WiseRoot - zváranie koreňových vrstiev

WiseRoot™

Nový produktívny skratový zvárací proces pre manuálne ako aj automatizované zváranie koreňových vrstiev WiseRoot™

1

Obsah Všeobecný popis procesu Správanie oblúku počas procesu Výhody procesu Potrebné vybavenie • •

Dostupné programy Jemné doladenie parametrov

Príprava zvaru Technika zvárania Certifikácia zváracieho procesu Aplikácie • • • • •

Plynovod Tlakové nádoby Telo lodnej skrutky Pancier Zváranie dvoch rôznych materiálov

Sumarizácia

WiseRoot™

2

Všeobecný popis zváracieho procesu Pri zváracom procese WiseRoot™ sú parametre zváracieho prúdu a zváracieho napätia riadené digitálne. Jedná sa o špeciálny skratový zvárací proces určený pre zváranie koreňových vrstiev.

Vysoká stabilita zváracieho oblúka a takmer bezrozstrekové zváranie je dosiahnuté vďaka dokonalému riadeniu zváracích parametrov. Na obrázku dole je typický profil koreňového zvaru,

ktorý bol vyhotovený prostredníctvom procesu WiseRoot™.

Obr.1. Metalografický výbrus koreňových zvarov.

WiseRoot™

3

WiseRoot™ versus tradičný skratový proces WiseRoot™ V skratovej oblasti • Zvárací drôt sa dotkne základného materiálu a dochádza k skratu.

• Dochádza k prudkému nárastu prúdu, ktorý spôsobí odtrhnutie špičky zváracieho drôtu.

• Zo zváracieho drôtu sa oddeľuje kvapka prídavného materiálu a prechádza do zvarového kúpeľa.

V oblasti horenia oblúka: • Oblúk sa opätovne zapaľuje pri nízkom prúde.

• Drôt a steny zvarovej medzery sa natavujú.

• Digitálne riadené parametre vytvoria zvarový kúpeľ.

• Zvárací prúd sa rýchlo vráti na prednastavenú hladinu.

Tradičný skratový oblúk V skratovej oblasti: • Zvárací drôt sa dotkne základného materiálu a dochádza k skratu.

• Zvárací prúd narastá dovtedy, kým nedôjde k odtrhnutiu špičky zváracieho drôtu.

• Zo zváracieho drôtu sa oddeľuje kvapka prídavného materiálu a prechádza do zvarového kúpeľa.

V oblasti horenia oblúka: • Oblúk sa opätovne zapaľuje pri vysokom prúde.

• Drôt a steny zvarovej medzery sa natavujú.

• Vytvorí sa zvarový kúpeľ.

• Prúd sa pomaly vracia na prednastavenú hladinu.

Obr. 2. Porovnanie procesu WiseRoot™ s tradičným skratovým oblúkom.

WiseRoot™

4

Výhody procesu • Vysoko efektívny proces» o 10% rýchlejší ako bežné MAG zváranie a tri krát rýchlejší ako TIG zváranie.

• Zaručuje vysokú kvalitu zvarov.

• Umožňuje zváranie v polohách.

• WiseRoot™ je MIG/MAG zvárací proces 131, 135, 136 alebo 137 podľa normy EN ISO 4063.

WiseRoot™

5

Výhody procesu • Jednoduché nastavenie a rýchle osvojenie si zvárania s týmto procesom.

• Zmenšenie rozstreku

• Umožňuje zváranie koreňov pri použití veľkej zvarovej medzery, pričom zvára dokonalé aj koreňové zvary pri meniacej sa šírke zvarovej medzery.

• Odpadá nutnosť použitia podložiek.

WiseRoot™

6

Zdroje umožňujúce zváranie s WiseRoot™ Zvárací proces WiseRoot™ je voliteľný softvérový produkt pre zváracie zdroje FastMig™ Synergic, FastMigPulse™, KempArc™ a KempArcPulse™

Obr. 5. Invertory umožňujúce zváranie s procesom WiseRoot™.

WiseRoot™

7

Dostupné zváracie programy

• Programy pre zváranie s procesom WiseRoot™ sú dostupné pre všetky bežne používané typy a priemery zváracieho drôtu pre zváranie konštrukčnej a nerezovej ocele.

• V prípade špeciálnej požiadavky, je možné vytvoriť program WiseRoot™ ušitý na mieru podľa potreby zákazníka. (MatchCurve)

WiseRoot™

8

Regulácia parametrov pri procese WiseRoot™ • Hlavným parametrom je zvárací výkon (rýchlosť podávania drôtu).

• Základný prúd (BC) ovplyvňuje energiu oblúka. Úroveň základného prúdu je možne upraviť. Čím vyššie nastavenie, tým vyšší tepelný príkon.

• FPu regulácia ovplyvňuje formujúce pulzy. Čím vyšší parameter tým viac väčší výkon oblúka.

• Dĺžka výletu drôtu ovplyvňuje frekvenciu. Čím menší výlet tým väčšia frekvencia.

• Proces automaticky upravuje zváracie parametre pri zmene veľkosti zvarovej medzery.

Obr. 6. Regulácia zváracích parametrov.

WiseRoot™

9

Regulácia parametrov WiseRoot™

Obr. 7. Príklad regulácie základného prúdu.

Obr. 8. Príklad úpravy parametrov formujúceho pulzu.

WiseRoot™

10

Nastavenie ukončenia zvaru pri WiseRoot™ Vypĺňanie kráterov so zdrojom FastMig

WiseRoot™

11

Príprava zvarových plôch Typy zvarovej medzery pri zváraní procesom WiseRoot™ 25°…30°

Uhol úkosu závisí od hrúbky materiálu, priemeru rúry atď.

10 Otupenie 0-1,0 mm

Príprava zvarovej medzery pri zváraní hrubých materiálov s procesom WiseRoot™ 20° 30°

5,0 Otupenie 0-1,0 mm 1,0

Obr. 9. Príprava zvarovej medzery.

WiseRoot™

12

Technika zvárania MIG/MAG • Priamy 90° uhol MIG horáku • Technika zvárania vertikálne smerom nahor • Horák smeruje do stredu rúry • Kývavý pohyb: Áno • Kývavý pohyb s pozdržaním v krajných polohách

WiseRoot™

Bod štartu pri MIG/MAG

• Ťahanie horáku pod uhlom 10°-15° • Zváranie nad hlavou 5 až 6 v priamom uhle • Pomocou presne riadeného horenia oblúka sa udržuje ideálny zvarový kúpeľ • Technika zvárania vertikálne smerom nahor • Kývavý pohyb: • V rovine / 12 Áno • Vertikálne / 3 / 9 Nie • Nad hlavou / 6 Áno • Kývavý pohyb bez pozdržania v krajných polohách

Bod štartu pri WiseRoot

Pre výplňové vrstvy používajte synergické MIG zváranie s plným alebo trubičkovým drôtom.

Obr. 10. Technika zvárania pri zváraní rúr.

WiseRoot™

13

Technika zvárania • Kývavý pohyb sa vykonáva bez pozdržania v krajných polohách.

• Rýchlosť kývania je vyššia pri vertikálnom zváraní smerom nahor.

• Zvárací výkon sa nastavuje podľa: • Veľkosti zvarovej medzery

0 - 15°

• Otupenia zvarových plôch 90°

• Rýchlosť zvárania / šírka oscilácie – kývavého pohybu

• Prievar sa zväčšuje čim strmejší je sklon horáka.

• POZOR: Vyvarujte sa príliš veľkému kývavému pohybu – Bod, na ktorý je potrebné zamerať zvárací oblúk.

skúste zvar ťahať čo najväčšou rýchlosťou.

Obr. 11. Detailný popis zvárania.

WiseRoot™

14

Certifikácia procesu – Deutche Bahn Nemecké železnice - Deutche Bahn, stavili na výhody procesu WiseRoot™ a certifikovali tento zvárací proces pre výrobu a údržbu vlakových súprav. Čas a úsilie, ktoré venovali

certifikácii tohto procesu sú zanedbateľné v porovnaní úsporami, ktoré použitie procesu WiseRoot™ prinieslo.

Obr. 12. Testovací zvar pre WPQR a PWPS.

WiseRoot™

15

Certifikácia zváracieho procesu – trhacie skúšky

Obr. 13. Ťahová skúška, ohybová skúška, nárazová skúška, makro výbrus, test tvrdosti.

WiseRoot™

16

Certifikácia zváracieho procesu

Obr. 14. Schválenie procesu pre výrobu.

WiseRoot™

17

Plynovod Projekt Ormen Lange • Rúry triedy X65 • D = 780,0 mm, t = 45,5 mm • 50° V-drážka, medzera 4,5 mm, otupenie 0,5 mm

• Fe 1,0 mm LNM Ni1 wire • Ochranný plyn Ar+18%CO2 • Rýchlosť podávania 3,5 – 3,9 m/min • v = 75 – 130 mm/min Obr. 16. Projekt druhého najdlhšieho podmorského plynovodu (1200 km) a výsledky skúšky zvarov.

WiseRoot™

18

Potrubie v Chorvátsku Potrubie v Chorvátsku • Potrubie triedy X70 • D = 710,0 mm, t = 10 to 16 mm • 50° V-drážka, medzera 4,0 mm • Fe 1,0 mm NiMo1 drôt • Ochranný plyn Ar+18%CO2 • Rýchlosť podávania 3,5 – 3,9 m/min • v = 75 – 130 mm/min

Obr. 17. Obrázky zo zvárania potrubia.

WiseRoot™

19

Tlakové nádoby Zváranie tlakových nádob vo Fínsku • Konštrukčná / žiaruvzdorná oceľ • t ≥ 20 mm

Obr. 18. Tlakové nádoby pred a po zváraní.

WiseRoot™

20

Hriadeľ Pozdĺžne zváranie dutej hriadele • Zváracie pozícia PG • Zmenšenie uhlu zo 60°  35°, 40 % úspora materiálu • 35° V – drážka, veľkosť zvarovej medzery 5 mm • Drôt Fe 0,9-1,2 mm, ochranný plyn Ar+18%CO2 • Minimálna zvarová medzera je 5 mm, ale môže byť väčšia a meniť sa.

• Po zavarení koreňového zvaru, vykonanie jedného výplňového zvaru v horizontálnej pozícii a zvyšok zavarené pod tavivom.

Obr. 19. Rúrková hriadeľ zvarová medzera.

WiseRoot™

21

Telo lodnej skrutky

Obr. 20. Telo lodnej skrutky po zavarení koreňového zvaru a finálny produkt.

WiseRoot™

22

Pancier • S procesom WiseRoot™ je možné zvárať aj špeciálne ocele.

• WiseRoot™ bolo možné používať po certifikovaní daného procesu.

• Spoločnosť je zameraná na dodávky do zbrojárskeho priemyslu a špecializuje sa na zváranie Ni;Cr;Mo (Nickel, Chromium, Molybdenum) pancierových ocelí.

• Koreňový zvar sa vykonáva s procesom WiseRoot™ výplňové a krycie vrstvy s procesom

synergický MIG.

Obr. 21. Test zvaru na 3NiCrMo oceli.

WiseRoot™

23

Viacvrstvové zváranie • Materiál: konštrukčná oceľ t = 10 mm • V-drážka so sklonom 60° • Zvarová medzera 4 mm, bez podložiek • Ochranný plyn: Ar+18%CO2

Koreňová vrstva zváraná s WiseRoot™ • • •

Drôt G3Si1 1,0 mm Rýchlosť podávania 3,7 m/min Pozícia PG

Výplňová vrstva zváraná so syn. MIG • • •

Drôt G3Si1 1,0 mm Rýchlosť podávania 4,0 m/min Pozícia PF

Krycia vrstva zváraná so syn. MIG • • •

Drôt FeMC MXA100XP 1,2 mm Rýchlosť podávania 9,0 m/min Pozícia PA

Obr. 22. Viacvrstvové zváranie.

WiseRoot™

24

Viacvrstvové zváranie • Nerezová rúra D=170 mm, t=10 mm • V-drážka so sklonom 60° • Zvarová medzera 3,5 - 4,5 mm, otupenie 0 • Ochranný plyn Ar+2%CO2, formovací plyn 100%Ar • Drôt Ss-316Lsi 1,0 mm • Rúrka zváraná rotáciou na stole v pozícii 2 hodiny

Koreňová vrstva zváraná s WiseRoot™ • •

Rýchlosť podávania 4,1 m/min Pozícia PG

Výplňová vrstva zváraná so syn. MIG • •

Rýchlosť podávania 8,5 m/min Pozícia PF

Krycia vrstva zváraná so syn. MIG • •

Rýchlosť podávania 10,0 m/min Pozícia PF

Obr. 23. Viacvrstvové zváranie.

WiseRoot™

25

Zmena zvarovej medzery Zvarová medzera nemusí byť vždy rovnomerná. Proces WiseRoot™ reguláciou zváracieho výkonu reaguje na zmenu šírky zvarovej medzery a zaisťuje vyhotovenie dokonalého koreňového zvaru aj pri týchto podmienkach.

• Konštrukčná oceľ t = 10 mm • Drôt G3Si1 1,0 mm • V-zvar s úkosom 60° • Root gaps 2,4 and 6 mm, no backing ring • Shielding gas Ar+25%CO2 • Wire feed rate 3,3 m/min and PG position

Obr. 24. WiseRoot zaisťuje dokonalý zvar aj pri meniacej sa zvarovej medzere.

WiseRoot™

26

Zváranie rúr z konštrukčnej ocele Zváranie rúr • Konštrukčná oceľ • D = 110 mm a t = 4 mm • I spoj s medzerou 4 mm

• Drôt Fe 1,0 mm G3Si1 • Ochranný plyn Ar+25%CO2 • Od 12 do 3 hodiny, rýchlosť podávania 3,0 m/min • Od 3 do 6 hodiny, rýchlosť podávania 2,8 m/min

• Pozícia PG

Obr. 25. Výsledky skúšok.

WiseRoot™

27

Zváranie s trubičkovým drôtom Pre aplikácie zvárania s trubičkovým drôtom • Drôt FeMC 1,2 mm MXA100XP • Ochranný plyn Ar+25%CO2

• Zváracia pozícia PG • Šírka zvarovej medzery 4 mm • Tupý zvar, V-drážka s 60° úkosom, t = 10 mm, rýchlosť podávania 3,8 m/min

• Kútový zvar, t = 5 mm, rýchlosť podávania 2,3 m/min

Obr. 26. Výsledok skúšok.

WiseRoot™

28

Nerezová oceľ Nerezová oceľ – 316

Nerezová oceľ – 254 SMO

• Drôt Ss-316 1,0 mm

• Rúrka D = 800 mm a t = 4 mm

• Ochranný plyn Ar+2%CO2

• Drôt AWS 5.14-95 1,0 mm

• Formovací plyn 100%Ar

• Ochranný plyn Ar+30%He+1%O2

• Medzera 4 mm, otupenie 0 mm

• Formovací plyn 100%Ar

• Dve vrstvy zvárania

• Rýchlosť podávania 2,9 m/min

• Rýchlosť podávania 4 m/min

• Pozícia PG

• Pozícia PG

Obr. 27. Aplikácia zvárania nereze.

WiseRoot™

29

Zváranie dvoch rôznych materiálov Zváranie dvoch rúr z rôznych materiálov • Oceľ z konštrukčnej oceli a nerezová oceľ • D = 60 mm a t = 4 mm • 90° V-drážka, zvarová medzera 2 mm • Drôt 309LSi (1.4332) 1,0 mm • Ochranný plyn Ar+2%CO2, formovací plyn 100%Ar • Rýchlosť podávania 4,1 m/min • Rýchlosť rotácie v = 0,7 r/min • Zváracia pozícia PG

Obr. 28. Obrázky z aplikácie.

WiseRoot™

30

Široká zvarová medzera: V – zvar • Materiál: konštrukčná oceľ t = 10 mm • Drôt Fe 1,2 mm G3Si1

• V-zvar s uhlom 60° • 6 mm zvarová medzera  rýchlosť podávania 2,2 m/min • 10 mm zvarová medzera  rýchlosť

podávania 2,0 m/min • Bez podložiek • Ochranný plyn CO2 • Pozícia zvárania PG, uhol 90°

Obr. 30. Výsledky skúšok.

WiseRoot™

31

Široká zvarová medzera: T- zvar • Materiál: konštrukčná oceľ t = 10 mm • Drôt: Fe 1,0 mm G3Si1 • Uhol úkosu zvarovej plochy 30° • Veľkosť zvarovej medzery 10 mm bez podložiek • Rýchlosť podávania 3,2 m/min • Ochranný plyn Ar+25%CO2 • Pozícia zvárania PG, uhol 90° • Druhá vrstva s trubičkovým drôtom

Obr. 31. Výsledok testu.

WiseRoot™

32

Sumarizácia •

WiseRootTM je nový vysoko produktívny proces, pre ručné alebo mechanizované zváranie koreňových vrstiev.

•

Stabilné, takmer bezrozstrekové vysokokvalitné zváranie je dosiahnuté vďaka dokonalému elektronickému riadeniu zváracích parametrov.

•

Proces ponúka zvýšenie produktivity zvárania.

•

Odpadá nutnosť použitia podložiek, čo sa odzrkadľuje znížením nákladov na zváranie.

•

Proces sa dá rýchlosť osvojiť a zváranie s ním je jednoduché.

WiseRoot™

33