Как подобрать правильный процесс сварки

Одной из крупнейших отмечаемых нами проблем для клиентов является определение того, каким образом задать процесс сварки для их конкретных условий. Существует множество факторов, рассматриваемых при принятии решения и влияющих на конечный результат. Установить, какие условия являются оптимальными для получения высококачественного сварного шва довольно сложно, однако имеется несколько пунктов, которые следует учитывать при выборе сварочного процесса, отвечающего вашим требованиям.

Какие требования предъявляются к сварке?

Первый шаг – анализ того, какой шов нам требуется выполнить. Какое у него должно быть качество? С каким видом металла вы работаете? Обычно в сварке необходимо рассматривать четыре показателя: количество заполняющего металла, положение, скорость передвижения и глубину провара. Если необходимо наплавить большое количество материала и выполнить массивный шов, то быстрота заполнения приобретает большую важность, чем в случае малых швов. Если сварной шов негоризонтальный, требуется, чтобы застывание происходило как можно скорее. При необходимости иметь высокую скорость передвижения желательно, чтобы валики формировались быстро и равномерно, без пропусков и островков. Работая с толстым металлом, вы будете стремиться получить глубину провара больше той, которая подходит для легковесного материала, для которого прожог может оказаться намного более серьёзной проблемой.

Какие ещё факторы будут добавляться?

Существует несколько других факторов, которые надлежит учитывать. Как быстро должна функционировать ваша производственная линия? Не создаст ли какой-то вид сварочного оборудования узкое место? Не слишком ли мал аппарат, который вы применяете, для того чтобы обеспечивать эффективную работу, и не слишком ли он велик, чтобы оправдать стоимость производства? Каков уровень мастерства персонала? Можете ли вы добавить дополнительное оборудование к существующему парку, чтобы выполнить производственную задачу. Какой металл вы применяете в качестве основного? Будут ли сварные швы получаться лучше при использовании открытой дуги или дуги под флюсом?

Какой процесс лучше всего соответствует этим требованиям?

Хотя большая часть требований может быть удовлетворена любым из сварочных процессов, стоит определить, какой из процессов лучше всего подходит для конкретного вида работы. Ниже приведены характеристики различных процессов:

• MIG: Дуговая сварка металлическим электродом в среде инертного газа. Сварщиков, специализирующихся на этом процессе найти проще всего, потому что его легче всего освоить. Наилучший контроль обеспечивается при работе с материалами малой толщины. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом в среде инертного газа является ответвлением стандартного процесса MIG, обеспечивающим качество при сваривании материалов разных толщин. Этот процесс применяется при работе с конструкционными и нержавеющими сталями, алюминием. Отмечается, что сварные швы получаются чистыми, а количество шлака минимально. Сварочное оборудование может быть также приспособлено и для реализации других процессов.
• TIG: Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа. Этот процесс может применяться для сварки многих видов материалов: малоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, магниевые сплавы, титан, медь и латунь, однако необходимо использовать вольфрамовый электрод. Для выполнения этого вида сварки требуется более высокая квалификация сварщика, чем при других процессах, но в результате сварные швы получаются качественными и имеют хороший внешний вид.
• Применение порошковой проволоки. При сварке материалов больших толщин требуется большая глубина провара, которую можно обеспечить электродуговой сваркой с использованием порошкового электрода. Тем не менее, здесь существуют ограничения, состоящие в том, что этот процесс даёт хорошие результаты только при сварке малоуглеродистых и нержавеющих сталей, что устанавливает ограничения в отношении применяемых материалов.

Программное обеспечение WeldEye от Kemppi

В производящей инновационное сварочное оборудование компании Kemppi Oy из Финляндии разработка программного обеспечения для сварочных процессов органично вписывается в основной профиль её деятельности. Универсальное решение программистов Kemppi под названием WeldEye помогает управлять сварочным производством. С помощью этого программного продукта компания с любыми размерами и типом организации, которая занимается процессами получения неразъёмных соединений металлических деталей методами плавления, будет приведена в соответствие таким международным нормам, как ISO, ASME и AWS.

При управлении сварочными процессами традиционно возникают отдельные участки, на которых требуется оперативно выполнять большие объёмы работ. Ведение собственно сварочного процесса, технический контроль, управление проектом, участие в комиссиях и оформление документов включают в себя повторяющиеся задания, требующие внимания и аккуратности. Все эти дела важны с точки зрения обеспечения качества, безопасности и производительности, но они в большой степени зависят от человеческого фактора. Цифровые технологии устраняют проблемы, связанные с ошибочными и алогичными решениями, принимаемыми людьми в конкретных ситуациях. При использовании специального программного обеспечения, разработанного Kemppi, действия по управлению сварочными процессами будут выполнены быстро и аккуратно. А если сварка рассматривается в контексте более сложного производства, в котором она является одним из звеньев технологической цепочки, то не составляет труда увидеть, как выгоды от применения цифровых технологий в управлении сварочным производством помогают достичь качественно нового уровня при решении комплексных технических задач.

Давайте рассмотрим, каким образом подкреплённая цифровыми технологиями интеллектуальная составляющая в сварочном деле создаёт стоимость для связанного с ним бизнеса. Можно условно разложить общий эффект на несколько элементов, таких как рост доходов, технологических возможностей и отдачи от вложенных средств. Цифровое управление сваркой позитивно влияет на все эти слагаемые успеха.

1. Рост доходов имеет место за счёт улучшения производительности, так как интеллектуальная сварка подстёгивает весь производственный процесс. Кроме того снижаются издержки, связанные с выполнением работ, в которых отпадает необходимость.
2. Технологические возможности расширяются благодаря сокращению объёмов ремонтов.
3. Отдача от вложенных средств получает усиление, так как производителю требуется меньше времени на документальное оформление уже готовой продукции. В результате товар доставляется быстрее и скорее оплачивается.

Туомас Кивисаари, менеджер отдела разработки программного обеспечения Kemppi, сообщает, что по подсчётам специалистов возглавляемой им службы, в цифрах это выражается следующим образом:

• Ускорение документооборота - 70%;
• Угол обзора вашего сварочного производства - 360°;
• Уменьшение количества ремонтов - 40%;
• Возможность отследить каждую выполненную работу - 100%.

Технология уменьшенного промежутка (RGT)

Угол разделки оказывает прямое влияние на эффективность и производительность сварочных работ. Новое решение финской компании Kemppi под названием «Технология уменьшенного промежутка» (Reduced Gap Technology) (RGT) меняет само представление о сварке с уменьшенными параметрами разделки. Эта новая технология изменяет принципы, по которым создаётся сварной шов.

Не имея оборудования, специально сконструированного для применения в данной методике, при малом угле разделки сварочной дугой сложнее управлять. Технология, разработанная финскими специалистами, обеспечивает надёжную и эффективную сварку материала толщиной до 30 мм при суженном промежутке без использования специального дополнительного оборудования и приспособлений. Данная технология обеспечивает множество преимуществ, благодаря которым требуется вкладывать меньше денежных средств, сводится к минимуму количество ремонтов и трудоёмкость. Она позволяет достичь существенной экономии за счёт сокращения времени сварки и расхода присадочного металла.

Одна история успеха случилась на судостроительной верфи Arctech Helsinki Shipyard Oy, где в процессах механизированной сварки при построении ледоколов была применена разработанная Kemppi технология RGT. Сварочные работы производились быстро, поскольку был уменьшен объём наплавляемого металла и количество валиков сварных швов. Это привело к сокращению требуемого присадочного металла. Механизация также помогла добиться однообразия и высокого качества сварных швов. Вместо семи проходов судостроителям требовалось выполнить только пять. При угле разделки 20° вместо 45° экономия присадочного металла составила 25%, а время включения дуги сократилось на 38%.

В основе решения, предложенного специалистами Kemppi, лежит интеллектуальная система, управляющая электрической дугой. Короткая, стабильная и эффективная дуга способствует уменьшению риска получения непроваров и недостаточной глубины проплавления, поскольку дуга постоянно попадает точно на требуемое место. Угол разделки может быть уменьшен до 20° вместо обычных 45-60°. Этот метод превосходно показал себя при выполнении стыковых и угловых швов при любом их положении.

Цифровые технологии и сварка

Знаете ли вы, что для сооружения нефтяной вышки требуется выполнить 100 000 сварных швов? Или, что для возведения всё той же нефтяной вышки требуется задействовать дюжину подрядчиков, которые должны обладать самой высокой квалификацией для работы в сложнейших условиях? Как на счёт техники безопасности и качества в этом виде деятельности? Как может собственник, находящийся на другом конце земного шара, быть уверенным, что его проект выполняется настолько хорошо, насколько это возможно?

Ответ заключается в преобразовании данных в цифровую форму.

Цифры. Данные. Датчики. Возможность установления связи. Знание. На самом деле сварка уже сегодня тесно связана с информационными технологиями. Согласно инициативе Industry 4.0, которая уже сегодня реализуется в Германии, на производстве будущего будут функционировать только машины и системы, объединённые в единую сеть. Всё функционирование будет вестись под управлением компьютерного приложения.

В то же время потребность в интегрированном производстве является повсеместной. Платформы с открытым исходным кодом усиливают свои позиции в качестве правильного решения для тех направлений деятельности, где делается упор на современные информационные технологии. Потребность в прозрачных, стандартизованных, не обременённых сложностями процессах не является исключительно внутренним делом бизнеса. Очень важно то, что требуется клиенту. Клиентам нужен интуитивно понятный интерфейс и опыт, дающий ответ на все вопросы 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году. То, что должно быть автоматизировано, должно быть автоматизировано. То, что должно быть персонализировано, подлежит персонализации. Цифровые технологии являются решением всех указанных задач. В том числе и в сварочном деле. Компания Kemppi решает перечисленные задачи при помощи своего собственного программного обеспечения KAS3. Данный софт позволяет отслеживать процессы до, во время и после сварки во всём мире. KAS3 является универсальным решением, при использовании которого, благодаря оптимизации, исключаются некоторые непродуктивные этапы. Это программное обеспечение было разработано Kemppi с целью повышения эффективности сварочных процессов в промышленности.

Экономичность процессов электродуговой сварки

Первейший пример того, как электродуговая сварка влияет на экономичность производства – внешний вид сварного шва с минимальным количеством брызг металла. Правильные решения, принятые в отношении данного показателя, позволяют практически исключить потерю времени на зачистку неопрятно выглядящего соединения. Устраняя потребность в дополнительной технологической операции, следующей за сваркой таких основных материалов, как алюминий, малоуглеродистые и легированные стали, вы продвигаете вперед производительность труда. В прошлом надлежащий товарный вид обеспечивала исключительно сварка TIG, однако сегодня, благодаря инновациям, реализованным компанией Kemppi в сварочных технологиях, опрятный внешний вид можно получить с помощью сварочных аппаратов MIG. Когда конечный продукт выглядит безупречно, это улучшает мнение клиента о вашем изделии. Значительный экономический эффект для производства обеспечивает быстрота, присущая процессам MIG, благодаря чему сокращается время, затрачиваемое на выполнение одного сварного шва. Вас интересуют конкретные цифры? Компания Kemppi может предоставить расчёты продолжительности циклов, воспользовавшись которыми можно провести очень точное сопоставление и сделать выводы, насколько быстрее сварочные операции будут выполнены с помощью более эффективного оборудования электродуговой сварки по сравнению с применением имеющихся аппаратов.

Принимая во внимание эти соображения, вы сможете организовать производство таким образом, чтобы получить непревзойдённые показатели производительности, при которых ваши издержки будут минимизированы, а прибыльность и производительность станет максимальной. Если у вас остались вопросы, относительно того, как с помощью электродуговой сварки можно добиться наивысшего уровня качества, или вам необходима более подробная информация для подбора сварочного оборудования, компания Kemppi с удовольствием предоставит все необходимые сведения.

Технология MicroTack для сварки прихваточным швом

Результаты обычной сварки прихваточным швом, после которой могут остаться прожоги, выпуклости и перепады, выглядят на готовом изделии как дефекты. Кроме того, подвод избыточной тепловой энергии на этапе выполнения прихваток может стать причиной коробления, искривления и зазоров между соединёнными элементами.

Разработанная компанией Kemppi технология MicroTack является очень эффективной методикой сварки прихваточными швами тонколистового материала. Этот прогрессивный метод, предлагаемый финскими экспертами, напоминает точечную сварку, поскольку в нём используются короткие импульсы тока большой силы, под воздействием которых свариваемые элементы сплавляются друг с другом.

Преимущество методики MicroTack состоит в лёгкости её применения и очень малом количестве подводимой тепловой энергии. Благодаря эффективному действию кратковременного импульса тока, соединения получаются небольшими и равномерными. Они не вызывают коробления свариваемого изделия. Это гарантирует самый высокий уровень качества на момент начала выполнения основных сварочных операций и создаёт все условия для того, чтобы результаты окончательной сварки оказались на должном уровне. Кроме того, MicroTack обеспечивает высокую производительность. Компания Kemppi разрабатывала данную технологию специально для выполнения прихваток при работе с элементами из тонких листов нержавеющей стали и титана. Свариваемые материалы могут иметь толщину до 4 мм.

Технология MicroTack подходит для производства, в котором действуют жёсткие требования в отношении внешнего вида и формы изделий. При её использовании могут соединяться прихватками элементы разной толщины.

MasterTig 325DC Новый MasterTIG с поддержкой функции MicroTack
Узнать больше

Возможность использования технологии MicroTack предусмотрена в аппаратах MasterTig MLS 2300ACDC производства Kemppi.

Художественные конструкции из стали с помощью Kemppi

Когда вы думаете о сварке, что первое всплывает в вашем сознании? Для кого-то это может быть защитная маска сварщика или, возможно, электрическая дуга. Если же речь идёт о компании Kemppi, то это значит более шести сотен людей, работающих в Kemppi Group, которые выполняют превосходную работу.

Для многих сварочные операции ассоциируются с промышленными процессами, производственными помещениями или персональными проектами, реализуемыми в уютном уголке гаража. Тем не менее, это только часть возможностей применения данной технологии. Наряду с функциональными потребностями, сварка является довольно распространённым средством создания произведений искусства для скульпторов и художников во всём мире.

Томаш Доманьски, художник из Польши с длинной и разносторонней карьерой, применяет сварочный аппарат Kemppi Minarc 150 для создания стальной скульптуры «Square Babel». Большая скульптура высотой 8 метров установлена в городе Катцов, Германия, где кроме неё можно увидеть около полусотни работ различных художников. После выполнения этой значительной работы, Доманьски высоко оценивает эффективность сварочного оборудования производства компании Kemppi и продолжает использовать аппараты производства этой компании в следующих проектах. Похожий проект уже осуществляется около Вроцлава, Польша.

Возможно, творения Томаша Доманьски не могут сравниться по размерам с таким грандиозным сооружением, как, например Эйфелева башня, однако для оборудования Kemppi масштабы проектов не являются ограничивающим фактором. Сварочные технологии, предлагаемые финской компанией способны помочь воплотить в металле самые грандиозные замыслы, будь то промышленный объект, строительное сооружение, судно или произведение искусства.

Как исключить потери, связанные с низким качеством сварных швов

Неважно, кто вы такой и чем занимаетесь, сварка всегда имеется где-нибудь поблизости. Люди могут не всегда осознавать это, когда ведут свои дела, но качественно выполненные сварные швы всегда являются частью нашего окружения. Они надёжно соединяют в единое целое строения и корабли. Можно сказать, что сварка является одной из составляющих инфраструктуры общества. Она оказывает влияние на миллионы людей ежедневно. Люди полагаются на прочность металлоконструкций каждый день. По этой причине роль и ответственность строителя и производителя подчёркивается всё сильнее и находит отображение в жёстких нормативах.

Широко известны разнообразные методы неразрушающего контроля, начиная от визуального осмотра до ультразвукового анализа. Такие проверки могут помочь выявить поры или трещины, однако они не гарантируют обнаружение всех дефектов. Невооружённому глазу сварной шов может показаться безупречным и совершенно удовлетворяющим техническим требованиям. Однако же, если было подведено избыточное тепло, то зёрна металла могут оказаться слишком большими. Весьма велика опасность того, что на каком-то этапе это окажется причиной поломки.

Несмотря на жесточайший контроль, некачественные элементы или узлы могут оказаться на плавучей нефтяной платформе в открытом море или в газопроводе в негостеприимной Арктике. Тогда может произойти авария. И если разрушается сварное соединение, то вы можете столкнуться с экологической катастрофой.

Чтобы не допустить наличия некачественных швов на ответственных конструкциях, управление качеством сварочного производства должно быть на самом высоком уровне. У компании Kemppi имеется универсальное решение, позволяющее отслеживать прохождение всех изделий на уровне 100%. Речь идёт о программном обеспечении WeldEye. Оно также уведомит руководителя обо всех отклонениях, имевших место в технологическом процессе, что обеспечит своевременное выявление дефектов и сокращение издержек.

Зарегистрировавшись, вы можете протестировать модуль WeldEye в течение 14 дней бесплатно и без каких-либо обязательств. Сервис будет автоматически закрыт после окончания пробного периода. Если вы захотите продолжить использование WeldEye для процедуры сварки и управления квалификацией после пробного периода, вы можете приобрести программное обеспечение, обратившись к нам удобным для вас способом. Почему бы не попробовать новый способ управления сваркой?

Данные, собранные в течение пробного периода, будут храниться в облачной службе WeldEye до трех месяцев в соответствии с нашим соглашением о защите данных. После этого данные будут удалены автоматически. Если вы хотите сохранить данные из пробного периода, вы должны приобрести и повторно активировать программный модуль до истечения срока действия данных, а также зарегистрироваться с тем же адресом электронной почты, который использовался для первоначальной регистрации пробного периода WeldEye для процедуры сварки и управления квалификацией.

Принцип работы WiseFusion

Предоставляемая компанией Kemppi функция WiseFusion была разработана для синергической импульсной сварки MIG/MAG, а также для дуговой сварки со струйным переносом металла. Она помогает сварщику подобрать оптимальные параметры сварки и повысить производительность осуществляемого им процесса. Функция адаптивно регулирует сварочную дугу при сварке, для чего ведётся мониторинг и производятся вычисления колебаний напряжения и силы тока. Равным образом адаптивны и формулы, применяемые для расчёта, благодаря чему обеспечивается отсутствие привязки к каким-то специфичным параметрам времени, а функционирование дуги ведётся без следования каким-либо жёстким правилам. Главное правило регулирования заключается в поддержании оптимальной длины дуги, при которой её наиболее интенсивная часть попадала на как можно меньший участок.

Функция WiseFusion контролируется при помощи панели управления сварочного аппарата. Для этого задаётся процентная величина количества коротких замыканий. При импульсной сварке она соответствует частоте коротких замыканий, следующих за импульсами силы тока и напряжения при заданной последовательности. Например, настройка, равная 50%, указывает на то, что короткое замыкание будет иметь место после каждого второго импульса. При дуговой сварке со струйным переносом металла система адаптивной регулировки источника питания ведёт мониторинг количества коротких замыканий при выполнении некоторой последовательности, чтобы поддерживать эту величину на требуемом уровне. Короткие замыкания помогают поддерживать оптимальную длину дуги и правильную фокусировку её энергии. Соответственно, длина дуги не может сильно увеличиваться, так как в этом случае её энергия будет распространяться на большую зону.

Стабильное зажигание дуги способствует повышению качества сварных изделий и снижению расходов

При сварке MIG/MAG зажигание дуги имеет решающее значение для качества сварных швов. Нестабильность, в любых её проявлениях, приведёт к тому, что после выполнения сварки потребуется произвести зачистку от сварочных брызг, в связи с чем будут расходоваться ресурсы и замедляться производственный процесс предприятия. Новые технологии, с помощью которых улучшается работа зажигания современного сварочного оборудования, предоставляют дополнительную возможность контроля дуги и способствуют проявлению мастерства сварщиков.

В значительной степени качество сварных изделий находится в руках конкретного сварщика. Умелый и добросовестный специалист в области сварки создаёт надёжные сварные швы, соблюдая спецификацию на способ сварки, по которой определяется варьирование параметров и задаётся процесс. Тем не менее, мастер нуждается в отличном инструменте, чтобы достичь качественных результатов, и процесс сварки в этом отношении не имеет каких-либо особенностей.

Во многих случаях подбор оборудования имеет большое значение и способен существенно повлиять на общие рабочие характеристики. Более дешёвые аппараты могут казаться заманчивой альтернативой, но как во всех случаях, когда речь идёт о выборе оборудования, покупателю следует проявлять осторожность.

Компания Kemppi – это производитель сварочного оборудования из Финляндии, славящийся качеством, надёжностью и получивший известность благодаря технологическим инновациям, которые реализовывались им на протяжении всей 70-летней истории. Никогда клиенты Kemppi не платили самую низкую цену, но они скажут вам, что совершили хорошую покупку и заплатили один раз, получив надёжные характеристики сварочного оборудования на многие годы. Тем не менее, в наши дни ценность сварочного оборудования складывается не только из его надёжности. Аппарат должен соответствовать ряду пунктов, определяющих его ценность и обеспечивающих рост сварочного производства за счёт уменьшения издержек и улучшения качества.

В качестве примера можно рассмотреть зажигание дуги. Образование дуги при сварке MIG/MAG является первым практическим пунктом, на котором может иметь место неоправданный рост расходов. Сварщику приходится зажигать дугу сотни раз за день. При сварочном процессе MIG/MAG брызги создаются во время каждого цикла зажигания. Они представляют собой нежелательный побочный эффект процесса и подлежат удалению после завершения сварки, что подразумевает значительные дополнительные затраты на оплату труда и расход абразивных материалов. Таким образом, улучшение контроля в данной ключевой области может значительно сократить издержки и повысить общее качество.

Разработанный Kemppi технологический процесс Touch Sense Ignition (TSI) специально предназначен для решения проблемы, связанной с зажиганием дуги. Технология TSI позволяет лучше управлять циклами зажигания MIG/MAG, с учётом всевозможных нюансов, и в конечном итоге снизить количество образующихся брызг, а следовательно уменьшить расходы на послесварочные операции по зачистке.

При традиционном цикле зажигании дуги для сварки MIG/MAG делается попытка контролировать разнообразные элементы, которые оказывают противодействие друг другу. Например, когда вы нажимаете курок сварочного пистолета, механизм подачи сварочной проволоки начинает выдвигать её к изделию с заданной вами постоянной скоростью. В определённый момент кончик сварочной проволоки соприкоснётся с изделием, что приводит к короткому замыканию, однако при этом подача сварочной проволоки с установленной скоростью продолжается. Механическая энергия подачи отталкивает сварочный пистолет от поверхности изделия, и сварщик может ощутить влияние данного фактора, например, на точность прихваточных швов.

Важным является тот факт, что как только сварочная проволока контактирует со свариваемым изделием, замыкается сварочная цепь и начинает быстро расти температура сварочной проволоки. Она увеличивается до такой степени, что материал проволоки претерпевает деформации, в результате которых имеет место новое короткое замыкание. Это происходит несколько раз за одну секунду во время цикла зажигания. В случае многих сварочных аппаратов такой процесс является неуправляемым и характеризуется некоторой нестабильностью, что приводит к созданию брызг расплавленного металла, налипающих на рабочую поверхность и подлежащих удалению, которое требуется выполнить после того, как завершается сварка и, соответственно, понести дополнительными расходы.

Технология TSI, которую предоставляет Kemppi, решает данную непростую проблему разнообразных переменных величин с помощью различных регулировок управления параметрами системы. Сначала сварочная проволока подводится к изделию обычным способом, но важное новшество состоит в том, что её подача останавливается при контакте, когда датчик определяет наличие короткого замыкания в сварочной цепи. На этом этапе сварочная проволока слегка отводится и создаётся вспомогательная дуга, разогревающая концевую часть сварочной проволоки. Затем загорается основная дуга предварительно установленной в системе мощности, образуется сварочная ванна, что позволяет продолжать сварной шов. Важно, что количество брызг значительно уменьшается, а цикл зажигания становится более чистым, равномерным, аккуратным и надёжным.

X5 FastMig Разработан с ориентацией на ежедневную работу сварщика.
Узнать больше

На данный момент технология Touch Sense Ignition предоставляется в виде стандартной функции новых аппаратов X5 FastMig для сварки MIG/MAG. Закажите демонстрацию сегодня, чтобы самим выполнить испытания и сопоставление результатов. Для получения более подробной информации об испытаниях и опробовании TSI или оборудования X5 FastMig, пожалуйста обратитесь в сервисный центр Kemppi, который находится в Москве.