Новые возможности сварки тонколистового проката

Особое внимание в рамках семинара «Сварка и родственные технологии» привлекла разработка сотрудников БНТУ новой лабораторной установки для исследований особенностей сварки тонколистового проката при изготовлении систем вентиляции.

В настоящее время для изготовления и монтажа вентиляционных систем при строительстве зданий и сооружений применяются тонколистовые металлические конструкции, включая оцинкованные, коробчатого и цилиндрического профиля. Они изготавливаются в заводских условиях путем выполнения фальцевых соединений с использованием ручных механических приспособлений или оборудования для механического формирования конструкции заданной формы.

При этом действующими ТНПА, касающимися изготовления и монтажа вентиляционных систем на строительных объектах, допускается применение сварочных процессов для низкоуглеродистых и высоколегированных сталей, алюминиевых сплавов. Однако технологические вопросы сварки в данных ТНПА практически не освещены.

В связи с этим перспективной и актуальной задачей является проведение исследований и разработка комплексного типового технологического процесса сварки при изготовлении систем вентиляции (механизированная в защитном газе сталей и алюминиевых сплавов, ручная аргонодуговая неплавящимся электродом и механизированная сварка в защитном газе аустенитных сталей, сварка-пайка оцинкованного проката) на базе многофункциональных инверторных сварочных источников.

Данная комплексная технология сварки будет востребована для дальнейшего практического использования предприятиями и специалистами по вентиляции, не имеющими какого-либо опыта в области сварки.

Для проведения исследований сварочных процессов, минимизации деформаций и короблений тонколистового проката в процессе сварки разработана лабораторная установка, которая состоит из основных узлов:

• станины;
• механизма перемещения;
• многофункциональной сварочной установки;
• блока измерения температурных полей при сварке.

На станине смонтирован механизм передвижения сварочной горелки, состоящий из электропривода с червячным редуктором и электродвигателем постоянного тока, которые приводят во вращение ходовой винт. При его помощи перемещается подвижная каретка с закрепленной на ней стойкой, на которой с возможностью вертикального перемещения установлен кронштейн, где закреплена сварочная горелка в зависимости от исследуемого способа сварки (механизированная сварка в защитном газе или аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом). Кронштейн может поворачиваться с фиксацией положения для возможности наклона сварочной горелки относительно направления сварки «углом вперед» или «углом назад».

Скорость перемещения сварочной горелки и, соответственно, скорость сварки регулируется блоком управления механизма перемещения.

Примененный в лабораторной установке измерительный блок предназначен для получения термограмм (изменения температуры объекта во времени) параллельно в четырех точках (каналах) в зоне термического влияния сварных соединений при его выполнении различными способами сварки. Он состоит из основного микропроцессорного устройства обработки измерений и рабочего блока термопар.

Измерение температуры производится через заданный интервал времени с последующей их записью в оперативную память блока с помощью четырех хромель-алюмелевых термопар, рабочий спай которых установлен в заданные точки сварного соединения.

Разработанная многофункцио­нальная сварочная установка позволяет реализовывать все необходимые для разработки комплексной технологии способы и технологические параметры сварочных процессов.

Она успешно прошла апробацию при сварке элементов воздуховодов различными способами с исследованиями особенностей формирования сварочной ванны и оценкой распределения температурных полей в зоне сварного шва.

Ф. И. Пантелеенко, профессор кафедры «ПМС и ТМ» БНТУ, член-корреспондент НАН Беларуси, заслуженный деятель науки РБ,

В. А. Писарев, сотрудник НИИЛ сварки, родственных технологий и неразрушающего контроля