View
164
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
© Fronius 2004
INFORMACION SOBRE SOLDADURA ORBITAL TIG
FRONIUS International GmbHDivision SchweißtechnikProduktmanagement AutomationBuxbaumstraße 2A-4600 Wels
© Fronius 2004
Que es soldadura orbital?
Se conoce como “SOLDADURA ORBITAL““SOLDADURA ORBITAL“ el proceso de soldar circularmente una pieza cilíndrica fija o fijada en un soporte (conductos, tuberías, etc). Para este propósito, la antorcha se desplaza sobre una guía y recorre la pieza de manera circular.Esta es la razón por la cual el proceso recibe su nombre, pues la palabra „Orbit “ viene del Latín y se refiere al movimiento de la luna alrededor de la tierra.
Con esta técnica se esperan resultados reproducibles y de alta calidad, por esta razón normalmente se emplea el método de soldadura TIG (WIG).
© Fronius 2004
Que es soldadura orbital?
Uno de los obstáculos a superar es la acción de la fuerza de la gravedad en el baño de fusión.
Esto se logra con la adecuada programación del equipo orbital. Con el proceso de soldadura orbital, todas las posiciones son posibles
© Fronius 2004
Que es soldadura orbital?
Resultados con la tecnología TIG pulsado
Sin ajuste de parámetros
Con ajuste de parámetros
© Fronius 2004
Que es soldadura orbital?
Gas
Corriente
Movimiento giratorio
Velocidad del hilo
AVC
OSC
© Fronius 2004
Ventajas de la soldadura orbital
manual
Orbital
Com
para
cion
del p
roce
so T
IG m
anua
l y a
utom
atiz
ado
Diámetro del tubo [mm]
t [seg.]
© Fronius 2004
Ventajas de la soldadura orbital
Alta calidad en el cordónAlta seguridad del métodoResultados totalmente reproduciblesNo hay necesidad de un soldador calificadoRentabilidad gracias al método automatizadoTiempos de producción cortosPosible en espacios de difícil acceso, que probablemente serian imposibles para una soldadora manualMínima contaminación debido a las condiciones del medio ambienteMínima (ó cero) aparición de oxidoDocumentación del procesoAdecuado para construcciones exteriores
© Fronius 2004
En que consiste un sistema orbital
© Fronius 2004
Factores principales que influyen en el cordóndurante la soldadura orbital:
Preparación de las superficies a soldar
Gas de protección y depurador
Electrodo de tungsteno (Wólfram)
Tobera
Distancia entre el electrodo de tungsteno y la pieza
Centrado del dispositivo de depurado
Condiciones ambientales (temperatura, lugar)
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Distribución del espacio al soldar tuberías con codos
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Distribución del espacio al soldar tuberías con codos
Diámetro exterior del tubo (d1)
Espesor de las paredes (e1)
Distancia entre los tubos (a1)
Distancia hasta el próximo obstáculo
Longitud de la parte recta del tubo(L1)
Longitud de la parte recta del codo(L2)
Altura del delantal (H)
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Distribución del espacio al soldar tuberías con superficies planas
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?
Diámetro exterior del tubo
Espesor de las paredes
Cantidad de tubos
Espesor de la superficie
Separación entre las perforaciones (X)
Distribución (Y)
Planos exactos de la superficie
Distancia entre el eje del tubo y el
borde de la superficie
Distribución del espacio al soldar tuberías y superficies planas
A ras Atrasado
SobresalienteSoldadura
fondo
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Preparación y adecuación de los materiales
Angulo del flanco
Radio de la raíz
Altura de la garganta en la raizLongitud lateral
de la garganta en la raiz
Espesor del tubo
Longitud de la expansión interna
Altura del flanco
Angulo de expansión interna
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Preparación y adecuación de los materiales
I
V
Y
U
ID
I-Naht / square-butt weldStumpf-Naht / butt weld
V-Naht / single V-butt weld
Y-Naht / Y-butt weld
U-Naht / single U-butt weld
Rohrinnendurchmesser / pipe- inner diameter
Fugenform/ seam preparation
Symbol Bezeichnung/ Description
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Ejemplo de preparación del material (acero inoxidable)
Preparación del borde de acuerdo alespesor de las paredes del tubo
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Tipo de soldadura
TIG con material de aportación+ AVC + Movimiento pendular
TIG con material de aportación
TIG sin material de aportación
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Pulir adecuadamente el electrodo de tunsteno
El pulimento exacto del electrodo de tunsteno es una condición básica para un resultado optimo y de calidad del cordón.Mediante una alta calidad en el área de la punta del electrodo de tunsteno será garantizada la exacta reproducción de los parámetros de la soldadura.
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Gases
Gas protector
Gas protector MaterialArgón, Helio,Ar/He mezclado
Todo tipo de material
Ar/H2 mezclado Acero austenítico al manganeso
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Gases
Gases depuradores
Gas protector MaterialArgon, Helio,Ar/He mezclado
Todo tipo de material
Ar/H2 mezclado Acero austenítico al manganeso, Ni y materiales basados en Ni
N2/H2 mezclado Acero austenítico al manganeso (no estabilizados con Ti)
N2 Acero austenítico al CrNi, acero duplex y súper duplex
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Depuración
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?
Sin depuraciónSin depuración Con depuraciónCon depuración
Una gran ventaja es proteger el cordón desde la parte interior de la tubería a través del proceso de “depuración“, para evitar la formación de capaz de oxido y el color de revenido.Esto se logra evitando la presencia del oxigeno en el interior(contenido en el aire).(p. Ej..: Acero al CrNi, Titanio, Metales no férreos)
Depuración
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Depuración
Oxidación / Color de revenido :
Argon 12Vppm Oxigeno Argon 80 Vppm Oxigeno Argon 0,1 Vol.-% Oxigeno(*)
(*) 0,1 Vol.-% Oxigeno corresponde a aprox. 1000 Vppm
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Ayuda para la depuración
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Dispositivo de centrado y tensión
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Calidad asegurada a través de pruebas y documentación
Prueba visual de todas los cordones
Cumplimiento de las normas correspondientes (FDA, GMP)
Pruebas de resistencia en la costura
Inspección de la parte interna del cordón a través de video endoscopia, para la detección de errores y color de revenido en la tubería
Control del cordón con prueba de color contra errores adicionales
Documentación de cada proceso de acuerdo a la norma estandar ISO
© Fronius 2004
Que se debe tener en cuenta en la soldadura orbital?Errores debidos a una mala preparación de los materiales
Alineamiento de los extremos del tubo !Fijado deficiente !
© Fronius 2004
Materiales
AceroAcero inoxidableTitanioAluminioMetales basados en Níquel (Inconel)Cobre Duplex
© Fronius 2004
Campos de aplicaciónSector
MicroelectrónicaFarmacéutico/BioquímicoIndustria alimenticiaQuímicoRefrigeraciónEnergíaCentrales de EnergíaAviación Instrumentación y controlSoportes y plataformasConstrucciones Navieras
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Mercados que exigen una calidad similar en el proceso :
Exigencias básicas de un sistema de tubería
Industria de semiconductoresIndustria química y bioquímicaIndustria alimenticia
El nivel de contaminación debido a las condiciones del medio ambiente, p.Ej.. Humedad, en la tubería debe ser mantenido muy bajo o nulo.La soldadura debe satisfacer las correspondientes normas básicasde la planta.
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Ordenamiento de los tubos de acuerdo a su objetivo de utilización
Tuberías de contacto primario (Purificación de vapor, de agua, tuberías de productos, de ventilación, extractores, asi como filtros de esterilización y dispositivos de almacenamiento)
Tuberías de contacto secundario(tuberías de ventilación y extracción de aire, filtros de esterilización hasta sistemas de almacenamiento a presión)
Otros conductos(Conductos de vapor, de condensación,de refrigeración, de desagüe)
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Puntos a tener en cuentaSelección del material (propiedades del material ante la corrosión)Calidad del material (tipo de acabado, superficies, tolerancias)Técnica para la juntura (solo se permite junturas soldadas)Garantía de calidad a través de pruebas y documentación(documentación de cada proceso, prueba visual, endoscopia)
Soldadura en válvula con derivaciones
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Técnica de la juntura (I):
Ubicación y alineamiento de la tuberías lo mas exacto posible
Calidad en las uniones de la tubería: máx.. desalineación: 10% del espesor de la tubería
Puntos de sujetación con Ar 4.8 o Ar/H2 : puntos de sujetacion pequeños e invisibles desde la parte interior
Los tiempos del pre-flujo y post-flujo de gas (protector y de depuración) deben corresponder a las especificaciones de la soldadura
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Técnica de la juntura (II) – Criterio para la costura
Geometría del cordón (acabado, Ej.: una raíz poco elevada)
Grosor del cordón (la sección transversal del cordón debe cubrir el ancho de las paredes)
Método para hacer la raíz (raíz sin caída interior)
Ausencia de grietas y poros en el área del cordón
Color de revenido (evidencias de oxidación) - máx. coloración(amarillo pálido)
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Cumplimiento de los criterios del cordón
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria farmacéutica
Técnica de la juntura (III) – Ventajas de la soldadura orbital
Pinzas cerradas de soldadura para una protección optima con gas (para evitar el color de revenido)
Control exacto de todos los parámetros básicos de soldadura
Mínima elevación en el lado interno del cordón
Mínimo recalentamiento de la pieza, gracias a la técnica de pulsado
Desde el punto de vista metalúrgico, el cordón presenta una calidad muy alta
© Fronius 2004
Soldadura orbital en las industrias purificadoras
Utilización de la soldadura orbital en el mercado:
Sistemas de transporte y distribución de sustancias liquidas
Sistemas para el procesamiento de gases y su distribución
Elaboración de paneles de gas
Soportes
Construcción de tuberías en salones purificados
© Fronius 2004
Soldadura orbital en las industrias purificadoras
Clases para purificación de salones :CLASS 10,000 Satélite
CLASS 1,000 Producción y soldado de válvulas
CLASS 100 Típico en la industria de semiconductores
CLASS 10 Limpieza y empaque de los productos soldados terminados
CLASS 1* aplicaciones especiales 2 o 3 en los Estados Unidos
*: CLASS 1 = 1 µm Partícula por 10,000 cu.ft (aprox. 370 m3)
© Fronius 2004
Soldadura orbital en las industrias purificadoras
Industrias en las cuales la producción exige un salón o espacio purificado:
ElectrónicaMedicaFarmacéuticaAérea y aeroespacialAlimenticia
© Fronius 2004
Soldadura orbital en las industrias purificadoras
Tasa de error (factores de influencia)
Medio ambiente > 20 %Energía > 10 %Temperatura > 2 %Alteraciones en el Proceso > 20 %Usuario > 20 %Equipo > 20 %
© Fronius 2004
Soldadura orbital en las industrias purificadoras
UHP 250 –Para una optima integración en el acabado de paneles
UHP 250-protección de gas para instalaciones con dimensiones pequeñas
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
Soldadura de tubos
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
Soldadura de tubos
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
Grietas
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
TS 25:TS 25:
•• Sistema de tensión para el Sistema de tensión para el posicionamiento y fijación de la antorcha posicionamiento y fijación de la antorcha
•• Cámara de soldado cerrada para Cámara de soldado cerrada para materiales de rápidomateriales de rápido oxidamentooxidamento
•• Soldadura sin material de aportaciónSoldadura sin material de aportación
•• Desde I.D. 7 mm Desde I.D. 7 mm -- A.D. 25,4 mmA.D. 25,4 mm
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
••TS 60:TS 60:
•• Sistema de alimentación de Sistema de alimentación de hilo integradohilo integrado
•• AVC (Opción)AVC (Opción)
•• De ID 8 De ID 8 -- 60 mm60 mm
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
TS 73:TS 73:
•• Sistema de alimentación Sistema de alimentación de hilo exteriorde hilo exterior
•• Fácil manejo Fácil manejo
•• RobustoRobusto
•• De ID 8 De ID 8 -- 60 mm60 mm
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
•• Una aplicación con 3 antorchas:Una aplicación con 3 antorchas:TP 60 conectadas en paraleloTP 60 conectadas en paralelo
•• Sistema de tensión y Sistema de tensión y posicionamientoposicionamiento
•• Componentes flotantesComponentes flotantes
•• Refrigeración y depuración en el Refrigeración y depuración en el lado posterior de la costuralado posterior de la costura
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
- Utilización: Construcción de un intercambiador de calor Hudson- Material: Acero inoxidable, Duplex y acero al carbón- Dimensión:Fondo: 3200 x 438 x 207 mmEspesor del fondo delantero: 32 mmEspesor del fondo trasero: 30-55 mmDiámetro del tubo: 25,4 – 32 – 38,4 mm- Cabezal: TS 60
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
- Material: Acero súper DUPLEX- Hilo: ZERON 100- Diámetro: 280 mm- Capas: 12- Duración: 1h 10 min.
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la construcción de centrales de energía
- Utilización: Tubos de refrigeracion (Industrias procesamiento de Basuras)
- Material: ST 37.8- Proceso: Orbital-TIG-Hilo frío- Hilo: DMO-IG 0,8 mm- Diámetro: 38 mm- Espesor de los muros: 3 mm- Capas: 2
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria aérea y aeroespacial
Utilización :Material: Titanio, Aluminio Diámetro: (Titanio) 50x1 mm
(Alu) 45x0,8/1,0 mm Cabezal: MU IV 19/ 80Gas protector: Argon
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria aérea y aeroespacial
Antorcha especial con Antorcha especial con facilidades de ajuste y facilidades de ajuste y posicionamiento para posicionamiento para soldadura de soportes sin soldadura de soportes sin fijación previafijación previa
© Fronius 2004
Antorcha especial con Antorcha especial con facilidades de ajuste y facilidades de ajuste y posicionamiento antes de posicionamiento antes de empezar a soldarempezar a soldar
Soldadura orbital en la industria aérea y aeroespacial
Soldadura orbital en la industria naviera - plataformas marinas
Diámetro: hasta 100 mm Material: Acero austenitico y duplex
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria naviera -plataformas marinas
Utilización: Plataformas-tuberías-reubicaciónMaterial: Acero inoxidable duplexDiámetro: 168 mmEspesor de los muros: 11 mmProceso: TIG-Hilo frío, separacion (gap) minimaCapas : 8Duración del ciclo: 52 min.Preparación de la costura: J solo para la capa
final con oscilacion
© Fronius 2004
Soldadura orbital en la industria químicaUtilización: Intercambiador de calorMaterial: X2 CrNi N 22.5 3 (Duplex)
Inox 1.4948 – 304/ 308Diámetro: Tubo: 38 mm
Lamina: 2000 y 2800 mmEspesor: Tubo: 2,3 mm
Lamina: 35 mm Cabezal : TS 60 con accesorio especial y
sujetador neumático
Construcción de maquinas y unidades de almacenamiento
Utilización: Regulación deválvulas e instrumentación
© Fronius 2004
Construcción de maquinas y unidades de almacenamiento
Utilización : Soldadura en la fabrica
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital en procesos energéticosUtilización: Soldadura de conductos
hidráulicosMaterial: Acero bajo en aleación Cabezal : TIG 20/ 160Diametro: ¾ “ – 1 ¼ “Espesor de la pared : 2,5 – 4,5 mm
Soldadura orbital – Construcción de maquinas y unidades de almacenamiento
© Fronius 2004
© Fronius 2004
Soldadura orbital – Construcción de tuberías
© Fronius 2004
Soldadura orbital en procesos energéticos
Utilización : Construcción de sistemas de calefacción
© Fronius 2004
Productos
© Fronius 2004
En compañía de la pinzas orbitales es de aplicación universal para conexiones tubo-tubo, tubo-brida y tubo-fondo de tuboFuente inversora integrada 200A DCRefrigeración integrada (agua) Alimentación controlada con microcontroladorCiclo de soldadura ajustado con control remotoMemoria Interna para 16 ProgramasMemo-Card para salvar y cargar programasControl del eje de rotación, del cabezal y del alimentador del hilo Set de parámetros definibles libremente por sector 10 Sectores por costura (360°) Datos de soldadura y documentación Impresora de puntos incluida, con 20 caracteres por renglón
SISTEMA REGULADO FPA 2000 ORBITAL
PM Automation
© Fronius 2004
En compañía de la pinzas orbitales es de aplicación universal para conexiones tubo-tubo, tubo-brida y tubo-fondo de tubo
SPS-Regulado
Fácil programación
Regulación y control total de todos los parámetros a través del control remoto FPA 2003-RC
Memoria interna programable de hasta 200 programas
Set de parámetros definibles libremente por sector
9 sectores por costura (360°)
PC-Software „FPA-Manager“ para programación, documentación, resp. almacenamiento (opcional)
Termo impresora y unidad para disquete (opcional)
SISTEMA REGULADO FPA 2003 ORBITAL
PM Automation
© Fronius 2004
Especial para soldadura a tope de tubo con espesor delgado sin material de aporte
Utilizable en tubos con diámetro exterior entre 1,6 hasta 170 mm (dependiendo del tipo de pinza) y paredes con espesor máximo de 3,5 mm
Cámara de protección para evitar el color de revenido
Direccionamiento especial del gas para evitar la emisión de partículas
Intervalos largos de soldado gracias a la refrigeración por agua
Sistema de cucharas tensoras Solid-Flex
PINZAS CERRADAS DE SOLDADURA UHP/ MW/ K
PM Automation
© Fronius 2004
Especial para la soldadura de tubo-fondo de tubo con o sin material de aporte
Intervalos largos de soldado gracias a la refrigeración por agua
Principio de colector para la alimentación de la antorcha giratoria sin fin
sistema modular TS 2000 :con / sin AVCcon sistema de alimentación de hilo integradocon sistema de alimentación de hilo externo con sistema de tensión neumático
Apropiado para tubos con diámetro exterior de 8 hasta 60 mm (dependiendo del tipo de cabezal)
Estribo sujetador giratorio para balanceo
CABEZAL DE SOLDADURA ABIERTA TS 25/ TS 2000
PM Automation
© Fronius 2004
Para soldadura de unión tubo-tuboSistema de sujetacion y centrado con pinzas de ajuste continuoFácil adaptación en diferentes geometrías tubulares Concepto modular (unidad de material de aporte, de AVC, de OSC)Antorcha giratoria 0° bis 40° (bridas) Exploración mecánica de la alturaAjuste mecánico de precisión para correcciones laterales +/- 2,5 mm Intervalos largos de soldado gracias a la refrigeración por agua
PINZAS ABIERTAS DE SOLDADURA MU IV P
PM Automation
© Fronius 2004
Bastidor de ruedas orbital para la mayoría de trabajos de soldadura en la fabricación de tuberías
Método de soldadura:
TIG con material de aporte y capas multiples
Diámetro exterior del tubo desde 114 mm
Espesor máx.. de la pare del tubo 200 mm
Sistema de alimentación del hilo integrado, 5 rodillos 0,8 (ranura trapezoidal)
Generador de impulsos de recorrido integrado para la regulación de la velocidad
Sistema motorizado de carro cruzado (carros AVC y OSC)
Unidad especial de alimentación del hilo con 2 ejes
Rango de graduación de la antorcha +/ - 45°
Velocidad de desplazamiento 20 – 400 mm/min.
Corriente de soldadura máx.. 300 A/ 500 A
BASTIDOR DE RUEDAS ORBITAL POLYCAR 60/POLYCAR 130
PM Automation
© Fronius 2004
Acondicionamiento de los extremos del tubo en la fase de preparación del área a soldar
Modo de operación con aire presurizado o con sistema eléctrico
Herramientas para el sistema de tensión
Potencia y uso del sistema de alimentación mejorado
Accesorios para el pulimento de la capa protectora
Diámetro interno del tubo hasta hasta 111 mm
Diámetro externo del tubo hasta hasta 114,3 mm
Accesorios para herramientas multiuso, adecuado para diferente tipos de uniones
Recomendado tanto para aceros sin aleaciones como para tuberías de acero inoxidable
MAQUINAS PARA TRATAMIENTO Y ACABADO DE LA TUBERIA REB/ BRB
PM Automation
© Fronius 2004
Especial para el corte y la preparación simultanea del tubo
Rango del diámetro exterior de tubo entre 10 bis 325 mm
Rango del diámetro interior de tubo entre 7 – 193 mm
Espesor de la pared del tubo 0,5 bis 10 mm
Regulación electrónica de la velocidad de giro
Amplia numero de puntos para la tensión del tubo
Sujetador ideal en solo un parte del tubo
Dirección del proceso de adentro hacia afuera del tubo
Adecuado para soldadura de alto rendimiento como: Titanio, Acero de alta aleación, Cobre, Aluminio, Acero al carbono
ROHRTRENN- UND ANFASMASCHINE RA/ RA H
PM Automation
© Fronius 2004
Diámetro interno del tubo 13 - 215 mm
Total aislamiento es garantizado gracias a su construcción con tres discos en cada extremo
Distribuidor de gas nuevo, patentado (Modo de trabajo de acuerdo al principio pistón-desplazamiento)
Aprobado contra los rayos ultravioletas
Aprobado térmicamente hasta 340°C
Posicionamiento rápido y fácil, ideal para posiciones difíciles
Eficiente y rentable:
Tiempo de depuración extremadamente corto
Consumo mínimo de gas
Posicionamiento rápido
CILINDRO DE DEPURACION SC PROFI
PM Automation
© Fronius 2004
Administración de datos de soldadura para un PC/ Laptop conectado al sistema de regulación FPA 2003
Funciones
Visualización, generación, almacenamiento de todos los parámetros
Documentación de los parámetros
Captura de datos en modo On-Line (FPA-AVR)
Transferencia de datos desde PC al sistema de regulación FPA 2003 en modo On-Line a través de una interfase o Off-Line a través de un disquete
SOFTWARE “ FPA-MANAGER “
PM Automation
© Fronius 2004
www.fronius.com
Recommended