Технология автоматической сварки трубопроводов

Автоматическая сварка

Инженеры уже давно думали об автоматизации сварки, которая бы посодействовала ускорению многих работ на производстве. Один из изобретенных вариантов — автоматическая сварка под флюсом. Этот метод был внедрен в промышленность в 1939 году благодаря разработкам академика Патона Е.О. и его команды при институте электросварки. Как осуществляется дуговая сварка под флюсом? В чем ее преимущества? Какое используется оборудование для автоматической сварки?

Суть процесса и варианты

Автоматическая сварка под слоем флюса, называемая в международной системе SAW, основана на горении электрической дуги, плавящей кромки металла. Для этого в зону сварки подается проволока, (ГОСТ 16130-72 или с иными составами), между кончиком которой и изделием возбуждается дуга. Сварочный трактор, параллельно с этим, подает в зону соединения специальный порошок — флюс, который покрывает расплавленную часть шва, защищая от воздействия внешних газов. Дополнительно, слой флюса содействует лучшей вплавляемости легирующих элементов в шовную структуру, и уменьшает разбрызгивание металла.

Плавящийся конец проволоки удерживается головкой сварочного автомата на определенном расстоянии от изделия. Сварочный станок может работать неподвижно, когда его используют для сварки труб, которые вращаются на роликах, приводящихся в движение редуктором. Или же головка аппарата может двигаться по заданной траектории, благодаря наличию шаблона, соответствующего форме соединения. Оператор установки только настраивает режимы сварки и запускает процесс. Технология автоматической сварки под флюсом требует человеческого контроля над работой и корректировки режимов, а также периодической оценки качества результата. Модели, называемые сварочный трактор, передвигаются самостоятельно на собственных шасси, вдоль линии соединения. Все основные узлы такой машины двигаются вместе с ней.

По ГОСТ 8713-79 различают следующие виды работ, которые может выполнять сварочный станок:

  • сваривать изделия на весу, без поддержек для обратной стороны шва;
  • на специальной медной подкладке, предохраняющей от протекания и наплывов;
  • на подушке из порошка;
  • на медном ползуне, сопровождающем движение головки аппарата.

В некоторых случаях требуется накладывать предварительный корневой шов, по которому сварочный трактор будет вести свою работу. В других технологиях необходимо производить подварочные швы с обратной стороны изделия.

Применение сварочного метода

Автоматическая дуговая сварка соответствует параметрам ГОСТ 8713-79. Благодаря высокой скорости работы она успешно применяется для нанесения ровных швов в продольном положении. Для обеспечения прямого движения головки, сварочный станок снабжается шаблонами, вдоль края которых двигается электродная проволока и горит дуга. Таким методом быстро соединяются толстые листы железа, используемые для промышленных конструкций. Возможны и фигурные движения головки аппарата. Для этого устанавливают соответствующий шаблон.

Сварочные трактора для сварки под флюсом способны выполнять все швы, обозначенные ГОСТ 11533-75. Они хорошо подходят для соединений: встык, внахлест, угловых и тавровых. Шов получается ровный и хорошо расплавленный, без перерасхода присадочного материала.

Там где требуется проложить трубопровод особенно успешно применяется автоматическая сварка кольцевых швов. Сущность метода заключается во вращении изделия под неподвижной головкой сварочного аппарата. Благодаря повышенной силе тока, работы ведутся быстрее, чем в ручном режиме. Швы получаются высокого качества. Автоматическая сварка труб может проводиться на большом участке, соединяя секции в одну линию. Размер таких заготовок достигает 25 метров. Реальны и большие соединения, но это зависит от возможности транспортировки трубы к месту укладки. Дополнительно, задействуют тягачи или железнодорожная техника. При помощи крана трубы укладываются в магистраль, а заключительный стыковой шов выполняет сварщик вручную. Это значительно ускоряет процесс прокладки трубопроводов.

Преимущества автоматического метода

Сварочный станок, работающий в автоматическом режиме, отличается рядом преимуществ перед другими видами сварки. А именно:

  • высокая производительность выполнения работ за счет увеличенной силы тока и скорости ведения шва, которая может превышать показатели других методов в 15 раз;
  • хорошее качество соединения благодаря стабильность подачи присадки и постоянной скорости прохода всей линии;
  • глубокое проплавление;
  • работа с трубами больших диаметров;
  • задействование меньшего количества сварщиков на одинаковый объем работ;
  • более благоприятные условия труда для сварщика и меньший вред для здоровья, ввиду удаленности от источника излучения и дыма.

Быстрые режимы автоматической сварки под флюсом достигаются и за счет использования порошка, который подается в зону горения дуги из специального бункера по трубке. Количество высыпания регулируется широтой открытия заслонки. Внешне, флюс похож на круглые светлые шарики, мелкого гранулирования. Посыпание зоны сварки флюсом имеет следующие преимущества:

  • исключает разбрызгивание металла сварочной ванны и присадочного элемента;
  • придает стабильности дуге;
  • задерживает процесс остывания сварочного шва, что улучшает его физические свойства;
  • защищает сварочную ванну от взаимодействия расплавленного металла с кислородом;
  • раскисляет металл и помогает качественней вплавляться легирующим элементам.

Сварочный трактор плавит часть порошка электрической дугой от проволоки, вследствие чего образуется небольшая корка на поверхности соединения. Другая часть порошка так и остается в виде гранул. После завершения шва требуется удаление слоя шлака молотком и щеткой по металлу. Очищенное изделие готово к покраске или обработке антикоррозийными составами.

Разновидности автоматической сварки

Автоматический сварочный аппарат, создающий дугу подачей тока на проволоку, и защищающий сварочную ванну слоем флюса, может иметь несколько вариантов исполнения. Это могут быть станки с подвижной головкой, выполняющие ровные или шаблонные линии швов. Для трубопроводов используют неподвижные головки, под которыми изделие вращается на роликах. Тракторы сами ездят по изделию, перевозя аппарат и одновременно ведя сварку. Во всех моделях применяется плавящийся электрод (проволока ГОСТ 16130-72). За последующее время, после внедрения в промышленность этих методов, были разработаны и другие устройства, позволяющие автоматизировать сварочные работы. Некоторые принципы работы таких установок похожи, а другие отличаются в корне.

В среде аргона

Одной из разновидностей является автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. В качестве последнего выступает стержень из вольфрама с некоторыми добавками. Между ним и изделием возбуждается электрическая дуга, а аргоновый состав газовой смеси, подаваемый через сопло головки аппарата, не дает углероду вырываться через поверхность шва. Благодаря этому соединение получается крепким и ровным. Сварка в среде защитных газов может выполняться стационарно закрепленной головкой устройства, под которой изделие проворачивается, так и движущейся частью по линии соединения. Аргонно-дуговой метод активно применяется при работе с нержавеющими трубами и емкостями.

Порошковой проволокой

Еще одним вариантом является автоматическая сварка порошковой проволокой. Аппарат подает плавящийся электрод в зону сварки по роликам. Напряжение на конце проволоки создает дугу. Но для защиты расплавленного металла используется не порошок из бункера, а флюс, находящийся в самой проволоке. Для этого последняя изготавливается трубчатой формы и укладывается в бобины. Такой расходный материал стоит дороже, но облегчает подготовку к сварочному процессу. Сварочный станок не требует загрузки флюса в бункер. Наплавленный шов, как и в случае с насыпным порошком, нуждается в очистке. Аппараты могут работать перемещаясь на самом изделии или неподвижно, с прокруткой свариваемых частей под ними.

Плазменная сварка

Для быстрого соединения легированных сталей была разработана автоматическая плазменная сварка. В подобных устройствах электрическая дуга горит между двумя электродами в головке горелки. Аргон или гелий, подающиеся под высоким давлением и закрученный завихрителем, содействует ионизации пламени дуги, и усилению ее температуры. Плазменная сварка устанавливается на кронштейны, которые могут вращаться по оси. Расстояние от центра до головки может изменяться, что делает удобным это оборудование для круговых автоматических швов днищ емкостей. В зависимости от толщины металла и требуемой высоты шва, устройство может снабжаться дополнительным блоком подающим присадочную проволоку.

Кроме вышеперечисленных агрегатов встречаются их полуавтоматические версии, где сварщику требуется направлять сварочную головку или руководить движением трактора. Автоматическая и полуавтоматическая сварка востребованы не только на крупных предприятиях, но в небольших фирмах. Ведь таким способом можно значительно повышать производительность и доходность. Некоторые умельцы смогли сделать самодельный аппарат на основе полуавтомата, который способен передвигаться по заданной траектории.

Режимы и особенности

Сваривание автоматическим методом происходит на повышенных токах. Это обеспечивает высокую скорость и эффективность процесса. Рекомендуемые параметры следующие:

Диаметр проволоки, мм Сила тока, А
2 200-300
3 350-500
4 400-700
5 500-1000

Кроме этого, на каждый вид работы при задействовании автоматической сварки на трубопроводе, составляется технологическая карта, в которой указывается весь комплекс усилий и ресурсов, чтобы соединить один километр трубы. Сюда входят: трудоемкость (наличие определенного числа человек и дней на выполнение), выработка за одну смену, необходимость в кране (количество машин на смену), затрачиваемость энергетических ресурсов (тока и горючего), конкретные требования по сборке и сварке изделий, техника безопасности.

Благодаря автоматизации сварочного процесса ускорилось выполнение многих работ. Эти машины облегчают монтаж трубопроводов и других конструкций. А высокое качество швов позволяет использовать их на ответственных соединениях.

Что такое орбитальная сварка

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

Особенности орбитальной сварки

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

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

Читайте также  Запорная арматура типы размеры

Область применения

Автоматы для орбитального соединения трубных стыков используют:

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Оборудование для орбитальной сварки труб

У аппарата для сварки трубопроводов имеется:

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

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

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

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

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

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

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

Технология сварки

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

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

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.

Автоматическая сварка труб и подготовка к сварке

Современные сварочные технологии шагнули далеко вперед. Одним из направлений является автоматическая сварка труб. С применением автоматической сварки появилась возможность исключить значительный ряд недостатков, которые допускает дуговая ручная сварка (неоднородность шва, низкая надежность выполненных работ). Качественная дуговая ручная сварка возможна только при ее выполнении квалифицированными рабочими, что тоже является минусом. Также необходима качественная подготовка труб к сварке.

Схема процесса ручной дуговой сварки.

  1. Ручная дуговая сварка имеет еще несколько недостатков:
  2. Оборудование для автоматической сварки и технология производства
  3. Виды сварочных автоматов
  4. Классификация сварочных автоматов по способу перемещения
  5. Подготовка труб для сварочных работ
  6. Особенности сварки трубопроводов высокого давления
  7. Схема термообработки сварных стыков труб
  8. Сварка при помощи высокого давления
  9. Услуги по монтажу отопления водоснабжения
  10. ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74
  11. Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > /otoplenie-dachi.html
  12. Сварочные работы
  13. Продажа и монтаж стальных (металлических) труб
  14. Утеплитель для стальных труб
  15. Продажа и монтаж
  16. Для электрокабеля
  17. Вода напорная
  18. Труба ПВХ

Ручная дуговая сварка имеет еще несколько недостатков:

  • как уже указывалось выше, страдает качество швов при выполнении сварочных работ непрофессионалом;
  • оказывает негативное воздействие как на окружающую среду, так и на рабочего, производящего процесс;
  • ручная дуговая сварка имеет малый КПД и низкие показатели производительности (по сравнению с автоматической).

Если судить по степени автоматизации, то автоматическая сварка — наиболее современный технологический процесс в наше время. Отметим, что практически все виды возможно автоматизировать. Степень механизации сварочных процессов бывает двух видов:

Сервис инженерных коммуникаций
Системы отопления, водоснабжения, водоотведения, канализации

круглосуточно tel: 8 495 744 67 74

МОНТАЖ, РЕМОНТ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, ЗАМЕНА

  • автоматическая;
  • полуавтоматическая.

Автоматическая подразумевает механизированную подачу электрода и перемещение дуги, а полуавтоматическая — только подачу проволоки. Рассмотрим более подробно процесс автоматизированной сварки.

Оборудование для автоматической сварки и технология производства

Автоматическая сварка возможна только при использовании специального оборудования. Это непосредственно источник тока и специальный аппарат для подачи электрода с наличием автоматической головки для сварки (дуговой). Традиционно для автоматического варианта необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Во время сварки происходит постепенная подача такой проволоки в зону дуги по мере ее расходования в процессе плавления.

ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПАНИИ

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Наличный и безналичный расчет

Работают только профессионалы

Гарантия на все виды работ

Выезд в день обращения

Январь от 37.000 рублей

Февраль от 39.000 рублей

Март от 42.000 рублей

Апрель от 45.000 рублей

Май от 47.000 рублей

Июнь от 49.000 рублей

Июль от 51.000 рублей

Август от 53.000 рублей

Сентябрь от 55.000 рублей

Октябрь от 57.000 рублей

Ноябрь от 55.000 рублей

Декабрь от 65.000 рублей

Традиционно для автоматического варианта сварки необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Из-за короткого расстояния, через которое проходит проволока, сварочный аппарат производит процесс постоянно подающимся коротким электродом. Это значительно уменьшает нагревание проволоки (преимущество перед другими видами). При изменении скорости плавления изменяется и скорость подачи проволоки. Так поддерживается постоянная длина дуги при сгорании проволоки. Чтобы защитить сварочную ванну от воздействия воздуха, облегчить раскисление металла и его легирование, осуществляют предварительную засыпку шва достаточно объемным слоем флюса, в который погружается дуга. Использование флюса предохраняет от разбрызгивания металла, повышает показатели сварочного тока и производительность (если сравнивать со сваркой открытой дугой), значительно повышается качество шва.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Виды сварочных автоматов

Современные производители выпускают дуговые сварочные автоматы двух видов, которые различаются по способу регулирования:

  • автоматы, в которых регулируются электрические величины;
  • автоматы, в которых подача сварочной проволоки осуществляется с постоянной скоростью.

Первый вид сварочных автоматов предусматривает регулировку подачи проволоки (скорости) и в зависимости от этого параметра меняется электрический показатель (чаще всего напряжение дуги). Напряжение дуги зависит только от ее длины и меняется соответственно ее изменению. Такие автоматы выпускаются довольно давно и положительно зарекомендовали себя в производстве сварочных работ.

Примение автоматического сварочного аппарата исключает необходимость применения более сложных схем регулировки.

Наиболее современным и более технологичным считается сварочный аппарат второго вида (наличие постоянной скорости подачи проволоки). Интенсивность саморегулирования сварочной дуги исключает необходимость применения более сложных схем регулировки. Можно просто подавать проволоку в дугу в непрерывном режиме и со скоростью, равной скорости плавления. Происходит увеличение длины дуги, значит, налицо уменьшение скорости подачи проволоки. От чего же зависит саморегулирование? От плотности тока в проволоке. Если плотность небольшая, процесс саморегулирования проходит очень медленно и это вызывает уменьшение длины дуги и, как следствие, короткое замыкание. Если же происходит увеличение, возможен обрыв дуги. Быстрое возрастание плотности тока вызывает увеличение скорости плавления и процесса регулирования.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Классификация сварочных автоматов по способу перемещения

Качественный шов вы получите в том случае, если будете очень точно перемещать автомат при сварке изделия. Выпускаемые сегодня автоматы подразделяются на:

  • подвесные сварочные автоматы;
  • самоходные сварочные автоматы;
  • сварочные тракторы.

Подвесные сварочные автоматы лишены возможности перемещаться, при сварке перемещаются изделия. При сварке самоходными сварочными аппаратами осуществляется их установка на специальную тележку, и сварочные работы производят, перемещаясь по изделию либо находясь в неподвижном положении над подвижным объектом. Самоходный сварочный автомат, а также сварочный трактор осуществляют движение по рельсовому пути. Сварочные аппараты являются более легкими и мобильными по сравнению с самоходными автоматами, их предназначение — сварка больших деталей, разнообразных корпусов и так далее.

Читайте также  Тосол уходит в выхлопную трубу ваз 2110

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Подготовка труб для сварочных работ

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения (это одно из условий прочности сварного соединения с металлом). Различают V-, К-, Х-образные формы кромок. Шов кромок может быть либо односторонним, либо двусторонним. Подготовка трубы к сварке включает в себя следующие действия:

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения.

  • очистка сварочных поверхностей от грязи и грунта;
  • проверка формы кромок, при необходимости их правка (концы труб после правки кромок должны совпадать при осуществлении сборки);
  • эллипс торца, вмятины и выбоины не должны быть больше, чем предусмотрено ГОСТом;
  • очистка до блеска металла кромок снаружи и внутри на расстояние не меньше чем 10 миллиметров (при дуговой сварке);
  • производство стыковки труб при помощи домкратов либо центраторов, которые обеспечат качественное совмещение кромок труб;
  • фиксация стыков труб (при дуговой сварке) прихватками (количество определяется по специальной формуле, но не может быть меньше трех, длина должна составлять 6-8 см, толщина не меньше 4 мм);
  • если швы стыков труб прямые, односторонние и продольные, допускается смещение кромок относительно друг друга;
  • спиральные и двусторонние продольные швы допускается варить без смещения кромок.

Процесс подготовки к сварочным работам труб из нелегированных и низколегированных сталей включает такой этап, как разделка кромок. Такая разделка сварных кромок проводится чаще всего автогенными резаками. После того как разделка завершена, может понадобиться доработка кромок механическим способом (особенно кольцевых швов).

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Особенности сварки трубопроводов высокого давления

Схема термообработки сварных стыков труб

Для сварки трубопроводов высокого давления применимы любые промышленные виды сварки. Выполнять такие работы могут только те сварщики, у которых имеется удостоверение об успешном прохождении испытаний, предусмотренных правилами Гостехнадзора, так как при работе с данными изделиями необходима высокая квалификация и ответственность.

При сварке труб с давлением требуется выполнение особых условий и строгий контроль качества. Затруднение вызывает большая толщина стенок трубы по отношению к небольшому диаметру. Обязательно обеспечение высокого качества сварного шва вне зависимости от температурного режима, будь то нормальная, повышенная либо отрицательная температура транспортируемой среды. Шов должен быть устойчив к любой коррозии и выдерживать любые показатели давления. Сварку стальных трубопроводов, находящихся под высоким давлением, производят электродуговым либо газовым способом (в зависимости от диаметра и толщины). Газовая сварка применяется только для труб из углеродистой стали с проходом от 6 до 25 мм. Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса (при ручной подварке корня шва) применяется для труб с проходом 100 мм и более.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Сварка при помощи высокого давления

Сварка давлением подразумевает под собой процесс соединения верхних слоев свариваемых деталей. Также для сварки давлением характерна диффузия частиц, которая ведет к стиранию границ раздела и прорастанию сквозь них кристаллов. Сварку давлением применяют в основном в машиностроении и приборостроении. Способ с давлением зависит от вида свариваемого изделия и требований, предъявляемых к нему. Существуют 3 разновидности сварки давлением:

  • точечная (применяется для тонколистовой стали);
  • стыковая (давлением или оплавлением, применяется при производстве инструмента);
  • роликовая (обеспечивает непрерывный либо прерывистый сварочный шов).

Сварка давлением рассматривается как разновидность контактной сварки. Поверхности находятся под высоким давлением, что позволяет получить соединение деталей без подогрева. Качество соединения под давлением напрямую зависит от работ по подготовке поверхности, от вида металла и от прилагаемых усилий.

Технология сварки давлением подразумевает применение нагрева и давления. Нагрев происходит с помощью электротока в месте контакта соединяемых элементов, давление создается при помощи электродов или других специальных приспособлений.

Варим трубы автоматическим способом

Современные сварочные технологии шагнули далеко вперед. Одним из направлений является автоматическая сварка труб. С применением автоматической сварки появилась возможность исключить значительный ряд недостатков, которые допускает дуговая ручная сварка (неоднородность шва, низкая надежность выполненных работ). Качественная дуговая ручная сварка возможна только при ее выполнении квалифицированными рабочими, что тоже является минусом. Также необходима качественная подготовка труб к сварке.

Схема процесса ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка имеет еще несколько недостатков:

  • как уже указывалось выше, страдает качество швов при выполнении сварочных работ непрофессионалом;
  • оказывает негативное воздействие как на окружающую среду, так и на рабочего, производящего процесс;
  • ручная дуговая сварка имеет малый КПД и низкие показатели производительности (по сравнению с автоматической).

Если судить по степени автоматизации, то автоматическая сварка – наиболее современный технологический процесс в наше время. Отметим, что практически все виды возможно автоматизировать. Степень механизации сварочных процессов бывает двух видов:

  • автоматическая;
  • полуавтоматическая.

Автоматическая подразумевает механизированную подачу электрода и перемещение дуги, а полуавтоматическая – только подачу проволоки. Рассмотрим более подробно процесс автоматизированной сварки.

Оборудование для автоматической сварки и технология производства

Автоматическая сварка возможна только при использовании специального оборудования. Это непосредственно источник тока и специальный аппарат для подачи электрода с наличием автоматической головки для сварки (дуговой). Традиционно для автоматического варианта необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Во время сварки происходит постепенная подача такой проволоки в зону дуги по мере ее расходования в процессе плавления.

Традиционно для автоматического варианта сварки необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Из-за короткого расстояния, через которое проходит проволока, сварочный аппарат производит процесс постоянно подающимся коротким электродом. Это значительно уменьшает нагревание проволоки (преимущество перед другими видами). При изменении скорости плавления изменяется и скорость подачи проволоки. Так поддерживается постоянная длина дуги при сгорании проволоки. Чтобы защитить сварочную ванну от воздействия воздуха, облегчить раскисление металла и его легирование, осуществляют предварительную засыпку шва достаточно объемным слоем флюса, в который погружается дуга. Использование флюса предохраняет от разбрызгивания металла, повышает показатели сварочного тока и производительность (если сравнивать со сваркой открытой дугой), значительно повышается качество шва.

Виды сварочных автоматов

Современные производители выпускают дуговые сварочные автоматы двух видов, которые различаются по способу регулирования:

  • автоматы, в которых регулируются электрические величины;
  • автоматы, в которых подача сварочной проволоки осуществляется с постоянной скоростью.

Первый вид сварочных автоматов предусматривает регулировку подачи проволоки (скорости) и в зависимости от этого параметра меняется электрический показатель (чаще всего напряжение дуги). Напряжение дуги зависит только от ее длины и меняется соответственно ее изменению. Такие автоматы выпускаются довольно давно и положительно зарекомендовали себя в производстве сварочных работ.

Примение автоматического сварочного аппарата исключает необходимость применения более сложных схем регулировки.

Наиболее современным и более технологичным считается сварочный аппарат второго вида (наличие постоянной скорости подачи проволоки). Интенсивность саморегулирования сварочной дуги исключает необходимость применения более сложных схем регулировки. Можно просто подавать проволоку в дугу в непрерывном режиме и со скоростью, равной скорости плавления. Происходит увеличение длины дуги, значит, налицо уменьшение скорости подачи проволоки. От чего же зависит саморегулирование? От плотности тока в проволоке. Если плотность небольшая, процесс саморегулирования проходит очень медленно и это вызывает уменьшение длины дуги и, как следствие, короткое замыкание. Если же происходит увеличение, возможен обрыв дуги. Быстрое возрастание плотности тока вызывает увеличение скорости плавления и процесса регулирования.

Классификация сварочных автоматов по способу перемещения

Качественный шов вы получите в том случае, если будете очень точно перемещать автомат при сварке изделия. Выпускаемые сегодня автоматы подразделяются на:

  • подвесные сварочные автоматы;
  • самоходные сварочные автоматы;
  • сварочные тракторы.

Подвесные сварочные автоматы лишены возможности перемещаться, при сварке перемещаются изделия. При сварке самоходными сварочными аппаратами осуществляется их установка на специальную тележку, и сварочные работы производят, перемещаясь по изделию либо находясь в неподвижном положении над подвижным объектом. Самоходный сварочный автомат, а также сварочный трактор осуществляют движение по рельсовому пути. Сварочные аппараты являются более легкими и мобильными по сравнению с самоходными автоматами, их предназначение – сварка больших деталей, разнообразных корпусов и так далее.

Подготовка труб для сварочных работ

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения (это одно из условий прочности сварного соединения с металлом). Различают V-, К-, Х-образные формы кромок. Шов кромок может быть либо односторонним, либо двусторонним. Подготовка трубы к сварке включает в себя следующие действия:

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения.

  • очистка сварочных поверхностей от грязи и грунта;
  • проверка формы кромок, при необходимости их правка (концы труб после правки кромок должны совпадать при осуществлении сборки);
  • эллипс торца, вмятины и выбоины не должны быть больше, чем предусмотрено ГОСТом;
  • очистка до блеска металла кромок снаружи и внутри на расстояние не меньше чем 10 миллиметров (при дуговой сварке);
  • производство стыковки труб при помощи домкратов либо центраторов, которые обеспечат качественное совмещение кромок труб;
  • фиксация стыков труб (при дуговой сварке) прихватками (количество определяется по специальной формуле, но не может быть меньше трех, длина должна составлять 6-8 см, толщина не меньше 4 мм);
  • если швы стыков труб прямые, односторонние и продольные, допускается смещение кромок относительно друг друга;
  • спиральные и двусторонние продольные швы допускается варить без смещения кромок.

Процесс подготовки к сварочным работам труб из нелегированных и низколегированных сталей включает такой этап, как разделка кромок. Такая разделка сварных кромок проводится чаще всего автогенными резаками. После того как разделка завершена, может понадобиться доработка кромок механическим способом (особенно кольцевых швов).

Читайте также  Eve online корабли фитинг

Особенности сварки трубопроводов высокого давления

Схема термообработки сварных стыков труб

Для сварки трубопроводов высокого давления применимы любые промышленные виды сварки. Выполнять такие работы могут только те сварщики, у которых имеется удостоверение об успешном прохождении испытаний, предусмотренных правилами Гостехнадзора, так как при работе с данными изделиями необходима высокая квалификация и ответственность.

При сварке труб с давлением требуется выполнение особых условий и строгий контроль качества. Затруднение вызывает большая толщина стенок трубы по отношению к небольшому диаметру. Обязательно обеспечение высокого качества сварного шва вне зависимости от температурного режима, будь то нормальная, повышенная либо отрицательная температура транспортируемой среды. Шов должен быть устойчив к любой коррозии и выдерживать любые показатели давления. Сварку стальных трубопроводов, находящихся под высоким давлением, производят электродуговым либо газовым способом (в зависимости от диаметра и толщины). Газовая сварка применяется только для труб из углеродистой стали с проходом от 6 до 25 мм. Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса (при ручной подварке корня шва) применяется для труб с проходом 100 мм и более.

Сварка при помощи высокого давления

Сварка давлением подразумевает под собой процесс соединения верхних слоев свариваемых деталей. Также для сварки давлением характерна диффузия частиц, которая ведет к стиранию границ раздела и прорастанию сквозь них кристаллов. Сварку давлением применяют в основном в машиностроении и приборостроении. Способ с давлением зависит от вида свариваемого изделия и требований, предъявляемых к нему. Существуют 3 разновидности сварки давлением:

  • точечная (применяется для тонколистовой стали);
  • стыковая (давлением или оплавлением, применяется при производстве инструмента);
  • роликовая (обеспечивает непрерывный либо прерывистый сварочный шов).

Сварка давлением рассматривается как разновидность контактной сварки. Поверхности находятся под высоким давлением, что позволяет получить соединение деталей без подогрева. Качество соединения под давлением напрямую зависит от работ по подготовке поверхности, от вида металла и от прилагаемых усилий.

Технология сварки давлением подразумевает применение нагрева и давления. Нагрев происходит с помощью электротока в месте контакта соединяемых элементов, давление создается при помощи электродов или других специальных приспособлений.

Сварка стыков трубопровода — технология, оборудование, расходники

Металлические трубы давно заняли прочное место в хозяйственно-промышленной деятельности человека и в нашем быту.

Металлические пустотелые конструкции используют везде, где требуется передача воды или других жидко- и газообразных субстанций, пара, добавим сюда, конечно, нефть.

Трубопроводы прокладывают и над землей и под ней, тянут через горы, морское дно и пустыни. Для каждого свои правила укладки, но требование одно – герметичность и безопасность данных инженерных коммуникаций.

Поэтому при эксплуатации нужна профилактика. При необходимости проводят ремонт. Самым «тонким» местом трубопроводов можно назвать сварочные швы и стыки. Они должны быть хорошего качества.

Без этого конструкцию на большое расстояние – не протянешь. Есть технологии в сварке, используя которые, можно построить надежный трубопровод. Охарактеризуем некоторые из них.

  • КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
  • ПЛАВЯЩИЕСЯ И НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ
  • СТЫКОВКА ТРУБ
  • СПЕЦИФИКА
  • СВАРКА ТРУБ ДИАМЕТРОМ ДО 10 СМ
  • ПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ
  • СТЫКИ ИЗ РЯДА НЕПОВОРОТНЫХ
  • ВИДЫ
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Они подразделяются в зависимости от того, что предстоит перемещать. Трубопроводы бывают промышленными, технологическими (на предприятиях, между ними), магистральными, для подачи горячей и холодной воды, газа и канализационными. Эта специфика определит, на каком материале остановиться: металле, пластике или керамике.

Стыкуют части трубопровода 3-мя способами. Взрывом при трении (механический). Плавлением (это уже термический). Отнесем сюда плазменную, электролучевую и газосварку. Магнитоуправляемой дугой путем контактного стыка (термомеханическим).
Из них выбирают один, исходя из параметров и материала будущей конструкции.

Отметим, что указанные способы — универсальны, соединят трубу любого d . Плавление распространяется на электродуговую и газосварку. К давлению прибегают в газопрессовой сварке, когда холодная, а также контактная и ультразвук. Кстати, механизированная и электродуговая в ручном режиме первенствуют.

ПЛАВЯЩИЕСЯ И НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

Они популярны на трубопроводах из разряда технологических. Результативней пользоваться вручную электродом, можно и через автомат. Сварку выбирают аргонно-дуговую. Процесс трехэтапный.

No1.Экипируем сварщика и подготавливаем части конструкции. Прежде всего – техника безопасности. Требуется, безальтернативно, спецовка и защитная маска. Сами трубы тщательно зачищают. Варить там, где есть следы краски, коррозии, грязь, нельзя. Щеткой по металлу тщательно обрабатывают стыки и вокруг них. Можно пользоваться абразивом, к примеру, наждачкой. Иначе не избежать в шве так называемых пробелов.

No2.Сварка. Прежде зажигают электрод для возбуждения дуги. Теперь главное – удержать ее. При этом без разницы вручную или с помощью инвертора. После варят шов, какого типа – решает мастер, по ситуации. Выбор технологии сварки зависит от, расположения труб, из какого материала они сделаны и «стратегии» сварного и т.д. Как и ответ на вопрос, как вести электрод. Во время процесса шов зачищают от образующегося шлака.

No3. Проверка на качество. Готовый шов проверяют одним из доступных методов контроля.

О технологии. Она почти идентична для всех видов трубопроводов. Качества можно добиться при соблюдении поэтапности в работе, с учетом, какие швы предстоит варить и герметичности и достаточного опыта мастера.

СТЫКОВКА ТРУБ

Тем, кто намеревается стать профи в сварном деле, пригодится и теория, и практика. Ведь даже для сварки всего 2-х деталей применимы 33, может больше, способа. Пожалуй, более всех известны тавровые, угловые соединения, а также внахлест и встык.

Выбранный способ должен соответствовать характеристикам металла, и предназначению коммуникаций. Если взять многим известную систему отопления централизованного типа, то трубы сейчас больше сваривают встык. Надежность определит провар, который идет вкруговую.

Набор швов дуговой сварки представлен вертикальными, горизонтальными, потолочными и нижними, всего 4. От их местоположения в пространстве зависит выбор технологии.

Проще всего с нижними. Если свариваемая конструкция позволяет, то сварщик поворачивает ее вниз. Преимущества налицо. Металлу некуда стекать, брызги не полетят вовсе. Прокладка технологического трубопровода характеризуется многочисленными ответвлениями. Для него используют почти все виды швов, ведут сплошняком, можно и прерывисто.

СПЕЦИФИКА

У ручной дуговой сварки на трубопроводах в сравнении со сваркой плоских деталей, существуют отличия. Есть основной набор параметров, которые нужно соблюдать. И у ее подвидов – аргонной и газовой – тоже. Они в ходу на газо- и водопроводах.

Для расчета оптимальной силы варочного тока d электрода умножается на 35. Допустим, у вас проводник 2 мм, значит, ток нужен 70 А. Некая условность примера не исключает закономерность. Если варите трубы малого d толщиной до 5 мм, то 175 А хватит за глаза.

Для удержания дуги дистанция, отделяющая проводник от металла, должно сохраняться на одном уровне. Ее расчет делают с учетом d электрода плюс 1. Допустим, электрод 5 мм, значит, дистанция – 6 мм.

СВАРКА ТРУБ ДИАМЕТРОМ ДО 10 СМ

  • ПЕРВЫЙ ЭТАП. Сборка стыков вручную с прихватом точечным методом. Допустим, 2 точки, одна напротив другой.
  • ВТОРОЙ ЭТАП. Сварка стыков. Если толщина четыре миллиметра и больше, прежде идет корневой шов, затем – валик. Причем у шва горизонтального новый валик идет всегда противоположно предыдущему. Допустим, сначала слева направо, потом наоборот и т.д.

Если толщина конструкции в диапазоне 3-х-8-ми сантиметров, сварка ведется небольшими участками. Будет лучше в плане качества.

ПОВОРОТНЫЕ СТЫКИ

Их относят к сложным работам. Так что нужно придерживаться существующих правил.

Скорости поворота детали и проводки проводника нужно соблюдать паритетными. У последнего она определяется толщиной свариваемой детали. Чем больше, тем дольше длится сварка. Лучше всего, когда сварочная ванна находится под углом в 30 градусов.

Где деталь поворачивается на 180 градусов, работают поэтапно. Прежде в 2 подхода осуществляют сварку 2-х верхних четвертей d трубы. Один шов идет другому навстречу. Допустим и 1 слой, и два. Потом поворот на 180 градусов, и проваривают стык, что остался. После поворот опять на 180 градусов и варят шов до самого конца.

СТЫКИ ИЗ РЯДА НЕПОВОРОТНЫХ

Еще сложней. Трубы варят, используя рассматриваемый способ сварки, безукоризненно следуя инструкции.

  • ВЕРТИКАЛЬНЫЕ. Варят поэтапно. Вначале стык по периметру делят вертикально (условно) пополам . Далее переходят к сварке потолочной части , горизонтальных и нижних отрезков. Идут с первого положения к последнему, используя короткие дуги.

Для информации. Потолочной будет та часть, что занимает около 20 градусов от низа конструкции. Нижней, наоборот, 20 градусов от верха. Между ними – горизонтальная часть. Расчет коротких дуг ведут по формуле «диаметр электрода : 2».

  • ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ. Стыкуют углом назад. Электрод ведут под 80 градусов к оси. Работают средней дугой. Применяют на трубах и малого, и большого d.

Придерживаясь данных электросварочных рекомендаций, можно добиться качественного соединения. Сваренный водопровод получится герметичным и многие годы будет служить без проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дуговую сварку повсеместно применяют при сварке многих видов трубопроводов. Сложность в том, что свариваемые конструкции могут занимать отличные друг от друга положения в пространстве. Потому для их соединения однотипного шва не хватит. Нужны разные.

Тем, кто ранее набрался опыта в сварке, проще освоить премудрости ручной дуговой сварки разного d труб. Если зачистка свариваемых конструкций выполнена тщательно, то можно получить качественный результат.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: