По рабочим дням с 9:00 - 18:00
8 (499) 110-45-53
Бесплатный для регионов
8 (800) 555-29-72

Применение процесса плазменной и плазменной+TIG сварки

10 Июля 2017
Плазменная дуга: природный феномен, полностью изученный и освоенный SAF-FRO. В основном, термин «плазма» касается газообразных сред, в которых при атмосферном давлении преобладают температуры свыше 3000 °С. С позиции температуры, можно считать, что это четвертое состояние материи после твердого, жидкого и газообразного.

Плазменная дуга ныне широко используется в черной металлургии, химии и при изготовлении механических конструкций. Будучи лидером в своей области, SAF-FRO сделала плазму исключительно эффективным инструментом для резки и сварки. Что касается сварки, следует признать, что метод с использованием плазмы является новым технологическим этапом в развитии открытой дуги в нейтральном газе (метод TIG).
 
1Из представленных изотерм четко видно, что распределение энергии сильно изменяется в дуге.
В плазме зона температур от 16000 до 24000° К находится за пределами наконечника. Зона 10000-16000° К полностью переведена на деталь и порождает режим дуги с лучом, выходящим с обратной стороны соединения (эффект замочной скважины).
 
В случае с открытой дугой (TIG), зона высоких температур слишком близка к катоду, чтобы ее можно было использовать. Если рассмотреть зону температур 4000-10000° К, то можно отметить, что она узкая в плазме и шире раскрыта при TIG. Данная зона небесполезна: в ней осуществляется плавление (поверхностное) с глубиной, уменьшающейся по отношению к плоскости соединения, делая возможным, таким образом, плавное соединение свариваемой зоны и основного металла. Однако данная зона чересчур широка при TIG, что ограничивает эффективность.
 
Материя плазма состоит из электронов, ионов и атомов или возбужденных молекул; данное состояние часто встречается в природе, например, разрядом молнии образуется плазма. Приблизительно с 1960 в области сварки по инициативе SAF-FRO значение слова «плазма» изменилось и обозначает состояние повышенной концентрации энергии, вызванное сжатием электрической дуги посредством диафрагмы или наконечника.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ

  • Быстродействие и малые деформации, что позволяет снизить и даже полностью исключить операции по выпрямлению, а также мало излишних наплавлений, что исключает операции по полировке, а также контроль химического состава основного материала во избежание коррозии.
  • Отличный внешний вид является показателем качества, т.к. все чаще сварные швы остаются на виду, а также постоянство получаемого качества и снижение затрат времени на подготовку посредством исключения операции по обработке торцов деталей толщиной до 8 мм.
  • Снижение длительности сварки, по сравнению с ручной сваркой, в 4 и даже 5 раз, а также гарантия полного и равномерного плавления благодаря технологии проникающего пучка при сварке на стыках.
  • Обеспечение высокого качества, отвечающего самым строгим требованиям, и гарантия его воспроизводимости.
  • Безупречное качество наложения шва благодаря полному контролю управляемых параметров.
 
2 3


ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ + TIG

4Если длина листов, подлежащих сварке, достигает 3-4 м, производство завода, изготавливающего трубы или котлы путем поэтапной формовки (прокат или пресс), может быть ограничено скоростью плазменной сварки с одиночным электродом. Именно в данной ситуации оправдана комбинация плазма + TIG.

SAF-FRO, будучи специалистом в области плазменной сварки и TIG, сумела интегрировать эти два процесса в единую установку, способную увеличить производительность на 30-50 %.

Преимущества технологии Плазма + TIG:

  • Высокое качество плазменной сварки
  • Улучшение производительности на 30-50%
  • Большие возможности адаптации к различным процессам производства котлов
В технологии Плазма + TIG первая (плазменная) дуга обеспечивает плавление по всей толщине соединения благодаря использованию строго ограниченной плазменной среды, воздействующей только на обратную сторону соединения. Следующая за ней и расположенная в 250-300 мм дуга TIG в комбинации с металлом-наполнителем и системой магнитного колебания осуществляет окончательную обработку сварного шва. Он получается очень аккуратным благодаря магнитному колебанию дуги и защитной газовой среде длиной 120 мм.

5Технология Плазма + TIG весьма эффективна при сварке деталей толщиной от 3 до 8 мм.

 
Детали толщиной менее 3 мм превосходно свариваются технологией TIG с одиночным электродом. Сварка деталей толщиной более 8 мм требует дополнительного заполнения методом TIG с одиночным электродом.

Технология и оборудование плазма + TIG специально разработаны для производства котлов большой емкости из нержаверщей стали:
  • длиной > 3 метров,
  • диаметром > 2,2 метра
или для производства болших нержаверщих труб индивидуального размера.
 

ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА В ЦЕХАХ

Использование плазменной технологии и TIG для продольной или круговой сварки на плоскости нержаверщей стали, благородных металлов, железа или алюминия. Изготовление различной продукции для нефтехимической пищевой, аэрокосмической и других видов промышленности.

Продольная сварка на стенде

Закрытие цистерны и стыковая сварка. Начало и завершение сварки по внутренней стороне

6

Screenshot_10Сварка с использованием сварочной колонны 

  • Максимальное перемещение в стандартном исполнении: 4,3 м по горизонтали, 6,2 м по вертикали
За информацией по оборудованию со специальными характеристиками обращайтесь к нашим специалистам.

Сварка на стенде
  • Допустимая толщина - до 10 мм,
  • Максимальная длина сварки 6 в зависимости от типа стенда: 4 м (exter), 6 м (exinter) или 7 м (inter)
За информацией по оборудованию со специальными характеристиками обращайтесь к нашим специалистам.
 
Screenshot_6 2013-491 Screenshot_7

Сварка сосудов эллиптического сечения с использованием колонны и вращателя

  
 
Screenshot_9 2003-666 Screenshot_8

Сварка кольцевых швов с использованием колонны и стрелы на вращателе или позиционере

Производство вертикальных котлов

Применение технологии плазмы и TIG при горизонтальной круговой сварке нержавеющей стали, благородных металлов, железа или алюминия. Изготовление контейнеров для хранения/переработки для пищевой, нефтехимической промышленности и пр.

11Сварка деталей в вертикальном положении12

Сварка на вращателе требует жесткости детали (зависимость между диаметром, толщиной и внешними размерами), гарантирующей необходимую при сварке стабильность структуры данной детали. Для случаев если жесткость недостаточна или ее обеспечение является дорогостоящим, сложным или невозможным, SAF-FRO предлагает сварочное оборудование с «вертикальной осью», когда деталь вращается на горизонтальном вращателе, а сварочная головка статична и находится в горизонтальном положении. Данный подход позволяет производить очень объемную продукцию без сложного оборудования.
 
Вращатели выдерживают нагрузку в 5 т, 10 т и 15 т. За информацией по оборудованию со специальными характеристиками обращайтесь к нашим представителям.
 


Плазменная сварка при производстве сборных труб

Производство сборных труб является предварительным этапом строительства трубопроводов, что позволяет осуществлять в цехах производство и сварку базовых элементов (трубы, фланцы, угольники и т.д.).

13Данный тип производства применяется в различных производственных областях:

  • Кораблестроительные верфи и оффшорные платформы
  • Нефтепереработка и теплоэлектроцентрали
  • Химический и пищевой комплекс
  • Газораспределительные станции

Материалы:

  • Углеродистые стали
  • Нержаверщие стали
  • Благородные металлы и титан
Плазменная сварка весьма эффективна при производстве сборных труб диаметром свыше 1,5 дюйма. Сварку элементов меньшего диаметра можно осуществлять методом TIG на том же оборудовании.
 
14 15
16

17
  

 Плазма NERTAMATIC 450 + TIG бикатодная установка

18Данный комплекс разработан для производства емкостей большого объема из нержаверщей стали (марка 300 толщиной от 1 до 8-10 мм для транспортировки и хранения химической и пищевой продукции).

Это идеальное оборудование для сварки листов на предварительной стадии производства контейнеров большой длины (более 4 м), а также для круговой сварки диаметром более 2 метров.


Данная установка работает по оригинальной технологии SAF-FRO плазма + TIG, когда первая, «плазменная», сварочная головка осуществляет плавление на стыке двух листов. Вторая головка, «TIG», с металлом-наполнителем, оснащенная электромагнитным дуговым осциллятором и модулем защитного газа, выполняет шов с отличной поверхностью, которая зачастую не требует дополнительной обработки. Данный метод с двумя работающими в тандеме сварочными головками обеспечивает более высокую производительность - на 30-50% выше, по сравнению плазменной сварочной установкой с одиночной головкой.

Каждая установка сохраняет и управляет собственными параметрами сварки. Установки также дополнены цифровым блоком управления для синхронизации начала движения или остановок сварочных головок, для управления скоростью движения и длиной сварки. Данный блок управления записывает и управляет параметрами перемещения.

Сварочное оборудование

 
Установка TIG + плазма состоит из двух установок NERTAMATIG 450:
  • Плазменная установка со сварочной головкой SP 7 и регулируемым напряжением дуги
  • Установка TIG со сварочной головкой МЕС 4, регулируемым напряжением дуги, механизмом подачи проволоки, осциллятором дуги и модулем защитного газа.

Источник питания NERTAMATIC 450

19

Источник питания NERTAMATIC 450 оснащен:

  • Центральным модулем
  • Интерфейсом для:
    • Облегчения его интеграции в окружение машины посредством внешнего PLC (режим открытого PLC)
    • Обеспечения (посредством ПО, установленного на ПК) доступа к программным файлам, возможности редактирования программ, экспорта программ в файл Excel для печати и хранения.
  • Промышленным разъемом USB для импорта-экспорт программ
  • Вспомогательным источником питания для пилотной дуги (25A)
  • Основным источником питания (450A)
 
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Источник питания использует транзисторную технологию с прерывателем, специально предназначен для сварки ТИГ или плазменной сварки, на параметры не влияют колебания питающей сети + 10 %.
  • Сварочный ток : 3 - 450 A
  • ПВ: 100% при 450A и 40°C
  • Частота импульса: 1 – 1000 Гц.
  • Напряжение без нагрузки: 110 В
  • Ток вспомогательной дуги: 7 - 25 A / 100 %
  • Напряжение питающей сети: 230 / 400 / 415 / 440 В - 3 ф., 50-60 Гц
  

Система управления NERTAMATIC 450 HPW

Эта установка отвечает самым высоким требованиям к качеству сварки и производительности в различных отраслях промышленности, таких как изготовление бойлеров из нержавеющей стали, аэрокосмическая техника с использованием цветных металлов, химическая технология, производство, трансформация и
транспорт энергии, а также сборка газо и нефтепроводов.

20В этой системе блок управления заменен на промышленный ПК, позволяющий осуществлять полное управление пуском аппарата только с одной панели управления и придающий следующие функции:
  • Цифровое управление процессом сварки, связанных с ней перемещениями и приводами.
  • Прослеживаемость, программа включает все параметры, позволяющие обеспечить воспроизводимость сварки.
  • Система контроля качества по опции, запись и сохранение важнейших параметров сварки (ток, напряжение, подача проволоки, перемещение).
  • Удобный для пользователя интуитивный интерфейс, позволяющий осуществлять программирование, контроль и слежение.
  • Интуитивное составление цикла благодаря графическому программированию.
  • Сенсорный экран, облегчающий использование HPW.
  • Независимое программирование на РС, обмен данными через USB.
  • Оптимизация компоновки аппарата.
  • Управление с помощью промышленного ПК.
Удобство пользования и интуитивный интерфейс, позволяющий программирование, управление и
слежение
 
Интуитивная, интерактивная и удобная для пользователя программа интерфейса HPW позволяет легкое ориентирование и облегчение диалога между аппаратом и оператором, следовательно, гибкость сварки применительно к вашей продукции
  

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

  • Видеосистема

Видеосистема TIG / плазма является узлом, который легко интегрируется в оборудование SAF-FRO и благодаря значительному увеличению изображения позволяет более точно позиционировать сварочную головку, что облегчает работу оператора и улучшает качество сварки.

21 22
Отклонение дуги Осцилляция дуги
  • Отклонение дуги или электромагнитная осцилляция дуги TIG


Отклонение дуги
Данная технология позволяет электрически изогнуть дугу TIG, что значительно удлиняет тепловую зону вдоль оси сварки и на 30-50 % ускоряет сварку деталей толщиной менее 2 мм. Данная особенность имеет большое значение при непрерывной сварке тонких труб, гнутых с листа, патрубков для кабеля, защиты электрического сопротивления и пр. детали, выпускаемые крупными сериями без металла-наполнителя.

Осцилляция дуги
Развитие метода отклонения дуги, описанного выше. Осцилляция дуги применяется для нанесения металла на зоны шириной до 20 мм, чтобы заполнить фацетированные участки или восстановить покрытие поверхности.
  • Плазма и TIG с горячей проволокой

 
23
Повышение производительности путем увеличения скорости нанесения металла.
 
Для заполнения фасок глубиной 40 мм использование горячей проволоки является очень интересным решением, которое великолепно адаптировано к установкам, имеющим повышенные требования к характеристикам сварного шва.

24Особый метод, позволяющий с использованием дополнительной энергии довести конец проволоки до состояния, близкого к точке плавления. Доказавший свою рентабельность при сварке листов толщиной более 10 мм, метод с горячей проволокой позволяет наносить 2,5-3 кг металла в час для заполнения фацетированных участков в несколько заходов или для наплавки на поверхности.
  • Система контроля напряжения дуги  (AVC)

 
Данное устройство обеспечивает автоматическое регулирование положения горелки в пределах допустимых отклонений. Поддержание расстояния между электродом и свариваемой деталью эквивалентно поддержанию постоянного значения напряжения дуги. Эта функция выполняется путем управления приводной направляющей, на которой установлена сварочная горелка.