Крупнокапельный перенос металла

2. Крупнокапельный перенос металла, при котором траектория движения и поведение капель с трудом поддаётся укрощению, а потому, получение качественного шва крайне затруднено, разбрызгивание максимально. Все технологические меры направлены на уменьшение величины капель.

3. Струйный перенос металла. Повышение силы сварочного тока при неизменном диаметре проволоки вызывает рост катодного пятна, и оно переходит на боковую поверхность проволоки, благодаря чему её конец приобретает форму конуса и на его вершине начинают образовываться мелкие капли, процесс переноса металла переходит в струйный.

Основные функции

Проблемы механизированной сварки в среде защитных газов диктуют очень жёсткие требования к источникам питания дуги, к их статическим и динамическим свойствам. Традиционные трансформаторные выпрямители, обладая очень высокой степенью инертности, слишком ограничены в своих возможностях при достижении приемлемого качества сварных швов. Слишком сложные и громоздкие платы управления необходимы для того, что бы реагировать на процессы, происходящие в дуге при сварке. Слишком велико время реакции на возмущения в дуге.

Последние достижения микроэлектроники дали мощный толчок в развитии сварочных аппаратов, в том числе и для механизированной сварки. IGBT модули, высокоскоростные процессоры DSP позволили безгранично расширить возможности сварочной техники. Теперь процесс рождения, формирования каждой капли их размер, и переход в сварочную ванну находится под строгим контролем мощных, высокоскоростных процессоров.

«Мягкий старт» (Slow start ignition)

Начало процесса характеризуется плавным (регулируемым) нарастанием скорости подачи проволоки (Fdc) до момента касания проволокой сварочного изделия.

Высокий ток короткого замыкания, приходящийся на слишком маленькую площадь поперечного сечения холодной сварочной проволоки, приводит при сварке на трансформаторных источниках питания к хаотичному, бесконтрольному возбуждению дуги, что является основной причиной дефектов в начале шва и в местах их перекрытия. В инверторных аппаратах DSP процессор задерживает время нахождения источника питания в режиме короткого замыкания, давая тем самым проволоке нагреться, а затем плавно снижает ток до сварочного, обеспечивая «мягкий старт» и отсутствие дефектов в начале шва.

2. Компенсация разбрызгивания при сварке «короткой дугой».

При сварке на низких токах, с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка основной причиной разбрызгивания является разрыв шейки образующейся капли. Причём, процесс отрыва капли напрямую зависит от динамики нарастания, максимальной величины, а так же характера нарастания тока короткого замыкания.

При сварке на традиционных источниках питания этот процесс происходит с периодическими взрывами шейки, выплеском металла из сварочной ванны и, в конечном итоге, с большой долей разбрызгивания (см. рис.). Это объясняется резким и хаотичным нарастанием тока короткого замыкания. Несмотря на введённые большие компенсационные дроссели, добиться достойного качества сварки во всех диапазонах режимов на таких источниках практически невозможно. Это объясняется слишком высокой реактивностью и инертностью трансформаторных источников питания.

Совершенно иная картина наблюдается при сварке на инверторных источниках питания серии «МС», в которых присутствует функция Форсирование дуги (Arc Forse). Принцип действия функции основан на дополнительном, кратковременном повышении или понижении тока короткого замыкания в момент перемыкания каплей расплавленного металла дугового промежутка.

Импульс тока помогает капле оторваться от проволоки, делая тем самым процесс переноса капель через дуговой промежуток чётким и равномерным. Шов получается плотным, с ровными чешуйками, а разбрызгивание практически отсутствует. Параметр функции, регулируемый оператором количество ампер, нарастающих в миллисекунду и (или) значение тока форсирования дуги.

DSP контроллер ограничивает ток короткого замыкания, делая его минимально необходимым для плавного разрыва шейки и затем капля спокойно и без брызг отправляется в сварочную ванну.