Варимо труби автоматичним способом

Сучасні зварювальні технології зробили крок далеко вперед. Одним з напрямків є автоматичне зварювання труб. Із застосуванням автоматичного зварювання з`явилася можливість виключити значний ряд недоліків, які допускає дугова ручне зварювання (неоднорідність шва, низька надійність виконаних робіт). Якісна дугова ручне зварювання можлива тільки при її виконанні кваліфікованими робітниками, що теж є мінусом. Також необхідна якісна підготовка труб до зварювання.

Схема процесу ручного дугового зварювання.

Ручна дугова зварка має ще кілька недоліків:

• як вже зазначалося вище, страждає якість швів при виконанні зварювальних робіт непрофесіоналом;
• негативно впливає як на навколишнє середовище, так і на робітника, що виробляє процес;
• ручна дугова зварка має малий ККД і низькі показники продуктивності (в порівнянні з автоматичної).

Якщо судити за ступенем автоматизації, то автоматичне зварювання - найбільш сучасний технологічний процес в наш час. Відзначимо, що практично всі види можливо автоматизувати. Ступінь механізації зварювальних процесів буває двох видів:

• автоматична;
• напівавтоматична.

Автоматична увазі механізовану подачу електрода і переміщення дуги, а напівавтоматична - тільки подачу дроту. Розглянемо більш докладно процес автоматизованої зварювання.

Устаткування для автоматичного зварювання і технологія виробництва

Автоматичне зварювання можлива тільки при використанні спеціального обладнання. Це безпосередньо джерело струму і спеціальний апарат для подачі електрода з наявністю автоматичної головки для зварювання (дугового). Традиційно для автоматичного варіанту необхідна наявність плавкого електрода або електродного дроту, змотаною в бухти (мотки), масою від 5 до 60 кг.

Під час зварювання відбувається поступова подача такої дроту в зону дуги по мірі її витрачання в процесі плавлення.

Традиційно для автоматичного варіанту зварювання необхідна наявність плавкого електрода або електродного дроту, змотаною в бухти (мотки), масою від 5 до 60 кг.

Через коротке відстані, через яке проходить дріт, зварювальний апарат виробляє процес постійно що подається коротким електродом. Це значно зменшує нагрівання дроту (перевага перед іншими видами). При зміні швидкості плавлення змінюється і швидкість подачі дроту. Так підтримується постійна довжина дуги при згорянні дроту. Щоб захистити зварювальну ванну від впливу повітря, полегшити розкислення металу і його легування, здійснюють попередню засипку шва досить об`ємним шаром флюсу, в який занурюється дуга. Використання флюсу оберігає від розбризкування металу, підвищує показники зварювального струму і продуктивність (якщо порівнювати зі зварюванням відкритої дугою), значно підвищується якість шва.

Види зварювальних автоматів

Сучасні виробники випускають дугові зварювальні автомати двох видів, які розрізняються за способом регулювання:

• автомати, в яких регулюються електричні величини;
• автомати, в яких подача зварювального дроту здійснюється з постійною швидкістю.

Перший вид зварювальних автоматів передбачає регулювання подачі дроту (швидкості) і в залежності від цього параметра змінюється електричний показник (найчастіше напруга дуги). Напруга дуги залежить тільки від її довжини і змінюється відповідно її зміни. Такі автомати випускаються досить давно і позитивно зарекомендували себе у виробництві зварювальних робіт.

Примение автоматичного зварювального апарату виключає необхідність застосування більш складних схем регулювання.

Найбільш сучасним і більш технологічним вважається зварювальний апарат другого виду (наявність постійної швидкості подачі дроту). Інтенсивність саморегулювання зварювальної дуги виключає необхідність застосування більш складних схем регулювання. Можна просто подавати дріт в дугу в безперервному режимі і зі швидкістю, що дорівнює швидкості плавлення. Відбувається збільшення довжини дуги, значить, в наявності зменшення швидкості подачі дроту. Від чого ж залежить саморегулювання? Від щільності струму в дроті. Якщо щільність невелика, процес саморегулювання проходить дуже повільно і це викликає зменшення довжини дуги і, як наслідок, коротке замикання. Якщо ж відбувається збільшення, можливий обрив дуги. Швидке зростання щільності струму викликає збільшення швидкості плавлення і процесу регулювання.

Класифікація зварювальних автоматів за способом переміщення

Якісний шов ви отримаєте в тому випадку, якщо будете дуже точно переміщати автомат при зварюванні вироби. Випускаються сьогодні автомати підрозділяються на:

• підвісні зварювальні автомати;
• самохідні зварювальні автомати;
• зварювальні трактори.

Підвісні зварювальні автомати позбавлені можливості переміщатися, при зварюванні переміщаються вироби. При зварюванні самохідними зварювальними апаратами здійснюється їх установка на спеціальний візок, і зварювальні роботи виробляють, переміщаючись по виробу або перебуваючи в нерухомому положенні над рухомим об`єктом. Самохідний зварювальний автомат, а також зварювальний трактор здійснюють рух по рейковому шляху. Зварювальні апарати є легшими і мобільними в порівнянні з самохідними автоматами, їх призначення - зварювання великих деталей, різноманітних корпусів і так далі.

Підготовка труб для зварювальних робіт

Оброблення кромок виробляють з метою якісного провару заготовки уздовж перетину (це одна з умов міцності зварного з`єднання з металом). Розрізняють V-, К, Х-подібні форми кромок. Шов крайок може бути або одностороннім, або двостороннім. Підготовка труби до зварювання включає в себе наступні дії:

• очищення зварювальних поверхонь від бруду і ґрунту;
• перевірка форми кромок, при необхідності їх правка (кінці труб після правки кромок повинні збігатися при здійсненні збирання);
• еліпс торця, вм`ятини і вибоїни не повинні бути більше, ніж передбачено ГОСТом;
• очистка до блиску металу кромок зовні і всередині на відстань не менше ніж 10 міліметрів (при дугового зварювання);
• виробництво стикування труб за допомогою домкратів або центраторів, які забезпечать якісне суміщення кромок труб;
• фіксація стиків труб (при дугового зварювання) прихватками (кількість визначається за спеціальною формулою, але не може бути менше трьох, довжина повинна складати 6-8 см, товщина не менше 4 мм);
• якщо шви стиків труб прямі, односторонні і поздовжні, допускається зміщення кромок відносно один одного;
• спіральні і двосторонні поздовжні шви допускається варити без зміщення кромок.

Процес підготовки до зварювальних робіт труб з нелегованих і низьколегованих сталей включає такий етап, як оброблення крайок. Така обробка зварних кромок проводиться найчастіше автогеном різаками. Після того як оброблення завершена, може знадобитися доопрацювання крайок механічним способом (особливо кільцевих швів).

Особливості зварювання трубопроводів високого тиску

Схема термообробки зварних стиків труб

Для зварювання трубопроводів високого тиску застосовні будь-які промислові види зварювання. Виконувати такі роботи можуть тільки ті зварювальники, у яких є посвідчення про успішне проходження випробувань, передбачених правилами Держтехнагляду, так як при роботі з даними виробами необхідна висока кваліфікація і відповідальність.

При зварюванні труб з тиском слід дотримуватися особливих умов і строгий контроль якості. Складне становище викликає велика товщина стінок труби по відношенню до невеликого діаметру. Обов`язково забезпечення високої якості зварного шва незалежно від температурного режиму, будь то нормальна, підвищена або негативна температура середовища, що транспортується. Шов повинен бути стійкий до будь-якої корозії і витримувати будь-які показники тиску. Зварювання сталевих трубопроводів, що знаходяться під високим тиском, виробляють електродуговим або газовим способом (в залежності від діаметра і товщини). Газове зварювання застосовується тільки для труб з вуглецевої сталі з проходом від 6 до 25 мм. Автоматична і напівавтоматична зварка з використанням флюсу (при ручному підварюванні кореня шва) застосовується для труб з проходом 100 мм і більше.

Сварка за допомогою високого тиску

Сварка тиском на увазі під собою процес з`єднання верхніх шарів деталей, що зварюються. Також для зварювання тиском характерна дифузія частинок, яка веде до стирання кордонів розділу і проростання крізь них кристалів. Зварювання тиском застосовують в основному в машинобудуванні і приладобудуванні. Спосіб з тиском залежить від виду виробу, що зварюється і вимог, що пред`являються до нього. Існують 3 різновиди зварювання тиском:

• точкова (застосовується для тонколистової сталі);
• Стикова (тиском або опалювальному, застосовується при виробництві інструменту);
• роликовий (забезпечує безперервний або переривчастий зварювальний шов).

Сварка тиском розглядається як різновид контактного зварювання. Поверхні знаходяться під високим тиском, що дозволяє отримати з`єднання деталей без підігріву. Якість з`єднання під тиском безпосередньо залежить від робіт по підготовці поверхні, від виду металу і від прикладених зусиль.

Технологія зварювання тиском на увазі застосування нагріву і тиску. Нагрівання відбувається за допомогою електроструму в місці контакту з`єднувальних елементів, тиск створюється за допомогою електродів або інших спеціальних пристосувань.