Новые технологии сварки: Современные технологии сварки и их применение Статья www.Equipnet.ru

Содержание

Современные технологии сварки и их применение Статья www.Equipnet.ru

Автор: Александр Ситников, специально для Equipnet.ru
Фотографии с сайта aztpa.ru, tehsovet.ru

История неразъемного соединения металлов путём их нагревания и динамического воздействия друг на друга, начинается с бронзового века. Такой процесс сейчас мы называем сваркой, которая стала обретать современные черты в конце XVIII века благодаря итальянцу А. Вольту, впервые получившему вольтов столб. Впоследствии он был усовершенствован русским физиком В.В.Петровым в электрическую дугу. Но только 80 лет спустя  Н. Н. Бенардосу удалось воплотить их достижения в дуговую сварку угольным электродом. С этого момента начинается неразрывная череда изобретений новых методов.

В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная), термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, трением) и механическая (сварка взрывом и ультразвуком).

Качество швов при гибридной лазерной сварке конструкционных сталей объемных сотовых панелей в СО2 с параллельным использованием  плавящего электрода несоизмеримо выше, чем в традиционных технологиях; существенной является и скорость сварки – 40…450 м/ч при управляемом лазерном излучении от 1,5 до 4,0 квт. Безусловным преимуществом данного метода можно считать режим высокоскоростной сварки тонких листов стали, что представляет интерес для автомобильной промышленности.

Для высокопроизводительной сварки крупногабаритных конструкций из толстолистовой (d> 30мм) закаливающейся стали 30ХГСА был разработан метод двухдуговой сварки, который основан на совместном использовании двух высоколегированных сварочных проволок различного состава диаметром 5 мм. Сварка производится под керамическим флюсом марки АНК-51А. Как показали результаты испытаний, этот метод резко улучшает качество сварного соединения.

Еще одним стимулом разработки и внедрения новых методов сварки является сварочное соединение композиционных материалов, основанием которых служит металлическая матрица с волокнистым или дисперсным упрочнением. Но особую сложность представляет собой  сварочное соединение последних со сталью или титаном. В этом плане интересен метод  сварки-пайки, при котором на поверхность деталей наносят промежуточный сплав, а сварка производится сжатием под напряжением на точечных, рельефных или конденсаторных машинах. Для сварки тонколистовых композитов на алюминиевой подошве с волокнистым упрочнением или дисперсно-упрочненных частиц SiC, Аl2O3 и С используют

аргоно-дуговую сварку с промежуточными вставками.

Прочность сварочных нахлесточных швов составляет 70%  от прочности композита, но учитывая высокую прочность самого композита (до 1500 МПа) в сравнении с высокопрочными алюминиевыми сплавами (>700 МПа), следует отметить, что метод сварки-пайки позволяет создавать надежные и, что важно, легкие конструкции. Это делает его незаменимым в авиационной и аэрокосмической промышленности.

Достаточно сложным материалом для качественной и герметичной сварки является конструкционный чугун. Современные технологии его сварки базируются на

применении специальной тонкой проволоки марки ПАHЧ-11из сплава на никелевой основе, главным достижением которых является низкое тепловыделение. Особенно это актуально для тонкостенных деталей, учитывая хрупкость чугуна, как материала. Поскольку сварочный шов, получаемый при этой технологии, представляет собой высокопластичный железоникелевый сплав, то разрушение конструкции, как правило, происходит по чугуну, а не по шву, что характерно для традиционной дуговой сварки. Подобный метод позволяет изготавливать чугунные конструкции ответственного назначения.

Другим металлом представляющим сложность при сварочных работах, безусловно, является титан, его альфа и альфа+бета сплавы. Очевидным прорывом в этой области стала разработка метода  магнитоуправляемой электрошлаковой  сварки (МЭС), позволяющего соединять крупногабаритные детали при изготовлении центропланов самолетов, кареток крыла, траверс шасси, шпангоутов и силовых переборок морских судов.

Такая сварка осуществляется в шлаковых и металлических ваннах током до 12000А и напряжением на электродах до 36 В и обеспечивает высокое качество швов при толщине свариваемых кромок 30-600 мм, благодаря очистке метала шва от примесей и газовых пор. Это позволяет использовать технику, изготовленную с помощью метода МЭС, в условиях гигантских динамических и статических нагрузок.

Большое будущее инженеры сулят программированию сварки и, прежде всего, тепловложению. Этот метод базируется на электроннолучевом принципе, успешно применяется для соединения высокопрочных алюминиевых сплавов. Программирование тепловложения производится в контуре разверстки пучка, что позволяет контролировать и управлять проплавление, форму, исключить образование трещин и пор в металле шва. Очевидным преимуществом является гарантированный шов при соединении алюминиевых сплавов в ответственных высоконагруженных машинах и узлах, что особенно важно в самолётостроении.

К новым технологиям, которые являются предметом настоящего обзора EquipNet.ru,  следует отнести инновационный  метод орбитальной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом (ОАСВЭ) сложных деталей, к примеру, неповоротных стыков труб диаметром от 20 до 1440 мм.  Активирующий флюс наносится 1 г/м шва, что способствует решению ряда важных технологических задач: во-первых, сварка ведётся пониженным током, позволяющим уменьшить объем и вес сварочной ванны; во-вторых, качественный шов в любом пространственном положении обеспечивается регулированием давления дуги на жидкий металл; в-третьих, сварка может быть автоматизирована без разделки кромки. Этот метод (ОАСВЭ) эффективен для стыков труб с толщиной до 6мм, свыше – его использует в комбинации с другими методами и только для формирования корневого шва.

Интересным представляются щадящие технологии сварки в смесях защитных газов Ar+CO2 и Ar+O2+CO2. Шов получается более качественным в сравнении со сваркой в СО2, расход проволоки на 20 % экономичнее стандартных схем, переход к свариваемым деталям становится плавным, при этом резко снижается набрызгивание электродного металла.

Среди новых методов, получивших широкое практическое распространение, является

метод двухкомпонентной сварки для бесстыкового железнодорожного пути, основанный на литьевом способе сварки, что позволяет решать достаточно противоречивые задачи, т.е. обеспечить заданную пластичность металла шва при необходимой износостойкости.

Подобная технология сложна, поскольку требует использования расплавленной стали, которая заливается в зазор рельсового стыка. Для обеспечения  высокой вязкости используется низколегированная плавка, а вот для придания требуемой износостойкости применяют специальные керамические накладки, отделяющие легирующие добавки от основного металла. После заполнения стыка расплавленной сталью, керамические накладки разрушаются, и легирующие добавки расплавляются в верхней части стыка, придавая головке шва повышенную износостойкость.

Идея обуздать «короткое замыкание» и запрячь его для сварки не нова, однако только специалистам компанией «Линкольн Электрик» удалось ее реализовать на практике. Этот метод сварки корней шва получил название «Перенос силами Поверхностного Натяжения» (STT) и базируется на высокоскоростных инверторных источников тока и микропроцессорах. В процессе сварки переменным, но управляемым является и ток, и напряжение, что существенно расширяет возможности данного метода.

Современная наука является многогранной, позволяет использовать преимущества нанотехнологий, поэтому будущее сварки  видится в совершенствовании схем компьютерного управления  и внедрении новых сварочных материалов. 

Инновационные технологии при сварочных работах

Современные технологии при проведении сварочных работ позволяют получить  ряд преимуществ:
 

  • Уменьшить  коробление металла;
  • Увеличить скорость производства сварочных работ;
  • Уменьшить затраты на зачистку сварочного шва;
  • Сэкономить на расходных материалах;
  • Производить соединение тонколистового металла.

 

Рассмотрим ряд технологии на примере сварочного аппарата производства компании Merkle серии HighPULSE. Данное  сварочное оборудование мы используем в своей работе при изготовлении изделий из нержавейки.

 

Режим ColdMIG.

Используется при сварке тонколистовых металлов (от 0,6 до 2 мм) и соединений с большим зазором. Этот режим характеризуется отдачей тепла на 30% меньше по сравнению с обычной MIG сваркой. Достигается это за счет автоматического управления сварочной дугой. А именно благодаря более крутому подъему тока сварочной дуги и почти вертикальному спаду после отрыва капли.

 

Ниже представлена диаграмма токов режимов сварки ColdMIG (слева) и короткой сварочной дугой MIG (справа)

 

Таким образом энергия расходуется в основном на расплавление сварочной проволоки и происходит меньший нагрев сварочной ванны.

 

Преимущества этого режима позволяют сваривать металлы покрытые цинком, поскольку Покрытие при температурах ColdMIG выгорает в минимальной зоне.

 

Режим InterPULSE.

Это режим импульсно-дуговой сварки (pulse-arc welding) при котором к основному импульсу тока добавлен еще один.  Благодаря этому создается более высокий стартовый ток, что позволяет производить сварку при скорости как при MIG. При этом создается ровный чешуйчатый шов как при TIG. Разбрызгивание металла минимально и поэтому сокращается время на обработку сварочного шва.

 

 

Функция DeepArc.

Суть этого процесса заключается в формировании стрелы сварочной дуги подобную плазме. Это достигается с помощью высоко динамичного регулятора напряжения.

Преимуществом данной технологии является глубокое проплавление корня шва. При многослойной сварке разделку кромок можно делать под углом 40 градусов.

 

Таким образом уменьшается объем наплавляемого металла и уменьшаются сварочные деформации. Кроме этого заполнение ванны осуществляется за меньшее количество проходов.

  Таким образом увеличивается скорость работы и так же уменьшаются сварочные поводки так как нагревается меньший объем металла в зоне сварки.

Данная технология позволяет избежать непровар в корне шва и несплавление между валиками.

К преимуществам DeepArc  процесса можно отнести также меньший расход сварочной проволоки и аргона. 

 

Мы рассмотрели три специализированные фунции, которые есть на этом оборудовании.  Всего существует 144 сварочных программы записанные в память по умолчанию. Эти программы необходимы для работы с различными металлами. Например есть программа для сварки алюминиевых профилей марки АД31. Эта программа не будет оптимальной для сварки листового алюминия марки АМГ2М, поскольку для этого материала есть своя. Сварка металла при использовании нужной программы облегчает работу и увеличивает скорость.

 

Таким образом современные технологии сварочных работ при изготовлении изделий из металла позволяют ускорить и облегчить процесс производства.

Сварочные технологии: на что направлены инновации

Наиболее распространенным и высокоэкономичным способом соединения материалов, прежде всего металлов, является сварка с получением надёжных и долговечных швов, которые нечувствительны к большим разницам температур, агрессивным средам и интенсивному излучению.

Она одна из ключевых технологий, созданных человеком, которая развивается и совершенствуется наравне с человечеством и обеспечивает прогресс уже многие годы. Сварка соединяет металлы и другие материалы в огромные конструкции или позволяет получить филигранные изделия из очень тонких материалов.

Этим и другими аналогичными способами обеспечивается получение более половины валового национального продукта в промышленно развитых странах.

Во всем мире сваркой занимается около 5 млн. человек, из них большая часть (70–80 %) реализует электродуговую сварку.

ИНФОРМАЦИЯ
Раньше преобладала ручная сварка, на смену которой во всё большей степени приходит современная аппаратура.

В ходе сварки происходит сплавление деталей под действием тепла или их соединение под действием повышенного давления. Также возможно совместное использование обоих факторов.

ВАЖНО!
Все виды сварок подразделяются на:
  1. Термическое воздействие с применением значительного количества тепловой энергии для расплавления места соединения;
  2. Обработку давлением;
  3. Сочетание внешнего давления и нагрева, характерного для дуговой сварки.

Существует достаточно много способов сварки. Их классификация представлена на рисунке.

Лазерная сварка

К новым направлениям в сварке относится использование технологий на основе лазерных лучей, получаемых с помощью диодных лазеров большой мощности. Главное её достоинство — это возможность сваривать металлические детали толщиной 200–300 мм за 1 проход.

Этот способ отличается высоким коэффициентом полезного действия. К новым разработкам в этом сегменте относится гибридная лазерная сварка, которая была создана для производства автомобилей, но нашла применение и в других отраслях промышленности.

СПРАВКА
Гибридная лазерная сварка обеспечивает получение высококачественных швов при обработке тугоплавких сталей, в том числе тонких листов стали, при очень большой скорости работы – 40–150 м/час – и мощности лазерного излучения 1,5–4,0 квт.

Этот способ объединяет в одном процессе дуговую и лазерную сварку, подчёркивая их достоинства и сводя к минимуму недостатки. При этом дуга действует поверхностно, создает шов, который заполняет зазоры, и вводит в расплавленный металл дополнительный материал. Таким образом, можно влиять на свойства и адгезию шва.

За счет лазерных лучей гарантируется глубина обработки, высокая скорость сварки и существенное уменьшение термической обработки до очень низкого уровня.

ВАЖНО!
Одновременно этот способ создает условия для полной автоматизации производственного процесса и сокращает затраты:
•    на расходные материалы в 2 раза,
•    на энергию – на 25 %,
•    на присную проволоку – на 40 %,
•    технологические газы – на 80 %.

Электрошлаковая сварка

В тяжёлом машиностроении при изготовлении крупногабаритных толстостенных изделий всё большее признание получает не требующая образования дуги электрошлаковая сварка. В этом случае соединение обеспечивает тепло, образующееся в среде расплавленного шлака и плавящее металл. Для этого электрод, помещённый в шлак, генерирует тепло. По своей сути это бездуговая вертикальная сварка, позволяющая проварить толстый слой материалов (свыше 200 мм). Образующийся при этом расплав металла, обладающий более высокой плотностью, оседает и заполняет зазор, а лёгкие шлаки остаются сверху вместе с пузырьками воздуха из расплава.

ВНИМАНИЕ!
Этот метод особенно целесообразен для сварки деталей из чугуна, сплавов стали и высоколегированных сталей. Он не применим для обработки деталей небольшой толщины, для получения разнонаправленных швов. Также есть ограничения по размерам деталей.

Сварка ультразвуком

Сварка ультразвуком наиболее эффективна при соединении маленьких и тонких деталей, которое невозможно осуществить другими способами или вручную, без деформации и растекания металла. При этом образуется прочное соединение.

Диффузионная сварка

Диффузионная сварка пока широко не применяется, но ей придаётся большое значение в технологии. В этом случае происходит взаимное проникновение свариваемых материалов. При этом задействованы три фактора: давление, нагрев и вакуум, которые обеспечивают процесс диффузии, причём за счет тепла он существенно ускоряется. Сварка происходит в вакуумной камере, которая защищает работника от всех негативных влияний этого процесса.

ВАЖНО!
В последние годы этот способ продемонстрировал свою эффективность при сварке сплавов титана, используемых в самолетостроении и космической промышленности, с получением деталей со сложной геометрической формой.

В результате возникает сварное соединение, отличающееся высоким качеством и длительным сроком службы. При этом не требуются электроды, проволока и газ.

Магнитно-импульсная сварка

Одним из перспективных направлений является магнитно-импульсная сварка с применением магнитных полей высокой интенсивности. Она представляет собой высокоинтенсивное силовое воздействие, применяемое прежде всего для соединения цилиндрических деталей со сборкой в «раструб» и развальцовкой конца наружной детали. В этом случае стыки свариваются за тысячные доли секунды.

ВАЖНО!
Область применения магнитно-импульсной сварки: легкие сплавы, например, алюминиево-магниевые в производстве самолетов и космической техники, низколегированная сталь, медно-титановые сплавы.

Двухдуговая под флюсом

К современным вариантам дуговой сварки относится двухдуговая под флюсом. В этом случае каждый электрод имеет собственный источник постоянного и/или переменного тока. Электроды располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, а образуемые ими дуги находятся в одном пузыре. А сами электроды могут располагаться вертикально и/или наклонно, что даёт возможность увеличить толщину шва и скорость сварки и улучшить его механические свойства.

ВНИМАНИЕ!
Двухдуговая сварка предполагает наличие двух независимых блоков управления и двух независимых механизмов подачи сварочной проволоки. Производительность наплавки при этом достигает до 30 кг/час при заполнении глубоких швов.

Плазменная сварка

Несмотря на то, что плазменная сварка появилась относительно недавно, благодаря своим достоинствам и возможностям она уже привлекла к себе внимание в различных отраслях. Плазма (состояние газа) возникает под действием электрической дуги в специальном наконечнике (плазмотроне), внутри которого находится вольфрамовый электрод, сопло для плазмы и трубы для подачи газа и водяного охлаждения.

ВАЖНО!
Этот способ наиболее эффективен для обработки высокопрочных металлов толщиной до 9 мм. Он обеспечивает нагрев до 30000оС (при дуговой сварке – 5000–6000оС), что позволяет обрабатывать широкий ассортимент металлов:
•    бронзу,
•    титан,
•    нержавеющую и углеродистую сталь,
•    латунь,
•    чугун,
•    алюминий в приборостроении, машиностроении, производстве медицинского оборудования и многих других отраслях.

Существует 2 способа реализации плазменной сварки:

  1. Расплавление металла дугой, возникающей между деталью и неплавящимся электродом;
  2. Обработка струей плазмы, которая образуется между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом.

Импульсная сварка

Альтернатива электродуговой технологии — это импульсная сварка, главной особенностью которой является специальный режим включения и выключения дуги. Он программируется в зависимости от применяемых металлов, их толщины и расположения шва. При этом в зону подаются короткие сварочные импульсы от специального аккумулятора. Расходные материалы – плавящиеся и неплавящиеся электроды.

ВАЖНО
Применяемый в этом случае импульсный сварочный аппарат отличается универсальностью использования, в том числе в газовой среде, для деталей разной толщины и геометрической формы. В сочетании с программным обеспечением их работа становится особенно эффективной.

Сварка с применением порошковой проволоки

Ещё одним из направлений развития сварки, которое необходимо отметить, стало применение порошковой проволоки, тем более, что совсем недавно в России началось её производство на заводе «Межгосметиз-Мценск» в соответствии с программой импортозамещения.

Её применение позволяет повысить производительность сварки в 2–5 раз, избежать очистки от металлических брызг со сваренных деталей, которая требует больших затрат труда, и обеспечить очень высокое качество сварки. Она пригодна для автоматической и полуавтоматической сварки низколегированных и углеродистых сталей с получением различных видов соединений за 1 проход.

Сварочные аппараты

Современные сварочные аппараты отличаются небольшим весом, удобным транспортированием, располагают всей необходимой оснасткой, включая систему подачи электродов, цифровым управлением с дисплеем для указания параметров процесса.

На смену тяжёлым и громоздким устройствам для сварки пришли инверторные аппараты, вырабатывающие ток большой силы, поддерживающие сварочную дугу в рабочем состоянии. Их существенной особенностью является способность преобразовывать переменный ток с получением тех его параметров, которые необходимы для данного конкретного случая, и тем самым решать самые разные задачи.

СПРАВКА
Порошкообразная проволока представляет собой оболочку, внутри которой находится специальный наполнитель (сердечник), состоящий из ферросплавов, руд, минералов, металлов и других компонентов. Такой состав позволяет получать швы с определёнными характеристиками.

ВНИМАНИЕ!
Инверторы располагают мощными вентиляторами, защищающими их от перегрева и одновременно способствующими накоплению пыли. Поэтому их внутренняя поверхность нуждается в регулярной очистке.

К наиболее эффективным инверторам для ручной сварки относятся Eurolux IWM 190, Fubag IQ 200, Pecanta CAU 220, а для полуавтоматической сварки – Blue Weld Starning 210 Dual Synergic с микропроцессором, Aurora PRO Overman 200 (прежде всего для сети с нестабильным напряжением), Cbapor Pro MIG 200 Synergy, отличающийся универсальностью применения.

Автоматизация и роботизация

Автоматизация и роботизация сварочного процесса не только увеличивают производительность, надёжность и гарантируют качество работы, но делают её возможной в самых сложных условиях. Они повышают экономичность, улучшают условия труда при снижении негативного влияния на окружающую среду.

ВАЖНО!
Для обеспечения автоматизации и роботизации уже есть соответствующие источники питания, механизмы подачи проволоки, системы управления, горелки и много других устройств.
К ним относятся:
  • роботизированная система Aristo Mig,
  • робот для сварки трением с перемешиванием Rosio FSW,
  • высокоскоростная роботизированная система сварки Swift Arc Transfer.

Также существуют автоматизированные сварочные комплексы моделей АСК 2000.20 и АСК 2000.40, которые обеспечивают минимальное вмешательство человека в обслуживание этого оборудования. Внедрение этого оборудования требует повышения квалификации и компетенции обслуживающего персонала.

Источник: Журнал главного инженера, 2019, №10

Новые технологии в сварке металла

Технология MIG-MAG сварки — инновации в оборудовании Lorch

Технология SpeedPulse

  • Всем понятны преимущества быстрой сварки MIG-MAG , она позволяет повысить производительность работ. Специалисты Lorch пришли к выводу, что поднять производительность можно за счет повышения скорости, которую можно увеличить путем более интенсивного плавления присадочного материала, чем это было ранее.
    Если записать сварочный процесс на камеру, а потом воспроизвести в замедленном режиме, наглядно можно увидеть, как происходит плавление проволоки и металлоперенос в жидкую ванну основного металла изделия – покапельно. От проволоки отделяется одна капля и, фактически, только когда она достигает тела детали, начинает отделяться другая. Одна капля всегда означала один импульс.
    Технология Speed Up меняет стереотип, что «все новое – это забытое старое». Теперь в «рамках» одного импульса отделяется несколько капель, идущих непрерывно одна за другой, образуя непрекращающийся (струйный) переход металла присадки в деталь. Эффект такой новой сварки очевиден — скорость растет. В итоге, ручная дуговая сварка в таком режиме выполняется быстрее, а полуавтоматическая позволяет увеличить КПД исключительным образом. При работе с углеродистыми сталями ускорение составляет до 50%; для инструментальных сталей этот показатель чуть меньше – 30%.
  • Более глубокий и правильно структурированный корневой шов дает максимальную прочность и надежность изделия, увеличивает срок его службы. Возможности SpeedPulse хорошо демонстрирует шлиф, изготовленный на образце-свидетеле. Слева на фото образец сваренный в стандартом пульсовом режиме, справа виден более глубокий провар, полученный с применением инновационной технологии. Такие полученные преимущества особенно важны при работе с алюминием.
  • «Побочный эффект». В обычном режиме шумовая нагрузка на сварщика составляет 20дБ и более, СпидПульс снижает ее минимум в два раза. Шум – вредный производственный фактор, постоянное его воздействие на человека влияет на способность сосредоточить внимание, приводит к появлению преждевременной усталости и, в конечном счете, сказывается на количестве допускаемых ошибок. Теперь можно максимально сконцентрироваться на главном –качестве сварного соединения.
  • Налипающие брызги металла при сварке MIG-MAG могут вызывать проблемы. Появляется дополнительные операции по их механической зачистке или доработке деталей, тратятся средства на приобретение антипригарных спреев или жидкостей. SpeedPulse позволяет вести процесс без разбрызгивания, по причине отсутствия переходной дуги.
  • Миллиметровые стальные листы электродом-проволокой диаметром 1,2 мм теперь варятся за один проход без перерывов вплоть до максимальных токов. Тепловложение в основной металл существенно снижено – это можно обнаружить без специальных приборов, деформации практически отсутствуют, как и цвета побежалости в шовной и околошовной зоне, свидетельствующие о чрезмерном разогреве. В случае с инструментальными сталями типа У8, Х6ВФ и быстрорезами типа Р18, Р9 и т.д цвета побежалости отсутствуют полностью.
  • Расход присадочного материала существенно снижен. Теперь бабину с проволокой не нужно менять часто. Все это в сумме с отсутствием доработок экономит ваше время и деньги!
  • Раньше импульсная сварка применялась преимущественно для инструментальной стали и алюминиевых сплавов. Для «черных» сталей она давала не очень хорошие показатели и проигрыш в скорости в сравнении с MIG-MAG-сваркой. SpeedPulse обеспечивает качество и скорость для всех марок сталей.
  • Пример оборудования, в котором применяется рассматриваемая инновация: Lorch Серия S-SpeedPulse

Технология Speed Arc

Главное преимущество данной инновации – сварка MIG- MAG стали толщиной до 15 мм стала возможной за один проход. Более плотная концентрация энергии в дуге увеличивает давление на жидкий металл сварочной ванны. Провар становится глубже, что очевидно положительно сказывается на прочностных свойствах соединения, а скорость выполнения работ увеличивается в среднем на 30%. То, что раньше выполнялось в три прохода, сейчас делается за один.

Специалисты компании Lorch из Аунвельда в ближайшем будущем не собираются открывать технологические секреты схемотехники аппартов MIG- MAG, которые позволяют получать такой шикарный результат. Однако, Speed Arc позволит выполнить больше заказов в течение рабочего дня и минимизировать издержки на расходные материалы. Нет больше необходимости делать стандартную разделку металла на 60 градусов. Теперь вполне достаточно и 40 градусов.

Технология SpeedUp

Опытные сварщики хорошо знают, что получить идеальный вертикальный шов, так называемую елочку, – это все-равно, что пытаться зашпатлевать длинное отверстие малого диаметра в толстой стене. Сварку производят на короткой дуге, а электрод отводят в сторону от капли, давая ей возможность затвердеть, но не дать остыть. Раньше процесс отнимал много времени. Не вдаваясь в подробности старой технологии сварки, можно сразу отметить, что со SpeedUp «шпатлевать» узкие отверстия стало просто, вертикальные швы снизу – вверх без труда проходят даже новички и без больших временных затрат: шов возникает тонкий, предельно точный и очень быстро снова закрывается.

Новшество состоит в комбинировании двух фаз сварочной дуги. Первая фаза «высокотемпературной дуги», которой соответствует максимальная сила тока, плавит присадочный материал при наиболее благоприятных условиях. Фазу переходной дуги, которой соответствует разбрызгивание металла, удается пропустить и сразу же наступает «охлажденная» фаза. Такой подход обеспечивает прочный и глубокий провар, правильно объемное заполнение шва и практически идеальный катет.

Раньше получить вертикальный шов-«елочку» обычным MIG- MAG-инвертором на алюминии было невозможно. SpeedUp ломает и это правило.

И, конечно же, сварка становится быстрее на 60%, что хорошо иллюстрирует диаграмма сварки в различных технологических режимах. Одним, словом, немцы, что еще тут добавить!

ВИДЕО: Технология сварки SpeedPulse

Оборудование Lorch Серия S-SpeedPulse

Пример оборудования, где применяются процессы SpeedUp и Speed Arc: серия P synergic.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Cтоит ли ПОКУПАТЬ, отзывы сварщиков:

Современные и классические сварочные технологии

Сварка — одно из важнейших ремесел для человека. С помощью сварочных технологий нам удается создавать по-настоящему удивительные вещи: от простейших бытовых приборов до космических ракет. В этой статье мы расскажем, как происходит сварка, какие существуют виды сварки и их краткая характеристика.

Общая информация

Что такое сварка? Каковы основы сварки? Эти вопросы задаю многие начинающие умельцы. По сути своей, сварка — это процесс соединения разных металлов. Соединение (его также называют швом) формируется на межатомном уровне с помощью нагрева или механической деформации.

Теория сварки металлов очень обширна и невозможно в рамках одной статьи описать все нюансы. Также как невозможно описать все способы сварки металлов, поскольку на данный момент способов около сотни. Но мы постараемся кратко классифицировать методы сварки, чтобы новички не запутались.

Итак, на данный момент возможна термическая, термомеханическая и полностью механическая сварка деталей из металла или других материалов (например, пластика или стекла). При выборе способа сварки учитывается каждый нюанс: толщина деталей, их состав, условия работы и прочее. От этого зависит технология сварки металла.

Термическая сварка — это процесс соединения деталей только с помощью высоких температур. Металл плавится, образуется надежное сварное соединение. К термическим методам относится, например, дуговая и газовая сварка (о них мы поговорим позже).

Термомеханическая сварка — это процесс соединения деталей с помощью высоких температур и механического воздействия, например, давления. К такому типу принадлежит контактная сварка. Деталь нагревается не так сильно, как в случае обычной термической сварки, а для формирования шва используется механическая нагрузка, а не плавление металла как такового.

Механическая сварка — процесс соединения деталей без применения высоких температур и вообще тепловой энергии. Здесь ключевой элемент — механическое воздействие. К такому типу относится холодная сварка, ультразвуковая сварка или соединение деталей трением.

Также существует классификация способов сварки по техническим признакам. Используя такую классификацию можно довольно кратко описать все имеющиеся типы сварки. Они делятся на:

  • Сварку в защитной среде (для защиты может использоваться флюс, инертный газ, активный газ, вакуум, защита может быть комбинированной и состоять из нескольких материалов сразу).
  • Сварку прерывистую и непрерывную.
  • Сварку ручную, механизированную, полуавтоматическую, автоматическую, роботизированную.

Если вы ранее не сталкивались со сваркой и все перечисленное выше кажется чем-то запутанным и непонятным, то не беспокойтесь. Далее мы расскажем, какие самые популярные методы сварки используются в домашних и промышленных условиях.

Вам будем дана характеристика основных видов сварки и некоторые особенности, которые нужно учесть. Кстати, многим видам сварки мы посвящали отдельные статьи, которые вы можете прочесть, открыв рубрику «Виды и способы сварки» на нашем сайте.

Ручная дуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Способ ручной дуговой сварки разных металлов с применением неплавящихся электродов — один из самых популярных методов как среди домашних умельцев, так и среди профессионалов своего дела. Ручная дуговая сварка — это вообще один из древнейших способов сварки. Благодаря большому выбору сварочных аппаратов для дуговой сварки такой метод стал доступен широкому кругу сварщиков.

Электрод — это стержень, выполняющий роль проводника тока. Он может быть изготовлен из различных материалов и иметь специальное покрытие.

Технология дуговой сварки неплавящимся электродом крайне проста: детали подгоняют друг к другу, затем электродом постукивают или чиркают о поверхность металла, зажигая сварочную дугу. В качестве основного оборудования используют сварочные инверторы.

Для сварки инвертором выбирают неплавящиеся электроды, сделанные из угля, вольфрама или графита. Во время сварки электрод нагревается до высокой температуры, плавя металл и образуя сварочную ванну, в которой как раз и формируется шов. Такой метод используют для сварки цветных металлов.

Ручная дуговая сварка с применением плавящихся электродов

Виды сварки плавлением металла не заканчиваются на применении неплавящихся стержней. Для работы также можно использовать плавящиеся электроды. Технология сварки металла с использованием плавящихся стержней такая же, что и при работе с неплавящимися материалами.

Отличие лишь в составе самого электрода: плавящиеся стержни обычно изготавливаются из легкоплавких металлов. Такие стержни также пригодны для сварки инвертором в домашних условиях. Здесь шов образуется не только за счет расплавленного металла детали, но и за счет расплавленного электрода.

Дуговая сварка с использованием защитного газа

Способ дуговой сварки разных металлов с использованием защитного газа выполняется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Технология сварки такая же, как и при классической ручной дуговой сварке. Но здесь для дополнительной защиты сварочной ванны в зону сварки подается специальный защитный газ, поставляемый в баллонах.

Дело в том, что сварочная ванна легко подвержена негативному влиянию кислорода и под его воздействием шов может окислиться и получиться некачественным. Газ как раз и помогает избежать этих проблем. При его подаче в сварочную зону образуется плотное газовое облако, не дающее кислороду проникнуть в сварочную ванну.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса или газа

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с применением флюса или газа — это уже более продвинутый способ соединения металлов. Здесь часть работ механизирована, например, подача электрода в сварочную зону. Это значит, что сварщик подает стержень не с помощью рук, а с помощью специального механизма.

Автоматическая сварка подразумевает механизированную подачу и дальнейшее движение электрода, а полуавтоматическая подразумевает только механизированную подачу. Дальнейшее движение электрода сварщик осуществляет вручную.

Здесь защита сварочной ванны от кислорода просто обязательна, поэтому используется газ (по аналогии с дуговой сваркой с применением газов) или специальный флюс. Флюс может быть жидким, пастообразным или кристаллическим. С помощью флюса можно значительно улучшить качество шва.

Прочие методы соединения металлов

Помимо традиционных способов сварки в современной промышленности применяются методы, позволяющие соединить уникальные металлы. Зачастую такие металлы обладают ярко выраженными химическими или тугоплавкими свойствами, отчего привычные способы сварки не подходят для их соединения. Конечно, такие металлы не используются в домашней сварке, но они широко применяются для создания ответственных деталей на крупном производстве.

Мы расскажем про виды сварки плавлением, когда суть сварки заключается в подаче большого количества тепла на маленький участок сварки. К таким методам относится лазерная сварка и плазменная сварка.

Тепло концентрируется строго в одной точке, позволяя сваривать очень мелкие детали размером менее одного миллиметра. Также с помощью призмы лазер можно расщепить и направиться в разные стороны, чтобы сварить несколько деталей сразу.

Плазменная сварка металлов выполняется с применением ионизированного газа, называемого плазмой. Газ струёй подается в сварочную зону, образовывая плазму. Она работает в связке с вольфрамовым электродом и газ нагревается за счет электрической дуги.

Сам ионизированный газ обладает свойством проводника тока, поэтому в случае плазменной сварки именно плазма является ключевым элементом в рабочем процессе. Также плазма активно защищает сварочную ванну от негативного влияния кислорода. Такой метод сварки используется при работе с металлами, толщиной до 9 миллиметров.

Технологический процесс сварки

Мало знать способы сварки, нужно еще понимать, какие необходимы документы на сварку и из каких этапов состоит сварочный процесс. Конечно, это справедливо только в отношении профессиональных сварщиков, выполняющих работу в цеху или на производстве. Вам это не нужно, если вы собираетесь варить забор на даче, но дополнительные знания тоже не помешают.

Итак, вот наше краткое описание технологического процесса сварки:

  1. Разработка чертежа
  2. Составление технологической карты
  3. Подготовка рабочего места сварщика и подготовка металла
  4. Непосредственно сварка
  5. Очистка металла
  6. Контроль качества

Сам по себе техпроцесс — это полное описание этапов сварки. Технический процесс разрабатывается после того, как будут готовы чертежи будущей металлоконструкции. Чертеж делают, опираясь на правила (ГОСТы, например), при этом во главу ставят качество будущей конструкции и разумную экономию.

Технологический процесс сварки оформляется на специально разработанных для этого бланках. Стандартный бланк для описания техпроцесса называется «технологическая карта». В технологической карте и описываются все этапы производства. Если производство серийное или крупномасштабное, то изложение может быть довольно подробным, с описанием каждого нюанса.

В технологическую карту заносят тип металла, из которого изготовлены детали, способы сварки металлов, используемые для соединения этих деталей, применяемое для этих целей сварочное или иное оборудование, типы присадочных материалов, электродов, газов или флюсов, используемых в работе. Также указывается последовательность формирования швов, их размеры и прочие характеристики.

Также в технологической карте указывают марку электродов, их диаметр, скорость их подачи, скорость сварки, количество слоев у шва, рекомендуемые настройки сварочного аппарата (параметр полярности и величины сварочного тока), указывают марку флюса. Перед самой сваркой детали тщательно подготавливают, очищая их от коррозии, загрязнений и масла. Поверхность металла обезжиривают с помощью растворителя. Если у детали есть значительные видимые дефекты (например, трещины), то она не допускается к сварке.

После сварки предстоит контроль сварочных швов. Этой теме мы посвятили отдельную статью, но здесь кратко расскажем об основных методах контроля. Прежде всего, применяется визуальный контроль, когда сварщик может сам определить наличие дефектов у сварочного соединения. Специалистами проводится дополнительный контроль с помощью специальных приборов (это может быть магнитный контроль, радиационный или ультразвуковой).

Конечно, не все дефекты считаются плохими. Для каждых сварочных работ составляется перечень с дефектами, которые допустимы и не сильно повлияют на качество готового изделия. Контролером может быть сварщик или отдельный специалист. Его имя обязательно указывается в документах, он является ответственным лицом на этапе контроля.

Вместо заключения

В этой статье мы рассказали самое основное. Конечно, мы не сможем перечислить и описать все виды сварочных работ в рамках одной этой статьи, но на нашем сайте вы можете найти материалы, где мы рассказываем все о сварке и объясняем основы сварки различных металлов.

Для любого мастера теория сварочных процессов имеет большое значения, но без практики она не работает. Так что не теряйте время и вслед за чтением статей применяйте знания на практике. Желаем удачи в работе!

Новые технологии в сварке металла

K-TIG (Keyhole TIG) — это высокотехнологичная версия сварки TIG / GTAW. Слово Keyhole в переводе с английского означает «замочная скважина». Такое название метод получил благодаря технологическим особенностям, о которых мы расскажем чуть позже.

Этот новый процесс сварки был разработан и запатентован несколько лет назад Австралийской правительственной организацией по научным и промышленным исследованиям (CSIRO). K-TIG в настоящее время используется в производстве в Австралии, США, Великобритании, Норвегии, Швеции, Дании, Тайване, Индии, Малайзии, Аргентине, Китае и ряде других стран.

Эта технология уже широко используется в судостроении и производстве цистерн, криогенной технике, нефтегазовой отрасли, производстве электроэнергии, очистке воды, возобновляемых источниках энергии, ядерной и оборонной продукции, трубопроводах. В целом же, спектр применяя обширен. Например, GE (General Electric) развернула технологию в нескольких местах и использует её при изготовлении самых больших и самых современных газовых турбин в мире.

Отличия K-TIG от привычных видов сварки действительно впечатляют:

Однопроходные швы
K-TIG выполняет очень быстрые, однопроходные, полностью проникающие сварные швы диаметром до 16 мм в титане, 13 мм в нержавеющей стали и 9 мм в сплавах.

Широкий спектр материалов сварки
Процесс K-TIG хорошо подходит для материалов с низкой теплопроводностью, таких как нержавеющие стали, никелевые сплавы, титановые сплавы и действительно большинство коррозионно-стойких и экзотических материалов, включая нержавеющую сталь серии 300, дуплекс, супердуплекс, хастеллой, инконель, нимоник, цирконий и другие материалы.

Большая скорость сварки
Сварные швы выполняются со скоростью до 100 раз быстрее по сравнению с обычной сваркой TIG / GTAW и в соответствии со стандартом качества, который отвечает самым строгим требованиям ядерной, аэрокосмической и оборонной промышленности.

Типовые примеры скорости К-TIG сварки:
12 мм аустенитная нержавеющая сталь — скорость 250 мм / мин
8 мм сталь C-Mn — скорость 400 мм / мин
3 мм ферритная нержавеющая сталь — скорость 1000 мм / мин
Все в одном полном прохождении, при этом указаны средние скорости процесса K-TIG сварки, которые могут быть увеличены (в некоторых случаях значительно), если целью является оптимизация скорости.

А также технология K-TIG:
— снижает потребление энергии и газа до 95%;
— потребление проволоки снижается более чем на 90% или полностью исключается;
— не требует обработки кромок;
— используется только один сварочный газ и его расход экономичен;
— работает в очень широком диапазоне сварочных токов;
— обеспечивает для сотрудников безопасную и чистую среду с низким уровнем задымления.

Такой перечень технологических особенностей обусловлен решением главных задач – существенного сокращения затрат на производство и повышение производительности.

Как работает K-TIG сварка?

Технология K-TIG обеспечивает преимущества, доступные ранее только дорогостоящим лазерным, или электронно-лучевым установкам.

Этот простой процесс обеспечивает автоматическую, высококачественную глубокую сварку, доступную для любого мелкого и среднего размера.

Запатентованная технология основана на обширном научном исследовании процесса газово-вольфрамовой дуги и является результатом многих нововведений, связанных с характеристиками дуги, стабилизацией сварочной ванны, снижением теплообмена и эффективностью процесса сварки.

По сути, вариант K-TIG является решением проблем с неустойчивостью сварного шва, которые характерны для GTAW. В данном случае используется самоиндуцированные эффекты для создания плазменной струи. Там нет отверстия, что делает процесс намного проще, чем плазменная дуговая сварка.

Фундаментальной характеристикой процесса является преднамеренное увеличение дугового давления до того момента, когда происходит расширение кратера на дне сварочной ванны. В этот момент дно кратера прорывается через корневую поверхность сварного шва, образуя так называемую «замочную скважину» и позволяя дуговым газам уходить. Самое главное, чтобы отверстия на лицевой и корневой поверхностях сварного шва закрепились на жидкой поверхности сварочной ванны. Помогая понять, как это выглядит, можно визуализировать упругие свойства пленки мыльного пузыря, как показано на изображении справа.

Минимизация поверхностной энергии, связанная с геометрией «замочной скважины» и относительно беспрепятственный выход газов, создают в совокупности очень прочную и спокойную сварочную ванну. Кроме того, поверхностное натяжение не дает расплавленному металлу в сварочной ванне выпадать с поверхности корня шва.

Способ сварки K-TIG уникален, потому что он не зависит от очень высокой плотности энергии как при использовании, например, лазера и плазмы, что приводит к более широкой зоне слияния на лицевой поверхности.

О новейших сварочных технологиях в газовой отрасли

Дальнейшее развитие сварочного производства и повышение его технического уровня должно идти по направлениям, обусловленным как реализацией новых масштабных инвестиционных проектов

Расскажите, пожалуйста, о новейших технологиях в области сварки, используемых при строительстве газопроводов. Какие современные российские сварочные технологии способны конкурировать с зарубежными?

Н.А. – С начала 60-х гг. прошлого века перспективным направлением повышения производительности труда с одновременным улучшением качества продукции стала постепенная замена ручной электродуговой сварки штучными электродами механизированной и автоматической сваркой. В то время советская сварочная школа имела значительные достижения. Были созданы уникальные технологии и оборудование для контактной сварки неповоротных стыков труб: установки ТКУП-321, ТКУС-321, комплексы «Север», с использованием которых было сварено более 70 тыс. км трубопроводов, в том числе около 6 тыс. км в условиях Крайнего Севера. Была создана оригинальная технология автоматической сварки неповоротных стыков труб самозащитной порошковой проволокой с принудительным формированием шва – комплекс «Стык». С помощью этой технологии построено более 10 тыс. км магистральных газо- и нефтепроводов.

Однако в 90-е гг., когда резко упали объемы строительства магистральных трубопроводов, на отечественных трассах стали применяться главным образом западные технологии и оборудование. Лидирующее положение в этой нише заняли системы двухсторонней автоматической сварки фирмы CRCEvans (США). Нашел промышленное применение и способ управления переносом капли через дуговой промежуток за счет сил поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer – STT-процесс), предложенный фирмой Lincoln Electric (США). Использование двух дуг в одной сварочной горелке реализовала фирма Serimax (Франция). Тандемное перемещение двух сварочных горелок одной сварочной головкой стали использовать фирмы Lincoln Electric (США) и ESAB (Швеция).

Правда, в последние годы ситуация стала изменяться к лучшему. Предприятие НПП «Технотрон» (Чебоксары) разработало свой оригинальный процесс каплепереноса, получивший название «управляемый каплеперенос» (УКП), и начиная с 2008 г. применяло его при сварке в трассовых условиях автоматом для орбитальной сварки УАСТ-1 собственной конструкции при строительстве участка магистрального газопровода Починки – Грязовец.

К сожалению, можно констатировать, что производительность перечисленных разработок не может быть существенно увеличена, а применение в качестве источника тепла помимо дугового разряда других источников энергии, например луча лазера, пока не дало практических результатов. Поэтому дальнейшее повышение производительности процессов сварки и обеспечение высокого качества сварных соединений могут быть достигнуты либо путем минимизации участия сварщика в их реализации, либо сочетанием лучших свойств уже известных процессов сварки, т. е. использованием комбинированных технологий.

С точки зрения минимизации влияния сварщика на процесс сварки наиболее перспективно применение адаптивных цифровых технологий, исключающих участие сварщика в поддержании необходимой длины дуги, раскладке валиков в слое, выборе управляющих воздействий для компенсации несовершенства сборки, в том числе по зазорам в стыке и несоосности кромки. Оснащение сварочной установки комплектом датчиков (лазерный сканер, датчики положения головки, длины дуги, центра колебаний, пирометр) позволяет полностью заменить и превзойти органы восприятия оператора, что вкупе с цифровым управлением установкой выводит дуговую сварку на новый уровень автоматизации и качества соединений.

Среди комбинированных технологий сварки наибольшие перспективы имеют комбинированная контактно-дуговая сварка утолщенного корня шва с заполнением разделки и выполнением облицовочных слоев сваркой плавящими электродами и использованием порошковых проволок и гибридная сварка, в которой одновременно используется сварка плавящимся электродом и лучом лазера. В первых двух технологиях Россия имеет абсолютный приоритет. Данные технологии не только могут на равных конкурировать с зарубежными, но и существенно превосходят их. Достаточно сказать, что комбинированная контактно-дуговая сварка обеспечивает сварку одной установкой не менее 20 стыков в час на трубопроводах диаметром 1420 мм. Практическая реализация данных предложений будет способствовать восстановлению престижа российской школы сварки трубопроводов.

Следует отметить, что в разработке гибридных технологий наша страна имеет устойчивые позиции: первый патент по гибридной сварке был получен членом-корреспондентом РАН В. А. Лопотой. Однако, так как работы по гибридной сварке проводятся не только в нашей стране, но и в Германии (Cloos Schweisstchnik), Австрии (Fronius International GmbH), Швеции (ESAB) и других странах, то безусловным лидером станет та страна, которая первой осуществит промышленное внедрение гибридных технологий при строительстве трубопроводов.

– Как Вы оцениваете перспективы востребованности технологии контактной стыковой сварки оплавлением и комбинированной контактно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра для строительства сухопутных и морских газопроводов?

Н.А. – Наивысшей производительностью среди известных способов сварки стыков трубопроводов обладает контактная сварка оплавлением. Достаточно сказать, что сварка одного стыка трубопровода диаметром 1220 мм и толщиной стенки 14 мм составляет менее 1 мин.

Россия является единственной страной, обладающей опытом применения контактной сварки оплавлением трубопроводов. В 1988 г. группа разработчиков данного способа сварки из ВНИИСТа, ИЭС им. Е. О. Патона, других организаций была отмечена Ленинской премией. Однако высокие энергозатраты при сварке толстостенных труб большого диаметра и давления с наружным антикоррозионным и внутренним гладкостенным покрытием (диаметр труб 1420 мм, толщина сте-нок 32 мм), ужесточение требований к вязко-пластическим свойствам сварных соединений, в том числе по ударной вязкости, привело к необходимости дальнейшего совершенствования данного способа сварки.

Поэтому для сварки современных магистральных газопроводов большого диаметра с большими толщинами стенок труб и внутренним гладкостенным покрытием наиболее перспективна комбинированная контактно-дуговая сварка, при которой сварка утолщенного корня выполняется контактной сваркой оплавлением, а заполнение оставшейся части разделки – автоматической дуговой сваркой.

При комбинированной контактно-дуговой сварке решается сразу несколько проблем:
• реализуется процесс двухсторон-ней сварки;
• совмещаются операции сборки-сварки в одном устройстве;
• за счет отжигающего действия дуговой сварки обеспечиваются высокие значения вязко-пластических свойств сварных соединений;
• снижаются энергозатраты при сварке толстостенных труб;
• существенно повышается производительность процесса сварки трубопроводов.

Применение автоматической орбитальной сварки плавящимся электродом при заполнении разделки позволит исключить трудоемкую технологическую операцию – термообработку сварных соединений.

Как я уже упоминал, комбинированная контактно-дуговая сварка имеет существенное преимущество в производительности по сравнению со всеми другими известными способами дуговой сварки. Поэтому после завершения работ по созданию нового поколения оборудования, которым в настоящее время занимаются ОАО «Псковэлектросвар» и МГТУ им. Н. Э. Баумана, и организации его серийного выпуска комбинированная контактно-дуговая сварка займет достойное место при строительстве как сухопутных, так и морских газопроводов. В частности, в результате конкурса, прошед-шего в рамках Второго Юго-Восточного Европейского Конгресса Междуна-родного института сварки в г. София (Болгария), метод автоматической контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением был рекомендован для использования при строительстве газопровода «Южный поток».

Дальнейшее развитие сварочного производства и повышение его технического уровня должно идти по направлениям, обусловленным как реализацией новых масштабных инвестиционных проектов с новыми техническими параметрами МГ, с применением высокопрочных труб нового поколения с большими толщинами стенок и производством сварочного-монтажных работ в условиях Крайнего Севера, так и старением системы магистральных и промысловых газопроводов, что требует резкого увеличения объемов капитального ремонта.

Новые сварочные технологии повышают эффективность производства металлоконструкций — Новости металлургии

Научно-практическая конференция «Передовые технологии, оборудование и материалы для сварки, термической резки и нанесения защитных покрытий при производстве металлоконструкций» прошла сегодня в рамках деловой программы онлайн-форума «Металлоконструкции’2020».

В мероприятии, организованном Московским межотраслевым альянсом главных сварщиков (ММАГС), приняли участие представители компаний – производителей и поставщиков сварочных материалов и оборудования, роботизированных решений, программного обеспечения промышленных роботов для сварки, такие как ЭЛСВАР, ДИМЕТ, YASKAWA, ESAB, «МАГНИТ плюс», завод по производству сварочного оборудования ИСКРА, Касимовский приборный завод (филиал ГРПЗ), АбаджиРоботик Системс, Центр Сварки и др.

Участники обсудили основные проблемные вопросы, касающиеся сварочных процессов в производстве металлоконструкций, современные методы повышения эффективности сварочных производств металлоконструкций, тему антикоррозионной защиты сварных швов, будущее роботизации сварки, решения в области резки металлов при производстве металлоконструкций, надежные технологии и оборудование применительно к производствам по изготовлению металлоконструкций.

Было отмечено, что для повышения качества и производительности сварочного производства необходимо использование качественных сварочных материалов и современного оборудования проверенных производителей. Экономия здесь приводит к дефектам сварных швов и снижению производительности. Как сказал Юрий Подкопаев, президент ММАГС, стоимость сварочных материалов в себестоимости готовых сварных металлоконструкций не превышает 1-2 %. При этом их конечное качество и надежность на 70-75% зависит от качества сварки.

В России в настоящее время для сварки применяются в основном сварочные электроды, в то время как в развитых странах приоритет отдается современным технологиям и материалам. Растущий сегмент на этом рынке — порошковые проволоки, их производство теперь освоено и на отечественном рынке. Преимущества порошковой проволоки по сравнению со сплошной – более высокая величина наплавки и скорость сварки, качество, гладкий шов и лучшие механические свойства.

Перспективным направлением оптимизации и роста эффективности сварочного производства является роботизация сварочных процессов. Как прозвучало на встрече, сейчас промышленные роботы применятся в основном в крупносерийных производствах в сфере автомобилестроения, электроники. Производители металлоконструкций пока не активны в использовании сварочных роботов, хотя такой подход является перспективным. На рынке представлены предложения по роботизация сварки металлоконструкций различной серийности — от мелких до крупных серий.

В ходе онлайн-встречи руководители и специалисты компаний представили свои новейшие решения и перспективные разработки оборудования и материалов для сварки, термической резки и нанесения защитных покрытий при производстве металлоконструкций, а также презентовали современных промышленных роботов.

Компания «Новые Технологии – Сварка»

Благодаря современному сварочному оборудованию процесс сварки металлов поднялся на качественно новый уровень. Мощные, удобные и маневренные аппараты позволяют создавать крепкие конструкции, которым не страшно течение времени. Компания «Новые Технологии – Сварка» имеет к этому непосредственное отношение. Это сплоченная команда профессионалов уже несколько лет реализует качественное оборудование для сварки и резки. В ассортимент магазина http://nt-welding.ru входит все необходимое: приспособления для аспирации, гибкие промышленные ограждения, сварочные аппараты и маски, установки плазменной резки и расходные материалы для плазмы.

Заслуженной популярностью среди клиентов пользуются сварочные полуавтоматы MIG/MAG, стационарные машины контактной точечной сварки и варочные инверторы. Производит их компания ЕLЕСТRЕХ (Португалия), неизменно получающая премии и знаки отличия за исследования в области сварки, и за высшие стандарты качества и безопасности материалов, используемых при производстве.

Качественная маска – залог безопасности работника, выбор ее напрямую зависит от условий рабочего процесса. Так, для работы в производственном помещении с повышенной температурой и воздействием вредных газов необходима высокотехнологичная маска термиста СА-3. А для работы в обычных условиях подойдет простой и надежный сварочный щиток Optrel b110. Благодаря многообразию моделей в магазине http://nt-welding.ru/ всегда можно выбрать оптимальный вариант, а если клиенту трудно определиться с выбором, консультанты ответят на все его вопросы.

Вопросы аспирации заботят каждого на производстве. Владельцы больших и малых предприятий не понаслышке знают, насколько важно следить за качеством окружающего воздуха. Вытяжная и общеобменная вентиляции, промышленные фильтры и системы вакуумной уборки, представленные в магазине, позволяют поддерживать микроклимат в помещениях на должном уровне.

http://nt-welding.ru — компания «Новые Технологии – Сварка»

О компании — ООО «Новые Технологии

Компания «Новые Технологии – Сварка» создана профессионалами – специалистами сварочного производства, которые помогут квалифицированно решить Ваши технологические задачи по сварке и плазменной резке. Все сотрудники компании имеют специальность «технология и оборудование сварочного производства». Поэтому мы отлично разбираемся в сварочных технологиях, а также в средствах защиты сварщика. Наши специалисты всегда проконсультируют Вас по любому вопросу. Стать настоящим сварщиком довольно сложно, поэтому очень важно, чтобы рабочий начал свою трудовую деятельность в качественной сварочной маске. Мы уважаем сварку и тех, кто ею занимается, и поэтому предлагаем самое лучшее, что сегодня представляет рынок новых технологий. 

В последнее время за счет объединения российской и западной школы сварки на многих производствах значительно расширился ассортимент сварочного оборудования, сварочных материалов и средств защиты сварщиков. Часто такое изобилие требует времени для точного подбора необходимого оборудования. Специалисты производственники вынуждены терять свое драгоценное время на переработку огромного массива информации. 

Правильный и точный подбор сварочного оборудования, технологии сварки и средств защиты — это не только забота о человеке, снижение частоты травматизма и профзаболеваний, но и высокая стабильность качества и производительности. 

В нашем интернет-магазине Вы можете подробно ознакомиться с ассортиментом оборудования для сварки, регуляторов высоты для резки, оборудования для плазменной резки. Мы сотрудничаем с такими известными фирмами как Kjellberg и Speedglas, являемся официальными представителями компаний IHT automation, Optrel AG, Evermatic Oy, PPT-Filter Oy, Kemecweld Oy, Electrex. Специалисты ООО «НТ-Сварка» проходили обучение на предприятии IHT automation и имеют подтверждающие сертификаты. 

Нашей целью и задачей является профессиональное и грамотное сопровождение при оснащении Вашего производства сварочным оборудованием, средствами защиты, ПВХ-завесами для цехов, аспирационными сиcтемами, а также оборудованием для плазменной резки. 

На данном ресурсе Вы сможете быстро и точно решить Вашу технологическую задачу по сварке и резке самостоятельно или вместе с нами. 

Внимание: отгрузка сварочных масок, автоматических светофильтров хамелеон, расходных материалов и пр. осуществляется только из Санкт-Петербурга.

«НТ-сварка» — российская компания, сфокусированная на современных технологических методах сварки, занимающаяся поставкой и установкой оборудования для автоматической сварки. Мы обладаем опытом и высокой компетентностью в области комплектации и поставки сварочного оборудования, а также разработки и внедрения сварочных технологических процессов для различных отраслей промышленности. Основной целью нашей компании является внедрение комплексной технологии, включающей в себя как работу отдельного рабочего до роботизированного технологического комплекса. Вместе мы сделаем профессию сварщика современной, привлекательной и престижной!

Новейшие сварочные технологии могут сэкономить время и деньги

Изменение процесса сварки или инвестирование в новую технологию может дать преимущества

Потерянное время и потеря производительности — враги в любой сварочной операции. Подрядчики, производители и производители всегда ищут способы снизить затраты, улучшить качество и быстрее завершить проекты, чтобы они могли быть более конкурентоспособными.

Однако правильные решения могут потребовать готовности перейти на новые сварочные процессы или процедуры.Внесение этих изменений может принести пользу — и сэкономить — и помочь компании достичь своих целей.

Не упускайте из виду преимущества, которые могут дать новые сварочные процессы и технологии, чтобы помочь снизить затраты, повысить производительность, сократить сроки выполнения проекта или повлиять на качество.

Обдумайте свои цели

В сварочной отрасли ощущается нехватка квалифицированных сварщиков. Компания может захотеть найти способы повысить производительность и сократить время обучения новых операторов сварки.Даже на рынках, где много рабочей силы, все еще может быть толчок к сокращению времени, необходимого для обучения квалифицированных рабочих и их трудоустройства. Чем быстрее можно обучить рабочих, тем продуктивнее будет работа.

Или, возможно, сварочные операции должны адаптироваться к смене материалов или повышенному давлению, чтобы уложиться в более короткие сроки выполнения проекта.

Какими бы ни были проблемы, важно определить ключевые цели сварочных операций. Это поможет найти правильные решения для достижения желаемых результатов.

Достижение этих целей может потребовать перехода от стандартных сварочных процессов к передовым технологиям сварки, которые предлагают большую выгоду, но это может потребовать дополнительных инвестиций или обучения. Вместо того, чтобы рассматривать это изменение как риск или препятствие, смотрите на эти решения как на инвестиции, которые могут положительно повлиять на чистую прибыль.

Когда приходит время обновлять парк сварочных аппаратов, компаниям следует задуматься о том, как развивались сварочные технологии и как новые решения могут обеспечить большую эффективность и экономию, вместо того, чтобы постоянно заказывать одно и то же оборудование.

Новые сварочные процессы и оборудование, присадочные материалы и методы нагрева до и после сварки могут предложить преимущества, выходящие за рамки традиционных сварочных процессов и процедур.

Изменение процессов сварки может дать результаты

Многие компании добились значительного увеличения производительности без ущерба для качества за счет перехода от традиционных процессов сварки, таких как сварка палкой или TIG, к усовершенствованным процессам с проволокой.

Усовершенствованные сварочные процессы, такие как импульсная сварка MIG и модифицированный процесс сварки MIG с коротким замыканием от Miller Electric Mfg.Co., обеспечивают стабильное качество сварки и повышенную производительность благодаря скоростям движения, которые в три-четыре раза выше, чем при ручной сварке или сварке TIG. Эти усовершенствованные процессы обработки проволоки обычно используются в производственном цехе и теперь доступны в машинах, разработанных для удовлетворения требований строительных и полевых приложений.

Модифицированный процесс сварки MIG с коротким замыканием, такой как RMD, обеспечивает легкое управление сварочной ванной благодаря большей устойчивости к изменениям вылета и угла наклона горелки. Это помогает сократить время обучения оператора, а также обеспечивает качественную работу дуги, что способствует повышению производительности.Использование этого процесса также приводит к меньшему разбрызгиванию и позволяет исключить фоновый газ. Эти факторы помогают сэкономить время и деньги.

Pulsed MIG предлагает такие преимущества, как лучшее сплавление и заполнение на носках сварного шва, более высокие скорости перемещения и скорости наплавки, а также более короткое время переналадки, поскольку та же самая проволока и газ могут использоваться в модифицированных процессах MIG с коротким замыканием.

Помните о важности обучения операторов при внесении этих изменений и обратите внимание, что новый процесс может потребовать повторной сертификации новых процедур сварки.

Технологии могут помочь в решении проблем

Подумайте о постоянном развитии технологий в нашей повседневной жизни — от телевизоров до сотовых телефонов. Отрасли промышленности всегда работают над созданием более совершенных и интеллектуальных технологий, и это также относится к сварке. Доступны новые сварочные технологии, которые обеспечивают преимущества в отношении производительности, качества, энергоэффективности, простоты использования и портативности.

Например, новые источники сварочного тока могут быстро распознавать и реагировать на то, что происходит в сварочной ванне, улучшая способность контролировать сварочный ток и создавать спокойную, стабильную ванну с меньшим тепловложением.Направление энергии дуги туда, где это необходимо, позволяет как новичкам, так и опытным сварщикам улучшить свои навыки. Стабильной, более устойчивой дугой также легче управлять, чтобы обеспечить хорошее плавление, что приводит к повышению качества сварки и сокращению затрат времени и затрат на доработку.

Достижения в области технологий сварки с дистанционным управлением также предлагают многочисленные преимущества, особенно при использовании на стройплощадках. Имея на рынке решения для дистанционного управления, операторы могут полностью контролировать параметры сварки в сварном шве с помощью механизма подачи проволоки или дистанционного управления, что устраняет необходимость возвращаться к источнику питания для внесения изменений.Это приводит к сокращению потерь времени и увеличению времени горения дуги, что помогает операциям выполнить больше сварных швов и повысить общую производительность. Технологии дистанционного управления также повышают безопасность, уменьшая опасность спотыкания и падения.

Другие технологические усовершенствования сварочного оборудования, такие как переключение процесса с помощью кнопки и цифровые интерфейсы, сделали сварочное оборудование более интуитивным и простым в использовании, что влияет на производительность за счет сокращения времени, затрачиваемого на настройку и переналадку аппарата.

Что можно получить?

Существует множество финансовых и коммерческих преимуществ, которые могут быть реализованы путем перехода от традиционных методов и процессов сварки к более совершенным решениям.Обратите внимание на следующие ключевые преимущества:

  • Повышенная производительность. Финансовые выгоды от любых улучшений производительности будут зависеть от конкретной ситуации, но они могут быть значительными. Окупаемость инвестиций в новое оборудование недолгая из-за повышения производительности и других факторов. Если предприятие в настоящее время работает на полной или почти полной мощности на текущих объектах и ​​рассматривает возможность расширения капитала, увеличение пропускной способности и производительности на существующих предприятиях может отложить эту потребность.Если операциям сложно найти и удержать квалифицированных сварщиков, повышение производительности может помочь удовлетворить потребности при использовании имеющихся рабочих. Если компания работает или закупает готовые компоненты из регионов мира, где затраты на рабочую силу высоки, повышение производительности обеспечивает значительное снижение затрат.

  • Снижение потерь лома. Это ключевая проблема на некоторых рынках, потому что очень много денег теряется на металлолом.Если компания использует процесс сварки штучной сваркой, относительно легко подсчитать потенциальную экономию, связанную с сокращением брака от потери шлейфа. Характер сварки штангой приводит к потере шлейфа, то есть части электрода, которая не может осаждаться в сварном шве. Общей целью сварщиков является достижение длины потери на шлейфе от 2 до 3 дюймов. В зависимости от исходной длины электрода, обычно от 11 до 18 сантиметров, легко определить «запланированный брак» в процессе сварки штангой — обычно от 16 до 25 процентов электродов.Переход от сварки штучной сваркой к сварке проволокой не только исключает затраты на потерю шлейфа, но и дает экономию рабочей силы благодаря более производительному процессу.

  • Уменьшение количества отказов и переделок. Стабильные характеристики дуги и выбор присадочного металла являются ключом к достижению более высокой скорости прохода при первой сварке и уменьшения количества отказов сварных швов. Сварочные процессы и технологии, обеспечивающие более стабильные характеристики дуги, могут помочь сократить время и деньги, затрачиваемые на сбои сварных швов и доработку.Хотя существует определенный риск перехода от одного процесса сварки к другому, достижения в области технологий и присадочных металлов помогли снизить этот риск с годами. Очевидно, что качество является важным фактором успеха сварочной операции. Высокий уровень переделки не только влияет на качество, но также может привести к задержкам, поскольку незапланированная переделка нарушает весь процесс изготовления, производства или строительства.

Имейте в виду, что изменение может быть трудным и иногда требует организованных усилий.Это классический компромисс между риском и доходностью. Компании, которые готовы пойти на определенный уровень риска, могут быть вознаграждены более быстрым завершением проекта, потенциальным сокращением затрат и более эффективным использованием активов.

Для снижения риска, связанного с таким изменением, должны быть реализованы соответствующие программы обучения, поскольку разные сварочные процессы или технологии сваривают иначе, чем то, к чему может привыкнуть персонал. Также важно составить план испытаний, когда это необходимо, чтобы гарантировать достижение целей по качеству и производительности при сварке.

Итог

Сварочное оборудование во многих случаях эволюционировало, чтобы обеспечить уровень контроля, который был невозможен в прошлом. Технологические достижения сделали большой шаг вперед в сварочных процессах, и, вероятно, так будет и в будущем.

Понимание потенциального увеличения производительности, обеспечиваемого передовыми сварочными процессами, новыми технологиями и процедурами, может помочь организации обеспечить выполнение работ вовремя и в рамках бюджета.

Инвестиции в новые сварочные технологии и оборудование могут помочь компаниям решить критические проблемы отрасли — от нехватки квалифицированных сварщиков до сокращения сроков реализации проекта или замены материалов.Открытость для изменений в сварочных операциях может привести к снижению затрат, повышению производительности и сокращению времени обучения сварщиков, что поможет сделать компанию более конкурентоспособной.

достижений в области сварочных технологий (обновлено в июне 2021 г.)

Введение в сварочную технику

Технология сварки — это процесс изготовления, в котором материалы (термопласты и металлы) соединяются вместе. Соединяемые материалы называются заготовками. Затем эти детали будут расплавлены в месте соединения.После этого в точки соединения добавляется присадочный материал, чтобы сформировать сварочную ванну. Затем эта сварочная ванна затвердевает, образуя прочное соединение между двумя деталями.

Сварка подразделяется на несколько типов в зависимости от метода соединения деталей. Эти типы

  1. Arc
  2. Газ
  3. Сопротивление
  4. Энергетический луч
  5. Твердотельная сварка

Каждый из этих типов использует разные методы соединения материалов, включая использование лазеров, высокотемпературного пламени и электричества.

Как изменилась технология сварки за последние годы

Сварочная технология ведет свою историю со времен промышленной революции 1750 года нашей эры. В этот период использовался процесс, известный как кузнечная сварка. При кузнечной сварке концы материалов просто нагреваются до тех пор, пока они не станут достаточно горячими, чтобы их можно было сколотить.

Затем человек по имени Элиху Томсон изобрел контактную сварку в 1886 году. Его изобретение положило начало современной эпохе сварки и проложило путь другим изобретателям к разработке других методов соединения металлов.В 1920 году П. Нобель из компании General Electric изобрел автоматическую сварку, в которой использовалась неизолированная электродная проволока и постоянный ток.

Последние улучшения в технологии сварки включают трение, инерцию и лазерную сварку. Эти новейшие технологии сейчас преподаются в нескольких школах сварки для продвинутых программ сварки.

Сварочная автоматика

Благодаря беспрецедентным технологическим усовершенствованиям, сварочный процесс достиг эпохи автоматизации.Автоматизация также позволила отрасли удовлетворить постоянно растущий спрос со стороны других отраслей, использующих сварочную продукцию. Автоматизация не только ускоряет производство, но также обеспечивает более точный процесс сварки материалов, что важно для транспортной, морской, автомобильной и морской промышленности.

Количество сварочных роботов также растет. Хотя они требуют огромных инвестиций, эти роботы могут выполнять работу быстрее. Кроме того, рабочие защищены от возможных травм и опасностей, связанных с процессом сварки.

Технологии сварки рельсов

Одно из применений сварочного процесса — сварка рельсов. Рельсы жизненно важны для строительства железных дорог, что, в свою очередь, также жизненно важно для транспортной системы любой страны. Машины для стыковой сварки оплавлением заменили обычные машины для сварки рельсов. Этот процесс включает использование большого количества электроэнергии, которая затем используется для выработки тепла на концах рельсов. Только после достижения оптимальной температуры рельсы будут свариваться.

Эти машины полностью автоматизированы и способны производить высококачественную, точную и хорошо документированную продукцию. Эти современные машины также могут работать в разнообразных и даже экстремальных условиях. Таким образом, машины уже представлены по всему миру.

Последние достижения в области сварочных технологий

Ниже приведены последние достижения в сварочной промышленности и их описание.

Лазерная сварка

Лазерная сварка используется для процессов, требующих высокой скорости сварки, низкой тепловой деформации и небольших сварных швов.Лазер — это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Таким образом, лазерная сварка — это фактически бесконтактный процесс. Лазер служит источником концентрированной энергии, которая позволяет материалу нагреваться быстрее. С помощью лазерной сварки можно выполнить три типа сварных швов. Это проводимость, проводимость-проникновение и замочная скважина.

Лазерная сварка хорошо подходит для высоколегированных металлов и может использоваться на открытом воздухе. В отличие от других методов, он не требует присадочных металлов и отличается высокой точностью.Его применение включает производство медицинского оборудования, электроники и ювелирных изделий.

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием — это процесс, изобретенный в Кембридже. Он работает с помощью вращающегося инструмента, который вдавливается в стык материалов и перемещается по пути сварки. Материалы свариваются за счет тепла трения, выделяемого вращающимся буртиком машины. Заплечик также содержит размягченный материал, который в процессе становится твердофазным сварным швом.

Как и лазерная сварка, он не требует присадочных материалов и используется для соединения деталей из алюминия и других сплавов. Когда компоненты закреплены должным образом, сварка трением с перемешиванием дает высококачественный и прочный сварной шов.

Этот процесс имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами сварки. Он производит выходной сигнал с незначительными искажениями или без них, не выделяет дыма и излучения, а также является энергоэффективным.

Расширенная дуговая сварка

Дуговая сварка — это процесс сплавления металлов.В этом процессе электрический ток используется для создания электрической дуги между материалами и электродом. С помощью тепла расплавляется присадочный металл, помещенный между стыками двух материалов. Когда он остывает и затвердевает, образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь разных металлов, сварной шов потенциально имеет такую ​​же прочность, как и у составляющих его металлов.

Этот процесс используется при сварке цветных металлов. Он также широко применяется при производстве космических аппаратов и велосипедов.Сварные швы, полученные с помощью этого процесса, очень устойчивы к коррозии и растрескиванию даже после длительного периода времени, поэтому он подходит для важных сварочных операций, таких как герметизация контейнеров с отработавшим ядерным топливом.

Карьера в сварке

Карьера сварщика включает не только соединение материалов, она также может включать изучение чертежей и эскизов, расчет размеров материалов, осмотр конструкций и обслуживание оборудования и типов машин. Поскольку сварка используется практически во всех отраслях, сварщики — одна из немногих профессий, которые всегда пользуются большим спросом.Помимо того, что это выгодно с финансовой точки зрения, для сварщиков также есть много возможностей карьерного роста. Некоторые из них даже включают в себя путешествия, такие как судостроение и ремонт, техническое обслуживание судов, военная поддержка, монтаж трубопроводов и подводная сварка.

Что касается финансового вознаграждения, то высококвалифицированные сварщики могут зарабатывать до 100 000 долларов в год.

Сварочные программы в техническом институте

Один из способов начать карьеру сварщика — получить сертификат сварочного технического института.Например, Технический институт Лоенбро предлагает 12 недель технической подготовки, которая вооружит студентов навыками, необходимыми для того, чтобы стать профессиональным сварщиком. По окончании 6-12-недельных курсов студентам выдается сертификат, подтверждающий, что теперь вы действительно профессиональный сварщик.

Как и другие программы этого типа, их программа сварки включает в себя сварку конструкций, сварку труб и производственную сварку. Кроме того, их занятия начинаются каждые две недели, так что вы можете записаться в любое удобное для вас время и начать сразу же.Чтобы начать карьеру сварщика, не нужно долго ждать.

Глоссарий терминов, определений и терминологии в области сварки

Сварочные горелки Сварочные аппараты с постоянным напряжением и постоянным током
Магний Серо-белый, чрезвычайно легкий металл, который также является хрупким и имеет плохую износостойкость.
Пистолет Magnum MIG и сварочные горелки TIG — это ручные сварочные инструменты, подключенные как к механизму подачи проволоки, так и к источнику питания. Они направляют сварочную проволоку к сварному шву и управляют подачей проволоки с помощью спускового механизма.
Механические свойства Свойства, описывающие способность материала сжиматься, растягиваться, сгибаться, царапаться, вмятины или ломаться.
Температура плавления Температура, необходимая для перехода металла из твердого состояния в жидкое. Также известен как точка плавления.
Сварка МИГ используются для сварки MIG и представляют собой полуавтоматический процесс при использовании в сочетании с механизмом подачи проволоки.Проволока подается через пистолет к сварному шву до тех пор, пока нажат спусковой крючок. Этот процесс проще в эксплуатации, чем сварка штучной сваркой, и обеспечивает более высокий уровень производительности. Сварочные аппараты CC / CV работают аналогично сварочным аппаратам CC (MIG), за исключением того, что они обладают многопроцессорными возможностями — это означает, что они способны выполнять процессы порошковой сварки, сварки стержнем и даже TIG, а также MIG.
Никель Твердый, ковкий, серебристо-белый металл, используемый в различных сплавах для придания металлам прочности, ударной вязкости и ударопрочности.
Цветные металлы Металл, не содержащий железа. Алюминий и медь — обычные цветные металлы.
Нетермообрабатываемый сплав Сплавы, для повышения прочностных свойств которых в основном используется холодная обработка.
Газовая резка на кислородном топливе Процесс газовой резки с кислородным топливом включает предварительный нагрев основного металла до ярко-вишнево-красного цвета с последующим введением потока кислорода для резки, который воспламенит и сожжет металл.
Физические свойства Свойства, описывающие способность металла плавиться, выделять тепло, проводить электричество, а также расширяться или сжиматься.
Пост-нагрев Нагревание сварного шва сразу после сварки. Последующий нагрев помогает снизить напряжение в металле шва.
Плазменный резак Эта машина создает ограниченную режущую дугу, которая легко режет металл. Высокоскоростная струя ионизированного газа удаляет расплавленный материал из приложения.
Осадок Отделение элементов от типа решения. Элементы, выпадающие из раствора, изменяют свойства металла.
Закалка с осадками Процесс нагрева до температуры, при которой определенные элементы осаждаются, образуя более твердую структуру, а затем готовка со скоростью, предотвращающей возврат к исходной структуре.
Предварительный нагрев Нагревание основного металла непосредственно перед сваркой.Предварительный нагрев способствует снижению твердости металла.
Недвижимость Характеристика материала, отличающая его от других материалов.
Гарантия качества Обеспечение качества (QA) — это набор определенных процессов и действий для систематического мониторинга и оценки, чтобы гарантировать безопасный, эффективный и высококачественный продукт.
Контроль качества Контроль качества (QC) — это набор процедур тестирования, используемых для проверки того, что продукт соответствует производственным спецификациям.Он включает в себя проверку и тестирование как производственных процессов, так и качества конечной продукции.
Рекристаллизация Формирование новой зернистой структуры. Рекристаллизация часто является результатом отжига.
Роботизированная сварка Комбинация роботизированного манипулятора, источника сварочного тока и механизма подачи проволоки обеспечивает автоматическое выполнение сварных швов с использованием различных программ, сварочных приспособлений и принадлежностей.
Кремний Неметаллический элемент, часто встречающийся в песке и используемый для изготовления стекла.Большое количество кремния в сварном шве может вызвать растрескивание.
Штекерный электрод Короткий стержень сварочного присадочного металла, состоящий из сердечника неизолированного электрода, покрытого химическими или металлическими материалами, которые обеспечивают защиту сварочной дуги от окружающего воздуха. Он также замыкает электрическую цепь, создавая дугу. (Также известна как SMAW, или дуговая сварка металлическим электродом.)
Ручная сварка При нагревании стержневого электрода с покрытием и основного металла дугой происходит сплавление металлов.Эта машина вырабатывает переменный и / или постоянный электрический ток для создания необходимого тепла. Электрододержатель обрабатывает стержневые электроды, а заземляющий зажим замыкает цепь.
Термообработка в растворе Метод термообработки, используемый для нагрева сплава до определенной температуры в течение определенного периода времени, чтобы позволить одному или нескольким элементам сплава раствориться в твердом растворе, а затем быстро охладиться.
Сталь Металл, состоящий из железа и углерода, обычно с небольшими количествами других элементов.Сталь — самый распространенный металл для изготовления.
Прочность Способность еды противостоять внешним силам, которые пытаются сломать или деформировать металл.
Перенасыщенный раствор Раствор, полностью заполненный легирующими элементами.

Что такое плазменный резак (обновлено в июне 2021 г.) — Бесплатное руководство

Металл — очень прочный материал. Это незаменимый помощник, когда вам нужно создать прочные и долговечные элементы.Хотя сила, как правило, важна, она сопряжена с некоторыми проблемами. Первое место в списке занимает тот факт, что резать его чрезвычайно сложно. Неудивительно, что не многие инструменты способны проникать в металлы. Но то, что может, — это плазменный резак.

Вы всегда увидите яркий факел плазменного резака в цехе по изготовлению металлических изделий, поскольку он прорезает металлические материалы, как горячий нож через масло. Именно для этого он создан.

Независимо от того, работаете ли вы со сталью, медью, алюминием, титаном, латунью или любым проводящим металлом, плазменный резак будет удобным инструментом, когда вам нужно разрезать, изменить форму или манипулировать материалом каким-либо образом.Это особенно важно для автомехаников, поскольку их работа связана с манипулированием несколькими частями транспортного средства, большинство из которых являются металлическими.

Что такое плазменный резак?

Плазменный резак — это инструмент для резки металла. Иногда это называют плазменной пушкой или плазменной дугой. Независимо от названия, которое вы предпочитаете, если у вас есть хороший прибор, он прорежет все токопроводящие металлы — как толстые, так и тонкие.

Плазменный резак

Приложения

Плазменные резаки

имеют несколько промышленных и бытовых применений.Большинство людей используют их дома для выполнения таких задач, как ремонт дома. На промышленном уровне они используются при плазменной резке с ЧПУ, когда профили разрезаются на большие листы металла.

Что еще более важно, плазменные резаки имеют решающее значение при ремонте автомобилей. У автомобилей есть несколько металлических частей. Время от времени механикам приходится разрезать эти металлы при ремонте.

Как работает плазменный резак

Чтобы понять, как работает плазменный резак, сначала нужно знать, что такое плазма.Большинству людей известны только три состояния материи: твердое, жидкое и газообразное. Но есть четвертый — плазма.

Когда газы достаточно нагреваются, они ионизируются, становятся электропроводными и превращаются в плазму. Теперь, в случае с плазменным резаком, такой газ, как кислород, аргон, азот или даже обычный сжатый воздух, вынужден проходить через крошечное отверстие сопла горелки под чрезвычайно высоким давлением.

В то же время машина генерирует электрическую дугу.Дуга обычно исходит от внешнего источника питания. Когда эта дуга встречается с протекающим газом, газ нагревается и достигает экстремальных температур до 40 000 градусов по Фаренгейту.

Горячая текущая плазма — это то, что обычно называют «плазменной струей». Его высокая температура позволяет плазменной струе протыкать и рассекать металлы, как амулет. Хотя производительность может варьироваться от одного устройства плазменной резки к другому, можно с уверенностью сказать, что устройства плазменной резки обычно выполняют более быстрые и чистые разрезы по сравнению с другими процессами резки металлов.

Кстати, ближайшая альтернатива плазменной резке — газокислородная резка. Но это не самый надежный вариант из-за его высокой цены, медленной скорости и того факта, что он не дает точных разрезов. Газокислородный резак определенно не лучший вариант, если вы автомеханик, потому что вам нужно что-то быстрое и точное.

Типы плазменных резаков

1. Сравнение обычных и точных

Практически все устройства плазменной резки можно разделить на обычные или прецизионные.Обычные аппараты плазменной резки имеют плазменную дугу, форма которой повторяет форму отверстия сопла. Обычно они имеют силу тока от 12 до 20 кОм на квадратный дюйм. Кроме того, они используют производственный воздух для создания плазменной струи. В эту категорию попадают все портативные плазменные резаки.

Прецизионные (также известные как устройства плазменной резки с высокой плотностью тока)

имеют более узкую дугу и дугу сложной формы. Благодаря высокому уровню технологий эти плазменные резаки обеспечивают очень острые и гладкие разрезы.Обычно они имеют мощность от 40 до 50 кОм на квадратный дюйм и используют различные газы, включая кислород, азот, аргон, воздух высокой чистоты и / или смесь более чем одного из вышеупомянутых газов.

В то время как люди в основном используют высокоточные плазменные резаки при крупномасштабной промышленной резке, они предпочитают обычные станки для обычной бытовой и профессиональной резки металла. Например, автомеханики обычно выбирают обычные плазменные резаки.

2. Ручное и автоматическое

Ручные плазменные резаки ручные.Вам нужно будет тянуть резак и направлять его во время резки. С другой стороны, компьютеры управляют автоматами плазменной резки. Головка управления обычно крепится к столу для резки металлов.

Ручные системы более распространены, на самом деле чрезвычайно распространены. Несмотря на то, что они обеспечивают высокую силу тока, они больше подходят для легких работ, связанных с обрезкой или резкой довольно небольших металлических частей. Эти агрегаты вы найдете в домах, гаражах и, как вы уже догадались, в автомастерских.

Напротив, автоматические плазменные резаки обычно больше и могут выполнять крупномасштабные работы.Они распространены на промышленных производственных линиях, где требуется резка металлов.

Использование плазменного резака

Если еще не ясно, плазменные резаки, которые вы видите, как люди (профессионалы и домашние мастера) используют на регулярной основе, бывают обычными и ручными. Это портативные устройства. И если у вас нет огромной производственной линии, вам следует искать тот же тип.

Но как им пользоваться? На самом деле это довольно просто. Убедитесь, что у вас есть надежная рабочая станция.Поскольку вы режете металл, вам нужна безопасная поверхность и достаточно места для передвижения.

При выключенном устройстве подключите блок питания к стене. Если у него нет встроенного воздушного компрессора, подключите внешний и включите подачу воздуха.

Присоедините зажим заземления, включите машину и затем установите ток. Насколько тока хватит? Это зависит от типа металла, который вы режете, и его толщины. Как правило, около 25 А достаточно, чтобы прорезать как минимум ½ дюйма стали.

Теперь направьте резак туда, где вы хотите начать резку, и затем нажмите на спусковой крючок. Будет выпущена струя горячей плазмы. Управляйте им в соответствии с тем, как вы хотите резать металл.

После выключения машины следует отсоединить зажим заземления и затем отключить подачу воздуха. Это так просто. Но помните, что для максимальной производительности вам понадобится надежный плазменный резак. И это подводит нас к следующей теме…

Какие самые лучшие плазменные резаки на рынке?

Вы, наверное, заметили, насколько просто управлять плазменным резаком.Это потому, что самое сложное происходит еще до того, как вы зажжете дугу — когда вы выбираете плазменный резак.

Он должен соответствовать вашим потребностям и применению. В связи с этим вам необходимо знать толщину металла, который вы будете резать регулярно. Это позволит вам выбрать устройство, которое легко справится с такой работой.

Еще нужно знать максимальную толщину, которую вы можете разрезать. Не покупайте устройство, максимальная мощность которого не соответствует вашим потребностям.

Наконец, подумайте, с какой скоростью вы хотите резать металл. Некоторые устройства плазменной резки обычно быстрее других. Так что, если вы хотите выполнять свою работу быстрее, вы можете выбрать устройство с высокой скоростью.

Это лишь основные соображения. Есть и другие факторы, такие как цена, сила тока, напряжение, размер, скорость использования расходных материалов и многие другие, которые также учитываются при выборе плазменного резака.

Расходные материалы для плазменной горелки

Плазменный резак состоит из нескольких частей, называемых расходными материалами.Расходные материалы различаются в зависимости от типа металла, который вы планируете резать. Сверьте руководство резака с металлом, который вы режете, а также с требуемой силой тока и высотой реза. Факелы могут иметь внешний вид, похожий на показанный ниже, но детали аналогичны.

Схема расходных материалов плазменного резака

Лучшие плазменные резаки

Сказав это, какие именно модели выделяются? Вот тройка лучших плазменных резаков для всех видов работ, в том числе для автомехаников.

  1. Плазменный резак Hobart Airforce 40i Компактный аппарат Hobart Airforce 40i вмещает 40 ампер в небольшом устройстве благодаря своей инверторной конструкции.Поставляется с фонариком XT40R. Фонарь не только эргономичен, но и отличается превосходными характеристиками. Он удобно лежит в руке, быстрее остывает и экономно расходует расходные материалы. Что касается производительности резки, агрегат может разрезать максимум 5/8 и 7/8 дюйма стали. Впечатляет для устройства такого размера. Однако вам понадобится воздушный компрессор, которого нет в комплекте. Плазменный резак

    Hobart Airforce 40i 240V
    показано с Amazon

  2. Плазменный резак Lotos Supreme CUT60D

    С автоматическим двойным напряжением 110/120 В и 220/240 В этот плазменный резак подключается практически к любой стене.Он может похвастаться частотой 50/60 Гц и выдает мощность 20-30 ампер при подключении к сети 110/120 В. При такой мощности плазменный резак имеет максимальный рейтинг чистой резки 1/3 дюйма и разрыв 1/2 дюйма. Подключите его к 220/240 В, и вы получите колоссальную мощность 20-60 ампер. Этого достаточно для 4/5-дюймового чистого разреза и 1¼-дюймового отрыва. Все впечатляющие цифры, независимо от того, как вы планируете использовать машину. Объедините это с возможностью поддержки стилей резки 2T и 4T, и вы увидите, что у вас в руках есть одна очень универсальная машина.
  3. Ручная система Hypertherm Powermax 65 Эта машина называется Powermax 65, потому что она обеспечивает мощность до 65 ампер. Из трех плазменных резаков в этом списке это, безусловно, самый быстрый и лучший исполнитель. При всей этой мощности он по-прежнему имеет рейтинг чистоты среза до 1 дюйма и максимальный разрыв в 1¼ дюйма. Для наилучшей функциональности вы можете использовать 6,7 кубических футов в минуту при давлении воздуха 85 фунтов на квадратный дюйм. Это обеспечит максимальную эффективность работы данного агрегата.Он предлагает четыре различных стиля резака, а именно непрерывную вспомогательную дугу, прерывистую вспомогательную дугу, строжку и блокировку резака. Помимо сохранения расходных материалов, различные опции позволяют легко резать все типы проводящих металлов.

    Бонус: Узнайте больше о лучших плазменных резаках на http://plasmacutterexpert.com?

    Плазменный резак Powermax
    Показано: Ручная система Powermax 65

Использование плазменного резака в автомобильной механике

Три плазменных резака, как правило, отлично подходят для различных применений.Вы можете использовать их для любых домашних и профессиональных проектов по изготовлению металлоконструкций. Тем не менее, они чрезвычайно эффективны в автомобильно-механических работах.

Если вы профессиональный автомеханик или любитель-любитель, вам понадобится плазменный резак, который может разрезать и протыкать все виды металлов. Помните, что автомобили состоят из различных металлических материалов, включая алюминий, сталь, медь и многие другие.

С помощью одной из этих машин вы сможете отремонтировать практически любые повреждения, возникшие в результате столкновений, износа и разрывов.Каждый автомобиль, на котором вы работаете, будет выглядеть и ездить как новый. Это именно то, что нужно клиентам (и вам).

Так что покупайте плазменный резак для своего автомагазина. Если вас ошеломляют различные марки и модели, представленные на рынке, просто выберите одну из трех вышеперечисленных.

Бесплатная электронная книга

Руководство по плазменной резке
Автор: Techno Inc.

Новые тенденции в технологиях аэрокосмической сварки

Добро пожаловать в Thomas Insights — каждый день мы публикуем последние новости и аналитические материалы, чтобы наши читатели были в курсе того, что происходит в отрасли.Подпишитесь здесь, чтобы получать самые популярные новости дня прямо на ваш почтовый ящик.

Производители авиакосмической отрасли полагаются на процессы авиакосмической сварки, такие как дуговая сварка, для эффективной сборки больших и сложных конечных продуктов. Из-за сложности конструкции в аэрокосмической отрасли основные проблемы, включая низкое производство единицы продукции, высокую стоимость единицы продукции, высокие стандарты безопасности и суровые условия эксплуатации, постоянно приводят к появлению новых сварочных технологий и инноваций в этой области.

Производители авиакосмической сварочной промышленности должны соблюдать строгие стандарты качества, чтобы обеспечить прочные, безопасные и надежные детали для всех компонентов своих самолетов.Строгие правила, установленные Национальной программой аккредитации подрядчиков авиакосмической и оборонной промышленности (NADCAP), регулируют сварку в аэрокосмической отрасли.

Чтобы соответствовать этим нормам и обеспечивать максимально эффективную продукцию, производители авиакосмической отрасли внедрили на своих предприятиях четыре основных производственных технологии:

  • Лазерная сварка
  • Гибридная лазерно-дуговая сварка
  • Сварка трением с перемешиванием
  • Электронно-лучевая сварка

Тенденции в процессах аэрокосмической сварки

В последние годы наблюдается массовый рост магниевых сплавов в качестве надежной замены алюминия в аэрокосмической продукции.Этот недавний взрыв использования магния стал результатом нескольких разработок в области дуговой сварки, направленных на повышение эффективности процесса.

Последние исследования показывают, что твердотельная сварка трением с перемешиванием и лазеры с высокой плотностью энергии являются наиболее многообещающими методами соединения магниевых сплавов. Эти методы уменьшают, а в некоторых случаях устраняют дефекты, которые возникают во время обычных процессов дуговой сварки и обнаруживаются во время проверки сварных швов.

Дуговая сварка

Обычная дуговая сварка осуществляется путем образования электрической дуги между заготовкой и плавящимся проволочным электродом, нагревая два металлических элемента до их точек плавления, чтобы они могли сплавиться друг с другом.Этот процесс создает прочные, прочные соединения после охлаждения металла.

Дуговая сварка имеет множество различных форм, включая сварку в среде инертного газа (MIG) с использованием плавящегося электрода и сварку в среде инертного газа вольфрама (TIG), при которой используется неплавящийся электрод вместе с присадочным металлом для соединения различных сплавов. В обоих методах используются различные защитные газы для предотвращения загрязнения.

Подобно сварке TIG, методы плазменно-дуговой сварки, такие как плазменная сварка с переменной полярностью, позволяют конструировать конструкции планера и изготавливать внешние резервуары космических кораблей.Эта технология также известна как технология трения, о которой подробнее говорится ниже.

Лазерная сварка

Лазерная сварка (LBW), также известная как «замочная скважина» или сварка с глубоким проплавлением, требует относительно низкого тепловложения. Это делает его идеальным для сварки компонентов, требующих минимального теплового искажения.

Аэрокосмические производители обычно используют LBW для сварки панелей фюзеляжа самолетов, поскольку они работают с различными материалами, включая сталь, алюминий и никелевые сплавы.LBW также может похвастаться высоким качеством сварки, низкой деформацией сварного шва и большим объемом производства.

LBW производит концентрированный источник тепла, который обеспечивает более эффективные сварочные процессы и безопасное производство даже в открытых условиях. Поскольку он снижает коррозию и легче, дешевле и значительно прочнее, чем традиционные заклепки, LBW особенно полезен для конструкции Airbus A318 и A380.

Гибридная лазерная дуговая сварка

Laser Arc Hybrid Welding (LAHW) включает в себя дуговую сварку и LBW, что приводит к более высокой скорости сварки и глубине проплавления, что улучшает стабильность сварки.

MIG, TIG и плазменная дуговая сварка — это три основных типа LAHW. В частности, НАСА ценит сварку MIG за ее способность работать как при высоком, так и при низком давлении.

Friction Technologies

Сварка трением предлагает альтернативу традиционным методам сварки без плавления. Этот твердотельный процесс термической обработки материалов для производства высокопрочных конечных продуктов; поскольку он расходует меньше тепловой энергии, он требует меньше подготовки для соединения деталей.Эти преимущества также делают этот метод сварки более безопасным, чем другие методы.

Поскольку сварка трением с перемешиванием (FSW) эффективно соединяет разнородные материалы, это оптимальный способ сварки высокопрочной стали с легким алюминием. FSW также может использоваться с термопластами, что повышает его универсальность в качестве сварочного процесса, и является предпочтительным методом сварки при строительстве космических кораблей.

Boeing инвестировал в ЖКХ более 15 миллионов долларов. Высококачественные бизнес-джеты, такие как Eclipse 500, позволяют сэкономить до 7000 долларов за фунт.после включения FSW, чья способность работать с более легкими материалами также увеличила их диапазон на 4%. FSW также производит самолеты A380, что делает их более прочными и быстрыми, при этом меньше подвержены коррозии и износу.

Электронно-лучевые технологии

Недавние усовершенствования процесса электронно-лучевой сварки (ЭЛС), в котором используется концентрированный источник тепла, повысили его популярность при крупномасштабном производстве стальных конструкций.Однако процесс нужно проводить в вакууме.

Аэрокосмические производители используют ЭЛС в основном для сварки низколегированной стали F22 и титана.

Специализация на сварку для повышения эффективности

Новые достижения в технологиях аэрокосмической сварки значительно ускорили производственный процесс и вышли за рамки возможностей основных методов сварки, создав все более специализированные производственные секторы для обеспечения более эффективного массового производства.

Изображение предоставлено: safakcakir / Shutterstock.com

Праздничная розничная торговля игрушками в мире Post-Toys R UsСледующая история »

Больше от Manufacturing Innovation

Текущие достижения и тенденции в сварочной технологии

Многоканальные проволоки использовались в течение долгого времени как метод повышения производительности первоначально в процессе дуговой сварки, но этот принцип не был успешно реализован в процессе MIG / MAG до тех пор, пока 1990-е гг.Это было вызвано техническими проблемами обеспечения стабильного процесса сварки (нестабильность дуги, отклонение дуги и разбрызгивание). Однако технология источника питания с цифровым микропроцессором и инверторным управлением позволила преодолеть основные проблемы, и сварка MIG / MAG с двойной проволокой стала возможной. Это позволяет значительно увеличить скорость сварки стали, нержавеющей стали и алюминия. Более тонкие материалы можно сваривать при высоких скоростях хода и, как сообщается, до 6 м / мин (соединение внахлест, толщина материала примерно 2 мм).

Тандемная и двухпроволочная сварка

Еще один способ повысить производительность и скорость сварки — использовать двойную присадочную проволоку. Оба провода могут быть подключены к одному блоку питания, что означает, что они имеют общую дугу. Этот метод получил название «двойная дуга». В качестве альтернативы используются два источника питания, метод называется «тандемная сварка» (см. Рис. 1). Тем не менее, две проволоки расположены так близко друг к другу, что свариваются в общую сварочную ванну.

Установка сварочного тока и напряжения может быть более сложной при использовании двух проволок, особенно при тандемной сварке, когда необходимо задавать параметры сварки отдельно для каждой проволоки. Поскольку две дуги расположены близко друг к другу, они могут иногда мешать из-за эффекта дуги магнитной дуги. Поэтому в этом процессе часто используется импульсная сварка, при которой импульсы на каждой проволоке смещены по фазе друг относительно друга.

Двухпроводные процессы классифицируются в зависимости от того, применяется ли к проводу один общий или два отдельных потенциала:

  1. Сварка двойной проволокой: Обе проволоки имеют одинаковый электрический потенциал.

  2. Тандемная сварка: Проволока подается с независимыми потенциалами.

Несмотря на то, что концепция двойного провода менее сложна, потенциал ее применения ограничен. В обычном стандартном режиме переноса капель процесс подвержен нестабильности из-за того, что случайно появившийся перенос капель вызывает нерегулярные эффекты выброса между двумя дугами. В импульсном режиме импульсный ток появляется одновременно для обеих дуг, что является недостатком в большом количестве приложений.

За последние два десятилетия тандемная сварка стала хорошо зарекомендовавшим себя процессом соединения в высокоэффективной сварке. Он отвечает требованиям постоянного повышения производительности современной механизированной сварки. Более высокая скорость наплавки может быть применена как к высокой скорости сварки, так и к большим объемам шва.

Высокопроизводительная газовая дуговая сварка металла (GMAW) чаще всего определяется как сварочный процесс со скоростью подачи проволоки> 15 м / мин (для проволоки диаметром 1,2 мм) или скоростью наплавки> 8 кг / ч для диаметр проволоки больше 1,2 мм.В этом диапазоне используются двухпроводные процессы для достижения высокой скорости наплавки с меньшей тенденцией к образованию подрезов и разбрызгиванию из-за увеличенной ванны расплава и меньшей интенсивности дуги. Современная передовая технология в механизмах подачи проволоки TWIN также обеспечивает скорость подачи проволоки 30 м / мин.

Сравнение традиционных методов MIG / MAG и высокопроизводительных методов приведено на рис. 2. Обратите внимание, что достижимый уровень производительности для определенного метода не является точным числом, он будет сильно отличаться в зависимости от приложения.Поэтому цифры на схеме следует рассматривать только как приблизительные.

Конструкции из высокопрочной стали, соединенные с помощью процессов GMAW, могут использовать преимущества основного и присадочного материала. Различные сварочные процессы, такие как сварочная дуга, импульсная дуга, тандемная и гибридная лазерная сварка, имеют разные свойства. Знание подводимого тепла и поведения процесса упрощает использование этих сварочных процессов и снижает такие угрозы, как зона размягчения, отсутствие плавления и подрезы. Различные возможности управления свойствами процесса с помощью новых параметров стабилизатора, которые используются в последнее время.Современные источники питания также предлагают документацию сварных швов с параметрами сварки и подводимой теплотой в соответствии со стандартами Индустрии 4.0.

Тандемная сварка превосходит по способности перекрывать зазоры и подрезать. В последнее время технологические достижения, достигнутые в разработке интеллектуальных источников сварочного тока, были перенесены на тандемную сварку, что привело к появлению совершенно новых передовых систем тандемной сварки. Помимо улучшений, касающихся возможности подключения и компактности системы и ее периферийных компонентов, теперь были разработаны усовершенствованные варианты импульсного процесса для тандемной сварки, а также были разработаны новые технологические функции.Среди них новейшие алгоритмы от различных производителей источников питания позволяют сварщикам независимо выбирать сильно различающиеся скорости подачи проволоки для обеих дуг, при этом система автоматически вносит необходимые поправки.

Современные цифровые сварочные системы и усовершенствованные сварочные процессы могут быть ценным инструментом для сварщика и инспектора по качеству, позволяющего упростить выполнение усилий при сварке высокопрочных стальных сварных соединений.

Тандемный провод

При тандемной дуге электроды электрически изолированы друг от друга, поэтому можно использовать полностью независимые настройки процесса.Это позволяет оценить совершенно разные подходы к процессу. Например, электроды различного диаметра могут использоваться в качестве проволоки №1 и №2, на электродах могут использоваться различные типы дуги и скорости подачи проволоки и т. Д. Это также означает, что параметрические оценки увеличиваются, что приводит к развитию сварка данных требует больше времени. После начального периода обучения это становится меньшей проблемой, поскольку можно найти стандартные подходы для разных типов суставов. Однако эти подходы зависят от используемого оборудования и поэтому здесь лишь кратко комментируются.

Тандемная система включает два источника питания и два блока подачи, в некоторых случаях с усовершенствованным компактным механизмом подачи проволоки также доступны производители. В большинстве случаев сварка приводит к образованию двух отдельных дуг, но все же в одной сварочной ванне. Расстояние между электродами больше, чем у двойной дуги, обычно между 8-20 мм (часто в диапазоне 10-15 мм). Для большинства сварочных систем расстояние между электродами также зависит от используемого вылета из-за углов электродов в сварочной горелке.Существуют тандемные сварочные горелки с нейтральным углом наклона электродов, и для этих систем с достаточно большим расстоянием между электродами возможны большие вылеты и более высокие скорости наплавки. Кроме того, с этими системами можно использовать сварку короткой дугой в различных сочетаниях типов дуги.

Существует два основных способа предотвращения нарушений дуги, помимо обычной оптимизации процесса и адаптации параметров сварки. Один из способов — увеличить расстояние между электродами и тем самым уменьшить силы взаимодействия между дугами.Другой способ — использовать синхронизированную импульсную дуговую сварку. Синхронизация часто, но не всегда, выполняется против часовой стрелки. В этом случае одна дуга будет в режиме сильного тока, а другая — в режиме базового тока (более низкие данные, холостой ход), и дуги будут переключаться в режим высокого тока (распыление) по очереди. Также (см. Рис. 3) наилучшая синхронизация импульсных дуг, однако, зависит от сварочного оборудования, особенно от геометрии сварочной горелки и возможностей ее синхронизации. Это нужно будет оценивать от случая к случаю.

Примечание. Тандемная дуга MIG / MAG имеет больше шансов на достижение стабильной сварки, чем двойная дуга.

Ориентация электродов вдоль стыка также может быть изменена в зависимости от цели (см. Рис. 4). Ориентация одного электрода за другим может привести к высокой скорости перемещения, в то время как небольшой поворот сварочного пистолета может улучшить способность перекрытия зазора для процесса. Параллельные электроды используются только для больших швов и более медленных скоростей сварки.

Область применения тандемной сварки MIG / MAG обширна.Свариваемые материалы толщиной от 2 мм до 20 мм дают хорошие результаты. Типичные области применения — колеса, балки, рамы, кабины, задние оси для автомобильной промышленности и балки, панели, выхлопные системы для судостроительной промышленности. Практическое применение роботизированного двухпроводного процесса можно найти в автомобильной промышленности и производстве компонентов, а также в области судостроения, машиностроения, строительства железнодорожного подвижного состава, производства котлов и строительного оборудования.

Наконец, комментарий к расчету погонной энергии для двухпроводных процессов. Было установлено, что подвод тепла следует рассчитывать как две отдельные части (провод 1 и провод 2). Затем они складываются:

Q итого = Q 1 + Q 2

Суммарное тепловложение для методов сварки двойной проволокой по сравнению с методами сварки одной проволокой не обязательно больше. Естественно, это зависит от того, как устроен процесс, но часто подвод тепла при тандемной сварке равен или лишь немного превышает подвод тепла одной проволоки.Это справедливо для одиночных сварных швов с ограниченным размером сварного шва. Для более толстых листов тепловложение будет слишком высоким, если соединение заполняется за один цикл сварки. Требования к соединению с точки зрения ударной вязкости по Шарпи-V будут определять количество необходимых сварных швов.

Гибридная сварка: лазерная сварка MIG / MAG

Лазерная сварка MIG / MAG — это выгодная комбинация двух сварочных процессов, каждый из которых дополняет и стабилизирует другой.Цель состоит в том, чтобы получить преимущества как при лазерной, так и при сварке MIG / MAG. А именно: высокая скорость движения и глубокое проникновение; высокая надежность и способность перемычки с большим зазором. Первоначально лазерная гибридная обработка была исследована в 1970-х годах, но без особого прорыва. В 1990-х годах внимание вновь привлекли к лазерной гибридной сварке и особенно к лазерной сварке MIG / MAG. Это гибридный процесс, поскольку оба процесса настроены на работу как один процесс, как показано на рис. 5.

Процессы располагаются на заготовке с расстоянием между ними обычно 1-3 мм.Это сделано для того, чтобы обеспечить полезную синергию между процессами. Использование только лазерной сварки приведет к высокой скорости перемещения и низкому тепловложению, но все же с отличной проникающей способностью из-за высокой плотности энергии лазерного луча. Недостатком является то, что лазерная сварка требует высоких допусков на установку соединения из-за возможности перемычки с малым зазором при использовании технологии замочной скважины.

Другой отрицательный аспект — когда необходимо использовать присадочный материал, проволока должна добавляться отдельно, что приводит к снижению мощности лазера (плавлению проволоки).Кроме того, высокие скорости охлаждения лазерного процесса в некоторых случаях могут привести к растрескиванию или охрупчиванию при затвердевании.

С другой стороны, сварка

MIG / MAG — более надежный процесс с точки зрения требований к позиционированию. Он также обладает довольно высокой способностью перекрывать зазор, а присадочный материал добавляется путем переноса расплавленного металла через дугу. Однако сварка MIG / MAG не может конкурировать с лазерной сваркой с точки зрения скорости перемещения и проникающей способности. Подвод тепла для некоторых материалов может привести к проблемам в зоне теплового воздействия (HAZ).

Когда эти два процесса объединены, цель состоит в том, чтобы объединить положительные аспекты каждого из отдельных процессов и избежать недостатков. Для сварки тяжелых профилей используется лазер CO 2 из-за его более высокого уровня мощности. Для других применений лазер Nd: YAG является лучшим выбором, поскольку свет может переноситься по волокнам и, таким образом, увеличивает гибкость при сварке (для лучшей достижимости).

Когда эти два процесса объединены, цель состоит в том, чтобы объединить положительные аспекты каждого из отдельных процессов и избежать недостатков.Для сварки тяжелых профилей используется CO2-лазер из-за его более высокого уровня мощности. Для других применений лазер Nd: YAG является лучшим выбором, поскольку свет может переноситься по волокнам и, таким образом, увеличивает гибкость сварки (для лучшей достижимости).

Принцип работы процесса лазерной MIG / MAG изучается многими исследователями. Это можно описать следующим образом: лазерный луч создает замочную скважину в стыке, в которой пар металла находится в полости, которая действует как путь с низким потенциалом ионизации для электрической дуги.Было высказано предположение, что электрическая дуга стабилизируется действием лазера, что позволяет использовать сварку MIG / MAG при значительно увеличенных скоростях движения, что является одной из основных целей процесса лазерной MIG / MAG.

Есть много параметров, которые необходимо изучить и установить для процесса лазерной MIG / MAG. Хотя технология гибридной лазерной сварки уже используется в некоторых отраслях промышленности, она все еще находится в стадии разработки. Поэтому в этой статье рассматриваются только основные элементы процесса.Заинтересованному читателю предлагается изучить этот процесс дальше в исследовательских статьях по мере их появления.

Процесс можно настроить двумя способами: ведущий лазер или ведомый лазер. Как правило, опережающий лазер, по-видимому, более распространен, и он приводит к сварке и геометрии сварного шва, более похожей на лазер. Однако использование ведомого лазера может обеспечить более широкую геометрию сварного шва, а также дать другие преимущества. Для каждого случая необходимо будет оценить различные настройки и параметры сварки. Устанавливаемые параметры — это «все параметры для каждого процесса» и взаимные параметры, такие как углы установки технологической головки (важно) и расстояние между ними.

Также обсуждается баланс мощности процессов. Если на процесс MIG / MAG приходится более 60% общей мощности сварки, то считается, что в этом процессе «преобладает» MIG / MAG. Это также будет очевидно при осмотре поперечного сечения сварной конструкции. Баланс мощности рассчитывается как

.

P Всего = P A + P L

, где P A — мощность дуги, а P L — вклад лазера.В зависимости от того, как установлен баланс мощности, профили проплавления сварных деталей могут варьироваться от лазерного до MIG / MAG. Часто происходит смешение, поэтому верхняя часть поперечного сечения сварного изделия напоминает сварной шов MAG, а средняя и корневая части имеют типичный лазерный вид. На рынок вышли первые интегрированные сварочные головки. Они подходят для установки на сварочных роботов. Однако ожидается дальнейшая разработка оборудования. Конструкцию стыка можно оптимизировать для гибридной лазерной сварки.Помимо возможного увеличения скорости сварки, это еще один положительный момент для гибридного процесса (во многих случаях требуется меньше обработки). Для более тонких соединений скорость сварки будет выше, чем для сварки MIG / MAG с двойной проволокой. Для материалов толщиной от 6 до 8 мм скорости сварки обычно более равны. Однако мощность лазерной системы является ключом к скорости сварки для гибридной лазерной сварочной системы (и к стоимости оборудования).

Помимо изучения скорости сварки, механические свойства сварных деталей представляют большой интерес для вышеупомянутых процессов.Из различных исследовательских испытаний и коммерческих применений очевидно, что двухпроволочная сварка MIG / MAG может обеспечить хорошие механические свойства. Это необходимо учитывать при сравнении различных процессов, их производительности и экономичности.

Гибридный лазерный процесс до сих пор был внедрен во всем мире в автомобильной промышленности, где производятся большие объемы деталей. С учетом стоимости будущих лазерных систем этот процесс найдет больше областей применения. Высокопроизводительная сварка MIG / MAG с одинарной или двойной сваркой проволокой используется для различных компонентов в промышленности.

Последние тенденции в сварочных технологиях — чего ожидать в 2021 году и в последующий период

Сварочное искусство выдержало испытание временем, но это не означает, что инновации в этой области прекратились. Всегда будут новые способы соединения металлов — и в этом руководстве от Vern Lewis Welding Supply мы рассмотрим некоторые недавние тенденции в сварочных технологиях и то, что они могут принести в будущем. Давайте начнем.

1. Улучшения в технологии лазерной сварки

Лазерная сварка — один из новейших и наиболее уникальных видов сварки в отрасли.В этом типе сварки используется сверхмощный лазерный луч, который мгновенно расплавляет металлы и сваривает их. Согласно статье из Canadian Metalworking, лазерные сварщики в лабораторных условиях могут развивать мощность, превышающую 100 кВт, что позволяет мгновенно сварить вместе 50 мм стали за один проход.

Однако лазерная сварка по-прежнему сталкивается с некоторыми серьезными проблемами, когда речь идет о сварке толстых металлов. Ниже 20 кВт лазеры могут проникать через 1 мм металла на киловатт, но после 20 кВт потери в энергоэффективности снижают это значение примерно до 0.5 мм металла на киловатт.

Хотя лазерная сварка наверняка еще больше будет использоваться в автоматизированной сварке, особенно в таких отраслях, как автомобилестроение, эти ограничения означают, что ее, возможно, придется использовать вместе с другими методами сварки при сварке очень толстых и плотных металлов. Тем не менее, исследования продолжаются, и дальнейшие открытия могут и будут происходить, поэтому лазерная сварка наверняка будет горячей темой в ближайшие годы

2. Повышенное внимание к роботизированной и автоматизированной сварке

Первым в мире роботом был сварочный автомат, который использовался в General Motors в 1962 году — поэтому, хотя эта технология не совсем «новая», ее важность по-прежнему растет, особенно потому, что искусственный интеллект и более низкая стоимость вычислений делают автоматическая сварка еще более рентабельна.

Фактически, по данным Международной федерации робототехники, по состоянию на конец 2017 года в эксплуатации находилось более 2 миллионов промышленных роботов, а к 2021 году это число, по оценкам, приблизится к 3,8 миллионам, что составляет почти 80% общих темпов роста.

По оценкам, общая стоимость мирового рынка роботизированной сварки достигнет 5,95 млрд долларов к 2023 году при среднегодовом темпе роста 8,91%. Ожидается, что крупнейшие рынки будут расти в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где такие страны, как Китай, Индия, Южная Корея и Япония, увеличивают инвестиции в робототехнику.

3. Передовые технологии защиты рабочих

Сварочная технология никогда не должна оставлять рабочих позади — и за последние несколько лет было обнаружено больше информации об опасностях для здоровья, с которыми сталкиваются сварщики и рабочие, которые могут вдыхать вредные уровни сварочных газов и дыма.

В отчете МАИР (Международное агентство по изучению рака) в 2017 году УФ-излучение от сварочного и сварочного дыма классифицируется как «канцерогены группы 1», что означает, что они вызывают рак у людей.

Многие компании, производящие сварочные СИЗ, предпринимают шаги по созданию более совершенного защитного снаряжения, которое может отфильтровывать пары, а также чрезвычайно легкие, сверхмелкозернистые частицы пыли, которые могут образовываться при сварке и могут проходить через большинство фильтров.

Используя усовершенствованные фильтры и респираторы с положительным давлением, компании-поставщики сварочного оборудования могут создавать СИЗ, которые позволят сварщикам избежать распространенных канцерогенов и проблем безопасности — и продолжать сварку долгие годы.

4.Виртуальная реальность для НИОКР и обучения сварщиков

Virtual Reality (VR) использует гарнитуру, чтобы погрузить зрителя в цифровой мир, и это в первую очередь связано с видеоиграми, но может использоваться во многих отраслях, включая сварку, судостроение и строительство небоскребов.

С помощью VR дизайнеры могут быстро моделировать виртуальные прототипы и исследовать их более физически, оптимизируя процесс итерации и создания прототипов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *