Контактный наконечник как в роботизированных, так и в полуавтоматических горелках для газовой дуговой сварки (GMAW) является лишь частью гораздо более крупной системы и играет решающую роль в обеспечении высокого качества сварки. Это также может существенно повлиять на производительность и прибыльность вашего сварочного производства: простой из-за чрезмерного переналадки может отрицательно сказаться на производительности, а также на стоимости рабочей силы и инвентаря.
Основные функции контактного наконечника — направлять сварочную проволоку и передавать сварочный ток на проволоку при ее прохождении через отверстие. Цель состоит в том, чтобы обеспечить плавную подачу проволоки через контактный наконечник, сохраняя при этом максимальный контакт. Чтобы получить наилучшие результаты, важно использовать правильный размер контактного наконечника или внутренний диаметр (ВД) для конкретного применения. На выбор влияют как сварочная проволока, так и процесс сварки (рис. 1).
Влияние сварочной проволоки на размер контактного наконечника
Три характеристики сварочной проволоки напрямую влияют на выбор контактного наконечника для конкретного применения:
▪ Тип провода
▪ Литая проволока
▪ Качество проволоки
Тип-Производители контактных наконечников обычно рекомендуют контактные наконечники стандартного размера (по умолчанию) для соответствующих проводов, например контактный наконечник xxx-xx-45 для провода диаметром 0,045 дюйма. Однако в некоторых случаях может быть предпочтительнее уменьшить или увеличить размер контактного наконечника по отношению к диаметру проволоки.
Стандартные допуски сварочной проволоки различаются в зависимости от типа. Например, код 5.18 Американского общества сварщиков (AWS) допускает погрешность ± 0,001 дюйма. допуск на 0,045 дюйма. сплошные провода и ± 0,002 дюйма. допуск на 0,045 дюйма. трубчатые провода. Мягкие трубчатые и алюминиевые проволоки лучше всего работают со стандартными или увеличенными контактными наконечниками, которые позволяют им проходить с минимальным усилием подачи и без коробления или перекручивания внутри устройства подачи или сварочного пистолета.
Сплошные проволоки, наоборот, гораздо более жесткие, что означает меньше проблем с подачей, что позволяет использовать их в паре с контактными наконечниками меньшего размера.
Бросать-Причина завышения или занижения размера контактного наконечника связана не только с типом проволоки, но также с ее литой и спиралью. Под отливкой понимается диаметр проволочной петли, когда отрезок проволоки вынимается из упаковки и помещается на плоскую поверхность — по сути, кривизна проволоки. Типичный порог для гипса составляет от 40 до 45 дюймов; Если отливка проволоки меньше указанного размера, не используйте контактный наконечник меньшего размера.
Спираль означает, насколько проволока поднимается над плоской поверхностью, и она не должна превышать 1 дюйм в любом месте.
AWS устанавливает требования к литой проволоке и спирали в качестве контроля качества, чтобы гарантировать, что доступная подача проволоки обеспечивает хорошие сварочные характеристики.
Примерный способ получения объемного количества отливки проволоки — по размеру упаковки. Проволока, упакованная в большие упаковки, например, в барабаны или катушки, может сохранять более крупный литой или более прямой контур, чем проволока, упакованная в катушку или бухту.
«Прямая проволока» является распространенным аргументом при продаже проволоки в большой упаковке, поскольку прямую проволоку легче подавать, чем изогнутую. Некоторые производители также скручивают проволоку при упаковке ее в барабан, в результате чего при выдаче из упаковки проволока образует синусоидальную волну, а не петлю. Эти провода имеют очень большой диаметр (100 дюймов и более) и могут сочетаться с контактными наконечниками меньшего размера.
Однако проволока, подаваемая с катушки меньшего размера, имеет более выраженный заброс — примерно 30 дюймов. или меньшего диаметра — и обычно требует стандартного или большего размера контактного наконечника для обеспечения соответствующих характеристик подачи.
Рисунок 1
Чтобы получить наилучшие результаты сварки, важно правильно подобрать размер контактного наконечника для конкретного применения. На выбор влияют как сварочная проволока, так и процесс сварки.
Качество-Качество проволоки также влияет на выбор контактного наконечника. Улучшения в контроле качества сделали внешний диаметр (НД) сварочной проволоки более точным, чем в прошлые годы, поэтому она подается более плавно. Например, высококачественная сплошная проволока имеет одинаковый диаметр и форму, а также равномерное медное покрытие на поверхности; этот провод можно использовать вместе с контактным наконечником с меньшим внутренним диаметром, поскольку меньше опасений по поводу изгиба или перекручивания провода. Высококачественная трубчатая проволока обладает теми же преимуществами, а также гладкими и надежными швами, которые предотвращают раскрытие проволоки во время подачи.
Проволока низкого качества, изготовленная не в соответствии со строгими стандартами, может привести к плохой подаче проволоки и нестабильной дуге. Контактные наконечники меньшего размера не рекомендуется использовать с проводами, диаметр которых сильно различается.
В качестве меры предосторожности всякий раз, когда вы переходите на другой тип или марку проволоки, важно переоценить размер контактного наконечника, чтобы убедиться, что вы достигнете желаемых результатов.
Влияние процесса сварки
В последние годы изменения в обрабатывающей промышленности привели к изменениям в процессе сварки, а также в размере используемого контактного наконечника. Например, в автомобильной промышленности, где OEM-производители используют более тонкие (и более прочные) материалы, чтобы уменьшить вес автомобиля и повысить топливную экономичность, производители часто используют источники питания с усовершенствованными формами сигналов, такими как импульсные или модифицированные системы короткого замыкания. Эти усовершенствованные формы сигналов помогают уменьшить разбрызгивание и увеличить скорость сварки. Этот тип сварки, обычно используемый в роботизированной сварке, менее толерантен к отклонениям в процессе и требует контактных наконечников, которые могут точно и надежно передавать форму волны на сварочную проволоку.
В типичном процессе импульсной сварки с использованием 0,045 дюйма. сплошной провод, пиковый ток может превышать 550 А, а скорость изменения тока может превышать 1 ´ 106 А/сек. В результате контактный интерфейс «наконечник-провод» функционирует как переключатель с частотой импульсов от 150 до 200 Гц.
Срок службы контактного наконечника при импульсной сварке обычно в несколько раз меньше, чем при сварке GMAW или сварке постоянным напряжением (CV). Рекомендуется выбирать контактный наконечник с немного меньшим внутренним диаметром для используемого провода, чтобы гарантировать, что сопротивление интерфейса наконечник/провод достаточно низкое и не возникает резкого искрения. Например, сплошная проволока диаметром 0,045 дюйма хорошо сочетается с контактным наконечником с внутренним диаметром от 0,049 до 0,050 дюйма.
При ручной или полуавтоматической сварке необходимо учитывать разные факторы при выборе правильного размера контактного наконечника. Полуавтоматические сварочные пистолеты обычно намного длиннее и имеют более сложные контуры, чем роботизированные пистолеты. Часто имеется также больший изгиб шейки, что позволяет сварщику комфортно получить доступ к сварному соединению. Гриф с большим углом изгиба обеспечивает более плотную заброску проволоки при ее прохождении. Поэтому рекомендуется выбирать контактный наконечник с немного большим внутренним диаметром, чтобы обеспечить плавную подачу проволоки. На самом деле это традиционная классификация размеров контактных наконечников. Большинство производителей сварочных пистолетов устанавливают размер контактного наконечника по умолчанию в зависимости от полуавтоматического применения. Например, 0,045 дюйма. Сплошной провод диаметром будет соответствовать контактному наконечнику с внутренним диаметром от 0,052 до 0,055 дюйма.
Последствия неправильного размера контактного наконечника
Неправильный размер контактного наконечника, слишком большой или слишком маленький для данного типа, отливки и качества используемой проволоки, может привести к неравномерной подаче проволоки или плохой работе дуги. В частности, контактные наконечники со слишком маленьким внутренним диаметром могут привести к застреванию проволоки внутри отверстия, что приведет к обратному возгоранию (рис. 2). Это также может стать причиной «птичьего гнезда», то есть запутывания проволоки в приводных роликах механизма подачи проволоки.
Рисунок 2
Обратный ожог (заклинивание провода) — один из наиболее распространенных видов отказа контактных наконечников. На него существенно влияет внутренний диаметр (ID) контактного наконечника.
И наоборот, контактные наконечники с внутренним диаметром, слишком большим для диаметра проволоки, могут привести к ее смещению при прохождении. Это блуждание приводит к плохой стабильности дуги, сильному разбрызгиванию, неполному проплавлению и перекосу сварного шва в соединении. Эти явления особенно существенны при агрессивной импульсной сварке; Скорость замочного отверстия (рис. 3) (скорость износа) контактного наконечника увеличенного размера может быть вдвое больше, чем у контактного наконечника меньшего размера.
Другие соображения
Прежде чем выбирать размер контактного наконечника для работы, важно полностью понять процесс сварки. Имейте в виду, что третья функция контактного наконечника — действовать как предохранитель сварочной системы. Любые проблемы в трансмиссии сварочного контура в первую очередь проявляются (и должны быть) как неисправность контактного наконечника. Если контактный наконечник выходит из строя по-другому или преждевременно в одной ячейке по сравнению с остальной частью установки, эта ячейка, вероятно, нуждается в тонкой настройке.
Также полезно оценить устойчивость вашего предприятия к риску; то есть сколько будет стоить выход из строя контактного наконечника. Например, в полуавтоматическом применении оператор сварки вполне вероятно сможет быстро выявить любые проблемы и экономично заменить неисправный контактный наконечник. Однако стоимость неожиданного выхода из строя контактного наконечника при роботизированной сварке намного выше, чем при ручной сварке. В этом случае вам нужны контактные насадки, которые надежно работают в период между плановыми сменами контактных насадок, например, одну смену. Обычно верно, что в большинстве операций роботизированной сварки стабильность качества, обеспечиваемая контактным наконечником, важнее, чем его срок службы.
Имейте в виду, что это лишь общие правила выбора размера контактного наконечника. Чтобы определить правильный размер, важно проверить вышедшие из строя контактные наконечники на заводе. Если внутри большинства вышедших из строя контактных наконечников застрял провод, значит, внутренний диаметр контактного наконечника слишком мал.
Если в большинстве вышедших из строя контактных наконечников нет проволоки, но наблюдается грубая дуга и плохое качество сварки, возможно, будет полезно выбрать контактные наконечники меньшего размера.
Рисунок 3
Чрезмерное замочное отверстие также является одним из наиболее распространенных видов отказа контактных наконечников. На него также существенно влияет внутренний диаметр (ID) контактного наконечника.
Время публикации: 02 января 2023 г.
