Optimizacija i ekonomizacija orbitalnog zavarivanja u izgradnji cjevovoda

Iako tehnologija orbitalnog zavarivanja nije nova, ona se nastavlja razvijati, postajući moćnija i svestranija, posebno za zavarivanje cijevi. Intervju s Tomom Hammerom, iskusnim zavarivačem u tvrtki Axenics u Middletonu, Massachusetts, otkriva mnoge načine na koje se ova tehnika može koristiti za rješavanje složenih problema zavarivanja. Slika ljubaznošću Axenics
Orbitalno zavarivanje postoji već oko 60 godina, dodajući automatizaciju procesu GMAW. To je pouzdana i praktična metoda za izradu višestrukih zavara, iako neki proizvođači originalne opreme i proizvođači tek trebaju iskoristiti mogućnosti orbitalnih zavarivača, oslanjajući se na ručno zavarivanje ili druge strategije spajanja metalnih cijevi.
Načela orbitalnog zavarivanja postoje već desetljećima, ali mogućnosti novih orbitalnih zavarivača čine ih moćnijim alatom u kutiji s alatom zavarivača, jer mnogi od njih sada imaju "pametne" značajke koje olakšavaju programiranje i rukovanje prije stvarnog zavarivanja. . ● Započnite s brzim i preciznim postavkama kako biste osigurali dosljedne, čiste i pouzdane zavare.
Axenics Welding Team u Middletonu, Massachusetts, ugovorni proizvođač komponenti, pomaže mnogim svojim klijentima da dobiju orbitalno zavarivanje ako postoji pravi predmet za posao.
"Gdje god je to bilo moguće, željeli smo eliminirati ljudski faktor u zavarivanju, jer orbitalni zavarivači obično proizvode kvalitetnije zavare", kaže Tom Hammer, kvalificirani zavarivač u Axenicsu.
Iako je najranije zavarivanje izvedeno prije 2000 godina, moderno zavarivanje je iznimno napredan proces koji je sastavni dio ostalih modernih tehnologija i procesa. Na primjer, orbitalno zavarivanje može se koristiti za stvaranje sustava cjevovoda visoke čistoće koji se koriste za proizvodnju poluvodičkih pločica, koje se danas koriste u gotovo svim elektronikama.
Jedan od Axenicsovih klijenata dio je ovog opskrbnog lanca. Tvrtka je tražila ugovornog proizvođača koji bi pomogao u proširenju njezinih proizvodnih kapaciteta, posebno za izradu i ugradnju čistih kanala od nehrđajućeg čelika koji omogućuju protok plinova kroz proces proizvodnje ploča.
Iako su orbitalni zavarivači i gramofoni sa stezaljkama plamenika dostupni za većinu radova na cijevima u Axenicsu, oni ne isključuju ručno zavarivanje s vremena na vrijeme.
Hammer i tim za zavarivanje pregledali su zahtjeve kupaca i postavili pitanja o troškovima i vremenu:
Hammer koristi Swagelok M200 i Arc Machines Model 207A rotirajuće zatvorene orbitalne zavarivače. Mogu držati cijevi od 1/16″ do 4″.
"Mikroglave nam omogućuju da uđemo na vrlo teško dostupna mjesta", rekao je. “Jedno od ograničenja orbitalnog zavarivanja je imamo li ili nemamo pravu glavu za određeni spoj. Ali danas lanac možete omotati i oko cijevi koju varite. Zavarivači mogu hodati u lancu i praktički nema ograničenja u veličini zavara koje možete. Možete to učiniti. Vidio sam nekoliko strojeva za varenje cijevi od 20 inča. Ono što ovi strojevi danas mogu učiniti je impresivno.”
S obzirom na zahtjeve za čistoćom, potreban broj zavara i malu debljinu stijenke, orbitalno zavarivanje je razuman izbor za ovu vrstu projekta. Kada radi s cijevima za kontrolu protoka zraka, Hammer često zavari nehrđajući čelik 316L.
“Tada stvari postaju vrlo tanke. Govorimo o zavarivanju tankog metala. Kod ručnog zavarivanja i najmanje podešavanje može uzrokovati pucanje zavara. Zato radije koristimo orbitalne glave za zavarivanje, gdje možemo probušiti svaki dio zavarene cijevi i učiniti ga savršenim, prije nego što stavimo dio. Smanjujemo snagu na određenu količinu kako bismo znali kada smo dio stavili unutra to će biti savršeno. Ručno, promjena se radi na oko, a ako previše pedaliramo, može proći ravno kroz materijal.”
Posao se sastoji od stotina zavarenih spojeva koji moraju biti identični. Orbitalni zavarivač koji se koristi za ovaj posao dovršava zavarivanje za tri minute; kada Hammer radi maksimalnom brzinom, može ručno zavariti istu cijev od nehrđajućeg čelika za otprilike minutu.
“Međutim, auto ne usporava. Prvo ga ujutro pokrenete najvećom brzinom, a do kraja dana još uvijek radi pri najvećoj brzini,” rekao je Hammer. "Prvo ga ujutro pokrenem na najvećoj brzini, ali na kraju ne."
Sprječavanje ulaska kontaminanata u cijevi od nehrđajućeg čelika je ključno, zbog čega se lemljenje visoke čistoće u industriji poluvodiča često izvodi u čistoj sobi, kontroliranom okruženju koje sprječava ulazak kontaminanata u područje lemljenja.
Hammer koristi isti prethodno naoštreni volfram u svojim svjetiljkama kao i Orbiter. Dok čisti argon osigurava vanjsko i unutarnje pročišćavanje za ručno i orbitalno zavarivanje, orbitalno zavarivanje također ima koristi od izvođenja u ograničenom prostoru. Kada se volfram oslobodi, omotač se puni plinom i štiti zavar od oksidacije. Kada se koristi ručni plamenik, plin se dovodi samo na jednu stranu cijevi koju treba zavariti.
Orbitalni zavari općenito su čišći jer plin dulje oblaže cijev. Nakon što zavarivanje započne, argon pruža zaštitu sve dok se zavarivač ne uvjeri da je zavar dovoljno hladan.
Axenics radi s brojnim kupcima alternativne energije koji proizvode vodikove gorivne ćelije za razna vozila. Na primjer, neki viličari za zatvorene prostore koriste vodikove gorive ćelije kako bi spriječili kemijske nusproizvode da unište zalihe hrane. Jedini nusprodukt vodikove gorive ćelije je voda.
Jedan od kupaca imao je iste zahtjeve kao proizvođač poluvodiča, kao što su čistoća zavara i ujednačenost. Želi koristiti nehrđajući čelik 321 za zavarivanje tankih stijenki. Međutim, rad je uključivao izgradnju prototipa razvodnika s višestrukim skupinama ventila, od kojih je svaki stršio u drugom smjeru, ostavljajući malo mjesta za zavarivanje.
Orbitalni zavarivač prikladan za ovaj posao koštat će oko 2000 dolara i koristit će se za izradu malog broja dijelova, s procijenjenom cijenom od 250 dolara. Nema financijskog smisla. Međutim, Hammer ima rješenje koje kombinira ručno i orbitalno zavarivanje.
"U ovom slučaju, koristio bih gramofon", kaže Hammer. “To je zapravo isto kao i orbitalno zavarivanje, ali rotirate cijev, a ne volframovu elektrodu oko cijevi. Koristim svoj ručni gorionik, ali ga mogu stegnuti u škripac u pravom položaju da mi ruke ostanu... slobodne, tako da ljudske ruke ne mogu oštetiti zavar zbog potresanja ili potresanja. Time se eliminira najveći dio faktora ljudske pogreške. Nije tako idealno, poput orbitalnog zavarivanja jer nije u zatvorenom prostoru, ali ova vrsta zavarivanja može se izvoditi u okruženju čiste sobe kako bi se eliminirale onečišćenja.”
Dok tehnologija orbitalnog zavarivanja osigurava čistoću i ponovljivost, Hammer i njegovi kolege zavarivači znaju da je integritet zavara ključan za sprječavanje zastoja zbog grešaka u zavarivanju. Tvrtka koristi ispitivanje bez razaranja (ND), a ponekad i ispitivanje razaranjem za sve orbitalne zavare.
"Svaki zavar koji napravimo je vizualno provjeren", kaže Hammer. “Nakon toga, varovi se provjeravaju spektrometrom helija. Ovisno o specifikaciji ili zahtjevima kupaca, neki zavari se provjeravaju radiografijom. Moguće je i destruktivno testiranje.”
Ispitivanje razaranjem može uključivati ​​ispitivanja vlačne čvrstoće za određivanje krajnje vlačne čvrstoće zavara. Za mjerenje maksimalnog naprezanja koje zavar na materijalu kao što je nehrđajući čelik 316L može izdržati prije kvara, ispitivanje rasteže i rasteže metal do točke pucanja.
Varovi za potrošače alternativne energije ponekad se podvrgavaju ultrazvučnom ispitivanju bez razaranja na zavarima komponenti vodikovih gorivih ćelija s trostrukim izmjenjivačem topline koje se koriste u strojevima i vozilima za alternativnu energiju.
“Ovo je kritičan test jer većina komponenti koje isporučujemo sadrže potencijalno opasne plinove. Nama i našim kupcima vrlo je važno da je nehrđajući čelik besprijekoran i da ne curi”, kaže Hammer.
Tube & Pipe Journal 1990 Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. Danas je to jedina industrijska publikacija u Sjevernoj Americi i postala je najpouzdaniji izvor informacija za lularske profesionalce.
Sada uz potpuni pristup digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, pružajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING Journal koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolju praksu i vijesti iz industrije za tržište metalnog žigosanja.
Sada s potpunim digitalnim pristupom The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.