Некоторые аспекты настройки режимов сварки на переменном токе.

[welderman]

Настройка такого параметра, как баланс полярности, всегда вызывает массу вопросов, так как многие пользователи часто говорят об одном и том же, но смотрят на это дело с позиций мануалов своих аппаратов.Кои не всегда безгрешны.Поэтому разбираем в этой теме вопросы данной регулировки как можно ближе к академическим( насколько это возможно) взглядам.

Начнём с азов.Переменный ток, он же АС,имеет две полуволны–положительную/отрицательную,  и частоту, с которой все эти процессы протекают.То есть, переменный ток, частотой 50Гц, имеет 100 полуволн,50 положительных и 50 отрицательных,каждая из которых длится 0,01секунды.Полный период, соответственно,имеет длительность в 0,02секунды, что и даёт нам на выходе искомые 50Гц.

Сварка на таком режиме, при котором время действия положительной и отрицательной полуволны равны между собой, не всегда комфортна.Вернее, совсем не комфортна в ряде ситуаций, так как приводит к излишнему нагреву электрода, потере его формы(заточки).Поэтому для большинства задач при сварке на переменном токе желательно иметь приоритет    времени действия именно отрицательной полуволны, обеспечивающей  больший нагрев и проплавление основного металла.

Работу в периоде АС  положительной полуволны необходимо держать в пределах, при которых в каждой конкретной сварочной ситуации нагрев  электрода и зона катодной очистки будет находится  в приемлемых диапазонах.

Теперь о регулировке.

Как уже было ранее сказано, точка равенства времени действия отрицательной и положительной полуволны  может иметь обозначение "0" в алгоритме настройки временного баланса полярности. Регулировка времени действия производится изменением условных единиц(%) относительно нуля в отрицательном  и положительном диапазонах.Тут надо смотреть, по какой полуволне производится отображение регулировки.То есть изменение в "+" не всегда приводит  к увеличению времени действия положительной полуволны.Иногда ровно наоборот.На  сварочных  ТИГ-машинах типа "китайский сундук" индикацию того, по какой  полуволне идёт регулировка часто выполняла штриховка или залитие цветом положительной или отрицательной полуволны на циклограмме. 

Также условный НУЛЬ–тоже может отличаться от положения 50/50.Тут надо смотреть внимательно мануал по конкретной модели.

Также рассмотрим теперь т.н ТОКОВЫЙ  баланс АС.Данная регулировка позволяет увеличить амплитуду положительной полуволны относительно отрицательной, то есть в данном случае можно говорить о сварке переменным асимметричным током( подробнее см."Сварка в самолётостроении", стр.137.).Причём в этом случае увеличение  амплитуды положительной полуволны на величину Х приводит к симметричному уменьшению амплитуды отрицательной полуволны.То есть на графике происходит как бы смещение оси координат по вертикали.

Также надо заметить,что временной и токовый баланс не заменяют друг друга.В большинстве  случаев именно временной баланс может дополняться токовым.

 

 

 

 

Сварка в самолётостроении..djvu

[Точмаш 23]

В процессе сварки на переменном токе неплавящимся эл. полярность меняется 50 раз в сек.,т.е. деталь становиться поочередно,то анодом,то катодом,это же касается электрода. При малой мощности доля энергии дуги, порядка 40% может выделяться на катоде,а 20-30% на аноде.В это время катод холодный и на эмиссию нужно затратить значительную мощность источника.С увеличением тока,доля катодного тепла уменьшается до 25%,а доля анодного пятна достигает 85%. Для чего нужен баланс? Регулируя его мы определяем время нахождения того же вольфрамового электрода в качестве  катода,так и анода. Чем меньшее время он будет анодом,то тем меньше будет испытывать тепловую нагрузку -это будет отражаться на диаметре шарика.Но увеличивая "катодное " время электрода,мы будем улучшать катодную очистку,т.е. эмиссия увеличивается и оксидная пленка на алюминиевой детали разрушается интенсивнее,что в свою очередь приводит к перегреву электрода. Деталь во время анодной поляризации будет разогреваться тем сильнее,чем длительней этот период. Следовательно,температура ванны повышается  и проплавление увеличивается. Регулировкой баланса полярности можно найти оптимальный режим сварки,то есть,либо вы будете стремится улучшить катодную очистку,то будет перегревать электрода,тепловложение в деталь уменьшится и проплавление будет небольшое,при уменьшении токовой нагрузки на электрод,очистка ухудшается,а тепловложение в деталь увеличивается. 

[Точмаш 23]

Было уже,но стоит повторить- Зачем в вольфрамовые электроды добавляются редкоземельные металлы -лантан (La),церий (Ce),иттрий (Y) , а также торий(Th) 

W-дуги могут  быть с катодным пятном и без катодного пятна или нормальные дуги. Нормальная дуга всегда может быть получена на электроде из чистого вольфрама. Получению пятна на катоде способствует введение в вольфрам добавки тория или лантана до 1-2% -лучший теплоотвод ,меньший вылет электрода и более острая заточка электрода. Поверхность торированного или лантанированного вольфрама ,имеющего по сравнению с чистым вольфрамом пониженную температуру,практически не оплавляется в широком диапазоне токов. Ее коническая вершина сохраняется и обеспечивает сжатие дуги у катода. Это касается сварки DC.

Токовая нагрузка на электрод-

Допустимые токи на электрод в дуге с РПИ резко уменьшаются при увеличении доли обратной полярности свыше 30 %, однако такой баланс обеспечивает качественное разрушение окисной пленки при сварке алюминиевых сплавов.

[welderman]

Максимальная частота импульса при сварке на переменном токе зависит от частоты АС.Теоретически достижимая частота пульса при использовании АС равна 1/2 от частоты АС.Реальная–не более 1/3.Некоторые производители ограничивают макимальную частоту импульса  на АС ещё меньшими цифрами.То есть на китайском сундуке, с неизменяемой частотой АС в 50 Гц можно получить не более 15Гц в импульсном режиме.

[Точмаш 23]

В.П. Сидоров, Д.Э. Советкин, Г.М. Короткова Тольяттинский государственный университет, Тольятти, Россия О ДОПУСТИМЫХ ТОКАХ НА ВОЛЬФРАМОВЫЙ ЭЛЕКТРОД ДУГИ С РАЗНОПОЛЯРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ТОКА

О ДОПУСТИМЫХ ТОКАХ НА ВОЛЬФРАМОВЫЙ ЭЛЕКТРОД ДУГИ С РАЗНОПОЛЯРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ТОКАfile.pdf