1. Rezumat de fundal
Cerințele pentru prefabricarea conductelor în industria ingineriei offshore și petrochimice sunt relativ mari, iar cantitatea de muncă este relativ mare. Se utilizează baza manuală tradițională de sudare TIG și umplerea și acoperirea prin sudare MIG, dar calitatea și eficiența nu sunt ideale. Această lucrare adoptă un nou proces de sudare - sudare TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență, pentru a realiza sudarea TIG de bază, sudarea de umplere și sudarea acoperirii și realizează sudarea MIG metoda de sudare de înaltă eficiență pentru a înlocui metoda tradițională. Prin acest experiment, proprietățile mecanice ale cercetării s-au dovedit a fi eficiente și au fost utilizate cu succes în industrie.
Scopul cercetării
În prezent, procesul tradițional de sudare utilizează sudarea manuală TIG pentru sudură de bază, sudare manuală sau MIG, sudare cu arc scufundat și alte metode multi-proces de umplere și acoperire pentru a îmbunătăți eficiența sudării. Cu toate acestea, aceste metode de umplere și acoperire nu sunt ușor de realizat sudură automată, nu sunt potrivite pentru diferite diametre de țeavă, sunt relativ ușor de produs defecte de sudură, iar rata de trecere a calității sudurii este limitată de nivelul de operare al lucrătorilor.
În comparație cu sudarea TIG obișnuită, sudarea TIG cu sârmă caldă adaugă o sursă de alimentare separată cu sârmă fierbinte pentru a preîncălzi sârma de sudură pe baza sârmei rece tradiționale și crește viteza de topire a sârmei de sudură fără a modifica energia liniei de sudare. În acest fel, arcul de sudură furnizat trebuie să cheltuiască doar o cantitate mică de energie pentru a topi sârma de sudură, îmbunătățind astfel eficiența producției de sudare.
TIG cu fir fierbinte de înaltă eficiență este de peste 5 ori mai eficient decât TIG obișnuit, comparabil cu viteza de sudare MIG, iar rata de depunere este crescută de la 0,3 ~ 0,5 kg/h la 2 ~ 4 kg/h. Tehnologia TIG cu sârmă caldă menajeră se află într-o etapă de stagnare și este departe de a obține o sudură eficientă și de înaltă calitate. Eficiența procesului de sudare TIG cu sârmă fierbinte străină nu a fost îmbunătățită semnificativ și nu poate atinge eficiența sudării MIG. Prin urmare, este deosebit de urgent și important să se dezvolte un proces eficient de sudare TIG cu sârmă fierbinte.
3.1 Materiale experimentale
Materialul mamă al țevii experimentale este oțelul Q235-A, cu o grosime de 12 mm și un diametru exterior de 108 mm. Compoziția chimică este prezentată în Tabelul 1. Rezistența la rupere a oțelului Q235-A este σb=482MPa, limita de curgere este σs=235MPa, iar alungirea este δ=26%. Se foloseste sarma de sudura H08Mn2Si cu diametrul de 1,2 mm. Compoziția chimică este prezentată în Tabelul 1. Rezistența la tracțiune a sârmei de sudură H08Mn2Si este σb≥500 MPa, limita de curgere este σs≥420MPa, iar alungirea este δ≥22%.
Echipamentul de sudare Xinfa are caracteristicile de înaltă calitate și preț scăzut. Pentru detalii, vă rugăm să vizitați:Producători de sudare și tăiere - Fabrica și furnizori de sudare și tăiere din China (xinfatools.com)
3.2 Metoda experimentală
Testul a folosit sistemul de sudură TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență pentru prefabricarea conductei de tip deschis KB370, așa cum se arată în Figura 1, sursa de putere de sudare multifuncțională PHOENIX-521 și sursa de alimentare cu fir fierbinte ascuțit arc-200. A fost utilizat procesul de sudare TIG cu sârmă fierbinte, iar schema de articulație este prezentată în Figura 2.
Figura 1 Sistem de sudare cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență de tip clemă pentru țevi KB370
Figura 2 Schema schematică a îmbinării
Înainte de sudare, interiorul și exteriorul canelurii piesei de testare a țevii sunt șlefuite și îndepărtate de rugină, cu un interval de aproximativ 25 mm. Înainte de sudarea de probă, piesa de testare a țevii este fixată prin sudare în puncte. Sudarea prin puncte în trei puncte este suficientă. Alinierea greșită este controlată cu 1,5 mm și nu există niciun spațiu.
3.3 Rezultate experimentale
După ce specimenele de țeavă au fost sudate, acestea au fost mai întâi supuse detectării defectelor cu raze X și toate au trecut de nivelul I. Alte experimente au folosit teste metalografice macroscopice, metalografice microscopice și de proprietăți mecanice, așa cum se arată în figurile 3, 4, 5, 6 și, respectiv, în tabelul 3. Figurile 3 și 4 arată clar morfologia sudurii în trei straturi, modificările structurii organizatorice, zona mică a sudurii afectată de căldură și lipsa porilor sau fisurilor. Tabelul 3 arată că sudurile au fost toate rupte în zona materialului de bază, iar îndoirea pozitivă și îndoirea înapoi au îndeplinit cerințele standardului GB/T14452-93. După cum se poate observa din tabelul 4, se trag următoarele concluzii:
Figura 3 Microstructura metalului de bază, zona afectată de căldură și secțiunea transversală de sudură
Figura 4 Structura metalografică macroscopică a secțiunii transversale de sudare
Figura 5 Încercarea de tracțiune
(a) Îndoire pozitivă
(b) Îndoire înapoi
TIG cu sarmă fierbinte de înaltă eficiență poate atinge calitatea sudării TIG și viteza de sudare MAG, dar sudarea MAG are dezavantaje, cum ar fi stropire mare, arc puternic, porozitate mare, energie de linie mare și cantitate mare de măcinare. Deși eficiența sa de depunere este mare, în mod evident nu este la fel de stabil și de fiabil ca sudarea TIG în condiții de înaltă calitate. Eficiența completă a sudării TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență este echivalentă sau puțin mai mare decât sudarea MAG;
Sudarea TIG cu sârmă caldă de înaltă eficiență și sudarea TIG tradițională cu sârmă rece au o îmbunătățire generală a eficienței de 5 până la 10 ori.
4. Concluzie experimentală
4.1 Sudarea TIG cu sârmă fierbinte poate obține o sudură cu o suprafață fără defecte și o bună formare;
4.2 Viteza de alimentare a sârmei de sudare TIG cu sârmă fierbinte ajunge la 5 m/min, până la 6,5 m/min, iar viteza de topire poate ajunge la 3,5 kg/h, ceea ce îmbunătățește foarte mult eficiența producției;
4.3 Ruptura prin tracțiune a sudurilor TIG cu sârmă fierbinte are loc în materialul de bază, ceea ce îmbunătățește performanța îmbinării;
4.4 Sudarea TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență realizează cu adevărat calitatea sudării TIG și viteza de sudare a sudării MIG.
5. Aplicații și perspective mature pe piață
După aproape doi ani de promovare și aplicare pe piață, în prezent suntem folosiți pe scară largă în inginerie marină, gaze, instrumente, petrochimie și containere.
Procesul de sudare TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență nu este potrivit doar pentru oțel carbon, ci și pentru oțel aliat, oțel inoxidabil, oțel duplex, aliaje pe bază de nichel și alte materiale (experimentele pe diferite materiale au arătat că, în special în oțelul duplex procesul de sudare în inginerie marină și în alte industrii, sudarea TIG cu sârmă fierbinte de înaltă eficiență are avantaje incomparabile). A rupt monopolul sudării străine cu sârmă fierbinte TIG în China, iar eficiența sa este de 1,5 până la 2 ori mai mare decât cea a firelor calde străine în comparație cu mărcile străine.
Această tehnologie umple golul în sudarea prefabricarii conductelor, este un produs inovator de tehnologie de proces, potrivit condițiilor naționale ale Chinei și este o inovație perturbatoare în industria de prefabricare a conductelor. Poate înlocui complet procesul tradițional existent de umplere TIG + MAG și procesul de acoperire dublu compozit, evitând utilizatorii să cumpere echipamente în mod repetat și este un sistem de sudare cu adevărat multifuncțional și multifuncțional pentru prefabricarea conductelor. Sistemul de sudare cu această tehnologie ca proces de bază se aplică în prezent și sistemului inteligent de prefabricare a conductelor, iar perspectivele pieței sunt largi.
Ora postării: 27-aug-2024
