Газоелектрическо заваряване

Уместност

За получаване на трайни шевове на неръждаеми тръби с малък и среден диаметър, изработени от високолегирана стомана, както и от алуминий, титан, никел и други сплави, се използват методи за заваряване чрез стопяване - електродъгово заваряване под защита от инертен газ и плазмено заваряване. Наред с най-често срещаните видове тръби dxs = (8 + 102) x (1 + 3) mm, заваряването на тръби с особено тънки стени (8 + 40) x (0,2 + 0,35) mm, чийто производствен процес изисква много прецизно регулиране на топлинните условия на заваряване, е широко разпространено.

Газоелектрическо заваряване

Използва се електрическа дъга между волфрамов неконсумативен електрод и тръбна заготовка. Топлинната концентрация на дъгата е в малка зона в зоната на горене, което причинява доста бързо топене на ръбовете. Ваната с разтопен метал преди образуването на заваръчния шев е защитена от излагане на въздух чрез слой инертен газ, който предотвратява окисляването на метала. Заварката кристализира сама, ръбовете не са притиснати. С помощта на такова заваряване се произвеждат тръби от високолегирана стомана и различни сплави с много високо качество и здрава заварка без скосяване на трион.

Технология на заваряване

В допълнение към волфрамовия електрод с диаметър 3-5 mm е необходима керамична дюза за подаване на газ към точката на заваряване. Нагревателят е прикрепен към заваръчната глава, която е оборудвана с устройства за надлъжно (успоредно на заварката) вертикално и напречно регулиране. Заваряването се извършва с честоти на променлив ток (180-360 Hz). Но най-често се използва постоянен ток. В зависимост от материала, който ще се заварява, той може да получи различен поляритет, предвид по-високата температура на анодните петна на дъгата. Променливият ток увеличава топлинния капацитет на дъгата, но я прави по-малко стабилна.

Дъга

Тръбите от обичайния сорт се заваряват с непрекъсната дъга при около 10 kV с ампераж 100-300 A. Тази дъга не е много по-дълга от дебелината на стената на продукта. За неръждаема стомана, особено тънкостенни тръби, се използва ток от 20-30 A, но дори и при този ток дъгата е нестабилна, могат да възникнат изгаряния и деформация на ръба. Следователно, за заваряване на тези тръби с помощта на импулсна дъга. Съчетава дъга с малък ампераж (1-1,5 A), която гори постоянно, както и импулсна дъга (с дължина 0,8-1 mm, сила на тока 20-30 A), която гори периодично. Отделни източници на захранване с дъга са свързани към един електрод. Импулсната дъга разтопява метала и е необходима дъга с нисък ампераж, за да възбуди импулсната дъга и заваръчните кратери.

Заваряване на особено тънкостенни тръби

Особеност е много прецизното съединяване на ръбове. Това се постига чрез замяна на опорните ролки с фреза с регулируем диаметър на прохода.
Защитата на зоната на заваряване, както и охлаждането на заваръчната вана се извършва с аргон, хелий или смеси на основата на хелий. Хелият е най-подходящ - той помага за стабилизиране на дъгата и топлообмена, като по този начин подобрява качеството на шева и увеличава скоростта на заваряване. Въпреки това хелият се разсейва бързо поради ниската си плътност. Аргонът е по-плътен от въздуха, по-икономичен е, защитава зоната на заваряване по-надеждно и е по-евтин. Заваряването с аргонова дъга е широко разпространено

Браво
Друга важна задача е да се произвеждат тръби, които имат минимален вътрешен "грат" - изпъкналостта на заваръчния шев над повърхността на тръбите. Заваръчната вана е окачена поради силите на повърхностното напрежение. Колкото по-голяма е дебелината на тръбите и теглото на такава вана, толкова по-голямо е нейното увисване навътре. За да се създадат допълнителни вертикални сили и да се предпази от окисление, в кухината на тръбата се инжектира аргон. Малкото "зърно", получено с това, позволява заварените тръби да се използват като заготовки за HPT мелници.

Недостатъци

Основният недостатък на аргонно-дъговия метод е ниската скорост на заваряване от 0,01-0,03 m/s. За особено тънкостенни тръби скоростта на заваряване е 0,01 m/s. Това се дължи на ограничението на подводния топлинен капацитет (поради възможни деформации на ръба и прогаряне), както и на времето, необходимо за втвърдяване на разтопения метал.

Оптимизация

За да се ускори заваряването, краищата се загряват до 150-200 ° C с високочестотен индуктор. Допълнително увеличаване на скоростта на заваряване е възможно чрез използването на плазмотрони. Използват се за микроплазмено заваряване и заваряване под налягане под налягане. Такава дъга се получава след инсталиране на електроди вътре в горелката и образуване на тънък канал на дюзата с диаметър на горящата дъга до 3 мм. Плазмообразуващите газове също излизат през този отвор. Дъгата мига между електрода и ръбовете (така наречената директна дъга). Аргон, изолира и компресира дъгата на изхода на дюзата. Плътността на тока в дъгата се увеличава, газът се йонизира и се трансформира в плазма. В средната част на такава дъга t* е 1500-3000*C. Тъй като петното на нагряване намалява повече от 2 пъти, увеличаването на концентрацията на ток при същата топлинна мощност почти 2 пъти ускорява заваряването. Консумацията на аргон е намалена. Плазменото заваряване, както и заваряването с аргонова дъга, се извършват както в непрекъснат, така и в импулсен режим.

Използване на микроплазмено заваряване

Използва се за направата на особено тънкостенни тръби 12x18n10t. Поради по-високата степен на компресия на дъгата и концентрацията на плътност на тока при минимален диаметър на дюзата 1 mm и електрод 1 mm, дъгата се запалва от отделен слаботоков източник. Когато се образува плазмената струя, тази дъга се изключва, напрежението се прехвърля към тръбата и се образува директна плазмена дъга. Благодарение на малкото петно на нагряване, няма изкривяване на ръба и се получава тясна заварка. По време на такова заваряване скоростта на йонизираните газове може да достигне почти звукова скорост поради високата температура и преминаването на газ през тесни канали на дюзите. При критични скорости на изтичане на плазма заваряването се превръща в рязане.

Купете, цена

Evek GmbH разполага с широка гама продукти от неръждаема стомана на склад. Ние ценим времето на нашите клиенти, затова винаги сме готови да помогнем с оптималния избор. На вашите услуги опитни мениджъри-консултанти. Качеството на продуктите е гарантирано от стриктното спазване на нормите на производство. Сроковете за изпълнение на поръчките са минимални. Клиентите на едро получават преференциални отстъпки.