Visit http://www.esab.com/ for more information about our products.

Орбитальная сварка - о сложных вещах просто.

Print Print
В основе процесса лежит аргонодуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов. Оборудование для орбитальной сварки соединило в себе качество сварного соединения от аргонодуговой сварки и производительность от автоматизации процесса, в итоге потребитель получает мощный инструмент для решения задач.
Комплекс

Говоря об оборудовании для орбитальной сварки, нельзя уделять больше внимания только головкам или только источникам, - это единое целое и работать они могут только друг с другом. В этом неоспоримое преимущество комплексного решения механизации процесса, по сравнению с частичной, например, добавлением только вращателя и т.п.


Программирование

Рис. 1 Безусловно, основным компонентом комплекса орбитальной сварки является источник питания.

Все источники серии MechTig являются инверторными и обеспечивают стабильность процесса горения дуги при колебаниях напряжения сети +/-10 %. Кроме того, особенностью данных источников является переход на цифровые каналы обмена данных. Источник снабжен системой ЧПУ, которая управляет не только источником сварочного тока и внешними устройствами, но и процессом сварки. В дополнение ко всему она является промежуточным звеном в цепи источник - ПК. Именно благодаря системе ЧПУ стало возможным сделать процесс сварки неповоротных стыков труб проще.

Особенностью сварки неповоротных стыков труб является объединение нижнего, потолочного положений, сварка на спуск, на подъем в один шов. Таким образом, сварщик не только должен обладать огромным опытом и умением, но и успевать менять параметры в процессе сварки, что представляется невозможным.

В случае применения орбитальной сварки, окружность трубы разбивается на сектора, в каждом из которых устанавливается оптимальные значения параметров (Рис. 1), таких секторов может быть до 100. Длина всей окружности представляется равной единице, тогда координата каждой из точек будет частью от единицы, для удобства можно использовать разбивку на градусы от 0° до 360°. На рисунке 1 схематично представлено разбиение длины окружности на сектора. Точка 1 имеет координату 0,000 (следует отметить, что положение этой точки на окружности - начало сварки, выбирается пользователем). В этом секторе устанавливаются сварочные параметры, исходя из необходимости нагреть "холодную" трубу до проплавления. Потребуется установить такое сочетание тока и скорости, чтобы не происходило сильного провисания  металла в трубу, но обеспечивалось проплавление. Значения будут действительны до следующей точки . Во втором секторе происходит переход шва на потолочное положение, и параметры изменяются соответственно. Третий сектор характеризуется сваркой снизу вверх, когда труба уже "горячая", соответственно следует скорректировать скорость и ток.

Окончание шва очень часто является проблемным при сварке. Приходится учитывать эффект автоподогрева и снижать сварочный ток для уменьшения тепловложения. Для завершения шва (замок) устанавливается координата точки окончания сварки большая чем 1,000, например, -1,010 (выбирается произвольно, для головок РОС и PRH максимально - 1,500, для других -ограничением является длина сварочного кабеля). В случае применения головки с блоком поперечных колебаний и контролем длины дуги, к сварочным параметрам добавляются: амплитуда колебаний, время задержки в точке отклонения, напряжение, которое необходимо поддерживать. Все сварочные параметры можно изменять плавно (например, плавное нарастание тока в начале сварки и гашение при заварке кратера). Таким же образом возможно изменять скорость вращения и скорость подачи проволоки. Интервал, в котором происходит плавное изменение параметра, может задаваться по времени или координатно. Диаграмма рабочего цикла сварочной программы представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Диаграмма рабочего цикла.
Рис. 3

1- плавное нарастание тока (регулируется временем), 2 - время предварительного нагрева, 3 - первый сектор, 4 - плавное уменьшение тока при смене сектора, 5 - 2й сектор, 6 - плавное наростание тока, 7 - 3 й сектор, 8 - 4ый сектор, 9 - 5ый сектор, плавное гашение дуги и остановка сварки



Управление - это просто

Преимущество всего оборудования концерна ESAB, являются эргономичный дизайн и простота управления. Все операции связанные с программированием, изменением, контролем сварочных параметров, производятся с помощью пульта управления (рис. 2). Дизайн выполненен с применением понятных графических символов, что не требует знания языков. Большой подсвечивающийся дисплей позволяет отображать сразу несколько параметров и облегчает контролирование процесса сварки.



Синхронизация

Идея синхронизировать подачу проволоки с импульсом тока (в случае применения импульсного режима) возникла уже давно. Однако, из-за того, что элементная база не справлялась с поставленными задачами, это было трудно реализовать на практике. Теперь, когда управление производится компьютером эта проблема решена.

Орбитальная сварка Рис.4

Рисунок 4. Диаграмма процесса синхронизации.

 

 

 

В источниках для орбитальной сварки MechTigреализована функция синхронизации подачи проволоки и движения с импульсами сварочного тока. В тот момент, когда ток дуги достигает значения тока импульса, прекращается движение головки и подается сварочная проволока, а когда значение тока снижается до уровня тока паузы, прекращается подача проволоки и возобновляется движение головки. Для наглядности на рисунке 4 изображена диаграмма процесса синхронизации. Благодаря данной функции контролирование тепловложения и самого процесса сварки значительно упростилось