Hàn quỹ đạo và ứng dụng của nó là gì

Hàn quỹ đạo là một lĩnh vực hàn chuyên biệt, trong đó hồ quang được quay cơ học 360° (180 độ trong hàn kép) quanh một phôi tĩnh, một vật thể như ống, trong một quy trình liên tục. Quy trình này được phát triển để giải quyết vấn đề lỗi người vận hành trong các quy trình hàn hồ quang vonfram khí (GTAW). Trong hàn quỹ đạo, quy trình được điều khiển bằng máy tính chạy với ít sự can thiệp của người vận hành. Quy trình này được sử dụng đặc biệt cho hàn lặp lại chất lượng cao.

Thiết bị máy hàn quỹ đạo

Các thành phần chính của mọi hệ thống hàn quỹ đạo là nguồn điện và bộ điều khiển, đầu hàn và, khi cần thiết, cơ cấu cấp dây. Hàn các kích cỡ và loại vật liệu nhất định cũng sẽ yêu cầu sử dụng hệ thống nước/chất làm mát. Có rất nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả hàn. Các khía cạnh này bao gồm chiều dài hồ quang, độ lớn và tần số xung của dòng hàn, tốc độ hàn, khí bảo vệ trơ, vật liệu mẹ, vật liệu phụ, chuẩn bị mối hàn và độ dẫn nhiệt. Cuối cùng, mối hàn chất lượng cao đạt được thông qua kiến thức chi tiết về cách điều chỉnh chính xác tất cả các thông số này cho từng nhiệm vụ hàn riêng lẻ.

Ứng dụng

Rất khó để đạt được tiêu chuẩn chất lượng và an toàn cao nhất bằng hàn thủ công. Điều này là do một số vị trí hàn nhất định, ví dụ như hàn trên cao và hàn xuôi, thường dẫn đến mối hàn bị lỗi do người dùng bị hạn chế khả năng tiếp cận ở các vị trí hàn đó. Để kiểm soát hoàn toàn bể hàn, cần duy trì sự cân bằng hoàn hảo giữa lực hấp dẫn và sức căng bề mặt ở mọi vị trí của mỏ hàn. Bằng cách sử dụng các biến thể cơ khí của kỹ thuật này, một số bộ phận của quy trình hàn được xử lý bởi các bộ phận cơ khí. Lưu ý rằng thợ hàn sẽ luôn giám sát và kiểm soát quy trình. Trong tình huống lý tưởng, tất cả các thông số hàn sẽ được lập trình đầy đủ trước khi bắt đầu hàn. Tuy nhiên, trên thực tế, sự hiện diện của các ràng buộc biến đổi có nghĩa là thợ hàn thường cần phải thực hiện các biện pháp can thiệp khắc phục.

Hàn ống quỹ đạo bằng đầu hàn được bao bọc hoàn toàn là một quy trình nóng chảy theo Tiêu chuẩn ASME Mục IX. Không thêm kim loại phụ.

Một mối hàn GTA quỹ đạo tự động thành công có thể lặp lại 100% miễn là người vận hành giám sát các biến số và thực hiện các mẫu hoặc mẫu thử định kỳ được kiểm tra để đảm bảo độ thâm nhập hoàn toàn. Nhận thấy một biến số đã thay đổi là một kỹ năng chính và có thể dễ dàng bỏ sót. Cần có đào tạo và kinh nghiệm để người vận hành thành công trong việc sản xuất nhất quán các mối hàn chấp nhận được.

Mối hàn GTA quỹ đạo tự động thành công phụ thuộc rất nhiều vào việc tinh chỉnh một số biến số quan trọng liên quan đến việc lập trình máy hàn và thiết lập "đầu hàn".

Việc bảo trì đầu hàn thường trở thành một yếu tố trong khả năng lặp lại của các mối hàn thành công. Bên trong đầu hàn có thể bị cháy do sử dụng không đúng cách. Việc cháy là các cặn carbon có thể dẫn điện và làm đoản mạch dòng điện từ vonfram. Đầu hàn chứa một hệ thống bánh răng hành tinh chính xác có thể bị mòn theo thời gian. Cần làm sạch và bảo trì đúng cách.

Hàn quỹ đạo thành công cũng phụ thuộc vào việc sử dụng vật liệu ống chất lượng cao. Thông thường chỉ thép không gỉ 316L ống (không phải ống dẫn) và phụ kiện được sử dụng cho hàn GTA quỹ đạo tự động và được lấy từ một số nhà sản xuất chuyên dụng.

Hàn quỹ đạo thành công cũng phụ thuộc vào việc có nguồn Argon tương đối sạch để làm khí đệm và khí bảo vệ. Độ tinh khiết tối thiểu là 99,995% cho các ứng dụng công nghiệp điển hình. Đối với một số ứng dụng, cần sử dụng argon siêu tinh khiết, độ tinh khiết 99,9998% và các ứng dụng như vậy yêu cầu sử dụng tất cả các thiết bị làm sạch có độ tinh khiết cao (van, bộ điều chỉnh và điều khiển lưu lượng). Thông thường, không thể sử dụng các bộ phận bằng cao su cho thiết bị khí làm sạch vì cao su hấp thụ và giải phóng độ ẩm và oxy vào dòng argon. Độ ẩm và oxy (trong Argon) là các chất gây ô nhiễm có hại cho mối hàn GTA quỹ đạo tự động thành công.

Mẫu hàn, các mảnh kim loại dùng để kiểm tra kỹ năng của thợ hàn,[3] thường được chuẩn bị vào đầu ca hàn, bất cứ khi nào bất kỳ biến số nào được điều chỉnh hoặc thay đổi và vào cuối ca (và thường xuyên hơn theo yêu cầu của thanh tra). Mỗi mẫu phải được kiểm tra bên trong và bên ngoài để xác minh độ thâm nhập hoàn toàn, chiều rộng mối hàn phù hợp và các tiêu chí khác. Với đường kính nhỏ hơn, thông thường cần phải cắt mở mẫu để kiểm tra mối hàn. Tất cả các mẫu phải thể hiện độ thâm nhập hoàn toàn và chiều rộng mối hàn nhất quán. Sự thay đổi về tính nhất quán là dấu hiệu của một vấn đề cần được giải quyết trước khi tiếp tục.

Hàn quỹ đạo thường chỉ được thực hiện trên ỐNG và không phải ống dẫn vì một số lý do quan trọng nhất là sản xuất ống cho ra đường kính ngoài rất nhất quán, điều này rất quan trọng để lắp ráp phù hợp trong đầu hàn.

Hàn GTA quỹ đạo tự động đã trở thành phương pháp nối tiêu chuẩn cho các hệ thống khí và lỏng có độ tin cậy cao được sử dụng trong ngành sản xuất BÁN DẪN và Dược phẩm. Các hệ thống này được đánh giá cao về độ tinh khiết và khả năng chống rò rỉ. Một ngành công nghiệp chuyên biệt cung cấp van, phụ kiện, bộ điều chỉnh, đồng hồ đo và các bộ phận khác cho hàn quỹ đạo và sử dụng trong các ứng dụng có độ tinh khiết cao đã phát triển kể từ giữa những năm 1980. Đối với hàn ống trong các ứng dụng có độ tinh khiết cao, chỉ có thể sử dụng đầu hàn được bao bọc hoàn toàn.