تفاوت بین TIG (DC) و TIG (AC) چیست؟

تفاوت بین TIG (DC) و TIG (AC) چیست؟

جوشکاری با جریان مستقیم TIG (DC) زمانی است که جریان فقط در یک جهت جریان دارد.در مقایسه با جوشکاری AC (جریان متناوب) TIG، جریان به محض جاری شدن تا پایان جوشکاری به صفر نمی رسد.به طور کلی اینورترهای TIG می توانند جوشکاری DC یا AC/DC را با تعداد کمی از دستگاه ها که فقط AC هستند جوش دهند.

را

DC برای جوشکاری TIG فولاد ملایم / مواد ضد زنگ و AC برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود.

قطبیت

فرآیند جوشکاری TIG بر اساس نوع اتصال دارای سه گزینه جریان جوش است.هر روش اتصال هم مزایا و هم معایبی دارد.

جریان مستقیم – الکترود منفی (DCEN)

این روش جوشکاری برای طیف وسیعی از مواد قابل استفاده است.مشعل جوشکاری TIG به خروجی منفی اینورتر جوشکاری و کابل برگشت کار به خروجی مثبت متصل می شود.

را

هنگامی که قوس برقرار می شود، جریان در مدار جریان می یابد و توزیع گرما در قوس حدود 33٪ در سمت منفی قوس (مشعل جوش) و 67٪ در سمت مثبت قوس (قطعه کار) است.

را

این تعادل باعث نفوذ قوس عمیق قوس به قطعه کار می شود و گرما را در الکترود کاهش می دهد.

را

این گرمای کاهش یافته در الکترود اجازه می دهد تا جریان بیشتری توسط الکترودهای کوچکتر در مقایسه با سایر اتصالات قطبی منتقل شود.این روش اتصال اغلب به عنوان قطبی مستقیم شناخته می شود و رایج ترین اتصال مورد استفاده در جوشکاری DC است.

Jasic Welding Inverters TIG DC Electrode Negative.jpg
جریان مستقیم - الکترود مثبت (DCEP)

هنگام جوشکاری در این حالت، مشعل جوشکاری TIG به خروجی مثبت اینورتر جوشکاری و کابل برگشت کار به خروجی منفی متصل می شود.

هنگامی که قوس برقرار می شود، جریان در مدار جریان می یابد و توزیع گرما در قوس حدود 33٪ در سمت منفی قوس (قطعه کار) و 67٪ در سمت مثبت قوس (مشعل جوش) است.

را

این بدان معناست که الکترود در معرض بالاترین سطوح گرما قرار می گیرد و بنابراین باید بسیار بزرگتر از حالت DCEN باشد حتی زمانی که جریان نسبتاً کم است تا از گرم شدن یا ذوب شدن الکترود جلوگیری شود.قطعه کار در معرض سطح حرارت کمتری قرار می گیرد بنابراین نفوذ جوش کم عمق خواهد بود.

 

این روش اتصال اغلب به عنوان قطبیت معکوس شناخته می شود.

همچنین، با این حالت، اثرات نیروهای مغناطیسی می تواند منجر به ناپایداری و پدیده ای به نام دمش قوس شود که در آن قوس می تواند بین مواد مورد جوش سرگردان شود.این می تواند در حالت DCEN نیز اتفاق بیفتد اما در حالت DCEP شایع تر است.

را

ممکن است این سوال مطرح شود که این حالت در هنگام جوشکاری چه کاربردی دارد.دلیل آن این است که برخی از مواد غیرآهنی مانند آلومینیوم در مواجهه معمول با اتمسفر یک اکسید روی سطح ایجاد می کنند. این اکسید در اثر واکنش اکسیژن موجود در هوا و موادی شبیه به زنگ زدگی روی فولاد ایجاد می شود.با این حال این اکسید بسیار سخت است و نقطه ذوب بالاتری نسبت به مواد پایه واقعی دارد و بنابراین باید قبل از انجام جوشکاری حذف شود.

را

اکسید ممکن است با آسیاب کردن، برس زدن یا تمیز کردن شیمیایی حذف شود، اما به محض اینکه فرآیند تمیز کردن متوقف شد، اکسید دوباره شروع به تشکیل می‌کند.بنابراین، در حالت ایده آل در حین جوشکاری تمیز می شود.این اثر زمانی اتفاق می‌افتد که جریان در حالت DCEP جریان می‌یابد، زمانی که جریان الکترون شکسته می‌شود و اکسید را حذف می‌کند.بنابراین می توان فرض کرد که DCEP حالت ایده آل برای جوشکاری این مواد با این نوع پوشش اکسیدی است.متأسفانه به دلیل قرار گرفتن الکترود در معرض سطوح گرمای بالا در این حالت، اندازه الکترودها باید بزرگ و نفوذ قوس کم باشد.

را

راه حل برای این نوع مواد، قوس نفوذ عمیق حالت DCEN به علاوه تمیز کردن حالت DCEP خواهد بود.برای به دست آوردن این مزایا از حالت جوشکاری AC استفاده می شود.

Jasic Welding TIG Electrode Positive.jpg
جریان متناوب (AC) جوشکاری

هنگام جوشکاری در حالت AC جریان تامین شده توسط اینورتر جوشکاری با عناصر مثبت و منفی یا نیم سیکل کار می کند.این به این معنی است که جریان در زمان‌های مختلف به یک سمت و سپس به سمت دیگر جریان می‌یابد، بنابراین از اصطلاح جریان متناوب استفاده می‌شود.ترکیب یک عنصر مثبت و یک عنصر منفی را یک چرخه می نامند.

را

تعداد دفعاتی که یک چرخه در یک ثانیه کامل می شود فرکانس نامیده می شود.در انگلستان فرکانس جریان متناوب تامین شده توسط شبکه اصلی 50 سیکل در ثانیه است و به عنوان 50 هرتز (هرتز) نشان داده می شود.

را

این بدان معناست که جریان در هر ثانیه 100 بار تغییر می کند.تعداد چرخه ها در ثانیه (فرکانس) در یک ماشین استاندارد با فرکانس شبکه دیکته می شود که در انگلستان 50 هرتز است.

را

را

را

را

شایان ذکر است که با افزایش فرکانس، اثرات مغناطیسی افزایش یافته و مواردی مانند ترانسفورماتورها کارآمدتر می شوند.همچنین افزایش فرکانس جریان جوشکاری، قوس را سفت می کند، ثبات قوس را بهبود می بخشد و منجر به شرایط جوشکاری قابل کنترل تر می شود.
با این حال، این امر نظری است زیرا هنگام جوشکاری در حالت TIG تأثیرات دیگری روی قوس وجود دارد.

موج سینوسی AC می تواند تحت تأثیر پوشش اکسیدی برخی از مواد قرار گیرد که به عنوان یکسو کننده عمل می کند که جریان الکترون را محدود می کند.این به عنوان یکسوسازی قوس شناخته می شود و اثر آن باعث می شود نیم چرخه مثبت قطع یا مخدوش شود.اثر برای ناحیه جوش، شرایط قوس نامنظم، عدم عملکرد تمیز کردن و آسیب احتمالی تنگستن است.

Jasic Welding Inverters Weld Cycle.jpg
Jasic Welding Inverters Half Cycle.jpg

اصلاح قوس نیمه سیکل مثبت

شکل موج جریان متناوب (AC).

موج سینوسی

موج سینوسی متشکل از عنصر مثبت است که از صفر قبل از سقوط مجدد به صفر (اغلب به عنوان تپه از آن یاد می‌شود) به حداکثر خود می‌رسد.

با عبور از صفر و تغییر جهت جریان به سمت حداکثر مقدار منفی خود قبل از رسیدن به صفر (اغلب به عنوان دره) یک چرخه کامل می شود.

را

بسیاری از جوشکارهای قدیمی TIG فقط از نوع موج سینوسی بودند.با توسعه اینورترهای جوشکاری مدرن با تجهیزات الکترونیکی پیچیده تر، کنترل و شکل دادن به شکل موج AC مورد استفاده برای جوشکاری توسعه یافت.

Sine Wave.jpg

موج مربع

با توسعه اینورترهای جوشکاری AC/DC TIG که شامل قطعات الکترونیکی بیشتر می‌شود، نسلی از ماشین‌های موج مربعی توسعه یافت.با توجه به این کنترل های الکترونیکی، عبور از مثبت به منفی و بالعکس را می توان تقریباً در یک لحظه انجام داد که منجر به جریان مؤثرتر در هر نیم سیکل به دلیل طولانی شدن دوره در حداکثر می شود.

 

استفاده موثر از انرژی میدان مغناطیسی ذخیره شده، شکل موج هایی را ایجاد می کند که بسیار نزدیک به مربع هستند.کنترل اولین منابع برق الکترونیکی امکان کنترل یک "موج مربع" را فراهم می کرد.این سیستم امکان کنترل نیم سیکل مثبت (تمیز کردن) و منفی (نفوذ) را فراهم می کند.

را

شرایط تعادل برابر + نیم سیکل مثبت و منفی خواهد بود که یک شرایط جوش پایدار را ایجاد می کند.

مشکلاتی که می توان با آن مواجه شد این است که هنگامی که تمیز کردن در کمتر از نیم سیکل مثبت اتفاق افتاد، بخشی از نیم سیکل مثبت تولیدی نمی شود و همچنین می تواند آسیب احتمالی الکترود را به دلیل گرمای بیش از حد افزایش دهد.با این حال، این نوع ماشین همچنین دارای یک کنترل تعادل است که اجازه می دهد زمان نیم چرخه مثبت در زمان چرخه تغییر کند.

 

Jasic Welding Inverters Square Wave.jpg

حداکثر نفوذ

این را می توان با قرار دادن کنترل در موقعیتی به دست آورد که زمان بیشتری را در نیم چرخه منفی نسبت به نیم چرخه مثبت صرف می کند.این اجازه می دهد تا جریان بالاتری برای الکترودهای کوچکتر به عنوان بیشتر استفاده شود

از گرما در مثبت (کار).افزایش گرما همچنین منجر به نفوذ عمیق تر هنگام جوشکاری با سرعت حرکتی مشابه در شرایط متعادل می شود.
منطقه تحت تاثیر حرارت کاهش یافته و اعوجاج کمتر به دلیل قوس باریکتر.

 

Jasic Welding Inverter TIG Cycle.jpg
Jasic Welding Inverters Balance Contro

حداکثر تمیز کردن

این را می توان با قرار دادن کنترل در موقعیتی به دست آورد که باعث می شود زمان بیشتری در نیم چرخه مثبت نسبت به نیم چرخه منفی صرف شود.این اجازه می دهد تا از جریان تمیز کننده بسیار فعال استفاده شود.لازم به ذکر است که یک زمان تمیز کردن بهینه وجود دارد که پس از آن تمیزکاری بیشتری صورت نمی گیرد و احتمال آسیب به الکترود بیشتر است.تأثیر روی قوس ایجاد یک حوضچه جوش تمیزتر با نفوذ کم عمق است.

 


زمان ارسال: دسامبر-27-2021