Современные способы импульсной сварки

Импульсная сварка входит в число эффективных сварочных технологий, позволяющих создавать неразъемные соединения практически любых материалов в разнородных по составу сочетаниях, например, стали и цветных металлов. С помощью технологий импульсной сварки  выполняются швы различных пространственных расположений.

Технические принципы

Методически импульсная сварка представляет собой краткосрочные сварочные операции с использованием энергетического запаса аккумулятора либо накопленной энергии в специальном приемнике, который подключается к электрической сети и заряжается до фиксированного значения. В ходе процесса приемник импульсом передает накопленную энергию.

Импульсные сварочные аппараты позволяют создавать сплошные сварные швы путем расплавления отдельных локальных точек с их дальнейшим перекрытием. В перерывах между подачей очередного импульса необходимо поддерживать маломощную дугу, для ее поддержки в устойчивом состоянии достаточно не более 15% от силы импульсного тока.Сварочный аппарат

Сварка в импульсном режиме проводится двумя способами:

  • С использованием неплавящихся сварочных электродов, когда обеспечение максимально эффективного проплавления металлов и формирования качественного неразъемного соединения создается с помощью импульсной дуги;
  • С использованием плавящихся электродов, когда дугой контролируется проплавление и перенос металла электрода в тело шва и одновременно контролируется разбрызгивание сварочной капли.

Благодаря импульсной сварке существенно снижается количество разбрызгиваемого металла при его истечении с электрода.

В ходе импульсной сварки необходимо выставлять правильное соотношение импульсной и дежурной дуги, чтобы исключить образование кратеров в зоне и снизить размеры зоны перекрытия сварных точек. В целом эта мера позитивно отражается на увеличении скорости работы.

Разновидности технологий импульсной сварки

Технологии импульсной сварки различаются по своему предназначению и принципу функционирования аппарата импульсной сварки. Основными разновидностями считаются:

  • Конденсаторная импульсная сварка;
  • Инерционная импульсная сварка;
  • Магнитно-импульсная;
  • Аккумуляторная импульсная сварка.

Конденсаторная сварка

Соединяемые детали нагреваются при подаче мощного разового энергетического выплеска, существуют даже конденсаторные агрегаты, выдающие ток силой 100 000 Ампер и более. Используется для соединения алюминия с нержавеющей сталью.

Инерционная сварка

Эта технология базируется на применении накопленной энергии вращающегося маховика, который посажен на общий вал с ротором силового генератора. Генератор разгоняется от электросети, кинетическая энергия вращения маховика после снижения частоты оборотов передается сформированным импульсом тока сварки.

Конденсаторная и инерционная сварочные технологии пока находятся в стадии экспериментальной отработки.

Аккумуляторная сварка

Ее особенностью является наличие в конструкции сварных агрегатов специфических щелочных аккумуляторов, характеризующихся низким значением внутреннего сопротивления. Такие аккумуляторы способны выдать ток короткого замыкания, во много раз превосходящий ток стандартной разрядки.

Магнитно-импульсная сварка

Технология магнитно-импульсной сварки заключается в неразъемном соединении металлических изделий путем соударений. На принципиальной схеме магнитно-импульсной сварке (см. рисунок) показаны:Схема

  • Поз. 1 – зарядное устройство;
  • Поз. 2 – конденсатор;
  • Поз. 3 – устройство коммутации;
  • Поз. 4 – индуктор;
  • Поз. 5 и 6 – соединяемые детали;
  • Поз. 7 – опора.

В результате электромеханического взаимодействия вихревых токов, наведенных в металлических стенках детали (поз. 5) импульсным магнитным полем, и магнитным потоком возникает сила Лоренца, которая выбрасывает (метает) и затем с большой силой ударяет деталь (поз. 5) о другую деталь (поз. 6). Диапазон размеров толщин свариваемых изделий этим методом – от 0,5 до 2,5 мм. Кинетическая энергия, сообщаемая выброшенной детали, зависит от ряда технических показателей агрегата:

  • Число витков индуктора (поз.4);
  • Напряжение разряда;
  • Емкость конденсатора (поз. 2).

В состав оборудования установки магнитно-импульсной сварки входят:

  • Конденсатор, по своей сути являющийся генератором импульсных токов, достигающих сотен тысяч А;
  • Устройства коммутации, представленные разрядниками вакуумными и под давлением, а также игнитронами.

Недостатки и преимущества

К числу неоспоримых преимуществ этой технологии относятся:

  1. Возможность быстрой, в пределах микросекунд, сварки практически любых материалов;
  2. Возможность сварки в среде защитных газов при помощи удаленного индуктора, защищенного неметаллической оболочкой.

К недостаткам относятся:

  1. Необходимость интенсивного охлаждения индуктора вплоть до использования жидкого азота или гелия;
  2. Магнитно-импульсная сварка не применима для соединений больших площадей.

Заключение

При всей сложности применяемого оборудования сами методики импульсной сварки легко осваиваются, поэтому процессы импульсной сварки своими руками получают широкое распространение благодаря универсальности и эффективности.

Импульсная технология сварки чрезвычайно эффективна при соединении тонких листовых материалов без всякого риска возникновения прожогов и короблений благодаря низкому тепловложению процесса.

Сварочный процесс

Сварочный процесс

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*