Angolo dei materiali di consumo: Perché i saldatori riscontrano variazioni di amperaggio sulle macchine che svolgono lo stesso lavoro?

Jan 03, 2024

Il team di Consumables Corner spiega perché gli stessi parametri di saldatura talvolta determinano amperaggi diversi durante i processi di saldatura a filo. Immagini Getty

D: Recentemente ho avviato una piccola officina di saldatura in cui utilizziamo FCAW e GMAW con gas di protezione argon/anidride carbonica. Ho notato che anche se i nostri saldatori utilizzavano lo stesso filo, la stessa tensione e la stessa velocità di avanzamento del filo, le letture dell'amperaggio sulle loro macchine erano diverse. In effetti, variavano fino a 40 amp. Qual è la causa di ciò e ci sono problemi di qualità della saldatura a causa di ciò?

R: La variazione di amperaggio è piuttosto comune con i processi di saldatura manuale a filo. Esaminiamo i parametri di saldatura e la loro relazione con le prestazioni di saldatura.

I parametri chiave di saldatura relativi alla saldatura manuale con avanzamento del filo sono tensione, velocità di avanzamento del filo (WFS), amperaggio e distanza tra la punta di contatto e la superficie di lavoro (CTTWD). Queste quattro variabili sono direttamente responsabili delle caratteristiche elettriche dell'arco di saldatura e dei numeri visualizzati sul generatore di saldatura. Il tipo di gas di protezione e la portata sono altre variabili importanti, ma ci concentreremo sulla parte del circuito elettrico del processo.

Nella maggior parte delle applicazioni, la saldatura manuale con alimentazione a filo utilizza una fonte di alimentazione di saldatura a tensione costante (CV). Una macchina CV funziona impostando una tensione e un WFS predeterminati e l'amperaggio è il risultato della quantità di energia richiesta per fondere il filo al valore preimpostato, che è direttamente correlato al CTTWD mantenuto dal saldatore. Questo tipo di generatore produce un arco uniforme e stabile e fornisce al saldatore un buon controllo sul bagno di saldatura, consentendo un cordone di saldatura uniforme.

La tensione controlla la lunghezza dell'arco di saldatura, ovvero la distanza misurata dal bagno di saldatura al punto in cui il filo si scioglie mentre avanza dall'estremità della pistola di saldatura. I generatori per saldatura CV mantengono la tensione in modo costante durante il processo di saldatura. L'influenza della tensione sul cordone di saldatura si riflette principalmente nella larghezza, nella forma e nella fusione del cordone alle estremità della saldatura, tra alcune altre cose.

WFS è un valore preimpostato sul trainafilo e rimane costante durante la saldatura con un generatore di saldatura CV. Al contrario, se venisse utilizzata una fonte di alimentazione per saldatura a corrente costante (CC), l'amperaggio verrebbe preimpostato e mantenuto e il WFS oscillerebbe a seconda del CTTWD e della tensione in uscita della macchina.

L'amperaggio è la quantità di flusso di elettroni attraverso il circuito dell'arco elettrico. È direttamente correlato al WFS preimpostato. Un WFS maggiore si traduce in un amperaggio più elevato, mentre un WFS basso si traduce in un amperaggio inferiore. L'amperaggio è responsabile della profondità con cui l'arco di saldatura penetra nel materiale di base, presupponendo che si stiano utilizzando le tecniche di saldatura, il gas di protezione e la progettazione del giunto di saldatura adeguati.

CTTWD è la distanza misurata dal bagno di saldatura all'estremità della punta di contatto. Questo a volte viene definito stick-out elettrico (ESO). Tuttavia, l'ESO è la distanza misurata dall'estremità della punta di contatto al punto in cui il filo si scioglie durante il processo di saldatura. Questa dimensione ha un'influenza moderata sull'amperaggio di saldatura.

Quando imposti la tensione e il WFS e mantieni un CTTWD specifico, otterrai un amperaggio specifico. Se si aumenta o diminuisce la CTTWD, l'amperaggio diminuirà o aumenterà in proporzione inversa alla CTTWD. Pertanto, si vedono letture di amperaggio variabili anche quando i saldatori utilizzano gli stessi parametri preimpostati perché le loro lunghezze CTTWD sono diverse.

Durante la saldatura, la quantità di ESO o filo non fuso è influenzata da un fenomeno chiamato preriscaldamento del filo. I circuiti elettrici hanno tre componenti principali: tensione, amperaggio e resistenza. Allo stesso modo, in un circuito di saldatura esistono le stesse variabili e una posizione di resistenza è all'interno dell'elettrodo a filo tra l'arco di saldatura e la punta di contatto. La resistenza in questa sezione del filo aumenta con l'aumentare della lunghezza, determinando letture di amperaggio inferiori. Un saldatore esperto trarrà vantaggio da questo concetto per riempire gli spazi vuoti su materiali sottili per evitare che si brucino.