Применение нового способа сварки при строительстве вагонов
Основными требованиями к сварным соединениям являются их прочность, отсутствие внутренних и внешних дефектов, а также общее качество собранного элемента. Обеспечить выполнение сварочных работ с соблюдением этих условий может внедренный на одном из предприятий компании Alstom новый технологический процесс под названием Cold Metal Transfer process (СТМ) - холодный перенос металла. Новая технология может использоваться при выполнении сварки кузовов вагонов как в автоматическом, так и в ручном режимах.
Основной причиной, заставившей компанию изменить первоначально применявшийся технологический процесс, являлась большая трудоемкость сварки кузовов. Особенно сложно было осуществить сварное соединение рамы кузова, выполненной из низколегированной стали большого сечения, с тонколистовой обшивкой, при изготовлении которой используются марки сталей с высоким содержанием хрома и никеля. Затруднения имели место также при сварке деталей боковых стен и крыши из нержавеющей стали толщиной 1мм. Разнообразие марок сталей, необходимость подгонки деталей по месту и выправки после сварки из-за коробления вынуждало компанию содержать большой штат высококвалифицированных сварщиков.
В основе технологии СМТ лежит способ сварки с использованием в качестве электрода проволоки, механизм движения которой имеет значительные изменения по сравнению с обычными сварочными автоматами и полуавтоматами.
В отличие от обычного способа сварки, при использовании СМТ сварочная проволока может двигаться как вперед, так и назад. Подачей проволоки управляет цифровая микропроцессорная система. В момент касания проволоки и свариваемых поверхностей возникает короткое замыкание и загорается электрическая дуга. Датчик тока фиксирует этот момент, и система подачи оттягивает проволоку назад. В результате дуга горит кратковременно, в зону шва попадает только одна капля расплавленного металла. Вследствие уменьшения нагрева сопрягаемых листов значительно снижается возможность прожога и уменьшается коробление, детали не «ведет». Частота импульсной подачи проволоки достигает 70-90 Гц. Отличие от обычной проволочной сварки заключается также в том, что механизм подачи расположен непосредственно в горелке, называемой «Push-Pull» («тяни-толкай»).
Применение новой технологии позволило достичь снижения расхода материалов, электроэнергии и численности персонала. Высокое качество сварных швов значительно уменьшило трудозатраты на их шлифовку.
Для сварки крышевых дуг и листов наружной обшивки, элементов рамы кузова применяются роботы. В труднодоступных местах, например на боковых стенах кузова и на участках со сложным профилем используется ручной труд сварщиков. Для облегчения их работы инженеры компании FRONIUS - изготовителя сварочных аппаратов произвели перепрограммирование контроллеров и подготовили специальные кабели с горелками для ручной сварки. Так как работа с использованием технологии СМТ более проста и безопасна, чем с обычным оборудованием, сварщиков высочайшей квалификации с интуитивным чутьем на нагрев деталей и перемещение дуги, которых в компании Alstom называют «художниками», стало возможным использовать на других участках, а монотонную работу по сварке кузовов поручить специалистам с обычной подготовкой.
После продолжительного опыта использования разнообразного сварочного оборудования компания Alstom намерена приобрести дополнительное количество сварочных аппаратов, использующих технологию СМТ.
