Разговор про импульсный режим.

Какие плюсы и минусы использования импульсного режима по стали? В режиме MIG pulse сварки.

Если под сталью подразумевается низкоуглеродистая, низколегированная сталь, например Ст3, 09Г2С, то использование импульса не целесообразно. В процессе горения дуги выделяется тепло, которое плавит присадочный материал и основной, если вы задаете импульс, то в момент этого импульса количество тепла увеличивается и уменьшается скачкообразно с частотой импульса, т.е. вы можете при помощи импульса задавать перенос капель с присадочного материала и снижать количество тепла вносимое в основной металл. Все это абсолютно не актуально для "чернухи", так как она вполне себе хорошо варится, единственное преимущество от импульса для "чернухи" - это снижение разбрызгивания и потерь на угар.

А что с нержавеющей сталью при сварке в режиме MIG Pulse?

С нержавейкой все сложнее, для нее импульс актуален: При импульсе вы снижаете погонную энергию при сварке, уменьшая таким образом степень перегрева, которая снижает скорость диффузионных процессов, уменьшает ширину зоны термического влияния (ЗТВ), что благоприятно влияет на коррозионно-стойкость. Так как именно в ЗТВ за счет диффузии образуются карбиды хрома, которые являются источником межкристаллитной коррозии. Хром также является элементом который и обеспечивает стойкость нержавеющих сталей. Он образует оксид и покрывает каждое зерно в металле, то есть задача состоит в том чтобы этот оксид хрома химически ни с чем не взаимодействовал (катализатор взаимодействия - температура) во время сварки, снижая температуру в ЗТВ за счет применения импульса, вы его как бы защищаете от химической реакций.

С прочностью ситуация такая: если тепла много, то зерно растет, что приводит к снижению ударной вязкости, предела прочности, но увеличивает относительное удлинение. То есть общая прочность падает (не только в шве но и в ЗТВ) при этом металл становится более пластичным. Отсюда чем меньше вы вводите тепла (применяя импульс), тем меньше растет зерно и металл более прочный. Что касается двойного импульса - он разложится на одинарные, а главная цель импульса сделать так, чтобы с каждым из импульсов падала капля присадочного металла. Это реализовано в технологиях CMT Fronius и ColdArc EWM. Там получается что источник задает такую разницу в токе во время импульса, что капля сама падает, при этом CMT меняет полярность во время сброса капли и еще останавливает подачу проволоки.

Теперь про алюминий в режиме MIG Pulse.

Физическая природа такая же. Просто идет спад и рост тока, который из-за принципа саморегулирования дуги ведет к росту и спаду напряжения соответственно. Задача та же - дать такой импульс, который обеспечит сброс единичной капли. Технология CMT Fronius дает напряжение и ток меняются источником питания, а в обычном полуавтомате они выдаются линейно и являются константой, при этом напряжение и ток меняются только за счет изменения зазора между проволокой и основным материалом. То есть на обычном полуавтомате вы даете ток, напряжение за счет саморегулирования дуги устанавливается само в зависимости от защитного газа (среды) и расстояния между проволокой и основным металлом. Во время горения дуги выделяется тепло, которое плавит и проволоку и основной металл, при этом каждая растущая и отрывающаяся капля создает изменения в напряжении и токе (дестабилизирует дугу), что приводит к разбрызгиванию.

В импульсном режиме сварочный инвертор сам меняет величину тока заставляя капельки принудительно слетать с проволоки. В алюминии полностью избавится от пор невозможно, но так как импульс не дестабилизирует дугу, то действительно количество пор можно снизить. Оксидная пленка разрушается катодным распылением, когда отрицательный потенциал на основном металле. Вблизи металла в среде выбиваются электроны и образуется ионизированный газ с зарядом +, ионы из газа долбят по поверхности отрицательно поляризованного металла и разбивают пленку. Используя обратную полярность вы можете на малом токе чистить поверхность от пленки, а добавляя импульс будете сбрасывать капельки проволоки.

Схема работает гораздо лучше чем обычная дуга, поскольку там все происходит одновременно и непонятно на что упала капля на пленку или на жидкий алюминий. Да кстати, температура плавления у пленки 2000 градусов, а у алюминия всего 600.... Теперь если вы делаете двойной импульс со сменой полярности, то вы можете и чистить металл и увеличивать производительность, так как на катоде (-) тепла выделяется больше и его выгоднее использовать для плавления присадочной проволоки.

Прочность алюминиевых швов зависит от образования интерметаллидов, количество которых увеличивается с увеличением вложенного тепла. Принцип тот же, но механизм разупрочнения другой. Кроме интерметаллидов еще есть пористость и выгорание элементов. Например для сварки АМг5 рекомендуют использовать проволоку АМг6, т.к. часть магния во время сварки выгорит и в шве его будет меньше, чем в исходной присадочной проволоке, с этой точки зрения также выгодно использовать методы снижающие тепловложения.