Пульс на полуавтомате своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Если под сталью подразумевается низкоуглеродистая, низколегированная сталь, например Ст3, 09Г2С, то использование импульса не целесообразно. В процессе горения дуги выделяется тепло, которое плавит присадочный материал и основной, если вы задаете импульс, то в момент этого импульса количество тепла увеличивается и уменьшается скачкообразно с частотой импульса, т.е. вы можете при помощи импульса задавать перенос капель с присадочного материала и снижать количество тепла вносимое в основной металл. Все это абсолютно не актуально для "чернухи", так как она вполне себе хорошо варится, единственное преимущество от импульса для "чернухи" - это снижение разбрызгивания и потерь на угар.

А что с нержавеющей сталью при сварке в режиме MIG Pulse?

С нержавейкой все сложнее, для нее импульс актуален: При импульсе вы снижаете погонную энергию при сварке, уменьшая таким образом степень перегрева, которая снижает скорость диффузионных процессов, уменьшает ширину зоны термического влияния (ЗТВ), что благоприятно влияет на коррозионно-стойкость. Так как именно в ЗТВ за счет диффузии образуются карбиды хрома, которые являются источником межкристаллитной коррозии. Хром также является элементом который и обеспечивает стойкость нержавеющих сталей. Он образует оксид и покрывает каждое зерно в металле, то есть задача состоит в том чтобы этот оксид хрома химически ни с чем не взаимодействовал (катализатор взаимодействия - температура) во время сварки, снижая температуру в ЗТВ за счет применения импульса, вы его как бы защищаете от химической реакций.

С прочностью ситуация такая: если тепла много, то зерно растет, что приводит к снижению ударной вязкости, предела прочности, но увеличивает относительное удлинение. То есть общая прочность падает (не только в шве но и в ЗТВ) при этом металл становится более пластичным. Отсюда чем меньше вы вводите тепла (применяя импульс), тем меньше растет зерно и металл более прочный. Что касается двойного импульса - он разложится на одинарные, а главная цель импульса сделать так, чтобы с каждым из импульсов падала капля присадочного металла. Это реализовано в технологиях CMT Fronius и ColdArc EWM. Там получается что источник задает такую разницу в токе во время импульса, что капля сама падает, при этом CMT меняет полярность во время сброса капли и еще останавливает подачу проволоки.

Теперь про алюминий в режиме MIG Pulse.

Физическая природа такая же. Просто идет спад и рост тока, который из-за принципа саморегулирования дуги ведет к росту и спаду напряжения соответственно. Задача та же - дать такой импульс, который обеспечит сброс единичной капли. Технология CMT Fronius дает напряжение и ток меняются источником питания, а в обычном полуавтомате они выдаются линейно и являются константой, при этом напряжение и ток меняются только за счет изменения зазора между проволокой и основным материалом. То есть на обычном полуавтомате вы даете ток, напряжение за счет саморегулирования дуги устанавливается само в зависимости от защитного газа (среды) и расстояния между проволокой и основным металлом. Во время горения дуги выделяется тепло, которое плавит и проволоку и основной металл, при этом каждая растущая и отрывающаяся капля создает изменения в напряжении и токе (дестабилизирует дугу), что приводит к разбрызгиванию.

В импульсном режиме сварочный инвертор сам меняет величину тока заставляя капельки принудительно слетать с проволоки. В алюминии полностью избавится от пор невозможно, но так как импульс не дестабилизирует дугу, то действительно количество пор можно снизить. Оксидная пленка разрушается катодным распылением, когда отрицательный потенциал на основном металле. Вблизи металла в среде выбиваются электроны и образуется ионизированный газ с зарядом +, ионы из газа долбят по поверхности отрицательно поляризованного металла и разбивают пленку. Используя обратную полярность вы можете на малом токе чистить поверхность от пленки, а добавляя импульс будете сбрасывать капельки проволоки.

Схема работает гораздо лучше чем обычная дуга, поскольку там все происходит одновременно и непонятно на что упала капля на пленку или на жидкий алюминий. Да кстати, температура плавления у пленки 2000 градусов, а у алюминия всего 600. Теперь если вы делаете двойной импульс со сменой полярности, то вы можете и чистить металл и увеличивать производительность, так как на катоде (-) тепла выделяется больше и его выгоднее использовать для плавления присадочной проволоки.

Прочность алюминиевых швов зависит от образования интерметаллидов, количество которых увеличивается с увеличением вложенного тепла. Принцип тот же, но механизм разупрочнения другой. Кроме интерметаллидов еще есть пористость и выгорание элементов. Например для сварки АМг5 рекомендуют использовать проволоку АМг6, т.к. часть магния во время сварки выгорит и в шве его будет меньше, чем в исходной присадочной проволоке, с этой точки зрения также выгодно использовать методы снижающие тепловложения.

А что насчет TIG сварки в режиме пульс?

В принципе все тоже самое. Нержавейку лучше сваривать с пульсом, обычную черную сталь можно и без пульса, алюминий с пульсом.

Данный обзор также поможет выставить правильные настройки и на других аппаратах с функцией импульсной сварки , поэтому не отключаемся - будет полезно!

Для начала, я бы советовал посмотреть небольшой видео-ролик, который я подготовил для этой статьи, чтобы Вы представляли как это происходит:

Теперь переходим к детальнейшей настройке и пояснениям, поехали!

Первое, с чего начинаем - это откручиваем шланг горелки от евро-разъёма и вынимаем металлическую спираль:

Базовую металлическую спираль необходимо поменять на специальную - тефлоновую, которой нет в стандартном комплекте аппарата и её нужно купить отдельно (стоит недорого).

Это нужно для того, чтобы мягкая алюминиевая проволока легче скользила по каналу, не затормаживаясь в металлической спирали, которая выполнена пружиной и имеет множество рёбер. Тефлоновая спираль внутри полностью гладкая :

Далее нам нужно вытащить направляющую металлическую цангу, которая будет мешать установке тефлонового канала. Делается это очень просто: выкручиваем шестигранный болтик, фиксирующий цангу (на фото обозначен красным кружком), а затем выкручиваем фиксатор и вынимаем толкающий ролик (на фото показан красной стрелочкой):

Далее, чтобы не забыть, Вам необходимо заменить этот самый толкающий ролик на U-образный , который идёт в комплекте с аппаратом. U-образные канавки на ролике, котором мы заменяем ролик с П-образными канавками, позволяет не крошить стенки мягкой алюминиевой проволоки:

Ролики с П-образной канавкой (слева) и U-образной (справа). *Ролики имеют 2 канавки под разную проволоку - проследите за тем, чтобы установить ролик нужно стороной - с канавкой под диаметр вашей проволоки.

Следом проталкиваем тефлоновый канал и при необходимости (если купили длинный) отрезаем его таким образом, как указано на фото:

Дальше устанавливаем проволоку и тут, именно в этом аппарате, есть подвох - производитель не предусмотрел переходник на маленькие катушки, поэтому приходится "колхозить", изобретая что-то своё или просто покупать сразу большие:

Самодельный переходник для маленьких проволочных катушек из шпильки на 16. (гайки на конце шпильки я запечатлел неверно, их там не надо:)

После смены фиксатора катушки (только если Вы используете маленькую), Вам необходимо завести проволоку в каналы под прижимные ролики и защёлкнуть фиксатор. Заметем зажать кнопку на держателе горелки и проволока (сначала медленно, затем быстро) протолкнётся в канал до появления проволоки из медного контакта:

Обратите внимание на фиксатор прижимных роликов - он максимально расслаблен, чтобы проволоку не зажевало при каких-либо заторах (например если залипнет на контакте).

Также обратите внимание на то, как собрана ваша цепь - нам нужна обратная полярность: "плюс" на держателе, "минус" на массе. В качестве защитного газа используется аргон (у меня не самый чистый - около 97%). Значение на расходометре будет достаточно установить на 6-8 литров в минуту:

* При сварке алюминия, обычно также устанавливается специальный медный контакт на "выход" из горелки, отверстие которого проточено чуть шыре диаметра проволоки. Это делается для того, чтобы проволока при нагреве и расширении не застревала в этом отверстии.

Так вот к сварке алюминия такими низкими токами это не относится . Можете спокойно использовать стандартный наконечник для стали по диаметру используемой проволоки.

Ну, а теперь самое интересное - настройка параметров инвертора.

Самая важная функция импульсного режима сварки - это его возможность сваривать тонкий металл с небольшим тепловложением, что позволяет избегать прожогов.

Работает это так: после нажатия контактной кнопки на держателе, проволока подаётся на металл и зажигается так называемая дежурная дуга (базовый ток) небольшой мощности, которая слегка плавит кромки металла. В эту дугу, через отдельный трансформатор внутри аппарата, подаётся импульсный ток (установленный Вами) с частотой импульсов, которую мы можем регулировать. Один импульс (1 Герц) - создаёт одну каплю металла.

Поскольку мы собираемся сваривать очень тонкий металл (я использовал 1.2 мм), то нам необходимо использовать минимально возможные силу тока и напряжение (предминимальное или минимальное) и подобрать уместное количество капель (Герц) под эти параметры.

Я создал галерею из фото по всем устанавливаемым параметрам отдельными фотографиями (гортайте вправо и читайте описание):

Первое, что делаем, это устанавливаем минимальную силу тока. В данном аппарате при MIG-сварке - 20 Ампер. Напряжение я также занизил от предлагаемых аппаратом изначально - до минус 16%. Гортайте вправо ->->->

->->" srcSet=""/> L- регулировка индуктивности выходного дросселя, которая влияет на силу капельного переноса, что влияет на глубину проплавления. Грубо говоря - это сила, с которой капля "плюхнется" в сварочную ванну. Оставляем предложенные аппаратом оптимальное значение - по нолям. Ещё фото справа ->->->

Регулировка частоты импульсного тока (количества капель расплавленной проволоки) для данного тока я выбрал +10% от предложенного аппаратом.

Теперь аппарат хорошо настроен и можно сваривать тонкие алюминиевые детали без полного и даже частичного прожога обратной стороны шва , однако тут нужно знать ещё несколько ключевых моментов:

Первое , что нужно понимать - это то, что алюминий славится своей мощнейшей оксидной плёнкой , температура плавления которой, сильно превосходит температуру плавления самого алюминия в чистом виде. Поэтому перед сваркой Вам необходимо обязательно удалить оксидную плёнку любым доступным способом: кордовым кругом, металлической щёткой, фибровым кругом с помощью УШМ и т.д. Также, для более чистой сварки после зачистки, лучше обезжирить ацетоном (я не обезжиривал).

Второе - это специфика сварки алюминия, которая требует небольшой скорости в начале шва, умеренной скорости в середине и увеличению скорости сварки в конце шва. Всё это обусловлено очень высокой теплопроводностью алюминия - он очень быстро нагревается. Советую выполнять движения горелкой чуть вперёд-чуть назад, принцип которого я описывал в статье по этой ссылке .

Третье. На таких низких значениях тока дуга горит очень тускло и поэтому Вам понадобится сварочная маска способная осветлять стекло до минимальных 4-6 DIN .

В нашей новой статье мы предлагаем вам ознакомиться с графиками мгновенных вольт-амперных характеристик, снятых с аппарата полуавтоматической сварки ПТК МАСТЕР MIG 200 DOUBLE PULSE SYNERGY D99.

Это новый сварочный аппарат в линейке бытового оборудования серии МАСТЕР с двойным импульсом и синергетическими настройками управления. Основная задача заключается в наилучшем качестве сварки алюминия и его сплавов. Поэтому мы так много внимания уделяем именно этим технологиям и процессам, которые помогают улучшить качество сварочных швов.

Перед тем как преступим к рассмотрению графиков, давайте кратко разберем, что же такое импульс и как это выражается в MIG сварке.

Импульсный режим – это метод бесконтактного переноса металла из проволоки в сварочную ванну. При сварке MIG в импульсном режиме на кончике сварочной проволоки формируется капля расплавленного металла. Далее, увеличивается сила тока и выталкивает эту каплю в сварочную ванну. Перемещение капли происходит через дугу, по одной капле за импульс. Всё это позволяет снизить тепловложение и разбрызгивание металла по сравнению со струйным и крупнокапельным переносом.

А теперь рассмотрим графики импульсных режимов. Каждый график – это увеличенный отрезок от общего 10-ти секундного цикла сварки. Основная задача заключалась в том, чтобы выявить наличие пульсовых режимов в аппарате D99, их равномерность и последовательность.

Если резюмировать данные с графиков ниже, то аппарат прекрасно демонстрирует свой функционал в деле. Сварка идет без прерываний, однородно, без скачков и отклонений. Двойной и одинарный пульсы четко разбиты во временной шкале – это говорит о наличии правильно выстроенных технических процессах. А ярко выраженные изменения при регулировке Герц в диапазоне от 0,1 до 5,0, говорят о точных настройках аппарата, которые позволяют работать как с тонким, так и с толстолистовым алюминием и его сплавами.

Для чистоты эксперимента мы задействовали только две функции аппарата: выбор частоты пульса и скважность. Индивидуально, вы можете воспользоваться более широкими настройками – индуктивность, горячий старт, заварка кратера и прочие.

Импульсный режим сварки MIG – неконтактный способ капельного переноса металла в шов в момент высокочастотного импульса, с мгновенным кратковременным увеличением силы тока. Данный метод позволяет исключить не только прямой контакт присадочного материала с обрабатываемым металлом, но и перегрев, и прожиг изделия, а также увеличить производительность.

Достоинства импульсной сварки

Сниженное образование дыма и разбрызгивание металла. При этом в сварочный шов попадает только наплавленный металл, что позволяет снизить расходы материалов и увеличить эффективность сварки. В результате снижается время на доработку шва, а рабочая зона остается чистой, без дыма.
Экономия присадочного материала. При импульсной MIG-сварке достигается оптимальная скорость подачи присадочной проволоки определенного сечения.
Сниженное тепловложение. За счет контролируемого тепловложения исключается деформация свариваемого металла, его прожиг, улучшается внешний вид и качество сварочного соединения. Данная особенность важна при MIG-сварке металлов и сплавов, которые чувствительны к тепловложению.
Качественный сварочный шов. Благодаря контролируемому тепловложению, высокой стабильности сварочного цикла, сниженному разбрызгиванию металла, достигается качественный шов с плотным формированием и правильным охватом корня шва.
Высокая производительность. При импульсной MIG-сварке достигается быстрый процесс наплавки и сварки металлов. Универсальность метода, его простота в освоении позволяют начинающим сварщикам в кратчайшие сроки освоить процесс импульсной сварки полуавтоматом.

Что такое импульсная сварка полуавтоматом

Импульсная MIG-сварка – это неконтактный способ переноса металла из присадочной проволоки в сварочный шов. В результате исключается прямой контакт проволоки со сварочной ванной. В рабочем цикле происходит кратковременное изменение величины высокочастотного тока в момент импульса. Благодаря этому снижается тепловложение и образование брызг.

При каждом импульсе создается капля расплавленного металла на кончике проволоки, затем происходит отрыв капли металла, и она вталкивается в сварочную ванну. Капля перемещается в шов (ванную) через сварочную дугу. На каждый пульс по одной капле.

Отличие импульсной сварки от других способов переноса металла

Перенос капли металла короткими замыканиями. Прямой контакт присадочной проволоки с обрабатываемым металлом вызывает короткое замыкание на конце электрода. Такой метод проходит при низких температурах, обеспечивая хорошее качество сплавления металлов. Сварка используется для изделий разного сечения во всех пространственных положениях. Достигается контролируемая сварочная ванна с быстрым затвердением. Недостатки такого способа сварки: низкая производительность, интенсивное разбрызгивание металла и ограниченная скорость подачи присадочного материала.
Крупнокапельный перенос металла. Это способ с неконтролируемыми короткими замыканиями. При этом происходит отделение больших сварочных капель от присадочного материала. Такой метод сварки используется для горизонтальных и нижних швов, где требуется большое тепловложение. Преимущества метода: высокая скорость подачи присадочного материала и возможность выполнять сварку на высоких токах. Недостатки: сильное разбрызгивание металла и искажение сварочной ванны, из-за чего ухудшается качество шва. Наблюдается большой расход присадочной проволоки и некрасивый внешний вид сварочного соединения.
Струйный перенос металла – мелкокапельный перенос металла. Достоинства: красивый внешний вид сварочного соединения, большая глубина провара, небольшое разбрызгивание металла и высокая производительность цикла сварки и наплавки. Недостатки: вероятность прожига металла, большое тепловложение, сварка возможна только в горизонтальном положении.

Импульсная сварка MIG обладает всеми преимуществами вышеописанных методов сварки и практически не имеет недостатков, за исключением высокой стоимости оборудования. Подходит для сварки разных марок сталей, цветных металлов и сплавов на их основе.

Подключение и настройка

Нужно обеспечить надежное заземляющее соединение. В период импульса возникают высокие токи, поэтому должен быть надежный контакт с заземлением.
Необходимо проверить правильность подключения всех кабелей.
Рекомендуется использовать силовые кабели длиной до 15 метров, чтобы сократить величину индуктивности. При сматывании кабелей большой длины увеличивается индуктивность, которая сглаживает импульсы.
Не рекомендуется наматывать кабели вокруг токопроводящих предметов для повышения эффективности импульсной сварки.

Настройка формы волны импульса очень важна при импульсной сварке. К каждому полуавтомату MIG с импульсным режимом идет руководство по эксплуатации и настройке, где подробно описан процесс настройки инверторного аппарата. Правильная настройка импульсного режима MIG-сварки позволяет добиться качественного провара и красивой формы шва.

Выбор полуавтомата для импульсной MIG-сварки

Для достижения высокого качества и эффективности импульсной сварки полуавтоматом, необходимо правильно подойти к выбору MIG-аппарата.
Основные рекомендации по выбору оборудования:

Подведем итоги

Импульсная MIG-сварка обеспечивает хорошую производительность, экономичность, высокое качество сварочного соединения, контролируемое тепловложение и форму шва.
Такие аппараты подходят для сварки практически всех типов металлов и сплавов.

Читайте также: