Оптимизация и икономия на орбиталното заваряване при строителството на тръбопроводи

Въпреки че технологията за орбитално заваряване не е нова, тя продължава да се развива, ставайки все по-мощна и гъвкава, особено за заваряване на тръби. Интервю с Том Хамър, опитен заварчик в Axenics в Мидълтън, Масачузетс, разкрива многото начини, по които тази техника може да се използва за решаване на сложни проблеми със заваряването. Изображението е предоставено с любезното съдействие на Axenics
Орбиталното заваряване съществува от около 60 години, добавяйки автоматизация към процеса GMAW. Това е надежден и практичен метод за създаване на множество заварки, въпреки че някои производители на оригинално оборудване и производители все още не са използвали възможностите на орбиталните заварчици, разчитайки на ръчно заваряване или други стратегии за свързване на метални тръби.
Принципите на орбиталното заваряване съществуват от десетилетия, но възможностите на новите орбитални заварчици ги правят по-мощен инструмент в кутията с инструменти на заварчика, тъй като много от тях вече имат „интелигентни“ функции, които улесняват програмирането и управлението преди действителното заваряване . ● Започнете с бързи и прецизни настройки, за да осигурите постоянни, чисти и надеждни заварки.
Екипът за заваряване на Axenics в Мидълтън, Масачузетс, производител на компоненти по договор, помага на много от своите клиенти да получат орбитално заваряване, ако съществува правилният артикул за работата.
„Когато е възможно, искахме да елиминираме човешкия фактор при заваряването, тъй като орбиталните заварчици обикновено произвеждат по-качествени заварки“, казва Том Хамър, квалифициран 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. Компанията търсеше производител на договор, който да помогне за разширяване на производствения й капацитет, по-специално за създаване и инсталиране на чисти канали от неръждаема стомана, които позволяват на газовете да протичат през процеса на производство на плочи.
Въпреки че орбиталните заварчици и въртящите се плочи със скоби за горелки са налични за повечето тръбни работи в Axenics, те не изключват ръчното заваряване от време на време.
Hammer и екипът по заваряване прегледаха изискванията на клиента и зададоха въпроси относно разходите и времето:
Hammer използва Swagelok M200 и Arc Machines Модел 207A въртящи се затворени орбитални заварчици. Те могат да държат тръби от 1/16″ до 4″.
„Микроглавите ни позволяват да проникнем в много труднодостъпни места“, каза той. „Едно от ограниченията на орбиталното заваряване е дали имаме или не правилната глава за конкретна връзка. Но днес можете също да увиете веригата около тръбата, която заварявате. Заварчиците могат да вървят по веригата и на практика няма ограничение за размера на заваръчните шевове. Можете да го направите. Виждал съм няколко машини да заваряват 20″ тръби. Това, което тези машини могат да правят днес, е впечатляващо.“
Като се имат предвид изискванията за чистота, необходимия брой заварки и ниската дебелина на стената, орбиталното заваряване е разумен избор за този тип проекти. Когато работите с тръбопроводи за контрол на въздушния поток, Hammer често заварява неръждаема стомана 316L.
„Тогава нещата изтъняват много. Говорим за заваряване на тънък метал. При ръчно заваряване и най-малкото регулиране може да доведе до счупване на заваръчния шев. Ето защо ние предпочитаме да използваме орбитални заваръчни глави, където можем да пробием всяка секция от заваръчната тръба и да я направим перфектна, преди да поставим детайла. Намаляваме мощността до определено количество, за да знаем кога поставяме детайла то ще е перфектно. Ръчно промяната се извършва на око и ако въртим педалите прекалено много, може да мине направо през материала.“
Работата се състои от стотици заварки, които трябва да бъдат идентични. Орбиталният заваръчен апарат, използван за тази работа, завършва заваръчния шев за три минути; когато Hammer работи на максимална скорост, той може ръчно да заварява същата тръба от неръждаема стомана за около минута.
„Колата обаче не намалява. Първо го пускате на максимална скорост сутрин и до края на деня той все още работи на максимална скорост,” каза Хамър. „Първо го пускам на максимална скорост сутринта, но накрая не става.“
Предотвратяването на навлизането на замърсители в тръбите 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 зоната за запояване.
Hammer използва същия предварително заточен волфрам в своите фенерчета като Orbiter. Докато чистият аргон осигурява външно и вътрешно продухване за ръчно и орбитално заваряване, орбиталното заваряване също има полза от това, че се извършва в ограничено пространство. Когато волфрамът се освободи, обвивката се изпълва с газ и предпазва заваръчния шев от окисление. Когато се използва ръчна горелка, газът се подава само към едната страна на заваряваната тръба.
Орбиталните заварки обикновено са по-чисти, защото газът покрива тръбата по-дълго. След като заваряването започне, аргонът осигурява защита, докато заварчикът се увери, че заваръчният шев е достатъчно студен.
Axenics работи с редица клиенти на алтернативна енергия, които произвеждат водородни горивни клетки за различни превозни средства. Например, някои мотокари за закрити помещения използват водородни горивни клетки, за да предотвратят унищожаването на хранителните запаси от страничните химикали. Единственият страничен продукт от водородната горивна клетка е водата.
Един от клиентите имаше същите изисквания като производителя на полупроводници, като чистота и еднородност на заваръчните шевове. Той иска да използва неръждаема стомана 321 за заваряване на тънки стени. Работата обаче включваше изграждането на прототип на колектора с множество клапанни групи, всяка от които стърчи в различна посока, оставяйки малко място за заваряване.
Орбитален заваръчен апарат, подходящ за тази работа, ще струва около 2000 долара и ще се използва за направата на малък брой части с приблизителна цена от 250 долара. Няма финансов смисъл. Hammer обаче има решение, което комбинира ръчно и орбитално заваряване.
„В този случай бих използвал грамофон“, казва Хамър. „Всъщност е същото като орбиталното заваряване, но въртите тръбата, а не волфрамовия електрод около тръбата. Използвам ръчния си фенер, но мога да го затегна в менгеме в правилната позиция, за да запазя ръцете си…свободни, така че човешките ръце да не могат да повредят заваръчния шев поради треперене или треперене. Това елиминира по-голямата част от фактора човешка грешка. Не е толкова идеално, като орбиталното заваряване, защото не е на закрито, но този тип заваряване може да се извърши в среда на чиста стая, за да се елиминират замърсителите.“
Докато технологията за орбитално заваряване гарантира чистота и повторяемост, Хамър и колегите му заварчици знаят, че целостта на заваръчния шев е от решаващо значение за предотвратяване на прекъсвания поради заваръчни дефекти. Компанията използва безразрушителен тест (ND) и понякога разрушителен тест за всички орбитални заварки.
„Всяка заварка, която правим, се проверява визуално“, казва Хамър. „След това заваръчните шевове се проверяват с хелиев спектрометър. В зависимост от спецификацията или изискванията на клиента, някои заварки се проверяват чрез радиография. Възможни са и разрушителни тестове.
Разрушителните тестове могат да включват тестове за якост на опън за определяне на крайната якост на опън на заваръчния шев. За измерване на максималното напрежение, което заваръчен шев върху материал като неръждаема стомана 316L може да издържи преди повреда, тестът разтяга и разтяга метала до точката на счупване.
Заваръчните шевове на потребители на алтернативна енергия понякога се подлагат на ултразвуково изпитване без разрушаване на заваръчните шевове на компоненти на водородни горивни клетки с троен топлообменник, използвани в машини и превозни средства за алтернативна енергия.
„Това е критичен тест, тъй като повечето от компонентите, които изпращаме, съдържат потенциално опасни газове. За нас и нашите клиенти е много важно неръждаемата стомана да е безупречна и да не тече“, казва Хамър.
Tube & Pipe Journal през 1990 г Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на производството на метални тръби през 1990 г. Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на производството на метални тръби през 1990 г. Днес той остава единствената публикация в индустрията в Северна Америка и се е превърнал в най-доверения източник на информация за професионалистите в лулите.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на 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.
Получете пълен цифров достъп до STAMPING Journal, включващ най-новите технологии, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен цифров достъп до The Fabricator en Español имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.