Optimalisering og økonomisering av orbitalsveising i rørledningskonstruksjon

Selv om orbital sveiseteknologi ikke er ny, fortsetter den å utvikle seg, og blir kraftigere og mer allsidig, spesielt for rørsveising. Et intervju med Tom Hammer, en erfaren sveiser ved Axenics i Middleton, Massachusetts, avslører de mange måtene denne teknikken kan brukes til å løse komplekse sveiseproblemer. Bilde med tillatelse fra Axenics
Orbitalsveising har eksistert i omtrent 60 år, og har tilført automatisering til GMAW-prosessen. Det er en pålitelig og praktisk metode for å lage flere sveiser, selv om noen OEM-er og produsenter ennå ikke har utnyttet mulighetene til orbital sveisere, basert på håndsveising eller andre strategier for sammenføyning av metallrør.
Prinsippene for orbitalsveising har eksistert i flere tiår, men egenskapene til de nye orbitalsveiserne gjør dem til et kraftigere verktøy i sveiserens verktøykasse, ettersom mange av dem nå har "smarte" funksjoner som gjør programmering og håndtering enklere før selve sveisingen . ● Start med raske og presise innstillinger for å sikre konsistente, rene og pålitelige sveiser.
Axenics Welding Team i Middleton, Massachusetts, en kontraktskomponentprodusent, hjelper mange av kundene sine med å få orbitalsveising hvis den rette gjenstanden for jobben finnes.
"Der det var mulig ønsket vi å eliminere den menneskelige faktoren ved sveising, ettersom orbitalsveisere vanligvis produserer sveiser av bedre kvalitet," sier Tom Hammer, kvalifisert sveiser hos Axenics.
Selv om den tidligste sveisingen ble utført for 2000 år siden, er moderne sveising en ekstremt avansert prosess som er en integrert del av andre moderne teknologier og prosesser. Orbitalsveising kan for eksempel brukes til å lage rørsystemene med høy renhet som brukes til å produsere halvlederskiver, som brukes i praktisk talt all elektronikk i dag.
En av Axenics' kunder er en del av denne forsyningskjeden. Selskapet var på utkikk etter en kontraktsprodusent for å hjelpe til med å utvide sin produksjonskapasitet, spesielt for å lage og installere rene rustfrie stålkanaler som lar gasser strømme gjennom plateproduksjonsprosessen.
Mens orbitalsveisere og dreieskiver med brennerklemme er tilgjengelige for de fleste rørarbeid hos Axenics, utelukker de ikke håndsveising fra tid til annen.
Hammer og sveiseteamet gjennomgikk kundens krav og stilte spørsmål om kostnad og tid:
Hammer bruker Swagelok M200 og Arc Machines Model 207A roterende lukkede orbitale sveisere. De kan holde rør fra 1/16″ til 4″.
"Mikrohoder lar oss komme inn på svært vanskelig tilgjengelige steder," sa han. "En av begrensningene ved orbitalsveising er hvorvidt vi har riktig hode for en bestemt skjøt. Men i dag kan du også vikle kjedet rundt røret du sveiser. Sveiser kan gå kjeden og det er praktisk talt ingen grense for størrelsen på sveisene du kan gjøre det. Jeg har sett flere maskiner sveise 20-tommers rør. Det disse maskinene kan gjøre i dag er imponerende.»
Med tanke på renslighetskravene, antall sveiser som kreves og den lave veggtykkelsen, er orbitalsveising et rimelig valg for denne typen prosjekter. Ved arbeid med luftstrømkontrollrør sveiser Hammer ofte 316L rustfritt stål.
«Da blir ting veldig tynt. Vi snakker om sveising av tynt metall. Ved manuell sveising kan den minste justering føre til at sveisen brekker. Derfor foretrekker vi å bruke orbitale sveisehoder, der vi kan bore gjennom hver seksjon av sveiserøret og gjøre det perfekt, før vi setter delen i. Vi reduserer kraften til en viss mengde slik at vi vet når vi setter delen inn. det blir perfekt. Manuelt gjøres endringen med øyet, og hvis vi tråkker for mye, kan den gå rett gjennom materialet."
Jobben består av hundrevis av sveiser som skal være identiske. Orbitalsveiseren som brukes til denne jobben fullfører sveisen på tre minutter; når Hammeren kjører på maksimal hastighet, kan den manuelt sveise det samme rustfrie stålrøret på omtrent ett minutt.
«Men bilen bremser ikke ned. Du kjører den i toppfart først om morgenen, og på slutten av dagen kjører den fortsatt i toppfart, sa Hammer. "Jeg kjører den først med maksimal hastighet om morgenen, men til slutt gjør den det ikke."
Å forhindre at forurensninger kommer inn i rustfrie stålrør er kritisk, og det er grunnen til at lodding med høy renhet i halvlederindustrien ofte utføres i et rent rom, kontrollert miljø som hindrer forurensninger i å komme inn i loddeområdet.
Hammer bruker samme forhåndsslipte wolfram i lommelyktene som Orbiteren. Mens ren argon gir ekstern og intern rensing for manuell og orbital sveising, har orbitalsveising også fordel av å utføres i et begrenset rom. Når wolfram slippes ut, fylles kappen med gass og beskytter sveisen mot oksidasjon. Ved bruk av manuell brenner tilføres gass kun til den ene siden av røret som skal sveises.
Orbital sveiser er generelt renere fordi gassen dekker røret lenger. Når sveisingen har begynt, gir argon beskyttelse til sveiseren er fornøyd med at sveisen er kald nok.
Axenics samarbeider med en rekke alternativ energikunder som produserer hydrogen brenselceller for en rekke kjøretøy. For eksempel bruker noen innendørs gaffeltrucker hydrogenbrenselceller for å forhindre at kjemiske biprodukter ødelegger matforsyningen. Det eneste biproduktet av en hydrogenbrenselcelle er vann.
En av kundene hadde de samme kravene som en halvlederprodusent, som sveiserenhet og jevnhet. Han ønsker å bruke 321 rustfritt stål til tynnveggsveising. Arbeidet innebar imidlertid å bygge en prototypemanifold med flere ventilbanker, som hver stakk ut i en annen retning, og etterlot lite plass til sveising.
En orbitalsveiser som er egnet for denne jobben vil koste rundt $2000 og vil bli brukt til å lage et lite antall deler, med en estimert kostnad på $250. Det gir ikke økonomisk mening. Hammer har imidlertid en løsning som kombinerer manuell og orbitalsveising.
"I dette tilfellet ville jeg brukt en platespiller," sier Hammer. «Det er faktisk det samme som orbitalsveising, men du roterer røret, ikke wolframelektroden rundt røret. Jeg bruker håndbrenneren min, men jeg kan klemme den i en skrustikke i riktig posisjon for å holde hendene frie, slik at menneskehender ikke kan skade sveisen på grunn av risting eller risting. Dette eliminerer det meste av faktoren menneskelig feil. Det er ikke så ideelt, som orbitalsveising fordi det ikke er innendørs, men denne typen sveising kan gjøres i et rent rommiljø for å eliminere forurensninger.»
Mens orbital sveiseteknologi sikrer renslighet og repeterbarhet, vet Hammer og hans medsveisere at sveiseintegritet er avgjørende for å forhindre nedetid på grunn av sveisefeil. Selskapet bruker ikke-destruktiv testing (ND) og noen ganger destruktiv testing for alle orbitale sveiser.
"Hver sveis vi lager blir visuelt verifisert," sier Hammer. «Deretter kontrolleres sveisene med et heliumspektrometer. Avhengig av spesifikasjonen eller kundens krav, kontrolleres noen sveiser med radiografi. Destruktiv testing er også mulig."
Destruktiv testing kan inkludere strekkfasthetstester for å bestemme den endelige strekkstyrken til sveisen. For å måle den maksimale påkjenningen som en sveis på et materiale som 316L rustfritt stål tåler før svikt, strekker og strekker testen metallet til bristepunktet.
Alternativ energiforbruker sveiser blir noen ganger utsatt for ultralyd ikke-destruktiv testing på sveisene til trippel varmeveksler hydrogen brenselcelle komponenter brukt i alternative energi maskiner og kjøretøy.
"Dette er en kritisk test fordi de fleste av komponentene vi sender inneholder potensielt farlige gasser. Det er veldig viktig for oss og våre kunder at det rustfrie stålet er feilfritt og ikke lekker, sier Hammer.
Tube & Pipe Journal i 1990 Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste bransjepublikasjonen i Nord-Amerika og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå med full tilgang til FABRICATOR digital utgave, enkel tilgang til verdifulle industriressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle industriressurser.
Få full digital tilgang til STAMPING Journal, med den nyeste teknologien, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full digital tilgang til The Fabricator en Español, har du enkel tilgang til verdifulle industriressurser.