Стабильность PSW-сварки в зависимости от параметров вольфрамового электрода

При ДТС нержавеющих сталей для уменьшения тепловложения, увеличения глубины проплавления дугу обжимают. Для обеспечения геометрических параметров и прочности сварных точек желательно программирование импульса. Перечисленные достоинства присущи технологии PSW (PSW– Plasma spot welding) [1]. Стабильность PSW-сварки определяется постоянством зазора между свариваемыми деталями и стойкостью неплавящегося электрода.

Высокие сварочные качества показал вольфрамовый электрод марки WS-2 DIN EN 26848 производства «Witstar» (Германия). Подготовка электрода заключалась в заточке на конус с углами 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40° с притуплением диаметром 0,5…0,8мм на машинке типа F3 производства «Ernst Furtmayr Schwei?technik» (Германия).

Влияние угла заточки на геометрию сварной точки исследовалось по макрошлифам после приработки (N?50). PSW-сварка образцов производилась на медной подкладке из заготовок нержавеющей стали EN 10088-2-X6CrNiTi18-10+2B, сочетанием толщин 2+2мм, с использованием инверторного источника питания PMI – 500 производства SBI (Австрия). Цикл сварки одной точки включал 3 импульса, в среднем применялся режим модуляции. В качестве плазмообразующего и защитного газа применялась смесь газовая «Варигон» 95% Ar + 5% H2 производства «Linde» (Германия). Увеличение угла заточки благотворно сказывается на прочностных характеристиках сварной точки – увеличивается диаметр литого ядра, однако несколько увеличивается наружный диаметр, что отрицательно сказывается на качестве сварной конструкции. Следует отметить относительно малое снижение глубины проплавле-ния, что выгодно отличает ДТС обжатой дугой от ДТС свободной дугой.

Стойкость вольфрамового электрода после ~500 цикла оценивалась комплексно. Выявлено, что угол заточки менее 15…20° приводит к резкой эрозии и разрушению конусной части электрода. С другой стороны при углах, больших 35…40°, ухудшается способность к поджигу.
Можно сделать вывод, что при PSW-сварке целесообразно применение электродов с углом заточки 20…30°.

Список источников:

1 Ф. Штемпфер, Р. Индрачек, Ф. Баумгартнер. Устр-во спец. св. горелки для образования плазмы. EP 1 168 896 А2, 2001.