Орбитальная сварка в России

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «СВАРКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА»

В.К. Данилин, руководитель направления
орбитальной сварки, ООО «Интертехприбор М»

Интертехприбор М: оборудование для орбитальной сваркиТермин «орбитальная сварка» применяется исключительно как сленговый. Полное наименование этого способа: «автоматическая сварка неповоротных стыков трубных соединений методом дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа». Название «орбитальная» этот способ получил потому, что сварочная головка перемещается вокруг неподвижного стыка по круговой орбите, точно следуя контуру трубы. Еще раз подчеркнем, что речь идет именно о сварке неповоротных стыков.

Почему применяется именно метод дуговой сваркой неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа? Кроме плазменной сварки, на сегодня это единственные метод дуговой сварки, способный обеспечить:

  • необходимую глубину проплавления в используемом диапазоне толщин;
  • соотношение глубины проплавления к ширине валика, то есть форму провара;
  • качественное формирование корневого прохода, особенно форму обратного валика;
  • поддержание необходимых параметров дуги для удержания сварочной ванны в потолочном и близким к нему положениях;
  • одинаковые условия сварки в направлениях снизу вверх и сверху вниз.

Трубы и трубные конструкции являются одним из важнейших элементов современной промышленности. Традиционными отраслями, применяющими трубы круглого сечения, являются:

  • энергетическое машиностроение (в первую очередь, котельное производство);
  • производство химического, нефте- и газоперерабатывающего оборудования;
  • производство пищевых продуктов;
  • фармацевтическая промышленность;
  • аэрокосмическая промышленность;
  • строительство магистральных нефте- и газопроводов;
  • инженерные системы жизнеобеспечения (вентиляция и кондиционирование, отопление, водопровод, канализация).

Кроме того, растет объем применения труб при производстве строительных металлоконструкций (колонн и ферм) и в транспортном машиностроении.

ПОДГОТОВКА КРОМОК ТРУБНЫХ СТЫКОВ

Качественная подготовка кромок трубных стыков под орбитальную сварку является определяющим условием для автоматической сварки труб.

Стыковые соединения без разделки кромок можно применять при толщине стенок труб до 3 мм; при толщине стенок от 3,0 до 4,5 мм удовлетворительный результат в сильной степени зависит от качества труб и соблюдения толщины стенок. При этом необходимо также учитывать, что при использовании метода дуговой сваркой неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа толщины до 3 мм необходимо сваривать без зазора, а при большей толщине зазор должен строго контролироваться.

Основным технологическим процессом подготовки кромок трубных стыков под орбитальную сварку является орбитальная резка труб дисковой фрезой. Это второй по точности (после точения) способ резки трубы. При условии использования достаточно жесткой системы фиксации трубы этот способ имеет существенные преимущества:

1) производится резка неподвижно закрепленной трубы;

2) абсолютная перпендикулярность плоскости реза к оси трубы;

3) резка на всю толщину стенки трубы за один проход (это существенно ускоряет процесс резки по сравнению с точением);

4) одинаковые условия врезания зуба фрезы в металл, то есть отсутствие грата и заусенец;

5) отсутствие перегрева металла в зоне резки из-за малых окружных скоростей;

6) малый износ фрезы (естественно, при условии грамотного выбора фрез и соблюдения режима резки);

7) резка труб разного диаметра одним типом фрез (выбор фрезы определяется количеством и геометрией зубьев, зависящим от толщины стенки трубы).

Орбитальная резка позволяет получать поверхность реза почти такого же высокого качества, как и после обработки резцами, — гладкий, без задиров, с низкой шероховатостью.

Кроме того, существует возможность получения наружного скоса кромки трубы одновременно с ее резкой. Для этого достаточно применить фрезу специального профиля.

На российском рынке представлены установки орбитальной резки фирмы Axxair (Франция).

УСТАНОВКА ОРБИТАЛЬНОЙ РЕЗКИ AXXAIR (ФРАНЦИЯ)

Привод резки крепится в специальное гнездо поворотного венца, который плотно прилегает к корпусу зажимного механизма и вращается на высокоточном роликовом подшипнике, имеющем высокую плавность хода. Это и есть привод вращения. Для обеспечения точности резки и удобства работы очень важным оказывается тип привода вращения. Компания Axxair снабдила свое оборудование специальным «колесом вращения», которое собственно и является приводом вращения. Колесо поворачивается вручную, его шестерня находится в зацеплении с поворотным венцом. Такая система гораздо удобнее: во первых, зубчатая передача сглаживает неравномерность вращения, которая всегда имеет место при ручном приводе; во вторых, рабочему не приходится постоянно наклоняться во время резки.

ОРБИТАЛЬНАЯ СВАРКА ТРУБНЫХ СТЫКОВ

Комплект оборудования для автоматической орбитальной сварки состоит из нескольких основных устройств:

  • источника сварочного тока с возможностью настройки различных сварочных секторов или сварочных уровней;
  • контроллера (блок управления) орбитальной сваркой, управляющего источником сварочного тока и перемещением сварочной горелки; может быть встроен в источник сварочного тока;
  • сварочного исполнительного механизма — специального устройства, которое перемещает сварочную горелку с вольфрамовым электродом вокруг свариваемой детали.

Среди исполнительных механизмов выделяют:

  • закрытые орбитальные сварочные головки,
  • открытые орбитальные сварочные головки,
  • специальные орбитальные сварочные головки;
  • стационарные сварочные установки;
  • механизма подачи проволоки, который при необходимости подает присадочный материал в зону сварки (если сварка проводится с подачей дополнительного присадочного материала);
  • вспомогательных устройств.

На российском рынке получило распространение оборудование для орбитальной сварки трех европейских фирм-производителей.

1. Французская фирма AXXAIR. Она выпускает оборудование премиум-класса, предназначено для орбитальной сварки труб из нержавеющей и углеродистой стали (от Ф5,00 мм до Ф420,00 мм, с толщиной стенки от 0,5 до 15,00 мм) сварочными головками открытого и закрытого типа с поперечным колебанием горелки и контролем длины сварочной дуги по напряжению (AVC). На оборудовании фирмы «AXXAIR» производится сварка соединений типа «труба + труба», «труба + калач», «труба + отвод», «труба + фланец», «труба + трубная доска». Сварка может производится, как в полевых условиях, так и на стационарных сварочных постах. Большим преимуществом оборудования фирмы AXXAIR является использование при формировании сварочных стационарных постов базовых элементов труборезов для орбитальной резки собственной конструкции.

Стационарные сварочные установки AXXAIR предназначены для сварки труб диаметром от 5 до 420 мм.

Модельный ряд закрытых орбитальных сварочных головок AXXAIR состоит из трех моделей SATF-40ND (Ф6–40 мм), SATF 65ND (Ф6–65 мм) и SATF 155ND (Ф25–115 мм).

Сварка закрытыми орбитальными сварочными головками ATF производится без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных головок жидкостное.

Модельный ряд открытых сварочных головок AXXAIR состоит из моделей: SATO-80M (Ф10–80 мм), SATO-115NDA (Ф12–115 мм), SATO-170NDA (Ф25–170 мм)и SATO-220M (Ф38–220 мм).

Сварка открытыми орбитальными сварочными головками SATО производится как с присадочной, так и без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных головок жидкостное. Необходимо отметить наличие в ряду открытых орбитальных головок AXXAIR моделей SAT0-ххNAO с механизмом колебания горелки поперек сварочной ванны и системой контроля дугового зазора по напряжению в сварочной дуге (AVC).

Сварка соединений типа «труба + трубная доска» осуществляется с помощью сварочной головки SATP-80 с присадочной проволокой и без нее. Охлаждение сварочной горелки жидкостное.

Контроллеры фирмы AXXAIR русифицированы и просты в эксплуатации.

2. Немецкая фирма ORBITEC является ярким примером производителя техники с оптимальным сочетанием «цена-качество». Ее установки предназначены для орбитальной сварки головками открытого и закрытого типа труб из нержавеющей и углеродистой стали диаметром от 4 до 325 мм, с толщиной стенки от 0,3 до 8,0 мм. На оборудовании фирмы ORBITEC производится сварка соединений типа «труба + труба», «труба + калач», «труба+отвод», «труба+фланец», «труба+трубная доска». Сварка может производится в полевых условиях.

Закрытая орбитальная сварочная головка ORBITEC укомплектована универсальной рукояткой, встроенным приводом сварочной головки и сменными картриджами под различные диаметры свариваемых труб. Модельный ряд представлен следующими установками:

  • OSK-21 GGW для труб с наружным диаметром 3,17–21,3 мм, 0,8 кг
  • OSK-38 GGW, для труб с наружным диаметром 3,17–38,1 мм, 1,2 кг
  • OSK-53 GGW для труб с наружным диаметром 6,00–53,0 мм, 2,2 кг
  • OSK-76 GGW для труб с наружным диаметром 6,00–76,2 мм, 2,7 кг
  • OSK-115 GGW для труб с наружным диаметром 9,53–114,3 мм, 3,2 кг

Сварка закрытыми орбитальными сварочными головками OSK производится без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных головок может быть как воздушным, так и жидкостным.

Модельный ряд открытых орбитальных сварочных головок ORBITEC представлен следующими установками:

  • OSW-40GW для труб с наружным диаметром 6,0–40,0 мм, 2,0 кг
  • OSW-80GW для труб с наружным диаметром 10,0–76,2 мм, 3,0 кг
  • OSW-115GW для труб с наружным диаметром 20,0–114,3 мм, 4,5 кг
  • OSW-170GW для труб с наружным диаметром 50,0–168,3 мм, 6,5 кг
  • OSZ-275GW для труб с наружным диаметром 88,9–273,0 мм
  • OSZ-325GW для труб с наружным диаметром 168,3–323,9 мм

Сварка открытыми орбитальными сварочными головками OSW и OSZ производится как с присадочной, так и без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных горелок может быть как воздушным, так и жидкостным.

Сварка соединений типа «труба + трубная доска» осуществляется с помощью сварочной головки RBK 16 и RBK 20 с присадочной проволокой и без нее.

Охлаждение сварочной горелки жидкостное. Контроллеры фирмы ORBITEC русифицированы и управление ими основано на применении символов.

3. Немецкая фирма ORBITALSERVICE. Производит оборудование «монтажного класса», которое предназначено для орбитальной сварки труб из нержавеющей и углеродистой стали (диаметром от 4 до 273 мм, с толщиной стенки от 0,3 до 8,0 мм) сварочными головками открытого и закрытого типа.

На оборудовании фирмы ORBITALSERVICE производится сварка сварных соединений типа «труба + труба», «труба + калач», «труба + отвод», «труба + фланец», «труба + трубная доска». Сварка может производится как в полевых условиях, так и в цехе.

Модельный ряд открытых орбитальных сварочных головок ORBITALSERVICE представлен следующими установками:

  • открытая сварочная головка OWH-76 (для труб Ф10–76,2 мм);
  • открытая сварочная головка OWH-114 (для труб Ф15–114,3 мм);
  • открытая сварочная головка OWH-168 (для труб Ф35–168,3 мм).

Сварка открытыми орбитальными сварочными головками OWH производится как с присадочной, так и без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных горелок может быть как воздушным, так и жидкостным.

Модельный ряд закрытых орбитальных сварочных головок ORBITALSERVICE представлен следующими установками:

  • CWH-25 для труб с наружным диаметром 3,17–25,4 мм, 0,9 кг
  • CWH-53 для труб с наружным диаметром 6,00–53,00 мм, 1,3 кг
  • CWH-114 для труб с наружным диаметром 9,53–114,30 мм, 2,3 кг

Сварка закрытыми орбитальными сварочными головками CWH производится без присадочной проволоки. Охлаждение сварочных головок жидкостное. Имеется возможность использования горелок без охлаждения жидкостью.

Сварка сварных соединений типа «труба + трубная доска» осуществляется с помощью открытой орбитальной сварочной головки TTS 116 с присадочной проволокой и без нее. Охлаждение сварочной горелки жидкостное.

Необходимо отметить, что качество сварных соединений, выполненных на оборудовании фирм AXXAIR, ORBITEC и ORBITALSERVICE, практически одинаково высокое.

ООО «Интертехприбор М»
Почтовый адрес: 105094, г. Москва,
Б. Семеновская, д. 42/2–4, стр. 5
Тел.факс: (495) 544-29-74, (499) 369-37-00, 369-02-68, 369-52-19
E mail: info@intertehno.ru   www.intertehno.ru

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.