Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом является современным высокотехнологичным дуговым процессом, одновременно обеспечивая высокое качество, производительность и автоматизацию процесса.
Повышению прочности и пластичности металла многопроходного шва из термоупрочненных сплавов типа 1201 способствует увеличение частоты следования импульсов, защита гелием, сварка в щелевую разделку и использование проволоки, микролегированной скандием. При импульсно-дуговой сварке импульсы большой силы тока способствуют очистке ванны, ускоряют плавление проволоки, исключая короткое замыкание дуги каплями, перегрев и насыщение капли водородом, что позволяет упростить предварительную обработку свариваемых деталей и сварочных материалов.
Главным фактором, способствующим внедрению импусльно-дуговой сварки, является наличие на рынке ряда отечественных и зарубежных моделей импульсных сварочных источников питания, пригодных для сварки металлов и сплавов различной толщины. Шлаковые включения, образующиеся в основном из более плотных и тугоплавких оксидов основы сплава, могут быть практически удалены катодным распылением, которое при данном сварочном процессе, в отличие от ТИГ-сварки, действует непрерывно и особенно эффективно в период импульса. Кроме того, высокая температура дуги способствует диссоциации оксида и удалению продуктов диссоциации в зону дуги.
Главным преимуществом импульсно-дугового процесса является кардинальное изменение условий кристаллизации. Импульсы тока большой плотности разрушают концентрационное уплотнение, т. е. скопление примесей на межфазной границе и увеличивают тем самым термическое переохлаждение, что способствует ускорению роста кристаллитов передними гранями и их измельчению. При этом практически подавляется межкристаллитная дендритная ликвация, что способствует увеличению степени легирования твердого раствора металла шва и увеличению его прочности, в том числе после старения, а также точечному выделению ликватов. При сварке с высокой скоростью увеличивается скорость охлаждения металла и сокращается длительность его перегрева в зоне термического влияния, что способствует подавлению роста зерна, сегрегации примесей на границах и сохранению упрочняющей фазы. В полной мере это проявляется при многослойной сварке толстолистового металла в результате интенсивного теплоотвода в его массу. Поэтому толстолистовые соединения разрушаются по металлу шва, имеющему нетермоупрочненную литую структуру. При однопроходной сварке тонкого листа, когда тепло отвод от шва имеет преимущественное направление поперек шва, скрытая теплота кристаллизации перегревает металл зоны термического влияния, что снижает его прочность. Поэтому эффективность применения импульсно-дуговой сварки для тонколистового металла может быть увеличена за счет теплоотводящих элементов, располагаемых вдоль шва.
Для широкого внедрения высокоскоростной импульсной сварки необходима разработка новых образцов отечественного автоматизированного сварочного оборудования, учитывающая выявленные преимущества и уменьшающая зависимость от импортеров.