SOUDAGE ORBITAL DE L'ACIER INOXYDABLE PAR PROCÉDÉ TIG1>

Le soudage orbital est un processus dans lequel l'arc électrique se déplace en cercle autour de la pièce en décrivant un cercle, c'est-à-dire où l'arc électrique se déplace sur un angle d'au moins 360 degrés autour de la pièce sans interruption. Le soudage orbital a été utilisé pour la première fois dans les années 60 du siècle dernier lorsqu'un groupe d'ingénieurs travaillant pour une grande compagnie aérienne a développé un système permettant la rotation automatique de la torche TIG autour du tuyau, ce qui constituait une amélioration significative par rapport au soudage TIG manuel de l'époque. Le soudage orbital est principalement utilisé lorsque les exigences en matière de qualité du joint soudé sont élevées au sens mécanique, métallurgique et géométrique. Ces exigences ne portent pas seulement sur les propriétés mécaniques et les exigences de contrôle qualité, comme la ventilation, mais également sur les propriétés de corrosion et l'aspect esthétique du joint soudé. Les principales raisons d’utiliser le soudage orbital sont pour la plupart des utilisateurs : une soudure de racine plate, uniforme et homogène.

Procédures de soudage utilisées aujourd'hui en soudage orbitalles processus mécanisés ou semi-automatisés sont :/p>

1. Procédé de soudage TIG avec ou sans matériel supplémentaire (fil froid et fil chaud)
2. Procédure TIG dans une rainure étroite (fil chaud)je>
3. Procédé de soudage MIG/MAG
4. Procédure de soudage plasma (uniquement dans cas particuliers en position HT - mur)

En raison de la nécessité d'une bonne conles soudures trole fondent, le procédé de soudage orbital est principalement utilisé en combinaison avec Procédé de soudage TIG/fort>au fil froid ou sans matériel supplémentaire en respectant toutes les règles du procédé de soudage TIG par le choix du gaz de soudage, la propreté et la préparation du joint. La soudabilité du matériau et les exigences structurelles du métal fondu, qui sont importantes pour les propriétés mécaniques et de corrosion du joint soudé, doivent également être prises en compte. La rotation autour de la pièce est effectuée par une partie de l'équipement de soudage orbital, que nous appelons têtes de soudage orbital. La tête de soudage orbitale est constituée d'une partie fixe qui sert à fixer la tête sur la pièce et d'une partie rotative qui porte la torche de soudage. De cette manière, la torche de soudage peut décrire avec son mouvement un cercle autour de la pièce à usiner. En pratique, on peut rencontrer une méthode de soudage que l’on pourrait appeler soudage orbital, où la pièce tourne alors que la torche est à l’arrêt, ce qui contredit la définition du soudage orbital.

Cependantje suis, dans ce cas c'est toujours un joint soudé qui forme un cercle et est créé par une rotation minimum de 360O, mais maintenant de la pièce à travailler, et non de la torche ou de l'arc électrique. Dans ce cas, la torche de soudage peut être placée dans la position la plus favorable en ce qui concerne l'influence de la force de gravité sur la masse fondue et la configuration de la pièce. L'avantage de ce système est que les résultats peuvent être plus constants et il est possible d'atteindre des vitesses de soudage plus élevées, mais il est grandmanque de flexibilité d'application.
 

APPLICATION, POSSIBILITÉS ET LIMITES

Les domaines industriels dans lesquels le soudage orbital est principalement utilisé sont :/p>

• Industrie chimique et pétrolière
• Industrie pharmaceutique
• Industrie alimentaire
• Industrie aéronautique et spatiale
• Industrie nucléaire
• Industrie des semi-conducteurs/li>

En plus de ce qui précèdefort>le soudage orbital est souvent utilisé/fort>et dans les branches industrielles et de production suivantes :

• Pièces pneumatiques
• Industrie automobile
• Construction des canalisations principales
• Construction navale, etc.

L'application du soudage orbital, comme le montre ce qui précède, est large. La conclusion logique est que les possibilités d'utilisation sont énormes, mais elles sont limitées tant au niveau financier en raison du prix élevé de l'équipement, qu'en termes d'épaisseur et de type de matériau, d'accessibilité au joint de soudure, de possibilités de préparation, etc. En raison de la spécificité du soudage orbital, il s'agit d'éléments circulaires qui sont assemblés par soudage (tuyaux, coudes, coudes, pièces en T, brides, raccords de tuyaux divers et connexions similaires).

OPÉRAMA POUR LE SOUDAGE ORBITAL

L'équipement de soudage orbital se compose principalement de sources d'énergie de soudage et de têtes de soudage orbitales. L'une des tâches de la source de courant de soudage est de contrôler et de gérer les mouvements des têtes de soudage orbital.creusement. Les têtes peuvent être de différentes conceptions et solutions de construction. Divers dispositifs supplémentaires peuvent certainement faire partie de l'équipement pour le soudage orbital.

Source d'énergie pour le soudage TIG
Les sources d'énergie pour le soudage peuvent être des sources de courant continu (CC) destinées principalement au soudage de l'acier de construction, de l'acier inoxydable et du titane, mais elles peuvent également être des sources de courant alternatif (AC) qui peuvent ensuite être utilisées pour le soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium.

Les sources d'énergie modernes pour le soudage orbital doivent posséder la capacité de gérer et de contrôler les courants de soudage, les vitesses de rotation des têtes de soudage, le contrôle de l'ajout de matériau supplémentaire, le contrôle du débit de gaz pour le soudage et la protection des racines, le contrôle de le refroidissement par liquide de refroidissement des têtes de soudage, etc. Aujourd'hui, les sources d'énergie pour le soudage doivent avoir la capacité de surveiller les paramètres de soudage importants qui affectent le résultat final de la qualité du joint soudé, de les imprimer via une imprimante interne ou externe, de transférer des données vers un PC pour le traitement, la mémorisation des programmes, l'autoprogrammation, les messages d'avertissement, etc.

TÊTES DE SOUDAGE ORBITALE

Il existe trois types courants de têtes de soudage orbitales qui couvrent presque tout le domaine d'application et les besoins du soudage orbital. Il s'agit de têtes de soudage entièrement fermées, de têtes de soudage ouvertes et de têtes de soudage tube-mur.

Têtes de soudage fermées
Les têtes fermées pour le soudage orbital sont destinées à effectuer le processus de soudage dans un système à chambre complètement fermée. La partie chambre (fermée) de la tête est remplie de gaz de soudage de protection avant le soudage, de sorte que l'ensemble du joint soudé soit complètement protégé des influences atmosphériques pendant le processus de soudage. Ces têtes sont principalement utilisées pour le soudage de l'acier inoxydable et du titane, précisément pour protéger la surface (face et racine) du joint soudé de l'oxydation.

SURCinq têtes de soudage orbitales sont utilisées exclusivement pour le soudage sans matériau supplémentaire et sont donc utilisées pour des épaisseurs de matériau jusqu'à 3 mm (max. jusqu'à 4 mm) et pour des diamètres extérieurs de tuyaux de (1,6) 2 à env. 170 mm selon le fabricant.

Têtes ouvertes pour soudage orbital
Les têtes ouvertes pour le soudage orbital sont généralement utilisées pour le soudage de matériaux qui doivent être soudés avec l'utilisation de matériau supplémentaire pour des raisons technologiques, pour des épaisseurs de paroi supérieures à 3 mm et pour le soudage multicouche. Selon le fabricant, la torche de soudage peut être tournée entre 35O et 45O, ce qui donne la possibilité de souder des soudures d'angle. Le maintien de la hauteur de la distance entre l'électrode de tungstène non fusible et la pièce à travailler est maintenu mécaniquement.

Parmipar conséquent, dans le soudage multicouche, il est nécessaire d'obtenir une oscillation et un contrôle automatique de la distance nettelibérer les électrodes de tungstène de la pièce à usiner. Dans ce cas, la torche de soudage doit être montée sur un support transversal motorisé. Les moteurs doivent être contrôlables par la source d'énergie de soudage. Lors de la création d'un programme de soudage, en plus des paramètres standard de largeur d'oscillation, de fréquence d'oscillation, de maintien dans certaines positions, la hauteur, c'est-à-dire la distance entre l'électrode de tungstène non fusible et la pièce à travailler, doit être maintenue électroniquement, c'est-à-dire qu'il doit y avoir être un contrôle automatique de la tension de soudage (AVC).

Têtes orbitales pour souder des tuyaux dans les parois de tuyaux
Ces têtes sont utilisées pour la fabrication et la réparation d'échangeurs de chaleur de diverses conceptions et utilisations. Il est courant que les roches à tuyaux comportent des centaines, voire des dizaines de milliers de tuyaux qui doivent être soudés (faisceau de tuyaux). Pour les soudeurs, c'est un effort extraordinaire s'ils doivent souder manuellement, mais la taille des tuyaux, la faible distance entre eux, etc. compliquent grandement le travail du soudeur, qui, même avec la meilleure habileté et la meilleure volonté, ne peut pas fournir qualité uniforme et productivité élevée dans ce cas. Comme tous les joints soudés sont égaux, l'opérateur n'a qu'à suivre les règles de travail qui donneront une qualité constante. Les têtes de soudage peuvent être de différentes conceptions et destinées à des fins spéciales, telles que le soudage de tuyaux à l'intérieur de la paroi du tuyau, avec ou sans matériau supplémentaire.

GAZ POUR SOUDAGE ORBITAL

Argon, Hélium, Hydrogène et Azote et leursLes mélanges sont des gaz qui sont souvent utilisés pendant le processus de soudage comme gaz de protection pour le soudage et comme gaz de protection pour protéger la racine du joint de soudure. Cependant, en Europe, l'argon gazeux et les mélanges d'argon et d'hydrogène ainsi que d'argon et d'azote sont plus souvent utilisés. La raison en est le prix élevé de l’hélium.

guêpesm que la fonction du gaz de protection est de protéger la masse fondue de l'influence de l'environnement (oxydation), en utilisant les gaz mentionnés et leurs mélanges, nous pouvons en outre influencer la géométrie de la soudure, la pénétration et l'apport de chaleur dans la pièce soudée. joint, mais nous pouvons également influencer la composition chimique et la structure du joint soudé, qui ne doivent pas être négligées lors du choix d'un gaz pour un matériau spécifique à souder.

En haut les gaz mentionnés et leurs mélanges sont utilisés pour le procédé de soudage TIG et plasma, tandis que pour le procédé MAG orbital, un mélange d'argon et de dioxyde de carbone est utilisé.>

On peut dire que les gaz utilisés pour le soudage orbital ne diffèrent pas en composition des gaz habituels pour le soudage manuel pour un certain processus et pour un certain matériau, mais ils sont toujours utilisés avec une composition chimique éprouvée et un haut degré de pureté.

Gaz utilisés pour le soudage orbital :

PRÉPARATION NÉTALEÉLECTRODES AU MERCURE TUNGSTÈNE

L'électrode en tungstène non fusible est la source de l'arc électrique et constitue l'un des facteurs les plus importants du soudage TIG orbital, souvent négligé par l'utilisateur. L'électrode en tungstène non fusible doit être meulée à la machine. Un démarrage contrôlé et fiable dépend de la qualité du broyage et de la composition du tungstène infusible

SÉLECTION DES PARAMÈTRES DE SOUDAGE

Pendant le processus de soudage des tuyaux, un facteur extrêmement important que nous devons garder à l’esprit est l’échauffement progressif du tuyau dans la zone du joint soudé. Cette zone s'échauffe progressivement et accumule l'énergie de l'arc électrique lors de la rotation de l'arc électrique autour du tube.

Si l'apport d'énergie n'est pas réduit pendant le processus de soudage et la formation du joint soudé, le volume du métal fondu en fusion augmentera continuellement et des changements métallurgiques seront inévitables. Dans toutes les positions (9, 12, 3 et 6 heures et entre les deux), l'équilibre du métal fondu en fusion est important, c'est-à-dire qu'il est important de maintenir un équilibre contrôlé entre la force de gravité et les forces de tension superficielle du fusion du métal soudé dans le but d'obtenir une hauteur uniforme de la racine du joint soudé et la géométrie de la face de la connexion du joint soudé.

Ce l'équilibre et le contrôle de la taille du métal fondu peuvent être résolus avec succès grâce aux paramètres de soudage appropriés, à savoir : valeurs de courant d'impulsion, fréquence d'impulsion, vitesse de soudage de telle manière qu'un sous-programme distinct soit créé pour chaque zone critique, c'est-à-dire les paramètres pour ce qu'on appelle secteurs, par exemple, du 9 au12h, de 12h à 15h, de 15h à 18h et enfin de 18h à 12h. La réduction de l'apport énergétique s'obtient généralement par la valeur de l'impulsion et du courant de base, mais aussi par la vitesse de soudage pour certains secteurs.>

Les paramètres de soudage courants programmés sont : le gaz avant et après, le courant d'allumage, le courant de chauffage, le courant d'impulsion et de base, la vitesse de soudage, la vitesse et la méthode d'ajout de matériau supplémentaire, la valeur de contrôle AVC, les paramètres d'oscillation et tous les temps associés.

Le fait important est que grâce à l’utilisation d’un système de soudage orbital, nous pouvons facilement obtenir la capacité de produire des joints soudés de haute qualité avec une reproductibilité parfaite de cette qualité. Cela ne peut être réalisé que si nous suivons toutes les règles du SOUDAGE DE L’ACIER INOXYDABLE et maintenons constants tous les paramètres d’entrée. Les règles d'utilisation des équipements de soudage orbital et les méthodes de travail ne doivent jamais être violées, modifiées ou façonnées à volonté pendant le fonctionnement. Une telle façon de travailler ne permettra pas d’obtenir les résultats souhaités et l’équipement de soudage orbital sera totalement inutile.

ukrainienAtko, il y a plusieurs raisons d'utiliser des équipements de soudage orbital :/p>

1. Productivité

2. Qualité et répétabilité

3. Investir dans le niveau de connaissances et de compétences en soudage

4. Flexibilité