Хоча це лише частина значно більшої системи, контактний наконечник як у роботизованих, так і в напівавтоматичних гарматах для газового дугового зварювання (GMAW) відіграє вирішальну роль у забезпеченні надійної якості зварювання. Це також може значною мірою вплинути на продуктивність і рентабельність вашої зварювальної операції — простої через надмірне переналаштування можуть негативно позначитися на пропускній здатності та вартості робочої сили та запасів.
Основними функціями контактного наконечника є спрямування зварювального дроту та передача зварювального струму дроту, коли він проходить через отвір. Мета полягає в тому, щоб дріт проходив через контактний наконечник плавно, зберігаючи максимальний контакт. Щоб отримати найкращі результати, важливо використовувати правильний розмір контактного наконечника — або внутрішній діаметр (ID) — для застосування. Зварювальний дріт і процес зварювання впливають на вибір (рис. 1).
Вплив зварювального дроту на розмір контактного наконечника
Три характеристики зварювального дроту безпосередньо впливають на вибір контактного наконечника для конкретного застосування:
▪ Тип проводу
▪ Литий дріт
▪ Якість дроту
Тип—Виробники контактних наконечників зазвичай рекомендують контактні наконечники стандартного (за замовчуванням) розміру для відповідних проводів, наприклад контактний наконечник xxx-xx-45 для дроту 0,045 дюйма. У деяких випадках, однак, може бути кращим або зменшити, або збільшити розмір контактного наконечника до діаметра дроту.
Стандартні допуски для зварювального дроту залежать від типу. Наприклад, код 5.18 Американського зварювального товариства (AWS) допускає ± 0,001 дюйма. допуск для 0,045 дюйма. суцільні дроти та ± 0,002 дюйма. допуск для 0,045 дюйма. трубчасті дроти. Трубчасті та алюмінієві дроти, які є м’якими, найкраще працюють зі стандартними або збільшеними контактними наконечниками, які дозволяють їм проходити наскрізь із мінімальним зусиллям подачі та без викривлення чи згинання всередині пристрою подачі чи зварювального пістолета.
Суцільні дроти, навпаки, набагато жорсткіші, що означає менше проблем із подачею, дозволяючи їх поєднувати з меншими контактними наконечниками.
У ролях—Причина завищеного та заниженого розміру контактного наконечника пов’язана не лише з типом дроту, а й з його литтям та спіралью. Зліпок стосується діаметра дротяної петлі, коли відрізок дроту було витягнуто з упаковки та покладено на плоску поверхню — по суті, кривизна дроту. Типовий поріг для гіпсової пов’язки становить від 40 до 45 дюймів; якщо відлитий дріт менший, ніж це, не використовуйте менший контактний наконечник.
Спіраль вказує на те, наскільки дріт піднімається над плоскою поверхнею, і в будь-якому місці вона не повинна перевищувати 1 дюйм.
AWS встановлює вимоги до литого дроту та спіралі як контроль якості, щоб гарантувати, що наявний дріт подається таким чином, який сприяє гарній продуктивності зварювання.
Приблизний спосіб отримати загальну кількість відлитого дроту - це розмір упаковки. Дріт, упакований у великі пакети, такі як барабан або бобіна, може мати більший литий або прямий контур, ніж дріт, упакований у котушку чи котушку.
«Прямий дріт» є загальноприйнятим пунктом продажу дротів у масовій упаковці, оскільки подавати прямий дріт легше, ніж вигнутий. Деякі виробники також скручують дріт під час упаковки в барабан, у результаті чого дріт утворює синусоїду замість петлі, коли його виймають з упаковки. Ці дроти мають дуже великий литий (100 дюймів або більше) і можуть поєднуватися з меншими контактними наконечниками.
Однак дріт, що подається з меншої котушки, зазвичай має більш виразний литок — приблизно 30 дюймів. або меншого діаметру—і зазвичай вимагає стандартного або більшого розміру контактного наконечника для забезпечення належних характеристик подачі.
малюнок 1
Щоб отримати найкращі результати зварювання, важливо мати правильний розмір контактного наконечника для застосування. Зварювальний дріт і процес зварювання впливають на вибір.
Якість—Якість дроту також впливає на вибір контактного наконечника. Покращення контролю якості зробили зовнішній діаметр (OD) зварювального дроту більш точним, ніж у минулі роки, тому вони подаються більш плавно. Високоякісний суцільний дріт, наприклад, забезпечує постійний діаметр і лиття, а також однорідне мідне покриття на поверхні; цей дріт можна використовувати в поєднанні з контактним наконечником, який має менший ідентифікатор, тому що менше занепокоєння щодо викривлення чи перегину дроту. Високоякісний трубчастий дріт пропонує ті ж переваги, а також гладкі надійні шви, які запобігають розкриттю дроту під час подачі.
Дріт низької якості, виготовлений не за суворими стандартами, може бути схильний до поганої подачі дроту та нестабільної дуги. Занижені контактні наконечники не рекомендуються для використання з дротами, які мають значні варіації OD.
Як запобіжний захід, коли ви змінюєте тип або марку дроту, важливо переоцінити розмір контактного наконечника, щоб переконатися, що ви досягли бажаних результатів.
Вплив процесу зварювання
За останні роки зміни у виробничій промисловості призвели до змін у процесі зварювання, а також до розміру контактного наконечника, який буде використовуватися. Наприклад, в автомобільній промисловості, де виробники комплектного обладнання використовують тонші (і міцніші) матеріали, щоб зменшити вагу транспортного засобу та покращити паливну ефективність, виробники часто використовують джерела живлення з розширеними формами сигналів, наприклад імпульсні або модифіковані замикання. Ці передові форми хвилі допомагають зменшити бризки та збільшити швидкість зварювання. Цей тип зварювання, зазвичай застосовуваний у роботизованому зварюванні, менш стійкий до відхилень у процесі та вимагає контактних наконечників, які можуть точно й надійно передавати хвилю на зварювальний дріт.
У типовому процесі імпульсного зварювання з використанням 0,045 дюйма. суцільного дроту, піковий струм може перевищувати 550 ампер, а швидкість зміни струму може перевищувати 1 × 106 ампер/сек. В результаті контактний інтерфейс «кінчик-провід» функціонує як перемикач на частоті імпульсів від 150 до 200 Гц.
Термін служби контактного наконечника при імпульсному зварюванні зазвичай становить невелику частку від терміну служби GMAW або зварювання постійною напругою (CV). Рекомендується вибрати контактний наконечник із трохи меншим ідентифікатором для дроту, який використовується, щоб переконатися, що опір наконечника/дроту є достатньо низьким, щоб не виникло різке утворення дуги. Наприклад, суцільний дріт діаметром 0,045 дюйма добре підійде до контактного наконечника з ідентифікатором від 0,049 до 0,050 дюйма.
Ручне або напівавтоматичне зварювання вимагає різних міркувань, коли справа доходить до вибору правильного розміру контактного наконечника. Напівавтоматичні зварювальні гармати зазвичай набагато довші і мають складніші контури, ніж роботизовані гармати. Часто також є більший вигин у шиї, що дозволяє оператору зварювання мати зручний доступ до зварного з’єднання. Шийка з великим кутом вигину створює більш щільний зліпок на дроті під час його протягування. Тому доцільно вибрати контактний наконечник із трохи більшим ідентифікатором, щоб забезпечити плавну подачу дроту. Насправді це традиційна класифікація розмірів контактних наконечників. Більшість виробників зварювальних пістолетів встановлюють стандартний розмір контактного наконечника відповідно до напівавтоматичного застосування. Наприклад, 0,045 дюйма. діаметр суцільного дроту відповідатиме контактному наконечнику з внутрішнім діаметром від 0,052 до 0,055 дюйма.
Наслідки неправильного розміру контактного наконечника
Неправильний розмір контактного наконечника, будь то занадто великий або занадто малий для типу, лиття та якості використовуваного дроту, може спричинити нестабільну подачу дроту або погану роботу дуги. Зокрема, контактні наконечники із занадто малими ідентифікаторами можуть спричинити застрягання дроту всередині отвору, що призведе до вигоряння (рис. 2). Це також може спричинити гніздування птахів, тобто клубок дроту в приводних роликах пристрою подачі дроту.
малюнок 2
Вигорання (заклинювання дроту) є одним із найпоширеніших видів несправності контактних наконечників. На це істотно впливає внутрішній діаметр (ID) контактного наконечника.
Навпаки, контактні наконечники із завеликим ідентифікатором для діаметра дроту можуть призвести до того, що дріт буде блукати під час проходження. Це блукання призводить до поганої стабільності дуги, сильних бризок, неповного зварювання та зміщення зварного шва в з’єднанні. Ці явища особливо значні при агресивному імпульсному зварюванні; швидкість замкової щілини (рис. 3) (швидкість зносу) контактного наконечника збільшеного розміру може бути вдвічі вищою, ніж у контактного наконечника з меншим розміром.
Інші міркування
Перш ніж вибрати розмір контактного наконечника для роботи, важливо повністю зрозуміти процес зварювання. Майте на увазі, що третя функція контактного наконечника — діяти як запобіжник зварювальної системи. Будь-які проблеми в трансмісії зварювального контуру спочатку відображаються (і мають бути) як несправність контактного наконечника. Якщо контактний наконечник виходить з ладу інакше або передчасно в одній клітині порівняно з рештою рослини, ця клітина, ймовірно, потребує тонкого налаштування.
Також варто оцінити толерантність вашої операції до ризику; тобто скільки це коштує, коли контактний наконечник виходить з ладу. Наприклад, у напівавтоматичному застосуванні оператор зварювання може швидко виявити будь-які проблеми та економічно замінити несправний контактний наконечник. Однак вартість несподіваного виходу з ладу контактного наконечника під час роботизованого зварювання набагато вища, ніж під час ручного зварювання. У цьому випадку вам потрібні контактні підказки, які надійно працюють протягом періоду між запланованими змінами контактних підказок, наприклад, одна зміна. Звичайно правда, що в більшості роботизованих зварювальних операцій постійність якості, що забезпечується контактним наконечником, є важливішою, ніж його термін служби.
Майте на увазі, що це лише загальні правила вибору розміру контактного наконечника. Щоб визначити правильний розмір, важливо перевірити несправні контактні наконечники на заводі. Якщо всередині більшості несправних контактних наконечників дріт затиснуто, ідентифікатор контактного наконечника замалий.
Якщо більшість несправних контактних наконечників не містять дротів, але спостерігаються груба дуга та низька якість зварювання, можливо, буде корисно вибрати менші контактні наконечники.
малюнок 3
Надмірна замкова щілина також є одним із найпоширеніших видів несправності контактних наконечників. На це також істотно впливає внутрішній діаметр (ID) контактного наконечника.
Час публікації: 02 січня 2023 р
