Интертехприбор
Покупка оборудования в лизинг
Сравнение0 Отложенные 0 Корзина0 пуста 0
ВойтиМой кабинет
+7 (495) 108-29-74
8 (800) 777-29-74Бесплатно по России
Каталог
  • Электросварочное оборудование
    Электросварочное оборудование
  • Механизация сварки
    Механизация сварки
  • Автоматизация сварки
    Автоматизация сварки
  • Роботизация производства
    Роботизация производства
  • Термическая резка
    Термическая резка
  • Труборезы и фаскорезы
    Труборезы и фаскорезы
  • Орбитальная сварка труб
    Орбитальная сварка труб
  • Сборочно-сварочные столы
    Сборочно-сварочные столы
  • Приварка шпилек и упоров
    Приварка шпилек и упоров
  • Перемещение станков и грузов
    Перемещение станков и грузов
Акции
Новости
Компания
Производители
Проекты
Статьи
Контакты
Ещё
    Интертехприбор
    Каталог
    • Электросварочное оборудование
      Электросварочное оборудование
    • Механизация сварки
      Механизация сварки
    • Автоматизация сварки
      Автоматизация сварки
    • Роботизация производства
      Роботизация производства
    • Термическая резка
      Термическая резка
    • Труборезы и фаскорезы
      Труборезы и фаскорезы
    • Орбитальная сварка труб
      Орбитальная сварка труб
    • Сборочно-сварочные столы
      Сборочно-сварочные столы
    • Приварка шпилек и упоров
      Приварка шпилек и упоров
    • Перемещение станков и грузов
      Перемещение станков и грузов
    Акции
    Новости
    Компания
    Производители
    Проекты
    Статьи
    Контакты
    Ещё
      Сравнение0 Отложенные 0 Корзина0 0
      Интертехприбор
      Сравнение0 Отложенные 0 Корзина0 0
      Телефоны
      +7 (495) 108-29-74
      8 (800) 777-29-74Бесплатно по России
      • Личный кабинет
      • Главная
      • Каталог
        • Назад
        • Каталог
        • Электросварочное оборудование
          • Назад
          • Электросварочное оборудование
          • Сварочные аппараты MMA
          • Сварочные инверторы TIG
          • Сварочные полуавтоматы MIG/MAG
          • Сварочные аксессуары
        • Механизация сварки
          • Назад
          • Механизация сварки
          • Сварочные трактора
          • Сварочные каретки
          • Сварочные вращатели
          • Сварочные консоли
        • Автоматизация сварки
          • Назад
          • Автоматизация сварки
          • Сварка кольцевых швов
          • Сварка продольных швов
          • Сварочные колонны
          • Специальные машины
        • Роботизация производства
          • Назад
          • Роботизация производства
          • Промышленные роботы
          • Периферийные устройства
          • Источники роботизированной сварки
          • Типовые решения
        • Термическая резка
          • Назад
          • Термическая резка
          • Аппараты плазменной резки
          • Самоходные машины
          • Машины термической резки с ЧПУ
          • Лазерная резка
          • Прессы
        • Труборезы и фаскорезы
          • Назад
          • Труборезы и фаскорезы
          • Орбитальные труборезы
          • Газопламенные труборезы
          • Кромкорезы труб
          • Разъемные труборезы
        • Орбитальная сварка труб
          • Назад
          • Орбитальная сварка труб
          • Сварочные головки
          • Контроллеры
          • Источники питания
          • Принадлежности
        • Сборочно-сварочные столы
          • Назад
          • Сборочно-сварочные столы
          • Сварочные столы
          • Кантователи для сварки
          • Прижимы и упоры
          • Принадлежности
        • Приварка шпилек и упоров
          • Назад
          • Приварка шпилек и упоров
          • Аппараты для приварки
          • Приварные изделия
        • Перемещение станков и грузов
          • Назад
          • Перемещение станков и грузов
          • Тележки буксируемые
          • Самоходные тележки
          • Домкраты с нижним подхватом
          • Электрические тягачи
      • Акции
      • Новости
      • Компания
      • Производители
      • Проекты
      • Статьи
      • Контакты
      • Корзина0
      • Отложенные0
      • Сравнение товаров0
      • +7 (495) 108-29-74
        • Назад
        • Телефоны
        • +7 (495) 108-29-74
        • 8 (800) 777-29-74Бесплатно по России
      Контактная информация
      105094, Москва,
      ул. Б. Семёновская, 42
      info@intertechpribor.ru
      • Вконтакте
      • YouTube

      Применение технологии орбитальной сварки труб для изготовления титановых теплообменников

      Главная
      -
      Проекты
      -
      Орбитальная сварка
      -Применение технологии орбитальной сварки труб для изготовления титановых теплообменников
      Поделиться

      • Применение технологии орбитальной сварки труб для изготовления титановых теплообменников
      Задача

      Повышение производительности путем автоматизации процесса вварки труб в решётку трубной доски из титановых сплавов без потери качества, без привлечения высококвалифицированного персонала, исключение брака при сварке трубной решётки большого объема.

      Сфера
      Орбитальная сварка труб
      Дата
      09.08.2021
      Заказать проект
      Задать вопрос
      Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по проекту

      Модернизация технологии сварки теплообменников из титановых сплавов с использованием оборудования для орбитальной сварки немецкой компании ORBITEC позволила оптимизировать производственный процесс: сократить влияние человеческого фактора, освободить высококвалифицированных сварщиков от рутинной работы в пользу других ответственных направлений в сварке на производстве и повысить общую производительность работ.

      В компанию ИТП для модернизации технологию сварки теплообменников из титановых сплавов обратился крупный завод в Ленинградской области. Ранее трубная решетка (трубная доска) теплообменников варилась вручную методом плавления по средствам TIG сварки. В виду увеличения объемов производства потребовалось оптимизировать производственный процесс. Для этого в 2020 году было поставлено несколько комплектов орбитальной сварки немецкой компании ORBITEC. Представители нашей компании в течение нескольких дней проводили обучение специалистов работе на оборудовании, помогли скорректировать технологию производства и наладить производственный процесс.

      Состав приобретенного оборудования:

      • Инвертор «Tetrix 351» 
      • Контроллер орбитальной сварки TIGTRONIC «Basic 4» 
      • Сварочная головка «RBK 38 S» для вварки труб в трубную доску 
      • Пульт управления «Orbicontrol-3»
      • Газовый редуктор-расходомер с двумя ротаметрами
      • Комплект соединительных проводов и шлангов 
      • Орбитальный труборез «ORS 115»
      2 шт.
      2 шт.
      2 шт.
      2 шт.
      2 шт.
      2 шт.
      1 шт.

      В том числе дополнительная оснастка:

      • Центратор RBK 38 S для труб DN 6-9 мм
      • RBK 38 S пружинная оправка DN 7 мм
      • Защитная камера 25 для труб DN от 6 - 9 мм
      • Центратор RBK 38 S для труб DN 9 - 16 мм
      • RBK 38 S пружинная оправка DN 11.1 мм
      • Защитная камера 35 для труб DN от 10- 16 мм
      • Держатель вольфрамового электрода для RBK 38 S с возможностью наклона
      4 шт.
      4 шт.
      4 шт.
      4 шт.
      4 шт.
      4 шт.
      4 шт.                 

      Комплект орбитальной сварки ORBITEC   Комплект орбитальной сварки ORBITEC

      Общий принцип работы комплекса орбитальной сварки со сварочной головкой типа RBK

      Каждый автоматизированный комплекс орбитальной сварки состоял из трех основных элементов: рабочий инструмент, сварочный источник и контроллер. Сварочный источник «Tetrix 351» работает по принципу трехфазного инвертора на 350А, оснащен блоком жидкостного охлаждения. Внешне сварочный источник выполнен в виде тумбочки на колесах с подставкой под газовый баллон и кронштейнами под шланг-пакет рабочего инструмента. Сверху на сварочном источнике имеется прорезиненная поверхность, на которой удобно размещать контроллер орбитальной сварки. В итоге, получается целая рабочая единица, которую один человек может с легкостью перекатить по цеху. В качестве основного рабочего инструмента служит сварочная головка «RBK 38 S». Сварочная головка предназначена для обварки трубной решётки. Сварочная головка устанавливается в отверстия труб и производит обварку их торцов с решёткой. Контроллер орбитальной сварки TIGTRONIC «Basic 4» полностью управляет процессом сварки: регулирует сварочный ток, скорость вращения вольфрамового электрода и управляет подачей защитного газа. В один цикл сварочного процесса входит около пятидесяти регулируемых параметров, которые настраиваются автоматически по трем основным критериям: диаметр свариваемых труб, толщина стенки и тип рабочего инструмента. Обычно этих параметров достаточно для получения равномерного сплавления кромок. И только в отдельных случаях для получения определенной геометрии требуется ручная корректировка параметров сварки. 

      Процесс сварки принципиально организован следующим образом:

      • Оператор устанавливает на сварочную головку оснастку, соответствующую конкретному стыку.
      • Оператор выбирает заранее настроенную программу, соответствующую конкретному стыку.
      • Оператор устанавливает сварочную головку на стык и запускает процесс сварки.

      Далее, согласно алгоритму, заданному в программе контроллера, начинается процесс сварки:

      • Контроллер орбитальной сварки в течении заданного времени продувает шланг-пакет инертным газом, заполняя им полость зашитой камеры до формирования ламинарного течения потока газа.
      • Контроллер инициирует процесс сварки с помощью высокочастотного поджога сварочной дуги и плавно включает сварочный ток.
      • После формирования сварочной ванны контроллер включат двигатель вращения электрода, равномерно перемещая его над окружностью стыка.
      • После прохождения полного круга электрод продолжает движение, образуя перекрытие шва сварочной ванной. 
      • После формирования перекрытия контроллер плавно выключает сварочный ток, продолжая вращать электрод до полной кристаллизации сварочной ванны.
      • Подача газа продолжается некоторое время, защищая сварочный шов от окисления.
      • По завершению окончательной продувки электрод перемещается к месту начала сварки, тем самым подготавливая сварочную головку к следующему сварочному процессу.

      По окончанию сварочного цикла оператор снимает сварочную головку и устанавливает ее на следующий стык.

      Особенности работы со сварочной головкой «RBK 38 S».

      Оператор позиционирует сварочную головку на свариваемый стык, вставляя ее центратор с соответствующей пружинной оправкой внутрь трубы, так, чтобы головка уперлась опорами защитной камеры в плоскость свариваемой решетки.

      Особенности работы со сварочной головкой «RBK 38 S»  Особенности работы со сварочной головкой «RBK 38 S»  Особенности работы со сварочной головкой «RBK 38 S»

      Убедившись в том, что сварочная головка установлена перпендикулярно свариваемой поверхности, оператор защелкивает рычаг центратора. Вследствие чего, тяга внутри центратора натягивает пружинную оправку, расклинивая ее в трубе. В случае, если у оператора возникают сомнения в перпендикулярности позиционирования сварочной головки или при необходимости расположить электрод в верхнем положении оператор с помощью пульта управления «Orbicontrol-3» перемещает сварочный электрод вокруг стыка. После чего оператор запускает сварку. Сам сварочный электрод крепится в кронштейн, который расположен на подвижной части внутри защитной камеры. Кронштейн позиционирует сварочный электрод перпендикулярно торца ввариваемой трубы. В зависимости от диаметра ввариваемой трубы кронштейн позволяет отрегулировать радиус вращения электрода. Для вварки труб диаметром от 16 до 28 мм применяется специальный кронштейн, который фиксирует вольфрамовый электрод под наклоном в 7 градусов к оси ввариваемой трубы. При сварке трубной решётки конкретных теплообменников для вварки труб меньших диаметров был применен специальный держатель вольфрамового электрода для RBK 38 S с возможностью регулировки наклона.

      Держатель вольфрамового электрода   Держатель вольфрамового электрода   Держатель вольфрамового электрода

      В конкретном случае, в виду работы с трубами малых диаметров (до 12 мм), использовалась тонкая оснастка неспособная держать вес сварочной головки, поэтому оператору необходимо придерживать сварочную головку во время процесса сварки. В дальнейшем сварочные головки были подвешены на балансиры, что освободило руки оператору во время сварки, для позиционирования второй сварочной головки на стык. То есть, пока варит одна сварочная головка, оператор устанавливает следующую. Опытный оператор тратит на установку сварочной головки не более 60 секунд. На практике при сварке труб диаметром свыше 30 мм, оператор успевает установить и запустить еще до четырех сварочных головок типа RBK, за время сварки одного процесса.

      Установка сварочной головки  Установка сварочной головки  Установка сварочной головки

      Наладка производственного процесса

      Для наладки технологии были изготовлены небольшие макеты трубной решётки (трубной доски), повторяющие геометрию стыков реальных теплообменников. Решетка макета изготовлена из того же титанового сплава и той же толщины, что и решетка теплообменника. Трубы использовались те же, что применяются в теплообменнике, только короче, чем в теплообменнике, но чтобы их небольшая масса не оказывала влияния на процесс сварки. Отверстия решетки просверлены с тем же шагом и того же калибра, что в теплообменнике. Калибровка отверстий в решетки гарантирует повторяемость зазоров между внешней стенкой трубы и отверстием в 0,1 мм с допуском +0.05 мм. Перед сборкой все детали тщательно обезжиривают. Трубы вставляют в отверстия с выступом 1 мм и развальцовывают для соосности и плотного контакта с отверстием. 

      Калибровка отверстий в трубной решеткеКалибровка отверстий в трубной решетке

      Ранее трубы заготавливали на лентопильном станке. При таком способе обработки торцы труб остаются недостаточно ровными. Это происходит из-за низкой точности реза, так как полотно лентопильного станка подается под углом и рез всегда уводит в сторону, а в некоторых моделях станков система зажима приподнимает трубы во время фиксации, что дает еще большую кривизну реза. Также, лентопильный станок оставляет крупные заусенцы при резке. Такое качество реза требовало дополнительной механической обработки напильником, вследствие чего, на кромках торцов труб образовывалась неравномерная фаска. Пока сварка теплообменников производилось в ручную, в большинстве случаев, кривизной торцов труб и неравномерностью фаски можно было пренебрегать. Автоматизация процесса сварки требует более прецинзионной подготовки торцов труб, в противном случае повторяемость сварочных процессов недостижима.

      Прецизионная подготовка торцов труб  Прецизионная подготовка торцов труб

      В этом проекте с проблемой при резке труб справляется прецизионный орбитальный труборез «ORS 115». Система фиксации которого точно центрирует трубы во время резки, а жесткая двухосевая планшайба направляет отрезную фрезу строго перпендикулярно оси отрезаемой трубы.

      Орбитальный труборез «ORS 115»  Орбитальный труборез «ORS 115»  Орбитальный труборез «ORS 115»

      В ходе наладки производственного процесса было сварено около шестидесяти сварочных стыков. Были настроены разные рабочие режимы сварки: для различных диаметров труб, для стыков с различной геометрией подготовки и для исполнения различных требований к геометрии сплавления сварочной ванны. Сама сварка на разных режимах длится от 20 до 40 секунд. Также перед сваркой происходит продувка шланг-пакет инертным газом и заполнение им полости зашитой камеры до формирования ламинарного течения потока газа на стык в течении 15 секунд. Поскольку титановые сплавы после сварки должны остывать в среде инертного газа, то обдув продолжается и после сварки, увеличивая общее время процесса на 60 секунд, в случае сварки обычной стали или нержавеющих сплавов для послесварочной продувки достаточно 15 секунд. Итого, общее время процесса обварки одной трубы небольшого диаметра в решетку из титановых сплавов составляет 110 секунд. Известно, что тепло выделяемое во время сварки, существенно подогревает ближайшие стыки в решетке. Поэтому во время сварки макетов трубной решётки (трубной доски) был определен порядок выполнения сварочных швов так, чтобы при сварке реальных теплообменников тепловложения и геометрия сплавления от выполнений сварки не оказывали существенного влияния на сварку следующих швов. Сварка проводилась с применением лантанированныйх вольфрамовых электродов WL-20. В процессе сварки происходит естественное выгорание электрода, что проявляется нестабильным горением сварочной дуги и уменьшением переплавляемой массы металла, в результате ухудшается качество сварки. Поэтому вольфрамовый электрод нуждается в регулярной заточке. На отлаженных режимах вольфрам необходимо перетачивать не реже, чем каждый двадцатый запуск сварки. 

      Для достижения максимального качества сварки при переточке требуется следить за углом заточки и направлением заточного инструмента. При большом объёме работы переточка коротких отрезков вольфрама в ручную затруднительна и влечет его перерасход. Поэтому для автоматизированных комплексов TIG сварки обязательно применение специальных машин для заточки вольфрамовых электродов. Ранее на завод было поставлено оборудование «LEEDER 2502.76» для сварки кольцевых швов Чешской компании HST creative, вместе с которым успешно применяется специальная машинка для заточки вольфрамовых электродов «WEG 4.0». Принцип работы заточной машинки достаточно прост: вольфрам крепится в специальную оправку и подается на вращающийся алмазный диск вдоль его оси. На заточной машинке предусмотрена регулировка угла заточки для разных режимов сварки. Когда заточка происходит на заточной машине своевременно, то острие вольфрамового электрода не нужно полностью перетачивать, а достаточно немного обновить его поверхность, что экономит расход вольфрамовых электродов при сварке. 

      машинка для заточки вольфрамовых электродов «WEG 4.0»   Машинка для заточки вольфрамовых электродов «WEG 4.0»

      В процессе обучения, пройдя практический курс работы на орбитальной сварке, сварщики и операторы быстро освоили оборудование. В итоге, каждый оператор научился самостоятельно выполнять основную работу по вварке труб одновременно двумя комплектами оборудования. Первое время операторы успевали сварить не более 25 стыков в час, со временем в работе производительность увеличилась почти в два раза. Применение автоматизированной орбитальной сварки позволило оптимизировать производственный процесс: существенно сократить влияние человеческого фактора на наличие брака при производстве теплообменников из титановых сплавов, освободить высококвалифицированных сварщиков от рутинной работы в пользу других ответственных направлений в сварке на производстве и повысить общую производительность.


      Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по проекту
      Задать вопрос
      Менеджеры компании с радостью ответят на ваши вопросы, произведут расчет стоимости услуг и подготовят коммерческое предложение.
      Заказать проект

      Товары
        • Орбитальный труборез ø5 - 120 мм ORS 115, ORBITEC (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Орбитальный труборез ø5 - 120 мм ORS 115, ORBITEC (Германия)
          Под заказ
          Подробнее
        • Сварочная головка для вварки в трубную доску RBK 38 S, ORBITEC (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Сварочная головка для вварки в трубную доску RBK 38 S, ORBITEC (Германия)
          Под заказ
          Подробнее
        • Компактный контроллер Tigtronic Basic 4, ORBITEC (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Компактный контроллер Tigtronic Basic 4, ORBITEC (Германия)
          Под заказ
          Подробнее
        • Сварочный инвертор TETRIX 351, ORBITEC (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Сварочный инвертор TETRIX 351, ORBITEC (Германия)
          Под заказ
          Подробнее
        • Машинка для заточки вольфрамовых электродов WEG 4.0, INTEGRAL (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Машинка для заточки вольфрамовых электродов WEG 4.0, INTEGRAL (Германия)
          В наличии
          Подробнее
        • Принадлежности для подачи формирующего газа, ORBITEC (Германия) - компания "Интертехприбор"
          Быстрый просмотр
          Принадлежности для подачи формирующего газа, ORBITEC (Германия)
          Под заказ
          Подробнее

        Назад к списку Следующий проект
        Распродажа сварочного оборудования
        Подпишитесь и узнавайте о наших акциях и новостях!
        Компания
        О компании
        Новости
        Политика
        Вакансии
        Информация
        Оплата и доставка
        Бесплатная демонстрация
        Лизинг оборудования
        Гарантия на товар
        Полезное
        Акции
        Статьи
        Проекты
        Производители
        Наши контакты
        +7 (495) 108-29-74
        8 (800) 777-29-74Бесплатно по России
        info@intertechpribor.ru
        105094, Москва,
        ул. Б. Семёновская, 42
        2023 © СМД
        • Вконтакте
        • YouTube