С импульсным сварочным аппаратом, имеющим ту или иную функцию, можно выполнять все перечисленные задачи даже при небольшом опыте. Такая же работа с обычным конвертером требует участия специалиста и очень точной настройки машины.
Импульсно-дуговая сварка: суть, виды, сфера применения, алгоритм, достоинства и недостатки метода
Импульсная дуговая сварка — это тип дуговой сварки, при котором к пилотной дуге применяется импульс тока большей силы. Процесс подходит для сварки в защитных газах, а также плавящимися и неплавящимися электродами.
- 1 Технология импульсно-дуговой сварки
- 2 Преимущества и недостатки
- 3 Сфера использования
- 4 Виды импульсной сварки и их краткая характеристика
- 5 Магнитно-импульсный вид
- 6 Аккумуляторный вид
- 7 Инерционный вид
- 8 Конденсаторный вид
Технология импульсно-дуговой сварки
При импульсно-дуговой сварке используются сварочные аппараты, которые могут подавать на неподвижную дугу импульс тока, во много раз превышающий ток покоя дуги.
Импульсно-дуговая сварка работает по следующему алгоритму:
- на фоне базового тока импульсом высокой мощности происходит расплавление конца электрода и формирование на его конце капли нужного размера;
- далее сформированная капля отделяется и переносится на металлическую заготовку ;
- сила тока падает до базового значения, позволяющего поддерживать дежурную дугу;
- происходит осаждение металла в сварочной ванне ;
- далее следует повторение данного процесса .
Преимущества и недостатки
Импульсная дуговая сварка была разработана как более гибкая и производительная альтернатива дуговой сварке. Преимущества включают:
- исключение возможного брака в виде прожогов и несплавлений ;
- отсутствие разбрызгивания металла во время сварочного процесса ;
- экономичный расход сварочной проволоки и электродов ;
- возможность сварки разных по составу металлов ;
- благодаря малому числу возникающих дефектов, значительно упрощена обработка сварных швов .
Недостаток импульсно-дугового процесса: его нельзя использовать для больших сварочных работ.
Импульсная сварка: как это работает?
Для этого процесса сварки требуется сварочный полуавтомат с функцией импульсной сварки. Электроды могут быть плавящимися (MIG) или неплавящимися (TIG). Сам процесс является циклическим, когда капли присадочного металла падают в сварочную ванну одна за другой (один импульс — одна капля). Сварочный аппарат преобразует напряжение сети в постоянное напряжение, выравнивает ток и затем увеличивает частоту с определенной амплитудой.
В фоновом режиме подается постоянный сварочный ток, задачей которого является поддержание постоянной дуги. При резких скачках нагрузки конец сварочной проволоки плавится. Электродинамические силы истончают горлышко образовавшейся капли, и жидкий металл под собственным весом падает на соединяемые поверхности, образуя шов. Затем сила тока кратковременно снижается до значения режима ожидания. В это время температура в бассейне понижается, и металл застывает. Затем процесс повторяется.
Паузы между вспышками можно отрегулировать в настройках устройства. Это позволяет выбирать различные режимы сварки и контролировать параметры получаемого сварного шва.
Виды импульсно-дуговой сварки
Преобразование тока, при котором генерируется импульс, может быть выполнено различными способами:
- аккумуляторным;
- конденсаторным;
- электромагнитным;
- инерционным.
Каждый из них имеет свои особенности, на которых стоит остановиться подробнее.
Аккумуляторный способ преобразования тока
Сварочные аппараты, поддерживающие этот тип импульсно-дуговой сварки, дополнительно оснащены щелочной батареей. Он генерирует ток, необходимый для самого импульса. Особенностью этой батареи является низкое внутреннее сопротивление. Это означает, что выходное напряжение может во много раз превышать доступное напряжение. А короткие замыкания, необходимые для генерации импульсов, быстро устраняются.
До сих пор преобразование тока батареи не получило широкого распространения. Основная причина отсутствия популярности — громоздкая конструкция. Однако метод удобен и перспективен, поэтому ведется активная работа по его совершенствованию.
Конденсаторное преобразование энергии
Первые аппараты импульсной сварки были основаны на этой технологии. Их корни уходят в 1930-е годы.
Здесь импульс генерируется мощным разрядом из серии конденсаторов. Здесь максимальный ток может превышать 100 000 ампер. Энергия импульса может быть точно измерена для получения необходимого импульсного тока. Широкий диапазон выходного тока позволяет настроить аппарат на наиболее подходящие для процесса сварки значения.
Область применения ограничивается поперечным сечением свариваемых деталей. Толщина одной из деталей не должна превышать возможности машины, а другие свариваемые детали могут быть любой толщины. Поэтому на заре конденсаторного метода он использовался для соединения листов и сварки крепежа. Сегодня конденсаторная импульсная сварка широко используется в производстве электроники и бытовой техники, где требуется максимально возможная точность. Этот процесс идеально подходит для сварки нержавеющей стали и алюминия.
Магнитно-импульсный способ
Магнитно-импульсные сварочные аппараты работают по принципу преобразования электрической энергии в механическую. Это создает магнитное поле, которое соединяет детали под высоким давлением. Под действием высокого давления и температуры образуется сварной шов. Процесс основан на электромеханических свойствах бинарного тока.
Процесс происходит следующим образом: Первая часть удерживается неподвижно, в то время как вторая часть перемещается под действием электромагнитного поля, создаваемого сварочным аппаратом. Когда детали расположены близко друг к другу, для их соединения генерируется сварочная дуга.
Магнитно-импульсный процесс широко используется в производстве машин. Он позволяет сваривать трубчатые детали между собой или с плоскими поверхностями, а также сваривать листовой металл по контуру. Магнитно-импульсная сварка редко используется в домашних хозяйствах и на малых предприятиях. Процесс и техника сборки сложны, а оборудование быстро изнашивается.
Инерционная импульсная сварка
Генератор этого сварочного аппарата имеет мощный маховик, который раскручивается электродвигателем. Во время размотки накапливается необходимая кинетическая энергия. В момент уменьшения скорости вращения возникает инерционный резонанс, который преобразуется в импульс сварочного тока. В качестве сварочного аппарата используется импульсный инвертор.
Технология импульсной сварки
Для импульсной сварки используются инверторные устройства. Чтобы расплавленный металл не попадал в воздух, в зону сварочной ванны вводится защитный газ. Это предотвращает реакцию металла с кислородом и его окисление.
Суть импульсно-дуговой сварки заключается в контролируемом переносе металла со сварочной проволоки или плавящегося электрода на стык свариваемых поверхностей. Этот процесс является циклическим:
- Сила тока резко увеличивается. Основной материал плавится, образуя точечную сварочную ванну.
- Происходит уменьшение силы тока. Металл остывает, начинает затвердевать от краёв к центру шва.
- Происходит повторение цикла.
Сварной шов прямой и хорошего качества. Его не нужно очищать от окислов и затвердевших брызг. На каждом стыке в бассейн добавляется только одна капля наполнителя. Его параметры можно легко настроить. Частота тока может составлять от 0,5 до 300 герц.
