Особенности орбитальной сварки и область её применения

Особенности орбитальной сварки и область её применения

Соединение бесповоротных трубных стыков всегда было серьезным испытанием даже для опытных сварщиков. Одним из наиболее актуальных инструментов для выполнения данных работ является орбитальная сварка. Обычные виды сварки хорошо обрабатывают лишь потолочный шов.

В то же время, остальные участки соединения получаются неравномерными и плохо обрабатываемыми. В таких случаях на помощь приходит орбитальная сварка, позволяющая качественно соединить трубы, оставить эстетичные швы и гарантировать долговечность полученной конструкции.

Что такое орбитальная сварка?

Орбитальная сварка труб – это автоматическая процедура, выполняемая на специализированном оборудовании квалифицированным оператором. При сварке данным методом дуга между электродами проворачивается на 360 градусов, позволяя равномерно проварить трубу со всех сторон.

Наиболее распространенные работы, для которых оправдано использование орбитальной сварки, представлены:

  • стыковочной сваркой;
  • соединением фланцев;
  • соединением тройников;
  • созданием сварных швов между отводами.

Кроме этого орбитальная методика применяется при соединении трубы и трубной доски.

сварка трубы
Схема орбитальной сварки.

Ключевые преимущества орбитального метода:

  1. Низкое количество брака и дефективных швов.
  2. Соединение в любом положении.
  3. Возможность сваривания почти всех металлов.
  4. Возможность соединения различных типов стали. Кроме этого, метод позволяет соединить такие сложные для сваривания металлы, как: алюминий, тантал, титан и цирконий.
  5. Контроль всех параметров аппаратуры.
  6. Отсутствие дыма и шлака в процессе работ по свариванию металлов.
  7. Возможность соединения металлов как с использованием присадочной проволокой, так и без нее.

Конечно не обошлось и без недостатков, среди которых можно выделить:

  • сравнительно низкая скорость сварки трубопроводов по орбите малого диаметра;
  • дороговизна и сложность оборудования;
  • используемые виды соединений требует существенных материальных вложений и трудовых ресурсов.

Принцип работы аппарата для сварки труб

Орбитальное сваривание трубных конструкций производится неплавящимися электродами в среде благородных газов. Электроды, как правило, выполнены из тугоплавкого материала, например, Вольфрама, а защитная среда создаются благородными газами, например, Аргоном или Криптоном.

Весь процесс выполняется автоматизированной системой, дабы минимизировать человеческий фактор и обеспечить идеальный сварной шов. В процессе проведения работ сварщику своими руками необходимо лишь задавать требуемый режим и контролировать качества выполняемой работы.

Оборудование для орбитальной сварки – это автоматизированная система, требующая минимального человеческого вмешательства и обеспечивающая высокое качество сварки любых металлов.

Аппарат для сварки труб

Среди орбитального сварочного оборудования можно выделить следующие элементы:

  • источник питания;
  • специальная голова;
  • электрод.

Источник питания необходим для выполнения:

  1. Контроля режимов работ.
  2. Управления расходом присадочной проволоки и инертного газа.
  3. Автоматического определения параметров свариваемых материалов.
  4. Программирования новых режимов работы орбитального оборудования.
орбитальный сварочный аппарат
Устройство орбитального сварочного аппарата.

Среди параметров, управляемых источником питания аппаратуры, можно выделить:

  • силу тока;
  • напряжение;
  • скорость подачи сварочной проволоки;
  • скорость проводки электрона по шву;
  • угол наклона вольфрамового электрода;
  • количество впрыскиваемого в камеру газа;
  • толщину и диаметр свариваемой трубки.

Большинство орбитальных сварных станций комплектуется специальным принтером, при помощи которого можно распечатать детальные сведения о используемых режимах работы.

Сварочные головки для орбитального аппарата делятся на:

  1. Закрытые.
    При помощи таких головок производится сваривание трубных конструкций с размером стенок до 4 миллиметров и диаметром до 170 миллиметров. Работа закрытых головок происходит в герметично закрытом пространстве, наполненном атмосферой из инертного газа.
  2. Открытые.
    Такой тип головок применяется при соединении толстых труб. Открытые головки позволяют многократно повторять сварочный цикл для образования более качественного сварного шва. Кроме этого, при работе с открытым вариантом головок оператор может контролировать длину сварочной дуги.
  3. Для трубных досок.
    Применяется для починки теплообменников в которых имеется большое количество элементов. Благодаря головке для трубных досок процесс соединения металлов значительно упрощается, а оператору остается лишь время от времени проверять правильность установки головы на свариваемые элементы.

Сварочные головки обладают следующими возможностями:

  1. Вращение дуги на угол вплоть до 45 градусов.
  2. Подача присадочной проволоки для создания шва.
  3. Контроль за длинной присадочной дуги.
  4. Управление колебаниями горелки.
сварка трением
Схема орбитальной сварки трением.

На сегодняшний день, орбитальный метод сварки является наиболее популярным и перспективным способом соединения стальных трубопроводов.

Процесс сварки

Орбитальная методика сваривания может обеспечить качественное соединение лишь при однородных параметрах труб.

Например, соединяемые элементы:

  1. Должны быть прямолинейными.
  2. Должны иметь одинаковую толщину по всей длине.
    При несоответствии данного параметра полученный при сварке шов может быть неравномерным.

Эти свойства соединяемых труб должны тщательно контролироваться с помощью специализированного оборудования и подготовленных инженеров.

Подготовка перед сварочными работами включает:

  1. Обеспечение необходимого зазора между соединяемыми трубами.
    Для разрешения этой задачи используют отрезные станки.
  2. Центрирование труб и сваривание в нескольких местах.
    После проверки качества центрирования можно переходить к выполнению работ.
сварка орбитальная
Схема процесса орбитальной сварки.

Помимо этого, перед непосредственным началом сварочных работ окружность труб необходимо разбить на сектора. После этого, оператор аппарата должен выставить индивидуальные параметры для каждого сектора, чтобы в процессе сварки металл не провисал внутрь труба, а лишь немного плавился.

Особенности процесса работ по свариванию металлов зависят, в первую очередь, от вида соединяемых материалов и формы изделия.

Для соединения нержавеющих труб орбитальной сваркой оператору необходимо:

  • настроить орбитальную систему;
  • выбрать и установить подходящую под текущие условия головку;
  • закрепить аппарат вдоль линии, по которой планируется выполнить сварочный шов;
  • включить сварку.

При правильной настройке сварочный агрегат самостоятельно выполнит следующие процедуры:

  • выход на режим, путем прогрева электродов;
  • создание сварочного шва в первом секторе соединяемого изделия;
  • соединение нержавеющих труб в остальных секторах.

Во время работы орбитального сварочного аппарата квалифицированному оператору, облаченному в маску и другие средства защиты, остается лишь следить за параметрами и наблюдать за качеством шва. После завершения цикла сварки, аппарат самостоятельно выключится и позволит оценить качество выполненных работ.

Важно отметить! Для получения максимально качественного сварного шва поверхность металлов необходимо тщательно очистить от загрязнений и частиц инородных материалов.

Заключение

Орбитальный сварочный аппарат позволяет выполнять максимально качественное соединение труб. Благодаря данной методике опытные сварщики могут без труда соединять алюминий, медь, латунь, нержавеющую сталь и даже бронзу. Высокая автоматизация и стабильность параметров во время работы позволяют получить однородный шов.

Несмотря на все преимущества, данный метод совершенно не подходит для более простых работ, поскольку требует существенных материальных затрат на покупку баллонов с инертным газом и приобретение сварочной проволоки.

Ссылка на основную публикацию
Особенности орбитальной сварки и область её применения
Всё о сварке, сварочном оборудовании, ковке и элементах