В последнее время технология наплавки клапанов с использованием дуговой сварки нашла широкое применение в нефтехимической промышленности. Учитывая суровые условия эксплуатации нефтехимических клапанов — высокие температуры, высокое давление, сильную коррозию и интенсивную абразивную нагрузку — точное наплавление дуговым способом позволяет укрепить уплотнительные поверхности, решив таким образом традиционные проблемы отрасли, связанные с износостойкостью, коротким сроком службы и высокими затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание. Это позволяет всесторонне повысить стабильность оборудования для регулирования потоков жидкостей в нефтехимической промышленности, способствуя снижению затрат и повышению эффективности предприятий, а также укрепляя систему безопасности производства. Нефтехимическая промышленность является одной из опорных отраслей национальной экономики, а арматура — ключевым элементом систем транспортировки жидкостей, регулирования давления и перекрытия потока. Она постоянно эксплуатируется в экстремальных условиях, таких как нефть и газ с высоким содержанием серы, высокотемпературный пар, а также кислотные и щелочные коррозионные среды, в результате чего на уплотнительных поверхностях часто возникают проблемы, связанные с эрозией, износом и утечками. Клапаны из традиционных материалов имеют короткий срок службы, а их частая замена не только повышает затраты на закупку, но и может привести к остановке оборудования и утечке сырья, создавая серьезные угрозы безопасности; обычные методы обработки поверхностей характеризуются слабой адгезией и недостаточной износостойкостью и коррозионной стойкостью, что не позволяет удовлетворить требованиям непрерывного производства в нефтехимической отрасли с длительным циклом. Представленная технология наплавки дуговым способом, использующая стабильную дугу в качестве источника тепла, является основной технологией, применяемой в производстве и ремонте арматуры для нефтехимической промышленности. Она включает в себя такие подвиды, как наплавка плазменной дугой, наплавка дугой с электродами и наплавка дугой TIG с нагреваемым электродом, и обладает такими ключевыми преимуществами, как высокая степень зрелости, широкая применимость и отличное соотношение цены и качества. Данная технология позволяет плавить порошок твердого сплава или сварочную проволоку под воздействием высокой температуры дуги, образуя металлургически связанный упрочненный слой на ключевых участках, таких как уплотнительная поверхность клапана, сердечник и створка. Тепловой ввод контролируется на протяжении всего процесса, эффективность наплавки высока, а наплавленный слой прочно соединяется с основным материалом, что исключает риск отслоения и растрескивания. Технология идеально подходит для различных материалов корпусов клапанов, включая углеродистую сталь, хромомолибденовую сталь и нержавеющую сталь. Решение по наплавке дуговым способом, специально оптимизированное для нефтехимической промышленности, позволяет гибко выбирать высокоэффективные сплавы на основе кобальта, никеля и других материалов в зависимости от условий эксплуатации. Наплавленный слой обладает комплексными свойствами: термостойкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и ударопрочностью, а его твердость и герметичность значительно превосходят показатели обычного материала основания. По сравнению с такими технологиями, как лазерная наплавка, оборудование для дуговой наплавки требует меньших инвестиций и удобно в эксплуатации и обслуживании. Оно может использоваться как для упрочнения поверхности новых клапанов, так и для ремонта и восстановления старых поврежденных клапанов, что позволяет «заменить замену ремонтом» и значительно продлить полный жизненный цикл клапанов. Как показали испытания, проведенные на объектах ряда нефтехимических предприятий, у клапанов, изготовленных с использованием технологии дуговой наплавки, срок службы уплотнительных поверхностей увеличивается более чем в 3 раза, а частота отказов из-за утечек снижается на 90 %. Стоимость ремонта одного клапана составляет всего 30 % от стоимости приобретения нового изделия, при этом значительно сокращается частота остановок на техническое обслуживание, что обеспечивает непрерывную и стабильную работу нефтеперерабатывающих, нефтехимических и нефтегазотранспортных установок. В частности, в случае ключевых клапанов крупных нефтехимических установок наплавка дуговым методом позволяет осуществлять точную локальную реставрацию без необходимости полной замены, что не только снижает затраты на материалы, но и соответствует тенденциям развития отрасли, направленным на экологичность, снижение выбросов углерода и повторное использование ресурсов. Эксперты в данной области отмечают, что технология дуговой наплавки является зрелой, надёжной и универсальной и представляет собой одно из оптимальных решений для повышения качества и продления срока службы арматуры в нефтехимической промышленности. Благодаря автоматизации и внедрению интеллектуальных технологий системы дуговой наплавки с использованием роботов позволяют ещё больше повысить точность и стабильность сварки, удовлетворяя разнообразные требования к обработке, включая арматуру большого диаметра, нестандартной формы и со сложными поверхностями, и полностью охватывая все сферы применения: добычу нефти и газа, нефтепереработку и химическую промышленность, а также трубопроводную транспортировку. В дальнейшем отрасль будет продолжать углублять и оптимизировать технологию дуговой наплавки, разрабатывать специальные параметры сварки для особых условий эксплуатации, таких как высокое содержание серы и сверхвысокие температуры, усиливать контроль качества наплавленных слоев и стандарты неразрушающего контроля, а также содействовать стандартизации и массовому внедрению данной технологии. Таким образом, передовые технологии дуговой сварки будут способствовать модернизации нефтехимического оборудования и обеспечат прочную основу для безопасного, эффективного и экономичного устойчивого развития нефтехимической отрасли.

На днях с производственного объекта клиента поступила радостная новость: производство крупных высокопрочных ключевых деталей из алюминиевого сплава, изготовленных с использованием технологии дуговой аддитивной обработки (WAAM) серии TC4000 компании «Сычуань Инвей Си Технологиз», после нескольких раундов технологической проверки и строгих испытаний официально перешло в стадию серийного производства. Этот результат знаменует собой существенный прорыв в сотрудничестве обеих сторон в области аддитивного производства, а также открывает новые возможности для экономичного и высокоэффективного производства крупных сложных алюминиевых деталей. Решение сложных задач: проблемы высококачественного производства крупногабаритных алюминиевых конструкций Эта крупногабаритная деталь из алюминиевого сплава представляет собой ключевой несущий элемент важнейшего оборудования и отличается большими размерами, значительными перепадами толщины стенок и высокими требованиями к механическим свойствам. Традиционные методы литья не только сопряжены с длительным циклом изготовления пресс-форм и высокими затратами на их разработку, но и не позволяют полностью избежать таких дефектов, как внутренние поры и рыхлость; в то же время процесс ковки ограничен грузоподъемностью оборудования и размерами пресс-форм, что значительно затрудняет формовку крупных деталей сложной формы. Основной задачей, стоящей перед командой разработчиков, стало обеспечение гибкого и быстрого производства крупногабаритных деталей при одновременном сохранении высокого качества металлургии алюминиевых сплавов. Технологический прорыв: основные преимущества дуговой печати серии TC4000 Для решения указанных проблем проектная группа внедрила разработанную нашей компанией систему аддитивного производства с использованием дуговой сварки серии TC4000. Эта технология использует газовую сварку в качестве источника тепла и, благодаря гибким движениям манипулятора, послойно наносит металлическую проволоку, обеспечивая производство с «почти чистым формованием». По сравнению с традиционными технологиями серия TC4000 обладает следующими явными преимуществами: 1. Отсутствие ограничений по размерам изделий: благодаря подъемному механизму робота и расширяемой рабочей платформе теоретически возможно изготавливать на месте крупные детали размером в метры, что позволяет полностью преодолеть ограничения, связанные с размерами печатной камеры. 2. Высокая степень использования материала: благодаря использованию алюминиевой сварной проволоки в качестве сырья степень использования материала достигает более 90 %, что позволяет значительно снизить производственные затраты. 3. Превосходные механические свойства: благодаря точному контролю тепловой нагрузки и регулированию температуры между слоями структура осажденного алюминиевого сплава получается плотной, а его механические свойства сопоставимы с показателями кованых изделий. 4. Высокая эффективность серийного производства: не требуется изготовление пресс-форм, производство осуществляется непосредственно на основе проектных данных, а срок изготовления одной детали сокращается более чем на 60 % по сравнению с традиционным литьем. Совместная разработка: от проверки технологического процесса до запуска серийного производства В ходе разработки данного проекта мы сформировали совместную техническую команду, которая, опираясь на обширный опыт заказчика в области проектирования конструкций для аддитивного производства и базы данных технологических процессов, а также на инженерные возможности нашей компании в сфере интеграции робототехники и оборудования для дуговой печати, провела обширную системную работу: 1. Оптимизация технологического диапазона: с учетом свойств данного алюминиевого сплава в системе были проведены ортогональные испытания таких параметров, как скорость подачи проволоки, сварочный ток, скорость перемещения и охлаждение между слоями, что позволило определить оптимальный технологический диапазон. 2. Стратегия контроля деформации: для решения проблемы напряжений и деформаций в крупных тонкостенных конструкциях были разработаны специальные алгоритмы планирования траектории и схемы зажима приспособления, что позволяет обеспечить соответствие габаритных размеров готового изделия требованиям чертежей. 3. Внутренний контроль качества: все серийные детали проходят ультразвуковой (UT) и капиллярный (PT) контроль; их качество соответствует требованиям авиационных стандартов; дефекты, такие как поры и неполное сплавление, не обнаружены. После нескольких циклов мелкосерийного испытательного производства и доработки технологического процесса эта крупногабаритная высокопрочная деталь из алюминиевого сплава недавно официально прошла экспертизу конечного заказчика и получила разрешение на переход к серийным поставкам. В настоящее время первая партия продукции уже успешно поставлена, все эксплуатационные показатели соответствуют проектным требованиям, что стало важным шагом в переходе от «изготовления единичных изделий на заказ» к «серийному производству» деталей данного типа. Взгляд в будущее: широкие перспективы аддитивного производства с использованием дуговой сварки Успешное запуск серийного производства с использованием технологии дуговой печати серии TC4000 для изготовления крупногабаритных высокопрочных деталей из алюминиевого сплава не только подтвердил техническую осуществимость применения аддитивного производства с использованием дуговой технологии в сфере изготовления крупногабаритных высокопроизводительных металлических конструкций, но и предоставил новые технологические возможности для таких высокотехнологичных отраслей, как аэрокосмическая промышленность, экономика низковысотных полетов и производство энергетического оборудования. В будущем обе стороны будут продолжать углублять сотрудничество, расширять сферу применения серии TC4000 в аддитивном производстве таких материалов, как титановые сплавы и высокопрочная сталь, а также способствовать тому, чтобы технология дуговой печати перешла от устранения слабых сторон к развитию сильных сторон, внося тем самым еще больший вклад в облегчение конструкции и интеллектуализацию производства высокотехнологичного оборудования в нашей стране.

Решение проблемы сварки толстых листов: Dongfang Electric внедряет интеллектуальную систему сварки в среде защитных газов на базе colaborative-роботов В последнее время успешно завершен «Проект по закупке оборудования для исследований технологий сварки с использованием интеллектуальных colaborative-роботов», совместно реализуемый Dongfang Electric Co., Ltd. и Sichuan Yingweixi Technology Co., Ltd. По мере того как производство тяжелого оборудования движется в направлении интеллектуализации, высококачественная сварка толстых листов остается в центре внимания отрасли. 23 июля 2025 года Dongfang Electric успешно внедрила интеллектуальную систему сварки в среде защитных газов на базе colaborative-роботов, добившись прорывного прогресса в сварке листов в сверхшироком диапазоне толщин от 5 мм до 260 мм, что придало новый импульс точному изготовлению тяжелых узлов предприятия. Прямой вызов: от 260-миллиметровых листов до сложных разделок кромок При традиционном изготовлении оборудования для гидро- и тепловой энергетики сварка толстых листов часто полагается на человеческий опыт, что не только связано с высокой трудоемкостью, но и предъявляет чрезвычайно высокие требования к стабильности формирования при многослойной многопроходной сварке. Интеллектуальная система сварки на базе colaborative-роботов, закупка которой была инициирована Dongfang Electric в рамках данного проекта, как раз призвана для решения этой проблемы. В соответствии с техническим соглашением по проекту система должна обладать возможностью выполнения многослойной многопроходной сварки стыковых швов и угловых швов с разделкой кромок для толщин листов от 5 мм до 260 мм. Это означает, что оборудование должно быть способно не только обрабатывать обычные листы малой и средней толщины, но и справляться со сваркой сверхтолстых листов толщиной 260 мм. Кроме того, система должна адаптироваться к сложным разделкам с неравномерным зазором по притуплению кромки и обеспечивать качественное сплавление таких материалов, как углеродистая сталь, низколегированная высокопрочная сталь, мартенситная нержавеющая сталь и другие. Техническая комплектация: высококачественное оборудование для сварки толстостенных деталей Для обеспечения сварки толстых листов с таким большим пролетом в рамках проекта был выбран оборудование с высокими техническими характеристиками: 1. Основной исполнительный блок: используется коллаборативный робот GCR5-910, оснащенный 6-осевой системой синхронизации и обладающий высокой точностью повторяемости позиционирования ±0,05 мм, что обеспечивает точное наложение каждого шва при многослойной и многопроходной сварке толстых листов. 2. Сварочный источник питания: в стандартной комплектации поставляется сварочный аппарат Cruz NEXT602; аппараты этого класса обеспечивают высокую глубину проплавления и стабильность при работе с листами большой толщины. 3. Специализированный сварочный пистолет: оснащен внешним пистолетом с водяным охлаждением на 500 А, который обеспечивает необходимый отвод тепла при длительной сварке толстых листов с использованием высокого тока, гарантируя непрерывность работы. Практическая проверка: всестороннее испытание 40-мм и 80-мм испытательных пластин Реальная производительность системы прошла тщательную проверку на этапе окончательной приемки. В соответствии с критериями приемки проектная группа специально отобрала тестовые образцы толщиной 40 мм и 80 мм для проведения «практических испытаний». В ходе испытаний робототехническая система блестяще выполнила задачи по сварке в трёх сложных положениях: горизонтальной (разрез X-типа), поперечной и вертикальной (разрез K-типа). В частности, вертикальная сварка всегда считалась сложной задачей при автоматической сварке толстых листов из-за влияния силы тяжести на плавильную ванну. В итоговом отчете по проекту подробно описан этот сложный процесс: в ходе приемочных испытаний на месте, прошедших в конце октября — начале ноября, команда успешно выполнила сварку всех испытательных заготовок в вертикальном положении благодаря точной калибровке TCP (точки центра инструмента) и оптимизации параметров связи. Гарантия качества: стандарты неразрушающего контроля соответствуют международным требованиям При сварке толстых листов качество внутренней структуры является ключевым фактором. При приемочных испытаниях внедренной системы были строго соблюдены международные стандарты: 1. Неразрушающий контроль: все сварные образцы прошли ультразвуковой (UT) и капиллярный (PT) контроль в соответствии со стандартом ASME, том V-III, что гарантирует отсутствие дефектов внутри сварных швов. 2. Качество поверхности: форма сварного шва должна быть ровной, а переход — плавным; требования к качеству поверхности должны соответствовать стандарту ISO 5817-2003 «Сварка в защитной газа с расплавляющимся электродом». Значение проекта Успешное внедрение этой системы интеллектуальной сварки в защитной газе с использованием коллаборативных роботов позволило компании «Ориентал Электрик» получить более надежные и эффективные интеллектуальные средства для сварки крупногабаритных конструкций и сверхтолстых листов. Система не только обладает способностью «запоминать» параметры, позволяющей выполнить многослойную и многопроходную сварку всего шва после одного прохода программирования, но и обеспечивает гибкое перемещение между различными тяжеловесными рабочими местами благодаря интегрированной конструкции передвижной тележки. Применение этой технологии стало не только важным этапом в процессе цифровизации компании «Ориентал Электрик», но и предоставило ценный практический опыт для предприятий-производителей аналогичного тяжелого оборудования в решении задач автоматизации сварки толстолистового металла.