Орбитальная сварка

Орбитальная сварка представляет собой специализированный способ сварки, при котором дуга механически поворачивается на 360° (180 градусов в двойной сварке) вокруг статической заготовки, представляющей собой такой предмет как труба или др. При орбитальной сварке с компьютерным управлением процесс выполняется с наименьшим вмешательством оператора. 

Головка орбитальной сварки труб.

История

Процесс орбитальной сварки был изобретен более 50 лет назад для решения проблемы ошибки оператора при аргонодуговой сварке.

Оборудование

Основными компонентами  системы орбитальной сварки является источник питания и контроллер, сварочная головка и, при необходимости, механизм подачи проволоки. Сварки материалов определенных размеров и типов  требует использование воды/теплоносителя. Существует большое количество факторов, которые могут оказать влияние на результат сварки. Это длина дуги, величина и частота импульсов сварочного тока, скорость сварки, инертный защитный газ, тип основного материала, наполнителя, подготовка под сварку и теплопроводность. Высокое качество сварного шва достигается благодаря детальному знанию процесса и точному регулированию всех этих параметров индивидуально для каждого сварочного процесса.

Применение

Процесс сварки

Орбитальная сварка применяется при  сварке труб. Процесс сварки программируется с учётом имеющегося задания.

Сварочные головки процесса содержат систему прецизионных планетарных редукторов, которые могут изнашиваться с течением времени. Им требуется  постоянная чистка и обслуживание.

Успех орбитальной сварки  зависит от наличия достаточно чистого аргона.  Для стандартных промышленных сварок его чистота должна составлять 99.995% . Для некоторых применений необходимо использовать аргон ультра высокой чистоты - 99.9998% .

Материалы

Орбитальная сварка  почти всегда  осуществляется Вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG-сварка / аргонодуговая сварка)  с помощью нерасходуемых электродов с дополнительной "холодной" или "горячей" подачей присадочной проволоки Этим методом свариваются  высокопрочные, жаропрочные и коррозионно-стойкие стали, нелегированные и низколегированные углеродистые стали, никелевые сплавы, титан, медь, алюминий и их сплавы.

Диаметры труб

Благодаря точности орбитальной TIG сварки головками закрытого типа свариваются  трубы самых маленьких  диаметров -  от 1.6 мм.,  свариваются и трубы с большим диаметром - до 170 мм.  

Для труб диаметром от 8мм. и неограниченно большого диаметра (вплоть до плоских поверхностей) можно использовать сварочные головки открытого типа.

Орбитальная сварка труб большого диаметра с присадочным материалом

Толщины стенок труб

Максимальная толщина стенок свариваемых труб при сварке оплавлением составляет 4.0мм (для нержавеющих сталей) и 3.0мм (для низколегированных сталей).

При больших толщинах применяется сварка с присадочным материалом. При этом максимальная толщина стенки может составлять 150мм и более.

Бизнес-сектор и рынки

Орбитальная сварка в производстве электростанций

Благодаря возможности получения изделий высокой чистоты, орбитальная сварка нашла свое место в производстве компонентов для полупроводниковой промышленности, в пищевой промышленности, фармацевтике, химическом машиностроении, автомобилестроении, биотехнологии, судостроении и аэрокосмической отрасли.  Автоматизированная орбитальная сварка TIG используется  в строительстве электростанций (ТЭС, АЭС).

Литература

• Krüger, Jürgen; Schnee, Dieter (2007). Rundum sicher. bbr 3 (2007): 40-42.
• ASME Bio Process Specification BPE 2014
• Horizon Industrial Systems, Specification for Automatic Orbital Welding in Semiconductor Process
• Chemical Engineering, March 2001 "Pipe & Fittings Make Easy Connections" pg 39, 40