ORBITALSCHWEISSEN VON EDELSTAHL IM WIG-VERFAHREN

Beim Orbitalschweißen handelt es sich um ein Verfahren, bei dem sich der Lichtbogen kreisförmig um das Werkstück bewegt und einen Kreis beschreibt, d. h. der Lichtbogen bewegt sich ununterbrochen in einem Winkel von mindestens 360 Grad um das Werkstück. Das Orbitalschweißen wurde erstmals in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts eingesetzt, als eine Gruppe von Ingenieuren einer großen Fluggesellschaft ein System entwickelte, das die automatische Drehung des WIG-Brenners um das Rohr ermöglichte, was eine deutliche Verbesserung gegenüber dem manuellen WIG-Schweißen darstellte Das Orbitalschweißen kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn die Anforderungen an die Qualität der Schweißverbindung im mechanischen, metallurgischen und geometrischen Sinne hoch sind. Diese Anforderungen konzentrieren sich nicht nur auf mechanische Eigenschaften und Qualitätskontrollanforderungen, wie z. B. Belüftung, sondern auch auf Korrosionseigenschaften und das ästhetische Erscheinungsbild der Schweißverbindung. Die Hauptgründe für den Einsatz des Orbitalschweißens sind für die meisten Anwender: flache, gleichmäßige und homogene Wurzelnaht.

VERFAHREN

Heutzutage verwendete Schweißverfahren beim Orbitalschweißenentweder als mechanisierte oder halbautomatisierte Prozesse sind:

  1. WIG-Schweißverfahren mit oder ohne Zusatzmaterial (Kalt- und Heißdraht)
  2. WIG-Verfahren in schmaler Nut (Heißdraht)
  3. MIG/MAG-Schweißverfahren
  4. Plasmaschweißverfahren (nur in Sonderfällen in HV-Position - Wand)

Aufgrund der Notwendigkeit einer guten ConZur Steuerung der Schweißschmelze wird das Orbitalschweißverfahren meist in Kombination mit eingesetzt WIG-Schweißen mit Kaltdraht oder ohne Zusatzmaterial unter Einhaltung aller Regeln des WIG-Schweißverfahrens durch Auswahl des Schweißgases, Sauberkeit und Vorbereitung der Verbindung. Dabei sind auch die Schweißbarkeit des Werkstoffes und die strukturellen Anforderungen an das Schweißgut zu berücksichtigen, die für die mechanischen und Korrosionseigenschaften der Schweißverbindung wichtig sind. Die Drehung um das Werkstück erfolgt durch einen Teil der Ausrüstung zum Orbitalschweißen, die wir Orbitalschweißköpfe nennen. Der Orbitalschweißkopf besteht aus einem festen Teil, der zur Fixierung des Kopfes am Werkstück dient und einem rotierenden Teil, der den Schweißbrenner trägt. Auf diese Weise kann der Schweißbrenner mit seiner Bewegung einen Kreis um das Werkstück beschreiben. In der Praxis kann man eine Schweißmethode antreffen, die man Orbitalschweißen nennen könnte, bei der das Werkstück rotiert, während der Brenner stillsteht, was der Definition des Orbitalschweißens widerspricht.

JedochIm, in diesem Fall handelt es sich immer noch um eine Schweißverbindung, die einen Kreis bildet und durch eine minimale Drehung von 360° entsteht, aber jetzt des Werkstücks, nicht des Brenners oder des Lichtbogens. In diesem Fall kann der Schweißbrenner hinsichtlich des Einflusses der Schwerkraft auf die Schweißschmelze und der Form des Werkstücks in der günstigsten Position platziert werden. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass die Ergebnisse konstanter sein können und höhere Schweißgeschwindigkeiten erreicht werden können, es ist jedoch großmangelnde Anwendungsflexibilität.

ANWENDUNG, MÖGLICHKEITEN UND GRENZEN

Industriebereiche, in denen Orbitalschweißen hauptsächlich eingesetzt wird, sind:

  • Chemie- und Ölindustrie
  • Pharmaindustrie
  • Nahrungsmittelindustrie
  • Luft- und Raumfahrtindustrie
  • Atomindustrie
  • Halbleiterindustrie

Zusätzlich zu den oben genannten Orbitalschweißen wird häufig verwendetund in folgenden Industriezweigen und Produktionen:

  • Pneumatische Teile
  • Autoindustrie
  • Bau von Hauptpipelines
  • Schiffbau usw.

Die Anwendung des Orbitalschweißens ist, wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, vielfältig. Die logische Schlussfolgerung ist, dass die Einsatzmöglichkeiten enorm sind, jedoch sowohl in finanzieller Hinsicht aufgrund des hohen Gerätepreises als auch in Bezug auf die Dicke und Art des Materials, die Zugänglichkeit der Schweißverbindung, die Vorbereitungsmöglichkeiten usw. begrenzt sind. usw. Aufgrund der Besonderheit des Orbitalschweißens handelt es sich dabei um kreisförmige Elemente, die durch Schweißen verbunden werden (Rohre, Bögen, Bögen, T-Stücke, Flansche, verschiedene Rohrverbinder und ähnliche Verbindungen).

OPERMA FÜR ORBITALSCHWEISSEN

Orbitalschweißgeräte bestehen hauptsächlich aus Schweißstromquellen und Orbitalschweißköpfen. Eine der Aufgaben der Schweißstromquelle besteht darin, die Bewegungen der Köpfe beim Orbitalschweißen zu steuern und zu verwaltengraben. Köpfe können unterschiedliche Designs und Konstruktionslösungen haben. Zur Ausrüstung beim Orbitalschweißen können durchaus verschiedene Zusatzgeräte gehören.

Stromquelle zum WIG-Schweißen
Als Stromquellen für das Schweißen können Gleichstromquellen (DC) dienen, die hauptsächlich zum Schweißen von Baustahl, Edelstahl und Titan bestimmt sind, aber es kann sich auch um Wechselstromquellen (AC) handeln, die dann zum Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet werden können.

Moderne Stromquellen für das Orbitalschweißen müssen über die Fähigkeit verfügen, die Schweißströme, die Rotationsgeschwindigkeiten der Schweißköpfe, die Steuerung der Zugabe von zusätzlichem Material, die Steuerung des Gasflusses zum Schweißen und Wurzelschutz sowie die Steuerung von zu steuern und zu steuern die Kühlmittelkühlung der Schweißköpfe usw. Heutzutage müssen Stromquellen zum Schweißen in der Lage sein, wichtige Schweißparameter, die das Endergebnis der Qualität der Schweißverbindung beeinflussen, zu überwachen, über einen internen oder externen Drucker auszudrucken und Daten zu übertragen an einen PC zur Verarbeitung, Programmspeicherung, Autoprogrammierung, Warnmeldungen usw.

ORBITALSCHWEIßKÖPFE

Es gibt drei gängige Arten von Orbitalschweißköpfen, die nahezu den gesamten Anwendungsbereich und Bedarf des Orbitalschweißens abdecken. Dabei handelt es sich um vollständig geschlossene Schweißköpfe, offene Schweißköpfe und Rohr-Wand-Schweißköpfe.

Geschlossene Schweißköpfe
Geschlossene Köpfe zum Orbitalschweißen sind für die Durchführung des Schweißprozesses in einem vollständig geschlossenen Kammersystem vorgesehen. Der kammerförmige (geschlossene) Teil des Kopfes wird vor dem Schweißen mit Schutzschweißgas gefüllt, so dass die gesamte Schweißverbindung während des Schweißvorgangs vollständig vor atmosphärischen Einflüssen geschützt ist. Diese Köpfe werden hauptsächlich zum Schweißen von Edelstahl und Titan verwendet, gerade um die Oberfläche (Oberfläche und Wurzel) der Schweißverbindung vor Oxidation zu schützen.

ANFünf Orbitalschweißköpfe dienen ausschließlich dem Schweißen ohne Zusatzmaterial und werden daher für Materialstärken bis 3 mm (max. bis 4 mm) und für Rohraußendurchmesser von (1,6) 2 bis ca. 2 mm eingesetzt. 170 mm je nach Hersteller.

Offene Köpfe zum Orbitalschweißen
Offene Köpfe zum Orbitalschweißen werden üblicherweise zum Schweißen von Materialien verwendet, die aus technologischen Gründen unter Verwendung von Zusatzmaterial geschweißt werden müssen, bei Wandstärken über 3 mm und beim Mehrlagenschweißen. Je nach Hersteller kann der Schweißbrenner zwischen 35° und 45° gedreht werden, was die Möglichkeit zum Schweißen von Ecknähten bietet. Durch die Einhaltung der Höhe wird der Abstand der nicht abschmelzbaren Wolframelektrode zum Werkstück mechanisch eingehalten.

UnterDaher ist es beim Mehrschichtschweißen erforderlich, eine Oszillation und eine automatische Steuerung des Nettoabstands zu erreichenLösen Sie die Wolframelektroden vom Werkstück. In diesem Fall muss der Schweißbrenner auf einem motorisierten Querträger montiert werden. Die Motoren müssen über die Schweißstromquelle steuerbar sein. Bei der Erstellung eines Schweißprogramms muss neben den Standardparametern Schwingbreite, Schwingfrequenz, Halten in bestimmten Positionen auch die Höhe, also der Abstand der nicht abschmelzbaren Wolframelektrode zum Werkstück, elektronisch eingehalten werden, d. h eine automatische Schweißspannungsregelung (AVC) sein.

Orbitalköpfe zum Einschweißen von Rohren in Rohrwände
Diese Köpfe werden zur Herstellung und Reparatur von Wärmetauschern unterschiedlicher Bauart und Verwendungszweck verwendet. Röhrengesteine weisen häufig Hunderte bis Zehntausende Rohre auf, die verschweißt werden müssen (Rohrbündel). Für Schweißer ist es ein außerordentlicher Aufwand, wenn sie manuell schweißen müssen, aber auch die Größe der Rohre, der geringe Abstand zwischen ihnen usw. erschweren die Arbeit des Schweißers erheblich, der selbst mit bestem Können und Willen dazu nicht in der Lage ist sorgen in diesem Fall für eine gleichmäßige Qualität und hohe Produktivität. Da alle Schweißverbindungen gleich sind, muss der Bediener nur die Arbeitsregeln befolgen, die eine konstante Qualität gewährleisten. Schweißköpfe können unterschiedlicher Bauart und spezieller Zweck sein, beispielsweise zum Schweißen von Rohren innerhalb der Rohrwand, mit oder ohne Zusatzmaterial.

GASE ZUM ORBITALSCHWEISSEN

Argon, Helium, Wasserstoff und Stickstoff und ihreGemische sind Gase, die während des Schweißprozesses häufig als Schutzgase zum Schweißen und als Schutzgase zum Schutz der Schweißnahtwurzel eingesetzt werden. In Europa werden jedoch häufiger Argongas und Mischungen aus Argon und Wasserstoff sowie Argon und Stickstoff verwendet. Der Grund dafür ist der hohe Preis von Helium.

WespenDa die Funktion des Schutzgases darin besteht, die Schweißschmelze vor Umwelteinflüssen (Oxidation) zu schützen, können wir durch den Einsatz der genannten Gase und ihrer Mischungen zusätzlich Einfluss auf die Geometrie der Schweißnaht, den Einbrand und den Wärmeeintrag in die Schweißnaht nehmen Wir können aber auch die chemische Zusammensetzung und Struktur der Schweißverbindung beeinflussen, was bei der Auswahl eines Gases für ein bestimmtes zu schweißendes Material nicht vernachlässigt werden darf.

HochFür den WIG- und Plasmaschweißprozess werden die genannten Gase und deren Mischungen verwendet, während für den orbitalen MAG-Prozess eine Mischung aus Argon und Kohlendioxid zum Einsatz kommt.

Man kann sagen, dass sich die beim Orbitalschweißen verwendeten Gase in ihrer Zusammensetzung für einen bestimmten Prozess und für ein bestimmtes Material nicht von den üblichen Gasen für das Handschweißen unterscheiden, aber dennoch mit einer bewährten chemischen Zusammensetzung und einem hohen Reinheitsgrad eingesetzt werden.

Zum Orbitalschweißen verwendete Gase:

Plinovi za orbitalno zavarivanje, sastav, namjena, postupak i materijali

NETAL-VORBEREITUNGQUECKSILBER-WOLFRAM-ELEKTRODEN

Die nichtschmelzende Wolframelektrode ist die Quelle des Lichtbogens und einer der wichtigsten Faktoren beim orbitalen WIG-Schweißen, der vom Anwender oft übersehen wird. Die nicht schmelzende Wolframelektrode muss maschinell geschliffen werden. Ein kontrollierter und zuverlässiger Start hängt von der Qualität des Mahlvorgangs und der Zusammensetzung des unschmelzbaren Wolframs ab

AUSWAHL DER SCHWEISSPARAMETER

Ein äußerst wichtiger Faktor, den wir beim Rohrschweißen berücksichtigen müssen, ist die fortschreitende Erwärmung des Rohres im Bereich der Schweißverbindungszone. Dieser Bereich erwärmt sich zunehmend und sammelt während der Drehung des Lichtbogens um das Rohr Energie aus dem Lichtbogen.

Wird der Energieeintrag während des Schweißprozesses und der Schweißverbindungsbildung nicht reduziert, nimmt das Volumen der Schweißgutschmelze kontinuierlich zu und metallurgische Veränderungen sind unvermeidlich. In allen Positionen (9, 12, 3 und 6 Uhr und dazwischen) ist das Gleichgewicht der Schweißgutschmelze wichtig, das heißt, es ist wichtig, ein kontrolliertes Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft und den Kräften der Oberflächenspannung aufrechtzuerhalten der Schweißgutschmelze mit dem Ziel, eine gleichmäßige Höhe der Schweißnahtwurzel und der Stirnflächengeometrie der Schweißnahtverbindung zu erreichen.

DasDer Ausgleich und die Kontrolle der Größe der Schweißgutschmelze kann durch die entsprechenden Schweißparameter, nämlich: Impulsstromwerte, Impulsfrequenz, Schweißgeschwindigkeit, erfolgreich gelöst werden, sodass für jeden kritischen Bereich, also Parameter, ein eigenes Unterprogramm erstellt wird für die sog Sektoren, zum Beispiel von 9 bis12 Uhr, von 12 bis 3 Uhr, von 3 bis 6 Uhr und schließlich von 6 bis 12 Uhr. Die Reduzierung der Energieaufnahme wird in der Regel durch die Höhe des Impuls- und Grundstroms, für bestimmte Sektoren aber auch durch die Schweißgeschwindigkeit erreicht.

Gängige Schweißparameter, die programmiert werden, sind: Gas vor und nach, Zündstrom, Heizstrom, Impuls- und Grundstrom, Schweißgeschwindigkeit, Geschwindigkeit und Art der Zugabe von Zusatzmaterial, AVC-Steuerwert, Oszillationsparameter und alle zugehörigen Zeiten.

Die wichtige Tatsache ist, dass wir durch den Einsatz eines Orbitalschweißsystems leicht die Fähigkeit erreichen können, hochwertige Schweißverbindungen mit einwandfreier Reproduzierbarkeit dieser Qualität herzustellen. Dies kann nur erreicht werden, wenn wir alle Regeln des EDELSTAHLSCHWEISSENS befolgen und alle Eingabeparameter konstant halten. Die Regeln für den Einsatz von Orbitalschweißgeräten und die Arbeitsweise dürfen während des Betriebes niemals verletzt, verändert oder willkürlich gestaltet werden. Eine solche Arbeitsweise wird nicht die gewünschten Ergebnisse erzielen und die Ausrüstung für das Orbitalschweißen wird völlig nutzlos sein.

ukrainischAtko, es gibt mehrere Gründe für den Einsatz von Geräten zum Orbitalschweißen:

1. Produktivität

2. Qualität und Wiederholbarkeit

3. Investition in das Niveau der Schweißkenntnisse und -fähigkeiten

4. Flexibilität