Технологии сварки сегодня не отстают от научно-технического прогресса. Одной из ключевых сварочных технологий является импульсная сварка. Технология востребована в промышленном и гражданском строительстве, прокладке мощных трубопроводных коммуникационных систем.
- Что это такое
- Виды
- TIG сварка в импульсном режиме
- Холодная сварка TIG
- Плюсы и минусы импульсной сварки TIG
- MIG сварка в импульсном режиме
- Плюсы и минусы импульсной сварки полуавтоматом
- Ограничения
- Импульсно дуговая сварка
- Конденсаторная
- Инерционная
- Магнитно импульсная
- Аккумуляторная
- Микроимпульсная
- Плюсы и минусы
- Микроимпульсная сварка — принцип
- Когда применима импульсная сварка
- Импульсная сварка своими руками
Что это такое
Основа импульсной сварки – электродуговая техника сваривания металлических заготовок в защитных газах. При этом электроток подается в импульсном режиме. Во время сварки дополнительные импульсные токи накладываются на сварной ток, сила которого составляет до 15% от импульсного.
К электрической цепи подсоединена аккумуляторная батарея, запас энергии которой обеспечивает соединение. Сварной шов формируется ровными каплями расплава. Силовая нагрузка увеличивается за счет импульсов в результате применения электротока в фоновом режиме.
На электродной проволоке формируются капли расплава, падающие равномерно. Согласно импульсной технологии сваривания 1 импульс формирует 1 каплю, которая отрывается от электродной проволоки в результате сужения электродинамических сил.
Такая техника сварки позволяет получать неразъемные соединения деталей из разнородных металлических сплавов. Она предполагает использование импульсного сварочного аппарата, который обеспечивает необходимую дозировку энергии сварных импульсов, и расходников, в качестве которых выступают неплавкие и плавкие электроды.
Ключевая особенность рассматриваемой методики сваривания – самостоятельный выбор сварного режима, настройка между каплями пауз.
Виды
Импульсная сварка подразделяется на несколько разновидностей, каждая отличается своими особенностями.
TIG сварка в импульсном режиме
Аргонодуговые импульсные сварочные аппараты функционируют по аналогичному принципу. Во время прохождения импульса свариваемый участок металлической поверхности нагревается, между импульсами остывает.
Импульсный режим сварки настраивают с учетом толщины соединяемых металлических заготовок. При этом дуга будет более концентрированной при частой подаче пикового тока, т.е. импульса.
При противоположном действии, т.е. уменьшении частоты подачи пиковых токов, проще осуществлять контроль состояния сварной ванны. Это правило актуально для начинающих сварщиков.
Холодная сварка TIG
Холодная сварка – методика соединения стальных поверхностей без за счет разряда большой мощности. Процесс представляет из себя ту же сварку тиг только сваривается одна точка. После горелка чуть смещается и производится сварка следующей точки. Это обеспечивает минимальный нагрев.
Данный способ позволяет сваривать детали, не опасаясь деформации металла. Также стоит учесть, что процесс достаточно прост и с ним может справиться даже новичок.
Сфера применения инверторной холодной сварки:
- производство корпусов для бытового электрооборудования, в т.ч. ремонт;
- ремонт кузовов транспортных средств;
- изготовление украшений и элементов декора.
Плюсы и минусы импульсной сварки TIG
Резистивная сварка TIG является достаточно востребованной благодаря следующим преимуществам:
- если сравнивать с обычной TIG сваркой, то импульсная позволяет лучше осуществлять контроль состояния участка расплавления металла;
- дуга на высоких частотах более точная и концентрированная, что существенно облегчает процесс сваривания;
- импульсная TIG сварка позволяет соединять изделия из тонколистовых металлических сплавов, в т.ч. нержавеющей стали, когда нужно максимально уменьшить тепловую энергию сварной дуги;
- высокая скорость сваривания заготовок, металл лучше проплавляется, формируются высококачественные соединительные швы;
- благодаря формированию микрокристаллической структуры сварной шов после соединения легированных сталей становится более стойким к коррозионным процессам.
Из недостатков применения импульсного TIG режима стоит отметить мерцание дуги при работе сварки на низких частотах.
MIG сварка в импульсном режиме
Импульсная сварка полуавтоматом благодаря своим технико-эксплуатационным показателям сегодня также имеет широкое распространение.
Преимущества сварочной технологии:
- минимальное количество брызг раскаленного металла;
- исключение прямого контакта присадочного материала со свариваемой металлической поверхностью;
- минимальные риски перегревания сварочной зоны;
- исключение прожига свариваемых деталей;
- повышенная производительность;
- получение чистого сварного шва.
Импульсный сварной режим размещает металл точечно по установленной траектории, т.е. каждый импульс агрегата предоставляет возможность переходить в расплав каждой капле.
В период между импульсами во время сваривания изделий импульсным полуавтоматом MIG уменьшается сила тока, что позволяет остывать свариваемым металлическим поверхностям. Поэтому участки, прилегающие к сварной зоне, не подвергаются структурным изменениям из-за высоких температур.
Поэтому данную технологию часто используют для сваривания тонколистовых металлических сплавов.
Плюсы и минусы импульсной сварки полуавтоматом
Достоинства магнитно импульсной сварки полуавтоматическим аппаратом MIG:
- технология позволяет сократить время, требуемое для доработки получаемого сварочного шва, до нуля;
- минимальные риски разбрызгивания раскаленного металла и образования задымления;
- контроль температурной подачи в период импульсного режима позволяет обеспечить стабильность цикла сварки и получать равномерные шовные соединения правильной формы;
- экономичный расход присадочного материала;
- автоматический контроль разогревания сварной ванны;
- ширина ванны при подаче кратковременных импульсов получается уже, проварка металла глубже, соответственно сварное соединение повышенного качества.
Недостатки:
- низкая производительность;
- скорость подачи присадки ограниченная.
Несмотря на наличие небольших минусов, сделать качественное соединение стальных изделий импульсным полуавтоматом сможет даже неопытный сварщик.
Ограничения
Нецелесообразно применять импульсную сварку для соединения заготовок из низколегированных и низкоуглеродистых сталей. Важно помнить, что токовый показатель на этапе перенесения капли уменьшается, падает температура, а при последующем импульсе снова увеличивается. При сваривании перечисленных сталей подобные тонкие настройки абсолютно неуместны.
Для сварки деталей, изготовленных из низких марок сталей, рекомендуется использовать стандартные сварочные аппараты, несмотря на преимущества импульсных полуавтоматов.
Импульсно дуговая сварка
Импульсный сварочный аппарат предоставляет возможность накладывать импульс на постоянную дугу, который по силе тока в несколько раз превосходит значения дежурной.
Рассматриваемая технология сваривания достаточно востребована при прокладке трубопроводных коммуникаций различного предназначения. Методика позволяет получать практически без единого дефекта качественные сварочные соединения повышенной прочности.
Конденсаторная
Технология предполагает применение сварочных аппаратов малой и большой мощности. Такие агрегаты отличаются высокой точностью дозирования энергии для сварного импульса. Максимальный ток может превышать 100000 А.
Конденсаторную импульсную сварку применяют для соединения элементов конструкций, изготовленных из сплавов нержавеющих металлов и алиминия.
Инерционная
Инерционная сварка основывается на применении энергии, накапливаемой мощным генератором, маховик которого вращается благодаря электродвигателю.
Инерционный резонанс достигается посредством импульсного сварного инвертора, кинетической энергии маховика повышенной мощности.
Магнитно импульсная
Методика магнитно импульсной сварки основана на электромеханических процессах вихревых токов. Соединение элементов конструкций осуществляется вод высоким давлением, возникающего после воздействия магнитного поля. Шовные соединения формируются за счет сжатия при высокой температуре.
Магнитно импульсную методику применяют для сваривания однородных и разнородных металлов.
Аккумуляторная
Сварочная технология предполагает использование щелочных аккумуляторов, способных выдерживать короткие замыкания. При их возникновении на этапе розжига электродного прута либо присадочной проволоки мгновенно осуществляется стабилизация.
Микроимпульсная
Микроимпульсную методику сваривания задействуют для соединения тонколистовой стали. Технология не требует предварительной обработки соединяемых поверхностей, и несмотря на это позволяет получать качественные швы.
Для сварки изделий используют удобные агрегаты дуговой микросварки с закрытым корпусом, которые отличаются доступной стоимостью. По качеству получаемые соединения не уступают лазеру.
Плюсы и минусы
Магнитно импульсная сварка обладает множеством достоинств. Технологию применяют для соединения деталей из плохо свариваемых металлов: стали, титана, никеля, алюминиевых, цветных и медных сплавов. Она позволяет выполнять шовные соединения любой сложности, в т.ч. металлических деталей с толстыми кромками.
Основные преимущества импульсной сварки:
- позволяет получать чистые сварные соединения заготовок из любых металлических сплавов;
- позволяет управлять сварочным процессом и контролировать дугу;
- позволяет выполнять качественные соединения деталей даже неопытным сварщикам;
- экономный расход вспомогательных материалов;
- минимальные риски прожига соединяемых металлических поверхностей.
Технология сварки предполагает применение сварочных агрегатов, которые ускоряют провар соединяемых деталей. Это актуально для соединения тонкого листового алюминия. При этом формируются равномерные валики и ровные кромки. В результате шовные соединения не требуют дополнительной зачистки, в т.ч. непровары исключаются. Риски получения брака сводятся к нулю.
Недостатки технологии:
- нагревание преобразователя в процессе сварки;
- методика не предназначена для применения на значительных площадях;
- промышленное оборудование дорого стоит;
- не все модели сварочных агрегатов подходят для бытового использования.
Несмотря на некоторые недостатки, импульсная сварка пользуется большой популярностью, как в промышленной и строительной сфере, так и в быту. Технология показала себя достаточно эффективно при сваривании металлоконструкций. Особенно она является незаменимой при обустройстве трубопроводных коммуникаций.
Микроимпульсная сварка — принцип
Неразъемные соединения стальных изделий на этапе сваривания формируются за счет расплавления их кромок. На стыке заготовок под воздействием высоких температур формируется сварная ванна, после охлаждения она кристаллизуется и образуется соединительный шов.
В импульсных сварочных установках температура увеличивается до требуемых значений за счет кратковременных импульсов сварного электротока. На этом этапе происходит своеобразное точечное нагревание, которое затрагивает исключительно требуемый участок соединения, при этом характеристики металла прилегающих участков остаются неизменными.
Микроимпульсная техника сварки – идеальный вариант для сваривания металлических деталей, требующих получения максимально прочных и аккуратных сварных швов.
Когда применима импульсная сварка
Предназначение магнитно импульсной сварки:
- соединение тонколистовых металлических сплавов;
- выполнение сварочных работ в различных пространственных положениях;
- работа с разными типами стальных и алюминиевых сплавов;
- сваривание металлических изделий разной толщины;
- сварочное соединение заготовок сложной формы, изготовление равномерных угловых швов;
- изготовление сварных швов металлов с улучшением характеристик материала.
Все перечисленные работы выполняются импульсным сварочным агрегатом. Такой уровень качества сварного соединения для стандартного сварочного оборудования не достижим.
Импульсная сварка своими руками
Агрегат для выполнения магнитно импульсной сварки при желании можно собрать самостоятельно в бытовых условиях. Все необходимые детали без труда можно приобрести в любом магазине электротехнического оборудования.
При этом важно учитывать некоторые нюансы. Особое внимание рекомендуется уделять транзисторам, так как они чаще всего приходят в негодность, особенно быстро выходят из строя дешевые изделия. Поэтому на них экономить не рекомендуется.
Прежде чем собирать сварочное оборудование с импульсным режимом работы, нужно точно просчитать необходимую мощность агрегата и силу сварного тока. Для принятия правильного решения рекомендуется посмотреть готовые расчеты в интернете.