Роль тока и напряжения в полуавтоматической сварке. Динамические характеристики сварочной дуги.

[saper24]

Есть ток. А если выводить отдельное понятие "Сварочный ток" то надо понимать под ним совокупность параметров при которых возможна сварка. Скорость подачи( ток) и напряжение можно выставлять какими угодно. Но для конкретного диаметра проволоки будет свой диапазон скорости подачи( тока) и напряжения при котором происходит нормальный прогрев металла с оплавлением кромок и сварочной проволоки. В контексте разговоров о сварке более целесообразно говорить о совокупности параметров дающих результат, нежели о токе и напряжении отдельно. Но и то что это величины по разному влияющие на процесс сварки забывать не стоит. Подобно сенергетике опытный сварщик знает диапазоны совокупности параметров ( тока и напряжения или " сварочного тока"), а также способен в этом диапазоне манипулировать величиной каждого параметра в отдельности. Не выходя при этом за границы ( рабочего, того при котором возможна сварка) диапазона. Как то так. Звиняйте если перемудрил.

[selco]

Звиняйте если перемудрил.

 

Все правильно сказано, добавить не чего. 

[Ferio]

Сказано много и по разному. Но мне кажется, что обсуждение уходит в сторону. Ведь главная задача системы (скорость-ток-напряжение) не в количестве металла появившемся в дуговом промежутке, не в глубине проплавления, не в массе расплавленой проволоки или ом, и т.п. 

Хочу обратить внимание коллег на то, что если говорить о роли сварочного тока и напряжения, так-сказать "в связке", то здесь главная задача (а значит и роль) - получение стабильной энергетической системы "источник-аппарат-дуга", т.е. поддержание устойчивого горения дуги при неких возмущениях. С этой точки зрения и нужно рассматривать влияние этих характеристик.

[di4]

ИМХО: Классическая полуавтоматическая сварка имеет циклически переменную мощность во времени. Это связано с капельным переходом металла проволоки в металл сварочной ванны. Напряжение на дуге относительно стабильно, но при этом оно все таки не является константой в связи с тем что постоянно  меняется площадь контакта проволоки в контактном наконечнике. Если принять напряжение на дуге за константу то сварочный ток будет зависеть от сопротивления дуги. Сопротивление дуги, в данном случае, зависит от расстояния между катодом и анодом. При полуавтоматической сварки это расстояние постоянно меняется и зависит от: а) скорости сварки - например при низкой скорости сварки расплавленный металл будет затекать под дугу и уменьшать расстояние или при высокой скорости сварки не будет успевать плавиться основной металл, б) скорости подачи проволоки - капли будут разного размера и это повлияет на диаграмму изменения расстояния между катодом и анодом во времени, в) вылета - расстояния от конца наконечника до свариваемого металла. В классической полуавтоматической сварки от сварщика требуется добиться такого сочетания диаметра проволоки, напряжения, скорости подачи, скорости сварки и техники сварки что бы обеспечить провар на определенную глубину и при этом получить геометрию валика соответствующую допускам. Зачастую это делается при подборе режима на пробном образце. К великому счастью сварные швы в большинстве случаев можно исправить (выбрать непровар или подточить геометрию валика), что в России практикуется на каждом шагу, и данный факт дает возможность говорить о том что полуавтоматическая сварка наиболее простой и низкоквалифицированный вид сварки, Но когда вам говорят что вы должны обеспечить провар не менее 0,2 мм  и не более 0,7 мм  с геометрией катета 3-4 мм и потом приезжают на ваше производство берут с конвейера деталь заставляют вас сделать шлиф и под электронным микроскопом показывают вам что провар 1,0 мм, а катет 2,5 мм, и по этому поводу втюхивают неустойку, вот тогда все понимают что зарплату то в вакансии технолог по сварке в начале проекта надо было поставить раза в три по больше, чтоб  было из чего выбрать. А пока в России будут требования типа "Да завари, чтоб не отвалилось", технологи по сварке и дорогостоящее оборудование нафик никому не будут нужны.) А если они не будут нужны их и не будет.) Вот такая вот роль напряжения и тока при полуавтоматической сварке.))

[Васильковский Андрей]

Вот нарыл в сети для полуавтомата вот это:

Сила сварочного тока. С увеличением силы сварочного тока повышается глубина провара, что приводит к увеличению доли основного металла в шве. Ширина шва сначала несколько увеличивается, а затем уменьшается. Силу сварочного тока устанавливают в зависимости от выбранного диаметра проволоки.

Напряжение дуги. С увеличением напряжение дуги глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается. Чрезмерное увеличение напряжение дуги сопровождается повышенным разбрызгиванием жидкого металла, ухудшением газовой защиты и образованием пор в наплавленном металле. Напряжение дуги устанавливается в зависимости от выбранной силы сварочного тока.

Скорость подачи электродной проволоки связана с силой сварочного тока. Ее устанавливают с таким расчетом, чтобы в процессе сварки не происходило коротких замыканий и обрывов дуги, а протекал устойчиво от выбранной силы сварочного тока.

 

Что здесь правда, а что нет?

[Ferio]

 

 

Силу сварочного тока устанавливают в зависимости от выбранного диаметра проволоки.

Вообще-то наоборот.

 

Скорость подачи электродной проволоки связана с силой сварочного тока

а так же с диаметром и материалом электрода, с напряжением дуги.

Похоже, что обсуждение пошло по кругу.

[saper24]

ИМХО: Классическая полуавтоматическая сварка имеет циклически переменную мощность во времени. Это связано с капельным переходом металла проволоки в металл сварочной ванны. Напряжение на дуге относительно стабильно, но при этом оно все таки не является константой в связи с тем что постоянно меняется площадь контакта проволоки в контактном наконечнике. Если принять напряжение на дуге за константу то сварочный ток будет зависеть от сопротивления дуги. Сопротивление дуги, в данном случае, зависит от расстояния между катодом и анодом. При полуавтоматической сварки это расстояние постоянно меняется и зависит от: а) скорости сварки - например при низкой скорости сварки расплавленный металл будет затекать под дугу и уменьшать расстояние или при высокой скорости сварки не будет успевать плавиться основной металл, б) скорости подачи проволоки - капли будут разного размера и это повлияет на диаграмму изменения расстояния между катодом и анодом во времени, в) вылета - расстояния от конца наконечника до свариваемого металла.

Мне как человеку далекому от всех этих электротехнических премудростей хотелось бы спросить. Вот часто слышу про сопротивление на участке где горит дуга. И то что оно меняется в зависимости от длинны дуги. А ведь дуга при сварке, вернее ее длинна меняется в приделах миллиметров. Причем благодаря газовой защите и температуре для существования тока создаются благоприятные условия. Так вот, неужели при изменении длинны дуги на миллиметры в токопроводящей среде, сопротивление настолько сильно меняется, что его можно принимать в расчет. Именно там где есть капельный перенос. При сварке где проволока плавится методом коротких замыканий понятно что сопротивление скачет. Объясните нсли можете. Так, для общего развития.

[дмитров]

А ведь дуга при сварке, вернее ее длинна меняется в приделах миллиметров. Причем благодаря газовой защите и температуре для существования тока создаются благоприятные условия. Так вот, неужели при изменении длинны дуги на миллиметры в токопроводящей среде, сопротивление настолько сильно меняется,

если дуга всего лишь миллиметры ,то при изменении её длины всего на один миллиметр, её длина в общем изменится скажем в 1,5-2 раза ,соответственно и сопротивление её изменится во столько же раз

[Ferio]

её длина в общем изменится скажем в 1,5-2 раза ,соответственно и сопротивление её изменится во столько же раз

 1.5-2 раза -  крутовато будет. Здесь зависимость не такая прямая. Горение дуги-процесс динамический и не стоит его сравнивать с обычными проводниками. Например, при увеличении длины дуги увеличивается  площадь её поперечного сечения (т.е, условно, сопротивление падает), далее, при отрыве изменяется только длина столба дуги (без кат. и анод. обл), это тоже влияет и т.д.  А вообще,  если говорить о сварочной дуге, то надо рассматривать в системе "источник-дуга".

Изменено 6 июня, 2014 пользователем Ferio

[SvarkaBZ]

даже по старым учебникам глубина провара при скорости до 40 м/ч 1мм на 100 А св тока, т.е. при вашем режиме для DC провар уже 10 мм, он просто прожигает первый валик. и еще для 900 А характерно напряжение около 40 В, при таком низком напряжении сварки давление дуги на св. ванну очень большое, им вы видимо ограничиваете ширину шва и заодно получаете требуемое усиление.

по режиму для АС согласен, он работоспособен.

Чем больше мы ставим вольтаж, тем больше объёма наплавленного металла, мы просто выбиваемся из допусков по ширене и высоте усиления, если уменьшить силу тока, то не получим необходимого провара и формирования усиления нижнего валика. Мы пробовали различные вариации режимов и увеличение вольтажа не даёт нужного результата. Может мы могли бы провести устную дискуссию!? 

[Миротворец]

 

 

Чем больше мы ставим вольтаж, тем больше объёма наплавленного металла,

Вы уверены в своих словах? 

[SvarkaBZ]

Вы уверены в своих словах? 

Да. Вы можете возразить, или что то предложить?

хорошо! можно по скайпу, маил отправил Вам в личку, т.к. не приветствуется засорение чата ненужной информацией

ну а насчет ширины шва и высоты усиления это как-то маловероятно по нашему ГОСТу 

ГОСТ 8713-79 узел С4. Мне уже кажется, что дело не в флюсе, а в медной подкладке, её конструкции, на ней образують прожоги, приходиться ремонтировать, править, а сколько раз мы приваривали планки...

[MityMouse]

@SvarkaBZ, количество наплавленного металла зависит от скорости подачи проволоки и скорости сварки. То есть, чем больше проволоки попадает в шов на единицу его длины, тем больше наплавленного металла. Вольтаж влияет на длину и форму сварочной дуги (на ширину и форму шва соответственно).

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем MityMouse

[Миротворец]

Да. Вы можете возразить, или что то предложить?

Повышение вольтажа  может только повысить проплавление, скорость сварки и уменьшить количество наплавленного металла. Не путайте с ММА, это разные "сварочные процессы".

[MityMouse]

@Миротворец, @SvarkaBZ, Господа, давайте для начала определимся что такое вольтаж: вольтаж можно понимать как напряжение на дуге или иногда так называют регулировку источника питания  (этой ручкой вы увеличиваете ту мощность, которая подаётся на дугу то есть U*I). В системах с автоматической подачей сварочной проволоки (полуавтомат, сварка под флюсом) ток сварки завязан напрямую на скорость подачи проволоки (благодаря эффекту саморегулирования сварочной дуги). Рукояткой "вольтажа" регулируется мощность на сварочной дуге, а подачей проволоки регулируется баланс тока и напряжения на дуге (при одном и том же "вольтаже" увеличивая скорость подачи проволоки, мы увеличиваем ток, напряжение соответственно - падает). Ток дуги отвечает за глубину проплавления и скорость сгорания сварочной проволоки (тот эффект, когда сварщики говорят, что короткая дуга - более горячая), а напряжение на дуге отвечает за длинну и ширину дуги (соответственно за ширину зоны, прогреваемой дугой и дутьё дуги, соответственно за ширину шва и форму усиления шва). Чем больше вольтаж, тем шире и длиннее дуга, тем большую зону шва мы прогреваем, чем больше прогрели, тем шире растекается присадочный металл. При автоматической сварке под флюсом, немаловажную роль играет скорость сварки (скорость с которой дуга двигается вдоль шва). Двигаясь вдоль шва быстрее мы проплавляем менее глубоко и накладываем меньше металла на единицу шва. Суммируя всё вышесказаное имеем: для увеличения количества наплавленного металла можно 1)уменьшить скорость сварки, 2)увеличить подачу проволоки (дуга при этом станет короче, если сильно увеличить подачу процесс горения может стать нестабильным, так как при такой мощности источника проволока не будет успевать сгорать в дуге, соответственно нужно добавить "вольтаж"). Сам по себе "вольтаж" не влияет на количество проволоки, поступающей на единицу шва, он может только изменить форму и ширину усиления.

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем MityMouse

[Миротворец]

@MityMouse,Вы не согласны с моим сообщением?

[alex937]

Чем больше мы ставим вольтаж, тем больше объёма наплавленного металла

Вы не правы. Чем больше напряжения тем шов ниже, без усиления. Не знаю что вы там крутили. Может у вас крутилки местами перепутаны? 

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем alex937

[MityMouse]

@Миротворец, Просто вольтаж не может влиять на скорость сварки. Скорость сварки задаётся на тракторе или головке. Может я просто не так понял. 

[alex937]

@MityMouse,Я думаю, что вольтаж все таки влияет на скорость сварки. Напряжение увеличивается, ванна становится более широкой, и горячей. Скорость сварки увеличивается

[ARGONIUS]

@alex937, вы наверное хотели сказать что с увеличением напряжения можно получить возможность увеличить скорость подачи проволоки, а следовательно и количество наплавляемого металла в единицу времени. Это правильно, но при этом зависимость скорости сварки от величины напряжения будет всё таки косвеной, тогда как зависимость скорости сварки (или количества наплавленого металла в единицу времени) от значения скорости подачи зависит напрямую.

Если упрощённо: увеличение напряжения позволяет расплавить большее количество проволоки за меньшее время. При условии что и скорость подачи увеличим, конечно

[alex937]

@ARGONIUS, Да. Но еще хотел сказать, что если мы будем увеличивать напряжение не увеличивая скорость подачи, получим впустую перегретый металл.

[MityMouse]

@alex937, Господа, под скоростью сварки я понимаю движение горелки вдоль стыка (при полуавтоматической сварке - задаётся рукой сварщика, при автоматической под флюсом - на тракторе или головке.). 

[saper24]

@Миротворец, Просто вольтаж не может влиять на скорость сварки. Скорость сварки задаётся на тракторе или головке. Может я просто не так понял.

Как бы о тракторах и прочих средствах механизированной сварки надо говорить отдельно. Никто из нас с одинаковой скоростью вести горелку не может, как трактор. Но зато в отличии от трактора человек может визуально контролировать ванну. Накрутите вольтаж на источнике трактора не меняя скорость движения и посмотрите что будет. Хотя вы наверное и так знаете. Мы опять пришли к вопросу о целесообразности настроек вне границ здравого смысла. Ток, скорость подачи и напряжение это довольно ограниченная система для нормальной качественной сварки конкретного стыка. Причем можно поиграть параметрами в узком диапазоне что бы подстроить под человека и его привычки, а так же тип стыка. Не даром у новичков постоянный головняк с оптимальными настройками. И даже если попадают в яблочко то отсутствие навыка владения горелкой сводит на нет все старания. Профессионал же вполне может позволить себе играться настройками( в узком диапазоне) исходя из своих навыков. В том числе и прибавить напряжения если есть возможность варить быстрее и к шву не предъявляется каких то особенных требований. Либо в зависимости от типа стыка. Одинаковых условий не бывает увы. Например апараты с синергетикой подбирают усредненное значение параметров сварки для выбраной толщины металла и проволоки. Но это еще не значит что сразу можно варить на этих настройках все подряд. Всеравно придется подстраивать под тип стыка, его положение и свои руки. Я на своем пикомиге убавляю напряжение потому как не умею быстро вести горелку и прожигаю дыры. Связь чуствуете? Я убавляю тепловложение что бы иметь возможность чуть чуть помедленнее вести горелку и не прожигать. А на роботах и тракторах в виду постоянной скорости процесса диапазон тока , скорости подачи присадки и напряжения еще уже чем при ручной механизированной сварке. Хотя в промышленности, при ручной автоматической сварке, для получения качественного шва в пределах требований диапазон настроек тоже не велик. И не каждый способен в этот диапазон укладываться.

[MityMouse]

@saper24, в эту ветку тему перевёл модератор. Изначально речь шла о сварке под флюсом. Поэтому небольшое недопонимание возникло. Автоматические процессы позволяют варить на значительно более жёстких режимах (большие тока и скорости сварки (такие скорости на которых ни один сврщик не способен плавно вести горелку)).

[АВН]

 

 

увеличивать напряжение не увеличивая скорость подачи

В части касающейся АДСф мы в первую очередь получим непровары и очень гладкий шов. Во вторую очередь мы получим наплывы по кромкам стыка и "ёлочку" на шве. Попробуйте варить п/а на длинной дуге (ляп-ляп большими каплями) и всё сразу поймёте. На тракторах, как и собственно везде (см. #98 @saper24) есть границы оптимальных режимов, обмануть физику сложно даже если автомат имеет обратную связь.