Синергетические функции сварочных установок.

С каждым годом стремительно развиваются технологии управления сварочными процессами и каждая компания производитель стремится выдумать что-нибудь оригинальное и усовершенствованное. На данный момент существует достаточно синергетических функций сварочных аппаратов и все их даже сложно запомнить, мы рассмотрим наиболее распространенные из них.

Синергетическое управление позволяет сварщику сосредоточиться исключительно на ведении шва, не требуя применения специальной техники сварки при смене пространственных положений, колебаниях вылета электрода и других изменениях условий сварки. Процесс настройки источника под выполнение конкретной операции заключается в выборе необходимой синергетической программы на панели механизма подачи и задания требуемой скорости подачи проволоки.

Используя адаптивное управление, системы с синергетикой поддерживают постоянные условия сварки даже при значительных вылетах электрода при сварке труднодоступных участков шва. Система в прямом смысле жонглирует многочисленными переменными сварочного процесса, одновременно подстраивая сам процесс так, чтобы дуга всегда наилучшим образом соответствовала сварке в настоящий момент времени. Даже значительные колебания состава свариваемых материалов, зазора и положения сварочной горелки легко и автоматически компенсируются изменением эпюры сварочного тока.

Система синергетического управления позволяет не только выбирать уже имеющиеся программы, но и вводить новые — как встроенные программой, так и собственные. Ввод программ осуществляется с помощью персонального компьютера.

Сварка ТIG.

СВАРКА НА МАЛЫХ ТОКАХ (MICRO-START).

Обычные источники тока для аргонодуговой сварки построены на базе управляемого выпрямителя. Такой выпрямитель при работе на малых токах формирует очень короткие импульсы. Даже применение фильтрующего дросселя не позволяет сгладить эти импульсы настолько, чтобы стабилизировать дугу. Возникающий эффект "ряби" приводит к нестабильности дуги и внезапным включениям высокочастотного блока поджига, отрицательно сказываясь на качестве сварного соединения. Бороться с этим, как правило, пытаются, приобретая более мощные источники тока — в расчёте на то, что их дроссели имеют большую индуктивность и лучше сгладят колебания тока. К сожалению, это далеко не так. На нижнем пределе значения выхода управляемого выпрямителя дроссель не может запасти энергию, требуемую для поддержания такого тока при рабочем напряжении сварки, который был бы достаточен для поджига и удержания дуги без участия схемы высокочастотного поджига.

Технология "Микро-старт" использует независимый источник сварочного тока, способный поддерживать сварку на малых токах — от 2 А — без управляемого выпрямителя. Таким образом удаётся избежать ложных включений высокочастотного поджига и сваривать тонкие материалы с высоким стабильным качеством. Сварщик может плавно повышать ток от фонового значения или снижать его до фонового значения, не нарушая процесса сварки.

Поджиг дуги. Во многих существующих сегодня источниках для аргонодуговой сварки применён высокочастотный поджигдуги, ионизирующий зазор между вольфрамовым электродом и заготовкой. Схема высокочастотного поджига выключается далеко не сразу после возникновения дуги. В течение всего времени работы высокочастотного поджига на материале остаются отметины, из которых впоследствии развиваются микротрещины. Также на качестве начала шва сказывается и то, что большинство источников тока не может стартовать при токе ниже 5А. Это связано с уже упомянутой выше проблемой запасания достаточной энергии в дросселе.

Зажигание дуги на малых токах по технологии "Микро-старт" исключает образования прожогов.

Установка стартового тока. Педаль управления сварочным током обычного источника устроена таким образом, что при нажатии на неё ток изменяется плавно от минимального значения, являющегося характеристикой сварочного аппарата. При использовании вольфрамовых электродов большого диаметра это минимальное значение может оказаться недостаточным для начала сварки. Сварщик продолжает давить на педаль — с риском превысить требуемый режим. Регулируемая рабочая зона педали тока аппаратов, оснащённых технологией "Микро-старт", позволяет устанавливать не только верхний предел сварочного тока, но и его нижний предел, исключая, таким образом, "мертвую зону" педали, когда ток не достаточен для работы. Минимальный уровень тока регулируется от 2 до 60А.

Заварка кратера. Как правило сварщики жалуются на проблемы, связанные с тем, что для заварки кратера в конце прохода необходимо значительное снижение тока. Обычно в источниках сварочного тока используется датчик тока, который включает схему высокочастотного поджига, когда дуга становится нестабильной. Как правило он срабатывает при токах порядка ЗА, однако, заварка кратера происходит именно в этом диапазоне токов. При заварке кратера сварщик сознательно снижает ток — и происходит ложное срабатывание датчика. Дуга начинает "танцевать", оставляет следы, что приводит к включениям, микротрещинам и снижению качества поверхности.

Технология "Микро-старт" использует здесь вместо датчика тока датчик напряжения, который включает высокую частоту лишь в случае, когда напряжение превышает 35В, то есть существенно выше рабочего. Таким образом, снижение тока для заварки кратера происходит без паразитного включения схемы высокочастотного поджига и потери стабильности дуги.

ЗАЖИГАНИЕ ДУГИ ОТРЫВОМ ЭЛЕКТРОДА (LIFT ARC).

Специальное электронное устройство уменьшает ток короткого замыкания независимо от того, какое значение тока установлено. При данном способе зажигания дуги износ электрода и включения вольфрама в сварном шве значительно меньше, по сравнению с контактным зажиганием. Если используется сварочный аппарат, имеющий ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ГАЗОВЫЙ КЛАПАН для управлением потоком газа и ГОРЕЛКУ С КНОПКОЙ (TORCH PUCH-BUTTON), то процесс зажигания дуги качественно улучшается. В условиях непромышленного применения сварочного аппарата или при пользовании приборами, чувствительными к электромагнитному излучению, ЗАЖИГАНИЕ ОТРЫВОМ ЭЛЕКТРОДА является более предпочтительным, чем ЗАЖИГАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА.

ЗАЖИГАНИЕ ДУГИ С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА (НF START)(C асцелятором).

При этом способе зажигания высокочастотный (НF) разряд высокого напряжения возбуждает электрическую дугу без контакта свариваемой детали с вольфрамовым электродом. В результате получаются сварные швы без включений вольфрама и не происходит износа конца электрода. Этот способ зажигания дуги идеально подходит для дуговой точечной сварки (сварки по времени), сварки мелких деталей, прецизионной сварки, сварки с высоким металлургическим качеством соединений, атакже для сварки с помощью роботов.

Сварка MMA.

НОТ START («Горячий старт»).

Смысл функции состоит в кратковременном (импульсном) повышении величины тока сварки в начальный момент, по сравнению с установленной величиной, для облегчения процесса зажигания дуги. В данном случае получаем:

• легкость зажигания дуги;

• отсутствие приваривания электрода в момент зажигания дуги;

• отсутствие металлургических дефектов в сварном шве.

ARC FORCЕ (функция стабилизации процесса сварки).

Данная функция означает импульсное (серия импульсов) повышение величины тока сварки, по сравнению с установленной величиной, в тот момент, когда при выполнении сварки дуга оказывается очень короткой - это предотвращает приваривание электрода к свариваемой детали. В данном случае получаем:

• более легкий процесс сварки;

• лучшее качество сварки (можно выполнять сварку с очень короткой дугой);

• простота осуществления сварки в определенном положении детали.

ANTI-STICKING («Антиприваривание»).

Эта функция обеспечивается электронным устройством, которое уменьшает ток короткого замыкания до очень низкой величины, в случае длительного прилипания электрода к детали. Применение данной функции дает следующие преимущества:

• электрод легче оторвать от детали;

• отсутствие повреждения электрода (электрод не раскаляется)

• кабели сварочного аппарата защищены от повреждений в случае короткого замыкания, обеспечивая таким образом безопасность операторов и входной электрической сети.

Сварка МIG/МАG.

В режиме полуавтоматической сварки (МIG/МАG) Вам необходимо определить тип свариваемого материала, диаметр сварочной проволоки и вид защитного газа. После этого Вам останется только четко установить напряжение сварки и подобрать к нему скорость подачи проволоки (эти два параметра определяют сварочный ток). Этот набор параметров создает возможность получить почти идеальный процесс сварки.

Если увеличивать ток сварки, то мы получим три различных типа переноса материала в сварочной дуге:

• ПЕРЕНОС КОРОТКОЙ ДУГОЙ (SHORT ARC TRANSFER)(сварка с короткими замыканиями)

• КАПЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС (GLOBULAR TRANSFER)

• СТРУЙНЫЙ ПЕРЕНОС (SPRAY ARC TRANSFER)

Перенос короткой дугой осуществляется при низких токах сварки и состоит в непрерывном чередовании электрической дуги и коротких замыканий между проволокой и деталью.

Перенос материала происходит во время коротких замыканий. Таким образом могут свариваться почти все материалы, включая тонкие листы, возможна также сварка в любом положении соединения. Единственное препятствие - это разбрызгивание расплавленного материала. Капельный перенос подразумевает наличие капель расплавленной проволоки в сварочной дуге, и он всегда присутствует, когда используются химически очень активные газы типа С02, а также при использовании других газов, в случае перенастройки с режима переноса короткой дугой на режим струйного переноса. Операторы предпочитают избегать данного типа сварки, в связи с нестабильностью дуги, которая приводит к чрезмерному разбрызгиванию материала. При высоких значениях тока капли материала в сварочной дуге становятся очень маленькими, и разбрызгивания расплавленного материала на свариваемой детали не происходит. Как и при капельном переносе, выделяется большое количество теплоты, и этот способ рекомендуется для сварки только толстых листов и только в нижнем положении. Если ток сварки регулировать для осуществления ИМПУЛЬСНОГО СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА материала, то можно получить значительные улучшения в процессе сварки вообще и особенно в случае сварки тонколистового алюминия и нержавеющей стали.

Сварочная проволока может быть либо цельной, либо трубчатой. В последнем случае это относится к сварке проволокой, заполненной флюсом, по аналогии с электродами, применяемыми при ручной дуговой сварке (ММА). Таким образом, проволока обеспечивает дугу и сварочную ванну защитным и стабилизирующим материалом. Некоторые виды порошковой проволоки могут применяться без защитного газа. Как и в случае с аргонодуговой сваркой, множество дополнительных функций облегчают сварку и оптимизируют процессы переноса материала и расплавления основного металла.

СТРУЙНЫЙ ПЕРЕНОС КОРОТКОЙ ДУГОЙ (SHORT - SPRAY ARC).

Сварочный аппарат с постоянным напряжением на выходе (имеющим жёскую (пологопадающую) характеристику), оборудованный устройством подачи проволоки и соответствующими принадлежностями, дает возможность выполнять процесс СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА КОРОТКОЙ ДУГОЙ (капельный перенос рассматривается косвенным образом). Чтобы улучшить качество сварки, используются более сложные электронные сварочные аппараты.

Струйный перенос короткой дугой позволяет получить более широкий ряд поддающихся обработке материалов различной толщины, возможность сварки во всех положениях, а также большой диапазон диаметров применяемой проволоки.

Для таких сварочных аппаратов чрезвычайно полезно следующее: регулирование параметров сварки в начале и конце сварного шва, регулирование индуктивности, точная регулировка напряжения сварки и правильная подача проволоки из наконечника горелки.

ИМПУЛЬСНЫЙ СТРУЙНЫЙ ПЕРЕНОС (PULSED-SPRAY ARC).

На высококачественных сварочных аппаратах с высокими динамическими характеристиками, регулируя ток сварки, можно получить импульсный струйный перенос материала (без разбрызгивания, с высокой концентрацией и с высоким металлургическим качеством), при среднем управляемом потреблении энергии, которое обычно ниже, чем при струйном переносе. Данная процедура идеальна для сварки нержавеющей стали и алюминия (также благодаря очищающему воздействию быстрых фронтов переключения), особенно тонких листов, на которых можно добиться уровня качества, равного аргонодуговой сварке (ТIG), при этом производительность будет более высокой.

СВАРКА В 4-ТАКТНОМ РЕЖИМЕ (4-STAGE OPERATION).

Подача газа начинается при первом нажатии на кнопку горелки. При первом отпускании кнопки начинается подача напряжения и проволоки. Когда проволока касается детали, зажигается дуга, и начинается процесс сварки. Сварка продолжается до тех пор, пока кнопка не нажата. При повторном нажатии на кнопку горелки сварочная дуга гаснет и прекращается подача проволоки, напряжения и газа. 4-тактный режим рекомендуется для сварки длинных участков и обеспечивает более высокую точность сварки. Этот режим позволяет оператору держать свою руку вдали от источника тепла, и газовые шланги могут быть продуты прежде, чем начнется сварка, даже если используются длинные горелки.

СВАРКА В РЕЖИМЕ ТАЙМЕРА (сварка по времени)(TIME WELDING).

В данном режиме продолжительность сварки устанавливается оператором. Это позволяет при сварке точками получать точки всегда одинакового размера (сварка электрозаклёпками) и поэтому идеально подходит для работы на автоматизированных предприятиях или для массового производства.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ТОЧКАМИ (AUTOMATIC SPORT WELDING).

В данном режиме оператор устанавливает продолжительность времени сварки точек и пауз между ними.

Оператор держит нажатой кнопку горелки, и автоматически происходит чередование сварки и пауз.

Это позволяет при сварке точками получать точки всегда одинакового размера (сварка электрозаклёпками) в автоматическом режиме (без непрерывного нажатия и отпускания кнопки). Этот процесс идеален для сварки тонких листов в условиях массового производства.

ФУНКЦИЯ «ГОРЯЧЕГО СТАРТА» ДЛЯ МИГ/МАГ СВАРКИ (INITIAL INCREASE).

Функция «горячего старта» обеспечивает повышенную подачу сварочной проволоки в начальный момент процесса сварки для увеличения тока сварки, с целью обеспечения заданной глубины проплавления в начале сварного шва.

Эта функция оптимизирует процесс зажигания дуги и, в особенности, рекомендуется для сварки алюминия средней и большой толщины (свыше 4мм). В некоторых случаях она может быть полезна для управления процессом зажигания так, чтобы выделялось меньше тепла. В данном случае, начальное значение параметра должно быть установлено ниже, чем сварочный параметр (пониженная подача сварочной проволоки).

«ЗАВАРКА» КРАТЕРА (CRATER FILLER).

Эта функция уменьшает ток на последнем этапе процесса сварки, чтобы получить оптимальное заполнение кратера, который формируется в конце сварного шва из-за чрезмерно быстрого охлаждения.

Она идеально подходит для сварки деталей из нержавеющей стали и алюминия, которые в процессе эксплуатации должны подвергаться давлению или нагрузкам.

ЗАМЕДЛЕННАЯ СКОРОСТЬ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ ПЕРЕД СВАРКОЙ (MOTOR SOFT START).

Функция обеспечивает управление скоростью подачи проволоки перед сваркой, улучшает зажигание сварочной дуги, уменьшает разбрызгивание. Она облегчает зажигание и особенно полезна для сварки нержавеющей стали и алюминия, а также для сварки точками.

ВРЕМЯ НАРАСТАНИЯ СКОРОСТИ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ ПОСЛЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ (MOTOR SLOPE).

Эта функция срабатывает после функции MOTOR SOFT START она управляет временем нарастания скорости подачи проволоки после возбуждения дуги. Скорость нарастает от замедленной (перед сваркой) до рабочей (после возбуждения дуги).

РАСТЯЖКА ДУГИ (BURN BACK).

Данная функция позволяет регулировать длину оставшейся проволоки (части проволоки, выступающей за пределы наконечника сварочной горелки) по окончании горения дуги, осуществляя задержку отключения сварочного напряжения после остановки подачи проволоки. Правильная установка величины выступания проволоки крайне важна для оптимизации последующего процесса зажигания, а также при автоматической сварке. Возможность изменения величины выступания проволоки позволяет оператору легко подстроить работу системы к различным типам материалов и горелок.

ВРЕМЯ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПРОДУВКИ ЗАЩИТНЫМ ГАЗОМ (POST GAS TIME).

После окончания процесса сварки газ продолжает поступать в течение предварительно установленного времени. Это позволяет сварочной проволоке и свариваемым деталям охлаждаться в атмосфере защитного газа.

ГАЗ-ТЕСТ (GAS TEST).

Кнопка ГАЗ-ТЕСТ позволяет оператору в безопасных условиях проверить поступление газа без подачи проволоки или возбуждения сварочной дуги.