Импульсная MIG-сварка: качество и экономичность


Импульсная MIG-сварка: качество и экономичностьНекоторые современные источники питания имеют функцию импульсной сварки. Скорее всего, Вы уже слышали, что этот режим отличается простотой и помогает улучшить качество соединений. Но знали ли Вы, что он также более экономичен? Хотя аппараты для импульсной MIG-сварки требуют более высоких начальных вложений, в долгосрочной перспективе они окупаются за счет снижения общих затрат на сварку.

Вот их главные преимущества:

  • экономия проволоки и газа

Аппараты для импульсной MIG-сварки более универсальны, так как они позволяют использовать проволоку определенного диаметра с более широким диапазоном скорости подачи. Например, если раньше сварщику приходилось запасаться для различных задач проволокой диаметром 0,9 мм, 1,1 мм и 1,3 мм, то с импульсным аппаратом он может ограничиться диаметром 1,1 мм. Другими словами, вместо двух-трех разных катушек проволоки сварщику понадобится только одна. Это позволит снизить затраты на хранение материалов и простой из-за смены кассет с проволокой. То же относится к защитному газу — одна и та же газовая смесь может использоваться для различных задач. Соответственно, для работы Вам понадобится меньше аксессуаров (горелок, наконечников, проволокопроводов и т. п.), что еще больше снизит сопутствующие затраты.

  • Низкое разбрызгивание и дымообразование

По сравнению с традиционными аппаратами, импульсные модели выгодно отличаются низким разбрызгиванием и дымообразованием. Так как благодаря низкому разбрызгиванию в соединение попадет больше наплавленного металла, это делает расход сварочных материалов более эффективным. Также это позволяет тратить меньше времени на очистку поверхности. Низкое дымообразование делает рабочую среду на всем предприятии более безопасной.

  • Низкое тепловложение

Для импульсной сварки характерно более контролируемое тепловложение, которое позволяет сократить деформации и улучшить качество и внешний вид шва. Это особенно важно при сварке нержавеющей стали, никеля и других сплавов с высокой чувствительностью к тепловложению.

  • Высокая производительность

Импульсная сварка MIG имеет высокую производительность наплавки. Кроме того, аппараты для импульсной сварки универсальнее и проще в обращении по сравнению с другими методами переноса металла, поэтому на обучение сварщика уходит меньше времени.
Высокое качество
Все эти преимущества импульсной сварки обеспечивают высокое качество сварки и стабильность дуги. Кроме того, сварщикам не нужно тратить много времени на вытяжку дыма, очистку поверхности от брызг и шлифовку. При этом не требуется высокая квалификация сварщика.


Что такое импульсная MIG-сварка?

Импульсная MIG-сварка: качество и экономичность

Проще говоря, импульсная MIG-сварка  представляет собой метод неконтактного переноса металла из проволоки в сварочную ванну, то есть проволоке вообще не приходится вступать в контакт со сварочной ванной. Это возможно благодаря высокочастотному варьированию величины сварочного тока, что позволяет снизить тепловложение и разбрызгивание по сравнению со струйным и крупнокапельным переносом металла.

При импульсной MIG-сварке в ходе каждого импульса на кончике проволоки формируется капля расплавленного металла. После этого сила тока увеличивается так, чтобы вытолкнуть эту каплю в сварочную ванну. Перемещение этих капель происходит через дугу, по одной капле за импульс.

Чтобы лучше понять этот процесс, взглянем на форму волны сварочного тока. В отличие от сварки на жесткой вольт-амперной характеристике, где сила тока представлена прямой линией, при импульсной MIG-сварке сила тока падает, когда дополнительная энергия не нужна, что позволяет изделию несколько остыть. Эта фаза «остывания» делает импульсный процесс хорошим выбором для сварки тонких материалов при необходимости в минимальных деформациях и для сварки при низкой скорости подачи проволоки.

При формировании капли сила тока возрастает до максимума. Затем начинается фаза фонового тока и ток снижается, благодаря чему снижается тепловложение. При этом для переноса капли необходимо обеспечить подходящую высоту и ширину пика.

Сравнение импульсной MIG-сварки с другими методами переноса металла
Чем импульсная MIG-сварка отличается от других методов переноса металла? Давайте рассмотрим преимущества и недостатки каждого процесса.

Перенос металла короткими замыканиями
В данном режима проволока прикасается к рабочему изделию и вызывает короткое замыкание. Этот вид сварки проходит при самой низкой температуре, но при этом он все же способен обеспечить хорошее сплавление. Перенос металла короткими замыканиями позволяет проводить сварку материалов различной толщины в любых пространственных положениях. Также для него характерна небольшая, быстро затвердевающая сварочная ванна. В качестве недостатков можно назвать ограниченную скорость подачи проволоки и производительность наплавки. В случае материалов большой толщины также существует вероятность «холодных наплывов», вызванных недостатком энергии дуги для полного сплавления металла. Метод коротких замыканий также отличается более интенсивным разбрызгиванием по сравнению с другими методами.

Крупнокапельный перенос металла
Метод крупнокапельного переноса металла по сути представляет собой неконтролируемое короткое замыкание. Его отличает большой объем отделяющегося от проволоки металла. Эти большие капли отделяются от дуги и падают в сварочную ванну. Для этого метода характерны очень сильное разбрызгивание и высокое тепловложение. Кроме того, крупнокапельный перенос металла пригоден только для сварки нижних и горизонтальных угловых соединений. Часто наблюдается недостаточное сплавление из-за того, что брызги искажают сварочную ванну. Вдобавок, крупнокапельный перенос металла считается менее эффективным из-за высокого расхода проволоки.

С другой стороны, крупнокапельный перенос подходит для работ с высокой скоростью подачи проволоки и высокой силой сварочного тока, где требуется полное сплавление толстопрофильных материалов. При этом его можно использовать с недорогим защитным газом CO2. В основном этот метод используется, когда внешний вид сварного шва не имеет большого значения.

Струйный перенос металла
При струйном переносе металла к рабочему изделию выталкивается небольшая капля расплавленного металла. Это процесс на жесткой ВАХ, который требует достаточно высокого тока для непрерывного потока металла с проволоки. Его преимуществами являются высокая производительность наплавки, большая глубина проплавления, хороший внешний вид шва и низкое разбрызгивание.

Недостатки — высокое тепловложение, ограниченное число доступных пространственных положений и склонность к прожиганию тонких материалов.

Импульсная MIG-сварка
Импульсная MIG-сварка — это высокотехнологичный процесс, который совмещает в себе все лучшие черты других видов переноса металла без их недостатков. В отличие от сварки короткими замыканиями, для импульсной MIG-сварки не характерны разбрызгивание и холодные наплывы. Импульсная MIG-сварка доступна в большем числе пространственных положений по сравнению с крупнокапельным или струйным переносом металла, а также имеет намного более эффективный расход проволоки. Благодаря меньшему тепловложению импульсная MIG-сварка пригодна для более разнообразных задач с минимальным риском прожигания тонких материалов. Это оптимальный выбор для сварки многих видов металла в разнообразных условиях.

Индивидуальная настройка формы волны
Стремясь сделать импульсную MIG-сварку еще совершеннее, компания Линкольн Электрик  разработала технологию управления формой волны сварочного тока (Waveform Control Technology®). Она позволяет индивидуально настраивать характеристики тока с учетом особенностей сварочной проволоки и конкретных условий сварки. Благодаря этому источник питания может генерировать сварочный ток с точно заданной формой волны и тем самым обеспечить оптимальное качество сварки в любых условиях. В частности, Вы можете отрегулировать скорость возрастания волны, чтобы изменить скорость переноса капель металла, и убывания волны, чтобы обеспечить достаточное смачивание. Аппараты с поддержкой технологии управления формой волны сварочного тока поставляются с набором предустановленных настроек для большинства стандартных задач. Пользователь может регулировать такие переменные, как скорость возрастания волны, длительность пика, скорость убывания и некоторые другие параметры тока, чтобы обеспечить оптимальное качество в любых условиях сварки.


Выбор оборудования
С тех пор, как оборудование для импульсной MIG-сварки впервые появилось на рынке, оно стало намного совершеннее. В 1980-х она считалась очень сложным процессом, которым могли овладеть только самые квалифицированные сварщики. Тогда оператор должен был помнить все настройки аппарата для каждого диаметра проволоки. Сегодня эта настройка выполняется автоматически благодаря синергетическому управлению. Когда оператор меняет скорость подачи проволоки, синергетическое управление корректирует форму волны и частоту тока.

Синергетическое управление всего одним регулятором позволяет пользоваться аппаратом даже начинающему сварщику. Электроника аппарата даже автоматически подстраивается к изменениям вылета проволоки, ширины зазора или угла наклона горелки.


При выборе оборудования для импульсной MIG-сварки мы рекомендуем руководствоваться следующими соображениями:

1. Выбирайте оборудование, которое позволит реализовать все возможности нового процесса
Если сварщик раньше работал с 300-амперным аппаратом на жесткой ВАХ, не стоит ограничиваться 300-амперным аппаратом для импульсной MIG-сварки. Благодаря более широким возможностям нового процесса Вам может пригодиться аппарат с номинальной мощностью 400А, который позволил бы работать с более широким диапазоном скорости подачи проволоки.

2. Обратите внимание на модели с синергетическим управлением
Как было упомянуто выше, аппараты с синергетическим управлением намного проще в обращении, благодаря чему на обучение новых сварщиков уходит меньше времени.

3. Найдите горелки с функцией быстрого переключения процедур
Так как импульсная MIG-сварка позволяет работать с более широким диапазоном скорости подачи проволоки, стоит подумать о приобретении горелок с функцией быстрого переключения между процедурами. Такие модели позволяют сварщику переключаться между заданными процедурами сварки с различными настройками. Убедитесь в совместимости такой горелки со своим механизмом подачи проволоки.

4. Горелки должны быть подходящего размера
Так как процесс импульсной MIG-сварки пригоден для сварки на более высоком токе и связан с особенно высокими импульсами тока, он может приводить к более сильному нагреву горелки по сравнению с обычной сваркой MIG. По этой причине мы рекомендуем выбрать более крупную горелку для соответствующей силы тока, по возможности с жидкостным охлаждением.

5. При работе на большом расстоянии от источника питания будет полезным контроль напряжения рабочего изделия
Некоторые источники питания имеют функцию замера напряжения в рабочем изделии, которая позволяет улучшить характеристики импульсной сварки при сварке на большом расстоянии от источника питания. Обычно аппарат измеряет напряжение на выходных разъемах, один из которых находится на рабочем изделии, а другой — в механизме подачи проволоки. С данной функцией сварщик получает возможность провести дополнительный датчик к рабочему изделию.


Рекомендации по установке
Монтаж аппаратов для импульсной MIG-сварки несколько отличается от традиционных моделей. Следуйте всем перечисленным в инструкции по эксплуатации мерам предосторожности.

1. Более высокая сила тока требует хорошего заземления.
Перед тем, как приступить к работе, нужно проверить правильность подключения всего сварочного электроборудования.

2. Чтобы сократить индуктивность, рекомендуется использовать кабели небольшой длины
Длину кабелей рекомендуется ограничить 15 метрами. Сматывание кабелей чрезмерной длины вызывает индуктивность. Индуктивность сглаживает импульсы, из-за чего падает их эффективность. Также кабели не рекомендуется обматывать вокруг электропроводящих предметов. Это позволит улучшить эффективность импульсной MIG-сварки.


Заключение
Экономичность, высокое качество, производительность и простота в эксплуатации — все эти факторы делают импульсную MIG-сварку очень привлекательным выбором. Хотя такие модели могут иметь более высокую цену, благодаря уникальным преимуществам этого процесса разница в стоимости быстро окупается. Технологические преимущества этого инновационного процесса позволяют использовать один аппарат для многих задач.