Імпульсно-дугове зварювання електродом, що плавиться

Для поліпшення технологічних властивостей дуги застосовують періодичну зміну її миттєвої потужності - імпульсно-дугове зварювання (рис. 11). Теплота, що виділяється основний дугою, недостатня для плавлення електродного дроту зі швидкістю, що дорівнює швидкості її подачі. Внаслідок цього довжина дугового проміжку зменшується. Під дією імпульсу струму про-виходить прискорене розплавлення електрода, що забезпечує формування краплі на його кінці. Різке збільшення електро-динамічних сил звужує шийку краплі і скидає її в напрямку зварювальної ванни в будь-якому просторовому по-додатку.

Рис.11 Зміна струму і напруги дуги при імпульсно-дугового зварювання;

I п, U п - струм і напруга основної дуги, I і, U і струм і напруга дуги під час імпульсу, Тп і Ти - тривалість паузи і імпульсу.

Можна використовувати поодинокі імпульси (рис. 11) або групу імпульсів з однаковими і різними параметрами. У послід-нього випадку перший або перші імпульси прискорюють розплавлення електрода, а наступні скидають краплю електродного ме-талію в зварювальну ванну. Стійкість процесу залежить від соот-носіння основних параметрів (величини і тривалості импуль-сов і пауз). Відповідним підбором струму основної дуги і імпульсу можна підвищити швидкість розплавлення електродного дроту, змінити форму і розміри шва, а також зменшити нижню межу зварювального струму, що забезпечує стійке горіння дуги.

При досить високій щільності постійного по величині (без імпульсів або з імпульсами) зварювального струму зворотної по-лярность і при горінні дуги в інертних газах може спостеріга-датися дуже дрібнокрапельне перенесення електродного металу. Зміна характеру перенесення електродного металу з крапельного на струменевий відбувається при збільшенні сили зварювального струму до «критичного» для даного діаметра електрода.

Величина критичного струму зменшується при активації електрода (нанесенні на його поверхню тим чи іншим способом деяких легкоїонізірующей речовин), збільшенні вильоту електрода. Зміна складу захисного газу також впливає на величину критичного струму. При зварюванні в вугіллі-кислому газі без застосування спеціальних заходів отримати струменів-ний перенос електродного металу неможливо. Він не отримано і при використанні струму прямої полярності.

При переході до струменевого перенесення потік газів і металу від електрода в сторону зварювальної ванни різко інтенсифікується завдяки стискає дії електромагнітних сил. У ре-док під дугою зменшується прошарок рідкого металу, в зварювальної ванні з'являється місцеве поглиблення. Підвищується теплопередача до основного металу, і шов набуває спеці-фического форму з підвищеною глибиною проплавлення по його осі. При струменевому перенесення дуга дуже стабільна - коливань зварювального струму і напруги не спостерігається. Сварка можлива у всіх просторових положеннях.

Змінювати технологічні характеристики дуги можна, ис-пользуя центральну подачу захисного газу з високою швидкістю. Високі швидкості витікання газу при звичайних витратах досягнень-гаются застосуванням сопел зі зменшеним вихідним отвором. Обдування дуги газом сприяє зменшенню її поверхні, тобто стиснення. В результаті введення теплоти дуги в виріб стано-вится більш концентрованим. Кінетичним тиском по-струму газу розплавлений метал відтісняється з-під дуги, і дуга поглиблюється в виріб. В результаті глибинапроплавлення збіль-личивается в 1,5-2 рази, але при цьому підвищується і мож-ливість освіти в швах дефектів.

Спосіб зварювання по вузькому або щілинному зазору. При цьому способі вироби товщиною до 200 мм без скосу кромок збирають з зазором між ними 6-12 мм. Зварювання осу-ються на автоматах, що плавиться і не плавиться електро-будинок, однією або двома послідовними дугами (при плавлячи-щемся електроді зварювальні дроту діаметром до 2 мм). При зварюванні сталей, що плавиться для захисту краще викорис-товувати суміш з 75-80% аргону і 25-20% вуглекислого газу. Для зварювання алюмінію і його сплавів застосовують суміш аргону і гелію. Оброблення заповнюють шляхом накладення однакових по перетину валиків. Метод характеризується зменшеною довжиною зони термічного впливу і рівномірної дрібно-кристалічною структурою швів. Можлива сварка не тільки в нижньому, а й в інших просторових положеннях.

Економічність способу визначається зменшенням числа про-ходів в шві за рахунок відсутності оброблення крайок. Підвищення продуктивності досягається також підвищенням швидкості розплавлення електродного дроту зі збільшеним вильотом. Нагрівання електрода в вильоті протікає по ньому зварювальним струмом забезпечує підвищення коефіцієнта розплавлення. Однак при цьому зменшується глибина проплавлення, тому спосіб доцільно застосовувати для зварювання швів, які потребують великої кількості наплавленого металу.

Відстань від сопла пальника до виробу зазвичай витримують в межах 8-15мм. Токоподводящий наконечник повинен знаходитися на рівні країв сопла або утапливаться до 3 мм.

При зварюванні тонколистового металу електрод відхиляють від вертикалі на 20-300 в бік напрямку зварювання.