Как выбрать параметры сварки Tig?

1. Виды и величина сварочного тока

Выбор типа и величины сварочного тока имеет решающее значение для достижения оптимального качества и производительности сварки. Тип тока в первую очередь определяется свойствами материала заготовки, а величина тока существенно влияет на глубину провара и общую целостность шва.

Текущий тип:
Выбор между переменным (AC) и постоянным (DC) током зависит от тепловых и электрических свойств материала заготовки. Например, постоянный ток обычно используется для стали и нержавеющей стали, в то время как переменный ток предпочтительнее для алюминия и магниевых сплавов благодаря его катодному очищающему действию, которое разрушает поверхностные оксиды.

Текущий размер:
Величина сварочного тока - важнейший параметр, напрямую влияющий на глубину проплавления, геометрию сварочного шва и характеристики зоны термического влияния (ЗТВ). На его выбор влияют несколько факторов:

1. Состав и толщина материала
2. Конфигурация соединения (например, встык, внахлест, Т-образное соединение)
3. Положение для сварки (плоское, горизонтальное, вертикальное или над головой)
4. Тип и диаметр электрода
5. Состав защитного газа
6. Скорость движения
7. Желаемые свойства сварного шва (прочность, пластичность, коррозионная стойкость)

При ручной сварке, например, сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG), уровень квалификации сварщика также может играть роль в определении оптимальной настройки тока. Опытные сварщики могут работать на более высоких токах, добиваясь более глубокого проникновения и более высокой скорости движения.

Важно отметить, что современные источники сварочного тока часто обладают такими дополнительными функциями, как управление импульсным током и формой волны, что позволяет тонко настраивать параметры сварки для достижения оптимальных результатов в конкретных условиях.

2. Диаметр и форма конца вольфрамового электрода

Форма конца вольфрамового электрода является важным параметром процесса. Различные формы концов выбираются в зависимости от тип сварки используемый ток.

Величина угла наклона наконечника α влияет на допустимый ток вольфрамового электрода, запуск дуги и ее стабильность.

В таблице 1 приведен рекомендуемый диапазон тока для различных размеров вольфрамовых электродов.

При сварке на малом токе использование вольфрамового электрода небольшого диаметра и малого угла конуса позволяет сделать дугу легко зажигаемой и стабильной.

При сварке на высоком токе увеличение угла конуса может предотвратить перегрев и расплавление наконечника, уменьшить потери, а также предотвратить вытягивание дуги вверх и нарушение стабильности катодного пятна.

Угол наклона вольфрамового электрода также оказывает определенное влияние на глубину и ширину сварного шва. Уменьшение угла конуса уменьшает глубину шва и увеличивает его ширину, и наоборот.

3. Скорость потока газа и диаметр сопла

Оптимизация расхода газа и диаметра сопла имеет решающее значение для достижения высокого качества и эффективности сварного шва в процессе газовой дуговой сварки металлов (GMAW). Эти параметры напрямую влияют на покрытие защитным газом, стабильность дуги и общую целостность сварного шва.

Расход газа и диаметр сопла находятся в симбиотической зависимости, при этом оптимальный диапазон позволяет увеличить эффективную зону защиты и свести к минимуму турбулентность и загрязнение. Недостаточный поток газа снижает защитный эффект, делая сварочную ванну уязвимой для атмосферного загрязнения. И наоборот, чрезмерный поток может вызвать турбулентность, потенциально увлекая за собой атмосферные газы и ухудшая качество сварки.

При калибровке расхода газа учитывайте следующие факторы:

1. Низкая скорость потока: Недостаточно для вытеснения окружающего воздуха, что приводит к плохой защите и потенциальным дефектам сварного шва, таким как пористость или окисление.
2. Высокая скорость потока: Могут создавать турбулентность, что приводит к утечке газа и возможному загрязнению сварного шва из-за захвата воздуха.

Выбор диаметра сопла не менее важен:

1. Неразмерные сопла: Генерируют высокоскоростные газовые потоки, склонные к турбулентности, ограничивая защищаемую зону и потенциально вызывая дефекты сварки.
2. Негабаритные сопла: Затрудняют видимость, снижают скорость газового потока и уменьшают общую эффективность защиты.

Чтобы оптимизировать эти параметры:

• Используйте моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) для визуализации моделей газовых потоков и оптимизации конструкции сопел.
• Используйте системы импульсной подачи газа для поддержания зоны покрытия при снижении общего потребления газа.
• При выборе скорости потока и размеров сопла учитывайте положение сварки, конфигурацию соединения и свойства материала.
• Внедрите системы мониторинга в режиме реального времени для регулировки расхода газа в зависимости от условий сварки.

См. таблицу 2 для выбора ручного газового вольфрама дуговая сварка отверстие сопла и расход защитного газа.

4. Скорость сварки

Выбор скорости сварки в первую очередь зависит от толщины заготовки и должен быть тщательно согласован с другими важными параметрами, такими как сварочный ток, температура предварительного нагрева и тип электрода. Такое взаимодействие обеспечивает достижение требуемой глубины и ширины проплавления, что в конечном итоге определяет качество и прочность сварного шва.

В высокоскоростных процессах автоматической сварки, таких как роботизированная сварка TIG или лазерная сваркаПоэтому влияние скорости сварки на эффективность защитного газа становится решающим фактором. Чрезмерная скорость сварки может привести к значительному отставанию в потоке защитного газа, что потенциально подвергает наконечник вольфрамового электрода, столб дуги и сварочную ванну атмосферному загрязнению. Такое воздействие может привести к окислению, пористости и другим дефектам сварного шва, нарушающим целостность соединения.

Чтобы снизить эти риски и обеспечить оптимальную защиту, сварщики должны применять соответствующие контрмеры. К ним относятся:

1. Увеличение расхода защитного газа пропорционально скорости сварки
2. Наклоните сварочную горелку вперед под рассчитанным углом (обычно 10-15 градусов), чтобы направить поток газа в сторону продвигающейся сварочной ванны
3. Использование передовых конструкций газовых сопел, обеспечивающих ламинарный поток и расширенное газовое покрытие
4. Использование прицепных экранов или дополнительных газовых диффузоров для усиления защиты в критических условиях эксплуатации

5. Расстояние от сопла до рабочего органа

Чем дальше расстояние, тем хуже эффект газовой защиты. Однако, если расстояние слишком близко, это может повлиять на линию зрения сварщика и легко привести к контакту вольфрамового электрода со сварочной ванной, что приведет к включению вольфрама.

Как правило, расстояние между концом сопла и заготовкой составляет от 8 до 14 мм.

В таблице 3 приведены справочные параметры сварки вольфрамовым электродом в инертном газе для нескольких материалов.