Технология сварки MIG/MAG

Инструктаж персонала
Инструктаж персонала
Мы проводим инструктаж персонала для работы на оборудовании
Ремонт на вашем предприятии
Ремонт на вашем предприятии
11 инженеров смогут отремонтировать оборудование прямо на вашем производстве
Гарантия  3 года
Гарантия 3 года
Гарантия на сварочные аппараты — 3 года
Подробнее узнавайте
у специалистов по продажам.
Индивидуальный подбор оборудования
Индивидуальный подбор оборудования
Эксперты «Шторма» проведут индивидуальный подбор оборудования
Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге
Поделиться

Технология сварки MIG/MAG

Рис1-дуговая сварка.jpg

MIG/MAG - Metal Inert/Active Gas - дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в инертном (MIG) или в активном (MAG) газе.

При сварке плавящимся электродом в защитном газе дуга горит между изделием и плавящимся электродом (сварочной проволокой), непрерывно поступающей в дугу и служащей одновременно присадочным материалом (рис. 1). Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия и электродная (сварочная) проволока, образуя сварочную ванну. Дуга, металл сварочной ванны, плавящийся электрод и кристаллизующийся шов защищены от воздействия воздуха газом, подаваемым в зону сварки через сопло горелки. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует сварной шов.

Рисунок1-дуг св.jpg

Рис. 1. Схема сварки плавящимся электродом в защитных газах

При сварке в защитных газах плавящимся электродом в качестве электродного металла применяют сварочную проволоку близкую по химическому составу к основному металлу.

В зависимости от сва­риваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. Выбор защитного газа определяется его инертностью к свариваемому металлу, либо активностью, способствующей рафинации металла сварочной ванны. Для сварки цветных металлов и сплавов на их основе применяют инертные одноатомные газы (аргон, гелий и их смеси). Для сварки меди и кобальта можно применить азот. Для сварки сталей различных классов применяют углекислый газ, но так как углекислый газ участвует в металлургических процессах, способствуя угару легирующих компонентов и компонентов - раскислителей (кремния, марганца), то сварочную проволоку следует выбирать с повышенным их содержанием. В ряде случаев целесообразно применять смесь инертных и активных газов, чтобы повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание.

В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использова­нии постоянного тока обратной полярности. При использовании посто­янного тока прямой полярности количество расплавляемого электродно­го металла увеличивается на 25 - 30 %, но резко снижается стабиль­ность дуги, и повышаются потери металла на разбрызгивание. Примене­ние переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла — электродной проволоки. Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и др.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла определяется материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

При традиционном способе сварки можно выделить три основные формы расплавления электрода и переноса электродного металла в свароч­ную ванну: с периодическими короткими замыканиями, крупнокапельный без коротких замыканий, струйный (мелкокапельный без коротких замыканий) (рис. 2) [1].

Рисунок2-миг маг св.jpg

Рис. 2. Основные формы расплавления и переноса металла: а) с короткими замыканиями; б) крупнокапельный без коротких замыканий; в) струйный.

Процесс сварки с периодическими короткими замыканиями характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5 - 1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15 - 22 В. После очередного коротко­го замыкания (1 и 2 на рис. 2, а) силой поверхностного натяжения рас­плавленный металл на торце электрода стягивается в каплю. В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными. Во все стадии процесса скорость подачи электродной проволоки по­стоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи. Поэтому торец электрода с каплей приближается к сва­рочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (5). При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромаг­нитных сил, совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием. Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ван­ну. Далее процесс повторяется.

Частота периодических замыканий дугового промежутка может из­меняться в пределах 90 - 450 в секунду. Для каждого диаметра элек­тродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т.д. существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями. При оптимальных параметрах процес­са сварка возможна в различных пространственных положениях, а потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7 %.

Сварка без коротких замыканий с крупнокапельным переносом. Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного ме­талла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными круп­ными каплями различного размера (рис. 2, б), хорошо заметными не­вооруженным глазом.

При этом ухудшаются технологические свойства дуги, затрудняется сварка в потолочном положении, а потери электрод­ного металла на угар и разбрызгивание возрастают до 15 %.

Сварка без коротких замыканий с мелкокапельным переносом. При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла. Название "струйный" он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непре­рывной струей (рис. 2, в). Изменение характера переноса электродно­го металла с капельного на струйный происходит при увеличении свароч­ного тока до "критического" для данного диаметра электрода.

Значение критического тока уменьшается при активировании элек­трода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легкоионизирующих веществ), увеличении вылета электрода. Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. На­пример, добавка в аргон до 5 % кислорода снижает значение критическо­го тока. При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Он не получен и при использовании тока прямой полярности.

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от элек­трода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна - колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается. Сварка воз­можна во всех пространственных положениях.

Для улучшения технологических свойств дуги применяют периоди­ческое изменение ее мгновенной мощности - импульсно-дуговая сварка (рис. 3) [2]. Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи.

Рисунок3-миг маг св.jpg

Рис. 3. Изменение тока и напряжения дуги при импульсно-дуговой сварке: Iп, Uп - ток и напряжение основной дуги; Iи, Uи - ток и напряжение дуги во время импульса; tп, tп - длительность паузы и импульса


Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается. Под дейст­вием импульса тока происходит ускоренное расплавление электрода, обеспечивающее формирование капли на его конце. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку капли и сбрасывает ее в направ­лении сварочной ванны в любом пространственном положении.

Можно использовать одиночные импульсы (рис. 3) или груп­пу импульсов с одинаковыми или различными параметрами. В последнем случае первый или первые импульсы ускоряют расплавление электрода, а последующие сбрасывают каплю электродного металла в сварочную ванну. Устойчивость процесса зависит от соотношения основных пара­метров (величины и длительности импульсов и пауз). Соответствующим подбором тока основной дуги и импульса можно повысить скорость рас­плавления электродной проволоки, изменить форму и размеры шва, а также уменьшить нижний предел сварочного тока, обеспечивающий ус­тойчивое горение дуги.

Современный аппарат для механизированной сварки в защитных газах (полуавтомат) состоит из источника питания сварочной дуги, объединенного с блоком управления, механизма подачи проволоки, сварочной горелки и дистанционного пульта управления, если необходимо дистанционное регулирование параметров режима сварки.

В качестве источников питания используются источники постоянного тока с жесткой или пологопадающей внешней статической характеристикой: сварочные выпрямители, инверторные источники, импульсные и специальные установки.

Современные цифровые инверторные сварочные источники питания с высокоскоростными процессорами благодаря специализированным алгоритмам управления переносом электродного металла при сварке в защитных газах обеспечивают высокую производительность, стабильное качество получаемых сварных швов и «простоту техники сварки».

Примеры современных сварочных аппаратов для MIG/MAG-сварки

Механизм подачи предназначен для стабильной подачи проволоки и регулирования ее скорости при выборе режима сварки. Для увеличения зоны обслуживания применяют промежуточные механизмы подачи проволоки. Работа этих механизмов синхронизирована с работой основного механизма подачи и обеспечивает возможность сварки на значительном удалении от источника питания, полуавтомата, газового оборудования [3].

Горелка для сварки плавящимся электродом в защитном газе (рис. 4) предназначена для направления в зону дуги электродной проволоки, подвода к ней сварочного тока, подачи защитного газа, управления процессом сварки.

Конструктивно горелки подразделяют на три группы:

- для механизмов подачи толкающего типа; только направляют проволоку в зону сварки (рис. 4);

- с встроенным в рукоятку механизмом подачи проволоки; подают проволоку механизмом тянущего типа;

- с комбинированным механизмом подачи толкающее-тянущего типа (система Push-Pull).

Рис5-миг маг.JPG


Рис. 4. Составные части горелки для сварки плавящимся электродом в защитном газе

Достоинства способа:

- Повышенная производительность (по сравнению с дуговой сваркой покрытыми электродами);

- Отсутствуют потери на огарки, устранены затраты времени на смену электродов;

- Надёжная защита зоны сварки;

- Минимальная чувствительность к образованию оксидов;

- Отсутствие шлаковой корки;

- Возможность сварки во всех пространственных положениях;

- Возможность полной автоматизации и механизации процесса.

Недостатки способа:

- Большие потери электродного металла на угар и разбрызгивание, особенно при сварке в углекислом газе;

- Мощное излучение дуги;

- Ограничение по сварочному току;

- Сварка возможна только на постоянном токе.

Области применения:

Сварка тонколистового металла и металла средних толщин (до 20 мм);

Возможность сварки сталей всех классов, цветных металлов и сплавов, разнородных металлов.

Список литературы

1. Гладков Э.А. Управление процессами и оборудованием при сварке: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 432 с.

2. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М.: Машиностроение, 1974. 240 с.

3. Юхин Н.А. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG). М.: Изд-во «Соуэло», 2008. 73 с.


Галерея

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Товары