Импульсная сварка: технология, разновидности

Определение «импульсно-дуговая сварка» в точности передает свои функциональные принципы, где на основной фоновый ток (Background Current) с определенной частотой накладываются импульсы тока (Current Pulses), как дополнение. В технологии производства данный метод представляет собой один из видов дуговой сварки (Arc Welding), широко применяемый в промышленности.

Технология импульсной сварки

Импульсная сварка (Pulse Welding), как уже было упомянуто выше, является дуговой, только в данном случае дуга защищена газовой оболочкой. При наложении импульсного тока на сварочный ток, последний составляет всего 10-15% от первого. Также существуют разработки с двойным импульсом (Double Impulse), где происходит модуляция Impulse, позволяющим менять форму, угол и волновой фронт, что вносит коррекции в мелкокапельный перенос металла при работе. Одной из особенностей определения Pulse Arc Welding можно назвать колебания переменных импульсов с частотой до 250 Hz.

Такие особенности импульсной сварки позволяют увеличить силовую нагрузку, что, в свою очередь, сводит к минимуму вероятность не проваренных участков шва, а также ведет к экономии присадочного материала. В данном случае основная или базовая дуга прерывается на время подачи импульса, то есть, она имеет режим on/off, заданный программой, где учитывается разновидность металлов, толщина кромок, а также размер и положение (вертикаль, горизонталь) сварочной ванны. Получается, что заготовка плавится под воздействием высокой температуры дуги, а затем переносится в ванну практически без брызг. Несмотря на высокие термические показатели, технологии такого типа позволяют избежать сквозных прожигов металла.

Разновидности Pulse Welding

Металлы имеют неодинаковую температуру плавления, что требует разного подхода, и на сегодняшний день можно выделить четыре вида импульсной MIG-сварки:

• Конденсаторная или Capacitor Pulse Welding (CPW). Сварочные аппараты такого типа отличаются обширным диапазоном силы тока и показателями мощности. В основном CPW применяется для сваривания алюминиевых фрагментов.
• Магнитно-импульсная сварка или Magnetic Pulse Welding. Такие аппараты используются в тех случаях, когда сваривание фрагментов протекает под большим давлением, образованным магнитным полем, то есть, стыковка протекает при одновременном термическом и магнитном воздействии. Такими агрегатами пользуются не только для однородных деталей, но и варят разнородные металлы.
• Инерционная сварка или Inertial Welding функционирует при помощи маховика, движимого электрическим двигателем. Инерционный резонанс создается благодаря кинетической энергии, исходящей от маховика.
• Аккумуляторная сварка или Cordless Welding. Импульсно-дуговая сварка аккумуляторного типа отличается от остальных отсутствием просадки электросети во время функционирования аппарата. В полуавтоматах такие сбои, как короткое замыкание, возникающее при образовании дуги между электродом или присадочной проволокой и швом, мгновенно стабилизируются. В таких приборах, как правило, используются щелочные аккумуляторы.

Микроимпульсная сварка

Микроимпульсная дуговая сварка применяется для работы с дентальными титановыми сплавами (Dental Titanium Alloys) в протезировании зубов. Такие разработки по утверждению зубных врачей и техников ничем не хуже лазерных аппаратов – в обоих случаях при стыковке получается качественное соединение, где дополнительная обработка поверхности уже не нужна. Помимо зубных кабинетов импульсная точечная сварка такого типа используется в ортопедии (в основном, это крупные центры с таким направлением).

Преимущества и недостатки импульсных аппаратов

Как и любая другая, импульсная MIG-сварка имеет свои позитивные и негативные стороны и сейчас рассмотрим планку с плюсами:

• большая скорость накладывания шва;
• есть возможность соединения очень тонких деталей из алюминия (толщина 1 мм);
• сварочный шов после импульсно-дуговой сварки имеет высокое качество;
• можно всегда контролировать как минимизацию, так и кристаллизацию металлов;
• деформация шва практически нереальна или, во всяком случае, сводится к минимуму;
• металл никогда не прогорает, несмотря на высокие температурные нагрузки;
• есть возможность сэкономить деньги на присадочной проволоке и газе, то есть, на расходных материалах;
• рабочие положения всегда остаются стабильными;
• можно следить за началом плавления (подразумевается точный контроль);
• при запуске не может произойти короткое замыкание;
• расплавленный металл не разбрызгивается, а дым практически не появляется.

А теперь обратим внимание на минусы, которые имеет импульсная сварка – их нужно в обязательном порядке учитывать перед работой: 

• преобразователь импульсов может перегреваться;
• импульсная сварка позволяет работать только с малой площадью стыковки деталей;
• нет специальных модификаций аппаратов под бытовое употребление;
• есть определенные сложности в уходе и обслуживании;
• довольно высокие цены на разные модели.

Как бы там ни было, но вы сами видите и сможете убедиться на практике, что импульсная сварка имеет больше позитивных сторон, нежели негативных.

Сферы применения

Безусловно, импульсная сварка, в первую очередь, относится к промышленным технологиям и чаще всего ее используют при прокладке металлических трубопроводов высокого давления. В таких конструкциях максимальная прочность стыковки рассматривается, как обязательный фактор, не терпящий каких-либо изменений или допусков. Здесь действует межгосударственный стандарт ГОСТ 16037-80, определяющий все требования по стыковке и прочности швов между стальными трубами.

Сферы применения импульсно-дуговой сварки:

• такую сварку используют в машиностроении для автомобильных кузовов;
• она нужна при сборке различных кранов и землеройной техники;
• в железнодорожном транспорте импульсную сварку применяют для сборки тяговых агрегатов (тепловозы, электровозы) и вагонов;
• в кораблестроении она нужна для обшивки корпусов больших и малых транспортов;
• применяется в строительстве мостов и различных несущих стальных сооружений, подвергающихся высоким механическим нагрузкам;
• в медицине – зубопротезирование и ортопедия.

Заключение

Аппараты MIG-сварки бывают разных видов, что позволяет им работать с черными, нержавеющими и цветными металлами толщиной от 1 до 50 мм, и при этом выполнять швы любой сложности. Такие технологии, конечно, предназначены для промышленных объектов и автосервисов, но, тем не менее, несмотря на отсутствие специальных модификаций, некоторые модели есть в небольших домашних мастерских, где с успехом применяются.