Процесс экзотермической резки основан на горении специального стержня-электрода в кислородной струе низкого давления. В отличие от других процессов резки, экзотермическая резка позволяет разрезать, производить строжку и прошивку отверстий на различных материалах (сталях, сплавах цветных металлов, чугуна, бетона, огнеупорных материалах, камня и т.д.).  Процесс имеет очень высокую производительность и прост в применении.

 ПРЕИМУЩЕСТВА

• универсальность
• высокая скорость реза
• удобство и простота в использовании
• не требуется предварительный нагрев
• автономность (не требуется силовая электрсеть)

ОСОБЕННОСТИ

Позволяет резать труднообрабатываемые материалы:

• н/у стали;
• нержавеющие стали;
• низко м высоколегированные стали;
• чугун;
• алюминиевые сплавы;
• магниевые сплавы;
• цветные металлы;
• шлак и огнеупорные материалы;
• бетон и камень.

 

ПРИМЕР РЕЗАКА ДЛЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ

 

РУКОВОДСВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ

 

Стандартная резка.

Подайте кислород в резак и зажгите стержень-электрод с помощью внешнего источника питания. Начните резку. Стандартная резка выполняется методом опирания. После контакта электрода с заготовкой, нужно, не отрывая электрода, вести его в направлении реза. Если при этом вы не видите разрез, то скорость резки нужно уменьшить. Если электрод расходуется слишком быстро, то скорость резки нужно увеличить. Следите за подачей кислорода, без него процесс резки остановится. Если заготовка имеет толщину более 50мм, то используйте распиливающие движения, чтобы обеспечить разрез на всю толщину заготовки. При завершении резки распиливающие движения надо сделать более плавными, это улучшит внешний вид разреза. При работе в стесненных условиях старайтесь не задеть находящиеся поблизости предметы и материалы. Для завершения резки отключите подачу кислорода, и процесс, через некоторое время, завершится. После завершения процесса резки, держите резак на безопасном от себя расстоянии, пока не остынет электрод.

Прожог (прошивка) отверстий

Для получения отверстий в материале используется тот же резак, что и для стандартной экзотермической резки, только в комплекте с удлинителем цанги и защиты. Удлинители продлевают срок службы резака, и обеспечиваю комфорт оператора (резчика). При прошивке старайтесь держать резак на расстоянии вытянутой руки и используйте средства защиты глаз, органов слуха и тела. По мере прожигания отверстия, медленно вращайте стержень из стороны в сторону, чтобы избежать неравномерного выгорания стержня электрода по сторонам. После прошивки отверстия извлеките стержень электрода из полученного отверстия и отключите подачу кислорода. Если подачу кислорода прекратить во время прошивки, стержень электрода может застрять, поэтому этого делать не стоит. Ниже приведен порядок действий при прошивке отверстий.

- Зажгите стержень электрода.

- Расположите резак на расстоянии вытянутой руки, так чтобы стержень электроды был перпендикулярен заготовке.

- Медленно вдавливайте стержень в заготовку, до тех пор, пока не достигните нужной глубины реза или полностью не прошьете заготовку.

- Извлеките стержень электрода из прошитого отверстия и после этого отключите подачу кислорода.

 Процесс прожога (прошивки) отверстий также используется для резки бетона. Прошив несколько отверстий в бетоне, его становиться гораздо легче разломить. Это существенно экономит время по сравнению с обычной механической резкой бетона.

 Расход кислорода

В процессе резки можно использовать кислород промышленной чистоты. Рекомендуемое давление кислорода для данного процесса 0,55МПа. Если толщина заготовки более 75мм, то давление кислорода можно увеличить. Низкое давление 0,27МПа используется для срезания заклепочных головой или разделки мелких трещин.

Расход кислорода для стержней электродов д.6,4мм составляет 198 – 212 л/мин, а для д.9,5мм – 311 – 339л/мин. Данные значения могут корректироваться в зависимости от процедуры.

Время горения стержней электродов 

 В зависимости от вида материала, его толщины и нужной скорости реза выбирается электрод нужного размера (см.табл.).

Разрезаемый материал	Толщина, см	Электрод, см	Скорость резки, см/мин.
Углеродистая сталь	0,318	5,7	183
	0,635	3,8	132
	0953	3,5	106
	1,27	3,2	89
	1,91	1,9	56
Нержавеющая сталь	0,318	5,1	165
	0,635	2,9	91
Алюминий	0,635	4,4	147
	0,953	3,2	97
	1,91	1,9	58

Данные таблицы получены экспериментальным путем и могут отличаться от фактических значений. 

После травления нержавеющей стали на ее поверхноcти могут появляться темные пятна!
Пассивация при помощи Avesta 630 позволяет легко удалять эти пятна.

Пассиватор FinishOne TM 630 имеет широкое применение и показывает хорошие результаты на любых поверхностях.

Данный пассиватор подходит для:

  - пассивации после травления
  - пассивации после механической обработки (шлифовка, полировка и т.д.)
  - удаления пятен
  - уменьшения выделения токсичных азотных паров предотвращения загрязнения воды.

Пассиватор Avesta FinishOne Passivator 630

 

• Ускоряет восстановление защитного слоя.
• Может быть использован для удаления пятен, которые могут появиться на чувствительной поверхности после травления.
• Уменьшается выделение токсичных азотных паров
• Не содержит азотной кислоты
• Прост в хранении, не является опасным грузом.

1.1 Чтобы избежать образования пятен после травления пассиватор должен быть нанесен немедленно на влажную поверхность. Оставьте для реакции на 10-15 мин.

1.2 После мехобработки используйте сначала очиститель Avesta Cleaner 410, ополосните водой, а затем нанесите пассиватор на влажную поверхность. Оставить на 3-5 мин для реакции.

1.3 Для уменьшения образования азотных паров при травлении, распылите пассиватор над влажной поверхностью.

2. Наносите пассиватор при помощи
кислотостокойких наносов, например, Avesta Membrane Pump SP-25 или Hand Pump 415.

3. Время воздействия см. пункт 1

4. Тщательно смыть напором воды под давлением. Вода не нуждается в очистке, т.к. она является рН нейтральной и не содержит кислот

Упаковка

Пассиватор Avesta 630 поставляется в 25 и 1000-литровых бочках/контейнерах.

Безопасность

Рабочие должны носить резиновые сапоги, перчатки, фартуки и маски.

Хранение

Необходимо хранить пассиватор Avesta 630 в помещении при комнатной температуре. Контейнеры должны быть плотно закрыты, храниться в вертикальном положении и в труднодоступном для посторонних людей месте.

При TIG (аргоно-дуговой) сварке кроме  источника, горелки и защитного газа, неплавящийся (вольфрамовый)  электорд является важным фактором для оптимального результата сварки.

При выборе вольфрамового электрода следует соблюдать следующие пункты:

• Вид вольфрамового электрода
• Диаметр электрода
• Качество шлифовки и шероховатость электрода
• Геометрия заточки электрода

Влияние добавок на характеристики электрода.

WP (зелёный) Электроды без добавок - чистый вольфрам. Областью применения этих электродов является сварка переменным током (АС) сплавов алюминия при хорошей устойчивости дуги. Не пригодны для сварки током (DC).

WT 10 / 20 40 (WT 10 = Жёлтый / WT 20 = Красный / WT 40 = Оранжевый) -Электроды с добавкой оксида тория (ThO2). В этих электродах, по сравнению с чистым вольфрамом, за счёт добавки уменьшается работа выделения электронов (как и при добавке оксидов редкоземельных металлов), т.е. в процессе сварки увеличена плотность плотность выделение электронов при равной температуре. Главная область применения данных электродов - сварка высоколегированных и нержавеющих сталей при постоянном токе.

Внимание! Торий является природным радиоактивным элементом. Его продукты распада тоже радиоактивны. Поэтому, применению торированных электродов по возможности желательно избегать. Если всё-таки используются торированные электроды, следует обратить внимание на полное удаление пыли при шлифовке электродов - допустимы аппараты только класса Н(наивысшего класса) - и оптимальное удаление паров при сварке. Основную опасность данных электродов представляет собой альфа-излучение вдыхаемых частиц, осаждающихся в лёгких навсегда, что может привести к повреждению клеток и раку лёгких. Гамма излучение незначительное. Ознакомьтесь также с актуальными предписаниями по охране труда при работе с торированными волфрамовыми электродами.

WR 2 (Бирюзовый) Электроды с редкоземельными металлами (смеси оксидов). Эти нерадиоактивные электроды не содержат тория, способствуют хорошему поджигу и стабильности дуги при сварке, в режимах DC и AC. Применяются в режимах низких и средних токов для сварки алюминия, стали, нержавеющей стали, меди и других цветных металлов. Благодаря хорошим свойствам поджига идеально подходят для автоматической сварки.

WL 10/15/20 (WL 10 = Чёрный / WL 15 = Золотой / WL 20 = Синий) - Электроды с добавкой оксида лантана универсальные и пременяются почти во всех областях сварки DC и AC. Главное применение они находят не- и высоколегированных сталей как и сплавов алюминия, никеля, меди и магнезия. Также они используются при микроплазменной сварке. Благодаря хорошим свойствам идеально подходят для автоматической сварки.

WC 20 (WC 20 = Серый) Универсальные электроды практически для всех процессов сварки TIG, не радиоактивны. Благодаря добавке оксида церия (CeO2) электроды данного типа обладают рабочими свойствами, схожими с WT электродами. Применяются для сварки не- и высоколегированных сталей, алюминия, титана, никеля, меди и сплавов магния в режимах DC и AC.

WZ 08 (WZ 08 = Белый) Вольфрамовые электроды с добавкой циркония уменьшают опасность попадания вольфрама в сварной шов. Область применения данных электродов является сварка переменным током (AC).

При выборе сварочного инвертора возникает вопрос, на какой максимальный сварочный ток его следует выбирать. Неопытный сварщик часто хочет получить инвертор с максимально возможным током в 200-250А, но при этом не учитывает особенностей эксплуатации таких приборов. Выбор инвертора конечно в основном определяется областью его применения, но важным также является вопрос, где и к какой силовой сети будет подключен инвертор. Рассмотрим подробнее режим ручной сварки ММА с питанием инвертора от стандартной однофазной сети 220 вольт. Бытовая сеть 220 вольт рассчитана на ток нагрузки до 16 ампер. На этот максимальный ток рассчитаны подводящие провода, вилки, розетки и автоматы защиты сети. Если мы планируем подключить инвертор к такой сети, то максимальную мощность, которую инвертор от нее получит, будет Pmax= 220V * 16A = 3520 ватт. Учитывая КПД инвертора (в среднем 85%) можно посчитать мощность, которую инвертор отдаст в сварочную дугу Pдуги= 3520 ватт * 0,85 = 2992 ватт. Для устойчивого горения дуги напряжение на ней инвертор поддерживает около 30 вольт. Отсюда и получается, что максимальный ток в дуге будет не более Imax = 2992W / 30 V = 99,7 ампер. При таком токе сваривать можно электродами диаметром не более 3 мм. Если же мы хотим получить больший сварочный ток и работать с электродами диаметром 4 и 5 мм. то стандартная бытовая сеть может не выдержать такой нагрузки. Посмотрим, каким требованиям должна отвечать сеть, чтобы обеспечить ток в дуге 160 ампер, необходимый для 4 мм. электрода. Мощность в дуге для тока 160 ампер составит Pдуги= 30V * 160A = 4800 ватт. От сети, с учетом КПД, инвертор должен получить Pmax= 4800W / 0,85 = 5647 ватт. При этом он будет потреблять Imax= 5647W / 220V = 25,67 ампер. При таких нагрузках вся проводка в сети должна быть выполнена проводом не менее 4 кв.мм, сетевые розетки и вилки должны быть рассчитаны на ток не менее 25 ампер, автомат защиты сети на ток 32 ампера. Для обеспечения безотказной работы инвертора сварщик должен убедиться, что во всех точках, где планируется подключить инвертор и работать с током до 160 ампер, выполняются эти требования к сети. При необходимости работать со сварочными токами более 160 ампер и электродами диаметром более 4 мм. необходимо выбирать сварочные инверторы с питанием от 3-х фазной сети, которая допускает значительно большие нагрузки. Так для сварочного тока 200 ампер мощность, потребляемая инвертором, составит 7059 ватт, а линейный ток в трехфазной сети 220/380 вольт составит всего 10,7 ампер. Однако при этом придется прокладывать 3-х фазную сеть на все рабочие места, где планируется выполнять сварочные работы. Выбор инвертора и максимального тока сварки должен быть согласован с типом сварки. Неоправданно высокие требования к величине тока сварки и желание обеспечить большой запас по току приводят только к лишним затратам. Стоимость мощного инвертора большая, он будет потреблять больше электроэнергии даже при равных токах с менее мощным. Для мощного инвертора может потребоваться заново проложить силовую сеть. Мощный инвертор более тяжел при переноске, а также дорог в ремонте и обслуживании. Часто возникает необходимость убедиться в работоспособности нового инвертора, или инвертора полученного из ремонта. Лучше всего это сделать, моделируя режим сварки подключением к инвертору балластной нагрузки. Для этой цели хорошо подходит сварочный балластный реостат, например РБ-302. Подключив реостат к инвертору устанавливаем значения сварочного тока на инверторе и реостате равными. Замеряем напряжение на клеммах реостата вольтметром. Вольтметр должен показывать напряжение 28-30 вольт во всем диапазоне сварочных токов инвертора. Если на максимальных токах напряжение недостаточно или появляется подозрительный звук высокого тона, то значит, инвертор не обеспечивает ожидаемых величин сварочного тока. При проведении таких испытаний для подключения к силовой сети должен использоваться штатный сетевой кабель инвертора, без каких либо сетевых удлинителей. При больших токах на удлинителе может падать значительное напряжение и испытания дадут неверный результат.       ВНИМАНИЕ! Статья охраняется авторским правом. Копирование, размножение, распространение, перепечатка (целиком или частично), или иное использование материала без письменного разрешения автора не допускается. Любое нарушение прав автора будет преследоваться на основе российского и международного законодательства. Установка гиперссылок на статью не рассматривается как нарушение авторских прав.   © ZetMaster, 29-10-2010 info@z-master.ru www.z-master.ru  

Паста для травления с низким выделением паров! Новый уровень безопасности при травлении нержавеющей стали.

Многие процессы, применяемые при травлении нержавеющей стали, приводят к образованию опасных азотоводородных паров. Именно поэтому Европейский Союз издал директиву ВАТ (Best AvailableTechniques Самые Безопасные Технологии), чтобы избежать или уменьшить выбросы в окружающую среду.

Для выполнения данной директивы завод Avesta Finishing Chemicals разработал единственную травильную пасту, которая обеспечивает безопасность при травлении металла путем уменьшения выделения азотных паров на 70%.

Данный продукт может использоваться:

- для стандартных марок нержавеющей стали, таких как 304, 321 и 316;
- для холоднокатаного металла;
- для травления при температуре 10-30°C.

При более высоких объемах работ мы предлагаем использовать пасту RedOne™ 140
 

Паста для травления Avesta BlueOne™

• Восстанавливает поверхность нержавеющей стали, поврежденную, например, сваркой или местной коррозией путем удаления окисей, хрома.
• Улучшает результаты травления, придавая поверхности блеск и уменьшая обесцвечивание металла по сравнению с классическими препаратами.
• Не имеющая аналогов запатентованная паста.
• Обеспечивает высокую производительность и экономичное использование благодаря голубому цвету пасты, видимому на поверхности металла, и текучей консистенции, облегчающей использование.

 

1. Размешайте или взболтайте пасту перед применением.
2. Нанесите пасту при помощи кисти, устойчивой к кислотам.
3. Обычное время воздействия для стали марок 304/321/316 составляет 90 минут при температуре 10°C, 45 минут при 20°С и 20 минут при 30°С.

Травление производится после механической предварительной обработки сварных соединений и очистки при помощи Avesta Cleaner 401 на холоднокатаной нержавеющей стали с поверхностью 2D, сваренной покрытыми электродами.

Указанное время травления не является окончательным. Оно может варьироваться в зависимости от марки стали, обработки поверхности и метода сварки.

4. Удалите остатки травления при помощи сильного напора воды или используйте щетку из нержавеющей стали, а затем ополосните водой. Использованная вода должна быть обработана перед сливом.

 

 

 

 

Нейтрализация и утилизация

Вода используемая при травлении содержит кислоты и поэтому перед сливом должна быть обработана нейтрализатором Avesta Neutralising Agent 502 или гашеной известью до уровня кислотности рН- 7-10.
Нейтрализатор также осаждает тяжелые металлы и поэтому образовавшийся осадок необходимо утилизировать согласно местным законам.

Хранение

Необходимо хранить пасту Avesta BlueOne™ 130 в помещении при комнатной температуре. Контейнеры должны быть плотно закрыты, храниться в вертикальном положении и в труднодоступном для посторонних людей месте.
Максимальный срок хранения при комнатной температуре составляет 2 года. Дальнейшее хранение продукта является нежелательным. Более высокие температуры могут уменьшить срок хранения.

Упаковка

Паста для травления Avesta BlueOne™130 поставляется в полиэтиленовых контейнерах по 2.4 кг и 19 кг.
Упаковка одобрена для перевозки опасных грузов.

Безопасность

Спрей для первой помощи Avesta First Aid Spray 910 должен быть легко доступен всем, кто работает с травлением. Он поставляется в удобном флаконе объемом 200 мл. Необходимо использовать все содержимое флакона при попадании на кожу даже небольшого количества кислоты.

Защитная одежда.

Рабочие должны носить резиновые комбинезоны, перчатки и сапоги, устойчивые к кислотам, а так же маску и, если это необходимо, подходящий респиратор (например, с хлоридным фильтром).

 

Пассиватор Avesta 601 предназначен для использования после механической обработки поверхностей из нержавеющей стали (шлифовка, полировка и т.д.) для удаления сварочных и закалочных окисей. После механического вмешательства поверхность становится очень чувствительной к коррозии из-за оставшихся на ней металлических частичек.

Пассиватор Avesta 601 содержит азотную кислоту. Чтобы обеспечить безопасность при пассивации, мы также рекомендуем использовать наш безкислотный пассиватор FinishOneTM 630.

Оба пассиватора подходят для:

 - Пассивации после травления
 - Пассивации после механической обработки (шлифовка, полировка и т.д.)
 - Удаления пятен.

Пассиватор Avesta 601

• Ускоряет восстановление защитного слоя окиси хрома.
• Удаляет поверхностные загрязнения и металлические частички с поверхностей из нержавеющей стали.
• Может быть использован для удаления пятен, которые могут появиться на чувствительной поверхности после травления.

Инструкция по применению

Нанесите очиститель при помощи кисти или распылителя, или окуните в жидкость.

 

Оставьте для воздействия на 20-30 минут при комнатной температуре.

 

Тщательно смойте водой.

 

Очистите воду перед утилизацией в соответствии с местными законами.

Проверьте рН уровень при помощи лакмусовой бумаги.

Упаковка

Пассиватор Avesta 601 поставляется 25-литровых контейнерах.

Хранение

Необходимо хранить пассиватор Avesta 601 в помещении при комнатной температуре. Контейнеры должны быть плотно закрыты, храниться в вертикальном положении и в труднодоступном для посторонних людей месте.

Безопасность

Рабочие должны носить резиновые сапоги, перчатки, фартуки и маски.

 

• Сварка в различных пространственных положениях
• Техника сварки в положении вертикаль на подъем
• Заполнение ширины разделки за два прохода и ниточными швами
• Зачистка
• Возможные проблемы
• Дефекты сварки

Введение

Факторы, влияющие на процесс MIG сварки алюминия

Качественная MIG сварка алюминия — более чувствительный процесс, чем сварка других материалов, это связано, главным образом, с особенностями физических свойств алюминия, таких как, например, теплопроводность. Чтобы достичь требуемой повторяемости в получении качественных соединений, все переменные процесса сварки должны быть тщательно учтены. Аналогией из повседневной жизни является художественная фотография, где тип камеры, используемый объектив, фильтры, скорость съемки, освещение, состав композиции, положение камеры и т.д., а также последующая обработка могут привести к получению фотографий абсолютно различного качества. Так и изменение любого параметра процесса MIG сварки может привести, в конечном итоге, к различным результатам, с точки зрения качества сварных соединений.

Источник питания
Существует большое количество источников питания, и можно предположить, что все они могут обеспечивать одинаковые результаты, если они настроены на одни и те же параметры режима сварки. Но это не всегда так. Режимы сварки, установленные для одного типа источника питания, не всегда обеспечат те же самые результаты при сварке на другом источнике питания на таких же режимах. Для сварки алюминия в качестве источников питания можно использовать выпрямители: постоянного напряжения или постоянного тока; инверторные выпрямители; импульсные программируемые системы и импульсные синергетические системы, запрограммированные изготовителем. Важным моментом является тот факт, что установленные на источниках питания вольт- и амперметры зачастую не калибруются. Поэтому значения, выдаваемые такими приборами, могут вводить в заблуждение.

Проволокоподающие механизмы
Если на проволокоподающих механизмах установлены цифровые приборы, показывающие скорость подачи проволоки, рекомендуется произвести их поверку, так как известны случаи наличия больших отклонений на некоторых видах оборудования, обнаруженных при поверке их внешними калиброванными приборами.

Поэтому настоятельно рекомендуется использовать внешнее калиброванное оборудование для проверки скорости подачи проволоки, так как даже незначительное отклонение в значениях этой переменной может привести к получению отрицательных результатов при сварке алюминия. Другая область беспокойства, имеющая отношение к проволокоподающим механизмам, — способность оборудования равномерно, без перебоев в течение всего процесса сварки подавать алюминиевую сварочную проволоку. Стабильность подачи является гораздо более важным фактором при сварке алюминия, чем при сварке стали, и является наиболее типичной проблемой при переходе на MIG-сварку алюминия. Это вызвано, прежде всего, различием в механических свойствах этих металлов. Стальная проволока сравнительно твердая, и поэтому может выдержать намного большее механическое воздействие. Алюминий более мягок, более восприимчив к деформации и строжке в процессе подачи и, следовательно, требует гораздо большего внимания при настройке проволокоподающего устройства для MIG сварки.

Проблемы с подачей часто выражаются в нестабильности подачи проволоки и в пригорании ее к токоподводящему наконечнику. Чтобы предотвратить проблемы такого характера, необходимо понимать принцип работы системы подачи проволоки и знать о ее влиянии на процесс сварки алюминиевой проволокой. Начинать настройку проволокоподающего устройства необходимо с тормозного устройства катушки. Усилие тормозного устройства должно быть снижено до минимума. Его должно только хватать только для того, чтобы предотвратить свободный поворот катушки на стадии остановки процесса сварки. Вводные и выводные штуцеры, проволокопроводы при сварке стальной проволокой обычно выполнены из металла, а при сварке алюминиевой проволокой поверхности этих элементов должны быть изготовлены из неметаллических материалов типа тефлона или нейлона для предотвращения трения и строжки алюминиевой проволоки. Приводные ролики должны иметь U-образную ровную гладкую канавку, края которой не должны быть острыми. Усилие прижатия роликов должно быть тщательно откорректировано. Чрезмерное давление приводных роликов может деформировать алюминиевую проволоку и затруднить подачу проволоки через канал подачи проволоки и токоподводящий наконечник.

Сварочная горелка
Чрезмерно длинный шлейф сварочной горелки может привести к падению напряжения. Внутренний диаметр и качество токоподводящего наконечника играют немаловажную роль при сварке алюминия. Если внутренний диаметр контактного наконечника слишком велик, это приводит к образованию большой дистанции между проволокой и контактным наконечником, что может привести к риску образования дуги между ними. Непрерывное дугообразование в контактном наконечнике может послужить причиной износа наконечника, что приводит к пригоранию проволоки к наконечнику. Конструкция контактного наконечника оказывает влияние на качество токоподвода, а в результате и на характеристики дуги.

Подача защитного газа
Необходимо принимать во внимание, что, когда каналы подачи газа слишком длинные, то может иметь место нестабильная подача газа. Это оказывает влияние на стабильность горения дуги, особенно при сварке алюминиево-кремниевыми присадочными проволоками. Если защитный газ подается через магисраль, тогда подача газа, как правило, стабильна. Однако такие проблемы могут возникнуть при отборе аргона из баллона.

Алюминиевая присадочная проволока
Поверхность проволоки не должна иметь следов стружки, задиров, трещин, рубцов и наплывов, в которые могут попасть загрязнения. Неудовлетворительное состояние поверхности проволоки, т.е. присутствие грязи и пыли, приводит к образованию примесей в процессе сварки, что, в свою очередь, может изменить характеристики дуги и снизить качество сварного соединения. Также недопустимо, чтобы фактический диаметр проволоки изменялся по длине. Изменение диаметра проволоки, даже в пределах допустимого диапазона спецификации производителя, может привести к нарушению стабильности процесса сварки и повлиять на различные параметры режима сварки. Эта проблема наиболее серьезна при автоматизированной или механизированной MIG сварке алюминия. Перекрученная и с изгибами проволока может также повлиять на стабильность горения дуги.

Поверхность основного материала
Толщина окисной пленки на основном металле может достигать различной величины, и будет зависеть от способа хранения и способа термообработки.

Белый налет на поверхности алюминиевой заготовки укажет на то, что заготовки либо контактировали с водой, либо длительное время находились в воде.

Наличие развитой окисной пленки приводит к блужданию дуги при сварке. Поэтому окись алюминия должна быть удалена с поверхности детали непосредственно перед сваркой, чтобы предотвращать ее влияние на процесс сварки и его конечный результат.

Длина дуги
Из-за высокой теплопроводности алюминиевых сплавов требуется дополнительная энергия для плавления основного металла, так как часть тепла расходуется на компенсацию потерь теплопроводности. Хотя кажется, что длина дуги является не основным параметром режима сварки, все же незначительные колебания ее размеров будут оказывать существенное влияние на количество вводимого тепла, приводя либо к прожогам, либо несплавлениям. Обычно рекомендуется поддерживать длину дуги на уровне 12-15 мм. При увеличении длины дуги наблюдается рассредоточение мощности, вводимой в основной металл. С большой осторожностью следует менять угол наклона и положение сварочной горелки относительно свариваемой поверхности, поскольку это может отразиться на фактической длине дуги.
При сварке алюминия необходимо, чтобы торец токоподводящего наконечника размещался глубже среза газового сопла на расстоянии от 3 до 8 мм, в зависимости от напряжения на дуге. При низких рабочих напряжениях (17-21 В) это расстояние должно быть минимально, а при высоких рабочих напряжениях (22-30 В) это расстояние увеличивают. Этот геометрический параметр режима сварки оказывает значительное влияние на длину дуги и энергию, передаваемую основному материалу. Например, если параметры режима сварки рассчитаны на углубление токоподводящего наконечника в 3 мм, а фактически оно равно 8 мм, то вполне возможно ожидать разницу между запланированными и полученным результатами.

Марка сплава

Параметры режима сварки, рассчитанные для одной марки алюминиевого сплава, не подходят для сварки другого сплава. Это зависит от разницы в теплопроводности различных алюминиевых сплавов.

Сплав	BTU*	Сплав	BTU
AA 1100	1540	AA 5083	810
AA 3003	1340	AA 6063	1510

BTU - Британская тепловая единица ( 1 BTU равен 1054 - 1060 джоулей, 252 - 253 калорий)
 

Так, например, теплопроводность алюминиевого сплава марки AA6063 в два раза выше теплопроводности алюминиевого сплава AA5083, что требует ввода большого количества тепла для его плавления. При сварке разнородных алюминиевых сплавов параметры режима сварки должны быть рассчитаны с большим вниманием.

Влияние ввода тепла на сварку

Параметры режима сварки, рассчитанные для детали с одной геометрией, вовсе не будут подходить для сварки детали другой геометрии, даже если они на первый взгляд кажутся подобными. При сварке деталей из одного и того же сплава, но разной толщины, для сварки толстых деталей потребуется гораздо большее количество тепла для получения качественного соединения. Использование при сварке толстых деталей тех же режимов, что и при сварке тонких деталей, может привести к браку. Особая осторожность требуется при выборе параметров режима сварки разнотолщинных деталей.

Окружающая среда и температура основного материала

При автоматической и механизированной сварке температура основного металла может иметь влияние на качество шва в начале сварки. Параметры режима сварки, рассчитанные на температуру окружающей среды в цехе 22 °С, должны отличаться от параметров режима сварки, если температура в цехе будет 12 °С. Сварка больших сложных деталей с протяженными швами, требующая значительных затрат времени на выполнение процесса, приводит к нагреву основного металла. Следовательно, необходимо вести процесс сварки на параметрах, учитывающих подобное увеличение температуры основного материала.

Джордж Роу (George Rowe), корпорация AlcoTec Wire

Об авторе:
Джордж Роу (George Rowe) — специалист по сварке корпорации AlcoTec Wire Corporation в Traverse City, штат Мичиган, США. Он ответственный за работу лабораторной секции в школе Технологии Сварки AlcoTec. В настоящее время Джордж является инспектором по сварке American Welding Society Certified (Американское Сварочное Общество по Сертификации) (CWI), а раньше он работал в Инспекции по сертификации котлов и сосудов, работающих под давлением, ASME (ASME Boiler and Pressure Vessel Inspection).

Краткое описание.

При сварке стыковых соединений труб используются две системы оборудования:

1) Сварочное оборудование для сварки поворотных стыков труб, при котором труба вращается с помощью специального вращателя, а горелка или электрод остаются неподвижными. При данном способе достигается стабильный результат при высокой скорости сварки без необходимости корректировки режима сварки из-за воздействия гравитации на сварочную ванну.

2) Орбитальное сварочное оборудование для сварки неповоротных стыков труб, при котором труба неподвижна, а сварочная горелка или электрод вращается вокруг изделия. При этом требуется изменение параметров режима в процессе сварки из-за воздействия гравитации на сварочную ванну. Данная система применяется там, где первую применить не представляется возможным (на монтаже, в стесненных условиях и др.)

В этой статье будет рассмотрено орбитальное сварочное оборудование для сварки неповоротных стыков трубы.

В основе процесса лежит дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов. Наиболее часто применяемый для этого защитный газ - это аргон. Некоторые смеси газов, позволяют увеличить скорость сварки, глубину проникновения и получить более чистый наплавленный валик сварного шва. Наиболее распространены такие смеси газов как аргон/водород и аргон/гелий в различных пропорциях. Выбор газа зависит от типа материала, области применения и соображений экономии.

Оборудование для орбитальной сварки соединило в себе получение качественного сварного соединения от аргонодуговой сварки и производительность от автоматизации процесса, в итоге потребитель получает мощный инструмент для решения задач.

Орбитальная сварочная система состоит из двух основных компонентов. Это Орбитальный сварочный источник тока, подающий питание и контролирующий систему и Орбитальная сварочная голова, которая будет вращать горелку или электрод и создавать сварочный цикл.

Говоря об оборудовании для орбитальной сварки, нельзя уделять больше внимания только головкам или только источникам, - это единое целое и работать они могут только друг с другом. В этом неоспоримое преимущество комплексного решения механизации процесса, по сравнению с частичной, например, добавлением только вращателя и т.п.

Основным компонентом системы орбитальной сварки является источник питания.

Современные орбитальные сварочные источники токаявляются инверторными и могут применяться во всех областях, где только могут понадобиться. Наиболее современное оборудование, контролирует сварочный ток, вращение, подачу проволоки и расход газа со сварочной головы, устанавливая постоянный профиль шва. Эти источники тока также могут иметь охлаждающее устройство, которое обеспечивает подачу охлаждающей жидкости на чувствительные части сварочного головы во избежание перегрева, что повышает производительность и уменьшает износ. Современные источники тока также имеют возможность автоматического программирования режима сварки используя для расчета такие показатели, как размер трубы, тип материала и вид газа, что значительно уменьшает время подбора подходящего сварочного режима. Также данный тип оборудования, как правило, имеет интегральный принтер, датчики неисправности и идентификации сварочной головы.

Вторым по значимости компонентом системы является сварочная голова.

Существует три наиболее распространенных типов сварочных голов это: Полностью Закрытая Сварочная Голова, Открытая Сварочная Голова и Сварочные Головы для сварки «трубных досок».

Закрытая Сварочная Голова – Полностью закрытые сварочные головы осуществляют сварку в локализированной сварочной камере, сформированной системой ограничения вокруг свариваемой трубы. Эта камера наполняется инертным газом перед сваркой, что полностью защищает внешнюю поверхность трубы и вольфрамовый электрод. Эта голова также имеет дополнительное преимущество, которое заключается в том, что при использовании продувки газом, случайно возникающие щели в стыке не отражаются на качестве сварного шва, поскольку в трубу не допускается поступление кислорода. Такой тип сварочных голов может быть для труб с внешним диаметром от 2 мм до 170 мм. При этом возможно создание вполне приемлемых сварных швов при толщине стенок вплоть до 4 мм.

Открытая Сварочная Голова используется для сваривания труб с большой толщиной стенок, в основном для материалов с толщиной стенок более 3,5 мм и для тех материалов, которые требуют использования дополнительного наполняющего (присадочного) материала. Эти головы позволяют использовать дополнительный наполняющий материал и многократно проходить сварочный цикл. Блок сварочной горелки может наклоняться до 45 градусов, что позволяет осуществлять сварку угловых швов и сварку коротких деталей. Вылет вольфрамового электрода контролируется контроллером длины дуги, что обеспечивает стабильный профиль, даже в случае работы с трубами овальной формы.

Сварочные головы для сварки «трубных досок» используются в производстве и ремонте теплообменников. Обычно теплообменник имеет трубную поверхность с несколькими сотнями труб, к которым она должна быть приварена. Такая работа очень утомительная и монотонная и усталость оператора становится ключевым фактором. При использовании этого типа голов, значение фактора усталости оператора сводится к нулю. Сварщик только должен убедиться в правильности подгонки трубы и работы машины. Далее оператор просто наблюдает за работой машины, либо занимается подготовкой следующего сварного шва, в то время как машина сваривает предыдущий.

Особенности сварки

Особенностью сварки неповоротных стыков труб является объединение нижнего, потолочного положений, сварка на спуск, на подъем в один шов. Таким образом, сварщик не только должен обладать огромным опытом и умением, но и успевать менять параметры в процессе сварки, что представляется невозможным.Особенностью сварки неповоротных стыков труб является объединение нижнего, потолочного положений, сварка на спуск, на подъем в один шов. Таким образом, сварщик не только должен обладать огромным опытом и умением, но и успевать менять параметры в процессе сварки, что представляется Рис. 1невозможным.

В случаеприменения орбитальной сварки, окружность трубы разбивается на сектора, в каждом из которых устанавливается оптимальные значения параметров (Рис. 1), таких секторов может быть до 100. Длина всей окружности представляется равной единице, тогда координата каждой из точек будет частью от единицы, для удобства можно использовать разбивку на градусы от 0° до 360°. На рисунке 1 схематично представлено разбиение длины окружности на сектора. Точка 1 имеет координату 0,000 (следует отметить, что положение этой точки на окружности - начало сварки, выбирается пользователем). В этом секторе устанавливаются сварочные параметры, исходя из необходимости нагреть "холодную" трубу до проплавления. Потребуется установить такое сочетание тока и скорости, чтобы не происходило сильного провисания металла в трубу, но обеспечивалось проплавление. Значения будут действительны до следующей точки . Во втором секторе происходит переход шва на потолочное положение, и параметры изменяются соответственно. Третий сектор характеризуется сваркой снизу вверх, когда труба уже "горячая", соответственно следует скорректировать скорость и ток.

Окончание шва очень часто является проблемным при сварке. Приходится учитывать эффект автоподогрева и снижать сварочный ток для уменьшения тепловложения. Для завершения шва устанавливается координата точки окончания сварки большая чем 1,000, например, -1,010. В случае применения головки с блоком поперечных колебаний и контролем длины дуги, к сварочным параметрам добавляются: амплитуда колебаний, время задержки в точке отклонения, напряжение, которое необходимо поддерживать. Все сварочные параметры можно изменять плавно (например, плавное нарастание тока в начале сварки и гашение при заварке кратера). Таким же образом возможно изменять скорость вращения и скорость подачи проволоки. Интервал, в котором происходит плавное изменение параметра, может задаваться по времени или координатно. Диаграмма рабочего цикла сварочной программы представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Диаграмма рабочего цикла.

1- плавное нарастание тока (регулируется временем), 2 - время предварительного нагрева, 3 - первый сектор, 4 - плавное уменьшение тока при смене сектора, 5 - 2й сектор, 6 - плавное нарастание тока, 7 - 3 й сектор, 8 – 4ый сектор, 9 - 5ый сектор, плавное гашение дуги и остановка сварки

Преимущества.

Существует много причин для использования орбитального сварочного оборудования, которое позволяет постоянно достигать высокого качества шва с высокой повторяемостью при скоростях сварки близких к максимальному, что дает пользователю множество преимуществ:

• Производительность. Орбитальная сварочная система намного превосходит ручную сварку, множество раз компенсируя стоимость орбитального оборудования за одну работу
• Качество. Качество сварки, создаваемое орбитальной сварочной системой с правильной сварочной программой является превосходной, по сравнению с ручной сваркой. При такой работе, как сварка полупроводников или сварка фармацевтических труб, орбитальная сварка – единственный способ достичь требуемого качества сварки.
• Постоянство. Будучи однажды установленной, программа сварки обеспечит создание швов идентичного качество сотни раз, исключая обычные изменчивость, непоследовательность, ошибки и дефекты ручной сварки.
• Уровень мастерства. Очень трудно найти высококвалифицированного сварщика. С оборудованием орбитальной сварки вы не нуждаетесь в высококвалифицированном сварщике для управления оборудованием. Все что вам нужно, это инженер с некоторыми навыками в области сварки или даже сварщик-самоучка.
• Трассируемость. Теперь оборудование обеспечивает полную трассируемость для любой сварки. Используемый источник тока может записывать данные в системный журнал в режиме реального времени, записывая отклонения от установленных параметров. Эти системные журналы могут быть распечатаны аппаратом на встроенном принтере или записаны на стандартную компьютерную карту памяти и переданы прямо на компьютер через PCMCIA слот гибкого диска.

Области применения орбитальной сварки.

Оборудование для орбитальной сварки может использоваться в любой области, где необходимо сваривать круглые компоненты. Однако, в определенных областях применения этот тип оборудования «берет свое». Есть две основные области, где орбитальная сварка предлагает значительные преимущества. Это там, где большим и объемным предметам необходимо придать трубчатую форму, а также при сборочном обслуживании трубных работ.

Орбитальную сварку используют такие отрасли как авиационно-космическая, фармацевтическая, полупроводниковая, вакуумная, пищевая и автомобильная.

Дополнительная внутренняя продувка труб защитным газом

Во многих областях, где используется орбитальное сварочное оборудование, требуется дополнительная защита обратного валика сварного шва. Это исключает ухудшение внутренней поверхности материала. Также важно контролировать подачу газа, поскольку это может отразиться на качестве произведенной сварки. Существует ассортимент продукции позволяющий осуществлять дополнительную продувку, контроль чистоты и расхода используемого газа.

Свариваемость материала

Выбор материала зависит от области применения и должен соответствовать условиям, в которых используется изделие. Необходимо учитывать механические и термические свойства материала, а также его коррозионную стойкость. Наиболее популярными являются нержавеющие стали 300-й серии, которые имеют хорошую свариваемость, за исключением 303/303SE, которые содержат добавки для более легкой обработки. 400-я серия нержавеющей стали часто является хорошо свариваемой, но требует дополнительную термообработку после сварки.

Настройка режима сварки должная быть сделана не только для каждого вида сырья, но и для каждой плавки. Химический состав каждой плавки будет иметь незначительное отличие в концентрации легирования и рассеянных элементов. Эти рассеянные элементы могут слегка менять удельную проводимость плавки. Когда происходит изменение номера плавки, следует произвести тестовые испытания. Возможно потребуются незначительные изменения в силе тока, чтобы вернуть шов к первоначальному профилю. Важно, также, чтобы определенные элементы удерживались в жестких допусках. Небольшие отклонения в элементах, таких как сера, может изменить поток жидкости в сварочной ванне, что может полностью изменить сварочный профиль и привести к прожогу.

 

Влияние Серы

Низкое содержание Серы(от 0,001 до 0,008%)

Имеет отрицательное поверхностное натяжение температурный коэффициент вызывает широкий и не глубокий сварной профиль

Нормальное содержание серы (от 0,009 до 0,030%)

Имеет положительное поверхностное натяжение температурный коэффициент вызывает узкий и глубокий сварной профиль

Требования по подготовке и сборке изделия под сварку.

Степень подготовки изделия (трубы) под сварку зависит от таких параметров как: прямолинейность трубы, одинаковость толщины стенки трубы, вогнутость или усиление шва, а также глубина проплавления. Степень точности прокладки труб зависит от жесткости стандартов в той области применения, для которой труба была приобретена. Важно, чтобы толщина стенки повторялась ото шва, ко шву. Различие в диаметре трубы или отклонение от формы окружности приведет к несовпадению шва и колебанию дуги от одного сварочного цикла к другому. Существует специальное оборудование для подготовки материала к орбитальной сварке, которое дает совершенно прямоугольный торец при отсутствии заусенцев как на наружной, так и на внутренней поверхности. Такое оборудование незаменимо там, где требуется гарантированная повторяемость сварного шва.

При сварке двух труб встык, следует опасаться двух основных проблем - это несовпадения и зазоры.

 

В общем, существуют следующие правила при подготовке под сварку:

• Любой зазор должен быть менее, чем 5% от толщины стенки. Можно варить с зазором до 10% (или более) от толщины стенки, но в результате этого пострадает качество шва и будет гораздо сложнее добиться повторяемости результата сварки.
• Колебание толщины стенки в зоне сварки должно быть +/-5% от номинальной толщины стенки. Однако, законы физики позволяют варить с несовпадением до 25% от толщины стенки, но снова пострадает качество шва и повторяемость результата сварки.
• Избежать несовпадений можно используя технические стенды и зажимы, которые позволяют выстроить в линию две свариваемые трубы. Эти системы также позволяют избежать необходимости механической регулировки трубы с орбитальной сварочной головы.

 

В статье использовались материалы ЭСАБ.

Части к плазматрону HP041

 

позиция	часть  No.	Наименование	Ref. No.	позиция	часть  No.	Наименование	Ref. No.
1.	Т-0395	Горелка Body - Hand	1350	6.	Т-0388	Сопло	1304
2.	Т-0393	Электрод	1520	7.	Т-0391	Сопло, Long Conical	1306
3.	Т-0394	Электрод, Long	1519	8.	Т-0390	Сопло, Long	1370
4.	Т-0392	Вихревое кольцо	1510	9.	Т-0387	Retaining Cap	5710120
5.	Т-0389	Сопло Conical	1305

Части к плазматрону  HP50-MP50

Item	часть No.	Наименование	Ref. No.	Item	часть No	Наименование	Ref. No.
1.	Т-0399	Torch Body - Hand	1352	6.	Т-0388	Сопло	1304
	Т-5439	Torch Body - Machine	МР50		Т-1871	Сопло, Long Life	1396
2.	Т-0397	Электрод	1521	7.	Т-0391	Сопло, Long, Conical	1306
3.	Т-0398	Электрод, Long	1518	8.	Т-0390	Сопло, Long	1370
4.	Т-0392	Вихревое кольцо	1510		Т-2979	Сопло, Long, Long Life	1395
5.	Т-0389	Сопло Conical	1305	9.	Т-0396	Retaining Cap	5710121

 

Переход присадочного металла в сварочную ванну, минуя дуговой промежуток, исключает его разбрызгивание. Сокращаются потери на испарение и ограничивается взаимодействие расплавленного металла с газовой фазой столба дуги. При сварке неплавящимся электродом создаются благоприятные условия для защиты ванны и формирования шва. Стойкость вольфрамового электрода определяется плотностью, родом и полярностью тока. Особенно мала стойкость вольфрамового электрода при сварке на постоянном токе обратной полярности, которая могла бы быть востребована при сварке алюминия. Однако это ведет к перегреву вольфрамового электрода и его быстрому расходу. В связи с этим сварку алюминия и его сплавов ведут на переменном токе, а все остальные металлы и сплавы варят на постоянном токе прямой полярности. Для повышения стойкости вольфрамовых электродов в них вводят добавку оксидов тория, лантана, церия, циркония, иттрия и других редкоземельных элементов в количестве 1-3%. Высокая стойкость вольфрамового электрода наблюдается только при использовании защитных газов не взаимодействующих с вольфрамом. При этом основным защитным газом является аргон. Горение дуги в гелии происходит при более высоком напряжении, что требует применения специальных источников питания дуги с повышенным напряжением холостого хода. Гелий используют как добавку к аргону. Применение аргоногелиевых смесей целесообразно в тех случаях, когда требуется повысить проплавляющую способность дуги без увеличения сварочного тока. Наряду с инертными газами для сварки вольфрамовым электродом используют и некоторые активные газа, например водород и азот (сварка меди и ее сплавов) или их смеси.

Сварку вольфрамовым электродом необходимо выполнять при определенном ориентировании электрода  и присадочной проволоки относительно стыка. Наиболее предпочтительно расположение электрода углом вперед (75-85⁰). Присадочный пруток подается в головную часть ванны под небольшим углом к поверхности свариваемых кромок (5-12⁰). Угол между присадочным прутком и вольфрамовым электродом должен быть близким к прямому.

Основной недостаток данного способа сварки – невысокая производительность.

  

• Сварочные горелки MIG/MAG
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „MB“ газовое охлаждение (до 230 А)
    MB 15 AK / 15 AK-FX / 25 AK / 25 AK-FX
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „MB“ газовое охлаждение (до 300 А)
    MB 24 KD / 26 KD / 36 KD
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „MB“ жидкостное охлаждение (до 550 А)
    MB 240 D / 401 D / 401 / 501 D / 501
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „ABIMIG“ газовое охлаждение (до 250 А)
    ABIMIG 150 / 150 T / 200 / 200 T / 250 / 250 T
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „ABIMIG“ газовое охлаждение (до 450 А)
    ABIMIG 300 / 300 T / 350 / 350 T / 450 / 450 T
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „ABIMIG“ жидкостное охлаждение (до 550 А)
    ABIMIG®240 D WT / 401 D WT / 401 WT / 501 D WT / 501 WT
  • Сварочные горелки MIG/MAG. Горелки серии „ABIMIG“ жидкостное охлаждение (до 600 А)
    ABIMIG 452 W / 452 D W / 535W / 645 W
  • Сварочные горелки MIG/MAG тип Push-Pull (тяни-толкай) серии „PP“ газовое и жидкостное охлаждение (до 350 А)
    PP 24 D / 36 D / 240 D / 401 D
  • Сварочные горелки MIG/MAG с дымоотсосом. Горелки серии „RAB Plus“ газовое и жидкостное охлаждение (до 550 А)
    RAB Plus 15 AK / 24 KD / 25 AK / 36 KD / 240 D / 501 D / 501
  • Сварочные горелки MIG/MAG для автоматической сварки газовое и жидкостное охлаждение
    AUT / ABIMIG MT
• Расходный материал
  • BIKOX-шланговые пакеты, линии управления, кабеля, рукоятки, спирали и каналы
• Блоки принудительного охлаждения
  • ABICOOL-L27
• Сварочные принадлежности
  • Антипригарные средства, паста против прилипания брызг Dusofix,охлаждающие агенты и др.
• Система центральных соединительных разъёмов
  • Универсальное соединение …

Купить сварочные горелки