Особенности и технология импульсной сварки

Импульсная сварка – одна из методик, нашедших широкое применение в монтаже трубопроводов и строительстве. В статье пойдет речь о том, что собой представляет такая сварка, какими достоинствами и недостатками обладает. Кроме того, мы рассмотрим основные нюансы ее выполнения.

Основой импульсной сварки является электродуговой метод сваривания в защитных газах. Однако подача тока в данном случае идет в импульсном режиме. В ходе процесса происходит накладывание дополнительных импульсных токов на сварочный ток. Причем его сила составляет 10-15% от импульсного тока. Соединение происходит из-за запаса энергии аккумулятора, подключенного к электроцепи. По сути, это образование шва ровными каплями расплава. При использовании тока в фоновом режиме за счет импульсов происходит увеличение силовой нагрузки. На электроде образуются равномерно падающие капли расплава. Согласно ключевому правилу методики 1 импульс равен 1 капле, отрывающейся от электрода, ввиду сужения электродинамических сил.

Методика обеспечивает неразъемность соединений металлов с разнородным составом. В ходе ее выполнения используют расходники и импульсный сварочный аппарат, за счет которого дозируется энергия сварочных импульсов. Расходниками при такой сварке являются плавкие и неплавкие электроды. Технология подразумевает регулировку пауз между каплями. Благодаря этому можно обеспечить контроль за формой соединения, ходом образования ванны и параметрами образующегося валика. Самостоятельный выбор режима сварки – ее ключевая особенность.

У импульсной сварки немало достоинств. Ее применяют для соединения металлов, плохо поддающихся сварке (например, стали, никеля, титана, медных и цветных сплавов, включая алюминиевые). Данный вид сварочных работ может справиться со стыковкой швов любой сложности. При этом можно соединять металлические заготовки с большой толщиной краев. Импульсная сварка нашла применение в разных сферах: строительстве, промышленности и быту. Она незаменима в работе с трубопроводом, эффективна в работе с конструкциями из металла. С ее помощью выполняют сварку стыковочных соединений, когда необходимо обработать кромки с узкими щелями из толстого металла.

Ключевыми достоинствами импульсной сварки являются:

• возможность контроля дуги и управления рабочим процессом;
• чистота сварки при соединении металлов любого типа;
• качество результата при работе без высокой квалификации;
• низкая доля вероятности прожигания металла;
• экономичность расхода дополнительных материалов.

В работе используют сварочные аппараты, благодаря которым удается ускорить провар. Это актуально при сварке тонких алюминиевых листов. Причем образующиеся валики отличаются равномерностью и ровностью кромок. Такие швы не нужно зачищать. Кроме того, можно не бояться и непроваров. Вероятность брака при подобной сварке практически исключена. Это возможно только в случае нестабильности напряжения, и то – в исключительных случаях. Наряду с достоинствами, у сварочных работ в импульсном режиме есть и недостатки.

Например, этой сваркой нельзя пользоваться на больших площадях. Кроме того, в процессе работы нагревается преобразователь. Поэтому приходится заботиться о системе охлаждения.

Выделяют несколько видов импульсной сварки. Каждая разновидность имеет свои особенности.

Конденсаторный тип работ подразумевает использование агрегатов большой и малой мощности. Их максимальный ток достигает 100000 А и более. Используемые сварочные аппараты характеризуются высокой точностью дозировки энергии, которая расходуется на сварочный импульс. Такая технология используется для соединения алюминия и нержавеющих сплавов.

Сварное соединение инерционного типа заключается в использовании накопленной энергии мощного маховика генератора, который разгоняется и вращается за счет электродвигателя. Технология подразумевает инерционный резонанс – в данном случае используют импульсный сварочный инвертор, применяется кинетическая энергия высокомощного маховика.

Сварочный аппарат магнитно-импульсного типа заключается в соединении объектов под высоким давлением, которое возникает при наведении магнитного поля. Швы в данном случае создают за счет температуры и сжатия. Аппараты такого типа подходят для сварки металлов однородного и разнородного типов и отличаются высокой продуктивностью. Данный метод основывается на принципе электромеханики вихревых токов.

Для аккумуляторной сварки применяют устройства, выдерживающие короткие замыкания (щелочные аккумуляторы). Если они возникают в ходе розжига электрода либо присадочной проволоки, тут же происходит стабилизация.

Микроимпульсный тип сварки отличается качественным соединением стыков. При данном режиме работы нет потребности во вспомогательной обработке поверхности. Такой режим используется, когда необходимо соединить тонколистовые элементы. Здесь применяют аппараты дуговой микросварки, отличающиеся удобством и приемлемой ценой. У такого прибора закрытый корпус, а по качеству шва он не уступает лазеру.

Принцип работы сварочного инвертора основан на перенесении металла электрода в сварную ванну с регулированием тока. Это процесс последовательной расплавки металлической заготовки в конкретных точках с последующим покрытием. Ключевым элементом является дежурная дуга малой мощности, продолжающая работу в перерывах между повтором импульсов, передающая частичный импульсный ток.

В процессе работы дуга не оказывает существенного влияния на металл между импульсами. Она характеризуется устойчивостью горения в пространстве. Находясь в импульсном состоянии, она отвечает за плавку металла в заданных точках приложения. Сначала на конце электрода формируют каплю. При увеличении тока она поступает в сварную ванну. На этом горячий этап сменяется холодным, требующим остывания металла.

После того как металл отделится от проволочного расходника и переместится на заготовку путем воздействия импульсов, происходит падение силы сварочного тока. После остывания металла в сварной ванне приступают к повторению всего цикла (капля переносится под импульсом, происходит падение тока, выполняется мгновенное остывание). Выбор способ сварки обусловлен выбором и применением электрода. Данный вид сварки не занимает много времени, поскольку используется энергия в запасе приемника. Этим может заниматься и новичок, основываясь на базовых этапах работы. Что касается толщины применяемого материала, то данная технология позволяет соединять детали с толщиной края более 3 мм.

При правильном подходе можно добиться минимизации кристаллизации металла. Причем при импульсной сварке возможна смена формы используемой ванны. Кроме того, методика допускает контроль деформации сварного шва. Используемые в работе аппараты хороши тем, что предусматривают регулировку настроек. В их комплектацию входит программное сопровождение, повышающее эффективность работы.

В следующем видео представлен процесс настройки режима TIG PULSE на сварочных аппаратах AURORA PRO STICKMATE 180 и 200.