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MIG/MAG脉冲焊接–为什么要使用它?

2021-07-15 13:40:47 我要评论(0) 字号:T | T
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如果您想了解脉冲焊接的技术原理,首先需要了解标准电弧的工作原理。一般情况下:当焊丝电极接触工件时,会发生短路。为避免较长的短路阶段,电流增加,从而产生引弧。由此产生的热量熔化母材和焊丝端——引起焊...

如果您想了解脉冲焊接的技术原理,首先需要了解标准电弧的工作原理。

一般情况下:当焊丝电极接触工件时,会发生短路。为避免较长的短路阶段,电流增加,从而产生引弧。由此产生的热量熔化母材和焊丝端——引起焊材转移,即熔滴脱离。在中、低功率范围内,每个分离的熔滴都基于短路。然而在整个功率范围内,熔滴脱离的特性有很大的变化:

 

熔滴过渡电弧

发生在短路的大电流阶段的熔滴脱离。短路断开(即电弧引弧)是爆炸性的,会导致飞溅的形成。这使得通常在较低的功率范围内不会粘在母材上。熟练的焊工也可以对熔滴过渡电弧进行良好的控制,因为他们可以不断地感觉到与熔池的直接接触。

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中间电弧

和大电流阶段的短路熔滴脱离的原理一样。由于使用了明显较大的电流,熔滴脱离期间的爆炸也更加明显。也形成更大的熔滴,这些熔滴分离时无短路形成,可能落在焊缝旁边。因此焊接飞溅更频繁且更大——显著增加了返工量。对于焊机来说,中间电弧很难掌握。

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射流电弧

随着功率提升焊丝端温度更高,由于电流产生的磁场,熔滴在焊丝端部周围收缩,变得越来越小,数量越来越多,熔滴就像螺纹一样进入熔池。这个过程几乎无短路,产生超清洁的材料转移,并且沉积速率很高,这与最大限度地减少飞溅相辅相成。

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脉冲电弧——一种电工技巧

射流电弧的焊接性能最好,在整个功率范围内都很理想:焊缝平整美观、熔深合适、飞溅低以及速度快。然而在标准电弧范围内,完全只使用射流电弧和中间电弧是不可能的。我们需要一点电工的创造力……这就是脉冲焊接。

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与标准电弧相比,脉冲电弧没有短路。因此焊丝与熔池之间没有直接接触。真正的秘密在于极低的基础电流和脉冲电流之间的振荡——脉冲电流值非常高(脉冲间隔)。原理上,基础电流的任务是防止电弧中断,并保持熔池处于液体状态;脉冲电流产生足够的热量,从而分离熔滴,以及形成熔深。

脉冲焊接到底是如何工作的?

重要提示:脉冲使用所谓的夹紧效应,就像射流电弧一样。与熔滴过渡电弧不同,熔滴在大电流阶段不会分离。在相应的脉冲期间,通过施加约1至2毫秒的极高电流,金属电极(焊丝)在某一点熔化并收缩。在电流再次回到低基电流前,收缩的熔滴被释放并平稳地滑入熔池。在适当的弧长(焊丝端部和熔池之间的距离)下,焊丝和熔池之间不存在任何接触,这就是脉冲焊接几乎不存在短路的原因。因此,它可以实现非常干净的焊材转移。

另外和射流电弧一样,熔滴尺寸保持相当小,在整个功率范围内尺寸大致相同,这对焊材转移有积极影响。只有脉冲间隔的数量发生变化,分离熔滴的数量也发生变化,低功率范围内的脉冲较少,而高功率范围内的脉冲明显较多。可以听到:功率越大,音调(脉冲频率)越高。

脉冲焊接在实践中的优缺点

■  热输入:夹紧效应所需的电流峰值必须至少达到450安培。因此在熔滴过渡电弧中,脉冲焊接总是比标准焊接更热。然而额外的热量输入也可以完美地转化为更高的焊接速度。因此在一定的板厚范围内,脉冲电弧也可以提高效率。

■  另一方面,如果接近射流电弧范围,则会发生相反的情况:脉冲使得减少热输入成为可能,特别是在高功率范围内,因为高电流不会永久施加。

■  减少焊接飞溅:可以清楚地看到,由于无短路熔滴脱落以及由此产生的极其干净的焊材转移,焊接飞溅减少了100%。因此,脉冲焊接是非常可取的,尤其是在中间电弧范围内,因为它减少了大量的返工。

■  始终相同类型的电弧:从最小功率到最大功率,始终可以使用脉冲功能应用相同类型的电弧。

■  有利于多焊道焊接技术:脉冲焊接非常适合堆焊层。

■  保证实现平整焊缝

■  手工操作上的缺点:脉冲焊接是基于电极和熔池之间没有直接接触。因此专业焊工会说脉冲电弧缺少熔滴过渡电弧的一个优点,即连续接触可以更好地引导熔池和防止咬边。

对铝焊特别有利

对于在专业铝焊领域工作的用户来说,MIG/MAG脉冲焊机是必不可少的。由于铝的高导热性,熔滴过渡电弧通常太“冷”。在实践中,这意味着焊工必须使用DTA配置比脉冲电弧更高的焊接电流(送丝速度)。这使得选择合适的焊接参数变得更加困难。如果焊接太“冷”,结果是焊缝具有相当大的焊缝补强。另一方面,如果使用的焊接参数过高,则会导致过度熔透(浪费焊材)。

因此,脉冲焊接有助于铝焊应用,尤其是在低功率范围内。由于采用了合适的脉冲特性,很容易避免烧穿和过度熔透,同时实现了凹缝外观(向内弯曲)。脉冲电弧在铝焊上的另一个优势是其成本效益,这是因为在整个功率范围内具有更高的焊接速度和无飞溅的焊接效果。焊缝外观完美且高度专业。

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合适的MIG/MAG脉冲焊机

几十年来,脉冲电弧一直是最先进的高质量焊接系统。但是脉冲焊接也在迅速发展,即使是在手工焊接系统的中端产品中。Fronius 也对这一市场发展作出了推进,将这脉冲功能添加到了TransSteel系列的多工艺焊机中。

因此,无论焊接何种材料,全新的TransSteel Pulse都可以满足手工焊接领域所有的焊接挑战。

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