Преимущества импульсных сварочных аппаратов

Импульсная сварка: преимущества и возможности

«Сварка – процесс создания неразъёмного соединения в результате расплавления кромок, образования общей сварочной ванны и последующей её кристаллизации» — так звучит определение хорошо известного многим сварочного процесса.

Как известно, сварка в своём нынешнем виде была изобретена в 30-е – 40-е годы прошлого века.

За столь долгий срок некогда простой процесс обрёл вид сложной технологической операции, на смену неплавящемуся угольному электроду пришла расходуемая сварочная проволока, трансформаторы уступили место электронике и инверторам, а качество соединений повысилось за счёт применения различной газовой и порошковой защиты.

В последнее время  наибольшее распространение получила полуавтоматическая сварка плавящейся проволокой в среде защитных газов благодаря простоте использования, обширному диапазону свариваемых материалов и толщин, невысокой цене на оборудование при его малых габаритах и возможности автоматизации и роботизации.

Прогресс не стоит на месте, а значит и без того простые в применении аппараты для полуавтоматической сварки с каждым годом приобретают всё новые технологии по улучшению сварочного процесса и предотвращению возникновения дефектов и напряжений в сварочном шве.

Сварка алюминия в импульсном режиме аппаратом CEA DIGITECH VISION PULSE 5000

Одной из таких технологий является возможность импульсной сварки.

Процесс создания сплошных сварных швов посредством расплавления металла с управляемым переносом «один импульс – одна капля» получил название импульсной сварки. 

Используя импульсную дугу в виде источника тепла, можно существенно расширить возможности традиционной сварки в защитной газовой среде.

Импульсная MIG/MAG сварка представляет собой вариант обычного процесса сварки MIG/MAG, в котором ток пульсирует с частотой. Некоторые современные аппараты позволяют регулировать частоту импульса.

Поскольку скорость подачи электродной проволоки не равна скорости её плавления,  был введён дополнительный импульс для контроля переноса металла при работе на малых токах путем наложения импульсов высокого тока короткой длительности.

 Цикл состоит из применения многократного импульсного тока в течение постоянного фонового тока, что обеспечивает образование капли на конце электрода. 

Электродинамические силы, резко увеличиваясь, сужают шейку капли, сбрасывая ее в сварочную ванну. В данном случае можно применять как одиночные, так и целую группу импульсов.

Стабильность всего MIG/MAG процесса напрямую зависит от соотношения длительности и величины импульсов и пауз между ними.

Методом подбора тока импульса и дуги можно ускорить плавку проволоки электрода, способствовать изменению формы и размеров сварочного шва. Наконец, можно уменьшить нижний предел сварочного тока, который отвечает за стабильность горения дуги.

По сравнению со сваркой неплавящимся электродом импульсная сварка позволяет в 3—8 раз повысить производительность процесса и значительно снизить сварочные деформации при практически одинаковом качестве сварных соединений.

Импульсная сварка может применяться для конструкций ответственного назначения из разных марок сталей, алюминиевых, медных, никелевых сплавов и титана толщиной от 1 до 50 мм при выполнении швов во всех пространственных положениях.

Благодаря высокой пространственной стабилизации дуги и возможности применения вылета электрода большой длины этот процесс может быть успешно применен для сварки стыковых соединений толстолистовых материалов с узкощелевой подготовкой кромок.

Для каждого сварочного тока должны быть выбраны оптимальные частота и энергия импульсов. Частоту 50 Гц следует применять при малых токах, когда использование частоты 100 Гц невозможно. При токах свыше 70—100 А следует применять частоту 100 Гц, так как при частоте 50 Гц увеличивается чешуйчатость шва, его пористость и дымообразование. 

Современные сварочные аппараты позволяют использовать широкий диапазон амплитуд импульсов различной длительности и формы волны на частотах от нескольких герц до нескольких сотен герц. Амплитуда и длительность импульса, объединённые должным образом, создают дугу, способную расплавить и отсоединять каплю электродной проволоки диаметром, близким к толщине этой проволоки.

Такая дуга в паузах между возбуждениями импульса не оказывает существенного влияния на глубину расплавления металла.

За счет этого достигается устойчивое горение дуги в пространстве, улучшается качество сварки: отсутствует разбрызгивание расплавленного металла проволоки, целиком устраняются кратеры из сварных точек при уменьшении требуемых участков перекрытия в месте сварного шва.

Выбор целесообразного отношения токов дуг (импульсной и дежурной) способен также значительно ускорить процесс сварки, но этот процесс является сложной операцией.  Высота и длительность импульса зависят от состава проволоки, её диаметра и в меньшей степени от состава защитного газа.

, но и отталкиваться от предустановленных программ, рассчитанных специально под конкретные данные, как свариваемого материала, так и используемых «расходников»: состава газовой защиты и присадочной проволоки.

Подобные настройки хорошо заметны на приведённых ниже изображениях меню аппарата CEA DIGITECH.  

Меню выбора программ для сварки различных материалов аппарата DIGITECH

Основные преимущества импульсного режима MIG/MAG сварки:

• Она позволяет добиться плавной, без брызг сварки на средних токах (50-150A), которые иначе подходят только для сварки короткой дугой с непериодичной подачей металла в зону сварки и, как следствие, появление брызг металла.

• Импульсная передача является промежуточной между струйным переносом и сваркой короткой дугой, которая может быть слишком «холодной» (из-за прерывистого образования электрической дуги, дуга эффективно 'выходит' между каждым циклом плавления). Это делает его идеальным для сварки больших толщин, где необходим контроль тепловложения, но для которых струйный перенос будет уже слишком «горячим».

• Импульсный режим MIG сварки позволяет сваривать при более высоких скоростях там, где погружённая дуга или струйный перенос не применимы.

• Возможность перехода капельного переноса в мелкокапельный и струйный.

Двойной импульс

Сварка алюминия двойным импульсом аппаратом CEA DIGITECH VISION PULSE 5000

Сутью MIG/MAG процесса с двойными импульсами является модулирование высокочастотного несущего сварочного тока, вырабатываемого силовым инвертором, с низкочастотными импульсами, которые формируются вторичным инвертором. При этом существенно изменяется форма импульса и соотношения ток/пауза.

За счет изменения формы импульса и угла наклона фронта волны импульса появляется возможность получения управляемого мелкокапельного переноса в режиме короткого замыкания.

Режим короткого замыкания характеризуется плавным перетеканием капли с конца электродной проволоки в сварочную ванну.

Размер капли практически соответствует диаметру электродной проволоки, что позволяет уменьшить размер ванны жидкого металла и улучшить растекание капли в ванне. Уменьшение размера ванны ведет к правильному равномерному формированию обратного валика, повышая качество корневого прохода и улучшая условия сварки тонкого металла.

При работе с тавровыми швами двойной импульс тока позволяет получить шов с вогнутым катетом и избежать появления вероятных концентраторов напряжений в зоне сплавления.

Что касается системы настроек режима сварки, то она, прежде всего, зависит от назначения аппарата, цены и, если есть возможность, предустановленных программ, расширяющих функции. Так, аппарат СЕА DIGITECH, помимо наглядного интуитивно понятного меню, обладает гибкими настройками параметров сварки как импульсной, так и двойным импульсом на всех этапах процесса. 

Выбор режима сварки двойным импульсом

Экран регулировки силы тока и напряжения

Регулировочные параметры отображены квадратами, настраиваемый параметр подсвечен зелёным.

Слева направо: предварительная подача газа, стартовая скорость, горячий старт, начальный ток, начальная длина дуги, начальное нарастание, конечное затухание, конечный ток, конечная длина дуги, растяжка дуги, послесварочный газ.

Диаграмма двойного импульса с настройками: первая модуляция (от I1 до I2), разность токов двойного импульса, длительность двойного импульса, баланс двойного импульса, частота двойного импульса, вторая модуляция (от I2 до I1).

В линейке СЕА следующие аппараты имеют возможность полуавтоматической сварки MIG/MAG с использованием импульса/двойного импульса: DIGISTAR 250/2000, DIGITECH VISION PULSE 3200/3300/4000/5000. C описанием аппаратов Вы можете ознакомиться, просто нажав на интересующую модель.

>

Источник: https://rutector.ru/press/articles/2016/06/impulsnaya-svarka-preimushestva-i-vozmozhnosti

Импульсная и контактная сварка – особенности, преимущества и недостатки

Наибольшее распространение в современном производстве получила полуавтоматическая сварка. Ее основные достоинства – высокая производительность и широкий спектр толщин свариваемых металлов. Однако и она не лишена недостатков.

Недостатки полуавтоматической сварки

Главным минусом полуавтоматической сварки является разбрызгивание металла. Это особенно заметно при использовании углекислого газа в качестве защитного. При этом около 30 % сварочной проволоки не попадает в шов.

При использовании смеси аргона с углекислым газом ситуация улучшается, но полностью проблема не решается. Брызги металла требуют зачистки и портят внешний вид изделия. Это особенно критично при работе с тонкими материалами или цветными металлами.

Решить эту проблему призвана импульсная сварка.

Что такое импульсно-дуговая сварка

Импульсно-дуговая сварка стала возможной после изобретения инверторного источника энергии. Она представляет собой контролируемый процесс переноса металла в среде защитного газа. Такой метод используется при работе с алюминием и нержавеющей сталью. Суть его состоит в цикличном повторении следующего процесса:

1. Под воздействием мощного импульса тока происходит отделение и перенос одной капли металла сварочной проволоки на изделие.
2. Сила тока уменьшается до значения, позволяющего поддерживать сварочную дугу, но недостаточную для отделения и переноса металла.
3. Сварочная ванна в месте соединения изделий остывает.
4. Цикл повторяется.

Высокое качество швов возможно благодаря точному управлению импульсами сварочного тока. Одновременно обеспечивается отсутствие разбрызгивания. Частота импульсов варьируется в диапазоне 30-300 Герц. Каждый из них обеспечивает перенос в сварочную ванну только одной капли металла. Пример такого сварочного аппарата – MERKLE HIGHPULSE 350 DW.

Зачем нужен защитный газ

Во время процесса сварки расплавленный металл в сварочной ванне может контактировать с воздухом из окружающей среды. При этом в результате реакции с кислородом образуется оксид металла. Это пористое и хрупкое соединение. Защитный газ необходим для предотвращения его образования. Он вытесняет кислород из рабочей зоны и служит своеобразным барьером.

Аккуратный шов, заваренный импульсно-дуговой сваркой

Отличия импульсно-дуговой сварки от классической полуавтоматической

Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом имеет ряд отличий от классической полуавтоматической:

• импульсная сварка эффективнее;
• отсутствует разбрызгивание металла и необходимость зачистки околошовного участка;
• уменьшается выгорание металла;
• сварка возможна в любом пространственном положении, чего не может обеспечить классический способ;
• уменьшается зона температурного воздействия и, соответственно, деформация изделий.

Преимущества импульсно-дуговой сварки

• абсолютная управляемость процесса переноса металла;
• возможность работы с тонкими материалами;
• обеспечение лучшего проплавления металла;
• уменьшение перегрева металла и дымообразования.

Недостатки

• максимальная скорость подачи проволоки ниже, чем в классической полуавтоматической сварке;
• ограничен выбор защитных газов.

Контактная сварка изделий

Контактная импульсная сварка

Импульсная контактная сварка является еще одним известным способом соединения металлов. Другое ее название – резистивная сварка или сварка плавлением. Она кардинально отличается от импульсной дуговой сварки. В данном случае через два отдельных изделия импульсами пропускается электрический ток.

В точке контакта соединяемых элементов из-за высокого сопротивления происходит резистивный нагрев. При увеличении силы тока температура в месте контакта изделий повышается настолько, что металл расплавляется. В итоге образуется точечный сварной шов.

Для таких целей предназначена, например, машина контактной сварки BLUEWELD PCP 28.

Контактная сварка – это эффективный и экономный способ соединения металлов. Если ограничить величину электрического тока, можно добиться слабого соединения металлов. Это явление можно использовать для прихватки деталей перед их сваркой.

Импульсная сварка является безусловным достижением технологии соединения металлов с применением электрического тока. Она позволяет качественно выполнять такие виды работ, которые не в состоянии обеспечить классическая полуавтоматическая сварка.

Источник: https://www.toool.ru/articles/impulsnaya_i_kontaktnaya_svarka_osobennosti_preimushchestva_i_nedostatki.html

Современные способы импульсной сварки

Импульсная сварка входит в число эффективных сварочных технологий, позволяющих создавать неразъемные соединения практически любых материалов в разнородных по составу сочетаниях, например, стали и цветных металлов. С помощью технологий импульсной сварки  выполняются швы различных пространственных расположений.

Технические принципы

Методически импульсная сварка представляет собой краткосрочные сварочные операции с использованием энергетического запаса аккумулятора либо накопленной энергии в специальном приемнике, который подключается к электрической сети и заряжается до фиксированного значения. В ходе процесса приемник импульсом передает накопленную энергию.

Импульсные сварочные аппараты позволяют создавать сплошные сварные швы путем расплавления отдельных локальных точек с их дальнейшим перекрытием. В перерывах между подачей очередного импульса необходимо поддерживать маломощную дугу, для ее поддержки в устойчивом состоянии достаточно не более 15% от силы импульсного тока.

Сварка в импульсном режиме проводится двумя способами:

• С использованием неплавящихся сварочных электродов, когда обеспечение максимально эффективного проплавления металлов и формирования качественного неразъемного соединения создается с помощью импульсной дуги;
• С использованием плавящихся электродов, когда дугой контролируется проплавление и перенос металла электрода в тело шва и одновременно контролируется разбрызгивание сварочной капли.

Благодаря импульсной сварке существенно снижается количество разбрызгиваемого металла при его истечении с электрода.

Разновидности технологий импульсной сварки

Технологии импульсной сварки различаются по своему предназначению и принципу функционирования аппарата импульсной сварки. Основными разновидностями считаются:

• Конденсаторная импульсная сварка;
• Инерционная импульсная сварка;
• Магнитно-импульсная;
• Аккумуляторная импульсная сварка.

Конденсаторная сварка

Соединяемые детали нагреваются при подаче мощного разового энергетического выплеска, существуют даже конденсаторные агрегаты, выдающие ток силой 100 000 Ампер и более. Используется для соединения алюминия с нержавеющей сталью.

Инерционная сварка

Эта технология базируется на применении накопленной энергии вращающегося маховика, который посажен на общий вал с ротором силового генератора. Генератор разгоняется от электросети, кинетическая энергия вращения маховика после снижения частоты оборотов передается сформированным импульсом тока сварки.

Конденсаторная и инерционная сварочные технологии пока находятся в стадии экспериментальной отработки.

Аккумуляторная сварка

Ее особенностью является наличие в конструкции сварных агрегатов специфических щелочных аккумуляторов, характеризующихся низким значением внутреннего сопротивления. Такие аккумуляторы способны выдать ток короткого замыкания, во много раз превосходящий ток стандартной разрядки.

Магнитно-импульсная сварка

Технология магнитно-импульсной сварки заключается в неразъемном соединении металлических изделий путем соударений. На принципиальной схеме магнитно-импульсной сварке (см. рисунок) показаны:

• Поз. 1 – зарядное устройство;
• Поз. 2 – конденсатор;
• Поз. 3 – устройство коммутации;
• Поз. 4 – индуктор;
• Поз. 5 и 6 – соединяемые детали;
• Поз. 7 – опора.

В результате электромеханического взаимодействия вихревых токов, наведенных в металлических стенках детали (поз.

5) импульсным магнитным полем, и магнитным потоком возникает сила Лоренца, которая выбрасывает (метает) и затем с большой силой ударяет деталь (поз. 5) о другую деталь (поз. 6).

Диапазон размеров толщин свариваемых изделий этим методом – от 0,5 до 2,5 мм. Кинетическая энергия, сообщаемая выброшенной детали, зависит от ряда технических показателей агрегата:

• Число витков индуктора (поз.4);
• Напряжение разряда;
• Емкость конденсатора (поз. 2).

В состав оборудования установки магнитно-импульсной сварки входят:

• Конденсатор, по своей сути являющийся генератором импульсных токов, достигающих сотен тысяч А;
• Устройства коммутации, представленные разрядниками вакуумными и под давлением, а также игнитронами.

Недостатки и преимущества

К числу неоспоримых преимуществ этой технологии относятся:

1. Возможность быстрой, в пределах микросекунд, сварки практически любых материалов;
2. Возможность сварки в среде защитных газов при помощи удаленного индуктора, защищенного неметаллической оболочкой.

К недостаткам относятся:

1. Необходимость интенсивного охлаждения индуктора вплоть до использования жидкого азота или гелия;
2. Магнитно-импульсная сварка не применима для соединений больших площадей.

Заключение

При всей сложности применяемого оборудования сами методики импульсной сварки легко осваиваются, поэтому процессы импульсной сварки своими руками получают широкое распространение благодаря универсальности и эффективности.

Импульсная технология сварки чрезвычайно эффективна при соединении тонких листовых материалов без всякого риска возникновения прожогов и короблений благодаря низкому тепловложению процесса.

Сварочный процесс

Источник: http://stroitel5.ru/sovremennye-sposoby-impulsnojj-svarki.html

Импульсная сварка

Строительство дома или ремонт квартиры часто не может обойтись без использования сварки. Она помогает быстро решить проблему с текущей трубой или используется во время создания системы водоснабжения, отопления, канализации. Известно, что разные области работ, различные виды металлов требуют использования и разных видов сварки.

Сегодня широкое распространение получила сварка на основе импульсов. С ее помощью можно привести к реализации достаточно сложные задачи, но при этом принцип действия такой сварки очень прост и с ней сможет справиться даже новичок в данной профессии.

В качестве расходных материалов здесь используются обычные электроды, при этом очень важно то, что для крепления металлических конструкций подойдут плавящиеся и неплавящиеся электроды.

Основные преимущества

Вообще, сварка как метод сцепления металлических конструкций — довольно прогрессивный и быстро развивающийся вид работ. Сегодня специалисты используют различные ее виды:

• термическую;
• термомеханическую;
• механическую.

Но при этом импульсная сварка обладает целым спектром преимуществ, в число которых можно отнести следующие характеристики:

1. Соединение получается очень качественным и надежным, что крайне важно в сфере строительства и ремонта, очень часто от качества сварки зависит качество всей конструкции.
2. Полученный шов имеет красивый внешний вид, ровные края, он имеет отличные эстетические показатели, что важно для дальнейшей отделке изделия.
3. В отличие от многих других видов сварки, при работе на весу здесь не остаются прожоги, вероятность брака значительным образом сокращается.

Строительство немыслимо без использования сварочного аппарата, но очень часто используемое оборудование обладает большими габаритами, что неудобно в случае необходимости выполнения работ в ограниченном пространстве или на весу.

Именно поэтому особенное значение имеет не комплектация импульсной сварки, а также возможность выбора различного рода режимов для проведения максимально качественной работы.

Использовать импульсные сварочные аппараты можно в различных сферах:

• при короткой или смешанной дуге, во время использования аргона;
• при необходимости проведения работ с низко- или высоколегированными сталями, сплавами алюминия;
• в сферах промышленности, на заводах, во время проведения ремонта транспортных средств, систем вентиляции, монтажных работах и так далее.

Источник: http://stylehome.org/news/impulsnaya-svarka-sfera-ispolzovaniya-i-preimushhestva.html

Что собой представляет импульсная сварка

Процесс создания сплошных сварных швов посредством расплавления в определенных точках при последующем их покрытии получил название импульсной сварки. Оборудование, имеющее данную функцию, в перерывах между регулярно повторяемыми импульсами работает в состоянии дежурной дуги малой мощности, пропускающей только часть импульсного тока.

Такая дуга в паузах между возбуждениями импульса не оказывает существенного влияния на глубину расплавления металла. За счет этого достигается устойчивое горения дуги в пространстве, целиком устраняются кратеры из сварных точек при уменьшении требуемых участков перекрытия в месте сварного шва.

Выбор целесообразного отношения токов дуг (импульсной и дежурной) способен также значительно ускорить процесс сварки.

Используя импульсную дугу в виде источника тепла, можно существенно расширить возможности традиционной сварки дугой в защитной газовой среде.

Они определяются определенной программой, исходя из толщин и свойств соединяемых материалов, а также положения швов в пространстве и др.

Если сварка ведется неплавящимися электродами, то импульсная (или пульсирующая) дуга служит инструментом воздействия на основной металл с образованием шва.

При использовании плавящихся электродов она предназначается для регулирования операций плавления и перенесения металла электрода. В ходе процесса импульсно-дуговой сварки с помощью электродов из вольфрама пульсация дуги имеет постоянно заданное отношение импульсов к паузам.

Получение сплошного соединения достигается посредством расплавления отдельно взятых точек при их покрытии впоследствии.

Применение имульсной сварки

К важнейшим параметрам, характеризующим этот процесс, относят продолжительности импульсов с паузами, всего цикла и шаг точек со скоростью сваривания.

Способность к проплавлению пульсирующей дуги с заранее установленной продолжительностью цикла и импульса определяется импульсным режимом сварки, его жесткостью. Этот параметр технологии в своем крайнем значении характерен для дугового варианта сварки.

Регулируя импульсные характеристики, можно оказывать воздействие как на размер с формой зоны сваривания, процесс кристаллизации металлов, так и на образование швов, остаточные либо временные деформации, прочие характеристики хода сварки. При определении режима сварки этим способом немаловажное значение придается шагу точек, особенно при соединении тонколистовых материалов.

Способность к проплавлению пульсирующей дуги дает наибольший эффект при импульсной сварке алюминия с толщинами листов менее 3 мм.

Возможность рационального применения поверхностного натяжения металлов в ходе импульсно-дуговой сварке создает необходимые условия для должного формирования шва независимо от его положения в пространстве.

Этим объясняется активное применение свойств импульсной дуги при выполнении швов в потолочном, вертикальном либо горизонтальном положении на металлоизделиях самого большого диапазона толщин и для соединения автоматической сваркой участков труб с неповоротными стыками.

В аппаратах импульсной сварки в виде источника питания чаще всего применяются сварочные преобразователи, оснащенные регуляторами тока с прерывателями, работающие на постоянных токах.

Таким образом осуществляется направляемый перенос металла по частоте соизмеримый с импульсами при значении тока, на порядок меньшем, чем критическое.

Поэтому, в отличие от применения неплавящихся электродов, точечная импульсная сварка с помощью плавящегося электрода намного производительнее и позволяет существенно снижать сварочную деформацию с равными качественными характеристиками получаемых соединений.

Она наиболее эффективна в конструкциях важного назначения, выполненных из сталей различных марок, сплавов меди, никеля, алюминия и титана для швов любых пространственных ориентаций. Этот вариант сварки способствует хорошей стабилизации дуги в пространстве.

Учитывая способность вылета электродов больших длин, его эффективно применять при осуществлении стыковых соединений при обработке кромок с узкими щелями из толстых листов металла.

Особенности магнитно-импульсной сварки

В принципе действия магнитно-импульсной сварки лежит использование силы электромеханического действия вихревых токов.

При наведении на стенки обрабатываемого изделия они пересекаются с линиями магнитных сил импульсного поля и с магнитным потоком.

Одновременно электроэнергия превращается в механическую, а импульсы давления магнитного поля воздействуют на детали напрямую, без помощи специальных передающих сред.

Чтобы обеспечить последовательное передвижение контактирующей зоны, заготовки помещают соединяемыми кромками под углом друг к другу. Соединение формируется в ходе соударений сопряженных деталей.

Одновременно происходит очищение кумулятивной струей соединяемых поверхностей от грязи и окислов и пластическая деформация поверхностных слоев материалов с образованием между ними химических связей.

Соединение магнитно-импульсным способом осуществляется по трем традиционным схемам импульсной сварки: обжатие изделий из трубчатых материалов, их раздача и деформирование листового материала.

В первом случае используют индуктор, обхватывающий изделие, во втором – его помещают внутрь заготовки, а в третьем – применяется плоский индуктор.

Во избежание деформаций тонкостенных деталей в ходе сварки во внутренность труб вставляются специальные металлические оправки, которые удаляются по завершении работ.

Применение данной технологии сварки наиболее эффективно в производстве различных конструкций из трубчатых деталей, свариваемых как между собой, так и в сочетаниях с другими заготовками.

Использование возможностей импульсной лазерной сварки необходимо при соединении плоских заготовок по внутренним либо наружным контурам.

При этом возможна сварка различных материалов в любых сочетаниях в широком диапазоне толщин.

Источник: https://promplace.ru/svarka-metallov-staty/impulsnaya-svarka-1541.htm

Блог находчивого сварщика

Видеоканал о сварке «Время сварки». Эпизод 2. Импульсная TIG сварка

Что вы увидите в этом эпизоде:

Существует много вопросов относительно импульсной TIG сварки.

Многие из вас спрашивают:
В чем отличие импульсной TIG сварки от обычной сварки на постоянном токе DC?Как определить, какую частоту импульсов следует задать?У всех ли аппаратов для аргонодуговой сварки имеется возможность импульсной сварки?В этом эпизоде, Мистер ТИГ отвечает на эти вопросы. Так же демонстрируются режимы различных параметров импульса, в том числе 1 импульс в секунду, 10 импульсов в секунду и 500 импульсов в секунду.

При настройке аппарата существует множество различных характеристик, которые можно установить для импульсной сварки.

Разница в установках состоит только в изменении количества импульсов в секунду. Вы увидите четыре режима:

• Сварка без импульсов
• Сварка с 1 импульсом в секунду
• Сварка с 10 импульсами в секунду
• Сварка с 500 импульсами в секунду

ПРИМЕЧАНИЕ: Прозрачное сопло на горелке используется только для лучшей съемки видео. Она не обязательна для импульсной сварки.Сварка:1.

Сварка без импульсов — этот пример сделан для того, чтобы просто сравнить процесс TIG сварки без пульсации со следующими тремя процессами с пульсацией тока.2.

1 импульс в секунду — В данном случае, во время каждого импульса вы можете подавать присадочную проволоку, во время или максимальной силы тока. Этот метод поможет вам достичь получения красивого чешуйчатого шва, как стремятся все получить.3.

4. 500 импульсов в секунду — 500 импульсов в секунду, вы заметите очень специфический звук. Этот метод хорошо использовать, если вы пытаетесь сваривать угловой шов сверху вниз при небольшом проплавлении.

Импульсная сварка: как и зачем

Добро пожаловать на «Время сварки», я мистер ТИГ.

https://www.youtube.com/watch?v=agWuEGEHU-w

Я получаю много отличных вопросов от Вас, зрителей. Один из таких вопросов был посвящен импульсной сварке или использованию пульсирующего тока при сварке. Я не очень часто варю импульсной дугой, скажу даже так: я пользуюсь ей только в особых случаях. И сегодня мы рассмотрим эти случаи. Одним из них является внепозиционная сварка.

Сейчас я запущу пульсирующий ток, включу свою машину и дам вам несколько советов. Очень часто происходит так, что, сила притяжения мешает вам при внепозиционной сварке. В таком случае нужно включить генератор импульсов, и тогда сварочная ванна будет находиться над вами, а не стекать на вас. Кроме того, пульсирующая сварка помогает вам контролировать глубину проплавления.

Если вы столкнетесь с тем, что в каком-то случае у вас не получается контролировать глубину проплавления, и сварочная ванна проваливается, то просто включите генератор импульсов. Еще одной причиной сделать это является особенная волнистость подобной сварки. Подобная волнистость входит в разряд тех вещей, которые я называю факторами крутизны: она замечательно выглядит.

Возможно, на вашем аппарате есть генератор импульсов, возможно, его нет. Я хочу показать вам ножную педаль. Я пользуюсь ей в 99 случаях из 100. Так вот, если у вас нет генератора, то знайте, многие люди пользуются педалью. Все что нужно делать – это нажимать на нее вот так и соблюдать определенную частоту этих нажатий.

К примеру, машина настроена на 120 ампер, и я работаю с вот такой частотой – это около 1 импульса в секунду. Я, соответственно, изменяю силу тока со 120 ампер до 0. Просто нажимаю и отжимаю педаль.

Некоторые машины выполнят данную работу за вас, именно об этом сейчас и пойдет речь. Итак, существует миллион способов подать пульсирующий ток, все что вам нужно – это выбрать из них тот, который нравится вам больше всех.

Я расскажу вам о 4 методах сварки.

Один из них вообще не относится к импульсной сварке, остальные будут примерами того, что происходит при одном, десяти и пятиста импульсах в секунду. Сейчас я одену робу и сварочную маску, затем включу аппарат и покажу, что мы будем делать.

Я поставил прозрачные пирексные насадки для того, чтобы процесс был лучше виден. Вам необязательно делать это, вы можете работать так, как вы привыкли. Аппарат настроен на 120 ампер.

Мы не используем пульсирующий ток, в данном случае мы работаем с постоянным током.

Скорость сварки составляет примерно 18 сантиметров. Просто хочу вам показать эти 120 ампер за работой. Это обычная сварка. Я работаю с нержавеющей сталью, вы можете взять обычную сталь или алюминий. Сейчас я закончу, только подержу горелку выключенной секунд 5. Вот. Все готово.

Теперь мы перенастроили аппарат на 10 импульсов в секунду. Как вы можете видеть — это уже намного быстрее. Пиковая сила тока составляет примерно 120 ампер, нижний показатель около 30. Работать при 10 импульсах в секунду – довольно трудно, поэтому вашим запястьям придется привыкать. Здесь уже не подсчитаешь частоту. Итак, сейчас заканчиваем сварку.

Теперь мы настроили машину на 500 герц или на 500 циклов в секунду. Даже звучит совсем по-другому. Такой метод часто применим при сварке угловых швов. Звук, конечно, очень своеобразный. Так, я заканчиваю варить. Мы все еще можем слышать эти 500 герц. Вот мы и закончили.

Итак, давайте подведем итоги по этим 4 видам сварки. Первый пример был основан на использовании прямого постоянного тока. То есть, это образец без импульсной сварки. Это очень мягкая сварка. При работе с ней удобно использовать присадочный металл. Если это – то, что вам нужно, выбирайте номер 1. Сварка номер 2 уже является импульсной. Ее частота – 1 импульс в секунду.

Вы можете ощутить такт, что поможет вам работать. Пиковая сила тока составляет 120 ампер, нижняя граница, до которой сила тока опускается после импульса – 30 Ампер. Эти 30 ампер и есть та сила тока, с которой вы работаете половину времени.

Вы можете поменять её, я уже говорил, что существует множество вариантов настройки, и я хотел ознакомить вас с некоторыми из тех, с которыми я работаю сам.

Переходим к образцу номер 3. Напоминаю, мы не использовали присадочной проволоки при всех 4-х видах сварки. Итак, 10 импульсов в секунду. Глубина проплавления уменьшилась, и сварочная ванна стала чуть уже. После этого мы настроили аппарат на максимальную частоту, 500 импульсов в секунду. Итак, это сварка номер 4.

Это по-настоящему высокая частота. Как вы видите, сварочные ванны двух последних швов с большой частотой импульса являются более узкими. Если воспользоваться импульсной сваркой, часто можно получить меньшие деформации металла и не допустить перегрева.

Вам просто нужно выбрать то, что наилучшим образом подходит для ваших нужд.

https://www.youtube.com/watch?v=iNks1lFX34c

Спасибо за внимание. Я мистер ТИГ.

Источник: http://www.Smart2Tech.ru/blog/tags/tag/impulsnaya-tig-svarka

Импульсный сварочный аппарат

Какой домашний мастер, а тем более автолюбитель, не мечтает иметь в своем распоряжении малогабаритный сварочный аппарат постоянного тока да еще с функцией заряда аккумуляторных батарей.

Рассмотрим основные требования к аппаратам подобного рода.

Источник напряжения сварочного аппарата должен обладать хорошими динамическими характеристиками. Рабочее напряжение на дуге должно быстро устанавливаться и изменяться в зависимости от длины дуги, обеспечивая ее устойчивое горение.

Для постоянного тока достаточно напряжение зажигания 30 — 40 В, в то время как для переменного необходимо напряжение 40 — 60 В.

Время восстановления рабочего напряжения при коротком замыкании от 0 до 30 В не должно превышать 50 мс. Ток КЗ (короткого замыкания) не должен превышать рабочий более, чем на 25 — 100%.

При ручной дуговой сварке внешняя характеристика рис.1, источника тока должна быть падающей, т.е. напряжение должно уменьшаться с увеличением тока.

Максимальный сварочный (зарядный) ток:

— при двух ключах регулятора, А ……………………. 40 (30);

— при трех ключах, А …………………………………. 60 (40);

Напряжение холостого хода, В ………………………… 36

Минимальный ток заряда, А …………………………… 1

Коэффициент полезного действия, не менее ………. 0,8

При крутой динамической характеристике источника питания динамические токи КЗ значительно меньше (они близки к статическим токам КЗ) и при удлинившейся дуге образуется стабильная рабочая точка.

Всем вышеперечисленным требованиям в полной мере соответствует источник напряжения, выполненный по схеме генератора тока. Свойства такой конструкции в полной мере подходят и для зарядного устройства. Исходя из вышеизложенного и разработан сварочный аппарат, схема которого представлена на рис.2.

С целью уменьшения нагрузки на диоды моста сетевого выпрямителя при включении сети применено устройство заряда конденсатора, разработанное Б. Журавлевым и С. Эраносяном.

Отличительная особенность устройства состоит в том, что формирователь импульса запуска тиристора обеспечивает его срабатывание при минимальном напряжении на переходе анод-катод, т.е. синхронно с переходом сетевого напряжения через нуль.

Схема работает следующим образом

До запуска преобразователя напряжение на конденсаторе С 13 отсутствует, тиристор закрыт и заряд конденсатора фильтра С6 происходит через ограничительный резистор R6.

Как только конденсатор С6 зарядится до напряжения запуска преобразователя, появиться напряжение на С 13 и первым же синхроимпульсом с VD6 через дифференциальную цепочку С9, R7 запустится одновибратор на транзисторах VT2, VT3.

При этом на управляющий электрод VS1 поступит открывающее его напряжение с конденсатора С13 через элементы R19, VT3. Бросок тока зарядки конденсатора фильтра не превышает 15 А.

R4 = Uн/0,8*Imax — Iн' = 300/0,8 х 24 — 5 = 22 Ом, где

Imax — максимальный допустимый импульсный ток коллектора силового транзистора;
Iн' — приведенный к входному напряжению Uн ток нагрузки преобразователя.

Ток, потребляемый преобразователем, рассчитывают по формуле:

Iн' = Pн/Uпn = UнIн/Uпn = 20x60x/300×0,8 = 0,5A, где

Рн — выходная мощность аппарата,
n — КПД;
Uн = 20В (напр. на дуге).

Мощность, выделяющаяся на резисторе R4, определяется выражением:

PR4=IcR4j, где

Ic=Iн — ток разряда конденсатора С8;
j — коэффициент заполнения импульсов.

Преобразователь аппарата выполнен по полумостовой схеме с самовозбуждением и коммутирующим насыщающимся трансформатором. Пропорционально-токовое управление способствует повышению КПД устройства за счет повышения быстродействия коммутационных процессов.

Отличительная особенность заключается в том, что включение и выключение силовых высоковольтных транзисторов преобразователя осуществляется в режиме разомкнутых ключей K1, K2, (К3) регулятора, т.е. на холостом ходу во всем диапазоне нагрузок, что значительно повышает надежность устройства за счет исключения сквозных токов, повышает КПД и уменьшает импульсные помехи.

Регулировка тока нагрузки осуществляется длительностью импульсов с помощью схемы управления (СУ), выполненной на DD1, DD2. При этом силовые транзисторы регулятора используются в режиме насыщения с минимальными потерями мощности.

2 формируются короткие, около 2 мкс, отрицательные импульсы.

За работу схемы широтно-импульсной модуляции (ШИМ) отвечает одновибратор, выполненный на элементах DD1.2, DD1.3, длительность импульсов которого зависит от состояния транзистора VT1.

Управляющее напряжение на базу этого транзистора поступает от преобразователя ток-напряжение (ПТН), выполненного на операционном усилителе DA1 и шунте R38 (75ШСМЗ-50-0,5; падение напряжения 75 мВ при токе нагрузки 50А). Минимальный ток зависит от чувствительности ПТН и настраивается с помощью резистора R36.

Максимальный ток ограничивают подбором резистора R13. Устройство пригодно для зарядки любых аккумуляторов напряжением от 6 до 24 В, так как является генератором тока.

Для удобства пользования в устройстве предусмотрено два поддиапазона регулировки тока. Катушка трансформатора Т1 выполнена бескаркасной. Обмотка I отделена от остальных тремя слоями лакоткани. Обмотку II мотают в два провода, как показано на рис.4.

Таким образом, получают четыре обомотки, после чего их прозванивают и принадлежащие к одной полуобмотке соединяют параллельно. Отвод получают соединением конца одной полуобмотки с началом другой.

Действующее (эффективное) значение тока вторичной обмотки со средней точкой

Принимаем плотность тока J-6A/мм2 Тогда сечение провода S=Iэ/j=43/6=7мм2. С целью уменьшения эффекта вытеснения тока, а также получения достаточной гибкости разбиваем проводник на 16 проводов.

S=S/16-17/6=0,43мм2,

откуда диаметр провода Д-0,74 мм (принимаем Д-0,8 мм). Моточные данные трансформаторов сведены в табл.1.

ОбмоткаКол. витковПроводМагнитопровод

Т1	I II III IVV	25 6,5+6,5 2 2.5+2,5 2+23	ПЭВ-2 4х0,56 ПЭВ-2 16х0,8 в 2 жгута ПЭВ-2 0,8 ПЭВ-2 0,3 ПЭВ-2 0,4ПЭВ-2 0,4	Ш16х40 (Два сложенных вместемагнитопровода Ш16х20М200СПМ)
Т2	I II IIаIII	10 6 1.56	ПЭВ-2 0,8 ПЭВ-2 4х 0,5 ПЭВ-2 4 х0,56ПЭВ-2 4х0.5	М2000НМК20х12х6
L6	III	121	ПЭВ-2 16х0,69ПЭВ-2 0.5	М2000НМШ12х15 зазор 0,5мм

Трансформатор Т1 и диоды VD16 — VD20 закреплены на общем теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности около 1000см.кв , служащем задней стенкой аппарата.

Транзисторы VT4 — VT7 закреплены на отдельных ребристых радиаторах с площадьюохлаждающей поверхности около 200 см. Причем коллекторы и базы спаренных транзисторов объединены, а в эмиттерах включены токовыравнивающие резисторы по 0,1 Ом типа С5-16МВ мощностью 2 Вт.

Ключи К1, К2 регулятора выполнены в виде отдельных модулей и могут наращиваться до трех. Транзистор VT11 снабжен радиатором с площадью охлаждающей поверхности около 150см кв. Транзистор VT9 закрепляют на том же радиаторе через слюдяную прокладку или на небольшом отдельном радиаторе.

Конденсатор С8 — типа К50-29-350В-22мкФ, конденсатор С23 — типа К50-29-63В-1000мкф, остальные — типа К50-35 и К73-17. Резистор R4 — типа С5-35В мощностью 15 Вт.

Дроссели типа Д13 по АГО.475.007ТУ, типа Д69 (Д59) по 0Ю0.475.000ТУ.

Микросхему ДА1 типа К140УД7 можно заменить на К140УД6.

При правильной фазировке трансформаторов преобразователь запускается сразу и, как правило, в налаживании не нуждается.

Регулятор тока налаживают следующим образом: установите 2 в положение 1 — 10 А, движок резистора R36 — в среднее положение, R16 — в крайнее правое. С помощью подстроечного резистора R36 установите ток короткого замыкания 1А по амперметру в качестве нагрузки.

При измерении сначала замыкают выходные клеммы, затем к ним подключают амперметр. Для измерений клеммы размыкают. Переключение диапазонов измерений также производить при закороченных клеммах.

Встроенный прибор калибруют с помощью подстроечного резистора R41. Затем переведите резистор R16 в крайнее левое по схеме положение. Подбором резистора R13 добейтесь тока короткого замыкания около 10А.

При желании, в устройство можно ввести функцию запуска двигателя. Для этого достаточно сделать пороговое устройство, которое бы переключало аппарат при просадке напряжения в нагрузке (на аккумуляторе) ниже 10 В с тока заряда около 5А в режим отдачи максимального тока и обратно.

Источник: http://electro-shema.ru/svarka/impulsnyj-svarochnyj-apparat.html

Импульсная сварка

Наиболее востребованным способом соединения поверхностей является импульсная сварка. Существует несколько кардинально отличающихся разновидностей сваривания, использующихся в определенных конкретных ситуациях.

Различают несколько типов сварки:

1. Контактная.
2. Сварка ручная дуговая.
3. Технологию лазерной сварки.
4. Инновационный импульсный метод.

Импульсный способ соединения материалов является наиболее продвинутым и усовершенствованным благодаря специализированному сварному агрегату.

Данный способ разрабатывался с целью замещения рядового сваривания по дуговой технологии.

Характеристики сваривания

Импульсно дуговая сварка осуществляется собственными руками мастеров, что позволяет лично контролировать качество швов. Сварочные работы не отнимают длительного времени, благодаря чему имеется возможность применять запасенную энергию специального приемника. Зарядка этого устройства выполняется от обычного электрической линии без перегрузки общей сети.

Применение сварочного аппарата позволяет избежать разбрызгивающего эффекта в процессе соединения. Нововведения в разработке передовых сварочных устройств открыли возможность создавать самодельные шовные соединения. Благодаря одновременному нагреву и расплавлению отдельных компонентов сварных поверхностей качество шва остается превосходным.

Для безопасного и правильного использования сварочного агрегата необходимо заблаговременно выставлять дежурную и импульсную дуги согласно правильным параметрам. Если все подготовительные работы выполнены верно, возможность появления кратеров в стыковых местах полностью исключается.

Основными технологическими особенностями импульсной сварки считаются:

• Определенная жесткость сварки. От нее зависит продолжительность отдельного импульса.
• Сохраняется возможность корректировки сварочной ванны.
• Специалист может контролировать процесс кристаллизации металлических поверхностей.
• Настраивая агрегат, сварщик способен нормализовать имеющийся сварочный шов.
• Изменения настроек устройства также позволяет регулировать пределы деформационных процессов.

Импульсный режим сварки применяется для скрепления листов из металлических сплавов с толщиной, равной 3 мм. Технология способна справиться со свариванием конструкций в отличных от стандартных пространственных плоскостях. Для обеспечения бесперебойного питания импульсного агрегата потребуется несколько преобразователей тока.

Разновидности импульсной сварки и их мельчайшие нюансы

Если заняться классификацией разновидностей импульсного режима сваривания можно выделить следующие обособленные разновидности:

1. Конденсаторное сваривание.
2. Инерционное.
3. Электромагнитная технология соединения.
4. Аккумуляторная сварка.

Аппарат импульсной сварки, основанный на конденсаторной технологии, характеризуется большим разбросом доступного диапазона тока. Среди таких устройств имеются модели малой мощности, также полностью противоположные агрегаты высоких мощностей.

Сварочное устройство позволяет успешно дозировать энергию, которая необходима для поддержания определенного типа сварки. Для конденсаторного режима дозировки должны происходить в жестком режиме, что обеспечивает постоянный нагрев заготовок.

Применяется конденсаторный режим сварки при соединении алюминиевых деталей и конструкций.

Аккумуляторная сварка предполагает применение агрегатов, функционирующих на щелочных аккумуляторах. Подобные устройства характеризуются невысоким общим сопротивлением и способностью превосходно противостоять замыканиям.

Благодаря кинетической энергии сращения происходит соединение рабочих поверхностей.

Этапы сварного импульсного процесса

Использование технологии переноса металла существенно улучшает конечное качество сварки. Подобная схема импульсной сварки считается весьма эффективной и действенной. Этот метод не дает образовываться разбрызгиванию, несплавленных участков также не остается.

Современные агрегаты допускают сваривание поверхностей практически в любых плоскостях, причем расход проволочного материала сохраняется на прежних значениях. Качественные швы характеризуются отсутствием прожогов и однородной толщиной.

При осуществлении импульсной сварки применяется специализированный агрегат, работа которого основывается на сбросе металлической капли с электрода устройства в активную сварочную ванну. Весь процесс подразделяется на этапы:

1. Из-за нагревания электрода на его окончании создается металлическая капля.
2. Последующее повышение силы тока позволяет капле соскальзывать непосредственно в сварочную ванну.
3. Осуществляется замена горячей фазы на противоположную.
4. Повторение основного цикла сварки.

Импульсная контактная сварка является высокоэффективным методом соединения различных по составу поверхностей.

Совет: при работе с небольшой силой тока использующаяся проволока должна нагреваться достаточно хорошо, чтобы обеспечивался постоянный сбор металлических капель.

Применять сварочный аппарат, функционирующий по технологии импульсной сварки, возможно даже в газовой защитной среде. Так осуществляется сваривание поверхностей с различной толщиной.

Благодаря расширенным настройкам самого устройства, возможно, регулировать каждый параметр конечного результата.

Главным достоинством импульсного сваривания признается отсутствие лишних брызг. Собственноручный режим позволяет самостоятельно регулировать направление и величину шва.

Источник: http://svarkagid.com/impulsnaja-svarka/