Что такое импульсная сварка на полуавтомате

Обновлено: 16.05.2024

Понятие «универсальный сварщик» говорит много хорошего об уровне квалификации специалиста. Тем не менее, это определение вовсе не тождественно тому, что для всех операций по свариванию металлов годится один и тот же аппарат. Действительно, вариантов оборудования много, и у каждого своё назначение. Наверняка многие слышали об импульсной сварке, но что это такое в деталях?

Для чего нужен импульсный сварочный аппарат, какие плюсы и минусы у оборудования, чем его получится заменить, если такое вообще возможно — на эти и другие вопросы ответим в этой статье.

В процессе сварки неразъёмное соединение металлов создаётся путём расплавления кромок. При высоких температурах на стыке металлов образуется сварочная ванна, которая при охлаждении кристаллизуется с образованием шва.

В аппаратах импульсной сварки (к примеру, FUBAG INTIG 200 DC PULSE ) повышение температуры до необходимых параметров осуществляется посредством кратковременных импульсов сварочного тока. В результате получается своеобразный точечный нагрев, затрагивающий только необходимую для соединения область без изменения характеристик прилегающих зон.

Такой метод идеально подходит для сварки металлов и сплавов, то есть для всех случаев, когда требуется выполнить максимально равномерный и прочный шов. Ниже показан результат сварки TIG-аппаратом в импульсном режиме и без него.

Как работает полуавтоматическое оборудование MIG в режиме импульсной сварки

Исключить прямое соприкосновение свариваемого металла с присадочным материалом (чтобы не допустить короткого замыкания).
Свести к нулю перегрев зоны сварки.
Снизить образование брызг в результате понижения температуры нагрева в момент отрыва капли.
Исключить варианты с прожигом изделия.
Увеличить производительность.
Обеспечить чистоту образования шва.

Импульсный аппарат для сварки точечно размещает металл по определенной траектории. Иными словами, каждый импульс аппарата позволяет перейти в расплав одной капле.

В процессе импульсной сварки полуавтоматом MIG в межимпульсный период величина силы тока уменьшается, благодаря чему свариваемые поверхности остывают. Таким образом, прилегающие к сварочной ванне участки не испытывают влияния структурных изменений, связанных с разогревом. Это идеальные условия для применения сварочных импульсных аппаратов для соединения листовых, в том числе тонкостенных, металлов и сплавов.

Дымообразование и разбрызгивание сводятся к минимуму. В процессе работы аппарата в сварочную ванну попадает только металл от присадочной проволоки. Такая схема образования неразъёмного соединения в разы увеличивает однородность и прочностные характеристики шва.

Самое приятное то, что импульсный сварочный аппарат могут использовать даже сварщики без многолетнего опыта. Работа оборудования при минимальных навыках мастера практически гарантирует получение добротного шва.

Эксплуатационные ограничения

Если предполагается варить низкоуглеродистые или низколегированные стали, то использовать импульсное оборудование нецелесообразно.

Помним, что в процессе переноса капли значение тока снижается и температура падает, а затем снова возрастает в момент прохождения следующего импульса. Такие тонкие настройки совершенно ни к чему во время сварки указанных сталей. Разумеется, такой режим им не навредит, а снижение разбрызгивания и дымообразования даже пойдёт на пользу, но, в общем и целом, стали низких марок прекрасно сплавляются и обычными сварочниками.

Как работает импульсная сварка TIG

Аргонодуговые сварочные аппараты с функцией импульсного нагрева (например, FUBAG INTIG 200 AC/DC PULSE) работают по тому же принципу: в цикле прохождения одного импульса металл разогревается (максимальный ток) и остывает (на токе паузы).

Импульсный режим настраивается в зависимости от толщины свариваемых металлов. Чем чаще подаётся пиковый ток, тем более концентрированной будет дуга. Это уменьшит и размер отдельных чешуек, образующих линию шва.

Обратное действие приводит к следующему: снижение частоты импульсов сварочного аппарата позволяет лучше контролировать состояние сварочной ванны (что актуально для новичков). Кроме того, понижение частоты оказывается полезным при работе импульсной сваркой в неудобных положениях.

Применение импульсного режима в оборудовании TIG

Сваривание в импульсном режиме позволяет лучше контролировать состояние зоны расплава в сравнении с обычной TIG–сваркой.
Скорость процесса оказывается выше, проплавление лучше, деформации прилегающих зон сводятся к минимуму, а сам шов получается более аккуратным.
Функция используется для соединения тонколистовых металлов и сплавов, в том числе нержавейки, где требуется снизить до возможного минимума тепловложения от сварочной дуги.
На высоких частотах TIG–дуга становится концентрированней и точнее, что улучшает и облегчает сварочный процесс.

В процессе сваривания легированных сталей образующийся шов приобретает дополнительную устойчивость к коррозии за счёт образования микрокристаллической структуры.

Импульсная сварка полуавтоматом - что это? Руководство по импульсной сварке

Импульсный режим сварки MIG – неконтактный способ капельного переноса металла в шов в момент высокочастотного импульса, с мгновенным кратковременным увеличением силы тока. Данный метод позволяет исключить не только прямой контакт присадочного материала с обрабатываемым металлом, но и перегрев, и прожиг изделия, а также увеличить производительность.

Достоинства импульсной сварки

Сниженное образование дыма и разбрызгивание металла. При этом в сварочный шов попадает только наплавленный металл, что позволяет снизить расходы материалов и увеличить эффективность сварки. В результате снижается время на доработку шва, а рабочая зона остается чистой, без дыма.
Экономия присадочного материала. При импульсной MIG-сварке достигается оптимальная скорость подачи присадочной проволоки определенного сечения.
Сниженное тепловложение. За счет контролируемого тепловложения исключается деформация свариваемого металла, его прожиг, улучшается внешний вид и качество сварочного соединения. Данная особенность важна при MIG-сварке металлов и сплавов, которые чувствительны к тепловложению.
Качественный сварочный шов. Благодаря контролируемому тепловложению, высокой стабильности сварочного цикла, сниженному разбрызгиванию металла, достигается качественный шов с плотным формированием и правильным охватом корня шва.
Высокая производительность. При импульсной MIG-сварке достигается быстрый процесс наплавки и сварки металлов. Универсальность метода, его простота в освоении позволяют начинающим сварщикам в кратчайшие сроки освоить процесс импульсной сварки полуавтоматом.

Что такое импульсная сварка полуавтоматом

Импульсная MIG-сварка – это неконтактный способ переноса металла из присадочной проволоки в сварочный шов. В результате исключается прямой контакт проволоки со сварочной ванной. В рабочем цикле происходит кратковременное изменение величины высокочастотного тока в момент импульса. Благодаря этому снижается тепловложение и образование брызг.

При каждом импульсе создается капля расплавленного металла на кончике проволоки, затем происходит отрыв капли металла, и она вталкивается в сварочную ванну. Капля перемещается в шов (ванную) через сварочную дугу. На каждый пульс по одной капле.

В режиме импульсной MIG-сварки величина тока снижается, когда не нужна дополнительная энергия, что позволяет остыть заготовке. Период «остывания» дает возможность использовать импульсный процесс для сварки тонкостенных и листовых материалов.

Отличие импульсной сварки от других способов переноса металла

Перенос капли металла короткими замыканиями. Прямой контакт присадочной проволоки с обрабатываемым металлом вызывает короткое замыкание на конце электрода. Такой метод проходит при низких температурах, обеспечивая хорошее качество сплавления металлов. Сварка используется для изделий разного сечения во всех пространственных положениях. Достигается контролируемая сварочная ванна с быстрым затвердением. Недостатки такого способа сварки: низкая производительность, интенсивное разбрызгивание металла и ограниченная скорость подачи присадочного материала.
Крупнокапельный перенос металла. Это способ с неконтролируемыми короткими замыканиями. При этом происходит отделение больших сварочных капель от присадочного материала. Такой метод сварки используется для горизонтальных и нижних швов, где требуется большое тепловложение. Преимущества метода: высокая скорость подачи присадочного материала и возможность выполнять сварку на высоких токах. Недостатки: сильное разбрызгивание металла и искажение сварочной ванны, из-за чего ухудшается качество шва. Наблюдается большой расход присадочной проволоки и некрасивый внешний вид сварочного соединения.
Струйный перенос металла – мелкокапельный перенос металла. Достоинства: красивый внешний вид сварочного соединения, большая глубина провара, небольшое разбрызгивание металла и высокая производительность цикла сварки и наплавки. Недостатки: вероятность прожига металла, большое тепловложение, сварка возможна только в горизонтальном положении.

Импульсная сварка MIG обладает всеми преимуществами вышеописанных методов сварки и практически не имеет недостатков, за исключением высокой стоимости оборудования. Подходит для сварки разных марок сталей, цветных металлов и сплавов на их основе.

Подключение и настройка

Нужно обеспечить надежное заземляющее соединение. В период импульса возникают высокие токи, поэтому должен быть надежный контакт с заземлением.
Необходимо проверить правильность подключения всех кабелей.
Рекомендуется использовать силовые кабели длиной до 15 метров, чтобы сократить величину индуктивности. При сматывании кабелей большой длины увеличивается индуктивность, которая сглаживает импульсы.
Не рекомендуется наматывать кабели вокруг токопроводящих предметов для повышения эффективности импульсной сварки.

Настройка формы волны импульса очень важна при импульсной сварке. К каждому полуавтомату MIG с импульсным режимом идет руководство по эксплуатации и настройке, где подробно описан процесс настройки инверторного аппарата. Правильная настройка импульсного режима MIG-сварки позволяет добиться качественного провара и красивой формы шва.

Выбор полуавтомата для импульсной MIG-сварки

Для достижения высокого качества и эффективности импульсной сварки полуавтоматом, необходимо правильно подойти к выбору MIG-аппарата.
Основные рекомендации по выбору оборудования:

Проверьте наличие синергетического алгоритма настройки. Данная функция значительно упрощает и ускоряет процесс настройки полуавтомата, что особенно актуально для начинающих сварщиков.
Некоторые модели современных полуавтоматов, кроме классического режима «Пульс», могут работать в режиме «Двойной пульс» или «Double Pulse». Такой режим позволяет добиться более контролируемого тепловложения и красивой «чешуйчатой» формы шва, как при трудоемкой TIG-сварке.
Сварка импульсная полуавтоматом сопровождается высокими токами, что приводит к сильным нагревам горелки. Поэтому выбирайте крупные горелки и, по возможности, с жидкостным охлаждением.

Подведем итоги

Импульсная MIG-сварка обеспечивает хорошую производительность, экономичность, высокое качество сварочного соединения, контролируемое тепловложение и форму шва.
Такие аппараты подходят для сварки практически всех типов металлов и сплавов.

Виды сварки MMA, MIG-MAG, TIG в преимуществах и недостатках

В настоящее время существует более 50-и способов сварки. Мы же рассмотрим самые распространенные виды сварки в быту и профессиональной сфере: ручную электродуговую (MMA), в среде защитного газа (MIG-MAG) и аргонодуговую (TIG). В чем принципиальное отличие оборудования? Какими достоинствами и недостатками обладает тот или иной тип сварки? Давайте разберемся по порядку и постараемся дать краткую характеристику для перечисленных способов, понятную даже новичку.

Ручная электродуговая сварка (MMA) – легкий старт для новичка

Первое, что отличает данный способ – доступность и простота. Именно он является базой для многих сварщиков-новичков. Для проведения ручной дуговой сварки необходим сам аппарат, горелка и штучные электроды. Под действием теплоты электрической дуги электрод плавится, оставляя на месте соприкосновения с деталью неразъемное соединение – скрепляющий шов.

Сварочные аппараты (инверторы) доступны по цене

Легкая и компактная конструкция оборудования

Возможность сварки в любых положениях

Дополнительные функции для облегчения процесса сварки

Дешевые расходные материалы

Ограничение по виду и толщине свариваемых металлов

Низкая производительность относительно других видов сварки (MIG-MAG, TIG)

Дополнительные усилия и временные траты на удаление шлака и окалины

Когда пригодится сварочный аппарат для электродуговой сварки? Если оборудование необходимо периодически и производительность не играет особой роли, то инвертор прекрасно подойдет для решения ремонтных и строительных задач. Такой агрегат часто используется в быту и занимает почетное место среди инструментария у многих домашних мастеров.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG-MAG) – производительность и перспектива

Аппараты MIG-MAG – шаг в сторону профессиональных сварочных агрегатов. Конечно же, полуавтоматы можно встретить и в быту, но чаще ими пользуются в промышленных предприятиях для производства и мастерских по ремонту автомобилей или слесарным работам.

Основные особенности вида сварки: использование тонкой проволоки вместо электрода и защитного газа для изоляции от окружающей среды. Во время варочного процесса проволока подается автоматически, а сам механизм работы позволяет добиться качественного и эстетичного сварного шва.

В зависимости от газа полуавтоматическая сварка может быть:

MIG (Metal Inert Gas) – с использованием инертного газа. MIG аппараты отлично подойдут для сварки алюминия, меди, титановых изделий, никеля и различных сплавов.

MAG (Metal Active Gas) - с использованием азота, углекислого газа и других газов, связывающих кислород. Вид сварки используют для заготовок из низколегированных, нелегированных и коррозионно-устойчивых сталей.

В ряде случаев можно не использовать газ вовсе. Для этого понадобится флюсовая проволока, которая изначально имеет достаточную защитную оболочку.

Экономия времени на замене электрода

Расширенный диапазон рабочих таков

Отсутствие необходимости в постобработке шва

Качественный и прочный шов

Удобство эксплуатации за счет широкого набора функций

Возможны затруднения в сварке в труднодоступных местах

Дорогостоящий стартовый комплект (помимо аппарата необходимы: горелка, катушка с проволокой, газовые баллоны, редукторы и шланги)

Резюмируя скажем: данный вид сварки предполагает частое использование и уже является настоящим вложением, которое требует отдачи. Хотя для бытового использования в линейках производителей есть доступные аппараты. Например, в серии полуавтоматов FUBAG к таким относится IRMIG 160 и его старшие аналоги.

Аргонодуговая сварка (TIG) – исключительное качество сварного шва

Данный вид сварки не принесет результата, если у сварщика нет должного опыта и подготовки. Начинать с него не стоит, все же инвертор или полуавтомат станут более взвешенным решением.

В отличие от предыдущих способов, здесь вместо проволоки или расходного электрода, используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Процесс проходит в среде защитного газа – аргона. Сам по себе электрод для аргонодуговой сварки не поддается плавлению. Поэтому для шва может использоваться присадочный материал из того, же металла, что и заготовка. В некоторых случаях шов формируется в результате расплавления кромок.

Возможность работать с любыми металлами малых толщин

Высокое качество сварного шва

Широкий диапазон сварочного тока

Тонкая настройка параметров аппаратов

Дополнительные функции для облегчения процесса

Малая скорость сварочного процесса (относительно других видов сварки)

Ручная подача сварочного прутка

Тщательная подготовка заготовки

Дорогостоящий комплект оборудования

Необходимость использования аппарата в закрытом помещении

Тем не менее, данный способ сварки не имеет конкурентов в работе с тонкостенным материалом. Поэтому он всегда остается востребованным для специфических задач.

Что нужно знать о TIG аппаратах ? В зависимости от конструкции устройства могут варить на постоянном и (или) переменном токе. Выбирать сварочник на постоянном токе стоит для стали, нержавейки, титана и меди. Агрегаты на переменном токе подойдут для работы с алюминием и его сплавами.

Некоторые сварочные аппараты обладают функцией импульсной сварки. Она важна при работе с алюминием и материалами, содержащими данный вид металла. При помощи функции можно контролировать тепловложение.

Какие из основных видов сварки предпочтительнее?

Итак, обобщим все вышесказанное. Воспользуйтесь таблицей ниже, чтобы подобрать идеальный вариант сварочного аппарата под ваши запросы.

ВИДЫ МЕТАЛЛОВ

ТОЛЩИНА МЕТАЛЛА, мм

ПРЕИМУЩЕСТВА

ОГРАНИЧЕНИЯ

стали (углеродистая, низколегированная, высоколегированная)

Простота и доступность процесса сварки

Минимальный набор расходных материалов

Сварка в любых положениях

Ограничения по видам и толщинам свариваемых металлов.

Необходимость удаления шлака с деталей.

Все виды сталей, медь, алюминий и его сплавы, чугун

Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании

Все виды сталей, медь и ее сплавы, чугун, титан

Алюминий и его сплавы

От 0,5 мм и выше

Возможность сварки любых металлов

Эстетический и качественный шов

Вы можете закрепить материал и узнать больше из нашего видео, в котором приведена классификация видов сварки:

Импульсная MIG/MAG сварка полуавтоматом: что это и как работает?

Технологии пластического присоединения металлических элементов постоянно развиваются. Появляются новые методы, способы термического соединения материалов. Импульсная сварка применяется для монтажа опорных конструкций, при прокладке трубопроводов, в промышленном и гражданском строительстве на всех этапах возведения сооружений. Полуавтоматы используются на производстве и в быту, на крупных предприятиях и в небольших мастерских.

Что такое MIG-сварка?

Это способ бесконтактного переноса присадочного металла в стык для получения однородного соединения. Сварочная проволока, разогреваемая электродугой, плавится, металл по каплям стекает в ванну расплава. Благодаря высокочастотной характеристике сварочного тока можно изменить тепловложение при минимальном разбрызгивании. Это главное отличие технологии от струйного и крупнокапельного переноса присадки, свойственной другим видам сварки.

При импульсном электропитании капля выталкивается в рабочую зону за счет частого изменения плотности дуги.

Технология импульсной сварки с точки зрения физики - это многоэтапный процесс. При подаче питания за счет разности потенциалов возникает и разгорается электродуга. Пруток начинает разогреваться, формируется небольшая капля. Когда она отделяется с кончика проволоки, то перемещается на поверхность свариваемой заготовки. После проходки диффузионный слой кристаллизуется. При перемещении полуавтомата происходит циклическое повторение операций. На месте стыка образуется равномерный шовный валик.

Преимущества полуавтоматов

Аппараты с подачей присадочной проволоки часто оснащаются полупроводниковыми преобразователями для получения импульсного электропитания. Функциональность таких источников питания намного выше, чем у генераторов и выпрямителей. Когда нужен идеальный сварочный шов, герметичное надежное соединение, лучше выбирать инверторы с функцией высокочастотного преобразования переменного тока.

Хотя стоимость полуавтоматов MIG/MAG выше, чем у других сварочников, разовые вложения быстро окупаются за счет снижения расходов на осуществление процесса получения неразъёмных соединений. Следует сказать несколько слов о достоинствах подобного оборудования.

Экономия на расходниках. MIG-сварочники более универсальные, при использовании присадочного прутка определенного диаметра с помощью регулировки скорости вращения роликов формируют валики необходимой толщины. Для выполнения различных задач не нужно постоянно менять катушки. Пруток толщиной 1,1 мм способен заменить проволоку диаметром 0,9 мм и 1,3 мм. Другими словами, не придется тратить время на замену расходников. В результате ощутимо снижаются непроизводительные расходы, увеличивается производительность труда. Секвестрируется статья расходов на покупку, хранение и транспортировку вспомогательных материалов. Вместо двух-трех разных катушек сварщику достаточно одной.
Малая область разбрызгивания, низкое дымообразование при сваривании цветных металлов. MIG-полуватоматы часто применяют для изготовления изделий из легированных и металлов и цветнины. Цветные металлы при нагреве выгорают. Когда временной интервал нагрева в процессе соединения заготовок сокращается, металл не успевает деформироваться, ограничивается дымление. По сравнению с традиционным оборудованием для сварки, импульсные модификации выгодно отличаются низким разбрызгиванием. За счет специфичной формы дуги обеспечивается смачивание при падении капли. Минимизируются потери металла, эффективнее расходуется присадка. Меньше прогорает спецодежда, не нужно ограждать рабочую область, снижается риск возгорания от случайных искр. Сварщику проще контролировать зону сварки. Еще один плюс – швы не нужно тщательно зачищать, на очистку поверхности не тратятся абразивы и стальные щетки.
Контролируемое тепловложение. Это свойство актуально при работе с тонкими листовыми материалами, сортовым и фасонным прокатом. Для импульсной сварки характерен низкий разогрев. В зоне термического влияния полуфабрикаты не успевают деформироваться, снижается склонность готовых изделий к растрескиванию, меньше процент брака. Полуавтоматы – оптимальное оборудование для нержавеющей стали, никелевых, медных и алюминиевых сплавов, дюралей, которым свойственна высокая чувствительность к термическому воздействию.

Сравнение импульсной сварки с другими методами

В отличие от других технологий, MIG-сварке не характерны холодные наплывы. Метод намного эффективнее и экономичнее крупнокапельного или струйного. При переносе металла короткими замыканиями расплав сильно разбрызгивается. Хотя заготовки не успевают сильно прогреваться, швы получаются негерметичными, неравномерными.

При крупнокапельном переносе сложно контролировать толщину формируемого валика, расходники быстро заканчиваются. Часто приходится менять катушки. При сварке толстостенных полуфабрикатов большие капли удобнее, быстрее наполняют ванну расплава. Но при падении они способны вытягиваться и «залипать», сбивается горение дуги. Еще один минус – для расплавления присадки необходимо большое тепловложение. Хотя по скорости формирования шва крупнокапельный метод опережает импульсный. С экономической и эстетической точки зрения второй метод предпочтительнее.

Струйный перенос характеризуется жесткой вольт-амперной характеристикой. Несмотря на производительность наплавки, большую глубину проплавления, по числу доступных пространственных положений импульсная технология функциональнее. К тому же при струйном переносе из-за высокого тепловложения велика вероятность прожогов.

Подключение и настройка аппарата

При генерации импульса необходимо надежное заземляющее соединение. Для подключения лучше приобретать силовой кабель с двойной изоляцией. Оптимальная длина – до 15 метров. При меньшей повышается индуктивность. Запрещено наматывать отрезки провода вокруг токопроводящих элементов, при возрастании индукции импульсы сглаживаются.

Большое внимание уделяется настройке. От этого зависит качество конечного продукта. Важно убедиться в правильности присоединения всех элементов оборудования. Настраивая форму импульсной волны, добиваются эстетичности соединения.

Сила тока минимальна, но достаточна для поддержания дуги;
Сила тока увеличивается;
Сила тока максимальна, оксидная пленка разрушается, капля отрывается от электрода;
Сила тока падает. Сварочная ванна остывает.

Настройка формы волны

Существует всего четыре волновых формата:

классическая синусоида формирует мягкую, широкую, умеренно шумную эдектродугу с неглубоким проваром большой площади;
прямоугольная кривая обеспечивает стабильное горение, характеризуется глубоким проплавлением даже при быстрой проходке;
скругленная прямоугольная позволяет контролировать размер ванных расплава, формирует гладкую, слегка пологую дугу, актуальна при работе с тонкостенными полуфабрикатами;
треугольная – самая эффективная, уменьшает степень деформации сварочного шва за счет минимального нагрева при электротоковой пиковой нагрузке.

Настройка формы волны осуществляется по инструкции, приложенной к каждому полуавтомату. На некоторых моделях имеется возможность регулирования кривой. Можно индивидуально настраивать амперные характеристики, сходя из особенностей присадочного прутка и конкретных условий.

Источник питания на полупроводниках способен генерировать волну заданной геометрии. Также можно регулировать динамику изменения высоты и ширины волны. При таком подходе улучшается качество шовных валиков, удается получить однородные соединения без деформации зоны термического влияния. Также оптимизируется процесс каплеобразования, при убывании волны удается добиться оптимального смачивания при переносе металла.

Аппараты с функцией управления кривой на выходе укомплектовываются наборами предустановочных настроек. Сварщик имеет возможность управлять скоростью возрастания или убывания электроволны, продолжительностью пика, добиваясь нужной волновой геометрии.

Другие рекомендации

Сложности возникают при термическом соединении тонкостенного металлопроката постоянным током обратной полярности. В этом случае электрод подключается к плюсовой клемме, минус зацепляется на массу. Смена полюсов позволяет сместить область максимального прогрева на кончик проволоки, она быстрее плавится, усиливается каплеобразвоание. Соединяемые детали при этом прогреваются намногомедленнее.

Настройка импульсного режима в любом случае ограничена. Полностью зависит от возможностей сварочника. В современных инверторных моделях предусмотрена синергия – взаимозависимость основных параметров, их взаимного влияния друг на друга. Все параметры токовых характеристик подбираются автоматически при изменении ампеража или напряжения. Профессионалы предпочитают пользоваться ручными настройками. В процессе работы в зависимости от вида свариваемого металла, формата полуфабрикатов опытные сварщики регулируют:

Частоту или динамическое изменение импульса, добиваются переноса оптимального количество капель расплава за единицу времени. Повышая частотность, увеличивают частоту каплеобразования, скорость сварки. Шовные валики получаются объемными.
Высоту дуги. Меняя расстояние от кончика присадочной проволоки до ванны расплава, оптимизируют металлоперенос соответственно скоростному режиму. При высокочастотной импульсной технологии длина дуги увеличивается, при снижении частотности – сокращается.

Правильная настройка позволяет добиться качественного соединения деталей, исключить непровары и другие дефекты. Можно получить красивую форму шва.

Преимущества импульсного режима при сварке алюминия

Применение MIG-технологии уменьшает прогрев заготовок, значительно снижается риск коробления сварной конструкции. При определенных навыках можно сваривать тонкий прокат без прожогов, получать швы мелкой чещуйчатости. Готовые изделия будут иметь хороший товарный вид.

Технология с использованием импульсов позволяет избежать дефектов шовного валика. При замедлении скорости подачи проволочной присадки быстро разжигается электродуга. При стабильном горении скоростной режим можно нормализовать.

После кристаллизации ванны расплава не формируется конечный кратер. За счёт уменьшения значений рабочего тока удается сглаживать усадочные раковины, они заполняются жидким металлом до застывания, без усадки.

Главной проблемой при сварке алюминия остается высокая пористость соединения. От них уменьшается прочность швов на изгиб, кручение, велика вероятность разгерметизации при сварке круглых и профилированных труб. При импульсной подаче тока расплавленный металл постоянно перемешивается, пары газа удаляются, соединение становится однородным. Меняя частоту и амплитуду, можно контролировать глубину провара. Это особенно актуально при сварке тонких заготовок.

Выбор оборудования

Производители предлагают профессиональное и бытовое оборудование для импульсной MIG-сварки. Можно найти аппараты, работающие от однофазной сати 220 В и трехфазной напряжением 380 В, мощностью сварочного тока до 400 А.

У всех инверторов схожий принцип работы, они различаются по ВАХ, различают модификации с жесткой и мягкой вольт-амперной характеристикой.

Для новичков предпочтительнее инверторы с синергетическим управлением. Когда сварщик меняет скоростной показатель подачи присадки, блок управления автоматически корректирует форму волны и частоту рабочего электротока. Электроника избавляет от необходимости ручной настройки, подстраивается к скорости вылета присадки, сразу реагирует на изменение угла наклона сопла горелки. Когда нет опыта, такая модель позволяет добиться хороших результатов.

Некоторые модификации современных полуавтоматов для MIG-сварки работают в нескольких режимах:

«Пульс» с классическими настройками волны;
«Двойной пульс» с контролем металлопереноса, возможностью регулировки основных параметров второго импульса. Можно изменить частотный показатель аппарата, установить необходимое значение нижнего ампеража базового электротока.

При сварке толстостенных заготовок из цветных и черных металлов горелка полуавтомата MIG/MAG сильно нагревается. При большом объеме работ рекомендуются модели с жидкостным охлаждением или большим соплом, чтобы был воздухообмен.

Можно найти головки полуавтоматов с функцией быстрого переключения скоростей вылета проволоки. Расширяется диапазон применения аппарата. Важно убедиться в совместимости расходника с инверторной моделью.

Форсаж дуги, антизалипание и горячий старт имеются практически на всех инверторах. При работе на большом расстоянии от источника питания желательно контролировать рабочее напряжение. Определяется параметр между выходными разъемами. AC-Waveform – это функция выбора формы волны переменного электротока. Обычно производители ограничиваются максимум 2 волновыми формами, но для точного соединения небольших полуфабрикатов важно изменять форму выходной кривой.

При покупке сварочного оборудования для автосервисов по кузовному ремонту, небольших мастерских обязательно учитываются условия эксплуатации, динамика включения, интенсивность эксплуатации. Имеет значение толщина заготовки, химический состав обрабатываемого сплава.

Особенности и технология импульсной сварки

В современном мире всё большую популярность набирает импульсная сварка. Этот бесконтактный способ соединения металлов был впервые применён почти 90 лет назад. Созданный как альтернатива электродуговому методу, он, по сути, является его подвидом.

Отличие состоит в том, что на постоянный сварочный ток с заданной амплитудой накладываются дополнительные импульсы. Эти выплески энергии могут в несколько раз превышать фоновый ток. Формирование шва происходит последовательно капельным способом. Такая методика исключает разбрызгивание металла и позволяет соединять даже тонкий листовой материал без опаски прожечь его насквозь.

Импульсная сварка: как это работает?

Для этого способа сварки необходим сварочный полуавтомат с функцией импульсного режима. Электроды могут быть как плавкими (MIG), так и неплавящимися (TIG). Сам процесс цикличен с последовательным падением капель присадочного материала в сварочную ванну (один импульс – одна капля). Сварочный аппарат трансформирует сетевое напряжение в постоянное и выпрямляет ток, затем с заданной амплитудой увеличивает частоту.

В фоновом режиме подаётся постоянный сварочный ток, задача которого - поддерживать устойчивую дугу. Во время резких скачков нагрузки конец присадочной проволоки плавится. Электродинамические силы истончают шейку образовавшейся капли, и жидкий металл под действием своего веса падает на соединяемые поверхности, формируя шов. Затем сила тока мгновенно падает до дежурного значения. В этот промежуток времени температура в сварочной ванне снижается и металл застывает. Далее процесс повторяется.

Паузы между вспышками можно регулировать настройками аппарата. Это обеспечивает возможность выбора разных режимов сварки и контроль параметров образующегося шва.

Виды импульсно-дуговой сварки

Преобразование тока, в процессе которого создаётся импульс, может достигаться разными способами:

Каждому из них свойственны свои особенности, о которых стоит рассказать подробнее.

Аккумуляторный способ преобразования тока

Сварочные аппараты, поддерживающие такой тип импульсной дуговой сварки, дополнительно оснащены щелочной аккумуляторной батареей. Она генерирует в себе необходимое для импульса количество тока. Специфика такого аккумулятора заключается в низком внутреннем сопротивлении. За счёт этого выдаваемое напряжение может во много раз превышать получаемое. А короткие замыкания, нужные для возникновения импульсов, быстро нейтрализуются.

Пока аккумуляторное преобразование тока применяется не слишком широко. Основная причина недостаточной популярности – громоздкость конструкции. Но метод удобный и перспективный, поэтому ведутся активные разработки по его совершенствованию.

Конденсаторное преобразование энергии

На этой технологии было основано появление самых первых аппаратов для импульсной сварки. Она уходит корнями в 30-е годы прошлого столетия.

Здесь импульс возникает за счёт мощного разряда, выдаваемого конденсаторной батареей. При этом максимальное значение тока может превышать отметку в 100 тыс. ампер. Импульсные агрегаты позволяют точно дозировать электроэнергию, нужную для скачка напряжения. Большой диапазон выдаваемой силы тока позволяет настроить аппарат под максимально подходящие для сварочного процесса значения.

Область применения ограничивается сечением свариваемых изделий. При этом толщина одной из деталей не должна превышать возможности аппарата, а другая, привариваемая к ней, может иметь любую толщину. Поэтому на заре появления конденсаторного метода его использовали для соединения листового металла и приваривания к нему различного крепежа. Сейчас конденсаторная импульсная сварка широко применяется в производстве электроники и в приборостроении, там, где важна максимальная точность. Метод идеально подходит для сварки нержавейки и алюминия.

Магнитно-импульсный способ

Оборудование для сварки магнитно-импульсным способом работает на принципе преобразования электрической энергии в механическую. При этом возникает магнитное поле, соединяющее детали под действием высокого давления. Большая сила сжатия и температура создают сварочный шов. В основе процесса лежат электромеханические свойства вихревого тока.

Процесс происходит так: первая деталь закрепляется неподвижно, а вторую перемещает электромагнитное поле, которое генерируется сварочным аппаратом. Когда заготовки сближаются, возникает скрепляющая их сварочная дуга.

Магнитно-импульсный способ широко применяются машиностроительными производствами. Он позволяет сваривать трубчатые детали друг с другом или с плоскими поверхностями, а также соединять листовой металл по контурам. В быту или на малых предприятиях магнитно-импульсная сварка применяется крайне редко. Процесс настройки и технология сложны, а оборудование быстро изнашивается.

Инерционная импульсная сварка

Генератор такого сварочного устройства имеет мощный маховик, который раскручивается электродвигателем. В процессе раскручивания накапливается необходимое значение кинетической энергии. В момент снижения скорости вращения, возникает инерционный резонанс и трансформируется в импульс сварочного тока. В качестве сварочного аппарата служит импульсный инвертор.

Технология импульсной сварки

Для импульсной сварки используются аппараты инверторного типа. Чтобы расплавленный металл не контактировал с воздухом, в область сварочной ванны подаётся защитный газ. Благодаря этому металл не вступает в реакцию с кислородом и не окисляется.

Суть импульсно-дуговой сварки заключается в контролируемом переносе металла с присадочной проволоки или плавкого электрода на стык свариваемых поверхностей. Процесс протекает циклично:

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.

Шов получается ровным и качественным. Его не приходится зачищать от окислов и застывших брызг. Каждый импульс переносит в сварочную ванну только одну каплю присадочного материала. При этом его параметры легко менять. Частота тока может варьироваться от 0,5 до 300 Герц.

Алгоритм импульсной сварки

Некоторые современные инверторы имеют синергетический (импульсный) режим работы. В процессе сварки сила и напряжение тока с заданным ритмом меняются от нижнего значения к верхнему. Для настройки импульсной частоты доступен диапазон от 0,5 до 300 Гц. С её увеличением сужается дуга и уменьшается размер зёрен, шов получается более узким, увеличивается глубина проварки. Снижение частоты позволяет лучше контролировать процесс.

Синергетический режим даёт шов, образованный соединёнными внахлёстку точками. Сварочная ванна получается меньшего размера, чем в случае с постоянным током, но её глубины хватает для обеспечения хорошего провара. Максимальный эффект достигается при достаточной разнице температур между импульсом и фоновым током.

Настройка алгоритма происходит изменением величин тока импульса и паузы и их продолжительности. Фоновый ток выбирается меньшего значения, чем минимально рекомендованный для плавки свариваемого металла. Во время паузы между вспышками сварочная ванна должна успеть остыть и кристаллизоваться. А величина тока импульса должна обеспечивать оптимальное плавление. При этом следует учитывать свойства свариваемого материала.

Преимущества

Плюсов у импульсно-дугового метода много:

Качественный плотно сформированный сварочный шов, который не приходится впоследствии зачищать.

Варить можно любой металл, включая алюминий и нержавеющую сталь. Более того, таким способом можно соединять между собой разные по химическому составу сплавы.

Для работы потребуется минимальное количество дополнительного оборудования.

Дугу и форму сварочной ванны легко контролировать. Этому способствует и то, что рабочую зону не заволакивает дымом.

Металл капает на шов направленно, нет разбрызгивания, экономится присадочный материал.

Тепловложение значительно ниже, чем при обычной сварке. Детали не деформируются под действием высокой температуры. Можно работать даже с тонкой листовой сталью без риска её прожечь.

От сварщика не требуется высокая квалификация, красивый «чешуйчатый» шов может получиться даже у новичка.

Недостатки

Считается, что метод импульсной сварки узкоспециализирован. В режиме ТИГ производительность не так высока, как хотелось бы, а при МИГ-сварке предъявляются высокие требования к защитным газам. К тому же необходимое дополнительное оборудование делает покупку более затратной.

Преобразователь энергии в импульсном режиме склонен к перегреву. Поэтому во время активной работы стоит задуматься о дополнительном охлаждении. Этот же факт исключает возможность непрерывной работы с большими объёмами.

Консервативные сварщики критикуют импульсный метод за то, что параметры сварочной ванны задаются настройками на аппарате, нет возможности полноценно чувствовать процесс. Хотя это дело индивидуальной привычки.

Ещё одной причиной недовольства может стать необходимость подбора режимов под каждый конкретный случай. Но современные сварочные аппараты могут быть оснащены множеством готовых программ, подходящих для разных задач.

Сфера применения

Импульсная аргонодуговая сварка незаменима в тех случаях, когда приходится вести шов вертикально или в перевёрнутом (потолочном) состоянии, когда мешает сила притяжения. Дома или в небольших мастерских бывает, что свариваемые металлы не блещут качеством, если добавить в процесс импульсы – работать станет проще.

Изначально импульсная сварка в среде аргона создавалась для работы с нержавеющей сталью и с этой задачей она справляется как нельзя лучше. Этим же способом можно успешно варить алюминий. Но особенно ценно то, что импульсно-дуговой метод позволяет соединять между собой разные виды цветных металлов и стали с отличающимся химическим составом. Толщина материалов, с которыми можно работать, составляет от 0,5 до 50 мм.

Аппараты для импульсной сварки

В интернете много информации о том, как своими руками собрать аппарат для сварки импульсным током. Обладая соответствующими знаниями, сделать это не сложно. Но функционал и возможности такой техники будут посредственными. Цена запчастей и затраченное время вряд ли оправдаются в полной мере.

Гораздо выгодней купить универсальный сварочный инвертор, позволяющий работать как с постоянным током, так и с импульсным. К таким агрегатам относится установка аргонодуговой сварки КЕДР MULTITIG-2000P DC. Его функционал позволяет решать даже сложные задачи. Это универсальный аппарат, подходящий для сварки всех типов материалов – от легированной стали до алюминия, нержавейки, никеля и титана. При этом компактный размер позволяет использовать его в труднодоступных местах и на высоте.

Режим импульсного тока: нюансы настройки сварочного аппарата

Рассмотрим выбор режимов на примере вышеупомянутого аппарата аргонодуговой сварки КЕДР MultiTIG-2000P DC. Аппарат имеет широкий выбор настроек, подходящих как для новичка, так и для профессионала. Настройка выполняется регулятором, расположенным на панели управления. Режим импульсной TIG-сварки позволяет менять параметры пикового и базового тока, баланса и частоты импульса.

Настройкой импульсного и фонового тока задают амплитуду колебаний напряжения в процессе аргоновой ТИГ-сварки в пределах от 5 до 200 Ампер. Это позволяет контролировать тепловложение и глубину проплавления.

Баланс импульса – это соотношение длительности импульсного и базового тока. Он также влияет на величину тепловложения в основной металл. Регулируется в пределах от 5 до 95 %.

Частота импульса напрямую влияет на скорость работы и глубину проплавления. Пределы регулировки от 0,5 до 200 Гц.

Стоит ли осваивать метод импульсной сварки? Если вы используете сварочный аппарат для бытовых нужд пару раз в год, то возможно в этом нет нужды. Во всех остальных случаях — однозначно да. Сегодня это один из самых перспективных методов. Импульсную сварку всё чаще используют в мастерских, автосервисах и на небольших производствах. При работе с тонкостенными металлами, а так же там, где необходимо накладывать вертикальные и потолочные швы — это самый оптимальный выбор.

Читайте также: