Установка для сварки продольных швов обечаек

Это оборудование является основным технологическим оборудованием для сварки продольных швов обечаек,  цистерн, труб различного сечения из углеродистых, высоколегированных сталей (включая аустенитные), а также цветных металлов.

Установки могут использовать сварку TIG (неплавящимся электродом в среде аргона), MIG/MAG (электродной проволокой в среде инертного газа, углекислого газа или газовых смесей), SAW (сварка под слоем флюса), лазерную и плазменную сварку

В стандартную комплектацию машины входят такие компоненты, как: станина, горизонтальная балка с направляющими для перемещения сварочной каретки, каретка, опорная часть, водоохлаждаемая оправа, устройство подъема/опускания горелки, центратор кромок, прижимы для фиксации кромок свариваемого изделия, необходимые кабелеукладчики и контроллер.

Конструкция установки

1. Станина

Несущая рама выполнена в виде жесткой сварной конструкции из стального профиля и листового металла.

В нижней части оборудования расположена рабочая зона с механизмами позиционирования, выравнивания и прижима заготовки. Верхняя часть образует портальную конструкцию, на которой установлен механизм продольного перемещения сварочной горелки.

Жесткость рамы имеет принципиальное значение для сохранения положения горелки относительно сварного соединения на всей длине прохода.

2. Механизм позиционирования и совмещения кромок

Перед началом сварки необходимо точно совместить продольные кромки предварительно сформированной обечайки.

Для этого используется пневматическая система центрирования и прижима, позволяющая оператору выставить заготовку относительно линии движения сварочной горелки и надежно зафиксировать ее перед запуском цикла.

Правильное позиционирование уменьшает вероятность:

• смещения кромок;
• изменения зазора по длине соединения;
• нарушения геометрии продольного стыка;
• образования ступеньки между свариваемыми кромками.

3. Система прижима заготовки

Фиксация изделия выполняется при помощи оправки и пневматических прижимных элементов.

Прижим обеспечивает равномерное давление на заготовку в непосредственной близости от линии сварки. Это особенно важно при работе с тонким металлом, склонным к короблению под воздействием сварочного нагрева.

Конструкция позволяет зафиксировать одну сторону соединения, а вторую предварительно подвести к ней и совместить перед окончательным прижимом.

Прижимное усилие регулируется.

Для ограничения продольного положения изделия применяется механический упор. Его положение можно изменять при переходе на заготовки другой длины.

4. Оправка и формирующая подкладка

Одним из основных технологических узлов оборудования является внутренняя оправка.

В зоне сварного соединения предусмотрены:

• формирующая канавка;
• медная подкладка;
• система водяного охлаждения;
• канал подачи защитного газа к обратной стороне сварного соединения.

Медная подкладка отводит тепло из зоны сварки и поддерживает сварочную ванну с обратной стороны изделия.

Формирующая канавка помогает получить контролируемую геометрию корня шва.

Защитный газ уменьшает контакт нагретого металла с окружающим воздухом с обратной стороны соединения.

Для функционирования водяного охлаждения на производственной площадке должен быть предусмотрен внешний циркуляционный охладитель или соответствующая система подачи и возврата охлаждающей жидкости.

5. Механизм продольного перемещения сварочной горелки

Во время рабочего цикла заготовка остается неподвижной, а сварочная горелка движется вдоль стыка.

Привод механизма обеспечивает регулируемое и равномерное продольное движение. В конструкции используются редуктор, направляющие и механическая передача.

Высокая точность направляющих позволяет сохранять положение электрода относительно линии соединения на всем протяжении шва.

Механизированное перемещение дает несколько преимуществ:

• стабильную скорость ведения сварки;
• равномерное тепловложение;
• снижение влияния человеческого фактора;
• повторяемость технологического процесса;
• возможность работы с заранее сохраненными режимами.

6. Механизм подъема и настройки горелки

Сварочная горелка закреплена на подвижном регулируемом узле.

Переход между исходным и рабочим положением осуществляется пневматическим цилиндром. После запуска операции горелка опускается к сварному соединению, а после завершения процесса поднимается.

Для точной настройки предусмотрено перемещение горелки относительно стыка в нескольких направлениях.

Оператор может корректировать:

по вертикали — расстояние от электрода до изделия;

по горизонтали — положение электрода относительно центра стыка;

в продольном направлении — начальную точку процесса;

по углу — ориентацию горелки относительно поверхности детали.

Механизм тонкой настройки позволяет зафиксировать найденное положение и сохранить стабильность установки в процессе работы.

7. Система управления

Управление установкой построено на промышленном программируемом контроллере OMRON.

PLC координирует работу исполнительных механизмов и обеспечивает необходимую последовательность технологического цикла.

Система контролирует:

• положение сварочной горелки;
• ее подъем и опускание;
• пневматические зажимы;
• перемещение вдоль сварного соединения;
• выполнение программы сварки;
• возврат оборудования в исходное положение.

Сенсорная панель оператора

Для настройки оборудования используется человеко-машинный интерфейс с сенсорным экраном.

Через панель оператор может задавать и контролировать параметры технологического процесса.

В систему могут вводиться параметры, связанные с:

• длиной сварного соединения;
• последовательностью выполнения операции;
• параметрами сварочного цикла;
• временем отдельных технологических этапов;
• выбранной программой обработки.

Настроенные режимы можно сохранять в памяти и повторно использовать при изготовлении однотипных изделий.

Варианты загрузки заготовки:

Как происходит рабочий цикл

Процесс сварки состоит из нескольких последовательных этапов.

1. Загрузка изделия. Предварительно сформированная обечайка устанавливается на рабочую оправку и позиционируется по механическому упору.
2. Совмещение первой кромки. Оператор выставляет одну из кромок относительно линии сварки и фиксирует ее пневматическим прижимом.
3. Совмещение второй кромки. Вторая сторона обечайки подводится к уже зафиксированной кромке. Выполняется предварительное совмещение стыка.
4. Окончательная фиксация. После проверки положения соединения включается окончательный прижим. Кромки надежно удерживаются по всей рабочей длине.
Возможно изготовления по индивидуальным требованиям заказчика

Технические характеристики:

Параметр	Значение
Тип оборудования	Автоматическая установка для сварки продольных швов
Исполнение	NZC-L2000
Основное применение	Продольная сварка обечаек
Способ сварки в базовой комплектации	TIG, MIG, LASER, PLASMA (на выбор)
Диаметр обечайки	110–1500 мм
Длина заготовки	до 2000 мм
Толщина металла	1–5 мм
Система управления	PLC OMRON
Интерфейс оператора	Сенсорная панель MCGS
Источник сварочного тока	Любой на выбор
Горизонтальная регулировка горелки	100 мм
Вертикальный ход/регулировка горелки	100 мм
Подъем и опускание горелки	Пневматический
Продольное перемещение	Автоматизированное
Контроль длины перемещения	Энкодер
Совмещение кромок	Пневматическая система позиционирования
Зажим изделия	Пневматический
Формирование корня шва	Медная подкладка с формирующей канавкой
Охлаждение оправки	Водяное
Защита обратной стороны шва	Подача защитного газа
Пневматические компоненты	Основные элементы AIRTAC
Электропитание	380 В, 3 фазы, 50 Гц