Автоматизация и механизация импульсной сварки TIG с присадкой

Это схема процесса аргонодуговой сварки неплавящимся электродом. При механизации или автоматизации процесса используется не пруток а проволока и механизм ее подачи. Сравните работу руки сварщика и простого механизма подачи присадочной проволоки – есть огромная разница. Именно эта разница и обуславливает большую чувствительность процесса автоматизированной и механизированной сварки при выполнении корневых проходов с присадочной проволокой – например при сварке алюминиевых сплавов.

Механизация процесса сварки – возможна с применением такого типа сварочных горелок Горелка для механизированной сварки TIG с подачей присадочной проволокии механизма подачи сварочной проволоки с катушки. Это дает значительное увеличение производительности при сварке протяженных швов TIG – так как нет необходимости прерывать процесс для замены электродной проволоки, свободна левая рука сварщика. Ранее при таких задачах часто делали само изготавливаемые механизмы подачи, в том числе и с мундштуком, берущимся в левую руку – в таком случае сварщик протягивал проволоку со скоростью немного превышающей скорость подачи проволоки в зону сварки нажатием на кнопку мундштука.  Эта система в случае затрудненного доступа к зоне сварке была предпочтительнее. Но и в том и в другом случае синхронизация скорости подачи и необходимой скорости плавления присадочной проволоки при TIG сварке оставалась либо на усмотрение сварщика, либо являлась тонким местом.

Импульсная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом позволяет снизить чувствительность к погрешностям подготовки под сварку при выполнении корневых проходов навесу, однако если идет речь о сварке корневого прохода с присадкой то задача с подачей присадочной проволоки усложняется необходимостью синхронизации скорости подачи проволоки с величиной сварочного тока ( при невысокой частоте импульсов), и  позволяет получить  дополнительные технологические преимущества при формировании шва.

Схема синхронизации скорости подачи присадочной проволоки при импульсной сварке TIG

Схема синхронизации скорости подачи присадочной проволоки при импульсной сварке TIG

Вариант 1 (как на рисунке слева)

Скорость подачи соответствует сварочному току – больше ток – больше скорость подачи присадочной проволоки; меньше сварочный ток – меньше скорость подачи присадочной проволоки. Это классический вариант – помогает легче удерживать корень шва и избежать  излишней подачи сварочной проволоки в фазе низкого тока. В фазе высокого тока количество подаваемой в зону сварки присадочной проволоки так же соответствует  скорости ее плавления и объему сварочной ванны.

 

Вариант 2

Скорость V1  недостаточна или даже равна 0. В этом случае в фазе высокого тока не происходит отбора тепла дуги на плавление сварочной проволоки – практически все тепло идет на прогрев и плавление материала изделия. Скорость подачи V2 в данном случае устанавливается немножко с избытком. Технологический результат – при постоянной скорости сварки можно получить глубокое проплавление при невысоком токе, надежно удерживать корень, получить достаточно короткую сварочную ванну.  Настройка такого режима сварки осложнена большим количеством взаимосвязанных параметров ( частота и скважность импульсов, величина низкого и высокого сварочного тока, скорости подачи присадки, направление  и место входа присадки в сварочную ванну, угол наклона горелки к изделию). Так как сварочная ванна в корне шва существует относительно короткое время и сам шов в поперечном сечении уже обязательно нужно учитывать металлургические процессы в случае если материал присадки и основного материала имеют большие различия по химическому составу

Вариант 3

Не синхронизированная импульсная подача присадки. В случае необходимости внесения малого количества присадки при значительной мощности сварочной дуги ( это имеет отношение к аргонодуговой сварке неплавящимся электродом – сварке ТIG) происходит преждевременно плавление присадочной проволоки и вход ее в сварочную ванну крупными каплями. Чтобы избежать этого применяется подача сварочной проволоки импульсная или прерывистая. При такой подаче проволока либо полается с малой скоростью а затем скорость подачи увеличивается и капля спокойно переходит в сварочную ванну. После этого скорость подачи проволоки вновь снижается. В предельном случае проволока может останавливаться вовсе. Последнее не всегда допустимо – так как с конца проволоки выгорают легирующие элементы. такой способ подачи проволоки может применяться как в сочетании с импульсной сваркой  TIG  так и при сварке постоянным по величине током или импульсной сваркой с высокой частотой импульса.

Вариант 4

Если скорость подачи V1 значительно избыточна, а скорость подачи V2 ( в фазе низкого тока) нормальная, но сам ток близок к  минимальному пределу для сварки изделия такой толщины.  Это дает возможность основное тепло использовать не для проплавления изделия а для плавления проволоки и наплавки ее материала на изделие. Таким способом можно  достаточно быстро заполнять разделку когда сваренный корень шва не допускает сварки на большом токе, наплавлять металл на зоны с минимальным перемешиванием наплавленного металла с основным.

Упрощенные настройки режимов импульсной подачи проволоки – синергетические настройки

синергетика при сварке TIG с присадочной проволокой

диаграмма зависимости скорости подачи от сварочного тока

Современные источники для аргонодуговой сварки позволяют легко менять ток в процессе сварки. Если управлять скоростью подачи присадочной проволокой по такого типа зависимости как на рисунке то можно получать оптимальную скорость подачи проволоки при  сварке в достаточно широком диапазоне тока. Следует правильно понимать, что настройка для каждого типа соединения и сварочной проволоки своя. Если наложить данную кривую на импульсный режим сварки – получаются различные вариации варианта 1, которые остаются удобными к применению и при изменении сварочного тока.  При ручной или механизированной сварке сварщик может уменьшить ток (допустим при обнаружении большего зазора в разделке, чем требуемый) и при этом соразмерно снижается и скорость подачи присадочной проволоки. Многие  источники  питания для TIG сварки поддерживают функции стартового и 2-х рабочих токов. Это особенно актуально для сварки алюминия и алюминиевых сплавов – но если стартовый ток используется в основном для ускоренного первоначального прогрева сварочной ванны то высокий рабочий ток лучше использовать для сварки с нормальной  скоростью первого участка сварного шва. Затем по мере прогрева изделия скорость сварки начинает возрастать, и хочется уменьшить ток.  Если подача скорость подачи присадки будет жестко привязана к величине тока легко понять что будет разное заполнение разделки сварного шва. Если же скорость подачи проволоки оставить постоянной – то будет явный ее переизбыток в первой части шва, пока изделие не прогрето, ток сварки высок  а скорость сварки снижена.  Для таких случаев – можно регулируя наклон кривой снизить относительную скорость подачи в области высокого сварочного тока и повысить ее в области низкого тока. Можно таким образом достигнуть приемлемых показателей скорости подачи присадки на всей длине сварного шва, кроме краевой области (даже если установлена выводная планка  – в этой зоне будет некоторый недостаток присадки в шве). Все вышесказанное имеет отношение к сварке материалов с высокой теплопроводностью.

Полезные зависимости можно настроить и для случаев пайки с нагревом аргонодуговой горелкой, наплавки  бронзы на сталь, в том числе и дугой косвенного действия (в начале процесса).

 



Отзывов (2)

  1. Дмитрий пишет:

    Здравствуйте!
    Какая цена горелки TIG с автоматической
    подачей проволоки?

    Спасибо!

    • kusto пишет:

      Дмитрий, цена комплекта и эффективность его работы зависит от того на какой ток (разные горелки) и к чему (источник, механизм подачи проволоки) вы будете горелку подключать. Описана одна из наиболее гибких в настройке систем источник- подающий механизм -- горелка.
      Подробнее вам вышлю на e-mail.

Ваш запрос, отзыв или комментарий

Все поля заполняются на Ваше усмотрение.

Используются файлы cookie, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая пользование данным сайтом, Вы соглашаетесь с использованием файлов cookie.