Представьте, что вы изменили свой сварочный процесс с помощью технологии, которая повышает эффективность без ущерба для качества. Сварка горячей проволокой TIG достигает именно этого благодаря предварительному нагреву сварочной проволоки, что повышает скорость и контроль. В этой статье рассматриваются характеристики и различные методы сварки горячей проволокой TIG, подчеркиваются ее преимущества перед традиционной сваркой TIG и MIG. Читатели узнают, как этот метод оптимизирует сварные швы, что делает его идеальным для конструкций средней толщины. Погрузитесь в статью, чтобы узнать, как сварка горячей проволокой TIG может изменить ваш подход к достижению превосходного качества сварных швов.
Сварка горячей проволокой TIG - это передовой, высококачественный и энергоэффективный сварочный процесс, который был разработан на основе традиционной сварки TIG (вольфрамовым электродом в инертном газе) в 1956 году. Эта инновационная технология значительно повышает производительность сварки при сохранении превосходного качества шва.
Основной принцип сварки горячей проволокой TIG заключается в предварительном нагреве присадочной проволоки до определенной температуры перед введением ее в сварочную ванну. Этот предварительный нагрев обычно достигается путем пропускания электрического тока через проволоку, используя ее электрическое сопротивление для выделения тепла. Повышение температуры проволоки перед ее вводом в расплавленную ванну позволяет ускорить процесс плавления и осаждения, что в конечном итоге приводит к увеличению скорости сварки и повышению эффективности.
Температура предварительного нагрева тщательно контролируется и может составлять от 300°C до 800°C (от 572°F до 1472°F), в зависимости от свариваемого материала и желаемых результатов. Такой точный контроль температуры позволяет оптимизировать подачу тепла, снизить тепловую нагрузку на изделие и улучшить контроль над динамикой сварочной ванны.
Сочетая высококачественные швы, характерные для традиционной сварки TIG, с увеличенной скоростью осаждения при использовании технологии горячей проволоки, этот процесс предлагает несколько ключевых преимуществ:
Сварка горячей проволокой TIG повышает качество сварного шва благодаря нескольким синергетическим механизмам. К ним относятся очистка поверхности сварочной проволоки остаточным теплом, перемешивание расплавленного слоя остаточными тепловыми потоками и модуляция формы дуги с помощью магнитного поля, создаваемого током предварительного нагрева. Этот процесс позволяет независимо управлять энергией предварительного нагрева проволоки и энергией сварочной дуги, отделяя скорость осаждения от подводимого тепла.
Ключевым преимуществом этой технологии является возможность увеличить скорость плавления проволоки без пропорционального увеличения подводимого тепла. Это приводит к значительному повышению эффективности сварки: скорость осаждения и скорость сварки могут увеличиться более чем в два раза по сравнению с обычной TIG-сваркой при сохранении тех же уровней тока.
Сварка горячей проволокой TIG сочетает в себе высококачественные характеристики традиционной сварки TIG с повышенной производительностью, что делает ее особенно подходящей для сварки конструкций средней и большой толщины. Несмотря на то, что скорость осаждения сопоставима с MIG-сваркой, горячая проволока TIG обеспечивает превосходный контроль над формированием шва благодаря независимой скорости подачи проволоки. Такая независимость от сварочного тока позволяет лучше проплавлять боковые стенки в конфигурациях с открытыми канавками, превосходя в этом отношении MIG.
Эволюция сварки горячей проволокой TIG привела к разработке различных специализированных технологий, отличающихся в первую очередь способами нагрева проволоки. Эти инновации направлены на дальнейшее повышение эффективности осаждения и расширение применимости процесса в различных сценариях сварки. На рисунке 1 показаны основные классификации этих вариантов сварки горячей проволокой TIG.
Рисунок 1: Основные классификации горячей проволоки TIG методы сварки.
Существующие методы сварки горячей проволокой TIG в стране и за рубежом используют определенный ток на сварочной проволоке, чтобы нагреть ее за счет сопротивления, создаваемого самой сварочной проволокой. Однако этот метод имеет ряд недостатков:
Во-первых, температуру сварочной проволоки трудно контролировать, что влияет на эффективность сварки и качество сварки.
Во-вторых, между изделием и сварочной проволокой существует цепь тока горячей проволоки, примыкающая к сварочному контуру. На сварочную дугу воздействует магнитная сила Лоренца этой цепи, вызывая магнитный удар, что негативно сказывается на форме сварного шва и точности позиционирования дуги. В тяжелых случаях это может даже помешать сварке.
В-третьих, для низкихконтактная сварка проводов, таких как Al и алюминиевые сплавы, эффективность резистивного нагрева низкая, что затрудняет достижение необходимой температуры.
Поэтому традиционная сварка горячей проволокой TIG не подходит для сварки таких сплавов, как Al и Cu.
По сравнению с традиционной сваркой горячей проволокой TIG, сварка горячей проволокой TIG с высокочастотным индукционным нагревом имеет следующие характеристики:
При использовании дуги TIG в качестве источника тепла сварочная проволока, которая должна войти в расплавленную ванну, нагревается напрямую, как показано на рис. 2.
Основными факторами, влияющими на температуру сварочной проволоки, являются ток дуги горячей проволоки I, скорость подачи проволоки V, поверхностная теплоотдача сварочной проволоки Qf и радиационная теплопередача сварочной дуги на сварочную проволоку Qt.
Среди них первые два являются основными влияющими факторами. Влияние Qt все еще существует в случае отсутствия сварки горячей проволокой, поэтому его можно не учитывать при сравнении, а Qf можно отнести к эффективному нагревному эффекту дуги η.
На рисунке 3 показан принцип измерения с использованием накопителя энергии точечная сварка чтобы приварить термопару к сварочной проволоке и закрепить ее на верстаке. Под действием двигателя сварочный пистолет движется с определенной скоростью, имитируя подачу проволоки.
Электрический сигнал, генерируемый термопарой, подключается к многоканальному устройству измерения температуры, а полученные данные передаются в компьютер для хранения и анализа.
Как показано на рисунке 4, в определенный момент температура резко возрастает, а затем медленно снижается. Температуру в самой горячей точке температурного поля, куда перемещается источник тепла [4], можно считать температурой, когда дуга проходит через термопару.
Температура сварочной проволоки при входе в расплавленную ванну определяется путем комбинирования скорости подачи проволоки, расстояния между точкой нагрева дуги и расплавленной ванной, а также с помощью интерполяции.
Как показано на рисунке 5, при постоянной скорости подачи проволоки повышение температуры увеличивается линейно с ростом тока, а его наклон определяется эффективностью нагрева η; при постоянном токе дуги горячей проволоки повышение температуры уменьшается по гиперболической зависимости от скорости подачи проволоки, а форма гиперболы определяется эффективностью нагрева η.
Эффективность нагрева η при различных скоростях подачи проволоки можно рассчитать по наклону кривой.
(1) Повышение температуры сварочной проволоки при использовании метода горячей проволоки линейно связано с током горячей проволоки и обратно пропорционально скорости подачи проволоки.
(2) Дуговая сварка горячей проволокой TIG может значительно повысить эффективность сварки TIG.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO 
TR