Сварочные и технологические свойства инверторного аппарата сварочного тока ФЕБ-315 «МАГМА» адаптированные для сварки трубопроводов при их строительстве и ремонте

Научно-производственное предприятие «ФЕБ» уже 15 лет занимается разработкой и производством сварочного оборудования на базе универсальных инверторных аппаратов тока, т.е. выпускает оборудование, практически, для всех видов электродуговой сварки.

Первое поколение универсальных инверторных аппаратов было построено на высокочастотных тиристорах. Сварочные выпрямители были подобны универсальным инверторным аппаратом фирмы «Kemppi» (Финляндия) с током до 350А. Основными потребителями продукции были судостроительная промышленность и предприятия общепромышленного назначения.

С 1998 г. начали поставлять инверторные аппараты ФЕБ-350 для строительства трубопроводов. Практически все поставленное сварочное оборудование, работающее от дизель-генераторов, стало выходить из строя. Причина – низкое качество напряжения и ограниченная мощность передвижных энергоустановок. Однако, предприятие  добилось удовлетворительной надежности сварочных источников за счет применения быстродействующих защит от превышения напряжения. Этот опыт дал возможность осознать процессы, происходящие при работе инверторных аппаратов от дизель электростанций (ДЭС) и выработать следующие требования к сварочной технике при строительстве и ремонте трубопроводов.

Рисунок 1

В 2005 предприятие приступило к выпуску нового поколения сварочного оборудования на базе инверторных аппаратов серии «МАГМА» на современной элементной базе с применением IGBT транзисторов и микропроцессорной техники, где были реализованы выше перечисленные требования.

Комплект оборудования на базе инверторного аппарата ФЕБ-315 «МАГМА», блоков подачи ФЕБ-02, ФЕБ-09  с пультами дистанционного управления решают весь спектр сварочных работ в диапазоне токов 5-315А при ремонте и строительстве трубопроводов.

Универсальный инверторный аппарат серии «МАГМА» является универсальным и с точки зрения питания. Он может работать от трехфазной сети 380В в диапазоне от -20 до +30%, однофазной или трехфазной сети 220В в диапазоне от -20 до +10%, а также от постоянного напряжения 200-350В или 400-700В. Частота генератора не влияет на его работу, поэтому даже аварийные отключения дизеля с существенным отклонением частоты не выводят его из строя.

Благодаря применению микропроцессорной системы управления, выходные сварочные характеристики формируются математически точно и не зависят от колебаний напряжения питающей сети.

Элементная база, на которой построен источник «МАГМА», обеспечивает безотказную работу в диапазоне температур от минус 40 до 40°С. Масса источника составляет 20 кг.

Внешний вид универсального сварочного аппарата ФЕБ-315 «МАГМА» приведен на Рис.1, а более подробно на Рис.2 приведена панель индикации и управления.

Рисунок 2

Ручкой 1 производится плавная регулировка параметров тока и напряжения или дополнительных параметров таких, как «горячий старт», «форсаж дуги» и «мягкость» или «жесткость» сварки и т.д. Кнопка 2 позволяет переходить от одного параметра к другому. Кнопка 3 переключает режим сварки источника. Сварочный режим, ток и напряжение высвечиваются на цифровых индикаторах.

В ручном режиме, сваркой штучными электродами управление может производиться с помощью пульта дистанционного управления (ЦПДУ) с цифровой индикацией задаваемой величины, Рис.3.

Рисунок 3

Ток можно регулировать как точно так и грубо, кроме того имеется возможность оперативно переключатся между четырьмя предварительно заданными токами, что удобно при сварке трубы в различных пространственных положениях. Пульт герметичен для влаги, поэтому позволяет работать в полевых условиях, при наличии воды и грязи. Длина кабеля ЦПДУ может достигать 3 метров.

Наличие такого пульта позволяет использовать инверторный сварочный аппарат ФЕБ-315 «МАГМА» в качестве источника тока для компенсатора магнитного потока при ремонте трубопровода. Для устранения магнитного дутья при сварке стыков труб, имеющих остаточную намагниченность, применяются компенсаторы магнитного потока, которые представляют собой катушку индуктивности, одетую на свариваемый стык. Для устранения магнитного дутья нужно достаточно точно регулировать ток в катушке, чтобы определить и запомнить ток, при котором произошла компенсация магнитного поля.

Комплект сварочного оборудования для компенсации магнитного потока успешно прошел испытания на газопроводе «Ямбург-Тула-2» в июне 2006г.

Для полуавтоматической сварки предприятием разработаны 2 вида блоков подачи проволоки ФЕБ-02 и ФЕБ-09. Отличительной особенностью их является высокая стабильность скорости подачи проволоки в пределах 3% за счет применения микропроцессора в управлении электродвигателем. Эта свойство позволяет производить высококачественную сварку не только сплошной, но и порошковой самозащитной проволокой. Например, проволоки марки Innershield требуют очень стабильную подачу при низких скоростях 2-3 м/мин.

Рисунок 4

Блок подачи проволоки ФЕБ-09 (Рис. 4) имеет цифровую индикацию и микропроцессорное управление. В комплекте с ФЕБ-315 «МАГМА» он позволяет программировать полуавтоматическую сварку для четырех режимов, например для учета пространственного положения сварки. Сварочные режимы могут переключаться с ПДУ, а так же есть возможность согласования переключения сварочных режимов с пространственным положением при механизированной орбитальной сварке.

Следует заметить, что качество полуавтоматической сварки определяется не только стабильностью подачи проволоки в сварочную ванну, а в основном характеристиками источника сварочного напряжения для полуавтоматической сварки. Предприятием был разработан оригинальный алгоритм управления сварочным процессом, отслеживающим при капельном переносе фазы: формирование капли и стабилизацию горения дуги, с раздельным регулированием этих процессов, что позволило снизить разбрызгивание и расширить диапазон регулировки глубины провара.

Кроме перечисленных возможностей инверторного сварочного аппарата ФЕБ-315 «МАГМА» обеспечивает аргонодуговую сварку не плавящимся электродом (аргонодуговой сваркой).

Отличительной особенностью этого режима является наличие «горячего старта» обеспечивающего легкий поджиг дуги без расплавления и прилипания электрода. Это позволяет сохранить свариваемое изделие от вкраплений вольфрама. На Рис.5  показана диаграмма работы аргонодуговой сварки и положение электрода в пространстве.

Рисунок 5 — Временная диаграмма сварочного процесса

Для осуществления поджига необходимо:

1. замыкание электрода с изделием;
2. нажатие кнопки горелки, происходит разогрев электрода на фиксированном токе КЗ;
3. отрыв электрода и поджиг дуги.

При отрыве система управления контролирует ток и напряжение, что препятствует образованию искры и вкрапления вольфрама в изделие.

Таким образом, комплект сварочного оборудования на базе инверторного аппарата ФЕБ-315 «МАГМА» позволит эффективно работать при ремонте и строительстве трубопроводов, обеспечивая все виды электродуговой сварки.

Купить сварочный аппарат в Екатеринбурге, Вы можете позвонив по телефонам: (343) 257-23-58, 266-74-44, 266-77-78
Купить сварочный аппарат в Перми, Вы можете позвонив по телефонам: (342) 240-93-44, 298-42-46, 294-48-91, 294-47-97