Плазменная сварка криогенных емкостей из нержавеющей стали

Установка для сварки кольцевых швов криогенных емкостей из нержавеющей стали Headmatic top nertamatic 450 plasma

 

Задача:	Сварка кольцевых швов обечаек
Тип соединения:	Встык Детали подлежат предварительной сборке на прихватках
Материал:	Нержавеющая сталь
Метод сварки:	Плазменная сварка (переключение на ТИГ-сварку - опция)
Изделия:	Диаметр: 400  - 1500 мм Длина: 1000 - 2200 мм Вес: до 500кг
Толщина:	2.5 - 6мм
Пространственное положение сварки:	1G (нижнее)

• Рост скорости сварки (​+25% ​-​ 50% ​для толщины металла​ 3​мм ​в сравнении с ТИГ сваркой)
• Полный провар, равномерный по всей длине шва.
• 100% ​качество сварки "под Рентген" на нержавеющих сталях
• Не нарушается химический состав основного металла
• Меньше Зона Термического Влияния благодаря концентрированной сварочной дуге =  ​уменьшение поводок
• ​Превосходный внешний вид шва.
• ​Не нужна разделка кромок ​на толщине до ​8 ​мм​ ​при сварке нержавеющих сталей (​в положении​ сварки 1G)
• Сварка встык без зазора = ​легче заготовка под сварку
• ​Не требуется строжка, зачистка (​в отличие от сварки под флюсом)
• Ниже потребление присадочной проволоки ввиду отсутствия разделки кромок.
• ​Ниже стоимость сварочного шва в сравнении с другими методами сварки.
• ​Автоматический процесс - ​простое внедрение и полная воспроизводимость сварочных операций.
• ​Малое усиление шва.
• ​Сварка в 1 проход для толщин 2,5-8мм

 


 

A. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

1. ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ БАЛКА С СИСТЕМОЙ HEADMATIC SUPER TOP

   

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ






ПЛИТА 600мм  ДЛЯ ПЕРЕДНЕЙ ПРИВОДНОЙ И ДЛЯ ХОЛОСТОЙ БАБАКИ HEADMATIC

Данная плита диаметром 600мм для передней бабки SUPERTOP служит для крепления изделия заказчика.
Масса плиты: 40кг.


 

1.4  ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ X-ОБРАЗНЫЙ ВРАЩАТЕЛЬ

1.6  ПУЛЬТ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

MECACYCLE S представляет собой модуль управления вращением свариваемого изделия. Движение регулируется с передней панели модуля либо же автоматически сигналом извне.

Второй вариант - это беспроводной пульт дистанционного управления, совместим с панелью управления HPW

      
 

1.8  ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ГАЗОВ

Для подачи защитных сварочных газов внутрь свариваемых цилиндрических изделий используется дополнительное оборудование.
 
Описание:

• Подключается напрямую к ведущей передней бабке
• Соединительный штуцер для подсоединения газового шланга с внутр.диаметром 6мм

 

1.9  ЩИТ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С БЛОКОМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

 

• Электрическое разделение каждого элемента системы питания заказчика
• Защита каждого элемента от коротких замыканий
• Управление включением и выключением системы аварийной остановки

• 1 x основной рубильник, 160A
• 1 x цепь питания с 3-фазным трансформаторо безопасности 230/400/500 В
• 2 x пусковых реле со вспомогательными контактами.
• 2 x цепи питания с предохранителями
• 1 x вспомогательный модуль питания с контактором на 32A
• 1x цепь питания механизации 24 и 42В

 

2. Сварочное оборудование PLASMA-TIG

2.1. ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ PLASMA-TIG

Предлагаемое оборудование обеспечивает высочайшее качество сварки ПЛАЗМОЙ всех толщин в диапазоне от 2.5 до 8мм без разделки кромок, а ниже 2,5мм – методом TIG DC.

Многопроцессная сварочная установка для следующих видов сварки:

• Сварка ТИГ с ровным или импульсным постоянным током.
• Плазменная сварка с ровным или импульсным постоянным током.
• Сварка ТИГ с переменным током изменяемой полярности  

 
Основные компоненты системы:

• Панель управления сваркой
•  Сварочный источник NERTAMATIC 450
•  Блок ВЧ и интерфейс подключения горелки
•  Управляющие кабели длиной 10,17,22 либо 25 м

 
Установка управляет параметрами силы тока и напряжения, подачей проволоки и газа, контролирует напряжение дуги, управляет перемещением сварки, осцилляцией и магнитным отклонением сварочной дуги.


 

2.2  ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ СВАРКОЙ NERTAMATIC PLUS или HPM

Стандартное управление - NERTAMATIC PLUS​ Данный модуль подключен к центральному блоку источника питания NERTAMATIC 450 с помощью оптоволоконного кабеля и может находиться на расстоянии до 25 м от него. Обычно он устанавливается рядом со сварочной головкой.
 

Управление HPW

Устройство контроля для полного управления пуском аппаратом только от одной панели управления, позволяющее:

• 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 пользование HPW.
• Независимое программирование на РС, обмен данными через USB.
• Оптимизация компоновки аппарата.
• Управление с помощью промышленного ПК.

Для сварки толщин свыше 2,5мм методом PLASMA используется технология Key-Hole (т.н. «замочная скважина»). При внезапном обрыве сварочной дуги на изделии обычно остается отверстие. Для нейтрализации данного недостатка при сварке кольцевых швов и для устранения отверстия необходимо перед выключением дуги постепенно уменьшать подачу газа к сварочной головке одновременно с силой тока дуги.

Такое управление газами реализуется системой NERTAMATIC PLUS и газовыми редукторами, управляемыми в замкнутом цикле, с измерением веса поступающего по системе газа и сравнением полученной величины с заданной и последующей регулировкой редуктора с учетом запрограммированной величины.

Регулируемые параметры: поток газа пилотной дуги, подача газа перед сваркой, время задержки подачи газа, газ сварки, время на затухание, подача газа по окончании сварки.

Управление перемещениями в процессе сварки осуществляется аналоговой системой +/- 10В либо по принципу вкл./выкл. по команде от концевиков.
Регулируемые параметры: диаметр свариваемой детали, скорость перемещения, время сварки, время на замыкающий шов.
 

2.3. СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК NERTAMATIC 450
 

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

Вспомогательные источники питания:

• 230В ф. (6A) для водяного охлаждения сварочной горелки
• 42В 30A внутреннее для регуляторов мощности

С установкой поставляются сварочные кабели длиной 10,17,22 либо 25м.




 

2.4. СОЕДИНЕНИЕ ВЧ и ГОРЕЛКИ

Разъемы для подключения горелки - быстросъемные, что обеспечивает быструю смену горелок для перевода оборудования от сварки методом Plasma к TIG и наоборот.















 

2.5. ГОРЕЛКА SP7 ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ

Сочетает производительность и надежность с простотой конструкции.

Сварочная горелка для автоматической плазменной сварки, стандартная или с двумя газопотоками для сварки ТИГ.

Горелка SP7 способна выдерживать наиболее жесткие
 условия работы дуги. Основные преимущества данной
горелки, обеспечивающей ПВ 100% при 450А:
 
Простота плазменной сварки:

• самоцентрирование электрода в сопле,
• держатель электрода независимый от шланг-пакета горелки, обеспечивает простое регулирование положения вольфрамового электрода,
• перемещение наконечника для быстрой сборки без разборки сопла (оптимальное положение бокового канала).

Надежная работа:

• длительный срок службы сопла благодаря оптимизации системы охлаждения и монолитной конструкции,
• отличная защита и охлаждение электрода,
• сварка углеродистой стали, нержавеющей стали, легированной стали и благородных металлов, таких как титан, цирконий.

 

2.6. БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ ГАЗАМИ

В стандартном исполнении обеспечивает подачу в пределах 10-38 л/мин, оснащен электромагнитым клапаном и системой контроля давления газа.
 

2.7. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДУГИ (AVC)

Средняя длина дуги при плазменной сварке, или, более точно, расстояние между горелкой и деталью составляет 7 мм + 2 мм в зависимости от толщины свариваемого листа. На качество шва не влияет изменение расстояния менее 1 мм. При сварке ТИГ дуга короче, от 1.5 до 3 мм, поэтому допуск еще меньше. Данное устройство обеспечивает автоматическое регулирование положения горелки в пределах допустимых отклонений.
 
 
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
При автоматической сварке ТИГ или плазменной сварке напряжение дуги напрямую зависит от расстояния между электродом и свариваемой деталью, все остальные параметры являются постоянными (ток, тип и скорость подачи газа).
 
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.

Более того, эта функция обеспечивает:

• автоматическую последовательность поджигания дуги путем управления опусканием и подъемом горелки в конце сварочного цикла.

 

• 1 контроллер скорости в источнике NERTAMATIC
• 1 пакет кабелей длиной 10,17, 22 либо 25 м
• 1 механическую структуру, включая:
  • 1 вертикальный слайдер с приводом, ход 200 мм
  • 1 цилиндр.суппорт для вращения вокруг вертикальной оси с быстрым фиксатором горелки
  • 1 ручной слайдер с ходом 50мм в нижней части цилиндр.суппорта.
  • 1 суппорт горелки.

 

2.8. МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ

• 1 контроллер скорости в источнике NERTAMATIC
• 1 пакет кабелей длиной 10,17, 22 либо 25 м
• 1 механическую структуру, включая:
• 1 ось-суппорт с защитным коробом для кассет проволоки Æ 300мм, 15 кг.
• Канал для подачи проволоки
• 1 мотор-редуктор.
• 1 набор аксессуаров для подачи стальной проволоки Ø 1,0 и1,2мм
• 1 механическое устройство для подачи и регулировки точки падения проволоки в сварочную ванну с помощью 2 ручных направляющих с ходом ± 7мм

 

2.9. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ FRIOJET 300

FRIOJET 300 – это комплектный блок жидкостного охлаждения замкнутым контуром для охлаждения горелок PLASMA и TIG.



Преимущества

Циркуляция жидкости в замкнутом контуре позволяет: 

• предотвращать отложение окалины в трубопроводах и в охлаждаемой горелке
• сократить расход охлаждающей жидкости
• иметь постоянную скорость подачи жидкости.

Эффективное охлаждение сварочной горелки обеспечивает постоянное качество сварочных работ и существенно увеличивает срок службы горелки и запасных частей (благодаря поддержанию постоянной температуры).

Данная система охлаждения является автономной, компактной и легко монтируемой.

• Отдельный бак из полиамида емкостью 18 литров.
• Герметичный компрессор (не требует обслуживания) с встроенной тепловой защитой
• Роторный насос
• Электронный термостат для регулировки температуры охлаждающей жидкости
• Индикация и управление подачи жидкости

Основные характеристики:
 

Источник питания	230В / 1 ф / 50 Гц
Энергопотребление	11,6 Ампер
Номинальная скорость подачи	6 л/мин
Номинальное давление жидкости	9 бар
Мощность	2 кВт
Температура на выходе / окруж.среды:	18°C / 40°C
Уровень шума	70 dBA

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ

ОПЦИЯ 1 : ВИДЕОСИСТЕМА ДЛЯ PLASMA-TIG
 
Видеосистема для Plasma / TIG сварки – это полностью интегрированная в сварочную установку система , отображающая на большом экране дугу и шов в реальном времени.



Из-за компактности и высокой мощности сварочной дуги за ней сложно вести наблюдение без защиты глаз.
Также, глазам сварщика может мешать инструмент, удерживающий детали вблизи горелки.
Особенно часто это встречается при  производстве емкостного и котельного оборудования и подобных производствах с применением нержавеющей стали, углеродистой стали и «благородных» металлов, когда из-за размеров деталей оператор не может получить прямой доступ к зоне сварки.

Особенное неудобство доставляют случаи, когда оператору необходимо следить за швом внутри цилиндрического изделия.
 
С помощью видеосистемы, благодаря 5-кратному увеличению дуги оператор может наблюдать за поведением дуги, плавлением проволоки и точностью расположения сварочной головки по шву.
Это способствует повышению качества сварки, а количество ремонтов существенно снижается.

Состав оборудования:

• камера CCD-типа в защитном цилиндрическом корпусе из нерж.стали с:
  • Переменным раскрытием диафрагмы
  • Регулировкой фокуса
  • Смягчением изображения дуги посредством контролируемого с ДУ фильтра
• Цветной экран TFT на 15 дюймов
• Механическая система для регулировки горелки, подающего механизма и камеры

ОПЦИЯ  2 : ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ВРАЩАТЕЛЬ

Дополнительный поддерживающий Х-образный вращатель на холостой каретке.






ОПЦИЯ 3 : ГОРЕЛКА MEC4 ДЛЯ ТИГ СВАРКИ

Горелка MEC4 создана для сварки методом TIG.
 
Двойной ВЧ поджиг гарантирует стабильность поджига дуги.

• Сварка: 500A , 100% ПВ
• Стандартные электроды длиной 150мм Ø 1.6 до 4.8мм в стандартном исполнении, а в качестве опции -  до Ø 6мм
• Изолированное и охлаждаемое сопло газовой защиты Ø 11 – 13 и 18мм
• 2M пакет кабелей горелки с быстрыми разъемами
• Высокая производительности в сочетании с простой и надежной конструкцией
• Возможность регулировки электрода снаружи горелки с помощью спец.инструмента

Стабильная работа:

• Электрод надежно защищен и имеет охлаждение

Сварка углеродистых, нержавеющих, легированных сталей и таких материалов, как титан, цирконий и проч.








ОПЦИЯ 4:  ГАЗОВЫЕ КОРОБА К ГОРЕЛКАМ

ГАЗОВЫЙ КОРОБ («ТРЕЙЛЕР») К ГОРЕЛКЕ SP7 PLASMA

Используется для повышения качества сварных швов из нерж.стали и благородных металлов.
 
Короб длиной 145 мм устанавливается на горелку для обеспечения большей газовой защиты шва – преимущественно для таких «чувствительных» материалов, как титан, а также для повышения качества сварки нержавеющей стали.


ГАЗОВЫЙ КОРОБ («ТРЕЙЛЕР») К ГОРЕЛКЕ MEC 4 TIG

Используется для повышения качества сварных швов из нерж.стали и благородных металлов.
 
Короб длиной 120 мм устанавливается на горелку для обеспечения большей газовой защиты шва – преимущественно для таких «чувствительных» материалов, как титан, а также для повышения качества сварки нержавеющей стали