Сварка плавящимся электродом

Сварка плавящимся электродом является наиболее распространенным способом дуговой сварки из-за простоты осуществления процесса. В то же время при орбитальной сварке этот процесс наименее управляем с точки зрения стабильности проплавления металла в корне шва и разбрызгивания при формировании наплавочных проходов из-за необходимости изменения положения горелки. Связано это с тем обстоятельством, что возможности регулирования раздельного поступления электродного металла в сварочную ванну и регулирования энергетических характеристик дуги по плавлению основного металла крайне ограничены.

Установлено, что наиболее достоверным фактором управления энергетическими характеристиками дуги для гарантированного каплепереноса является информация о касании каплей поверхности ванны, что характерно для процесса сварки с коротким замыканием (КЗ) каплей дугового промежутка. Такой процесс управляемого каплепереноса (УКП) включает три стадии: снижение (отключение) тока в момент касания каплей поверхности ванны; подача импульса тока через определенное время после касания и увеличение тока после разрыва перемычки.

На стабильность процесса (каждая капля переходит в ванну при первом касании) прежде всего влияет площадь соприкосновения капли с поверхностью ванны. При малой площади касания сила от пинч-эффекта (при наличии тока в момент касания) действует быстрее, чем нарастает сила от поверхностной энергии (поверхностного натяжения) - одной из главных сил в процессе поглощения капли сварочной ванной. Увеличение сил поверхностного натяжения способствует отрыву капли электродного металла, но препятствует поглощению ее сварочной ванной. Поэтому силы поверхностного натяжения при сварке с управляемым тепломассопереносом могут изменять течение процесса сварки с коротким замыканием. Экспериментально установлено, что чем меньше объем капли, тем меньшее время необходимо для сужения капли до оптимальных размеров с образованием перемычки t зоне проволока - капля. При наличии тока в момент касания время сужения возрастает, поэтому время начала подачи импульса тока (или время задержки подачи импульса с момента касания каплей поверхности ванны) необходимо задавать в зависимости от объема каждой капли электродного металла.

Обеспечение стабильности процесса каплепереноса. Анализ кинограмм процесса сварки с коротким замыканием подтвердил, что время деформации капли до образования перемычки определяется не только ее объемом, но и наличием или отсутствием тока в момент касания каплей поверхности ванны.