Какви са разликите между TIG (DC) и TIG (AC)?

TIG (DC) заваряване с постоянен ток е, когато токът протича само в една посока.В сравнение с променлив ток (променлив ток) TIG заваряване, токът, който тече веднъж, няма да падне на нула, докато заваряването не приключи.По принцип TIG инверторите ще могат да заваряват или DC, или AC/DC заваряване, като много малко машини са само AC.

​

DC се използва за TIG заваряване на мека стомана/неръждаем материал, а AC ще се използва за заваряване на алуминий.

полярност

Процесът на ВИГ заваряване има три варианта на заваръчен ток в зависимост от вида на връзката.Всеки метод на свързване има както предимства, така и недостатъци.

Постоянен ток – отрицателен електрод (DCEN)

Този метод на заваряване може да се използва за широка гама материали.TIG заваръчната горелка е свързана към отрицателния изход на заваръчния инвертор, а кабелът за връщане на работа към положителния изход.

​

Когато дъгата е установена, токът протича във веригата и разпределението на топлината в дъгата е около 33% в отрицателната страна на дъгата (заваръчната горелка) и 67% в положителната страна на дъгата (обработващият детайл).

​

Този баланс осигурява дълбоко проникване на дъгата в обработвания детайл и намалява топлината в електрода.

​

Тази намалена топлина в електрода позволява повече ток да се пренася от по-малки електроди в сравнение с други връзки с полярност.Този метод на свързване често се нарича права полярност и е най-често срещаната връзка, използвана при DC заваряване.

Постоянен ток – положителен електрод (DCEP)

При заваряване в този режим TIG заваръчната горелка е свързана към положителния изход на заваръчния инвертор, а работният връщащ кабел към отрицателния изход.

Когато дъгата е установена, токът протича във веригата и разпределението на топлината в дъгата е около 33% в отрицателната страна на дъгата (обработващия детайл) и 67% в положителната страна на дъгата (заваръчната горелка).

​

Това означава, че електродът е подложен на най-високи нива на топлина и следователно трябва да бъде много по-голям, отколкото при режим DCEN, дори когато токът е сравнително нисък, за да се предотврати прегряване или топене на електрода.Работният детайл е подложен на по-ниско ниво на топлина, така че проникването на заварката ще бъде плитко.

 

Този метод на свързване често се нарича обратна полярност.

Също така, с този режим ефектите на магнитните сили могат да доведат до нестабилност и явление, известно като удар на дъга, при който дъгата може да се лута между материалите, които ще се заваряват.Това може да се случи и в режим DCEN, но е по-разпространено в режим DCEP.

​

Може да се постави под въпрос каква е ползата от този режим при заваряване.Причината е, че някои цветни материали като алуминия при нормално излагане на атмосфера образуват оксид на повърхността. Този оксид се създава поради реакцията на кислорода във въздуха и материала, подобен на ръждата върху стоманата.Този оксид обаче е много твърд и има по-висока точка на топене от действителния основен материал и следователно трябва да бъде отстранен, преди да може да се извърши заваряване.

​

Оксидът може да бъде отстранен чрез смилане, четкане или някакво химическо почистване, но веднага щом процесът на почистване спре, оксидът започва да се образува отново.Следователно в идеалния случай той ще бъде почистен по време на заваряване.Този ефект се случва, когато токът протича в режим DCEP, когато потокът от електрони ще се разпадне и ще премахне оксида.Следователно може да се предположи, че DCEP би бил идеалният начин за заваряване на тези материали с този тип оксидно покритие.За съжаление, поради излагането на електрода на високи нива на топлина в този режим, размерът на електродите трябва да бъде голям и проникването на дъгата ще бъде ниско.

​

Решението за тези видове материали би било дълбоко проникващата дъга на режима DCEN плюс почистването на режима DCEP.За получаване на тези предимства се използва режимът на заваряване с променлив ток.

Заваряване с променлив ток (AC).

При заваряване в режим AC токът, подаван от заваръчния инвертор, работи с положителни и отрицателни елементи или с полупериоди.Това означава, че токът протича в едната посока и след това в другата по различно време, така че се използва терминът променлив ток.Комбинацията от един положителен елемент и един отрицателен елемент се нарича един цикъл.

​

Броят пъти, когато един цикъл е завършен в рамките на една секунда, се нарича честота.В Обединеното кралство честотата на променливия ток, доставян от мрежовата мрежа, е 50 цикъла в секунда и се обозначава като 50 херца (Hz)

​

Това би означавало, че токът се променя 100 пъти всяка секунда.Броят на циклите в секунда (честота) в стандартната машина се диктува от честотата на мрежата, която в Обединеното кралство е 50Hz.

​

​

​

​

Струва си да се отбележи, че с увеличаване на честотата магнитните ефекти се увеличават и елементи като трансформатори стават все по-ефективни.Също така увеличаването на честотата на заваръчния ток втвърдява дъгата, подобрява стабилността на дъгата и води до по-контролируемо състояние на заваряване.
Това обаче е теоретично, тъй като при заваряване в режим TIG има други влияния върху дъгата.

Синусоидалната вълна на променлив ток може да бъде повлияна от оксидното покритие на някои материали, което действа като токоизправител, ограничаващ потока на електрони.Това е известно като изправяне на дъга и неговият ефект води до изрязване или изкривяване на положителния полупериод.Ефектът за зоната на заваряване е нестабилни условия на дъга, липса на почистващо действие и възможни повреди от волфрам.

Дъгова ректификация на положителния полупериод

Форми на вълни на променлив ток (AC).

Синусоидната вълна

Синусоидалната вълна се състои от издигане на положителния елемент до своя максимум от нула, преди да падне обратно до нула (често наричан хълм).

Когато пресича нулата и токът променя посоката си към максималната си отрицателна стойност, преди да се повиши до нула (често наричана долина), един цикъл завършва.

​

Много от по-старите TIG заварчици бяха само машини от синусоидален тип.С развитието на модерни заваръчни инвертори с все по-усъвършенствана електроника дойде развитието на контрола и оформянето на AC вълната, използвана за заваряване.

Квадратната вълна

С разработването на AC/DC TIG заваръчни инвертори, които включват повече електроника, беше разработено поколение машини с квадратна вълна.Благодарение на тези електронни контроли преминаването от положително към отрицателно и обратно може да се извърши почти за миг, което води до по-ефективен ток във всеки полупериод поради по-дълъг период на максимум.

 

Ефективното използване на съхраняваната енергия на магнитното поле създава вълнови форми, които са много близо до квадратни.Управлението на първите електронни източници на енергия позволяваше управлението на „квадратна вълна“.Системата ще позволи контрол на положителния (почистване) и отрицателния (проникване) полуцикъл.

​

Условието на баланс ще бъде равно + положителен и отрицателен полупериод, което дава стабилно състояние на заварката.

Проблемите, които могат да се срещнат, са, че след като почистването е настъпило за по-малко от положителното време на полупериод, тогава част от положителния полупериод не е продуктивна и може също да увеличи потенциалното увреждане на електрода поради прегряване.Въпреки това, този тип машина ще има и контрол на баланса, който позволява времето на положителния полупериод да варира в рамките на времето на цикъла.

 

Максимално проникване

Това може да се постигне чрез поставяне на управлението в положение, което ще позволи да се прекара повече време в отрицателния полупериод спрямо положителния полупериод.Това ще позволи да се използва по-висок ток с по-малки електроди като повече

от топлината е в положителното (работата).Увеличаването на топлината също води до по-дълбоко проникване при заваряване със същата скорост на движение като балансираното състояние.
Намалена зона на топлинно въздействие и по-малко изкривявания поради по-тясната дъга.

 

Максимално почистване

Това може да се постигне чрез поставяне на контрола в положение, което ще позволи да се прекара повече време в положителния полупериод спрямо отрицателния полупериод.Това ще позволи да се използва много активен почистващ ток.Трябва да се отбележи, че има оптимално време за почистване, след което няма да има повече почистване и потенциалът от повреда на електрода е по-голям.Ефектът върху дъгата е да се осигури по-широка чиста заваръчна вана с плитко проникване.