Тандемното МИГ/МАГ заваряване беше възродено

Развитието на заваръчните технологии направи големи скокове последните години що се отнася до токоизточниците. Системи и процеси, които се считаха за свръхмодерни в началото на хилядолетието, са вече остарели.

През 90-те години и началото на 21-ви век, тандемното заваряване беше сред процесите, за които се предполагаше, че ще се превърнат в надежден конкурент на други заваръчни методи с голяма мощност. Това така и не се случи, защото процесът беше тромав при употреба. Новите технологии подобриха съществено нивото на управление и сега за оператора е възможно по-бързо и лесно да коригира заваръчните параметри.

Какво всъщност означава терминът тандемно заваряване? Този вид заваряване принадлежи към заваръчните методи, използващи едновременно повече от една тел. Тандемното МИГ/МАГ заваряване използва два запълващи тела по време на работа. То не трябва да се бърка с МИГ/МАГ заваряването с двойна тел, което също използва две ролки тел. Основните характеристики на тези процеси са следните:

Заваряване с двойна тел

• Двата тела се подават към една и съща заваръчна вана чрез контактна дюза с два отвора или от едно и също телоподаващо устройство, или от две отделни.
• Теловете са с един и същ ел. потенциал.
• Работи се с един токоизточник или с два - паралено свързани.
• Скоростта на телоподаване е единственият параметър, който може да се настройва.
• Една и съща заваръчна мощност трябва да се използва и за двата тела.

Тандемно заваряване

• Два запълващи телове се подават към една и съща заваръчна вана чрез две различни контактни дюзи, електрически изолирани помеждуси.
• Има отделно телоподаващо устройство и токоизточник за всяка тел.
• Теловете са с различни електрически потенциали.
• Заваръчните параметри могат да се настройват отделно за всяка  тел (главна и второстепенна).

Има много процесни вариации за тандемно МИГ/МАГ заваряване в зависимост от видовете МИГ/МАГ дъги или вида на използваните телове. Вариациите, касаещи вида на дъгата може да включват импулсна-импулсна, струйна-импулсна, струйна-струйна и някои случаи на импулсна-струйна заваръчна дъга. Двете ролки тел могат да имат различни параметри: могат да са с различни дебелини и примеси, също така едната може да е плътна, а другата да е тръбна. Основната идея е, че главната ролка тел се използва за направата на коренен шев, а подчинената се използва за оформяне повърхността на заварката.

Тандемното МИГ/МАГ заваряване има следните предимства:

• Заваряването при малка дебелина (тънка ламарина) може да бъде с по-висока скорост в сравнение с технологиите с единична тел.
• Заваряването на големи дебелини (тежки конструкции) може да постигне по-голяма ефективност при топене в сравнение с технологиите с единична тел.
• Като цяло качеството на заварката е по-добро.
• По-дългата заваръчна вана позволява по-ефективното отделяне на газовете, което намалява шуплите.
• Тъй като входящата енергия за заваряване е по-ниска, поради по-голямата ефективност на топене, заваряването причинява по-малко деформации и намалява необходимостта от изправяне.
• За този процес не е необходим специален защитен газ

Доставката на системата KempArc Pulse TCS включва:

• Два токоизточника KempArc Pulse TCS
• Две тeлоподаващи устройства DT400
• Необходимите свързващи кабели
• Ефективен модул за водно охлаждане KempCool 40
• Бренер за тандемно заваряване
• Две функции WiseFusion

IMG помогна на Kemppi да развие тандемните решения

Ingenieurtechnik und Maschinenbau GmbH или IMG е модерна и иновативна компания, намираща се в Рощок, Германия. Наред с други неща предприятието е специализирано в планирането и прилагането на решения за автоматизация на корабостроителниците.

IMG може да предложи експертни умения за създаването и изпълнението на цяла логистична и технологична концепция за това как да се повиши степента на ефективност в обновени, нови производствени отдели или цял завод, борещи се с предизвикателството да производствеждат качествени продукти при все по-кратки производствени срокове.

IMG има изключителен опит в механизираното заваряване и освен това е дългогодишен партньор и клиент на SUT-Rostock - представител на Kemppi в Германия. Тъй като IMG също така имат добри познания в областта на тандемното заваряване, Kemppi ги помоли да се включат в процеса на разработване на новото им решение за маханизирано тандемно заваряване - KempArc Pulse TCS.

KempArc Pulse TCS използва система за тандемен, прецизен, едновременен контрол (TCS) на двете заваръчни дъги, които работят напълно отделно една от друга. Процесът на разработване на TCS системата за контрол изискваше детайно проучване и изследователска дейност в лабораторията на Kemppi, но също така и практически тестове в реална индустриална работна среда. Такива тестове бяха извършени с помоща на познанията на IMG и голямата подкрепа на SUT-Rostock.

„За нас беше от голяма полза да проведем двустранните тестове на тандемния метод за заваряване в порталната система на IMG, а подробните тестови доклади на IMG ни помогнаха значително за разработването на KempArc Pulse TCS.”, казва Улрих Хьопфел - Регионален мениджър по автоматизирано заваряване от Kemppi.

Пример за тандемно заваряване:
  Ъглова заварка върху  стомана с грундирана повърхност чрез пулс-пулс тандемно заваряване.

Материал:
6-мм стомана, 1.2-мм G3Si1 плътна тел, защитен газ - Ar+18% CO2.

Проучването показа, че тандемният процес е подходящ и за заваряване на стомана с грундирана повърхност, с плътна тел.

Тандемното заварявана има и някои ограничения в сравнение със заваряването с единична тел. Например заваръчният бренер е по-голям, което налага ограничения на достъпността и по-малък радиус на завъртане. Поради бренера и заваръчната мощност процесът е подходящ само за механизирано или автоматизирано заваряване. Въздействието на магнитното поле на дъгата е по-голямо в сравнение със заваряването с единична тел и е възможно да се намали влиянието чрез правилно заземяване на работния детайл и работа с краен детайл.

В миналото беше много трудно да се зададат параметрите за тандемно заваряване. Поради това, че работният екран беше тесен, а настройването на процеса изискваше от оператора да притежава изключителни умения. Проблемът бе прекомерното взаимно синхронизиране на дъгите, повлиявайки на заваръчните параметри да започнат да функционират в рамките на определен ограничен обхват по отношение един спрямо друг. Затова новите технологии са тук, за да помогнат. KempArc Pulse TCS, притежава софтуер, който активно следи и контролира и двете заваръчни дъги. Основната идея на този контрол се състои в свободното свързване на дъгите, което дава възможност за тяхното настройване независимо една от друга. TCS софтуерът свързва дъгите чрез интелигентна технология за контрол, разработена от Kemppi. Подчинената дъга непрекъснато следи главната и се саморегулира в съответствие с нея и резултатите са:

• Дъгите не си пречат взаимно
• Дъгите могат да бъдат коригирани за оптимална дължина напълно независимо една от друга
• Заваръчните параметри могат да бъдат гъвкаво регулирани, а достигането до подходящи стойности е лесно.

В допълнение към новият TCS контрол, системата KempArc Pulse TCS използва процеса WiseFusion, за да улесни настройването на заваръчните параметри за различните заваръчни приложения. Това поддържа дължината на дъгата оптимално къса и я фокусира в по-тясна област. Това води до по-малка топлинна мощност и по-висока заваръчна скорост в сравнение с конвенционални системи за тандемно заваряване.