Очень хорошо зарекомендовал себя механизированные способы сварки полуавтоматом в среде защитных газов, в частности в среде углекислого газа. Однако у него есть свои недостатки. Часто наблюдалось повышенное разбрызгивание металла, что увеличивало стоимость создания детали за счет дальнейшей зачистки поверхности. Так же весьма проблематично было сваривать металлы малой толщины из-за вероятности их прожога.
В 60-е годы стали разрабатываться способы управляемого переноса электродного металла. Один из них состоял в накладывании на основной ток кратковременных импульсов, достаточных для отрыва капли. При этом нижний предел сварочного тока уменьшался в 2-3 раза, что позволяло сваривать тонкие материалы [1]. Одной из первых публикаций была работа Патона Б.Е. [2].
Простая классификация импульсных процессов сварки представлена на рисунке 1.
Сварка модулированным током (СМТ) является наиболее обобщающим термином и преследует главным образом две цели [3]:
-обеспечение управляемого переноса электродного металла, повышение за счет этого стабильности процесса и уменьшение разбрызгивания;
-управление скоростью и направлением кристаллизации металла сварочной ванны, термоциклическое воздействие на ЗТВ, создание благоприятных условий для формирования шва при сварке в различных пространственных положениях.
Рисунок 1.Классификация импульсных процессов
Сварка пульсирующей дугой [4]заметно расширяет технологические возможности процесса. Во время сварки сила тока пульсирующей дуги периодически увеличивается (в импульсе) и уменьшается (в паузе), отклоняясь от значения силы тока обычной дуги. При этом сила тока импульса может превышать силу тока обычной дуги в 1-2 раза (например, при сварке электродом диаметром 3 мм сила тока импульса может составлять 90-180 А), а в паузе сила тока дуги при сварке электродом диаметром 3 мм может быть уменьшена в 1,3-3 раза (30-70 А) (рис. 2).
Рисунок 2. Процесс сварки пульсирующей дугой
с частотой следования импульсов тока f