Automaattinen putkihitsaus

Nykyaikaiset hitsaustekniikat ovat edistyneet suuresti. Yksi ohjeista on automaattinen putkihitsaus. Automaattisen hitsauksen avulla pystyttiin eliminoimaan huomattava määrä puutteita, jotka käsittelevät manuaalisia hitsauslupia (hitsien heterogeenisuus, työn vähäinen luotettavuus). Korkealaatuinen käsikahvahitsaus on mahdollista vain silloin, kun ammattitaitoiset työntekijät suorittavat sen, mikä on myös miinus. Myös hitsauksen laadukkaita putkien valmistusta tarvitaan.

Manuaalisen kaarihitsauksen menetelmä.

Manuaalisella kaarihitsauksella on useita haittoja:

  • kuten edellä mainittiin, hitsien laatu on huono, kun hitsaus toimii ammattimaisesti;
  • Se vaikuttaa kielteisesti sekä ympäristöön että prosessiin valmistavaan työntekijään.
  • käsien kaarihitsaus on alhainen tehokkuus ja alhainen tuottavuus (verrattuna automaattiseen).

Automatisoinnin asteesta riippuen automaattinen hitsaus on nykyaikainen teknologinen prosessi. Huomaa, että lähes kaikki tyypit voidaan automatisoida. Hitsausprosessien koneistumisaste on kaksi tyyppiä:

Automaattinen merkitsee mekaanisen elektrodin syötön ja kaaren liikkeen, ja puoliautomaattinen väline on vain langansyöttö. Tarkastellaan yksityiskohtaisemmin automaattisen hitsauksen prosessi.

Automaattinen hitsauslaitteisto ja tuotantoteknologia

Automaattinen hitsaus on mahdollista vain käytettäessä erikoislaitteita. Tämä on tasavirtalähde ja erityinen laite elektrodin syöttämiseksi automaattisen hitsauspään (kaaren) avulla. Perinteisesti automaattivaihteistossa on välttämätöntä olla sulava elektrodi tai elektrodijohdin, joka on käämissä kierretty (paino 5 - 60 kg).

Hitsauksen aikana tällainen lanka syötetään asteittain valokaarialueelle, kun se kuluu sulatusprosessin aikana.

Perinteisesti automaattisen hitsausvaihtoehdon kohdalla on välttämätöntä saada aikaan sulava elektrodi tai elektrodijohto, joka kääritään 5 - 60 kg painavilla keloilla.

Koska lyhyt etäisyys, jonka läpi lanka kulkee, hitsauskone tuottaa prosessin jatkuvasti liikkuvalla lyhyellä elektrodilla. Tämä vähentää huomattavasti lankaa (etua muihin tyyppeihin verrattuna). Koska sulamisnopeus muuttuu, myös langansyöttönopeus muuttuu. Tämä pitää jatkuvan kaaren pituuden, kun lanka poltetaan. Hitsausalueen suojaamiseksi ilman vaikutuksilta, metallin deoksidaation helpottamiseksi ja sen seostuksen helpottamiseksi hitsaus on esitäytetty riittävän suurella vuohikerroksella, johon kaari imeytyy. Fluidin käyttö estää metallin roiskumisen, parantaa hitsausvirran ja suorituskyvyn (verrattuna avoimeen kaarihitsaukseen), sauman laatu kasvaa merkittävästi.

Hitsauskoneiden tyypit

Nykyaikaiset valmistajat tuottavat kahta tyyppiä olevia kaarihitsauslaitteita, jotka eroavat säädellyssä menetelmässä:

  • automaattiset koneet, joissa sähkömääriä säädetään;
  • automaattiset koneet, joissa hitsauslangan syöttö suoritetaan vakionopeudella.

Ensimmäinen automaattinen hitsauskone mahdollistaa langansyötön (nopeuden) säätämisen ja tämän parametrin mukaan sähköindeksi muuttuu (useimmiten kaaren jännite). Kaarijännite riippuu vain sen pituudesta ja muuttuu sen muutoksen mukaan. Tällaiset koneet valmistetaan melko kauan ja ovat osoittautuneet positiivisesti hitsauksen tuotannossa.

Automaattisen hitsauskoneen käyttö poistaa tarpeettomiksi monimutkaisemmat säätöjärjestelmät.

Nykyaikaisinta ja teknologisesti edistyksellisintä hitsauskonetta pidetään toisena tyyppiä (jatkuvan langansyöttönohjauksen läsnäolo). Hitsauskaaren itsesäätelyn voimakkuus eliminoi tarve monimutkaisemmille säätöjärjestelyille. Voit yksinkertaisesti syöttää lanka kaarelle jatkuvatoimisessa tilassa ja nopeudella, joka on sama kuin sulamisnopeus. Kaaren pituus kasvaa, mikä tarkoittaa, että langansyöttönohjaus pienenee. Mitä itsesäätely riippuu? Johtimen nykyisestä tiheydestä. Jos tiheys on alhainen, itsesäätelyprosessi on hyvin hidas ja tämä aiheuttaa kaaren pituuden vähenemisen ja sen seurauksena oikosulun. Jos nousu ilmenee, katkoviiva on mahdollinen. Virrantiheyden nopea kasvu aiheuttaa sulamisnopeuden ja säätöprosessin kasvua.

Hitsauskoneiden luokittelu liikkeen mukaan

Saat korkealaatuisen liitoksen, jos siirrät koneen hyvin tarkasti hitsaamalla tuotetta. Nykyisin valmistetut koneet jaetaan seuraavasti:

  • ripustetut hitsauskoneet;
  • itseliikkuvat hitsauskoneet;
  • hitsaustraktorit.

Suspendoidut hitsauskoneet eivät pysty liikuttamaan, kun taas hitsaustuotteet liikkuvat. Kun hitsausta käytetään omalla käyttövoimalla varustetuilla hitsauskoneilla, ne on asennettu erityiseen vaunuun ja hitsaaminen suoritetaan tuotteen liikkuessa tai kiinteässä asennossa liikkuvan kohteen yläpuolelle. Itsekulkeva automaattinen hitsauskone sekä hitsaustraktori liikkuvat radan varrella. Hitsauskoneet ovat kevyempiä ja liikkuvampia kuin itsekannattomat automaattikoneet, joiden tarkoituksena on hitsata suuria osia, erilaisia ​​koteloita jne.

Putkien valmistus hitsaukseen

Reunus suoritetaan työkappaleen laadun läpäisemiseksi pitkin osaa (tämä on yksi metallin hitsatun liitoksen lujuusolosuhteista). On V-, K-, X-muotoisia reunoja. Reunojen sauma voi olla joko yksipuolinen tai kaksipuolinen. Hitsausputken valmistelu sisältää seuraavat vaiheet:

Reunus suoritetaan siten, että työkappaleen laatua läpäisevä osa ulottuu pitkin.

  • hitsauspintojen puhdistaminen lian ja maaperän avulla;
  • tarkista reunojen muodon tarkistus, tarvittaessa niiden muokkaus (putkien päiden reunojen muokkauksen jälkeen on oltava samat kokoonpanossa);
  • päiden ellipsi, sormet ja vyöt eivät saa olla suurempia kuin valtion standardin tarjoamat;
  • reunojen puhdistaminen metallin ulkopuolelle ja sisäpuolelle loistaa vähintään 10 millimetrin etäisyydellä (kaarihitsauksen aikana);
  • putkien liittäminen liittimien tai keskittimien avulla, mikä takaa putkien reunojen laadukkaan linjauksen;
  • putkiliitosten kiinnitys (kaarihitsaukseen) kiinnittimiin (määrä määritellään erityisellä kaavalla, mutta ei saa olla alle kolme, pituus 6-8 cm, paksuus vähintään 4 mm);
  • jos putkiliitosten saumat ovat suorat, yksipuoliset ja pitkittäiset, reunojen annetaan liikkua suhteessa toisiinsa;
  • kierteiset ja kaksipuoleiset pitkittäisvaijerit saavat kokata ilman reunojen siirtämistä.

Menetelmä putkien hitsaamiseksi ei-seostetuilta ja matalalta seostetuilta teräksiltä sisältää sellaisen vaiheen kuin leikkausreunat. Tällainen hitsattujen reunojen leikkaus suoritetaan useimmiten autogeenisilla leikkauspolttimoilla. Leikkaamisen jälkeen saattaa olla tarpeen muokata reunoja mekaanisesti (erityisesti rengassaumat).

Korkeapaineputkien hitsauksen ominaisuudet

Hitsattujen putkiliitosten lämpökäsittely

Hitsaamalla korkeapaineputkia, joita sovelletaan kaikkiin teollisiin hitsaustyyppeihin. Tällaisen työn suorittaminen voi olla vain sellaisia ​​hitsaajia, joilla on todistus siitä, että valtion teknisen valvonnan sääntöjen mukaiset testit ovat läpäisseet, kuten näiden tuotteiden kanssa työskentelyssä vaaditaan korkeaa pätevyyttä ja vastuuta.

Hitsaamalla putkia painetta, erityisiä olosuhteita ja tiukkaa laadunvalvontaa tarvitaan. Vaikeus johtuu putkiseinien suuresta paksuudesta pienen halkaisijan suhteen. On välttämätöntä varmistaa hitsin korkea laatu riippumatta lämpötilasta, olipa se normaalia, kohonnut tai negatiivista lämpötilaa kuljetetusta väliaineesta. Sauman on oltava kestävä kaikille korroosioille ja kestämään kaikki painearvot. Teräsputkistojen hitsaaminen korkeapaineella, sähkö- tai kaasumenetelmällä valmistettu (halkaisijan ja paksuuden mukaan). Kaasuhitsaus koskee vain hiiliteräksisiä putkia, joiden läpimitta on 6-25 mm. Automaattinen ja puoliautomaattinen hitsaus käyttäen vuotoa (juurihitsauksen manuaaliseen hitsaukseen) käytetään putkille, joiden läpimitta on vähintään 100 mm.

Korkeapainehitsaus

Painehitsaus käsittää hitsattavien osien ylemmän kerroksen liittämisen prosessiin. Myös painehitsauksessa hiukkasten diffuusio on ominaista, mikä johtaa rajapintojen poistoon ja kiteiden itämiseen niiden läpi. Painehitsausta käytetään pääasiassa koneenrakennuksessa ja instrumenttien valmistuksessa. Paine-menetelmä riippuu hitsatun tuotteen tyypistä ja sen vaatimuksista. Paineen hitsausta on 3 tyyppiä:

  • piste (levysäiliöön);
  • päki (paine tai reflow, jota käytetään työkalujen valmistuksessa);
  • rulla (antaa jatkuvan tai jaksoittaisen hitsausauman).

Painehitsausta pidetään vastushitsauksen tyypinä. Pinnat ovat korkeassa paineessa, mikä mahdollistaa osien liittämisen ilman lämmitystä. Paineenalennuksen laatu riippuu suoraan pintavalmistuksesta, metallityypistä ja ponnistuksesta.

Painehitsaustekniikkaan liittyy lämpöä ja paineita. Lämmitys tapahtuu sähkövirran avulla liitettävien elementtien kosketuspisteessä, paine syntyy elektrodien tai muiden erityislaitteiden avulla.

Putkilinjan hitsaustekniikka

Nykyaikaisen talouden kehitykseen on ominaista energian kulutuksen jatkuva kasvu: jos energiankulutuksen vähimmäismäärä koko ihmiskunnan historiassa on noin 160 miljardia tonnia vertailupolttoainetta, niin ainakin 110 miljardia tonnia on laskenut viimeisen 35 vuoden aikana.

Viimeisen vuosineljänneksen aikana öljyn ja kaasun osuus polttoainetaseesta on yli kolminkertaistunut.

  • Öljyn ja kaasun kuljetus tapahtuu suoraan yhdestä louhintapaikasta teräsputkiston kautta.
    Viime aikoina putkiliikennettä on käytetty kuljettamaan etyleenin ja ammoniakin pitkiä etäisyyksiä.
  • Intensiivinen tutkimus on käynnissä toimittaa irtotavarana ja muille materiaaleille putkilinjojen kautta.
  • Tulevaisuudessa on tarkoitus soveltaa paitsi terästä myös muoviputkia.
  • Putkistojen rakentamisen tärkein tekninen prosessi on hitsaus. Putkihitsauksen aikana vain vuonna 1976 kehäsaumojen kokonaispituus ylitti maanpinnan pituuden.

Ensimmäistä kertaa putkistojen hitsaaminen maassamme käytettiin Grozny-Tuapsen öljyputken rakentamiseen (1927-1929). Putkessa kaasu- ja sähkökaarihitsausta sekä kierteitettyjä liitäntöjä käytettiin putkien liittämiseen.

Vuonna 1929 Baku-Batumi-öljyputki hitsattiin täysin hitsaamalla kaasua. Sähkökaarihitsaus aloitettiin laajalti vain 1933-1935. Guryev-Orskin öljyputken rakentamisen aikana. Runkoputkistojen rengassauman hitsausmenetelmiä alettiin soveltaa vuosina 1945-1953. Saratov-Moskovan, Dashava-Kiev-Bryansk-Moskovan ja Stavropol-Moskovan rakentamisen aikana.

PEC: n tekemän tutkimuksen tuloksena. E. O. Paton, ensimmäistä kertaa maailman käytännössä oli mahdollista käyttää koneellisesti upotettua kaarihitsausta putkilinjan rakentamisessa. Kaasuputkistojen rakentamista tänä aikana käytettiin Yhdysvalloissa ostettuihin kaasupuristushitsaukseen.

Vuonna 1952 ensimmäistä kertaa maailmankäytössä käytettiin PEC: n kehittämässä äärihitsausmuuntajayksiköissä jatkuvasti vilkuttavia päittäishitsauksia putkilinjan rakentamiseen halkaisijaltaan 377 mm. E. O. Paton, johon osallistui VNIIST ja KF SCV "Gazstroy-machine".

Sovelluksen alustaja putkistojen rakentamisessa mobiiliyksiköiden upotetun kaarihitsauksen ja päittäishitsauksen osalta oli E. O. Paton.

Mekaanisen hitsauksen menetelmien hallitsemisessa suuri ansio kuuluu Hitsaus- ja kokoonpaniryhmän pääinsinööritoimistolle, ja sitten A. S. Falkevich, joka toimii kokoontuneiden tutkimuslaitosten hitsauslaboratorion (VNIIST) hitsauslaboratorion perustajana ja johtajana.
VNIISTin, SCR Gazstroymashinan, E. O. Patonin sähköhitsauskeskuksen ja hitsaus- ja asennusorganisaatioiden tekemä työ mahdollisti vuonna 1959 hiilidioksidihitsauksen ja TCC-tyyppisten kaasunsuojattujen selluloosaelektrodien käytön. Välilehdessä. Kuvassa 19.1 esitetään tiedot erilaisista hitsaustyypeistä putkikaivojen rakentamisen aikana eri jaksoissa (%).


Neuvostoliittoon rakennettiin vuoteen 1971 asti öljy- ja kaasuverkosto, jonka kokonaispituus oli noin 100 tuhatta kilometriä. Rakennettujen putkien halkaisijat eivät ylittäneet 1020 mm. Koska teollisuuskeskusten pääkenttä oli kaukana, yksittäisten runkoputkien pituus oli 3-4 tuhatta kilometriä. (ainutlaatuinen esimerkiksi Druzhba- ja Ust-Balyk-Omskin öljyputket, Keski-Aasian keskus ja Igrim-Serovin kaasuputket). Putken halkaisijat jatkuvasti kasvavat. Jos vuoteen 1952 asti käytettiin putkia, joiden halkaisija oli enintään 530 mm, myöhemmin suuret putket hitsattiin pääasiassa putkista, joiden läpimitta oli 720, 820 ja 1020 mm.
Viimeisten 7-8 vuoden aikana laajojen kaasukenttien löytyminen länsi-siperiassa ja Neuvostoliiton eurooppalaisen osan pohjoispuolella putkilinjojen rakentaminen on suurelta osin siirtynyt maan pohjoisille alueille. Tällä hetkellä Neuvostoliitossa sijaitsevat putkistot on rakennettu erilaisiin ilmastollisiin ja maaperä-geologisiin olosuhteisiin. Keski-Aasian autiomaiden alueilla lämpötila saavuttaa + 60 ° C, ja Yakutian ja Norilskin alueilla hitsausta tehdään talvella.

lämpötiloissa aina -50 ° C: een asti, joka ottaen huomioon erilaiset teräsputkien koostumukset, vaatii erityisten hitsausaineiden käyttämistä kussakin yksittäisessä tapauksessa, erikoisteknologian ja hitsaustyön organisoinnin.
Neuvostoliiton putkilinjojen rakentamisen aikaansaamiseksi samaan aikaan muodostettiin suuria kasveja ja erikoistuneita työpajoja suurten halkaisijaltaan hitsattujen putkien tuottamiseksi kaasu- ja öljyjohtoihin. Kotimaisissa kasveissa valmistettujen korkeapaineputkien suurin halkaisija on 1 420 mm. Elektroniikkatehtaan kehittämä hitsausputkien tekniikka. E. O. Paton.
Vuoden 1971 jälkeen Venäjän rautatieputkistojen rakentamisessa tapahtui merkittäviä muutoksia, joiden ydin on lyhyesti seuraava.
Kaukoidän pohjoisosan eteläpuolella sijaitsevat voimakkaimmat putkilinjat kasvoivat 1220 - 1420 mm: n korkeuteen ja nostivat kaasupaineita 55-75 atm. Tällä hetkellä vuonna 2000 käytetyistä runkoputkiloista
pääasiassa putkia, joiden läpimitta on 530, 720, 1020, 1220 ja 1420 mm seinämaksuilla 7,5 - 26,0 mm.
Teräsputkien monimutkaiset koostumukset. Hiiliekvivalentti

joissakin tapauksissa jopa 0,5.
Putken 539-588 MPa: n alemman (laskennallisen) ajallisen kestävyyden ja 412-441 MPa: n myötörajan sekä tarve varmistaa sitkeys negatiivisissa lämpötiloissa käytettiin vanadiinin, niobiumin, titaanin ja typen kanssa seostettuja putkia. Taulukossa on lueteltu yleisissä putkistossa käytettävät putkisillat, joita käytetään Neuvostoliitossa rautatieputkistojen rakentamiseen. 19.2.
Tuotettujen putkien laadun on vastattava jatkuvasti kasvavia vaatimuksia. Metalliputkien lujuuden ja viskoosisten ominaisuuksien parantaminen seostelöinnin ja erikoislämpökäsittelyn ansiosta putkien päiden tarkkuuden parantamiseksi, uusien suuriputkisten putkien, myös monikerroksisen seinän, tuotantoa suurempien paineiden avulla suuritehoisten pääputkistojen osalta, oli tarpeen rakentaa putkilinjat vetysulfiinikaasun kuljetukseen. Putkistojen on oltava kestäviä korroosiota vastaan. Ammoniakki ja jotkut öljytyypit voivat olla syövyttäviä.

Nämä muutokset vaikuttivat vakavasti hitsaus- ja kokoontumistekniikan teknisiin ja taloudellisiin indikaattoreihin putkilinjojen rakentamisen aikana.

Merkittävästi kasvatti hitsauksen määrää ja monimutkaisuutta; Hitsaus- ja kokoonpanojärjestöt tarvitsivat nopeasti uudelleen varustettua uusia tehokkaita laitteita hitsaukseen, lämpökäsittelyyn ja valvontaan. Hitsaus- ja säätötekniikka, jossa on otettu käyttöön tällaisia ​​toimenpiteitä lämmitetyillä liitoksilla, liitosten lämpökäsittely, saumojen sisäinen hitsaus, ompelukoneiden panoraamaradiogrammi saumojen ohjaamiseksi, saumojen ultraäänitarkastukset jne., On tullut huomattavasti monimutkaisemmaksi.
Vuoden 1974 aikana todettiin, että toteutettiin erityistoimenpiteitä pääöljyputkien ja kaasuputkien rakentamisen teknisen tason parantamiseksi ja varmistettiin toiminnan luotettavuus. Suunnitelmissa oli parantaa putkien ominaisuuksia, luoda uusia ja parantaa nykyistä tekniikkaa putkien hitsaamiseksi eri tavoin, luoda uusia hitsausaineita ja uusia hitsauksen ohjauskeinoja.
Tällä hetkellä putkistojen rakentamisessa käytetään erilaisia ​​hitsausmenetelmiä, kun otetaan huomioon putken hitsaaminen putkitehtaissa, automaattinen upotuskaarihitsaus muodostaa noin 90% hitsaustilavuudesta. Manuaalista hitsausta käytetään melkein yksinomaan kenttään putkien liittämiseksi toisiinsa.
Teräslaatu 118

Putkisten terästen ominaisuudet

Rakentamisen nopeuttamiseksi ja putkilinjan luotettavuuden lisäämiseksi minimoidaan hitsauksen määrä alalla lisäämällä putkien hitsauskasveista saatujen putkien pituutta. Jos 10-12 vuotta sitten putkia oli pituudeltaan 6 m, nykyisin suurien halkaisijoiden putket ovat pääasiassa 12 m pituisia. Työt ovat parhaillaan vielä suurempien putkien valmistuksessa. Esimerkiksi yksi Keski-Aasian keskuksen kaasuputken osista rakennettiin pilottitoimeksiantoon käyttäen Novomoskovskin Pipe Plantin valmistamia putkia, joiden läpimitta oli 1020 mm ja pituus 24 metriä. Laskelmat osoittavat, että putkien pituuden kasvattaminen vähentää merkittävästi ammattitaitoisten työntekijöiden määrää putkistojen rakentamisessa ja vähentää kokoonpanon ja hitsauksen laitteiden kustannuksia.
Kenttäolosuhteissa tapahtuvan hitsauksen koneistustason lisäämiseksi, työn tuottavuuden parantamiseksi ja kehäsaumojen laadun parantamiseksi viime vuosina SCB Gaztroymashinan ja VNIISTin Kievin haara on kehittänyt erikoisputkihitsauslaitteita, jotka automaattisesti ja erikseen hitsaavat yksittäisiä putkia ja osia puolipysähdysolosuhteissa. Nämä osat toimitetaan radalle, jossa ne hitsataan jatkuvatoimisella kierteellä. Kenttäolosuhteissa noin puolet kaikista pääputkistojen liitoksista hitsataan vuon alla.

Automaattista hitsausta putkihitsausalustoissa käytetään myös tulevaisuudessa, kunnes putkiteollisuus alkaa tuottaa 24 metrin pituisia putkia, jotka toimitetaan rautateille.

Nykyaikaiset puolikiinteät perusteet on suunniteltu toimimaan putkistojen rakentamisessa, yleensä putkijohtojen jakamiseksi 15-100 km: n etäisyydelle. Toisin kuin Yhdysvaltojen ja Länsi-Euroopan käytännöt, joissa hitsataan 24 metriä pitkiä osia kahdesta putkesta, 36-metriset Neuvostoliiton alueet, jotka ovat pitkiä kolmesta putkesta, hitsataan useimmiten tällaisilla pohjalla. Useimmissa tapauksissa ei ole vaikeaa kuljettaa tällaisia ​​osia, varsinkin Pohjois- ja Keski-Aasian autiomaassa. Samaan aikaan pitkien osien käyttö vähentää työtä raskaissa tienolosuhteissa.

Hitsausputkien hitsausputkien halkaisijaltaan enintään 1020 mm käytetään useimmin PPA-600 -tyyppisiä asennuksia, joissa on päätykiertokytkimet ja kevyet PT-56-automaattiset koneet, joissa on 2 mm: n lanka. Näissä yksiköissä on 600 A: n virtalähde dieselmoottorista. Viime vuosina uusia raskaita putkia, joiden läpimitta on 1020 mm ja enemmän, on luotu uudet, kehittyneemmät putkihitsauslaitteistot, joissa on upotettu kaarihitsaukseen, johon ei ole vain hitsausta vaan myös kokoamistoimintoja. Tällainen laite (tyypin PAH-1001, kuva 19.1), toisin kuin PAU-600: n asennus, on rullakääntökierto, joka sulkee pois raskaiden osien epätasaisen pyörimisen. Hitsaaminen suoritetaan kahdella haaralla, saumojen sisäinen hitsaus, panoraamakuvaus itseliikennetulla säätöllä saumojen, saumojen ultraäänitarkastuksen jne. Yhteydessä. Vuoden 1974 yhteydessä todettiin erityisiä toimenpiteitä, joilla parannettaisiin pitkien putkien ja kaasuputkien rakentamista teknisesti. niiden toiminnan luotettavuus.

Suunnitelmissa oli parantaa putkien ominaisuuksia, luoda uusia ja parantaa nykyistä tekniikkaa putkien hitsaamiseksi eri tavoin, luoda uusia hitsausaineita ja uusia hitsauksen ohjauskeinoja.

Tällä hetkellä putkistojen rakentamisessa käytetään erilaisia ​​hitsausmenetelmiä, kun otetaan huomioon putken hitsaaminen putkitehtaissa, automaattinen upotuskaarihitsaus muodostaa noin 90% hitsaustilavuudesta. Manuaalista hitsausta käytetään melkein yksinomaan kenttään putkien liittämiseksi toisiinsa.
Rakentamisen nopeuttamiseksi ja putkilinjan luotettavuuden lisäämiseksi minimoidaan hitsauksen määrä alalla lisäämällä putkien hitsauskasveista saatujen putkien pituutta. Jos 10-12 vuotta sitten putkia oli pituudeltaan 6 m, nykyisin suurien halkaisijoiden putket ovat pääasiassa 12 m pituisia. Työt ovat parhaillaan vielä suurempien putkien valmistuksessa. Esimerkiksi yksi Keski-Aasian keskuksen kaasuputken osista rakennettiin pilottitoimeksiantoon käyttäen Novomoskovskin Pipe Plantin valmistamia putkia, joiden läpimitta oli 1020 mm ja pituus 24 metriä. Laskelmat osoittavat, että putkien pituuden kasvattaminen vähentää merkittävästi ammattitaitoisten työntekijöiden määrää putkistojen rakentamisessa ja vähentää kokoonpanon ja hitsauksen laitteiden kustannuksia.

Lisäämällä hitsauksen koneistustasoa kenttäolosuhteissa lisäävät työvoiman tuottavuutta ja parantavat kehäsaumojen laatua viime vuosina TCC: n Kievin haara "Kaasutuotantolaitokset kaksipuoliselle automaattiselle uritetulle kaarihitsaukselle alustavalla muutoksella reunojen geometriassa [3].


Kaksisuuntaisen automaattisen upotuskaarihitsauksen laajamittainen käyttöönotto tuotannossa lisää merkittävästi monimutkaisen koneistuksen tasoa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi suhteessa nivelen kääntämiseen oli erityisesti tarpeen määrittää optimaalinen muoto ja koko putkien päätyjen muodostumisesta lisääntyneellä tylsistyksellä ja luoda erityisiä koneita niiden käsittelyyn suoraan radoilla. Koneet tuottavat sarjan Gomelin tehtaan Minstokkopromia.
Hitsausosan mekaanisessa asennossa seuraava suunta on päittäishitsauksen käyttö jatkuvana vilkkumisena. Butt-jatkuvaa hitsausta on jo hallittu halkaisijaltaan jopa 530 mm: n putkistoihin puolijäähdytyksissä, kuten TKUS, joka valmistaa putkiosia. Jatkojen vaaditun laadun varmistamiseksi käytettiin säätölaitetta, joka laskee ja ylläpitää järjestelmän optimaalisia parametreja putken hitsauksen aikana.
VNIISTin aloitteesta PEC niitä. E. O. Paton ja KF SCV Gazstroymashina Elektrostal-raskaan tehtaan tehtaalla kehitettiin ja testattiin voimakas asennus päittäishitsaukseen jatkuvana sulattamana 720 - 1020 mm: n putkien kolmiputkiosissa.
Tällä hetkellä ruostumatonta hitsausta käyttämällä voimakkaita hydraulisia keskusyksiköitä "Gasstroymashina" -rakenteen kokoonpanoon (kuva 19.2) on edelleen tärkein menetelmä kääntöliitosten hitsaamiseksi, kun osa liitetään putkistoon. Putkistojen kattokaiteiden manuaalisen hitsauksen suorittaminen sisäisten keskittimien avulla riippuu kokoonpano- ja hitsaustöiden organisoinnista.
Hitsaamalla tärkeimmät putkistot useimmin käytetty menetelmä on in-line-leikkausmenetelmä yksittäisten osien hitsaamiseksi, jossa putkisto muuttuu kiinteäksi kuljettimeksi, jonka kautta keräilijät ja hitsaajat, jotka toimivat samalla tavalla, liikkuvat tietyllä nopeudella. Esimerkiksi hitsaajat prikaatipäässä kussakin seuraavassa koottuna liitoksena hitsaavat tietty osa juurihitsausta ja hitsaajat, jotka kulkevat lyijylankojen jälkeen, hitsaavat hitsauksen täyttökerrosten tiettyjä osia.

Kuva 19.1. Asennus PAU 1001 kolmiputkisten osien hitsaamiseksi halkaisijaltaan 1020-1420 mm

Kuva 19.2. Hydraulinen sisäinen keskitin tyyppi CV

Suurten läpimitallisten putkistojen manuaalisen hitsauksen tuottavuutta voidaan lisätä vähentämällä täyteaineen määrää. Tätä varten muutettiin putken reunojen valmistetta, jonka seinämän paksuus oli 16 mm tai enemmän, kun taas perinteinen V-muotoinen ura, jonka avautumiskulma oli 70 °, korvattiin kuvioiduilla (kuten lasinäytöllä). Tällainen leikkaaminen putkilla, joiden läpimitta oli 1420 mm, pienensi täyteaineen kulutusta noin 20%. Jotta voitaisiin parantaa entisestään hitsauksen, erityisesti suuriputkisten putkien, laatua ja lisätä tuottavuutta, on käytettävä automaattisen työskentelyjärjestelmän suojakaasuympäristössä käyttämällä virtauksen poimittua menetelmää, kuten manuaalista hitsausta.

19.4 Kaasuputken sauman ensimmäisen kerroksen puhdistaminen halkaisijaltaan 1420 mm.

Automaattinen hitsaus

Insinöörit ovat pitkään ajatelleet hitsauksen automaatiota, mikä auttaisi vauhdittamaan paljon tuotantoa. Yksi keksinnöistä on automaattinen upotettu kaarihitsaus. Tämä menetelmä otettiin käyttöön teollisuudessa vuonna 1939 akateemikon Paton E.O: n kehityksen ansiosta. ja hänen ryhmänsä Institute of Electric. Miten upotettu kaarihitsaus tehdään? Mitkä ovat sen edut? Mitä laitteita käytetään automaattiseen hitsaukseen?

Prosessin ja vaihtoehtojen ydin

Automaattinen hitsaaminen kerroksen alla, jota kansainvälisessä SAW-järjestelmässä kutsutaan, perustuu sähkökaaren polttamiseen, metallien sulattamiseen. Tätä varten johdin syötetään hitsausvyöhykkeelle (GOST 16130-72 tai muihin koostumuksiin), joiden kärjen ja tuotteen välillä kaari on innostunut. Hitsaustraktori, rinnakkain tämän kanssa, tuottaa erikoisjauheen yhteiseen vyöhykkeeseen - fluidi, joka peittää hitsin sulan osan ja suojelee sitä ulkoisten kaasujen vaikutuksilta. Lisäksi virtauskerros auttaa saumarakenteen seulamiselementtien sulamisen paremmin ja vähentää metallipurkausta.

Johdon sulatuspää pysyy hitsauskoneen päällä tietyllä etäisyydellä tuotteesta. Hitsauskone voi työskennellä edelleen, kun sitä käytetään hitsaamaan putkia, jotka pyörivät vaihteiston ohjaamilla rullilla. Tai laitteen pää voi liikkua ennalta määrätyllä reitillä, johtuen yhteyden muodon mukaisesta kuvasta. Asennusoperaattori säätää vain hitsaustiloja ja käynnistää prosessin. Automaattisen hitsauksen tekniikka fluoksessa vaatii inhimillistä hallintaa työskentelyn ja tilan säätämisen sekä tulosten laadun säännöllisen arvioinnin. Malleja, joita kutsutaan hitsaustraktoriksi, liikkuvat itsenäisesti omalla alustallaan pitkin liitäntäjohtoa. Kaikki tällaisen koneen pääkomponentit liikkuvat sen kanssa.

GOST 8713-79 erottelee seuraavat työtyypit, jotka voidaan suorittaa hitsauskoneella:

  • hitsatuotteet painon mukaan, ilman tukia sauman takapuolelle;
  • erityisellä kuparivuorella, joka suojaa vuotamista ja virtaa vastaan;
  • jauheen tyyny;
  • kuparin liukusäätimellä, joka liittyy laitteen pään liikkumiseen.

Joissakin tapauksissa on vaadittava alustava juuren sauma, jota pitkin hitsaustraktori tekee työnsä. Muissa tekniikoissa on välttämätöntä tuottaa hitsausaumoja tuotteen takapuolelle.

Hitsausmenetelmä

Automaattinen kaarihitsaus noudattaa GOST 8713-79: n parametrejä. Suuren työnopeuden ansiosta sitä käytetään onnistuneesti sileiden saumojen levittämiseen pitkittäisasennossa. Pään suoran liikkeen varmistamiseksi hitsauskoneen mukana toimitetaan malleja, joiden reunalla elektrodijohdin liikkuu ja kaari palovammoja. Tämä menetelmä yhdistää nopeasti teollisuusrakenteisiin käytettävät paksut raudanlevyt. Laitteen pää on myös kiharaja. Voit tehdä tämän asettamalla sopivan mallin.

Hitsaus-traktorit upottamalla kaarihitsaukseen pystyvät tekemään kaikki saumat, nimeltään GOST 11533-75. Ne sopivat hyvin päittäisiin, päällekkäisyyksiin, kulmaan ja T-liitoksiin. Sauma osoittautuu tasaiseksi ja hyvin sulanut ilman täyteaineen tuhlausta.

Putkilinjan asettamiseen vaaditaan erityisesti rengastiivisteiden automaattinen hitsaus. Menetelmän ydin on tuotteen pyörimisessä hitsauskoneen kiinteän pään alla. Virran voimakkuuden lisääntyessä työ suoritetaan nopeammin kuin manuaalisessa tilassa. Saumat ovat korkealaatuisia. Putkien automaattinen hitsaus voidaan suorittaa suurella alueella, yhdistävät osat yhdellä rivillä. Tällaisten aihioiden koko on 25 metriä. Suuret liitännät ovat todellisia, mutta se riippuu mahdollisuudesta kuljettaa putki asennuspaikkaan. Lisäksi niihin liittyy traktoreita tai rautatiekalustoja. Nosturin avulla putket asetetaan runkoon ja viimeinen päittäisliitos suoritetaan hitsaaja käsin. Tämä nopeuttaa huomattavasti putkilinjojen rakentamista.

Automaattisen menetelmän edut

Automaattisella hitsauskoneella on useita etuja muihin hitsaustyyppeihin nähden. nimittäin:

  • korkea työn suorituskyky johtuen hitsauksen nykyisestä voimasta ja nopeudesta johtuen, mikä voi ylittää muiden menetelmien suorituskyvyn 15 kertaa;
  • yhteyden hyvä laatu lisäaineen toimituksen vakauden ja koko linjan vakiolujuuden vuoksi
  • syvä tunkeutuminen;
  • työ suurien halkaisijoiden putkilla;
  • vähemmän hitsaajia yhtä paljon työtä varten;
  • suotuisammat työskentelyolosuhteet hitsaajalle ja vähemmän terveydelle haitallisia, johtuen etäisyydestä säteilystä ja savusta.

Automaattisen upotetun kaarihitsauksen nopeat muodot saavutetaan myös käyttämällä jauhetta, joka syötetään valokaaren polttovyöhykkeeseen erityisestä bunkkesta putken läpi. Ihottuman määrä määräytyy läpän aukon leveyden mukaan. Ulkoisesti virtaus on samanlainen kuin pyöreät valopallot, hieno rakeistus. Seuraavilla eduilla on vuorauksen hitsausalueen pölynpoisto:

  • eliminoi hitsisauman ja täyttöelementin metallin roiskumisen;
  • antaa vakauden kaarelle;
  • viivästyttää hitsin jäähdytysprosessia, mikä parantaa sen fysikaalisia ominaisuuksia;
  • suojaa hitsisulaa sulan metallin vuorovaikutuksesta hapen kanssa;
  • deoksidoituu metallista ja auttaa sulattamaan seostuselementit paremmalla laadulla.

Hitsaustraktori sulaa osan jauheesta sähkökaarelta lanka, jonka seurauksena pieni kuori muodostaa liitoksen pinnalle. Toinen osa jauhetta jää rakeiden muodossa. Sauman päätyttyä kuonakerros poistetaan vasaralla ja metallisella harjalla. Puhdistettu tuote on valmis maalata tai käsitellä korroosionestoaineita.

Automaattiset hitsausmuutokset

Automaattinen hitsauskone, joka luo kaaren sovittamalla virtaa lankaan ja suojaamalla hitsisaumaa fluoksikerroksella, voi olla useita vaihtoehtoja. Se voi olla koneita, joissa on liikkuva pää, jotka suorittavat tasomaisia ​​tai kuvioituja saumaviivoja. Putkistoissa käytetään kiinteitä päitä, joiden alle tuote pyörii teloilla. Traktorit itse ohjaavat tuotetta, kuljettavat konetta ja samaan aikaan hitsaavat. Kaikki mallit käyttävät sulatuselektrodia (lanka GOST 16130-72). Seuraavana aikana näiden menetelmien käyttöönoton jälkeen kehitettiin muita laitteita, jotka mahdollistavat hitsaustyön automatisoinnin. Jotkut tällaisten tilojen toimintaperiaatteet ovat samankaltaisia, kun taas toiset eroavat radikaalisti.

Argonissa

Yksi lajikkeista on automaattinen argonkaarihitsaus, joka ei sisällä kulutettavia elektrodeja. Jälkimmäinen on volframin sauva, jossa on joitain lisäaineita. Sähkökaari herätetään sen ja tuotteen välillä ja kaasuseoksen argonekoostumus, joka syötetään laitteen pään suuttimen läpi, estää hiilen pääsemästä ulos sauman pinnan läpi. Tästä johtuen yhteys on vahva ja tasainen. Suojakaasujen ympäristöön kohdistuvaa hitsausta voidaan suorittaa laitteen pysyvästi kiinnitetyllä päällä, jonka alla tuote kääntyy ja liikkuvaa osaa pitkin liitäntäjohtoa. Argon-arc -menetelmää käytetään aktiivisesti ruostumattomien putkien ja säiliöiden kanssa.

Juotettu lanka

Toinen vaihtoehto on automaattinen ruuvilangan hitsaus. Laite toimittaa sulatuselektrodin hitsausvyöhykkeelle rullien läpi. Johtimen päässä oleva jännite tuottaa kaaren. Mutta sulan metallin suojaamiseksi ei käytetä jauhetta säiliöstä ja virtausta, joka sijaitsee johtoon itse. Tätä varten jälkimmäinen tehdään putkimuodoksi ja se asetetaan rulliksi. Tällainen kulutusmateriaali on kalliimpaa, mutta helpottaa hitsausprosessin valmistelua. Hitsauskone ei vaadi vuon täyttämistä säiliöön. Hitsiliitos, kuten irtotavarana, on puhdistettava. Laitteet voivat työskennellä itse tuotteessa tai pysyä paikallaan vierittämällä osia, jotka on hitsattava alla.

Plasmahitsaus

Automaattista plasmahitsausta kehitettiin seostettujen terästen nopeaan kytkemiseen. Tällaisissa laitteissa sähkökaari polttaa polttimen pään kahden elektrodin välissä. Argon tai helium, joka toimitetaan korkeassa paineessa ja pyörii pyörivästi, edistää valokaaren liekin ionisaatiota ja sen lämpötilan nousua. Plasmahitsaus on kiinnitetty kannattimiin, jotka voivat pyöriä aksiaalisesti. Etäisyys keskustaan ​​pään päähän voi vaihdella, mikä tekee laitteesta kätevästi pyöreitä säiliöpohjien automaattisia saumoja. Metallin paksuuden ja vaaditun sauman korkeuden mukaan laite voidaan syöttää lisäkappaleella täyttöjohdon syöttämiseksi.

Edellä mainittujen yksiköiden lisäksi on olemassa puoliautomaattisia versioita, joissa hitsaajan on ohjattava hitsauspää tai ohjaava traktorin liike. Automaattinen ja puoliautomaattinen hitsaus on vaatimaton paitsi suurissa yrityksissä myös pienissä yrityksissä. Loppujen lopuksi voit lisätä huomattavasti tuottavuutta ja kannattavuutta. Jotkut käsityöläiset pystyivät tekemään kotitekoisen puoliautomaattisen puoleen perustuvan laitteen, joka kykenee liikuttamaan ennalta määritettyä polkua pitkin.

Moodit ja ominaisuudet

Automaattinen hitsaus tapahtuu korkeammilla virtauksilla. Tämä takaa nopean ja tehokkaan prosessin. Suositeltavat vaihtoehdot ovat seuraavat: