Процесс основан на применении плазменной (PAW) и аргонодуговой (TIG) сварки.
- При толщине металла до 3 мм используется TIG-сварка.
- При толщине от 3 до 8 мм применяется плазменная сварка, выполняемая без разделки кромок.
- При толщине до 12мм используется комбинированный метод: плазменная сварка (с подачей или без подачи присадочной проволоки) выполняет корневой проход, а аргонодуговая (TIG) сварка — заполняющий проход.
Плазменная технология обеспечивает:
- скорость сварки примерно в два раза выше, чем при TIG-сварке с присадочной проволокой;
- низкое тепловложение и минимальную деформацию;
- стабильное качество соединения и ровный внешний вид шва.
Соединение выполняется с использованием Y-образной разделки кромок:
притупление нижней части — 6 мм, угол разделки верхней — 35°.
Горелки плазменная и TIG расположены последовательно, что обеспечивает высокое качество и стабильность проплавления.
В качестве источников сварочного тока могут использоваться аппараты европейских производителей либо высококачественное оборудование ведущих китайских брендов.
Преимущества комбинированного процесса (Плазма + TIG)
-
практически полное отсутствие внутренних дефектов;
-
высокая плотность и герметичность сварного шва;
-
отличное формирование обратного валика и эстетичный внешний вид лицевой стороны.
Ниже техническое описание сварочной системы составленной на основе реального запроса одного из российских производителей
Диапазон свариваемых изделий
|
Параметр |
Значение |
|
Материал изделия |
Нержавеющая сталь |
|
Требования к сварке |
Плазменная сварка (PAW) / аргонодуговая сварка (TIG) двойной сварочной горелкой |
Продольные швы
- Диаметр изделия: Ø800 ~ Ø4500 мм
- Длина изделия: ≤2000 мм за один цикл
- Толщина стенки: 6 ~ 12 мм
Кольцевые швы
- Диаметр изделия: Ø800 ~ Ø4500 мм
- Длина изделия: ≤6000 мм
- Толщина стенки: 6 ~ 12 мм
- Масса изделия: ≤10 т
Технология сварки и требования к сварке
|
Параметр |
Описание |
|
Способ сварки |
Для толщины стенки 4–8 мм применяется односторонняя плазменная сварка (PAW) с формированием двухстороннего шва (обратного валика). Для толщины 10–12 мм требуется двухпроходная сварка с разделкой фаски 35–40° с притуплением кромки 6 мм, выполняется предварительный проход плазменной сваркой, затем аргонодуговая (TIG) сварка с внешней стороны, обеспечивающая формирование шва |
|
Защитный газ |
Для плазменной сварки используется Ar (95%) + H₂ (5%); для аргонодуговой сварки — Ar (99,99%). |
|
Сварочная проволока |
Ø1.0 мм, Ø1.2 мм |
|
Тип стыка |
I, V-образный |
|
Соосность левых и правых краёв |
Допускается не более 0,5 мм, максимально не более чем на 10% толщины пластины.Зазор сварного шва: не более 0,5 мм |
|
Подготовка кромок |
Кромки должны быть чистыми, без ржавчины, окалины и других загрязнений в пределах 20 мм от линии сварки. |
|
Позиционирование изделия при сварке |
Для закрепления заготовки используется ручная точечная сварка TIG прихватками. Длина прихватки и расстояние между ними зависят от изделия |
|
Требования к оснастке при кольцевой сварке |
При сборке кольцевого шва необходимо обеспечить совпадение кромок обеих частей изделия, особенно при стыке цилиндра и крышки. Поскольку толщина стенок цилиндра и крышки различается, особенно важно это учитывать. После начала точечной сборки большого диаметра и тонкостенного цилиндра, чтобы предотвратить эллипсность при размещении на роликовом станке, цилиндр должен быть обжат хомутом перед сваркой, чтобы обеспечить круглость цилиндра. |
Схема системы сварки
Описание характеристик оборудования
Источник сварочного тока MasterHyper
Функции:
Постоянный ток TIG, импульсный TIG, ручная дуговая сварка (MMA).
Области применения:
Нефтехимическая промышленность, производство сосудов под давлением, энергетика, судостроение, производство велосипедов, атомная энергетика, монтаж трубопроводов и другие отрасли.
Основные особенности:
- Рационально расположенная панель управления с широкими функциональными возможностями и удобной эксплуатацией;
- Возможность точной предварительной установки параметров: плавный подъем и спад тока, частота и скважность импульсов, время предварительной подачи и задержки отключения защитного газа;
- В режиме ручной дуговой сварки имеется регулировка тока поджига и тока форсажа дуги, что облегчает поджиг и предотвращает залипание электрода;
- В режиме аргонодуговой сварки предусмотрена функция защиты горелки при недостатке охлаждающей воды;
- Поддерживаются двухтактный и четырёхтактный режимы сварочного управления.
Основные технические параметры:
|
Параметр |
Значение |
|
Модель |
500A |
|
Номинальное входное напряжение |
Трёхфазное 380 V ±10%, 50 Hz |
|
Номинальная входная мощность |
25 kVA |
|
Номинальный входной ток |
38 A |
|
Номинальный коэффициент нагрузки |
60 % |
|
Диапазон регулировки выходного тока |
4 – 510 A |
|
Напряжение холостого хода |
84 V |
|
Диаметр применяемого вольфрамового электрода |
1 – 6 мм |
|
Диаметр сварочного электрода |
2 – 6 мм |
|
Масса сварочного источника |
50 кг |
|
Габаритные размеры |
640 × 320 × 580 мм |
|
Максимальный расход аргона |
25 л/мин |
Автоматическая плазменная горелка PWS-500
|
Параметр |
Значение |
|
Модель |
PWS-500 |
|
Рабочий ток |
50 – 500 A |
|
Способ поджига дуги |
Высокочастотный |
|
Охлаждение сопла |
Водяное, для всех положений |
|
Охлаждение электрода |
Косвенное водяное |
|
Давление подаваемой охлаждающей воды |
0.4 – 0.8 МПа |
|
Температура подаваемой воды |
Не выше 45 °C |
В процессе автоматической аргонодуговой сварки TIG горелка является важнейшим элементом, обеспечивающим выполнение всего сварочного цикла.Качество горелки напрямую влияет на стабильность сварочного процесса, формирование шва и эффективность газовой защиты.
Горелка характеризуется высокой продолжительностью включения и отличной эффективностью защиты зоны сварки.
Основные технические параметры:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Продолжительность включения | 60 % – 500 A; 100 % – 400 A |
| Диаметр вольфрамового электрода | 2.4 / 3.2 / 4.0 мм |
| Длина электрода | 150 мм |
| Материал электрода | Церий-вольфрам (Ce-W) |
| Конструкция распределителя | Многослойная сетчатая структура с различной плотностью |
| Номера сопел | № 8, № 10, № 12 или специальные |
| Длина рукоятки | 380 мм |
Данный кожух используется совместно с TIG-горелкой и предназначен для дополнительной защиты сварочной зоны при работе с нержавеющими сталями, титаном, цирконием и другими сплавами.
Особенности:
-
Компактная конструкция и эстетичный внешний вид;
-
Высокая эффективность газовой защиты сварочной ванны;
-
Изготовлен из цельного алюминиевого сплава и полностью совместим с корпусом горелки.
Данный механизм подачи проволоки приводится в движение постоянным током через микроредуктор, снижающий обороты двигателя.Зубчатое колесо на выходном валу редуктора зацепляется с шестернями двух подающих роликов.
Над роликами расположен прижимной ролик, который через пружинный рычаг создаёт усилие прижатия.
Поворотом эксцентрикового механизма можно изменять величину прижимного усилия между подающим и прижимным роликами.
Механизм предназначен для автоматической подачи проволоки при сварочных процессах TIG (аргонодуговая сварка) и PAW (плазменная сварка).
Для каждого диаметра сварочной проволоки используются соответствующие подающие ролики.
Скорость подачи контролируется централизованной системой управления и синхронизируется с параметрами сварочного цикла.
Основные технические параметры:
-
Диаметр подаваемой сварочной проволоки — Φ1.2 мм, Φ1.6 мм
-
Диапазон скорости подачи (TIG / PAW) — 200–2000 мм/мин
Прецизионный двухосевой держатель подачи проволоки
Этот узел служит для введения сварочной проволоки под оптимальным углом в сварочную ванну, обеспечивая стабильность и качество сварочного процесса.
Основные технические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Бренд | PL |
| Модель | HWT5 |
| Регулируемые направления подачи | Оси X / Y / Z |
| Совместимые типы горелок | Прямая TIG-горелка, PAW-горелка |
| Особенности | Возможность быстрого выбора оптимального угла подачи при автоматической сварке; простое соединение с подающей трубкой и сварочной горелкой; минимальные габариты. |
Данный узел является важной частью системы автоматической сварки.В сочетании с источником питания и контроллером он позволяет реализовать автоматическую регулировку высоты дуги (в том числе контроль длины дуги при плазменной сварке) и управление колебательным движением сварочной горелки.
Слайдер состоит из двух взаимно перпендикулярных направляющих платформ, образующих крестовую конструкцию.
Перемещение осуществляется шаговым электродвигателем, который вращает ходовой винт, а через гайку передаётся движение подвижной платформе.
На внешней платформе крестового слайдера закрепляются опорная плита, держатель горелки, сама горелка и многомерный механизм подачи проволоки.
Системы регулировки высоты дуги и колебаний могут использоваться совместно или по отдельности.
Во время сварочного процесса оператор может через панель управления производить точечную подстройку горизонтального и вертикального положения сварочной горелки.
Основные технические параметры:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Ход по оси регулировки длины дуги | 100 мм |
| Ход по оси колебаний (амплитуда) | 0–100 мм |
| Скорость реакции по длине дуги | 200–450 мм/мин |
| Скорость колебаний | 200–2000 мм/мин |
| Диапазон напряжения слежения за дугой | 10–50 В |
| Время задержки на крайних точках колебаний | 0–9.9 с |
| Форма колебаний | Зигзагообразная («Z»-образная) |
Интеллектуальная система управления сваркой
Интеллектуальная система управления сварочным процессом включает электрический шкаф управления и удалённую панель оператора.
Управление осуществляется с помощью ПЛК-контроллера, в сочетании с фирменным программным обеспечением для TIG-сварки, что обеспечивает стабильное и эффективное автоматическое управление процессом.
Система оснащена сенсорным экраном и цифровой кнопочной панелью, реализует меню-ориентированный интерфейс «человек-машина» (HMI) с функциями удалённого программирования и дистанционного управления.
Интерфейс отличается простотой, наглядностью и удобством эксплуатации.
Контроллер размещён в инженерном шкафу управления, который обладает следующими преимуществами:
-
хорошая вентиляция и теплоотвод;
-
защита от пыли и электромагнитных помех;
-
удобство технического обслуживания.
Посредством центрального управляющего блока и встроенного программного обеспечения для автоматической сварки кольцевых швов, в сочетании с цифровым интерфейсом, обеспечивается полный контроль над всем сварочным процессом.
В автоматическом режиме система реализует функции:
- предварительная подача защитного газа;
- поджиг дуги с плавным нарастанием тока;
- включение движения сварочной каретки;
- подача присадочной проволоки;
- выполнение нахлёсточного соединения;
- остановка подачи проволоки;
- плавное затухание дуги;
- последующая подача защитного газа после завершения сварки.
Система состоит из главного шкафа управления и удалённой панели оператора:
- главный шкаф размещается на полу рядом с источником питания;
- панель оператора — мобильная, может свободно перемещаться.
Система поддерживает режим сохранения параметров, а на панели отображаются:
- скорость сварки,
- сварочный ток,
- скорость подачи проволоки,
- состояние дуги.
Регулировка параметров (ток, скорость, подача проволоки) выполняется непосредственно с панели оператора.
На ней же размещены кнопки: пуск, аварийная остановка, точечная подача проволоки, точечное перемещение и другие функции, что делает управление процессом полностью централизованным.
Роликовый вращатель с регулировкой по винтовому приводу (модель CWT-10)
Предназначен для вращения изделия при выполнении кольцевых сварных швов.
Комплект включает:
- ведомый регулируемый роликовый блок (1 шт).
Все ролики имеют стальной сердечник и полиуретановое покрытие, что обеспечивает высокую плавность вращения, улучшенную тяговую способность и увеличенный срок службы.
Каждый ролик ведущего блока приводится в движение от индивидуального электродвигателя с редуктором, оба управляются через один частотный преобразователь.
Вращение ведущих роликов — плавнорегулируемое, частотно-управляемое, обеспечивающее мягкий пуск и остановку.
В основании ведущего и ведомого блоков установлены неприводные ходовые колёса, позволяющие перемещать блоки вручную; после установки — фиксация механическим стопором.
Основные технические параметры:
|
Параметр |
Значение |
|
Модель |
CWT-10 |
|
Диапазон диаметров изделий |
800–4000 мм |
|
Грузоподъёмность |
10 т |
|
Скорость вращения (линейная) |
100–1000 мм/мин |
|
Мощность электродвигателей |
2 × 1.1 кВт |
Система лазерного слежения за сварным швом
Особенности и преимущества:
- Цифровая интегрированная структура;
- Онлайн-контроль и слежение за различными типами сварных швов в реальном времени, обеспечивая полную автоматизацию и интеллектуализацию сварки и резки;
- Поддержка реального обмена данными между системой и роботом;
- Реализация функций автоматического слежения за швом, поиска стыка и сканирования траектории сварки;
- Поддержание сварочной горелки в оптимальном положении;
- Компенсация технологических и геометрических отклонений изделия, оборудования и оператора;
- Обеспечение высокой повторяемости и согласованности результатов сварки;
- Снижение объёма программирования при работе с серийными и сложными деталями.
Состав системы:
- Аппаратная часть: лазерный трекер сварных швов, блок управления роботом, специальные переходники и соединительные элементы;
- Программное обеспечение: ПО верхнего уровня для настройки трекера и специализированное ПО для работы с роботизированной системой.
Назначение и решаемые задачи:
- Обеспечение автоматического слежения за сварным швом без необходимости ручной коррекции;
- Поддержание сварочной горелки в оптимальном положении, повышение производительности и точности сварки;
- Снижение влияния человеческого фактора и повышение стабильности процесса.
Система DATAS-VA-12G-YT предназначена для наблюдения за сварочной ванной и присадочной проволокой при сварке в условиях интенсивного светового излучения.
Она обеспечивает чёткое и стабильное изображение зоны сварки в реальном времени, включая положение сварочной проволоки и окружающую область шва.
Система применяется при процессах MIG/MAG-сварки; корпус с комбинированным воздушным/водяным охлаждением выдерживает температуру предварительного подогрева изделия свыше 300 °C.
Особенности продукта
Визуализация дуги, сварочной ванны и сварочного шва — изображение остаётся отчётливым как до поджига, так и во время сварки; система фильтрует яркое излучение дуги, обеспечивая видимость зоны вокруг шва. Это облегчает калибровку оборудования, корректировку параметров в процессе сварки и наблюдение за задней частью ванны.
Прямое подключение к монитору — без необходимости использования ПК; изображение передаётся в режиме реального времени, без задержек, мерцания или «чёрных экранов».
Приспособлена для промышленного применения — высокая устойчивость к рабочим условиям, надёжность, эффективное охлаждение (воздушное или водяное).
Промышленный уровень защиты — быстрая замена защитного стекла, простая установка и обслуживание; поддерживается запись видео и многоканальное одновременное отображение.
1) Камера наблюдения за дугой:
· Частота кадров: 25 Гц;
· Габариты камеры: 30 × 50 × 107 мм; с крепёжным механизмом 30 × 109 × 107 мм;
· Высота подвеса (расстояние до сварочной точки): 210 – 240 мм;
· Область наблюдения шва: 40 × 60 мм;
· Питание: DC 12 V, 5 A.
2) Система охлаждения:
· Воздушное охлаждение — при подогреве изделия до 300 °C;
· Водяное охлаждение — при подогреве до 600 °C или при работе в замкнутых пространствах.
