Система для сварки балок

Сварочная колонна BEAM-MATIC CT1

Сфера применения

Сварные балки широко применяются при изготовлении металлоконструкций.
Производство специальных сварных балок дает возможность предложить заказчику балки больших размеров либо меньшего веса, чем стандартные балки.
Благодаря меньшему весу и оптимизации геометрии балок можно снизить стоимость производства металлоконструкций.
 

Подъемно-транспортное оборудование Кран-балки Портальные краны Портовые краны Проч.	Производство строительных металлоконструкций Металлоконструкции для строительства зданий различного назначения: промышленные, спортивные, складские и торговые, сельскохозяйственные.	Мостовые конструкции Мосты Несущие балки Промежуточные секции Поперечины И пр.

Описание

Установка BEAM-MATIC предназначена для сварки балок под флюсом. Сборка заготовки под сварку может выполняться на стапеле с гидравлическими прижимами (см.предложение на стапель).
Машина BEAM-MATIC представлена моделями CT и LM; в данном предложении указана информация о BEAM-MATIC консольного типа: BEAM-MATIC CT.

Основные характеристики BEAM-MATIC CT1:

• Основание CT с консолью (без возможности подъема-опускания консоли)
• Оборудование для сварки проволокой на 25кг кассетах в моноэлектродном режиме и 2 кассетами по 15кг расщепленной дугой (TWIN).
• Расстояние между рельсами для движения основной каретки установки: 1650мм
• Размещение органов управления на конце консоли
• Вращение консоли: возможность работы в 2х участках сборки-сварки по обе стороны рельсового пути сварочной системы (см.ниже)

 

Габариты свариваемых деталей

		min	max
a : Толщина полок	мм	10	100
b : Толщина стенки	мм	4	50
c : Ширина стенки	мм	100*	2000
d : Высота полки	мм	—	1170
L	м	—	30
Téta	°		20

* Минимальное значение ширины полки “c” зависит от габаритов “e” 

 

Типы свариваемых балок

4 типа свариваемых балок
 

Балка двутавровая «PRS» прямая	Балка двутавровая переменного сечения
Балка двутавровая переменного сечения с 1 точкой изгиба	Балка двутавровая переменного сечения 2 точками изгиба

 

Схематическое изображение

BEAM-MATIC CT1 : База + кассеты с проволокой + Рельсы 1650 + Управление на конце консоли

 

Вариант машины:

 

Описание BEAM-MATIC

1. Основная моторизированная каретка

Каретка состоит из:

• Основания
• Холостая каретка с 2мя роликами и устройством очистки рельс
• Каретка с приводом с 2 роликами
• 2 направляющих шариковых подшипника, спереди и сзади каретки
• Мотор-редуктор с макс.скоростью 10м/мин
• Органы аварийной остановки спереди и сзади для защиты оператора либо препятствий на пути перемещения консоли
• Специальная зона на каретке для заземлений по рельсам

2. Коммуникации

• Питание : 400 В, 3Ф- 50 Гц-150кВА (без нейтр.)
• Сжатый воздух по давлением минимум 6 бар
• Установка BEAM-MATIC поставляется с кабелеукладчиком для кабелей и воздушных шлангов, направляющими для него, а также коннекторами для подключения в систему (наша компания не выполняет подключение оборудования к системе электропитания заказчика)
• Кабелеукладчик установлен между рельсами

 

3. Рельсовый путь

Рельсы поставляются секциями по 6 либо 3м. Анкерные болты предоставляются вместе с рельсами.
Пример: при общей длине рельс 12м полезный ход 9.5м.

4. Размещение сварочных горелок на консоли

• BEAM-MATIC CT состоит из 1 основы с поворотным механизмом с шариковыми подшипниками и 1 консоли, на которой размещаются каретки CTP2 со свар.головами
• 2 кабелеукладчика для кабелей сварочных головок
• консоль CTP2 оснащена 2 моторизированными каретками со сварочными горелками

 

Дополнительное освещение

На консоль может быть дополнительно установлено освещение зоны сварки и сварочных головок.

 

Оборудование для сварки под флюсом

СВАРОЧНЫЕ ГОЛОВКИ C200

1. Конструкция

Состав сварочной головки:

• Каретка CTP2 с приводом 3м/мин
• Моторизированная направляющая (ход 200мм) для регулировки высоты (механизмом слежения за швом)
• мотор-редуктор механизма подачи проволоки DX7, горелка
• Щуп слежения за швом с ручной направляющей для корректировки положения электродной проволоки относительно шва в поперечном направлении, ход 50мм,
• Блоки управления системы слежения за швом TRACKMATIC
• Бак флюсовый емкостью 10 л с автоматическим клапаном подачи и боковой загрузкой
• Шланг системы сбора неиспользованного флюса.
• Аварийный стоп

 

2. Вертикальная направляющая

Версия с вертикальными направляющими с ходом 200мм:

3. Узел слежения за швом

Механизм пропорционального слежения за швом TRACKMATIC преимущественно используется для сварки под флюсом.
Он позволяет выполнять слежение за швом по 2м направлениям без ограничений.
Принцип действия основан на коррекции скорости и направления движения сварочной головки в зависимости от деформации щупа. Такая технология обеспечивает хорошее позиционирование горелки по шву, даже при сильных отклонениях (до 20°).
Увеличивая производительность сварочной системы, щуп гарантирует и стабильное качество сварки.

 

ОПИСАНИЕ ОСНОВЫ СВАРОЧНОЙ СИСТЕМЫ

Имея многолетний опыт в сварке, в частности, в сварке под флюсом, компания ALW предлагает вам сварочную систему SUBARC 5 для сварки и наплавки под флюсом.
Это полная гамма эффективного оборудования с применением микропроцессорной технологии, сочетающего производительность, гибкость в использовании и гарантированной высокой надежностью в управлении сварочным циклом.
Система позволяет предварительно точно настраивать параметры сварки и обеспечивает стабильны поджиг.

Функционал системы:

• Сварка под флюсом:
  • Постоянный ток: жесткие либо пологопадающие характеристики источника
  • Переменный ток: пологопадающие характеристики источника
• Конфигурация для сварки 1м электродом, методом «twin» или «тандем»

Основные компоненты системы:

• Блок управления сваркой
• Блок питания
• Механизм подачи проволоки DX7
• Кабели управления длиной 17 либо 22 м

 

БЛОК УПРАВЛЕНИЯ СВАРКОЙ

• Надежные, простые и удобные для использования элементы управления.
• Цифровая индикация трех параметров: ток, напряжение и скорость подачи сварочной проволоки.
• Предварительная настройка напряжения и сварочного тока.
• Хранение и индикация цифрового отображения сварочного тока и напряжения.
• Обнаружение короткого замыкания сварочной проволоки/обрабатываемого изделия и отображение в ручном режиме подачи проволоки минимизирует механические нагрузки на опоры головки подачи сварочной проволоки.

 

 

БЛОК ПИТАНИЯ

• Все элементы управления для настройки конфигурации установки легко доступны на передней панели модуля питания.
• Полное управление всеми временными задержками цикла сварки.
• Переключатель технологии сварки (ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ или СВАРКА MIG/MAG).
• Крепится в верхней части источника питания на расстоянии от «чувствительных» зон установки (возле дуги).

 

МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ DX7

Простая жесткая механическая конструкция, которую легко конфигурировать в соответствии с применением.
Тонкие настройки для с двумя степенями свободы вращения дают возможность простой настройки положения электродной проволоки относительно изделия.

Доступны 2 модели подающего механизма DX7:

• С малой скоростью для одинарной проволоки Ø 1,6 до 5мм либо двух электродных проволок Ø 2,0 и 2,4мм
• С высокой скоростью двух электродных проволок Ø 1,2 и 1,6мм

Плита мотор-редуктора подающего механизма DX7 оснащена роликом, прижимающим и подающим проволоку. Устройство оснащается 1 роликом (для моноэлектродной сварки)либо 2мя (ТВИН сварка), что повышает эффективность поадчи.

• Питание: 42В DC
• Max потребление: 5,5A
• Тахогенератор: мотор 7В / 1000 об/мин
• Скорость подачи проволоки : от 0,17 до 4,20 м/мин либо от 0,6 до 15 м/мин

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СВАРКОЙ D2C SAW

Панель управления позволяет оператору управлять машиной и параметрами сварки с общей стойки.
Система D2C SAW управляет перемещениями машины вместе, а также пуском и остановкой сварочного цикла.
Управление сварочными параметрами выполняется с соответствующего, отдельного модуля.
Таким образом, сварка выполняется машиной автоматически.

Система D2C SAW позволяет:

• Программно задавать длину свариваемой балки (используется датчик на мотор-редукторе)
• Задавать длину сварки
• Автоматически выполнять позиционирование сварочных головок
• Запускать цикл сварки
• Автоматически останавливать цикл сварки
• Выполнять автоматический подъем сварочных голов
• Автоматически возвращать систему в стартовое положение

 

СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА STARMATIC 1003DC

Сварочный источник питания STARMATIC 1003 DC применяется для сварки с постоянным напряжением либо постоянной силой тока и разработан специально для сварки под флюсом.

• Прочная и надежная конструкция
• Защита от воздействия агрессивной промышленной среды,
• Вентилятор охлаждения,
• Оснащен термозащитой,
• Простота транспортировки с помощью крана или погрузчика,
• Быстрое подсоединение к основной установке посредством простых и доступных соединителей
• Управляется дистанционно.

 

УСИЛЕННАЯ ПОДАЧА ФЛЮСА С СИСТЕМОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИИ

Усиленная система подачи флюса предоставляет большую автономность в работе благодаря флюсовому баку емкостью 70л. Система подает флюс к стандартным флюсовым бакам с их системой рекуперации флюса и автоматическими клапанами подачи флюса. Система автоматического регулирования подачи флюса к стандартным бакам учитывает необходимое для сварки количество флюса и рециркулирует излишек флюса посредством системы Venturi.
Наполнять флюсовый бак просто, поскольку он располагается в основании машины и легко доступен оператору. Такая система подачи флюса способствует увеличению автономности сварочной машины и росту производительности.

Принцип работы: 

 

• Промежуточный флюсовый бак с системой сбора у сварочной головки: емкость 10л
• Флюсовый бак под давлением: емкость 70л
• Сжатый воздух: давление 3 — 5,5 бар
• Максимальная температура флюса при использовании : 60°C

 

ДЕТЕКЦИЯ УРОВНЯ ФЛЮСА

Опция, включающая датчик уровня и световой индикатор, предупреждающий оператора о необходимости добавить флюс в основной бак под давлением

 

Автоматическая линия сварки двутавровой балки

Двутавровые балки являются одним из наиболее востребованных видов металлургической продукции. Они используются в металлоконструкциях всех размеров. Высокая популярность двутавров объясняется крайне удачной формой. Н-образная форма сечения обеспечивает наилучшую несущую способность при одинаковой площади по сравнению с сечениями всех других форм, которые можно получить металлургическими методами. Другими словами, среди всей металлургической продукции двутавровая балка может выдержать наиболее высокую нагрузку при одинаковой массе и длине балки.

Значительный спрос на двутавры обеспечивается автоматизированными линиями, которые обладают крайне высокой производительностью. По способу изготовления выделяют горячекатаные и сварные двутавры. Изделиям, полученным горячей прокаткой, свойственна несколько более высокая прочность. Главным достоинством сварных двутавров является весьма низкая цена. Также оборудование, производящее сварные двутавровые балки, отличается простотой переналадки, поэтому данным способом легче выполнять продукцию нестандартных размеров.

Современные линии по производству двутавров из листового металла имеют высокую степень автоматизации. Это позволяет максимально увеличить производительность и минимизировать влияние человеческого фактора. Исходный лист разрезается на полосы, которые последовательно свариваются.

Раскрой листа

Если требуется произвести балку длиной более 6 м, то длины одного листа будет недостаточно. Поэтому стыковой сваркой приваривается второй лист или его часть. Для этой операции используется установка стыковой сварки, которая имеет специализированный источник питания. Он работает от стандартного трехфазного промышленного тока, напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Источник сварочного тока выступает в качестве преобразователя. Ток на выходе из него имеет силу в пределах 150 – 1300 А и напряжение 16 – 46 В.

Стыковой сваркой можно соединить листы толщиной до 30 мм за одну операцию. Данная установка позволяет значительно уменьшить потребность в обслуживающем персонале и повысить общую производительность линии.

После сварки лист подается на машину, которая выполняет резку газопламенным способом. Высокую эффективность показывают машины портального типа. Лист размещается на рабочем столе машины на рельсах и разрезается на продольные полосы. Из одного листа можно выполнить до 9 полос за один проход. Машина может выполнять поперечный и даже криволинейный рез. Эти функции требуются для получения заготовок под балки поперечного сечения. Для сложных операций используются две горелки с ЧПУ, которые могут выполнять рез под любым углом.

Регулировка скорости работы машины для резки позволяет настроить её нужным образом в зависимости от толщины листа. Для резки используется ацетилен и кислород, возможно применение пропана. Управление работой машины выполняется программой Australian FASTCAM 1, которая разработана специально для устройств такого типа. Её достоинствами являются:

• Глубокая интеграция автоматического управления;
• Возможность работы в ручном режиме;
• Оптимизация раскроя листового материала;
• Возможность управления несколькими режущими головками;
• Просчет минимального рабочего пути.

Максимальная ширина листа, доступного для резки, — 4 м, а длина – 14 м. Минимальная ширина резки составляет 80 мм. Машина для резки имеет 9 продольных горелок и две поперченные. При их совместной работе можно резать листы толщиной 6 – 50 мм. Сталь толщиной до 100 мм может быть разрезана, когда используется не более 5 горелок. Энергопотребление установки составляет всего 1,5 кВт.

Сборка балки

После резки листового материала, заготовки подаются на сборочный стан. Их перемещение производится краном. Сборка балки выполняется при помощи зажимов, фиксирующих детали по горизонтали и вертикали. Сначала собирается тавровая балка – на конвейере размещается горизонтальная полоса, положение которой задается боковыми направляющими. На полосе размещается вертикальная стойка, которая центрируется и зажимается боковыми направляющими упорами.

Собранная конструкция подается до вертикального упора, который автоматически выполняет выравнивание торца, и перемещается в сварочный портал. Там она дополнительно фиксируется гидравлическим прижимом сверху, чтобы исключить зазор между деталями. Конвейер подает балку вперед, она проваривается с обеих сторон автоматической сваркой. Используется точечная сварка, которая формируется через заданный шаг. Сварочная установка расположена в той же плоскости, что и фиксирующий гидроцилиндр.

Полученная тавровая балка подвергается кантовке на 180° и передается обратно на сборочный участок, где на неё размещают заготовку для второй полки. Дальнейшие операции аналогичны – позиционирование, фиксирование зажимами и пропуск через сварочный портал. Таким образом получается предварительно собранная балка. Выполненное сварочное соединение имеет невысокую прочность и предназначается для удобства дальнейшего манипулирования балкой, а не полноценного восприятия нагрузки.

Станок для сборки балок позволяет собирать изделия разных видов Н-образных профилей:

• Симметричные;
• Несимметричные;
• С переменным сечением.

Скорость сварной сборки составляет 500 – 6000 мм/мин при максимальном потреблении электроэнергии 107 кВт. Станок позволяет создавать балки с такими параметрами:

• Толщина стойки – 6-32 мм;
• Толщина полка – 6-40 мм;
• Высота стойки – 200-1500 мм;
• Ширина полки – 200-600 мм;
• Длина балки – 4000-15000 мм.

По размерам видно, что станок дает возможность собрать двутавровую балку, размеры которой значительно превышают максимальные размеры изделий, описанных в ГОСТе 26020–83 для горячекатаных двутавровых балок с параллельными полками. Согласно этому документу, наибольшие размеры имеет балка 100Б4 с высотой 1014 мм и шириной полки 320 мм. Производство нестандартных горячекатаных балок ведется только при большой партии из-за высокой стоимости инструментов. Также максимальный размер балки ограничивается размерами прокатного стана.

Подача балки на первые сварочные установки

Балка, которая выходит из установки точечной сварки, находится в вертикальном положении. Она перемещается по конвейеру в таком положении и попадает к кантователю, который выполняет поворот балки на 90°. Он укладывает балку на конвейер горизонтально.

Балка передается на пару гидравлических тележек.

Они располагаются последовательно, между сварочными установками. Тележки работают в паре и имеют общую грузоподъемность 20 т. Они поднимают балку на высоту до 140 мм. Потребление электроэнергии тележкой составляет 1,5 кВт.

Когда балка попадает на тележки, конвейер останавливается. Они выполняют подъем балки над конвейером. Далее тележки перемещаются по рельсам, расположенным перпендикулярно к конвейеру. Тележки доставляют балку к гидравлическому кантователю, который поворачивает её на 45°.

Грузоподъемность кантователя также составляет 20 т. Он может работать с балками высотой 200 – 2000 мм и шириной 200 – 1000 мм.

После этого производится первый сварочный шов. Балка находится в положении «в лодочку». Установка для сварки перемещается по рельсам и выполняет сварочный шов. Она может сваривать металл толщиной 6 – 40 мм. Допустимая высота балки составляет 200 – 2000 мм, а ширина 200 – 800 мм. Длина шва может доходить до 15 м. Скорость сварки находится в пределах 350 – 1500 мм/мин. Мощность сварки составляет 65 кВт, а приводных механизмов – 5,1 кВт.

Далее кантователь придает балке обратно горизонтальное положение. Тележки принимают балку и передают на кантователь второй сварочной установки, которая располагается параллельно. Эта установка имеет точно такую же конструкцию. По окончанию выполнения второго сварочного шва балка ложится горизонтально и при помощи тележек возвращается на конвейер.

Поворот и проварка остальных швов

В результате предыдущих операций получается балка, с одной стороны которой швы выполнены. Однако она находится на конвейере в горизонтальном положении, готовыми швами вверх. Поэтому используется дополнительный кантователь, который переворачивает балку, и она располагается на конвейере выполненными швами вниз. Данный кантователь также имеет гидравлический привод и грузоподъемность до 20 т. Он может работать с изделиями габаритами 1000 х 2000 мм. Скорость поворота составляет 1000 мм/мин. Кантователь потребляет 18 кВт электроэнергии.

Третий и четвертый сварочные швы производятся аналогичным способом. Также балка кантуется на 45° и последовательно провариваются швы на паре сварочных установок.

Поворот и правка балки

После проварки всех швов балка находится на конвейере в горизонтальном положении. Кантователь поворачивает балку на 90°, устанавливая её вертикально. После этого балка попадет на установку, которая выполняет правку грибовидности полок. Потребность в этой операции возникает, потому что при сварке сплошным швом возникают деформации полок.

Установка выполняет прокатку роликами нижней полки. После этого конвейер возвращает балку на кантователь, который выполняет поворот балки на 180°. Балка оказывается выпрямленной полкой вверх. После этого она снова проходит установку для правки полок.

В зависимости от размеров двутавра используется одна из установок для правки. Устройство с наибольшей мощностью (32 кВт) способно править балки высотой до 800 мм и высотой до 1500 мм. Толщина полки может доходить до 80 мм. Правка выполняется со скоростью 5,2 м/мин. Усилие на роликах составляет 2 мН.

Дробеструйная обработка

Сваренная и выправленная балка чаще всего имеет загрязнения, в первую очередь ржавчину и окалину. Для очистки профиля применяется дробеструйная машина. Она также улучшает качество поверхности двутавра, что упрощает нанесение на него покрытия.

Дробеструйная машина разгоняет стальную или чугунную дробь до скорости 60 – 70 м/с и подает её в камеру обработки. Камера имеет восемь дробеметов, которые располагаются по кругу. По два дробемета приходятся на внешние стороны полок и стойку. Внутренние грани полок обрабатываются одним дробеметом.

Мощность дробеструйных машин находится в пределах 11-15 кВт. Изделие проходит через камеру со скоростью 0,6 – 3 м/мин, расход дроби – 90-120 т/ч. Данными машинами можно выполнить обработку профиля размером 1200х2000 мм.

Общая эффективность линии и дополнительная обработка

Автоматизированная линия может производить изделия размерами 2000х1000 мм. Толщина обрабатываемой листовой стали доходит до 40 мм. Возможно изготовление профилей переменного сечения с углом наклона до 15°. Общая производительность составляет 15 тыс. т в год. Размеры линии 150х24 м.

Дополнительно балка может подвергнуться обработке торцов на фрезерном станке. Балка располагается горизонтально и жестко закрепляется, чтобы избежать погрешностей. Для этого используются рамы с вертикальными стойками, в которых располагаются гидроцилиндры. Управление их работой ведется гидрораспределителем, который направляет поток масла, подаваемое гидравлической станцией под высоким давлением. Фрезерный станок может обрабатывать балки максимального размера, производимые автоматизированной линией. Глубина обработки за одни проход достигает 5 мм, скорость подачи 200 – 650 мм/мин. Для обработки используются фрезы диаметром 160 – 200 мм.

Также линия может снабжаться установкой для сверления балок. Она позволяет выполнить отверстия максимально быстро и с высокой точностью. Установка снабжена системой ЧПУ, которая не требует предварительной ручной разметки изделия. Автоматическое выполнение отверстия позволяет снизить до минимума процент брака.

Установка для сверления состоит из таких элементов:

• Каркас;
• Конвейер;
• Подающие ролики;
• Фиксирующая гидросистема;
• Три сверлильных узла.

Сверлильные узлы имеют сервоприводы, которые позволяют позиционировать инструмент с крайне высокой точностью, ±1.0 мм на 10 м. Контроллер устройства имеет цветной монитор, что делает работу оператора максимально простой.

Установка может выполнять обработку стали толщиной 5 – 40 мм. Диаметр отверстий находится в пределах 12 – 32 мм. Для работы используется двигатель мощностью 5 кВт. Он придает сверлу до 440 об/мин. Скорость позиционирования составляет 5 м/мин, а скорость подачи до 300 мм/мин. Общее потребление энергии установкой 32 кВт.

Сварка балочных конструкций — Сварка металлов

Сварка балочных конструкций

Категория:

Сварка металлов

Сварка балочных конструкций

К балочным (сплошностенчатым) конструкциям относятся балки, стойки, ригели, колонны и т. д. Они применяются в строительстве при изготовлении металлических каркасов зданий, перекрытий. Балочные конструкции изготовляют из листового, полосового, профильного проката, тонкостенных гнутых и штампованных элементов.

Для балочных конструкций при заготовке деталей предусматриваются следующие припуски: на один погонный метр продольного шва — 0,1 мм; на каждый поперечный стык — 1 мм; на каждую пару привариваемых ребер жесткости — 0,5 мм.

При изготовлении балочных конструкций применяются соединения стыковые, угловые, тавровые. Балочные конструкции составного сечения отличаются наличием швов большого сечения и большей протяженности.

При ручной сварке двутавровых балок последовательность операции следующая:
1) В первую очередь выполняются стыковые швы стенки и поясов.
2) Затем привариваются, если предусмотрены, ребра жесткости.
3) В последнюю очередь в определенной последовательности выполняются угловые поясные швы. Продольные поясные швы, как правило, не доводят до концов балки на 400—500 мм. Эти швы заканчивают при монтаже балок в последнюю очередь.

При монтаже балок сварные швы также выполняются в определенной последовательности. Вначале сваривают стыковые швы, а затем — угловые. Обычно полки двутавровых балок толще стенки, поэтому сначала следует выполнять стыковые швы полок, а затем стыковой шов стенки. В последнюю очередь заканчиваются поясные угловые швы, неоконченные при изготовлении балок.

Реклама:

Читать далее:

Сварка технологических трубопроводов

Статьи по теме:

Сварка балок. Изготовление конструкций балочного типа изготовление балок двутаврового сечения

Наиболее широкое применение имеет двутавровый профиль с поясными швами, выполняемыми обычно автоматами под флюсом. Обычно двутавр собирают из трех листовых элементов. При их заготовке, помимо правки, резки и зачистки кромок, часто предусматривают сборочную и сварочную операции для получения листового элемента требуемой длины и ширины. В этом случае к стыковым соединениям предъявляется требование полного и надежного проплавления с хорошим формированием усиления и проплава шва. Поэтому сварка, как правило, производится с двух сторон. Первый слой целесообразно сваривать на флюсовой подушке. В этом случае требования к точности сборки менее жестки, чем при сборке под сварку первого слоя на весу.

Схематически устройство флюсовой подушки показано на рис. 1. Листы 1 укладываются на стеллаж так, чтобы стык располагался над флюсовой подушкой, представляющей гибкий короб 2, закрепленный между балками стенда и заполненный флюсом. Прижимами 3 листы плотно прижимаются к стенду, подачей сжатого воздуха в шланг 4 создается равномерное поджатие флюса по всей длине стыка. Часто используют флюсомагнитные подушки, в которых листы к стенду прижимаются магнитами. Для обеспечения высокого качества выполнения сварного шва на всей его рабочей длине применяются заходная и выходная планки.

Сборка балки должна быть достаточно точной; особое внимание уделяется симметрии расположения и взаимной перпендикулярности полки и стенки (рис. 1). Сборка на стеллаже с помощью простейших приспособлений является трудоемкой и может применяться только в единичном производстве. Использование приспособлений позволяет повысить производительность сборочных операций на 30—35%.

Рис. 1. Допуски на сборку Н-образного сечения

На рис. 2 показан кондуктор с винтовыми прижимами для сборки двутавровых балок. Основание выполнено в виде жесткой сварной рамной конструкции, состоящей из продольных и поперечных балок 1 и 3. Упоры 8 и прижимы 2 установлены на поперечных балках, продольные балки заделаны в фундамент. Подача длинных и гибких элементов балки в кондуктор осуществляется мостовым краном сверху с помощью жесткой траверсы со специальными захватами. Вертикальная стенка укладывается на продольные швеллеры 5 и 7, после чего устанавливаются полки, и детали плотно прижимаютсядруг к другу винтами 4. Прихватки обычно становятся только с одной стороны сверху, их размеры и расположение должны обеспечить жесткость и прочность балки при извлечении из приспособления краном и переносе к месту сварки.

Рис. 2. Кондуктор для сборки двутавровых балок

Для обеспечения прямолинейности собираемого двутавра верхние полки поперечных балок приспособления располагаются в одной плоскости, а упоры 5 выставляются по прямой линии. Симметрия расположения стенки относительно полок обеспечивается настройкой поддерживающих винтов 9. Настройку на определенный типоразмер Н можно выполнять перестановкой прижимов 2, а также швеллера 5 за счет проставки 6. Для этого в поперечных балках кондуктора следует предусмотреть ряд отверстий под болты крепления прижимов 2 и гаек 10.

Эффект использования сборочного приспособления существенно зависит от быстрого действия и надежности механизма зажатия элементов. Закрепление и освобождение элементов балки по всей длине с помощью винтов занимает много времени. Значительно производительнее и удобнее в работе приспособления, оснащенные пневматическими зажимами с питанием от заводской сети сжатого воздуха. В этом случае зажатие и освобождение балки осуществляется переключением крана подачи воздуха. Обеспечение взаимной перпендикулярности полки и стенки при сборке требует поступательного перемещения зажимающего элемента. Это можно осуществить либо путем жесткого крепления прижимов на штоках цилиндров, либо прямолинейными направляющими прижимов с шарнирным креплением последних к штокам цилиндров (рис. 3).

Рис. 3. Сборочный кондуктор с пневматическими прижимами:  1 — пневматические цилиндры; 2 — переносная траверса; 3 — неподвижный упор; 4 — направляющие подвижного упора

Помимо рассмотренных кондукторов, предусматривающих зажатие собираемых элементов по всей длине, используют установки с самоходным порталом. На жесткой раме 1 смонтированы две продольные балки 5 и 6, из которых одна (балка 5) закреплена неподвижно, а другая (балка 6) может двигаться поперек рамы. Настройка такой установки на определенную высоту собираемой балки осуществляется перемещением продольной балки 6 с помощью винтов 10, приводимых во вращение электродвигателем 2 через редукторы 3 и 8 и вал 4. Сборочный портал состоит из ригеля 20 и ног 15 и 24 и имеет два, неподвижных пневматических прижима 21 и 25 и два подвижных прижима 17 и 19, установленных на тележках 16 и 18, закрепляемых винтами. Перемещение портала по рельсам 7 осуществляется с помощью приводных скатов 13 от двигателя 22 через редуктор 23 и цепную передачу. Захваты 26 предотвращают подъем портала при включении вертикальных прижимов. Элемент стенки укладывается на балки 5 и 6, полки — на поддерживающие винты 11, их установке помогают стойки 12. Сборщик усаживается на сиденье 14 и подводит портал к месту начала сборки (обычно это середина балки). Вертикальными прижимами лист стенки прижимается к раме установки, горизонтальными прижимами к стенке прижимаются пояса и в собранном сечении ставятся прихватки. Затем прижимы выключаются, портал перемещается вдоль балки на 500—700 мм и операция повторяется. После окончания сборки портал отводят в крайнее положение и пневматическими толкателями 9 поднимают собранную балку над рамой установки.

Рис. 4 Установка для сборки балок Н-образного сечения с самоходным порталом

Наличие или отсутствие ребер жесткости определяется размерами двутавровой балки и характером ее нагружения. Обычно вертикальные ребра жесткости устанавливаются и привариваются после сварки поясных швов.

В тех случаях, когда балка имеет большую высоту (например, при сборке элементов мостовых пролетных строений), ее стенка может составляться по ширине из нескольких продольных листов 1. Эти листы или сваривают встык, или с помощью горизонтальных ребер жесткости 2 угловыми швами втавр. Для сборки таких балок также может использоваться установка со сборочной скобой, но с большим количеством вертикальных прижимов 3 (рис. 5).

Рис. 5. Самоходный портал для сборки балок больших размеров

обычно автоматами под слоем флюса. Приемы и последовательность наложения швов могут быть различными. Приемы сварки наклоненным электродом (рис. 6, а, б) позволяют одновременно сваривать два шва, однако имеется опасность возникновения подреза стенки или полки.

Рис. 6. Способы укладки швов

На рис. 7 показан центровой кантователь. Предварительно собранная на прихватках балка 2 закрепляется зажимами в задней 1 и передней 3 бабках и с помощью червячной передачи 4 устанавливается в требуемое положение. Наличие подвижной задней опоры позволяет сваривать в таком кантователе балки различной длины.

Рис. 7. Центровой кантователь для сварки двутавровых балок

В том случае, если длина балки велика и необходимо предотвратить ее прогиб, можно между опорами расположить опорные разъемные кольца. На рис. 8 показан универсальный кантователь такого типа с подвижными опорами.

Рис. 8. Универсальный кантователь:  1 — подвижные опоры; 2 — зажимы; 3 — поворотное кольцо; 4 — приводной механизм; 5 — консольный кран

Для сварки балок малой жесткости можно использовать кантователь с жесткой рамой 1, опирающейся на две неподвижные опоры 2 с помощью цапф 3 (рис. 9). Весьма прост цепной кантователь (рис. 10). Он состоит из нескольких фасонных рам 5, на каждой из которых смонтированы две цепные звездочки (холостая 1 и ведущая 4) и холостой блок 6. Свариваемая балка 3 укладывается на провисающую цепь 2. Ведущие звездочки имеют общий приводной вал и обеспечивают поворот балки в требуемое положение. Следует иметь в виду, что такой кантователь не обеспечивает жёсткого и неизменного положения свариваемой конструкции, и поэтому во избежание смещения сварочной дуги с кромок детали сварку целесообразно производить сварочной головкой, перемещающейся непосредственно по балке. В некоторых случаях для сварки балок удобны кантователи на кольцах (рис. 11). Собранная балка укладывается на нижнюю часть кольца 1, откидная часть 2 замыкается с помощью откидных болтов 3, и балка закрепляется системой зажимов 4.

Рис. 9. Схема кантователя с жесткой рамой

Рис. 10. Цепной кантователь

Рис. 11. Кантователь с кольцами

Рассмотренные сборочные и сварочные приспособления, хотя и повышают производительность труда, по сравнению со сборкой я сваркой на стеллаже, однако вспомогательное время (на установку элементов, их закрепление, прихватку, освобождение от закрепления, извлечение из сборочного приспособления, перенос в приспособление сварочное, закрепление и поворот в положение, удобное для сварки, снятие готового изделия) остается весьма значительным.

Сварные двутавровые профили широко используют в строительстве и машиностроении, тавровые профили — в судостроении. При изготовлении их мелкими партиями заводы вынуждены использовать примитивную малопроизводительную оснастку, и такие профили обходятся сравнительно дорого. Серийное производство сварных профилей в поточных линиях позволяет поднять производительность труда и снизить стоимость балок. Такие поточные линии могут оснащаться либо автоматизированными установками непрерывного действия, либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательна выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса.

Примером установки первого типа может служить станок для сборки и сварки тавровых балок (рис. 12), принципиальная схема которого показана на рис. 13. Взаимное центрирование заготовок, перемещение со сварочной скоростью и автоматическая сварка под флюсом обоих швов осуществляются одновременно. Устройство для прижатия стенки тавра к поясу состоит из пневматического цилиндра и нажимного ролика 3. Центрирование элементов тавра производится четырьмя парами роликов; из них две пары 1 направляют пояс вдоль оси станины, а две другие пары 2 удерживают стенку вертикально и обеспечивают ее установку на середину пояса. Каждая пара имеет устройство для регулирования расстояния между ними в зависимости от ширины пояса и толщины стенки. Движение свариваемого элемента осуществляется приводным опорным роликом 4. Плавное изменение скорости подачи обеспечивается вариатором. На этой установке могут свариваться прямые и криволинейные балки таврового сечения высотой от 60 до 600 мм. Концы балки поддерживаются роликами опорных тележек 5.

Рис. 12. Сборка и сварка тавровых балок на станке

Рис. 13. Принципиальная схема станка для сварки балок таврового профиля

При повторном пропуске через установку может привариваться второй пояс для образования двутавровых балок высотой 300—500 мм.

По такому же принципу работают установки типа Pullmax, выпущенные за рубежом для изготовления сварных балок таврового, двутаврового и коробчатого сечений с высотой стенки 150—1500 мм и шириной полок 50—500 мм. Установка Pullmax состоит из рольганга питателя, оборудованного гидравлическими зажимами, сварочного стенда с двумя или четырьмя головками для сварки под флюсом и соответственного количества источников постоянного тока на 900 а каждый. Листовые заготовки требуемого размера закладываются, фиксируются и свариваются, проходя машину со скоростью до 100 м/ч. Установка обслуживается одним инженером и двумя подсобными рабочими.

Для дальнейшего развития установок непрерывного действия большое значение приобретает применение сварки током высокой частоты (450 000 гц). Так, за рубежом уже используют установки для сварки тавровых, двутавровых и Н-образных профилей из свернутых в рулон лент или полос. Имеющееся оборудование позволяет изготовлять двутавровые балки с максимальной высотой стенки 457 мм. Подача полос из трех рулонов осуществляется таким образом, что полки подходят к кромке стенки под некоторым углом (рис. 14). Две пары скользящих контактов обеспечивают протекание сварочного тока вдоль поверхности стыкуемых элементов и через место их контакта под обжимными роликами. Разогрев полки происходит на малую глубину, и поэтому степень осадки невелика. В случае необходимости для полок может использоваться профилированная лента, имеющая в середине выступ для сварки со стенкой. Скорость сварки достигает 60 м/мин. Процесс экономичен и успешно конкурирует с изготовлением балок прокаткой. Примером поточной линии второго типа является производство сварных двутавровых широкополочных балок на заводе им. Бабушкина. Как показано на схеме (рис. 15), поточная линия делится на пять участков.

Рис. 14. Схема непрерывного процесса изготовления балки из трех полос с помощью сварки

Со склада металла листы стенки подаются мостовым краном на рольганг 1. В случае, если стенка двутавра составляется из двух листов, то на рольганге 1 производится обрезка торцов кислородной резкой полуавтоматом и автоматическая сварка стыка стенки на флюсомагнитной подушке. Сваренные листы рычажным кантователем 2 кантуются на рольганг 3, где стык стенки проваривается с противоположной стороны. После правки в листоправильных вальцах 4 лист стенки с помощью магнитных манипуляторов 6, рольганга 5 и специальных направляющих тележек проходит дисковые и кромкокрошительные ножницы 7, обеспечивающие проектный размер высоты стенки, подвергается очистке кромок под сварку и подается в питатель 11.

Для полок используются полосы универсальной стали, продольные кромки которых обработке не подвергаются. Листы, имеющие длину, равную длине свариваемой балки, мостовым краном укладываются на рольганг 8, затем подаются в листоправильную машину 9 для правки плоскости и саблевидности. На рольганге 10 листы подвергаются зачистке средней части полки под сварку и мостовым электромагнитным краном переносятся в питатель 11. В питателе полки двутавра устанавливаются вертикально и вместе с горизонтально расположенной стенкой подаются на специальный сборочный стан 12.

Все операции в этом стане механизированы. Особенностью его является возможность сборки двутавров с предварительным натяжением стенки для предотвращения коробления ее от сварки. Пояса двутавра со стенкой соединяются непрерывными сборочными швами малого размера. Это позволяет осуществлять сборку с увеличенными зазорами без опасения появления прожогов и способствует удержанию стенки в растянутом состоянии в большей степени, чем при использовании прихваток. Два сборочных ниточных шва у обоих поясов накладываются одновременно в положении «в угол» четырьмя однодуговыми автоматами при скорости сварки до 144 м/ч.

Из сборочного стана собранный двутавр поступает на рольганг 13, где производится отбивка шлака и приварка выводных планок в виде тавриков 1 (рис. 15, а). Затем электромагнитным кантователем 14 (см. рис. 15) балка кантуется на 180° и поступает на участок сварки поясных швов, где они выполняются последовательно на четырех рабочих местах 15. Передвижение балки с одного рабочего места на другое полностью механизировано с помощью продольных 13 и подъемных поперечных рольгангов 16 и кантователей 14. Перед сваркой на каждом рабочем месте двутавровая балка устанавливается в положение «в лодочку» и сваривается трехдуговым автоматом под флюсом со скоростью 90-120 м/ч. Основные швы по своим размерам значительно превосходят сборочные швы, и поэтому последние полностью перевариваются. Процессы зажигания дуг, заварки кратера и отключения дуг автоматизированы, и это позволяет обходиться выводными планками длиной всего 150-200 мм

Рис. 15. Выводные планки при сварке угловых швов (а)

сварка | Типы и определение

Сварка , техника, используемая для соединения металлических деталей, как правило, с применением тепла. Этот метод был открыт во время попыток придать железу полезные формы. Сварные лезвия были разработаны в 1-м тысячелетии нашей эры, самые известные из которых были произведены арабскими оружейниками в Дамаске, Сирия. В то время был известен процесс науглероживания железа с получением твердой стали, но получаемая сталь была очень хрупкой.Техника сварки, которая включала прослойку относительно мягкого и вязкого железа с высокоуглеродистым материалом с последующей ковкой с молотком, позволила получить прочное и жесткое лезвие.

дуговая сварка дуговая сварка в среде защитного металла. ВМС США

В наше время усовершенствование технологий производства чугуна, особенно внедрение чугуна, ограничивало сварку кузнецами и ювелирами. Другие методы соединения, такие как крепление болтами или заклепками, широко применялись в новых изделиях, от мостов и железнодорожных двигателей до кухонной утвари.

Современные процессы сварки плавлением являются результатом необходимости получения непрерывного соединения на больших стальных листах. Было показано, что клепка имеет недостатки, особенно для закрытых контейнеров, таких как бойлер. Газовая сварка, дуговая сварка и контактная сварка появились в конце XIX века. Первая реальная попытка широко внедрить сварочные процессы была предпринята во время Первой мировой войны. К 1916 году кислородно-ацетиленовый процесс был хорошо развит, и применяемые тогда методы сварки используются до сих пор.С тех пор основные улучшения коснулись оборудования и безопасности. В этот период также была внедрена дуговая сварка плавящимся электродом, но изначально использовавшаяся неизолированная проволока приводила к хрупким сварным швам. Решение было найдено, обернув оголенный провод асбестом и переплетенным алюминиевым проводом. Современный электрод, представленный в 1907 году, состоит из неизолированной проволоки со сложным покрытием из минералов и металлов. Дуговая сварка не использовалась повсеместно до Второй мировой войны, когда острая необходимость в быстрых средствах строительства для судоходства, электростанций, транспорта и сооружений стимулировала необходимые разработки.

Сварка сопротивлением, изобретенная в 1877 году Элиху Томсоном, была принята задолго до дуговой сварки для точечного и шовного соединения листов. Стыковая сварка для изготовления цепей и соединения стержней и стержней была разработана в 1920-х годах. В 1940-х годах был внедрен процесс вольфрам-инертный газ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода для выполнения сварных швов плавлением. В 1948 году в новом процессе с защитой от газа использовался проволочный электрод, который расходился во время сварки. Совсем недавно были разработаны электронно-лучевая сварка, лазерная сварка и несколько твердофазных процессов, таких как диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковое соединение.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Основные принципы сварки

Сварной шов можно определить как соединение металлов, полученное нагреванием до подходящей температуры с приложением давления или без него, а также с использованием присадочного материала или без него.

При сварке плавлением источник тепла выделяет достаточно тепла для создания и поддержания ванны расплавленного металла необходимого размера. Тепло может поступать от электричества или от газового пламени.Сварку сопротивлением можно рассматривать как сварку плавлением, поскольку образуется некоторый расплавленный металл.

Твердофазные процессы позволяют получать сварные швы без плавления основного материала и без добавления присадочного металла. Всегда используется давление и обычно подается немного тепла. Теплота трения возникает при ультразвуковом и трении соединения, а нагрев печи обычно используется при диффузионном соединении.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой сильноточный низковольтный разряд, обычно в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт.Столб дуги сложен, но, в общем, состоит из катода, который испускает электроны, газовой плазмы для проводимости тока и области анода, которая становится сравнительно более горячей, чем катод, из-за бомбардировки электронами. Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общее количество энергии, потребляемой во всех сварочных процессах, превышает то, что требуется для создания соединения, поскольку не все выделяемое тепло может быть эффективно использовано. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; некоторые специальные процессы сильно отклоняются от этой цифры.Тепло теряется из-за проводимости через основной металл и из-за излучения в окружающую среду.

Большинство металлов при нагревании вступают в реакцию с атмосферой или другими близлежащими металлами. Эти реакции могут быть чрезвычайно пагубными для свойств сварного соединения. Например, большинство металлов быстро окисляются при расплавлении. Слой оксида может препятствовать надлежащему соединению металла. Покрытые оксидом капли расплавленного металла захватываются сварным швом и делают соединение хрупким. Некоторые ценные материалы, добавленные для достижения определенных свойств, настолько быстро реагируют на воздействие воздуха, что осажденный металл не имеет того же состава, что и изначально.Эти проблемы привели к использованию флюсов и инертной атмосферы.

При сварке плавлением флюс играет защитную роль, облегчая контролируемую реакцию металла, а затем предотвращая окисление, образуя слой над расплавленным материалом. Флюсы могут быть активными и помогают в процессе или неактивными и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертная атмосфера играет такую ​​же защитную роль, как и флюсы. При сварке металлической дугой в среде защитного газа и вольфрамовой дугой в среде защитного газа инертный газ — обычно аргон — течет из кольцевого пространства, окружающего горелку, непрерывным потоком, вытесняя воздух вокруг дуги.Газ не вступает в химическую реакцию с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом воздуха.

Металлургия соединения металлов важна для функциональных возможностей соединения. Дуговая сварка иллюстрирует все основные характеристики соединения. В результате прохождения сварочной дуги возникают три зоны: (1) металл шва или зона плавления, (2) зона термического влияния и (3) зона без воздействия. Металл сварного шва — это та часть соединения, которая была расплавлена ​​во время сварки.Зона термического влияния — это область, прилегающая к металлу сварного шва, которая не была сварена, но претерпела изменение микроструктуры или механических свойств из-за тепла сварки. Неповрежденный материал — это тот, который не был достаточно нагрет, чтобы изменить его свойства.

Состав металла сварного шва и условия, при которых он замерзает (затвердевает), значительно влияют на способность соединения удовлетворять эксплуатационным требованиям. При дуговой сварке металл шва состоит из присадочного материала и основного металла, который расплавился.После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла шва. Однопроходный сварной шов имеет литейную структуру со столбчатыми зернами, проходящими от края ванны расплава до центра сварного шва. При многопроходной сварке эта литая структура может быть модифицирована в зависимости от конкретного свариваемого металла.

Основной металл, прилегающий к сварному шву, или зона термического влияния, подвергается ряду температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с максимальной температурой в любой заданной точке, временем воздействия и охлаждением. ставки.Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсуждать здесь, но их можно сгруппировать в три класса: (1) материалы, не подверженные воздействию тепла сварки, (2) материалы, упрочненные в результате структурных изменений, (3) материалы, упрочненные процессами осаждения.

Сварка вызывает напряжения в материалах. Эти силы вызваны сжатием металла сварного шва и расширением, а затем сжатием зоны термического влияния. Не нагретый металл накладывает ограничения на вышеуказанное, и, поскольку преобладает усадка, металл сварного шва не может свободно сжиматься, и в соединении создается напряжение.Это обычно называется остаточным напряжением, и для некоторых критических применений оно должно сниматься термической обработкой всей конструкции. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных конструкциях, и если его не контролировать, произойдет искривление или деформация сварного изделия. Контроль осуществляется методами сварки, приспособлениями и приспособлениями, процедурами изготовления и окончательной термообработкой.

Существует большое разнообразие сварочных процессов. Некоторые из наиболее важных обсуждаются ниже.

.

Лазерная сварка — оборудование, принцип, работа с преимуществами и недостатками

Сварка лазерным лучом — это процесс сварки плавлением, при котором две металлические детали соединяются вместе с помощью лазера. Лазерные лучи фокусируются в полости между двумя соединяемыми металлическими деталями. У лазерных лучей достаточно энергии, и при попадании на металлические детали выделяется тепло, которое плавит материал двух металлических деталей и заполняет полость. После охлаждения между двумя деталями образуется прочный сварной шов.

Это очень эффективный сварочный процесс, который легко автоматизируется с помощью робототехники. Этот способ сварки в основном используется в автомобильной промышленности.

Принцип работы

Он работает по принципу, когда электроны в атоме возбуждаются за счет поглощения некоторой энергии. А затем, через некоторое время, когда он возвращается в свое основное состояние, он излучает фотон света. Концентрация излучаемого фотона увеличивается за счет вынужденного излучения, и мы получаем концентрированный лазерный луч высокой энергии.

Усиление света за счет вынужденного излучения называется лазерным.

Основные детали

Основные части или оборудование для лазерной сварки:

1. Лазерный станок: Это станок, который используется для производства лазера для сварки. Основные компоненты лазерной машины показаны ниже.
2. Источник питания: Источник высокого напряжения подается на лазерный станок для получения лазерного луча.
3. CAM: Это автоматизированное производство, при котором лазерный аппарат объединяется с компьютерами для выполнения процесса сварки.Все управляющие действия во время процесса сварки лазером выполняются САМ. Это в большей степени ускоряет процесс сварки.
4. CAD: Это называется компьютерным проектированием. Он используется для оформления задания на сварку. Здесь компьютеры используются для проектирования детали и того, как на ней выполняется сварка.
5. Защитный газ: Во время процесса сварки можно использовать защитный газ, чтобы предотвратить окисление w / p.

Также читают:

Типы используемых лазеров

1. Газовые лазеры: В качестве лазерной среды в качестве лазерной среды используются смеси газов.В качестве среды для генерации используются смеси газов, таких как азот, гелий и углекислый газ. ₂ .
2. Твердотельный лазер: он использует несколько твердых сред, таких как кристалл синтетического рубина (хром в оксиде алюминия), неодим в стекле (Nd: стекло) и неодим в иттрий-алюминиевом гранате (чаще всего используется Nd-YAG).
3. Волоконный лазер: Лазерная среда в этом типе лазеров — это собственно оптическое волокно.

Характеристики лазерной сварки

1. Плотность мощности лазерной сварки высока.Она порядка 1 МВт / см ² . Из-за этой высокой плотности энергии он имеет небольшие зоны термического влияния. Скорость нагрева и охлаждения высокая.
2. Излучаемые лазерные лучи когерентны (имеют одинаковую фазу) и монохроматические (т. Е. Имеют одинаковую длину волны).
3. Используется для точечной сварки небольших размеров, но размер пятна может варьироваться от 0,2 мм до 13 мм.
4. Глубина проникновения LBW зависит от мощности источника питания и расположения фокальной точки.Он пропорционален количеству источника питания. Когда точка фокусировки находится немного ниже поверхности заготовки, глубина проникновения увеличивается.
5. Для сварки используются импульсные или непрерывные лазерные лучи. Для сварки тонких материалов используются миллисекундные импульсы, а для глубоких сварных швов используются непрерывные лазерные лучи.
6. Это универсальный процесс, поскольку он позволяет сваривать углеродистую сталь, нержавеющую сталь, сталь HSLA, алюминий и титан. Из-за высокой скорости охлаждения при сварке высокоуглеродистых сталей возникает проблема растрескивания.
7. Обеспечивает качественный сварной шов.
8. Этот процесс сварки наиболее популярен в автомобильной промышленности.

Рабочий

• Сначала выполняется настройка сварочного аппарата в желаемом месте (между двумя соединяемыми металлическими деталями).
• После настройки на лазерный станок подается высоковольтный источник питания. Это запускает лампы-вспышки машины, и она излучает световые фотоны. Энергия светового фотона поглощается атомами кристалла рубина, и электроны возбуждаются до своего более высокого энергетического уровня.Когда они возвращаются в свое основное состояние (более низкое энергетическое состояние), они излучают фотон света. Этот световой фотон снова стимулирует возбужденные электроны атома и производит два фотона. Этот процесс продолжается, и мы получаем концентрированный лазерный луч.
• Этот высококонцентрированный лазерный луч фокусируется в желаемом месте для сварки нескольких деталей вместе. Линза используется для фокусировки лазера в области, где требуется сварка. CAM используется для управления движением лазера и стола заготовки во время процесса сварки.
• Когда лазерный луч попадает в полость между двумя соединяемыми металлическими деталями, он расплавляет основной металл обеих деталей и сплавляет их. После застывания получаем прочный сварной шов.
• Так работает лазерная сварка.

Для лучшего объяснения посмотрите видео, представленное ниже:

Преимущества

• Обеспечивает высокое качество сварки.
• LBW можно легко автоматизировать с помощью роботизированного оборудования для крупносерийного производства.
• Электрод не требуется.
• Ни один инструмент не изнашивается, потому что это бесконтактный процесс.
• Уменьшено время сварки толстого профиля.
• Подходит для сварки в труднодоступных местах.
• Обладает способностью сваривать металлы с разными физическими свойствами.
• Его можно сваривать на воздухе, без вакуума.
• Рентгеновское экранирование не требуется, так как оно не производит рентгеновское излучение.
• Может использоваться для сварки на небольших участках.Это из-за более узкого луча высокой энергии.
• С помощью лазерной сварки можно сваривать самые разные материалы.
• Создает сварной шов с соотношением сторон (т.е. соотношением глубины к ширине) 10: 1.

Недостатки

• Начальная стоимость высока. Оборудование, используемое в LBW, имеет высокую стоимость.
• Высокая стоимость обслуживания.
• Из-за высокой скорости охлаждения в некоторых металлах могут образовываться трещины.
• Для работы с LBW требуется высококвалифицированный персонал.
• Толщина сварки ограничена 19 мм.
• Эффективность преобразования энергии в LBW очень низкая. Обычно он ниже 10%.

Заявка

Сварка лазерным лучом является преобладающей в автомобильной промышленности. Используется там, где требуются большие объемы производства.

.