Імпульсне зварювання
Імпульсна зварювання- різновид дугового зварювання в захисних газах, при якому на основний (фоновий) зварювальний струм накладаються, з деякою частотою, додаткові імпульси струму [1] .
Зміст
Цей вид зварювання був винайдений інженером Earl J. Ragsdale у компанії Budd Company у 1932 році для зварювання нержавіючої сталі. У компанії його використовували для зварювання в процесі виготовлення дизельного залізничного поїзда Pioneer Zephyr [2] .
Імпульсне зварювання є різновидом дугового зварювання в захисних газах. На основний зварювальний струм накладаються, з частотою кілька десятків герц, додаткові імпульси струму. При цьому сила основного зварювального струму становить 10-15% від струму імпульсу.
Розроблено також технологію подвійного імпульсу модуляцією імпульсів струму. Модуляція дозволяє змінювати форми імпульсу, кути нахилу їхнього фронту хвилі, що дозволяє керувати дрібнокрапельним перенесенням металу при зварюванні [1] .
Перевагами імпульсного зварювання є стійке горіння дуги, сталість якості металу шва по всій його довжині, усуваються кратери зі зварних точок, зменшуються ділянки перекриття у зварному шві. В імпульсному зварюванні проводиться безконтактне перенесення металу з електрода у зварювальну ванну. При подачі короткочасних імпульсів струму відбувається зміна гідродинамічного стану рідкого металу у зварювальній ванні, його активне перемішування. Перемішування, своєю чергою, викликає руйнування оксидних плівок, спливання їх фрагментів і видалення пор. Це зменшує кількість дефектів при зварюванні.
Розвиток технології
У подальшому метод отримав розвиток у технологіях TwinPulse, SpedPulse, STT, HighSpeed з використанням подвійних імпульсів, модулювання форми імпульсів,використанням електричних дуг зі струминним перенесенням без коротких замикань дугового проміжку та ін.
У процесі зварювання за технологією з подвійними імпульсами (TwinPulse) можлива зміна форми імпульсу, кутів нахилу фронтів хвилі імпульсу, співвідношення струм/пауза. Цими прийомами досягається отримання керованого дрібнокапельного переносу в режимі короткого замикання [3] .
У компанії Budd Company у Філадельфії використовували нержавіючу сталь AISI 304 (відому сьогодні як SAE 304 – аустенітна нержавіюча сталь). Для неї був розроблений процес точкового зварювання та імпульсного зварювання.
Імпульсне зварювання застосовується при зварюванні як різних марок сталей, так і алюмінієвих, мідних, нікелевих сплавів і титану з товщинами заготовок від 1 до 50 мм [4] .