротный стыковой при сварке труб различного диаметра. Чтобы просто соединить две трубы нужно уметь выполнять сварку во всех пространственных положениях, обычно такими навыками обладают только мастера высокой квалификации. Многие начинающие сварщики при формировании шва на верхней части стыка не испытывают никаких трудностей и полагают, что дальнейшая работа будет такой же простой. Но это частое заблуждение.

Далее нужно сварить боковые вертикальные стыки, что уже непросто. А в конце нужно сделать потолочный шов на нижней части трубы, для новичков такая работа оказывается слишком трудной из-за недостатка опыта. Но что делать, если на предприятии не хватает высококвалифицированных кадров, а сварку нужно выполнять? Поможет оборудование для орбитальной сварки. Что это такое и какие преимущества есть у данного метода? Обо всем расскажем в этой статье.

Содержание статьи

  • Общая информация
  • Преимущества
  • Оборудование
  • Вместо заключения

Общая информация

Орбитальная сварка — метод соединения металлов (чаще всего труб) путем движения сварочной дуги вокруг стыка. Отсюда и название. Все работы выполняются в автоматическом режиме, сварщик только устанавливает настройки. Дополнительно в сварочную зону подается присадочная проволока и защитный газ, также в автоматическом режиме. Проще говоря, этот метод напоминает сварку полуавтоматом, только сварщик не играет главную роль в работе, и горелка двигается по кругу.

Сам процесс сварки крайне прост. Деталь надевается на вращатель сварочный, благодаря ему она фиксируется и при необходимости может перемещаться. Также для сварки применяются центраторы, если нужно сварить трубы. У сварочного аппарата есть так называемая «голова», которая перемещается по стыку и формирует шов с помощью электрической дуги. Вот и все. Нет никаких особых функций, которые могли бы удивить опытного сварщика.

Преимущества

Оборудование для орбитальной сварки позволяет работать с высокой производительностью, поскольку сварка выполняется в автоматическом режиме. Сварщик просто настраивает аппарат, начинается сварка и в это время он может подготовить следующие стыки.

Еще один неочевидный плюс — возможность организации серийного производства, если трубы одного диаметра. Вы один раз устанавливаете оптимальные настройки и после этого пускаете поток из деталей. А благодаря отсутствию человеческого фактора качество сварки будет на высочайшем уровне.

Оборудование

Оборудование играет ключевую роль в орбитальной сварке. Оно стоит недешево, но все же обходится дешевле, чем обучение сварщиков или поиск профессионала. Поэтому такой оборудование можно часто встретить на современном производстве. В целом оно состоит из трех крупных компонентов: источника сварочного тока, системы подачи газа, также применяются сварочные «головы». С системой подачи газа все ясно, она такая же, как и в любом полуавтомате. А вот про источник тока и сварочную голову поговорим подробнее.

В качестве источника тока используется инвертор, выдающий от 30 до 400 ампер. Рядом с инвертором монтируется баллон с газом. Инвертор оснащен панелью управления, через которую задается программа. Также выпускаются модели с дистанционным управлением. Кроме того, в корпусе предусмотрен принтер, который печатает документацию о характере проведенных работ.

При настройке аппарата задается сила сварочного тока, его напряжение, скорость подачи присадочной проволоки, скорость движения электрода и угол его наклона, количество используемого газа, диаметр и толщина стенок трубы.

Читайте также: Современные и классические сварочные технологии 

Что касается сварочных голов, то они бывают нескольких типов. Есть головы закрытые и открытые. Закрытые применяются для сварки труб небольшого диаметра, поскольку обхватывают деталь со всех сторон и сварка производится в закрытом пространстве. С открытыми головами все с точностью наоборот.

Орбитальная сварка труб малого диаметра выполняется достаточно быстро и не требует дополнительного оборудования. А вот для сварки больших труб необходимы специальные кронштейны, по которым голова будет передвигаться. Движение голова так же программируется, при этом настройки можно корректировать во время работы, в том числе дистанционно. При сварке больших труб дополнительно можно установить разное положение электрода, чтобы добиться максимального качества шва.

Вместо заключения

Оборудование для сварки орбитальным методом позволяет выполнить работу под контролем сварщика низшей категории, а это большой плюс для любого завода, страдающего от нехватки кадров. На данный момент самым популярным оборудованием является продукция от компании Полисуд (Polysoude). Это французский производитель, предлагающий оборудование для орбитальной сварки по демократичной цене. А вы имели дело с орбитальной сваркой в своей практике и с оборудование «Полисуд» в частности? Расскажите об этом в комментариях. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 1    Средний: 5/5]

svarkaed.ru


Смотрите также