Меню

Аппараты сварки импульсным током

Особенности и технология импульсной сварки

Особенности и технология импульсной сварки - Кедр - 1

В современном мире всё большую популярность набирает импульсная сварка. Этот бесконтактный способ соединения металлов был впервые применён почти 90 лет назад. Созданный как альтернатива электродуговому методу, он, по сути, является его подвидом.

Отличие состоит в том, что на постоянный сварочный ток с заданной амплитудой накладываются дополнительные импульсы. Эти выплески энергии могут в несколько раз превышать фоновый ток. Формирование шва происходит последовательно капельным способом. Такая методика исключает разбрызгивание металла и позволяет соединять даже тонкий листовой материал без опаски прожечь его насквозь.

Импульсная сварка: как это работает?

Для этого способа сварки необходим сварочный полуавтомат с функцией импульсного режима. Электроды могут быть как плавкими (MIG), так и неплавящимися (TIG). Сам процесс цикличен с последовательным падением капель присадочного материала в сварочную ванну (один импульс – одна капля). Сварочный аппарат трансформирует сетевое напряжение в постоянное и выпрямляет ток, затем с заданной амплитудой увеличивает частоту.

В фоновом режиме подаётся постоянный сварочный ток, задача которого — поддерживать устойчивую дугу. Во время резких скачков нагрузки конец присадочной проволоки плавится. Электродинамические силы истончают шейку образовавшейся капли, и жидкий металл под действием своего веса падает на соединяемые поверхности, формируя шов. Затем сила тока мгновенно падает до дежурного значения. В этот промежуток времени температура в сварочной ванне снижается и металл застывает. Далее процесс повторяется.

Паузы между вспышками можно регулировать настройками аппарата. Это обеспечивает возможность выбора разных режимов сварки и контроль параметров образующегося шва.

Виды импульсно-дуговой сварки

Преобразование тока, в процессе которого создаётся импульс, может достигаться разными способами:

Каждому из них свойственны свои особенности, о которых стоит рассказать подробнее.

Аккумуляторный способ преобразования тока

Сварочные аппараты, поддерживающие такой тип импульсной дуговой сварки, дополнительно оснащены щелочной аккумуляторной батареей. Она генерирует в себе необходимое для импульса количество тока. Специфика такого аккумулятора заключается в низком внутреннем сопротивлении. За счёт этого выдаваемое напряжение может во много раз превышать получаемое. А короткие замыкания, нужные для возникновения импульсов, быстро нейтрализуются.

Пока аккумуляторное преобразование тока применяется не слишком широко. Основная причина недостаточной популярности – громоздкость конструкции. Но метод удобный и перспективный, поэтому ведутся активные разработки по его совершенствованию.

Конденсаторное преобразование энергии

На этой технологии было основано появление самых первых аппаратов для импульсной сварки. Она уходит корнями в 30-е годы прошлого столетия.

Здесь импульс возникает за счёт мощного разряда, выдаваемого конденсаторной батареей. При этом максимальное значение тока может превышать отметку в 100 тыс. ампер. Импульсные агрегаты позволяют точно дозировать электроэнергию, нужную для скачка напряжения. Большой диапазон выдаваемой силы тока позволяет настроить аппарат под максимально подходящие для сварочного процесса значения.

Область применения ограничивается сечением свариваемых изделий. При этом толщина одной из деталей не должна превышать возможности аппарата, а другая, привариваемая к ней, может иметь любую толщину. Поэтому на заре появления конденсаторного метода его использовали для соединения листового металла и приваривания к нему различного крепежа. Сейчас конденсаторная импульсная сварка широко применяется в производстве электроники и в приборостроении, там, где важна максимальная точность. Метод идеально подходит для сварки нержавейки и алюминия.

Магнитно-импульсный способ

Оборудование для сварки магнитно-импульсным способом работает на принципе преобразования электрической энергии в механическую. При этом возникает магнитное поле, соединяющее детали под действием высокого давления. Большая сила сжатия и температура создают сварочный шов. В основе процесса лежат электромеханические свойства вихревого тока.

Процесс происходит так: первая деталь закрепляется неподвижно, а вторую перемещает электромагнитное поле, которое генерируется сварочным аппаратом. Когда заготовки сближаются, возникает скрепляющая их сварочная дуга.

Магнитно-импульсный способ широко применяются машиностроительными производствами. Он позволяет сваривать трубчатые детали друг с другом или с плоскими поверхностями, а также соединять листовой металл по контурам. В быту или на малых предприятиях магнитно-импульсная сварка применяется крайне редко. Процесс настройки и технология сложны, а оборудование быстро изнашивается.

Инерционная импульсная сварка

Генератор такого сварочного устройства имеет мощный маховик, который раскручивается электродвигателем. В процессе раскручивания накапливается необходимое значение кинетической энергии. В момент снижения скорости вращения, возникает инерционный резонанс и трансформируется в импульс сварочного тока. В качестве сварочного аппарата служит импульсный инвертор.

Технология импульсной сварки

Для импульсной сварки используются аппараты инверторного типа. Чтобы расплавленный металл не контактировал с воздухом, в область сварочной ванны подаётся защитный газ. Благодаря этому металл не вступает в реакцию с кислородом и не окисляется.

Суть импульсно-дуговой сварки заключается в контролируемом переносе металла с присадочной проволоки или плавкого электрода на стык свариваемых поверхностей. Процесс протекает циклично:

Сила тока резко увеличивается. Основной материал плавится, образуя точечную сварочную ванну.

Происходит уменьшение силы тока. Металл остывает, начинает затвердевать от краёв к центру шва.

Происходит повторение цикла.

Шов получается ровным и качественным. Его не приходится зачищать от окислов и застывших брызг. Каждый импульс переносит в сварочную ванну только одну каплю присадочного материала. При этом его параметры легко менять. Частота тока может варьироваться от 0,5 до 300 Герц.

Алгоритм импульсной сварки

Некоторые современные инверторы имеют синергетический (импульсный) режим работы. В процессе сварки сила и напряжение тока с заданным ритмом меняются от нижнего значения к верхнему. Для настройки импульсной частоты доступен диапазон от 0,5 до 300 Гц. С её увеличением сужается дуга и уменьшается размер зёрен, шов получается более узким, увеличивается глубина проварки. Снижение частоты позволяет лучше контролировать процесс.

Синергетический режим даёт шов, образованный соединёнными внахлёстку точками. Сварочная ванна получается меньшего размера, чем в случае с постоянным током, но её глубины хватает для обеспечения хорошего провара. Максимальный эффект достигается при достаточной разнице температур между импульсом и фоновым током.

Настройка алгоритма происходит изменением величин тока импульса и паузы и их продолжительности. Фоновый ток выбирается меньшего значения, чем минимально рекомендованный для плавки свариваемого металла. Во время паузы между вспышками сварочная ванна должна успеть остыть и кристаллизоваться. А величина тока импульса должна обеспечивать оптимальное плавление. При этом следует учитывать свойства свариваемого материала.

Преимущества

Плюсов у импульсно-дугового метода много:

Качественный плотно сформированный сварочный шов, который не приходится впоследствии зачищать.

Варить можно любой металл, включая алюминий и нержавеющую сталь. Более того, таким способом можно соединять между собой разные по химическому составу сплавы.

Для работы потребуется минимальное количество дополнительного оборудования.

Дугу и форму сварочной ванны легко контролировать. Этому способствует и то, что рабочую зону не заволакивает дымом.

Металл капает на шов направленно, нет разбрызгивания, экономится присадочный материал.

Тепловложение значительно ниже, чем при обычной сварке. Детали не деформируются под действием высокой температуры. Можно работать даже с тонкой листовой сталью без риска её прожечь.

От сварщика не требуется высокая квалификация, красивый «чешуйчатый» шов может получиться даже у новичка.

Недостатки

Считается, что метод импульсной сварки узкоспециализирован. В режиме ТИГ производительность не так высока, как хотелось бы, а при МИГ-сварке предъявляются высокие требования к защитным газам. К тому же необходимое дополнительное оборудование делает покупку более затратной.

Читайте также:  Электродвигатель переменного тока с коллектором

Преобразователь энергии в импульсном режиме склонен к перегреву. Поэтому во время активной работы стоит задуматься о дополнительном охлаждении. Этот же факт исключает возможность непрерывной работы с большими объёмами.

Консервативные сварщики критикуют импульсный метод за то, что параметры сварочной ванны задаются настройками на аппарате, нет возможности полноценно чувствовать процесс. Хотя это дело индивидуальной привычки.

Ещё одной причиной недовольства может стать необходимость подбора режимов под каждый конкретный случай. Но современные сварочные аппараты могут быть оснащены множеством готовых программ, подходящих для разных задач.

Сфера применения

Импульсная аргонодуговая сварка незаменима в тех случаях, когда приходится вести шов вертикально или в перевёрнутом (потолочном) состоянии, когда мешает сила притяжения. Дома или в небольших мастерских бывает, что свариваемые металлы не блещут качеством, если добавить в процесс импульсы – работать станет проще.

Изначально импульсная сварка в среде аргона создавалась для работы с нержавеющей сталью и с этой задачей она справляется как нельзя лучше. Этим же способом можно успешно варить алюминий. Но особенно ценно то, что импульсно-дуговой метод позволяет соединять между собой разные виды цветных металлов и стали с отличающимся химическим составом. Толщина материалов, с которыми можно работать, составляет от 0,5 до 50 мм.

Аппараты для импульсной сварки

В интернете много информации о том, как своими руками собрать аппарат для сварки импульсным током. Обладая соответствующими знаниями, сделать это не сложно. Но функционал и возможности такой техники будут посредственными. Цена запчастей и затраченное время вряд ли оправдаются в полной мере.

Гораздо выгодней купить универсальный сварочный инвертор, позволяющий работать как с постоянным током, так и с импульсным. К таким агрегатам относится установка аргонодуговой сварки КЕДР MULTITIG-2000P DC. Его функционал позволяет решать даже сложные задачи. Это универсальный аппарат, подходящий для сварки всех типов материалов – от легированной стали до алюминия, нержавейки, никеля и титана. При этом компактный размер позволяет использовать его в труднодоступных местах и на высоте.

аппарат импульсной сварки КЕДР

Режим импульсного тока: нюансы настройки сварочного аппарата

Рассмотрим выбор режимов на примере вышеупомянутого аппарата аргонодуговой сварки КЕДР MultiTIG-2000P DC. Аппарат имеет широкий выбор настроек, подходящих как для новичка, так и для профессионала. Настройка выполняется регулятором, расположенным на панели управления. Режим импульсной TIG-сварки позволяет менять параметры пикового и базового тока, баланса и частоты импульса.

Настройкой импульсного и фонового тока задают амплитуду колебаний напряжения в процессе аргоновой ТИГ-сварки в пределах от 5 до 200 Ампер. Это позволяет контролировать тепловложение и глубину проплавления.

Баланс импульса – это соотношение длительности импульсного и базового тока. Он также влияет на величину тепловложения в основной металл. Регулируется в пределах от 5 до 95 %.

Частота импульса напрямую влияет на скорость работы и глубину проплавления. Пределы регулировки от 0,5 до 200 Гц.

Стоит ли осваивать метод импульсной сварки? Если вы используете сварочный аппарат для бытовых нужд пару раз в год, то возможно в этом нет нужды. Во всех остальных случаях — однозначно да. Сегодня это один из самых перспективных методов. Импульсную сварку всё чаще используют в мастерских, автосервисах и на небольших производствах. При работе с тонкостенными металлами, а так же там, где необходимо накладывать вертикальные и потолочные швы — это самый оптимальный выбор.

Источник

Особенности и технология импульсной сварки

  1. Что это такое?
  2. Плюсы и минусы
  3. Виды
  4. Алгоритм действия

Импульсная сварка – одна из методик, нашедших широкое применение в монтаже трубопроводов и строительстве. В статье пойдет речь о том, что собой представляет такая сварка, какими достоинствами и недостатками обладает. Кроме того, мы рассмотрим основные нюансы ее выполнения.

Что это такое?

Основой импульсной сварки является электродуговой метод сваривания в защитных газах. Однако подача тока в данном случае идет в импульсном режиме. В ходе процесса происходит накладывание дополнительных импульсных токов на сварочный ток. Причем его сила составляет 10-15% от импульсного тока. Соединение происходит из-за запаса энергии аккумулятора, подключенного к электроцепи. По сути, это образование шва ровными каплями расплава. При использовании тока в фоновом режиме за счет импульсов происходит увеличение силовой нагрузки. На электроде образуются равномерно падающие капли расплава. Согласно ключевому правилу методики 1 импульс равен 1 капле, отрывающейся от электрода, ввиду сужения электродинамических сил.

Методика обеспечивает неразъемность соединений металлов с разнородным составом. В ходе ее выполнения используют расходники и импульсный сварочный аппарат, за счет которого дозируется энергия сварочных импульсов. Расходниками при такой сварке являются плавкие и неплавкие электроды. Технология подразумевает регулировку пауз между каплями. Благодаря этому можно обеспечить контроль за формой соединения, ходом образования ванны и параметрами образующегося валика. Самостоятельный выбор режима сварки – ее ключевая особенность.

Эту методику изобрели и разработали как улучшенную версию электродуговой сварки с целью устранения ее недостатков.

Плюсы и минусы

У импульсной сварки немало достоинств. Ее применяют для соединения металлов, плохо поддающихся сварке (например, стали, никеля, титана, медных и цветных сплавов, включая алюминиевые). Данный вид сварочных работ может справиться со стыковкой швов любой сложности. При этом можно соединять металлические заготовки с большой толщиной краев. Импульсная сварка нашла применение в разных сферах: строительстве, промышленности и быту. Она незаменима в работе с трубопроводом, эффективна в работе с конструкциями из металла. С ее помощью выполняют сварку стыковочных соединений, когда необходимо обработать кромки с узкими щелями из толстого металла.

Ключевыми достоинствами импульсной сварки являются:

  • возможность контроля дуги и управления рабочим процессом;
  • чистота сварки при соединении металлов любого типа;
  • качество результата при работе без высокой квалификации;
  • низкая доля вероятности прожигания металла;
  • экономичность расхода дополнительных материалов.

В работе используют сварочные аппараты, благодаря которым удается ускорить провар. Это актуально при сварке тонких алюминиевых листов. Причем образующиеся валики отличаются равномерностью и ровностью кромок. Такие швы не нужно зачищать. Кроме того, можно не бояться и непроваров. Вероятность брака при подобной сварке практически исключена. Это возможно только в случае нестабильности напряжения, и то – в исключительных случаях. Наряду с достоинствами, у сварочных работ в импульсном режиме есть и недостатки.

Например, этой сваркой нельзя пользоваться на больших площадях. Кроме того, в процессе работы нагревается преобразователь. Поэтому приходится заботиться о системе охлаждения.

Еще одним минусом является высокая цена приборов промышленного назначения. К тому же не все модели рассчитаны на бытовое применение.

Источник

Что такое импульсная сварка и в чем преимущество этого метода?

Виды сварки

Сварочные технологии никогда не отстают от скоростей научно-технического прогресса. Новые методы, материалы или оборудование постоянно пополняют и без того широкий список всевозможных способов соединения металлов и неметаллов.

Импульсная сварка – один из новых методов, который уже нашёл самое широкое применение в монтаже современных мощных трубопроводов и строительстве: как промышленном, так и гражданском.

  1. Особенности импульсной сварки
  2. Суть процесса
  3. Технические нюансы
  4. Классификация видов
  5. Алгоритм действий
  6. Главные достоинства метода
  7. Микроимпульсная сварка
  8. Импульсный сварочник своими руками
Читайте также:  Расшифровка формулы мощности тока

Особенности импульсной сварки

Этому виду сварки под силу соединение таких капризных металлов как сплавы меди, сталь и многие другие цветные сплавы, в том числе алюминиевые. Импульсная сварка отлично справляется со сложными стыковыми швами при соединении металлических заготовок с толстыми краями.

Исторически импульсная сварка была изобретена и разработана в качестве конкурентного метода электродуговой технологии, у которой имеются определенные недостатки с точки зрения производительности и качества сварочного шва.

Суть процесса

Если коротко, то это процесс последовательного расплавления металла заготовки в определенных точках со следующим этапом в виде покрытия.

Главный элемент данного процесса – так называемая дежурная дуга невысокой мощности, которая продолжает работать в остановках между повторяющимися импульсами и передает импульсный ток лишь частично.

Эта дуга практически не влияет на металл между импульсами, она отлично и устойчиво горит в пространстве. Второе состояние этой же дуги – импульсное, которое плавит металл в точках приложения.

Соотношение токов от дуги в разном состоянии – импульсном и дежурном должно быть правильным, что может ускорить сварку и повысить качество шва.

Возможности классической дуговой сварки в среде защитных газов сильно расширяются, если металл плавится под воздействием импульсной дуги.

[box type=”info”]Главная ее особенность – специальный режим включения и выключения дуги, которая обусловлена программой в зависимости от природы металлов соединяемых заготовок, толщины их кромок и положения швов в пространстве.[/box]

Короткие импульсы производятся за счет энергии специального аккумулятора, который предварительно заряжается от электрической цепи. Главная технологическая особенность и преимущество метода – способность импульсной сварки формировать неразъемные соединения металлов с абсолютно разным составом.

Оборудование для импульсной сварки требуется особое – это особый специализированный – импульсный сварочный аппарат с определенными расходными материалами. Импульсный аппарат генерирует дозированные сварочные импульсы.

Расходными материалами являются разного рода электроды – плавящиеся и неплавящиеся.

В состав импульсного сварочника входят следующие элементы:

электросхема аппарата

  • выпрямитель низкочастотного характера;
  • еще один выпрямитель высокочастотного характера;
  • устройство сварочного инвертора;
  • трансформатор;
  • электронный блок управления – плато;
  • рабочие шунты.

Электрическая схема устройства импульсной сварки.

Два способа импульсной сварки определяются выбором и использованием электродов:

  • с применением электродов неплавящегося вида;
  • с применением плавящихся электродов с устранением недостатка процесса в виде разбрызгивания капель расплавленного металла.

Так или иначе это контролируемый повторяющийся процесс переноса расплавленного металла расходника в защитной среде газа.

Вот как это происходит:

  • Капля расплавленного металла проволоки расходника отделяется и перемещается на заготовку под воздействием мощного импульса.
  • Сразу же после этого сила сварочного тока падает до уровня, который может лишь поддерживать дугу – дуга становится «дежурной», малой мощности.
  • Мгновенно начинается процесс остывания металла в сварочной ванне.
  • Начинается точное повторение такого же цикла переноса капли под импульсом, с падением тока, остываем и т.д.

С точки зрения электрической составляющей процесса импульсной сварки в аппарате применяется трансформация сетевого напряжения в выпрямленное постоянное, после чего оно превращается в напряжение с высокой частотой.

Технические нюансы

До начала работы приёмник энергии нужно подключить к сети электропитания, чтобы зарядить его до нужного уровня. Сама импульсная сварка занимает совсем немного времени, так как используется энергия, имеющаяся в запасе в приемнике. Такую сварку вполне можно выполнить своими руками, она совсем не сверхсложная.

При этом способе отлично контролируется и минимизируется малоприятное явление в виде разбрызгивания капель расплавленного металла. Имеется прекрасная возможность производить сварочные швы высокого качества практически в домашних условиях.

Швы формируются вследствие расплавления отдельных порций металла с последующим покрытием.

Важнейший момент – правильное выставление режима импульсной и дежурной дуги. Если режим верный, процесс пройдет быстро, правильно и, самое главное, безопасно, без всяких кратеров в ответственных стыковых участках.

Импульсная сварка на постоянном токе

Жесткость режима является технологической особенностью данного метода. Все дело в длительности импульса. Если его поменять, изменятся все параметры сварки.

Одно из важных преимуществ – возможность контролировать и минимизировать кристаллизацию металла. Можно изменять форму сварочной ванны. Дополнительно можно контролировать и снижать риск деформации сварочного шва.

Данный метод часто применяется для соединения металла с толщиной краев свыше 3-х мм.

Классификация видов

Импульсная сварка подразделяется на четыре вида:

  • конденсаторная
    с применением аппаратов с огромным диапазоном силы тока. Отлично подходит для сварки алюминиевых деталей;
  • аккумуляторная
    в которой используются устройства с щелочными аккумуляторами, отлично справляются с замыканиями в сети;
  • инерционная
    с использованием кинетической энергии мощного маховика;
  • электромагнитная
    с получением механической энергии с помощью магнитного поля. Элементы крепятся магнитными силами в сочетании с высоким давлением.

Алгоритм действий

Это один из самых лучших видов сварки в целом. Нет никакого разбрызгивания, не формируются несплавления, варить можно в любом положении, очень экономно расходуются электроды. Швы формируются исключительно качественными без каких-либо прожогов.

Схема конденсаторной сварки.

Принцип действия сварочного инвертора в сочетании с импульсной технологией следующий: перенос металла электрода в сварочную ванну с одновременным регулированием тока.

Все начинается с формирования капли металла на конце электрода, которая при повышении тока попадает в сварочную ванну. Теперь этот горячий момент должен смениться холодным этапом с остыванием металла. Так может происходить много раз.

Проволока электрода должна быть хорошо разогрета. Это особенно важно при низких значениях тока.

[box type=”info”]Импульсный сварочный аппарат является чрезвычайно универсальным устройством: его можно применять в том числе и в газовой среде, для соединения металлических деталей самой разной толщины и конфигурации.[/box]

Эти аппараты очень удобны в работе с понятными регулировками для грамотной и тонкой настройки. Обычно они снабжены неплохим программным сопровождением, что делает их еще более эффективными по всем критериям.

Главные достоинства метода

Преимущества импульсной сварки:

  • Первым делом это великолепное качество сварочного шва. Сразу же заметим, что импульсные устройства – вещи весьма недешевые. Но они того стоят и обязательно окупят все затраты в будущем.
  • Импульс варит все: от стали до алюминия.
  • Нужен минимум дополнительных инструментов и расходных материалов.
  • Нет разбрызгивания металла.
  • Не бывает прожогов и несплавлений.
  • Возможность контролировать дугу.
  • Отличная возможность управлять процессом переноса металла.
  • Экономный расход материалов, в том числе сварочной проволоки и электродов.
  • Легкая чистка шва в конце.
  • Легкость для исполнения даже новичками.

Чертеж устройства импульсной сварки.

На сегодняшний день у данного метода есть лишь один конкурент по популярности и эффективности – это сварка полуавтоматом. Она отличается высокой производительностью и, что немаловажно, непрерывностью процесса.

Но серьезным недостатком является разбрызгивание металла, при котором теряется до 30% материала. Кроме потерь, эти брызги нужно чистить после сварки, что очень непросто и портит внешний вид сварочного шва. Сварка импульсом исключает такую беду.

Главная область применения метода – монтаж трубопроводов самого ответственного вида, где особенно важны прочность шва с крепко сформированным обратным валиком без финишной зачистки.

Читайте также:  Сила тока до размыкания цепи 50 а определить силу тока в цепи

Недостатков у этого метода всего два:

  • он не годится для больших сварочных площадей;
  • всегда нужно серьезное охлаждение индуктора.

Микроимпульсная сварка

Представьте себе, этот метод нашел отдельное и очень широкое применение в стоматологии – протезировании зубов. Речь о микросварке с использованием титана в виде тонких листов. Специальный микроимпульсный аппарат способен сваривать дентальные сплавы, в том числе титановые.

Качество таких швов нисколько не уступает лазерному стоматологическому аппарату, зато стоимость его значительно ниже. По этой причине они весьма популярны в небольших стоматологических клиниках.

Импульсный сварочник своими руками

Устройство сварочного аппарата вполне позволяет сделать его в домашних условиях для бытового применения. Составные части легко купить, здесь нет никаких проблем. Но не нужно забывать о некоторых нюансах.

[box type=”warning”]Особый фокус – на транзисторах, потому что они быстрее всего ломаются и выходят из строя. На них не экономить, а покупать четыре транзистора высокого качества.[/box]

Перед тем, как приступить к работе, нужно обдумать и высчитать силу сварочного тока и мощность устройства. Примеров с подобными расчетами огромное количество в сети, они могут помочь с выработкой верного решения.

Источник



Преимущества импульсных сварочных аппаратов

Современные образцы сварочного оборудования, посредством которых реализуется так называемая импульсная сварка, представлены на отечественном рынке изделиями инверторного типа. Эта разновидность сварочных аппаратов позиционируется как электронные преобразователи высокочастотного типа, способные работать с различными видами расходного материала.

В импульсной сварке применяют как штучные покрытые электроды, так и сварочную проволоку или специальные присадки, используемые при сварке в полуавтоматическом режиме. В отличие от обычных понижающих трансформаторов импульсный сварочный аппарат характеризуется особым подходом к формированию рабочей дуги.

Принцип действия

Что касается непосредственно конструкции изделий инверторно-импульсного типа, то отличие от обычных аппаратов выражается в наличии в их составе специального встроенного блока управления.

Характерной особенностью модификации сварочных аппаратов с импульсным режимом сварки является наличие в них встроенного преобразователя, работающего на высоких частотах.

Типовая схема такого устройства обеспечивает получение требуемой величины тока во вторичной обмотке путём его импульсного преобразования. Полученное на выходе напряжение ещё раз преобразуется затем в удобную для сварки форму (выпрямляется или приводится к требуемому виду).

Чисто конструктивно инвертор представляет собой понижающий трансформатор импульсного типа с рядом дополнительных функций, обеспечивающих работоспособность самого электронного преобразователя и схемы его управления.

Действующие значения переменного напряжения во вторичной цепи инверторных аппаратов могут понижаться до значений порядка 60-70 Вольт. Это гарантирует возможность подключения к ним токовой нагрузки величиной до 110-130 Ампер.

Встроенная в импульсный аппарат электроника позволяет управлять его работой и поддерживать требуемый характер сварки (аргонный режим или любой другой).

По своей сложности инверторные полуавтоматы превосходят все известные типы сварочных аппаратов, однако при этом с их помощью удаётся достичь более высокого качества соединений.

Также необходимо отметить, что самостоятельная работа с импульсным оборудованием вследствие его надёжности и высокого уровня автоматизации доступна даже начинающим сварщикам.

Особенности схемных решений

Электронная схема инверторного аппарата содержит в своём составе несколько блоков, каждый из которых отвечает за определённый шаг в общем преобразовании входного напряжения. За счёт такого распределения функций удаётся сформировать токовые импульсы значительной величины, поддерживающие электрический разряд требуемого качества.

Преобразовательная цепочка импульсного аппарата начинается с низкочастотного выпрямителя, на который подаётся сетевое напряжение 220 Вольт (50 Герц). На его выходе образовавшиеся после выпрямления пульсации сглаживаются конденсаторным фильтром.

После фильтра постоянный ток поступает на непосредственно инвертор (блок высокочастотных транзисторных переключателей), коммутирующий выпрямленное входное напряжение с частотой порядка 55-75 килогерц. За счёт этого осуществляется обратное преобразование выпрямленного напряжения в переменный ток, но уже более высокой частоты.

На следующем этапе переменное напряжение подаётся на понижающий трансформатор, обеспечивающий возможность подключать к вторичной обмотке большую по величине токовую нагрузку.

На выходе трансформаторной схемы осуществляется повторное выпрямление напряжения с целью организации заданного режима сварного тока, поступающее на держатель с электродом.

Правильность функционирования всего комплекса преобразовательных модулей обеспечивают встроенные в систему блоки обратной связи и управления.

Даже поверхностное знакомство со схемой инверторного устройства позволяет сделать вывод, что вся цепочка преобразований используется с одной целью – получить на выходе аппарата ток требуемой мощности и качества.

Преимущества

К преимуществам импульсного сварочного оборудования можно отнести следующие его свойства:

  • высокая точность отслеживания момента расплавления присадочного материала (формирования сварочной ванны) и сохранение заданных параметров во всём диапазоне режимов работы;
  • в момент зажигания дуги при импульсной сварке не наблюдается короткого замыкания, что положительно сказывается на сварочных процедурах (образуется меньше брызг);
  • независимость положительных характеристик сварочного процесса от типа применяемого расходного материала.

Благодаря системному управлению в инверторно-импульсных сварочных аппаратах удаётся реализовать автоматическое управление режимами, определяемыми такими параметрами как толщина металла, скорость подачи проволоки и сила тока.

В импульсных аппаратах применяются инновационные технологии, позволяющие получать эффективную дугу с возможностью двукратного снижения производственных затрат.

Несмотря на относительно высокие стоимостные показатели, образцы импульсной сварочной техники используются не только на массовых производствах, но и в домашнем хозяйстве.

Наибольшей популярностью пользуются они у профессионалов, поскольку позволяют выполнять любые сварочные работы с более высоким качеством шовных соединений.

Виды сварочных агрегатов и их выбор

Образцы импульсных преобразователей представлены на отечественном рынке двумя вариантами исполнения:

  • изделиями со встроенным механизмом доставки присадочного материала в зону сварки (полуавтоматическая подача). Эти образцы изготавливаются в виде компактных устройств с системой газового охлаждения;
  • моделями, располагающими самостоятельным механизмом подачи присадочной проволоки с большими габаритами и жидкостным охладителем.

При выборе нужного образца инверторного устройства, как правило, исходят из соответствия их параметров требуемым режимам сварки в рабочих условиях.

Для определённой категории сварщиков более подходят максимальные критерии выбора сварочного аппарата. При их оценке следует исходить из того, что независимо от режимов сварки максимальные характеристики в инверторе определяются не предельными токовыми показателями, а величиной преобразуемого инвертором напряжения. Значения рабочего тока в данном случае – это производная от действующих в устройстве напряжений.

Чем большее напряжение способен преобразовать инверторный модуль – тем более мощную токовую нагрузку можно подключать к выходу сварочного аппарата.

Но в данной ситуации предельные характеристики инверторного устройства не являются определяющим фактором его выбора. Гораздо важнее для сложных импульсных аппаратов выбор диапазона их возможностей.

Такой подход к оценке инверторных преобразователей предполагает учёт всего набора режимов их работы и сфер применения этих возможностей (аргонодуговая сварка, например).

При выборе также не следует забывать и о приемлемых габаритах импульсных сварочных аппаратов. Для удобства обращения с габаритными промышленными изделиями предпочтительнее, чтобы они были оснащены закрепляемыми на корпусе колёсиками или имели вспомогательную систему для перемещения в виде небольшой тележки.

Должное внимание следует уделить и системе охлаждения импульсного аппарата, от эффективности и надёжности которой в значительной степени зависят работоспособность и сроки эксплуатации устройства.

Источник