Въпреки че технологията за орбитално заваряване не е нова, тя продължава да се развива, ставайки все по-мощна и гъвкава, особено когато става въпрос за заваряване на тръби. Интервю с Том Хамър, опитен заварчик на Axenics в Мидълтън, Масачузетс, разкрива многото начини, по които тази техника може да се използва за решаване на трудни проблеми със заваряване. Изображение с любезното съдействие на Axenics
Орбиталното заваряване съществува от около 60 години, добавяйки автоматизация към процеса GMAW. Това е надежден, практичен метод за извършване на множество заварки, въпреки че някои производители на оригинално оборудване и производители все още не са използвали силата на орбиталните заварчици, разчитайки на ръчно заваряване или други стратегии за съединяване на метални тръби.
Принципите на орбиталното заваряване съществуват от десетилетия, но възможностите на новите орбитални заварчици ги правят по-мощен инструмент в инструментариума на заварчика, тъй като много от тях вече имат „интелигентни“ функции, за да улеснят програмирането и обработката преди действителното заваряване.Започнете с бързи, прецизни настройки, за да осигурите последователни, чисти и надеждни заварки.
Екипът от заварчици на Axenics в Мидълтън, Масачузетс, е договорен производител на компоненти, който напътства много от своите клиенти в практиките на орбитално заваряване, ако съществуват правилните елементи за работата.
„Когато е възможно, искахме да елиминираме човешкия елемент при заваряването, тъй като орбиталните заварчици обикновено произвеждат по-висококачествени заварки“, казва Том Хамър, опитен заварчик в Axenics.
Въпреки че най-ранното заваряване е извършено преди 2000 години, съвременното заваряване е изключително напреднал процес, който е неразделна част от други съвременни технологии и процеси. Например, орбиталното заваряване може да се използва за създаване на тръбопроводни системи с висока чистота, използвани за производството на полупроводникови пластини, които се използват в почти цялата електроника днес.
Един от клиентите на Axenics е част от тази верига за доставки. Той потърси производител по договор, за да помогне за разширяване на производствения си капацитет, по-специално създаване и инсталиране на чисти канали от неръждаема стомана, които позволяват на газовете да преминават през процеса на производство на пластини.
Докато апаратите за орбитално заваряване и въртящите се маси със скоби за горелка са налични за повечето тръбни работи в Axenics, те не изключват случайно ръчно заваряване.
Hammer и екипът по заваряване прегледаха изискванията на клиента и зададоха въпроси, като взеха предвид факторите цена и време:
Ротационните затворени орбитални заваръчни машини, използвани от Hammer, са Swagelok M200 и Arc Machines Model 207A. Те могат да държат тръби от 1/16 до 4 инча.
„Микроглавите ни позволяват да влезем в много тесни места“, каза той. „Едно от ограниченията на орбиталното заваряване е дали имаме глава, която пасва на конкретна връзка.Но днес можете също да увиете верига около тръбата, която заварявате.Заварчикът може да премине през веригата и по същество няма ограничение за размера на заварките, които можете да извършите..Виждал съм някои настройки, които правят заваряване на 20″.Тръба.Впечатляващо е какво могат да правят тези машини днес.”
Като се имат предвид изискванията за чистота, необходимия брой заварки и тънката дебелина на стената, орбиталното заваряване е умен избор за този тип проекти. За тръбопроводи за контрол на въздушния поток Hammer често заварява върху неръждаема стомана 316L.
„Тогава става наистина фино.Говорим за заваряване на хартиен тънък метал.При ръчно заваряване най-малкото регулиране може да счупи заваръчния шев.Ето защо обичаме да използваме орбитална заваръчна глава, където можем да наберем всяка част от тръбата и да я направим перфектна, преди да поставим частта в нея.Намаляваме мощността до определено количество, за да знаем, че когато поставим частта там, тя ще бъде перфектна.На ръка, промяната се извършва на око и ако въртим педалите твърде много, тя може да проникне директно през материала.“
Работата се състои от стотици заварки, които трябва да бъдат идентични. Орбиталният заварчик, използван за тази работа, прави заварка за три минути;когато Hammer работи с максимална скорост, той може ръчно да заварява същата тръба от неръждаема стомана за около минута.
„Въпреки това, машината не се забавя.Първо го пускате на максимална скорост сутринта и до края на деня той все още работи на максимална скорост,” каза Хамър.„Сутрин го пускам на максимална скорост, но в крайна сметка това не е така.“
Предотвратяването на навлизането на замърсители в тръби от неръждаема стомана е от решаващо значение, поради което запояването с висока чистота в полупроводниковата индустрия често се извършва в чиста стая, контролирана среда, която предотвратява навлизането на замърсители в запоената зона.
Hammer използва същия предварително заточен волфрам в своите ръчни горелки, които използва в Orbiter. Докато чистият аргон осигурява външно и вътрешно продухване при ръчно и орбитално заваряване, заваряването с орбитални машини също има полза от това, че се извършва в затворено пространство. Когато волфрамът излезе, обвивката се изпълва с газ и предпазва заваръчния шев от окисляване. Когато се използва ръчна горелка, газът се издухва само от едната страна на тръбата, която в момента се заварява.
Орбиталните заварки обикновено са по-чисти, тъй като газът покрива тръбата по-дълго. След като заваряването започне, аргонът осигурява защита, докато заварчикът се увери, че заварката е достатъчно студена.
Axenics работи с редица клиенти на алтернативна енергия, които произвеждат водородни горивни клетки, които задвижват различни превозни средства. Например, някои мотокари, създадени за употреба на закрито, разчитат на водородни горивни клетки, за да предотвратят химически странични продукти от унищожаването на ядливите запаси. Единственият страничен продукт на водородната горивна клетка е водата.
Един от клиентите имаше много от същите изисквания като производителя на полупроводници, като чистота и консистенция на заваръчния шев. Той иска да използва неръждаема стомана 321 за заваряване на тънки стени. Работата обаче беше прототипиране на колектор с множество клапанни групи, всяка от които стърчи в различна посока, оставяйки малко място за заваряване.
Орбитален заваръчен апарат, подходящ за тази работа, струва около $2000 и може да се използва за направата на малък брой части с приблизителна цена от $250. Няма смисъл от финансова гледна точка. Въпреки това, Hammer има решение, което съчетава техники за ръчно и орбитално заваряване.
„В този случай бих използвал въртяща се маса“, казва Хамър. „Това всъщност е същото действие като при орбитален заваръчен апарат, но вие въртите тръбата, а не волфрамовия електрод около тръбата.Използвам ръчната си горелка, но мога да държа горелката си на място с менгеме, разположено така, че да е без ръце, така че заваръчният шев да не се повреди от разклащане или разклащане на човешка ръка.Това елиминира голяма част от фактора човешка грешка.Не е толкова перфектно като орбиталното заваряване, защото не е в затворена среда, но този тип заваряване може да се извърши в среда на чиста стая, за да се елиминират замърсителите.
Въпреки че технологията за орбитално заваряване предлага чистота и повторяемост, Хамър и колегите му заварчици знаят, че целостта на заваръчния шев е от решаващо значение за предотвратяване на прекъсвания поради повредени заваръчни шевове. Компанията използва неразрушителен тест (NDT), а понякога и разрушителен тест, за всички орбитални заварки.
„Всяка заварка, която правим, се потвърждава визуално“, казва Хамър. „След това заварките се тестват с хелиев спектрометър.В зависимост от спецификацията или изискванията на клиента, някои заварки се тестват радиографски.Разрушителният тест също е опция.
Разрушителното изпитване може да включва изпитване на якост на опън, за да се определи крайната якост на опън на заваръчния шев. За да се измери максималното напрежение, което заваръчният шев върху материал като неръждаема стомана 316L може да издържи преди повреда, тестът разтяга и разтяга метала до точката му на скъсване.
Заварките от клиенти на алтернативна енергия понякога се подлагат на ултразвуково безразрушително изпитване на компонентни заварки на триканални топлообменни водородни горивни клетки, използвани в машини и превозни средства за алтернативна енергия.
„Това е критичен тест, тъй като през повечето от компонентите, които доставяме, преминават потенциално опасни газове.За нас и нашите клиенти е много важно неръждаемата стомана да е безупречна, с нулеви точки на теч“, казва Хамър.
Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на обслужването на производството на метални тръби през 1990 г. Днес то остава единственото издание в Северна Америка, посветено на индустрията, и се превърна в най-доверения източник на информация за професионалистите в производството на тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Насладете се на пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.