1. Abstraktní pozadí
Požadavky na prefabrikaci potrubí v offshore strojírenství a petrochemickém průmyslu jsou poměrně vysoké a objem práce je poměrně velký. Používá se tradiční ruční základna pro svařování TIG a svařovací náplň a kryt MIG, ale kvalita a účinnost nejsou ideální. Tento dokument využívá nový svařovací proces s vysokou účinností svařování horkým drátem TIG, aby bylo dosaženo základního svařování TIG, svařování plnění a svařování povlaků, a dosahuje vysoce účinné metody svařování MIG, která nahrazuje tradiční metodu. Prostřednictvím tohoto experimentu se mechanické vlastnosti výzkumu prokázaly jako účinné a byly úspěšně použity v průmyslu.
Účel výzkumu
V současnosti tradiční svařovací proces používá ruční TIG svařování pro základní, ruční svařování nebo MIG svařování, svařování pod tavidlem a další víceprocesní metody pro plnění a zakrývání pro zlepšení účinnosti svařování. Těmito metodami plnění a zakrývání však není snadné dosáhnout automatického svařování, nejsou vhodné pro různé průměry trubek, lze relativně snadno vytvářet vady svařování a rychlost průchodu kvality svařování je omezena pracovní úrovní pracovníků.
Ve srovnání s běžným svařováním TIG přidává svařování TIG horkým drátem samostatný zdroj napájení horkým drátem pro předehřívání svařovacího drátu na bázi tradičního studeného drátu a zvyšuje rychlost tavení svařovacího drátu bez změny energie svařovací linky. Tímto způsobem musí dodávaný svařovací oblouk vynaložit pouze malé množství energie na roztavení svařovacího drátu, čímž se zlepší efektivita výroby svařování.
Vysoce účinný horký drát TIG je více než 5krát účinnější než běžný TIG, srovnatelný s rychlostí svařování MIG, a rychlost nanášení je zvýšena z 0,3~0,5kg/h na 2~4kg/h. Technologie TIG s horkým drátem pro domácnost je ve stagnaci a zdaleka nedosahuje efektivního a vysoce kvalitního svařování. Účinnost procesu svařování TIG cizím horkým drátem se výrazně nezlepšila a nemůže dosáhnout účinnosti svařování MIG. Proto je obzvláště naléhavé a důležité vyvinout účinný proces svařování TIG horkým drátem.
3.1 Experimentální materiály
Základním materiálem experimentální trubky je ocel Q235-A o tloušťce 12 mm a vnějším průměru 108 mm. Chemické složení je uvedeno v tabulce 1. Pevnost v tahu oceli Q235-A je σb=482MPa, mez kluzu je σs=235MPa a prodloužení je δ=26 %. Je použit svařovací drát H08Mn2Si o průměru 1,2 mm. Chemické složení je uvedeno v tabulce 1. Pevnost v tahu svařovacího drátu H08Mn2Si je σb≥500 MPa, mez kluzu je σs≥420MPa a prodloužení je δ≥22 %.
Svařovací zařízení Xinfa se vyznačuje vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti naleznete na adrese:Výrobci svařování a řezání – továrna na svařování a řezání v Číně a dodavatelé (xinfatools.com)
3.2 Experimentální metoda
Při testu byl použit vysokoúčinný systém svařování horkým drátem TIG s otevřeným typem trubkové svorky KB370, jak je znázorněno na obrázku 1, multifunkční svařovací zdroj PHOENIX-521 a zdroj horkého drátu s ostrým obloukem-200. Byl použit proces svařování TIG horkým drátem a schematický diagram spoje je znázorněn na obrázku 2.
Obrázek 1 Vysoce účinný systém svařování horkým drátem typu KB370
Obrázek 2 Schematické schéma spoje
Před svařováním se vnitřek a vnější strana drážky zkušebního kusu trubky brousí a zbaví rzi v rozsahu asi 25 mm. Před zkušebním svařováním je zkušební kus trubky upevněn bodovým svařováním. Postačí tříbodové bodové svařování. Nesouosost je kontrolována v rozmezí 1,5 mm a není zde žádná mezera.
3.3 Experimentální výsledky
Poté, co byly vzorky trubek svařeny, byly nejprve podrobeny rentgenové detekci vad a všechny prošly úrovní I. Jiné experimenty používaly makroskopické metalografické, mikroskopické metalografické a mechanické zkoušky vlastností, jak je znázorněno na obrázcích 3, 4, 5, 6 a tabulce 3, v tomto pořadí. Obrázky 3 a 4 jasně ukazují třívrstvou morfologii svaru, změny v organizační struktuře, malou tepelně ovlivněnou zónu svaru a žádné póry nebo trhliny. Tabulka 3 ukazuje, že všechny svary byly porušeny v oblasti základního materiálu a pozitivní ohyb a zadní ohyb splnily požadavky normy GB/T14452-93. Jak je vidět z tabulky 4, jsou vyvozeny následující závěry:
Obrázek 3 Mikrostruktura základního kovu, tepelně ovlivněná zóna a průřez svaru
Obrázek 4 Makroskopická metalografická struktura průřezu svaru
Obrázek 5 Zkouška tahem
(a) Pozitivní ohyb
(b) Backbend
Vysoce účinný horký drát TIG může dosáhnout kvality svařování TIG a rychlosti svařování MAG, ale svařování MAG má nevýhody, jako je velký rozstřik, silný oblouk, velká pórovitost, velká energie vedení a velké množství broušení. Přestože je jeho depoziční účinnost vysoká, zjevně není tak stabilní a spolehlivá jako svařování TIG při vysokých požadavcích na kvalitu. Komplexní účinnost vysoce účinného svařování TIG horkým drátem je ekvivalentní nebo mírně vyšší než svařování MAG;
Vysoce účinné svařování TIG horkým drátem a tradiční svařování TIG studeným drátem má celkovou účinnost 5 až 10krát vyšší.
4. Experimentální závěr
4.1 Svařováním horkým drátem TIG lze získat svar s bezvadným povrchem a dobrým tvarováním;
4.2 Rychlost podávání drátu svařování TIG horkým drátem dosahuje 5 m/min, až 6,5 m/min a rychlost tavení může dosáhnout 3,5 kg/h, což výrazně zlepšuje efektivitu výroby;
4.3 K tahovému lomu svarů TIG horkým drátem dochází v základním materiálu, což zlepšuje výkon spoje;
4.4 Vysoce účinné svařování TIG horkým drátem skutečně dosahuje kvality svařování TIG a rychlosti svařování MIG.
5. Tržně vyspělé aplikace a vyhlídky
Po téměř dvou letech propagace a aplikace na trhu jsme v současné době široce používáni v námořním inženýrství, plynárenství, přístrojovém vybavení, petrochemii a kontejnerech.
Vysoce účinný proces svařování horkým drátem TIG je vhodný nejen pro uhlíkovou ocel, ale také pro legovanou ocel, nerezovou ocel, duplexní ocel, slitiny na bázi niklu a další materiály (experimenty na různých materiálech ukázaly, že zejména u duplexní oceli svařování v lodním strojírenství a dalších průmyslových odvětvích má vysoce účinné svařování horkým drátem TIG nesrovnatelné výhody). Porušil monopol zahraničního svařování TIG horkým drátem v Číně a jeho účinnost je 1,5 až 2krát vyšší než u zahraničních horkých drátů ve srovnání se zahraničními značkami.
Tato technologie vyplňuje mezeru ve svařování prefabrikace potrubí, je inovativním produktem procesní technologie vhodným pro čínské národní podmínky a je převratnou inovací v průmyslu prefabrikace potrubí. Může zcela nahradit stávající tradiční proces TIG primer + MAG proces plnění a pokrytí dvojitým kompozitem, čímž se zabrání tomu, aby uživatelé opakovaně nakupovali zařízení, a je skutečně multifunkčním a víceúčelovým systémem pro potrubní prefabrikaci svařování. Svařovací systém s touto technologií jako základním procesem je v současné době aplikován také na inteligentní systém prefabrikace potrubí a vyhlídky na trhu jsou široké.
Čas odeslání: 27. srpna 2024
