Messer Innovation Forum 2015

Átírás

1 Messer Innovation Forum 2015 Védőgázos huzalelektródás ívhegesztés napjainkban Kristóf Csaba MAHEG MIG/MAG eljárásváltozatok 1 1

2 Az eljárás Fogyóelektródás, védőgázos ívhegesztés Metal Aktiv/Inert Gas Schweissen (MIG/MAG Schweissen) Gas Metal Arc Welding (GMAW) Védőgázos, huzalelektródás ívhegesztés (VHI-hegesztés) MIG/MAG eljárásváltozatok 2 A leolvadó (huzal-) elektródás ívhegesztő eljárások között a legjobban elterjedt változat a védőgázos. A folyamatosan adagolt, leolvadó huzalelektróda és a hegfürdő között fenntartott villamos ív a gázterelő fúvókából viszonylag kis sebességgel áramló védőgáz-árammal fenntartott, ellenőrzött atmoszférában ég. A hegesztőív és egyes elemeinek (a katód- és anódövezet, illetve az ívoszlop) tulajdonságait a folyamatba résztvevő anyagok (huzalelektróda, hegfürdő, védőgáz) és a villamos teljesítmény határozza meg. Adott feltételek között a folyamatot fenntartó villamos feszültségnek, az áramforrás mindenkori kapocsfeszültségének tudatos változtatásával (modulációjával) lehetőség van a huzalelektróda leolvadásában, és a varratképzés feltételeiben jellegzetesen (szignifikánsan) különböző eljárásváltozatok megvalósítására. Időszerű arról beszélni, hogy ezek az eljárásváltozatok miként rendszerezhetők, hogy adott feltételek közötti tudatos alkalmazásuk és repordukálhatóságuk mindenki számára lehetséges legyen. Megjegyzés. Ez alkalommal javaslom, kerüljük a vitát a MIG/MAG-hegesztés, VFI-hegesztés, CO-hegesztés stb. elnevezések megfelelőségéről, mert az egyébként is zajlik a MAHEG honlapján ( ahol mindenki hozzászólhat a hegesztési eljárások szabványos, magyar megnevezéséhez. Ebben az előadásban az általam javasolt, védőgázos, huzalelektródás ívhegesztést (röviden VHI-hegesztést) használom.

3 VHI-hegesztés Klasszikus eljárásváltozatok MIG/MAG eljárásváltozatok 3 A VHI-hegesztésnek jól megkülönböztethető változatai régóta ismertek, amelyeket klasszikus módon a hagyományos építésű áramforrások (dinamók, transzformátoros egyenirányítók) adott statikus és dinamikus tulajdonságai határoznak meg. Ezek a rendszeres rövidzárlatokkal létesített rövidívű, a teljesen rövidzárlat mentes, illetve a kettő között megvalósuló, ún. átmeneti ívű eljárásváltozat.

4 VHI anyagátviteli módok IIW Doc. XII MIG/MAG eljárásváltozatok 4 Kezdetben azt tartották, hogy a huzalelektróda az ív hőmérsékletén elgőzölög, majd a hegfürdőben lecsapódik. A módszeres megfigyelések és kutatások azonban többé-kevésbé tisztázták az anyagátvitel bonyolult fizikai-kémiai folyamatait. Mára különösen a megfigyelések alapján a stabil kimenetű áramforrás és huzalelőtoló alkalmazásával kialakuló spontán (angolul normal ) anyagátmenetek jellegzetes formáit foglalja össze az ábra.

5 VHI anyagátviteli módok Normál (spontán) anyagátmenet: alapvetően az áramforrás elektrotechnikai felépítése, az adott teljesítményű ívben kialakuló anyagátmenet miatt folyton változó terhelésére adott villamos válasza (reagálása) határozza meg. Irányított anyagátmenet: az áramforrás teljesítményének célszerű (programozott) irányításával (a terhelésváltozásra adott, programozott reagálással) meghatározott anyagátmenet, amely lehetővé teszi a huzalelektróda leolvadásának és a hőbevitelnek egymástól nagymértékben független alakítását. MIG/MAG eljárásváltozatok 5 A VHI-hegesztés fejlesztése számára fontos fordulópontot jelentett az impulzusívű hegesztés, amely kezdeti formájában a szabálytalan anyagátvitellel (és a vele járó jelentős fröcsköléssel) jellemezhető átmeneti ívű hegesztést váltotta ki. Impulzusívű hegesztésnél a cseppek leválását az egyenletes frekvenciával alkalmazott áramimpulzusok váltják ki, így azok nem spontán, hanem irányítottan válnak le. Belátható, hogy ilyen módon sokkal stabilabb, gyakorlatilag fröcskölés mentes folyamatot lehet megvalósítani. Érdekes megfigyelni, hogy a szakmai köztudatban milyen mélyen gyökeret vert az, hogy az ímpulzusívű hegesztésre alkalmas gépek minőségileg jobbak a spontán anyagátvitelre alkalmas gépeknél. Akkor esnek csak gondolkodóba a műszaki szakemberek, amikor a hegesztők panaszait kell megválaszolni, akik egy-egy feladat megoldásához (pl. gyökhegesztéshez vagy pozícióhegesztéshez) nem találják megfelelően a (rendszerint igen drágán megvásárolt) új hegesztőgépet. Az ördög itt is a részletekben van. Az impulzusívű hegesztés számos paraméterének megválasztása és főleg összehangolása komoly feladat, ezért az ilyen gépek kizárólag szinergikus beállítással kerülnek forgalomba. A gyártó által empirikus módon (általában vízszintes hernyóvarrat hegesztésével) meghatározott szinergikus függvények egyrészt értelemszerűen gyártónként változó eredményt adnak, másrészt nyilván arra a feladatra jelentenek optimális megoldást, amelynek alkalmazásával meghatározták.

6 VHI eljárásváltozatok DVS MIG/MAG eljárásváltozatok 6 A VHI-hegesztéssel megvalósítható, az alkalmazás számára határozottan megkülönböztethető eljárásváltozatok megkülönböztetése régóta foglalkoztatja a szakmai közéleményt. Forrás: Merkblatt DVS

7 VHI eljárásváltozatok IIW javaslat MIG/MAG eljárásváltozatok 7 Tudományos igényű rendszerezés számára, a Nemzetközi Hegesztési Intézetben (IIW) vitatott javaslat* készült 2008-ban, amely az ábrán követhető. A rendszerezés alapja mint látható kizárólag a hegesztőáram ívfeszültség koordinátarendszerben megkülönböztethető anyagátviteli módok. * Iordachescu, D., Quintino, L.: Steps towards a new classification of metal transfer in gas metal arc welding. Journal of Materials Processing Technology vol. 202 (1 3), June 2008 P

8 VHI eljárásváltozatok MSZ EN ISO 4063 IIW Doc XII MIG/MAG eljárásváltozatok 8 Anyagátmeneti módok megadása az MSZ EN ISO 4063:2010 szerint Javaslat az anyagátmeneti módok megkülönböztetésére, megadására az IIW Doc XII szerint. A magyar elnevezések a szerző javaslatai.

9 Hegesztőberendezések MIG/MAG eljárásváltozatok 9 A továbbiak megértéséhez különbséget kell tennünk ún. hagyományos ( conventional ) és irányított ( electronic ) hegesztőberendezés között. Az ábra segít e fogalmak értelmezésében. Fontos, hogy a berendezés az áramforrás mellett magában foglalja a huzalelektróda adagolását is. Hagyományos berendezés alapja általában transzformátoros egyenirányító, fokozatkapcsolós vagy elektromágneses kimenet állítással. Ide sorolhatók a villamos vagy robbanó motoros hajtású hegesztő generátorok és az egyszerű transzformátorok is. A hagyományos berendezések statikus és dinamikus viselkedését azok elektrotechnikai felépítése határozza meg. Elektronikus (irányított) berendezés elektronikus irányítást használt a teljesítmény állításra, és általában digitális számítógépes irányítás határozza meg a teljesítmény kimenő szintjét és a statikus jelleggörbét. Ez a felépítés lehetővé teszi az eljárásváltozatok széles körének alkalmazását. Az elektronikus berendezések mindenkori statikus és dinamikus viselkedését az elektronikus irányítás határozza meg. Conventional designs tend to be based on transformer rectifiers with some form of switched or electromagnetic output control. In most cases static and dynamic output characteristics are fixed by design. [*] Electronic designs utilise electronic control of power and commonly include digital computer control of output levels and characteristics. These designs allow a wide variety of process developments to be incorporated. [*] [*] ISO/TR 18491:2015 Welding and allied processes Guidelines for measurement of welding energies 9

10 Kristóf Csaba Dunaújváros, szept. 4. VHI-eljárásváltozatok Hagyományos ( conventional, tengeren túli terminológiában nonwaveform cotrolled ) berendezés statikus és dinamikus viselkedését elektrotechnikai felépítése határozza meg. Alapja általában transzformátoros egyenirányító, fokozatkapcsolós vagy elektromágneses kimenet állítással. Ide sorolhatók a villamos vagy robbanó motoros hajtású hegesztő generátorok és az egyszerű transzformátorok is, valamint megszorítással a tirisztoros egyenirányítók. MIG/MAG eljárásváltozatok 10

11 Folyamatstabilitás Stabil munkapont A munkapont stabilitásának általános feltétele: > 0 u áf = u ív + u áf Δu áf = L*di/dt MIG/MAG eljárásváltozatok 11 A hagyományos berendezések platformján a folyamat stabilitásának feltételét viszonylag egyszerűen, a gépek üzemtanából megismert törvényszerűségek értelemszerű alkalmazásával lehet megfogalmazni. E szerint a meghajtás nyomatékának (esetünkben a feszültségforrás feszültségének) és a terhelés nyomatékának (esetünkben az íven létrejövő feszültségesés) a fordulatszám (esetünkben a hegesztőáram) függvényében ábrázolt ún. statikus jelleggörbék metszéspontjaként értelmezett munkapont akkor stabil, ha ebből kibillentve, a folyamatot fenntartó meghajtás (feszültség) úgy változik, hogy az a rendszert az eredeti munkapontba kényszeríti vissza. Az ábrán követhető, hogy az áram csökkenése következtében az áramforrás feszültsége Δu áf értékkel nagyobb lesz, mint az íven (a kisebb áram mellett) kialakuló feszültségesés. Ez a feszültségtöbblet addig marad fenn, és növeli az áramkör áramát, amíg az vissza nem tér egyensúlyi állapotába. Ebből következően az áramforrás statikus jelleggörbéjével szemben támasztott, általános érvényű követelmény, hogy annak (előjelhelyes) meredeksége legyen kisebb a terhelés (a hegesztőív) statikus jelleggörbéjének meredekségénél. Fontos, mert a folyamat hegesztéstechnikai értelemben vett stabilitása számára lényeges ennek az önszabályozó folyamatnak a dinamikája. Megítéléséhez tudni kell, hogy a feszültség megváltozása nem azonnal, ugrásszerűen következik be, mert a terhelőáram változása az állapotváltozás jellegét leíró tranziens függvényt követi, azaz a hegesztőáramkör és az áramforrás (belső) induktivitásától függ. A munkapont stabilitását leginkább igénybe vevő jellemző az ívhossz-változás. Az önszabályozás dinamikája fontos szerepet játszik a hegesztőberendezés alkalmasságának megítélésében.

12 Folyamatstabilitás Állandó huzalsebességű, belső szabályozású rendszer működése v m = f(i) v f = áll. MIG/MAG eljárásváltozatok 12 Ívhossz-szabályozás A huzal leolvadási sebessége a villamos ív teljesítményétől, de különösen a hegesztőáramtól függ. Ennek ismeretében könnyen belátható, hogy egy feszültségtartó (CV) áramforrás segítségével az ívhossz spontán szabályozása valósul meg (ábra). Az ívhossz növekedése miatt kisebb leolvadási sebesség szükséges, hogy az állandó, de emiatt viszonylag nagyobb előtolási sebesség mellett az eredeti ívhossz helyreálljon. Ez be is következik, mert mint az ábrán látható a nagyobb ívhossz miatt lényegesen kisebb áramú munkapont alakul ki a statikus jelleggörbén, ami kisebb leolvadási sebességgel jár. Amint az ívhossz helyreállt, az eredeti egyensúlyi állapot a névleges hegesztőáram és ívfeszültség mellett jön létre. Ellenkező irányú változásnál az áram átmeneti növekedése állítja helyre az egyensúlyt. Mivel e spontán szabályozáshoz nem szükséges külön szabályozókör, belső szabályozásnak nevezik. A belső szabályozás alkalmazásának a huzalátmérő nagysága szab határt. Belátható, hogy adott értékű áramváltozás az átmérő négyzetével fordított arányban tudja változtatni a leolvadási sebességet (ugyanakkora áramváltozásnak nagyobb átmérő esetén nagyobb mennyiségű huzalt kell megolvasztania), emiatt egy a hegesztő áramkör szabályozás jellemzőitől függő átmérő (általában kb. 2 mm) felett a belső szabályozás sebessége nem elegendő, lelassul, az ív instabillá válik. Ezért nagyobb átmérőjű huzalok esetén a szükség van az előtolási sebesség ívhossztól függő szabályozására, az ún. külső szabályozásra.

13 Stabilitási tartomány MIG/MAG eljárásváltozatok 13 A hegesztőberendezés alkalmasságát a varratképzéshez szükséges folyamatstabilitást biztosító munkapontok tartománya, az ún. stabilitási tartomány jelöli ki. Belátható, hogy ezek hagyományos építésű gépek esetén nem feltétlenül esnek egybe. Ez a magyarázata az egyes gépek alkalmasságának eltérő megítélésének.

14 VHI eljárásváltozatok Az elektronikus ( electronic, tengeren túli terminológiában waveform controlled ) berendezés működését számítógépes folyamatirányítás ellenőrzi, az határozza meg a teljesítmény mindenkori kimenő szintjét, azaz a mindenkori statikus jelleggörbét és a dinamikus viselkedést. A folyamatirányítás segítségével programvezérelt és adaptív folyamatszabályozás valósítható meg, ez az alapja az új eljárásváltozatok nagy választékának. MIG/MAG eljárásváltozatok 14

15 Folyamatstabilitás A munkapont stabilitásának értelmezése A statikus munkapont a folyamatirányítás utasításának megfelelő program szerint változik. A munkapont stabilitása szükséges, de nem elégséges feltétele a folyamat stabilitásának. CLOOS COLD WELD MIG/MAG eljárásváltozatok 15 A VP-GMAW (változó polaritású huzalelektródás, védőgázos hegesztés) során az EN (elektróda negatív) szakaszban cseppképződéssel indul az anyagátmenet. Ezt követően az áramforrás átkapcsol EP (elektróda pozitív) állapotba, amelyben alapáram (EPB) szolgálja az ív fenntartását, majd egy pozitív áramimpulzus (EPP) szakítja le a huzal végén formálódott cseppet. Az EN szakaszban az ív katódfoltja felhúzódik a huzal még meg nem olvadt felületére, a kisebb hőmérséklet miatt megnő a képződő csepp felületi felszültsége, és ez nagy csepp képződéséhez vezet, amelynek leválását s nagy felületi feszültség és a (befűződés hiány miatt) kisebb áramsűrűség akadályozza. Végül pólusváltás után az adott ideig fenntartott alapáram (EPB) után következő áramimpulzus (EPP) szakítja le a cseppet. A példán jól követhető, hogy a hegesztési folyamat stabilitása nem egyetlen, statikus munkapont stabilitásaként határozható meg, hanem a statikus munkapont meghatározott program szerint, időben változik. A hegesztőgép kimenetének változtatása lehet idővezérelt és/vagy feltétel vezérelt. A hegesztési folyamat stabilitásának feltétele e program pontos reprodukciója. Forrás: CLOOS

16 Folyamatstabilitás Ívhossz-szabályozási eljárások impulzus ívű hegesztéshez MIG/MAG eljárásváltozatok 16 e) Az impulzusívű VHI-hegesztési folyamat stabilitása nem vizsgálható olyan egyszerűen, mint az előbbiekben láttuk, hiszen a munkapont gyakran és gyorsan, gyakorlatilag folyamatosan változik. Eltekintve most a mélyebb elemzéstől, nézzük az ívhossz-szabályozás lehetséges megoldásait. Több lehetséges alapesetét lehet megkülönböztetni. Az ábra összefoglalja ezeket. CV-CV szabályozás: az alapáram és az impulzusáram egyformán CV jelleggörbén adódó munkaponton valósul meg: a következmény, hogy sem a csepp leválasztásához szükséges impulzusáram, sem az ív fenntartásához szükséges alapáram nem egyenletes. CV-CC szabályozás: csak az alapáram mellett működik a belső szabályozás, az impulzusáram értéke az ívhossztól független (ezzel a cseppleválás stabilizálható). Az alapáram változtatása azonban nem ad elég intenzív ívhossz-szabályozást. CC-CV szabályozás: az impulzusáram az ívhossztól függően változhat, ami instabillá teszi a cseppleválást. Az alapáram stabilitása hozzájárul az ív megszakítás nélküli fenntartásához. CC-CC szabályozás: ideális megoldás az impulzus vezérelt anyagátvitelhez, mert stabil alapárama révén az ív biztonsággal fenntartható, az ívhossztól független impulzusáram pedig az egyenletes cseppképződést szolgálja. Az ívhossz szabályozására a cseppfrekvenciát választjuk szabályozott jellemzőnek: a huzal leolvadási sebessége ebben az elrendezésben a cseppfrekvencia függvénye. Az áramot a cseppképződéshez és leválasztás irányításához kell szabályozni. A következő impulzus idejét (ami a frekvenciát határozza meg) az aktuális impulzus közben vett feszültségminta alapján határozza meg a rendszer: ha az ellenőrző jel (az aktuális feszültség) nagyobb a referencia értéknél (azaz az ív hosszabb), akkor csökkenteni kell a leolvadási sebességet, azaz a következő impulzus bekapcsolását késleltetni kell, és fordítva.

17 Folyamatstabilitás Fronius PMC Pulse Multi Control A beolvadási mélység szabályozása MIG/MAG eljárásváltozatok 17

18 VHI eljárásváltozatok MIG/MAG eljárásváltozatok ben A. Scotti és mások* tettek javaslatot a VHI-eljárásváltozatok rendszerezésére, amelyben a varratképzés számára megkülönböztethető változatok is kezelhetők. Három osztályt különböztetnek meg (spontán, irányított és váltakozó), és ezeken belül további alcsoportok létesíthetők. * A. Scotti, V. Ponomarev, W. Lucas: A scientific application oriented classification for metal transfer modes in GMA welding. Journal of Materials Processing Technology 212 (2012)

19 VHI eljárásváltozatok Hagyományos Elektronikus CV-GMAW P-GMAW A-GMAW Rövidzárlatos, D (D-GMAW) Nagycseppes, G (G-GMAW Finomcseppes, S (S-GMAW) Irányított, zárlatmentes anyagátvitelű (P-GMAW) Irányított rövidzárlatos anyagátvitelű (PD-GMAW) Változó polaritású (VP-GMAW) Adaptív rövidzárlatos (AD- GMAW) Adaptív irányított rövidzárlatos (APD-GMAW) Adaptív impulzusos (AP- GMAW) Adaptív változó polartitású (AVP-GMAW) CV-GMAW Állandó feszültségű (CV) VHI P-GMAW Impulzus ívű VHI A-GMAW Adaptív irányítású VHI MIG/MAG eljárásváltozatok 19 A nemzetközi szakirodalomban egyre inkább kirajzolódik a hegesztési folyamat irányításának a varratképzés (tehát nem csak az anyagátmenet) szempontjából megítélő rendszerezése. Saját kutatásaim alapján ma úgy tűnik, hogy ebből a szempontból három osztályt lehet megkülönböztetni: az áramforrás statikus és dinamikus tulajdonságai (elektrotechnikai felépítése) által meghatározott spontán (normál) anyagátvitelt megvalósító (az áramforrás jellegzetes, állandó feszültségű, CV jelleggörbe után) CV-BMAW (VHI)-hegesztés; a hegesztőív teljesítményének tudatos modulációjával létrehozott impulzusíves anyagátvitelt megvalósító hegesztés a P-GMAW (VHI); a hegesztőív teljesítményét, a paramétereknek a folyamat stabilitását biztosító, összehangolt, ún. adaptív szabályozásával működő eljárásváltozatok (A-GMAW (VHI)- hegesztés).

20 P-GMAW MIG/MAG eljárásváltozatok 20

21 P-GMAW Lincoln Elecric Wave Designer MIG/MAG eljárásváltozatok 21 A korszerű hegesztőberendezések amint azt az új eljárásváltozatok áttekintése megmutatta statikus és dinamikus tulajdonságait irányítástechnikai úton állítjuk be. A hagyományos berendezéseken nevelődött szakembereket hagyományosan a gyárilag betáplált szinergikus beállítások (programok) segítik a gép egyszerű beállításában. Láttuk azonban, hogy a gyári szinergikus programok alkalmazása korlátot jelent a berendezés valódi képességeinek a kihasználásában. Egyrészt a berendezés alkalmazását a programozott munkapontok alkalmazására korlátozzák, másrészt kiveszik a hegesztéstechnológia tervezője kezéből a lehetőséget, hogy a nagy tudású berendezését sokoldalúan használhassa. Ezt ismerte fel egyelőre csak néhány gyártó, és megfelelő eszközt biztosít a berendezés célszerű programozásához (pl. Lincoln Electric Wave Designer ). Forrás: Lincoln Electric

22 VP-GMAW MIG/MAG eljárásváltozatok 22 A védőgázos huzalelektródás ívhegesztés (VHI-hegesztés) két, az ív energiamérlegét alapvetően befolyásoló körülmény miatt különbözik az AWI-hegesztésétől. Az elektronemisszió feltételei megváltoznak: a fémelektródák (acél, alumínium, réz) forráspontja alacsonyabb, mint a termikus emisszióhoz szükséges hőmérséklet, emiatt itt hideg katód szolgálja az emissziót, a katód energiaegyensúlya jelentősen megváltozik; a másik különbség abban van, hogy a huzalelektróda leolvadását követő anyagátmenet rendszeres megzavarja az ívoszlop termodinamikai egyensúlyát, az ívoszlop és a hegfürdő egymásra hatása jóval összetettebb, dinamikus. Az ábra az AWI hegesztés alapelrendezésében (elektróda DCEN) jellemző már megismert energiamérlegét hasonlítja össze a VHI-hegesztésével, (szokásos) DCEP és (a változó polaritású eljárásváltozatokban alkalmazott) DCEN polaritású huzalelektróda esetén. Érzékelhető az azonos polaritású, izzó katódos AWI- és hideg katódos VHI-hegesztés közötti jelentős eltérés. A huzalelektródás ívhegesztés esetén jelentős katódesés (az ábrán 10~20 V) miatt a póluscsere miatt a negatív elektródán realizálódik a villamost teljesítmény döntő része.

23 PD-GMAW MIG/MAG eljárásváltozatok 23

24 PD-GMAW A fröcskölés nélküli cseppleváláshoz szükséges időállandót a simító fojtó és a hegesztőáramkör időállandója határozza meg. A hegesztőáramkör induktivitása az áramcsökkenés sebességét is meghatározza, ami túlzott hőbevitelt jelenthet. MIG/MAG eljárásváltozatok 24

25 PD-GMAW MIG/MAG eljárásváltozatok 25

26 PD-GMAW Jellegzetes PSC-GMAW eljárásváltozatok (az óramutató járását követve): EWM ColdArc, Miller RMD, Daihen CBT, Merkle ColdMIG, Lincoln STT. MIG/MAG eljárásváltozatok 26 A korszerű eljárásváltozatok jelentős része a rövidzárlatos anyagátvitel irányítását szolgálják, tehát a PD-GMAW csoportba tartoznak. Az idézett összeállítás* ezek közül mutat be néhány ismert alkalmazást. Jellemző, hogy a cseppleválásnak a rövidzárlatban kialakuló áram modulációjával történő irányítása mellett megjelenik az ív periódusban kialakuló áram irányítása, amely a (hegfürdő hevítésével járó) hőbevitel kézben tartását szolgálja. * TWI Job Knowledge: MIG/MAG developments in low heat input transfer modes.

27 PD-GMAW Fronius LSC ROOT MIG/MAG eljárásváltozatok 27 Az ábrán a Fronius egyes berendezéseihez kínált LSC (Low Spatter Control) ROOT funkció működése követhető, amely feltétel- és időfüggő vezérléssl képzett, meghatározott árammodulációra épül.

28 APD-GMAW Fronius CMT MIG/MAG eljárásváltozatok 28 A Fronius sikeres eljárásváltozata a CMT (Cold Metal Transfer), amely a rövidzárlat megszakítását nem hagyja a zárlati áram előidézte pinch effektus kialakulására, hanem a kellő mértékben felhevült, zárlatban lévő cseppet a huzalelektróda visszarántásával szakítja le. Ezzel lényegesen csökken a folyamat fenntartásához szükséges villamos teljesítmény. Forrás: Fronius

29 PD-GMAW Fronius CMT ADVANCED MIG/MAG eljárásváltozatok 29 Példa a PD-GMAW eljárásváltozatra: a Fronius CMT ADVANCED megoldásának egy változata.

30 AP-GMAW FRONIUS PMC (Pulse Multi Control) MIG/MAG eljárásváltozatok 30 A Fronius PMC (Pulse Multi Control) funkció a folyamat stabilizálására az íváramtól függő impulzusmodulációt alkalmaz. Forrás: Fronius

31 AD-GMAW ESAB QSet t 1 t 2 t 1 / t 2 = állandó MIG/MAG eljárásváltozatok 31 Végül egy példa az adaptív rövidívű hegesztésre (ASC-VHI): az ESAB QSet megoldása az áramforrás kimenetén úgy irányítja, hogy a rövidzárlatos ív stabilitási feltételeként talált viszony, a t 1 /t 2 állandó legyen. Ez a megoldás kielégíti az adaptív szabályozás meghatározását, miszerint szemben a stabilizáló szabályozással, amely egyetlen jellemző értékének stabilizálására irányul a folyamat stabilitására hatással bíró paraméterek összehangolt irányításával törekszik a folyamat stabilitásának fenntartására.

32 Finomcseppes MIG/MAG eljárásváltozatok 32 Ebben a kategóriában egy másik érdekes megoldás a Rehm MEGA.PULSE FOCUS eljárásváltozata. Különlegessége a CC/CV ívhossz-szabályozás (alapára CC, impulzusáram CV), ami nagy dinamikájú, és megfelelő áramtartalékkal (nagy áramvezető-képességgel) rendelkező áramforrást igényel. Forrás: H. Cramer, D. Böhme, L. Baum, M. Dudziak: Overview of modern arc processes and their metal transfer methods in the case of GMA welding. The 6th International Conference Innovative technologies for joining advanced materials, at Timişoara, Romania, June 14-15, 2012

33 S-GMAW A rövidzr vidzárlatos tartomány kiterjesztése se MIG/MAG eljárásváltozatok 33 Az irányított rövidzárlatos hegesztés (PSC-VHI) különleges csoportja az ún. nagyteljesítményű rövidívű hegesztés, amely nagy áramsűrűség és viszonylag kis íveszültség mellett alakul ki. Sajátos módon ebben a tartományban a rövidzárlat nem rendszeres, miután a nagy áramsűrűség mágneses hatása ( Maecker hatása ) miatt erősen koncentrált ívoszlopban finom cseppes, csaknem folyamatos anyagátmenet valósul meg, rendszertelen rövidzárlatokkal. A folyamat fenntartásához igen nagy dinamikájú, különleges áramforrásra van szükség. Forrás: H. Cramer, D. Böhme, L. Baum, M. Dudziak :Overview of modern arc processes and their metal transfer methods in the case of GMA welding. International Conference Innovative technologies for joining advanced materials: Proceedings. Timisoara, June 12 13, Editura Sudura, Timisoara, 2008.

34 VHI eljárásváltozatok A jóváhagyott hegesztési technológia elvárt eredményű ismételhetőségének feltétele a folyamat lényeges paramétereinek ( essential variables ) meghatározása. Lényeges paraméterek (általában): alapanyag, hegesztőanyag, varratalak, hőkezelés, eljárásváltozat (anyagátmenet módja, huzalelektródák száma). MIG/MAG eljárásváltozatok 34

35 Köszönöm a figyelmet MIG/MAG eljárásváltozatok 35