精密TIG系列1:电弧性能

当林肯电气开始设计下一代TIG焊机时,设计团队致力于为TIG密集型客户解决关键问题。为此,团队对多个行业细分领域的不同客户以及焊接行业经销商和销售人员进行了深入访谈。受访者被问及他们目前使用的TIG机日常遇到的问题,以及哪些特点会使焊接更容易。

从这些采访中,林肯电气了解到焊工每天会遇到哪些问题和挑战,然后着手设计创新的解决方案来满足这些需求。在设计原型和广泛的现场测试后,林肯电气推出了新的精密TIG®系列TIG电源。

我们开发了一系列关于精密TIG焊工的一篇文章,以详细说明在课堂上为TIG焊接提供最佳选择。在这些文章中,我们将专注于机器的不同方面以及在电弧性能,易用性,设置,可靠性/可维护性,功耗和价格和价值方面为操作员带来优势。该系列中的一部分讨论了该机器的设计及其电弧性能。

弧性能
客户透露,出色的电弧性能是他们对TIG焊机的首要要求。但是如何定义好的弧线性能呢?林肯电气证实了这一点,客户也一致认为这是运营商最担心的问题:

1.优良的起动性能
2.在低室内焊接的能力
3.填坑能力结束焊缝与精确控制,没有高频重新建立
4.光滑,稳定的电弧,宽焊接范围内的AC整流最小
5.扩大平衡范围,缩小焊缝附近的清洁区域

让我们看看精密TIG及其微启动技术II™如何提供卓越的电弧性能。

1.出色的起动性能
TIG焊接的大部分失效发生在焊缝的开始和结束。当你考虑到TIG焊接通常是非常关键和昂贵的应用的焊接工艺选择时,拥有一台具有最佳启动性能的机器是至关重要的。大多数氩弧焊机使用高频建立电弧。虽然这完成了电弧起始,但在大多数直流TIG机床中,高频持续时间长,强度高,直到电弧稳定。这可能会在焊缝表面产生跟踪痕迹,在航空航天工业的某些应用中,这被视为焊缝拒收。为了提高电弧启动,一些有竞争力的TIG机器使用“热启动”功能。热启动利用可控硅整流器(可控硅)进行高电流尖峰,以更快地启动电弧,并减少高频持续时间。然而,这种方法在薄材料上也有问题,因为热启动会不可控地熔化基材。

随着精密TIG和其创新的微型启动II技术,林肯电气已经设计出一种方式,以获得电弧建立更快,更平稳和更大的稳定性。它使用一个电子低安培焊接电源来补充主电源。启动电路提供足够的能量来加热钨,并建立一个更稳定的等离子流到工件。这种启动顺序很短,并提供了对启动条件的精确控制。实际上,Micro-Start II技术非常有效,以至于大多数操作人员无法检测到在启动过程中使用了高频。

2.低安培焊接能力
由于TIG通常用于需要非常精确的热输入控制的应用中,如薄焊接,或航空航天,核管道和赛车,因此具有良好的低端控制是至关重要的。在面试过程中,Lincoln确定客户需要一台最低能启动和焊接5安培的机器——尽管一台能焊接更低的机器是首选。

在许多传统的,低安培的TIG应用中,操作员在保持平滑,稳定的弧形中遇到了麻烦。这是因为机器的扼流圈无法在SCR射击之间存储足够的能量以稳定电弧。结果'纹波效果'创建ARC不稳定性,这可能导致电弧插座,然后是高频电弧重新启动。这些不稳定的中断可能导致焊缝不一致。

微型启动TIG利用单独的电子电源来在精密TIG最小额定放大器处建立电弧和焊接。当操作员首先按下脚踏板时,这种单独的电源独立于精密TIG主焊接电路(即变压器和SCR桥)开始和焊接。当操作者进一步按下脚踏踏板以增加电流时,主焊接电路打开并提供额外的电流。与依赖于SCR扼流圈的传统机器不同,微型启动技术的特殊电子焊接电路通过向电弧提供平滑功率来帮助变压器SCR扼流电路。这使得精确的TIG非常稳定的低电流焊接能力,并为客户提供能够以一致,高质量的方式焊接薄材料。

3.坑填满
由于大多数故障发生在焊缝开始和停止,因此需要精确的火山口填充的需求也是必不可少的。TIG运算符中最常见的副作用之一是与降低电流填充焊缝末端的火山口相关的问题。

操作员希望将稳定,平稳的可控斜坡延伸到最低限度水平。此外,在DC中,它们不希望高频回来创建一个徘徊或“跳舞”弧,这些弧形留下了在某些行业的焊缝上留下了不需要的表面条件或不规则性,这可以被视为焊接抑制。

Micro-Start II为操作人员提供了在低直流电流下焊接的能力,并在焊接结束时“羽出”至低至2-5安培。此外,一旦高频启动直流电弧,控制电路防止高频来再次填补坑。实际上,高频不再需要,因为微启动技术提供了巨大的低安培稳定性的机器。

对于交流焊接,精密TIG的控制电路的稳定性允许交流输出有一个平滑的,受控的斜坡低至5安培。

该精度TIG的能力,精确crater out 5安培使其理想的边缘建立和维修应用,如航空涡轮叶片,海洋螺旋桨和赛车翼型和扰流板。与此形成对比的是,许多其他传统机器只焊接低至5安培的直流和10安培的交流。

4.平滑,稳定的电弧与最小的交流整流
当具有传统电源的交流焊接时,具有通常称为AC整流的条件并不罕见。Tig Arc的物理是使得电子从电极更容易地从电极到电极到电极的工作。结果,AC输出的正半部有时会整流(或阻塞)。可以观察到电弧的整个整流为弧中的颤动。精密TIG具有改进的扼流圈设计,结合稳定的控制电路,以帮助补偿整流。结果是一个非常平稳且稳定的交流电弧。

5.扩展平衡范围以缩小清洁区
当焊接材料如铝,操作人员需要平衡渗透(交流输出的负部分)和清洁(交流输出的正部分)。如果操作者喜欢清洗,焊缝会有一个宽阔的清洗区域,在焊缝旁边有一个白色的磨砂边缘。对于航空航天等行业,这种清洁区域被视为可能导致焊接不合格的表面条件。因此,我们希望能够朝着渗透方向调整交流平衡,以尽量减少这一区域。Precision TIG具有更大的交流平衡范围,如果特定应用需要,操作人员可以手动调整平衡以减少清洗动作。

结论
通过倾听客户的需求,林肯电气继续开发专业的创新解决方案。凭借精密TIG系列产品,林肯电气定义了TIG行业中的标准,并提供“执行权力”。