Relevantnost

K získání odolných svarů na nerezových trubkách malého a středního průměru z vysoce legované oceli, jakož i hliníku, titanu, niklu a dalších slitin se používají metody tavného svařování - obloukové svařování pod ochranou inertního plynu a plazmové svařování. Spolu s nejběžnějšími typy trubek dxs = (8 + 102) x (1 + 3) mm, svařování trubek se zvláště tenkými stěnami (8 + 40) x (0,2 + 0,35) mm, jejichž výrobní proces vyžaduje velmi přesné nastavení tepelných podmínek svařování, je rozšířený.

Plyno-elektrické svařování

Mezi wolframovou nekonzumovatelnou elektrodou a trubkovým blokem se používá elektrický oblouk. Koncentrace tepla oblouku je v malé oblasti ve spalovací zóně, což způsobuje poměrně rychlé natavení okrajů. Lázeň s roztaveným kovem před vytvořením svaru je chráněna před působením vzduchu vrstvou inertního plynu, která zabraňuje oxidaci kovu. Svar krystalizuje sám o sobě, okraje nejsou vymačkané. Tímto svařováním se vyrábí trubky z vysoce legovaných ocelí a různých slitin s velmi kvalitním a pevným svarem bez úkosu pilových zubů.

Technologie svařování

Kromě wolframové elektrody o průměru 3-5 mm je nutná keramická tryska pro přívod plynu do svařovacího místa. Ohřívač je připevněn ke svařovací hlavě, která je vybavena zařízeními pro podélné (rovnoběžné se svarem) vertikální a příčné nastavení. Svařování se provádí s frekvencí střídavého proudu (180-360 Hz). Nejčastěji se však používá stejnosměrný proud. V závislosti na materiálu, který se má svařovat, může mít různou polaritu vzhledem k vyšší teplotě anodových bodů oblouku. Střídavý proud zvyšuje tepelnou kapacitu oblouku, ale snižuje jeho stabilitu.

Oblouk

Trubky obvyklého druhu se svařují nepřetržitým obloukem při asi 10 kV s proudem 100-300 A. Tento oblouk není o mnoho delší než tloušťka stěny výrobku. Pro nerezové zejména tenkostěnné trubky použijte proud 20-30 A, ale i při tomto proudu je oblouk nestabilní, může dojít k popálení a deformaci hrany. Proto pro svařování těchto trubek pomocí pulzního oblouku. Kombinuje nízkonapěťový oblouk (1-1,5 A), který hoří neustále, a také pulzní oblouk (o délce 0,8-1 mm, proudová síla 20-30 A), který hoří periodicky. Samostatné obloukové zdroje energie jsou připojeny k jedné elektrodě. Pulzní oblouk taví kov a k vybuzení pulzního oblouku a svařovacích kráterů je potřeba nízkoproudový oblouk.

Svařování zejména tenkostěnných trubek

Zvláštností je velmi přesné spojování hran. Toho je dosaženo nahrazením nosných válců frézou s nastavitelným průměrem průchodu.
Ochrana svařovacího prostoru, stejně jako chlazení svarové lázně, se provádí pomocí argonu, helia nebo směsí na bázi helia. Nejvhodnější je helium - pomáhá stabilizovat oblouk a přenos tepla, čímž zlepšuje kvalitu švu a zvyšuje rychlost svařování. Helium se však díky své nízké hustotě rychle rozptýlí. Argon je hustší než vzduch, je hospodárnější, spolehlivěji chrání svařovací plochu a je levnější. Svařování argonovým obloukem je rozšířené

Grat
Dalším důležitým úkolem je vyrábět trubky, které mají minimální vnitřní „rošt“ – přesah svaru přes povrch trubek. Svařovací vana je zavěšena v důsledku sil povrchového napětí. Čím větší je tloušťka trubek a hmotnost takové vany, tím větší je její prověšení dovnitř. Pro vytvoření dalších vertikálních sil a pro ochranu proti oxidaci se do dutiny trubky vstřikuje argon. Malá "zrnitost" získaná tímto umožňuje použití svařovaných trubek jako předvalků pro HPT mlýny.

Nevýhody

Hlavní nevýhodou argon-arc metody je nízká rychlost svařování 0,01-0,03 m/s. U zvláště tenkostěnných trubek je rychlost svařování 0,01 m/s. To je způsobeno limitem tepelné kapacity pod vodou (kvůli možným deformacím hran a propálení), jakož i době potřebné pro tuhnutí roztaveného kovu.

Optimalizace

Pro urychlení svařování se okraje předehřejí na 150-200 °C pomocí vysokofrekvenčního induktoru. Další zvýšení rychlosti svařování je možné použitím plazmatronů. Používají se pro mikroplazmové svařování a svařování uzavřeným stlačeným obloukem. Takový oblouk se získá po instalaci elektrod uvnitř hořáku a vytvoření tenkého kanálu trysky s průměrem hoření oblouku do 3 mm. Tímto otvorem také unikají plyny tvořící plazmu. Oblouk problikává mezi elektrodou a okraji (tzv. přímý oblouk). Argon, izoluje a stlačuje oblouk na výstupu z trysky. Proudová hustota v oblouku se zvyšuje, plyn se ionizuje a přeměňuje na plazmu. Ve střední části takového oblouku je t* 1500-3000*C. Vzhledem k tomu, že se topné místo sníží více než 2x, zvýšení koncentrace proudu při stejném tepelném výkonu prakticky 2x urychlí svařování. Sníží se spotřeba argonu. Plazmové svařování, stejně jako svařování argonovým obloukem, se provádí v kontinuálním i pulzním režimu.

Pomocí mikroplazmového svařování

Vyrábí se z něj zejména tenkostěnné trubky 12x18n10t. Díky vyššímu stupni komprese oblouku a koncentraci proudové hustoty s minimálním průměrem trysky 1 mm a elektrodou 1 mm je oblouk zapálen samostatným nízkoproudým zdrojem energie. Při vytvoření plazmového paprsku se tento oblouk vypne, napětí se přepne na trubici a vznikne přímý plazmový oblouk. Díky malému topnému bodu nedochází k žádnému zkreslení hran a je získán úzký svar. Při takovém svařování může rychlost ionizovaných plynů dosahovat rychlostí blízkých zvuku v důsledku vysoké teploty a průchodu plynu úzkými kanály trysek. Při kritických rychlostech výtoku plazmy se svařování mění v řezání.

Koupit, cena

Evek GmbH má skladem široký sortiment výrobků z nerezové oceli. Vážíme si času našich zákazníků, proto jsme vždy připraveni pomoci s optimální volbou. K vašim službám zkušení manažeři-poradci. Kvalita výrobků je zaručena přísným dodržováním norem výroby. Podmínky plnění objednávek jsou minimální. Velkoobchodní zákazníci dostávají zvýhodněné slevy.