Архивная версия статьи, 2004 год (без графики и таблиц)

  Современная сварка: методы, оборудование, контроль

Сварка применяется практически во всех отраслях — в промышленности, строительстве, на транспорте. О современных масштабах ее использования свидетельствует тот факт, что более половины валового национального продукта страны получают с привлечением сварочных и родственных им технологий. Всего разработано более 100 видов сварки. Сегодня применяют дуговую, плазменную, высокочастотную и ультразвуковую сварку, сварку взрывом, лазерными лучами, трением, диффузионный и еще многие другие методы. С помощью сварки удается соединять любые металлы и сплавы, пластмассы, керамику, стекло. Столь широкая популярность сварочных процессов предопределила большой интерес к мероприятиям по этой тематике, таким как специализированная выставка «Сварка-Нефтегаз ’2003» в Екатеринбурге. Выставку организовала и провела компания «Уральские выставки-2000» при поддержке правительства Свердловской области, Уральского государственного технического университета, Уральского института сварки. В выставке приняли участие более 70 предприятий и коммерческих фирм. Значительную часть экспозиций составила продукция зарубежных производителей, но были и отечественные разработки. Некоторые образцы сварочного оборудования можно было увидеть в действии. Выставка подтвердила способность наших изобретателей создавать высококлассное и простое в обслуживании оборудование, которое при сопоставимых технических характеристиках дешевле своих зарубежных аналогов. Сварка в промышленных условиях Завод «Электрик» (г. Санкт-Петербург) — известный российский производитель сварочного оборудования. Накопленный предприятием многолетний опыт помог его специалистам создать новый сварочный трактор ТС-80 для автоматической дуговой сварки и наплавки стальной электрической проволоки с применением флюса на протяженные швы разных типов. За счет новых технических решений агрегат поддерживает стабильность сварочных режимов в процессе работы при любых условиях эксплуатации. В нем применены усовершенствованная система управления, новые мощные электродвигатели (180 Вт) с тахогенераторами и токоподвод, обеспечивающий надежный контакт с электродной проволокой. Схема управления трактором позволяет предварительно выставлять необходимые режимы и плавно их корректировать во время сварки. Трактор может работать автоматически с зависимой или независимой от напряжения на дуге скоростью подачи проволоки. В новой модели увеличен размах настроечных перемещений сварочной головки: по высоте — до 300 мм, по горизонтали — до 150 мм. Разворот головки под разными углами позволяет вести сварку в любых положениях: в колее, вне колеи, в «лодочку», в угол и т. д. Прозрачная труба флюсоподвода очень удобна для визуального контроля наличия флюса. Каретка трактора — полноприводная, поэтому перемещение трактора по изделию происходит без пробуксовок. Сцепление и расцепление колес с приводом оперативно осуществляется с помощью зубчатой муфты. На тракторе предусмотрены места для крепления копиров (регулируемых направляющих устройств) и флюсоотсоса. Ток сварки при постоянном включении нагрузки (продолжительность включения нагрузки ПН — 100%) достигает 1250 А. Для сварного шва можно использовать электродную проволоку диаметром 2–5 мм. Скорость ее подачи — 4–6 м/мин., скорость сварки — 0,1–2 м/мин. Масса трактора — не более 85 кг. Предприятие выпустило новую модификацию известного источника ВДУ-505-1 — универсальный сварочный выпрямитель ВДУ-505-2 с более широкими технологическими возможностями. Это устройство можно применять для автоматической и полуавтоматической сварки, для ручной сварки штучным электродом и сварки в среде аргона неплавящимся электродом. ВДУ-505-2 оснащен новым блоком управления с возможностью регулирования угла наклона внешней вольт-амперной характеристики (ВАХ). В зависимости от ожидаемых параметров дуги электрода в заданном режиме (ручном, полуавтоматическом, аргоновой дугой) выбирается один из пяти вариантов, различаемых углами наклона ВАХ. Таким образом, при колебаниях сварочного тока дуговое напряжение изменяется в допустимых пределах. Процесс протекает стабильно, обеспечивая мелкокапельный перенос электродного металла. При этом значительно снижается процент разбрызгивания: коэффициент потерь не превышает 4%. ВДУ-505-2 обеспечивает сварочный ток 500 А при ПН 60% и 385 А при ПН 100%. Диапазон его регулирования составляет от 60 до 500 А на жесткой и от 50 до 500 А на падающей ВАХ. Диаметр штучных электродов может быть от 2 до 6 мм. Масса агрегата — не более 290 кг при габаритах 760і700і900 мм. Еще одна новинка завода — универсальная установка УДГУ-2510, предназначенная для ручной сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов. Она позволяет производить сварку алюминия и его сплавов с использованием переменного тока, а с использованием постоянного — изделий из нержавеющих сталей, титановых и медно-никелевых сплавов. Установка состоит из силового блока, возбудителя-стабилизатора сварочной дуги, сварочных горелок, пульта дистанционного управления. К ней прилагается комплект принадлежностей. Компактный и удобный в переноске блок возбуждения дуги, к которому подключается горелка, дает возможность работать на расстоянии до 50 м от источника. С помощью дистанционного пульта управления осуществляется регулирование сварочного тока на месте сварки. Система управления позволяет предварительно устанавливать сварочный ток по цифровому индикатору и плавно его регулировать в процессе работы. Аппарат может работать в постоянном и импульсном режимах. Токи импульса и паузы регулируются по отдельности. В УДГУ-2510, разработанной для промышленных условий эксплуатации и рассчитанной на длительную непрерывную работу, предусмотрена схема защиты от перегрузки. Установка обеспечивает мягкую устойчивую дугу, хорошо регулируемую во всем диапазоне токов. Пределы подстройки сварочного тока — от 5 до 250 А на постоянном токе и от 10 до 250 А — на переменном. Благодаря такому широкому диапазону удается сваривать материалы толщиной от 0,3 до 8 мм. Установка обеспечивает сварочный ток 250 А при ПВ 60% и продолжительности цикла 10 минут. Сварка и резка металла в полевых условиях Новые разработки екатеринбургских ЗАО «Искра» и «Уралтермосвар» представляют большой интерес для нефтяников и газовиков, для работников сельского хозяйства, МЧС, ЖКХ и других служб. Для работы в труднопроходимой местности «Уралтермосвар» освоил производство сварочных передвижных установок АСТ-155. Одна такая установка способна обеспечить питание четырех постов ручной дуговой сварки, двух постов газовой резки или одного поста воздушно-плазменной резки, а также электроинструмента и приборов освещения при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов преимущественно больших диаметров — до 1440 мм. При ПН 60% сварочный ток одного поста составляет 250 А, двух постов, обеспечивающих одну дугу, — 400 А. Диапазон регулирования тока одного поста — от 30 до 250 А. Установка базируется на ходовой части трактора в утепленном и обогреваемом кузове кунг, расположенном позади водительской кабины. Здесь размещены два двухпостовых сварочных генератора типа ГД-2х2501, вспомогательный генератор мощностью 4 кВт, шкафы управления генераторами, печь для прокалки электродов, барабаны для сварочных кабелей, отдельные отсеки для баллонов кислорода и пропана. В АСТ-155 предусмотрены прожекторы для освещения места проведения работ. Привод сварочных генераторов осуществляется карданными валами через редуктор от тракторного вала. Подъем баллонов и других тяжестей внутрь кузова осуществляется с помощью гидропривода, перемещающего специальную площадку-лестницу. Предприятие «Искра» готовит к запуску в серийное производство автономные сварочные агрегаты с бензиновым двигателем жидкостного охлаждения АДБ-4004 У1. Технические характеристики этих агрегатов аналогичны АДД-4004, при этом они дешевле любого другого серийного «дизеля» для сварки. Новая машина снабжена автономным источником питания — бензиновым двигателем 3313 (УМПО) и предназначена для ручной дуговой сварки с использованием постоянного тока в полевых условиях. Генератор индукторного типа ГД-4004У2-30 обеспечивает ступенчатое переключение сварочного тока по двум диапазонам с плавным регулированием внутри них. Номинальный сварочный ток составляет 400 А, пределы регулирования — от 60 до 460 А. В агрегате предусмотрен блок управления БУ-01М, который позволяет снизить расход топлива и сделать работу сварщика более безопасной. Двигатель включается автоматически, а поджиг дуги происходит в момент касания электродом рабочей поверхности. Преимущество двух представленных ниже разработок екатеринбургских предприятий заключается в их универсальности: оборудование рассчитано на ручную дуговую и плазменную сварку в полевых условиях. Дизельный агрегат для сварки и резки АДПР-2х2501ВУ1 предприятия «Уралтермосвар» можно использовать для ручной дуговой сварки, выполняемой в одно или разное время на двух постах, или для резки металлов сжатой дугой (плазмой) на одном из постов. В агрегате предусмотрена возможность автономного питания электроинструмента и осветительных приборов. Двухпостовой сварочный генератор ГД-2х2501 приводится в действие дизельным двигателем Д144 мощностью 37 кВт (50 л. с.). Генератор не имеет сложных регулирующих устройств, а сварочный ток устанавливается переключением ступеней силовой цепи в диапазоне от 25 до 250 А. Благодаря осуществлению настройки без привлечения цепи возбуждения и отсутствию обратных связей обеспечиваются максимальное быстродействие и высокие сварочные свойства в любом выбранном режиме. Сварочный ток одного поста составляет 250 А при ПН 60%, а поскольку допустимо одновременное использование двух постов для обеспечения одного сварочного аппарата, в генераторе возможно реализовать схему для выработки тока в 400 А. Для контроля за процессом каждый пост имеет амперметр и вольтметр. Регулировку можно производить выносным переключателем с рабочего места сварщика, удаленного от агрегата на расстояние до 20 м. Гарантированная точность регулирования — до 5%. Установка воздушно-плазменной резки позволяет резать практически любой металл: сталь, чугун, алюминий, медь, титан и другие цветные металлы и сплавы. Толщина разрезаемого стального листа может составлять от 0,2 до 25 мм. Для питания одного поста воздушно-плазменной резки используется сварочный генератор, переключаемый в режим «резка». В состав АДПР-2х2501ВУ1 входит компрессор, обеспечивающий сжатый воздух для образования плазмы и охлаждения плазмотрона. Установка комплектуется плазмотроном воздушного охлаждения с зажиганием от нажатия на разрезаемый металл без применения высоковольтного разряда. По сравнению с газовой воздушно-плазменная резка имеет ряд преимуществ. Она обеспечивает большую скорость и высокое качество реза, позволяет работать с тонкими листами толщиной 0,2–1,5 мм. Отсутствие грата (сплава шлака с металлом) уменьшает затраты на последующую отделку. При воздушно-плазменной резке отсутствуют деформации (например, коробление) ввиду малой ширины зоны термического воздействия. АДПР-2х2501ВУ1 выпускается в двух вариантах: на раме и в комплекте с одноосным шасси. Масса агрегата — 1000 кг. ЗАО «Искра» приступило к освоению передвижных дизель-генераторных установок АДД-4004ПР У1 для электродуговой сварки и воздушно-плазменной резки металла в полевых условиях. В них предусмотрена возможность подключения дополнительного электроинструмента для зачистки швов, освещения рабочей площадки и т. д. Электродуговая сварка сталей производится при токах от 35 до 350 А; воздушно-плазменная резка стали, чугуна, алюминия, меди, латуни и других материалов — при 50 или 100 А. Переключение генератора со сварки на резку осуществляется поворотом рукоятки режимов. Резак имеет сменные расходные детали: сопла и электроды, поставляемые с ним в комплекте по 25 штук. Одного сопла и электрода хватает в среднем на 2 часа непрерывной работы. Оптимальное давление сжатого воздуха при резке составляет 3,5–4 атм, но установка позволяет доводить его до 10 атм. Сжатый воздух можно дополнительно использовать для подкачки автомобильных шин и питания пневмоинструмента (шлифовальной машины, краскопульта, пневмодрели и т. д.). Производительность компрессора — 0,16 м3/мин. В АДД-4004ПР У1 обеспечена высокая степень защиты. В обоих режимах незадействованные элементы (при резке — минусовая клемма сварочного зажима, при сварке — плазменный резак) блокируются от токовых цепей. При сварке напряжение на минусовом зажиме не превышает 100 В, при плазменной резке — 180 В. В случае, когда при работающем двигателе не производятся ни сварка, ни резка, рукоятка переключения режимов устанавливается в нейтральное положение. Универсальные пускозарядные сварочные устройства ООО «Спецэлектрод» (г. Москва) показало на выставке новые пускозарядные сварочные устройства УПЗС-500СЭ, УПЗС-350СЭ. Они предназначены для применения в гаражах, где требуются именно универсальные аппараты. Как сварочные аппараты они служат для ручной дуговой сварки покрытыми электродами при переменном и постоянном токе, а как зарядные — для зарядки кислотных аккумуляторных батарей и запуска стартера в автомобилях (напряжение батарей и в бортовой сети машин — 12 и 24 В). В устройствах предусмотрены схема защиты от перегрузки и встроенный амперметр. Электроды, работающие на постоянном и переменном токе, «держат» высокие сварочно-технологические параметры. Для УПЗС-500СЭ используют электроды диаметром 2–5 мм, для УПЗС-350СЭ — 2–3 мм. Возможна плавная регулировка тока во всем диапазоне. Установки характеризуются легким поджигом дуги, низким уровнем шума и вибрации, имеют электробезопасные разъемы для подключения сварочной цепи. Обе работают от сети 220 В/50 Гц. Максимальный пусковой ток для УПЗС-500СЭ составляет 500 А, для УПЗС-350СЭ — 300 А. При ПН 20% УПЗС-500СЭ обеспечивает переменный сварочный ток 200 А и постоянный 180 А. Диапазоны регулировки составляют соответственно 40–200 и 40–180 А. Для УПЗС-350СЭ эти показатели несколько ниже. Пределы регулирования — от 30 до 150 А для переменного тока и от 25 до 120 А для постоянного. Устройства имеют одни и те же габариты — 480і395і635 мм — и почти одинаковую массу: УПЗС-500СЭ — 56,5, а УПЗС-350СЭ — 56 кг. Фильтры для очистки воздуха в помещениях ЗАО «СовПлим» (г. Санкт-Петербург) выпускает широкий спектр оборудования для удаления дыма при пайке и сварке, аэрозолей, масляного тумана, шлифовальной пыли, химических паров, выхлопных газов и т. д. На выставке компания представляла новые самоочищающиеся кассетные фильтры серий S1, MDB для очистки сухих воздушных потоков. Эти изделия выгодно отличают большая производительность и низкий уровень эксплуатационных затрат. Стационарные воздушные фильтры серии S1 имеют производительность до 1400 м3/ч, серии MDB — до 32 000 м3/ч. Их можно использовать в помещении в составе систем очистки и рециркуляции воздуха или вытяжной вентиляции. Очищаемый воздушный поток не должен содержать взрывоопасных смесей, а его температура превышать 90 °С. Фильтры компании «СовПлим» обеспечивают высокую степень очистки загрязненного воздуха от сухих частиц разных видов пыли и дыма размером от 200 до 0,05 мкм и менее — до 0,01 мкм в зависимости от типа частиц. Это означает, что они улавливают частицы, которые меньше вируса! К числу типовых загрязнений, с которыми фильтры эффективно справляются, относятся сварочные, паячные, табачные и масляный дымы, нагар, угольная и цементная пыль, бактерии и др. Эффективность фильтра достигает 99,9% в указанном диапазоне размеров частиц. Очистка кассеты происходит путем подачи внутрь ее порции сжатого воздуха: из-за «встряски» осевшие на поверхности частицы падают в камеру пылесборника. «Профилактику» можно производить автоматически даже в процессе работы, а также вручную, но только при отключенном вентиляторе. Таким образом, фильтры не требуют обслуживания и имеют продолжительный срок службы. Стандартные кассеты сделаны из полиэстера и годятся для большинства циклов металлообработки. В зависимости от типа загрязнения может быть установлена кассета из других материалов — антистатика, целлюлозы и др. На корпусе фильтра S1 имеются кронштейны для подвешивания. Их можно устанавливать даже на полу: по заказу вместе с фильтром поставляется комплект монтажных опор. Управление работой и самоочисткой фильтра S1 осуществляется через сенсорный пульт, расположенный на корпусе сбоку. Фильтр MDB имеет кубическую форму. Такая конструкция позволяет построить многомодульную систему с многопоточным входом от одного воздуховода. Тем самым обеспечивается желаемый приток чистого воздуха с учетом свободного для размещения пространства. Фильтр устанавливают на полу с помощью опор. Контрольно- измерительные приборы В разделе экспозиции «Нефтегаз» было представлено преимущественно контрольно-измерительное оборудование. Центр физико-механических измерений «МЕТ» показал портативные твердомеры нового поколения МЕТ-У1, МЕТ-Д1 и МЕТ-УД. Они позволяют с высокой точностью производить экспресс-измерения твердости изделий из разных материалов по четырем стандартизованным в России шкалам Роквелла, Бринелля, Виккерса, Шора. При этом объекты могут быть любой массы, конфигурации и степени обработки: например, сосуды давления, трубопроводы, роторы турбин, прокатные валки, коленчатые валы, шестерни, инструменты, рельсы, сварные детали. Новые приборы позволяют проводить измерения в труднодоступных местах из любого положения. Их можно использовать в производственных и лабораторных условиях в самых разных отраслях: в машиностроении, металлургии, энергетике, на нефтегазовых и химических предприятиях и т. д. Представленные на выставке твердомеры отличает высокая точность измерений. Это обусловлено тем, что калибровка каждой шкалы производится непосредственно по государственным эталонам твердости минуя промежуточные звенья поверочной схемы без использования переводных таблиц, как это делают другие производители. Приборы позволяют выполнять прямые измерения по шкалам твердости HRC, HB, HV и HSD. (Заметим, что на обычных твердомерах результаты отмечают по 1–2 шкалам, а затем переводят в другие системы.) Пользователь может самостоятельно произвести калибровку по эталонным мерам твердости 2-го разряда, поставляемым по его заказу. Это актуально при интенсивной или длительной эксплуатации, когда механические части датчика (пружина, боек) изнашиваются, и точность измерений падает. В приборах МЕТ предусмотрено наличие трех свободных каналов Н1, Н2, Н3 для определения твердости изделий из материалов, отличающихся по свойствам от сталей (например, цветных металлов и сплавов), а также для работы по дополнительным шкалам (Супер-Роквелла и др.). Приборы позволяют установить предел прочности на разрыв Rm. В своей памяти твердомеры хранят до 100 точек. К персональному компьютеру их подключают кабелем RS-232C. Питание приборов осуществляется от аккумулятора или сети. Ультразвуковой твердомер МЕТ-У1 состоит из ультразвукового датчика и электронного блока. Принцип действия прибора заключается в определении изменений частоты свободных колебаний индентора (акустического резонатора с алмазной пирамидой Виккерса), находящегося под действием постоянного усилия 19,6 H. Прибор позволяет определять величину без отпечатка на поверхности изделия. Объектами измерений могут быть как крупно-, так и малогабаритные изделия толщиной до 1 мм и массой до 100 г (изящные детали, тонкостенные конструкции, фольга), для которых применение динамических твердомеров невозможно. Масса прибора — 0,35 кг. Динамический твердомер МЕТ-Д1 на прошедшей выставке был награжден памятной медалью. Прибор включает динамический датчик и электронный блок. Измерения основаны на определении отношения скоростей индентора (ударного элемента с твердосплавным сферическим наконечником) до и после соударения с поверхностью контролируемого изделия. Прибор отличает высокая производительность. Он может устанавливать твердость материалов с неоднородной структурой, например, чугуна. Однако годится он только для объектов весом более 3 кг. Масса самого прибора — 0,3 кг. Комбинированный твердомер МЕТ-УД совмещает в себе два устройства. В его составе — два сменных измерителя (ультразвуковой и динамический) и один универсальный электронный блок. МЕТ-УД обладает всеми достоинствами МЕТ-У1 и МЕТ-Д1, при этом его цена значительно ниже суммарной стоимости этих двух приборов. Весит МЕТ-УД всего 0,45 кг. В настоящее время в индустриально развитых странах и у нас в ряде отраслей (в энергетическом и химическом машиностроении, судостроении, на железнодорожном транспорте) доля использования ультразвукового метода в осуществлении неразрушающего контроля составляет примерно 75%. Он характеризуется высокой производительностью, достоверностью и точностью измерений при низкой стоимости, а его применение не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду, МП «Диагност» (г. Москва) является официальным представителем американской компании GE Panametrics — одного из мировых лидеров в производстве оборудования для ультразвуковой диагностики. Среди последних модификаций, пополнивших широкий ассортимент предлагаемых средств, — ультразвуковой коррозионный толщиномер 37 DL Plus с улучшенными характеристиками. Одна из проблем, с которой сталкивается большинство отраслей промышленности, связана с определением остаточной толщины стенок труб или резервуаров, которые могут подвергаться коррозии. Внутренние изменения чаще всего невозможно обнаружить визуально без разрезания или разборки металла, но если не выявить их своевременно, они могут привести к ослаблению стенок и вызвать опасные нарушения прочности конструкций. В целях безопасности и экономии средств регулярный контроль состояния металлических сооружений можно проводить с помощью толщиномера 37 DL Plus. Прибор предназначен для измерения толщины трубопроводов, складских резервуаров, теплообменников, бойлерных труб и т. д. Возможности модели 37 DL Plus значительно расширены за счет новых функций, которые упрощают вычисление реальной толщины металла. Например, функция Thru-Coat позволяет измерять и отображать толщину металлической части объекта контроля и ее покрытия, не прибегая к удалению покрытия с поверхности металла. Толщиномер посылает одиночный эхо-сигнал, автоматически обрабатывает замер и выдает результаты. Его можно настроить на отображение обоих показателей или толщины одного лишь металла. Новая функция Oxide/Scale служит для измерения и отображения толщины не только стальных стенок бойлерных труб, но и оксидного слоя на их внутренней поверхности. Такие данные очень важны для определения срока службы. Изменения температуры материала сказываются на скорости прохождения ультразвука, а это отражается на точности измерений. В приборе имеется функция компенсации влияния температуры, что позволяет повысить точность при определении толщины объектов с высокой температурой. Пользователь вводит стандартную температуру, свойственную объекту, текущую (повышенную) температуру (устанавливается вручную или автоматически), и прибор отображает значения толщины в точке контроля с учетом разницы температур. С толщиномером 37 DL Plus можно использовать широкий набор преобразователей, в т. ч. раздельно-совмещенные и прямые, а также электромагнитноакустические преобразователи, применяемые для измерений на поверхности с сильной коррозией или нагретой до высокой температуры. С прибором совместима полная линия прямых контактных преобразователей Microskan производства GE Panametrics, работающих в диапазоне частот от 2 до 30 МГц. Благодаря этому его можно использовать для определения толщины материалов, не подверженных коррозии: пластика, стекловолокна, композитов, резины, стекла. Ольга Горгома, фото автора

 Важно:
  ДЛЯ ОБМЕНА КНОПКАМИ - возьмите наш код, поставьте его на Ваш сайт и добавьте Ваш ресурс ЗДЕСЬ

Код кнопки:


Главная | Рубрикатор | Размещение рекламы | Рекламные агентства | Обзор выставок
Строчная реклама | Рынок металлов | Статьи и анонсы | Адреса фирм из статей
Содержание справочника ЛКМ | Анкета для посетителей | Доска объявлений | Страница ссылок