Новая комбинированная технология автоматической сварки неповоротных стыков труб магистрального газопровода

Аргонодуговая сварка получила такое название из-за специфики своего действия: в среде инертного газа-аргона возникает дуговой разряд, который ведет к образованию плавильной ванны и соединения металлических поверхностей между собой. Электроды для аргонодуговой сварки могут быть двух видов.

Сварка поверхностей таким методом может осуществляться с помощью электрода-расплава или электрода из вольфрама, который остается целым и плавит соединяемые кромки.

В технической номенклатуре аргонодуговые сварочные аппараты обозначаются следующими аббревиатурами:

• РАД – сварка аргонодуговая ручная с помощью вольфрамового электрода;
• ААД – сварка аргоном в автоматическом режиме, когда газовая горелка подается к сварным кромкам автоматически с помощью специального суппорта;
• ААДП – добавочное “П” означает, что в данном аппарате используются плавящиеся электроды.

В международном стандарте используются следующие аббревиатуры, как правило, в аппаратах с неплавящимися электродами:

1. TIG – сварка производится с помощью вольфрама в инертной среде;
2. GTAW – газовая сварка вольфрамом.

Самостоятельная, без участия профессионалов, но качественная и быстрая сборка металлических конструкций во время ремонтных работ, пайка швов, а также резка различных металлических изделий возможна при помощи хорошего сварочного аппарата для дома. Как же выбрать простой в использовании сварочный аппарат для дома?

Среди множества технологий по обработке металла лазерная резка выделяется своей экономичностью и эффективностью. Детальнее о лазерной резке металла здесь.

Технические характеристики аргонодуговой сварки

Аргон используется прежде всего для того, чтобы вытеснить воздух из сварочной среды и свести к нулю взаимодействие расплавленных кромок с воздухом, попадание которого может привести к возникновению каверзности.

Изначально данный прием использовался для сварки алюминиевых поверхностей (аргонодуговая сварка алюминия). Вся сварка производится с помощью капель расплавленного металла (крупнокапельное и капельное).

Ручная дуговая наплавка металла: схема

Она выглядит следующим образом:

И в ней:

1 – деталь с основным металлом;

2 – ванна, в которой осуществляются операции;

3 – электрическая дуга определенной длины (желательно стабильной);

4 – проплавленный слой;

5 – восстанавливающее покрытие;

6 и 7 – затвердевший и жидкий шлак соответственно;

8 и 9 – стержень, уже расплавленный (8) и еще нет (9);

10 – держатель.

Область применения аргонодуговой сварки

Самой основной областью применения является соединение цветных металлов и легированных сталей, особенно малой толщины. В противном случае используются присадки.

Присадки для аргонодуговой сварки представляют собой металлы большей плотности и меньшей температуры плавления, которые напыляются наплавкой и являются соединяющей “прослойкой”.

В таком случае возможна сварка только в среде инертных газов или углекислого газа, так как попадание воздуха приведет к разбрызгиванию мягких расплавленных металлов.

Аттестационный Центр НАКС»Центр Сварочного Производства Мосты»

Нормативные документы стального мостостроения определяют перечень сварочного оборудования, разрешенного к применению при изготовлении и монтаже металлоконструкций стальных мостов.

Использование не указанных марок сварочного оборудования, как отечественных, так и зарубежных производителей для автоматических способов сварки возможно только после проведения комплексного исследования данного оборудования на соответствие требованиям нормативных документов стального мостостроения РФ. Исследования нового сварочного оборудования проводятся в отраслевом НИИ стального мостороения — Филиал АО ЦНИИС «НИЦ «Мосты».

Ниже приведен список сварочного оборудования, разрешенного к применению в стальном мостостроении РФ.

* Допускается применение аналогичного сварочного оборудования указанному в таблице, прошедшего аттестацию НАКС по группе «КСМ», только для способов сварки РД, МФ, МП, МПГ, МПС.

Актуальную информацию по сварочному оборудованию, разрешенному к применению при изготовлении и монтаже пролетных строений стальных мостов, можно получить, обратившись непосредственно в ГАЦ «Мосты».

Технология аргонодуговой сварки

Вообще условно технологические нормы можно разделить на два вида:

• ручной режим, когда горелка с вольфрамовым электродом и присадочный пруток подаются специалистом вручную к месту соединения и наплавки;
• автоматический режим, когда все подается в автоматическом режиме. Аргонодуговая сварка труб ярчайший пример, так как при соединении трубопроводов шов должен отвечать требованиям к типоразмерам.Установка аргонодуговой сварки в этом случае осуществляется на специальных рамах-лонжеронах, которые обеспечивают передвижение относительно своей плоскости и оси.

Сварочным швом принято называть неразъемное соединение, которое образуется в процессе застывания сварочной ванны от оплавления электродом кромок металлов. Читайте подробнее о сварочных швах.

Чрезвычайно похожая на аргонную, плазменная сварка, происходит при помощи потока плазменной дуги. Подробнее тут.

Аргоновая горелка содержит в себе жесткий вольфрамовый электрод, на который с осциллятора подается высокочастотный ток. Этим током происходит воспламенение “струи”.

Что такое НАКС

Национальное агентство контроля сварки – организация, функционирующая для проведения аттестаций специалистов сварочного производства. Сварщик категории НАКС имеет право работать с особо ответственными конструкциями. Такой труд оплачивается выше, но и требований к профессионализму аттестованным сварщикам гораздо больше.

Кроме проведения экзаменов, учреждение НАКС проводит обучение сварщиков, занимается выпуском методических пособий и усовершенствованием предписывающих документов, а также оказывает услуги консультации во время ответственных проектов.

Виды аттестации сварщиков выделяются на основе очередности прохождения процедуры сварщиком или организацией; уровней сдачи экзамена; основных групп технических устройств, для обслуживания которых требуются высококвалифицированные специалисты; применяемых технологий.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Плюсы:

• надежная изоляция от окружающей среды, повышение качества и отсутствие нарушений кристаллической решетки в соединенной поверхности;
• показательная тепловая мощность дугового разряда, что положительно сказывается на качестве и скорости сварки;
• аргонодуговая сварка позволяет соединять разнородные металлы;
• весь процесс может быть произведен под наблюдением.

Минусы:

• защита аргоном от окружающего воздуха может быть нарушена при работе на ветру или сквозняке, так как газ может попросту “сдувать”;
• горелку необходимо периодически охлаждать при сварке дугой большой силы тока;
• сильное излучение ультрафиолета, особенно при использовании гелия в качестве инертного газа.

Так как огневые и сварочные работы требуют особенных навыков у производителя работ, соблюдения норм технической и промышленной безопасности, а так же допусков, то проводиться периодическая аттестация с целью продления или получения разрешения и допуска к огневым работам различных категорий.

Информацию о сварочном карандаше, можно почерпнуть здесь.

Кто должен проходить аттестацию

Аттестация НАКС может проводиться для:

• Рабочего персонала. Сотрудники могут повышать свою квалификацию добровольно, рассчитывая на лучшую должность или с прицелом на другое место работы. Кроме того, работники предприятия могут быть обязаны пройти аттестацию перед тем, как будут вовлечены в работу над крупным ответственным проектом. Чтобы после аттестации НАКС получить документы, подтверждающие квалификацию, сварщику необходимо успешно сдать практический, теоретический и специальный экзамены.
• Технологии. Обязательной аттестации подлежат технологии, которые используются при установке, ремонте, монтаже конструкций, применяющихся на опасных производственных объектах. Контрольные сварные соединения (как правило, свариваются изделия из различных металлов) подлежат экспертизе в лаборатории, после чего комиссия НАКС выносит свой вердикт.

• Оборудования и инструментов. При аттестации оборудования тщательно проверяется соответствие реальных технических характеристик приборов прописанным в паспортах, изучается степень износа техники и ее комплектность. Испытания также включают в себя анализ сварных швов, произведенных в присутствии комиссии.
• Сварочных материалов. Как и в случае с оборудованием, прописанные в техническом паспорте характеристики должны соответствовать реальным. Как правило, удостоверения НАКС для мелкосерийных партий расходных материалов имеют меньший срок действия, чем предназначенные для серийных партий.

Возможные проблемы

Даже несмотря на строгое следование инструкциям, новичок может столкнуться с некоторыми проблемами, причина возникновения которых ему неизвестна. Наиболее яркий пример – появление пор на шве, свидетельствующих о том, что под флюсом оказался газ, которого там не должно было быть. В большинстве случаев пористость вызвана присутствием водорода либо углекислого газа, реже корень зла – азот. Азотистые поры возможны только при работе с микролегированной сталью, если материал имеет нитридное упрочнение.

Такая же проблема встречается, если заготовку резали плазменным резаком. Углекислый газ попадает под флюс в том случае, если в сварочной ванне недостаточно раскислителей. Для препятствования образованию пор в жидкую ванну добавляют хотя бы 0,2% кремния. Также реакция раскисления происходит при снижении температуры, и наоборот – углекислого газа будет больше при ее повышении. Наиболее частой первопричиной пор является водород, источником для него часто становится недостаточная чистка кромок от загрязнений или ржавчины.

Кроме того, источником водородных пор в заваренном шве может оказаться влажный флюс.

В следующем видео вас ждет автоматическая сварка под флюсом двутавровой балки на заводе.

Недостатки швов

Дефекты сварочных швов возникают вследствие:

• дифференциального нагрева металлического изделия;
• усадки расплавленного вещества;
• структурных изменений в химическом элементе.

Для предотвращения несовершенства сварки детали закрепляют в специальных инструментах. Этот вариант идеально годится для вязких составов, которые не вызывают образование трещин.

Некоторые сварщики используют метод обратной деформации или метод полного (частичного) устранения внутренних напряжений.

Государственное регламентирование технологии, типов соединения, характеристики

ГОСТ 8713-79 классифицирует и маркирует буквенными обозначениями подвиды способа соединения под флюсом:

1. АФ – на весу. Производится без средств, предотвращающих протекание металла в зазоры между соединяемыми кромками. Если требуется проварить на полную глубину, то это делают в два приёма с обеих сторон шва.
2. АФф – на флюсовой подушке. Название способа иллюстрирует суть: под свариваемый стык подкладывают флюс, через огнеупорную подкладку прижимают к стыку прорезиненным шлангом. Подают в трубку воздух под давлением – порошок плотно прижат к изделиям в области шва.
3. АФм – на флюсомедной подкладке. Применяется для предотвращения пережога металла кромок, соединения угловых, стыковых и тавровых сопряжений с флюсомедными подкладками, формирующими обратную сторону шва.
4. АФо – на остающейся подкладке. Применяется при односторонней сварке, когда нельзя сваривать на флюсовой подушке. Стальные подкладки – гарантия полного провара швов.
5. АФп – на медном ползуне. Его конструкция обеспечивает соединение порошковой проволокой с принудительным образованием углового шва. Жидкий шлак образуется по ходу горения дуги, затем всплывает на поверхность.
6. АФш — с предварительным наложением подварочного шва. Применяется реже из-за значительных трудозатрат. Упрощает процесс сборки изделия.
7. АФк – с предварительной подваркой корня шва. Выполняют покрытым или плавящимся электродом в защитном газе. Глубина провара достигает 1/3 толщины детали.

Виды флюсов и их особенности

По способу изготовления флюсы бывают:

• плавленые;
• керамические.

Плавленые флюсы изготавливают из шлакообразующих марганцевых руд и кварцевого песка путем размалывания, смешивания и расплавления с последующим гранулированием. Такие флюсы экономичны и хорошо подходят для сварки деталей из низколегированной стали.

Керамические (неплавленные) флюсы изготавливают из окислителей и солей амфотерных металлов, которые измельчают, смешивают с жидким стеклом до однородного состояния, после чего гранулируют и прокаливают.

Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет

Керамические флюсы имеют мелкодисперсную порошкообразную структуру, они применяются для сваривания сложных высоколегированных стальных сплавов, при этом состав флюса подбирается под конкретную марку свариваемой стали.

По химическому составу флюсы бывают:

• солевые;
• оксидные;
• смешанные.

Солевые флюсы содержат соли фторидов и хлоридов, применяются для электросварки титана и стали, легированной никелем и хромом. Оксидные флюсы содержат оксиды активных металлов и кремния, применяются для сварки низкоуглеродистой стали. Смешанные флюсы содержат оксиды и соли металлов в различных пропорциях, применяются для сваривания многокомпонентных сплавов или деталей из разных металлов.

Сварочное оборудование

Производство сварных швов реализуется с помощью автоматических и полуавтоматических аппаратов.

Автоматический прибор включает в себя:

• газовый редуктор;
• баллон с кислотами;
• подогреватель;
• осушитель.

Главным элементом автомата является сварочная головка. От того, с какой скоростью (постоянной или переменной) она подает электродную проволоку, зависит скорость плавления.

Полуавтомат обеспечивает подачу проволоки механическим способом. Перемещение дуги по направлению шва реализуется ручным управлением.

Полуавтоматическая техника включает в себя:

• электродержатель;
• кассеты;
• шкаф управления;
• сварочную горелку;
• источник питания;
• провод.

Примерная стоимость аппаратов для полуавтоматической сварки на Яндекс.маркет
Основным элементом механизма является электродержатель. Он сохраняет электрод в определенном положении и обеспечивает подачу тока в зону сварки. Активация дуги происходит посредством замыкания или пусковой кнопки, расположенной на рукояти держателя.

Как правильно выбрать режим

Именно от правильности выбора толщины электрода и силы тока зависит качество выполненных вами работ. Помните: чем толще соединяемый металл, тем больше диаметр должен быть у используемых вольфрамовых электродов, соответственно, тем выше сила тока. В инструкции по эксплуатации, которая прилагается к аппарату, вы можете найти все данные по силе тока и диаметру электродов в зависимости от толщины соединяемых деталей.

Наибольшей популярностью сегодня пользуются ААД и РАД сварка. А вот профессионалы, которым нужно выполнять большой объем работ, используют мощные полностью автоматические установки.

Самые востребованные методы сварки в Польше

Скажем по своему опыту, так как мы агентство, которое трудоустраивает в среднем 20 сварщиков на работу в Польше каждый месяц непосредственно к работодателю и к нам в агентство. По методу сварки в Польше самый востребованный метод 135. Мы уже писали это в нашей прошлой статье “Сварщик в Польше. Что и за что предлагают работодатели? Интервью”.

На наглядном примере вы можете убедиться перейдя в наш раздел вакансий для сварщиков. Больше всего там по методу 135.

Советуем сварщикам также освоить другие методы. Таким образом вы становитесь более редким специалистом, что позволит вам выторговать для себя самую лучшую ставку. Почему мы в этом уверены? Так как на поиски сварщика работодатель тратит время и деньги. Плюс страх, что может прийти хороший специалист, но пьющий. Мы это написали не просто так. Работодатели, когда дают нам заказ на рекрутацию работников подчёркивают, чтобы сварщик не пил и не являлся в пьяном состоянии на работе.