Porozumění CO2, MIG, MAG, pulzní MIG, pulzní MAG

Koncept a klasifikace obloukového svařování v ochranné atmosféře plynu (GMAW)

Na základě typu svařovacího drátu lze svařování rozdělit na svařování plným drátem a svařování drátem se středovou náplní. Obloukové svařování plným drátem s ochranou inertním plynem (Ar nebo He) se nazývá metal inert gas arc welding, neboli MIG svařování; obloukové svařování plným drátem s ochranou bohatou na argon směsí plynů se nazývá metal active gas arc welding, neboli MAG svařování. Obloukové svařování plným drátem s ochranou CO2 plynem se nazývá CO2 svařování. Při použití drátu se středovou náplní se obloukové svařování s CO2 nebo směsí CO2+Ar jako ochranným plynem nazývá svařování plněným drátem (FCAW). Je také možné svařovat bez ochranného plynu; tato metoda se nazývá samochranné obloukové svařování.

Rozdíl mezi standardním MIG/MAG svařováním a CO2 svařováním.

Vlastnosti svařování CO2 jsou nízká cena a vysoká výrobní efektivita. Má však nevýhody, jako je nadměrné rozstřikování a špatná formace sváru. Proto některé svařovací procesy využívají konvenční svařování MIG/MAG. Konvenční svařování MIG/MAG je oblouková metoda svařování s ochranou inertním plynem nebo bohatým na argon, zatímco svařování CO2 má silné oxidační vlastnosti, což určuje rozdíly a charakteristiky mezi oběma metodami. Ve srovnání se svařováním CO2 hlavní výhody svařování MIG/MAG jsou následující:

1) Rozstřikování je sníženo o více než 50 %. Při ochraně argonem nebo bohatým na argon je svařovací oblouk stabilní. Oblouk je stabilní nejen během přenosu kapek a postřikového přenosu, ale i při krátkém oblouku při nízkoproudovém MAG svařování, přičemž odpudivá síla oblouku na tavené kapky je menší, čímž je zajištěno snížení rozstřikování o více než 50 % během krátkého přenosu při svařování MIG/MAG.

2) Přívár svaru je rovnoměrný a esteticky působivý. Díky rovnoměrnému, jemnému a stabilnímu přenosu kapek při svařování MIG/MAG je přívár svaru rovnoměrný a esteticky působivý.

3) Lze jím svařovat mnoho reaktivních kovů a jejich slitin. Ochranná atmosféra oblouku má velmi slabé nebo dokonce žádné oxidační vlastnosti. Svařování MIG/MAG lze použít nejen pro uhlíkovou ocel a vysokolegovanou ocel, ale také pro mnoho reaktivních kovů a jejich slitin, jako je hliník a jeho slitiny, nerezová ocel a její slitiny, hořčík a jeho slitiny atd.

4) Výrazně zlepšuje svářecí zpracovatelnost, kvalitu svařování a výrobní efektivitu.

Rozdíly mezi pulzním svařováním MIG/MAG a běžným svařováním MIG/MAG

Hlavní režimy přenosu kapek při běžném MIG/MAG svařování jsou rozprašovací přenos při vysokých proudech a přenos krátkým obloukem při nízkých proudech. Svařování při nízkém proudu proto stále trpí nevýhodami, jako je vysoký odstřik a špatná formace sváru, zejména u některých reaktivních kovů, které nelze svařovat při nízkém proudu, například hliník a jeho slitiny a nerezová ocel. To vedlo k vývoji pulzního MIG/MAG svařování, jehož charakteristikou přenosu kapek je přenos jedné kapky při každém proudovém pulsu; v podstatě se jedná o rozprašovací přenos kapek.

Ve srovnání s běžným MIG/MAG svařováním mají tyto hlavní charakteristiky:

1) Optimální režim přenosu kapek při pulzním MIG/MAG svařování je jedna kapka na puls. Úpravou frekvence pulzů lze měnit počet přenesených kapek za jednotku času a tím i rychlost tavícího se svařovacího drátu.

2) Kvůli přenosu jedna puls – jedna kapka je průměr kapky přibližně roven průměru svařovacího drátu, což vede k nižšímu teplu oblouku v kapce, tj. nižší teplotě kapky (ve srovnání se stříkajícím přenosem a přenosem velkých kapek). To zlepšuje koeficient tavení svařovacího drátu a tím i účinnost tavení svařovacího drátu.

3) Díky nízké teplotě kapky vzniká méně svařovacího kouře. To snižuje ztráty slitinových prvků hořením a zlepšuje pracovní prostředí.

Ve srovnání se standardním MIG/MAG svařováním má tyto hlavní výhody:

1) Nízké rozstřikování při svařování, nebo dokonce žádné rozstřikování.

2) Dobrá směrovost oblouku, vhodný pro svařování ve všech polohách.

3) Kvalitní tvorba sváru, větší šířka sváru, snížené prstovité vlastnosti pronikání a malé překrytí sváru.

4) Dokonalé svařování reaktivních kovů (například hliníku a jeho slitin) při nízkých proudech. Rozšiřuje použitelný rozsah proudu pro postřikový přenos u svařování MIG/MAG. Při pulzním svařování lze dosáhnout stabilního postřikového přenosu kapaliny v širokém rozsahu proudu, od hodnot blízko kritickému proudu postřiku až po relativně vysoké proudy desítek ampér.

Z výše uvedeného je zřejmé, že pulzní svařování MIG/MAG má své vlastnosti a výhody, ale nic není dokonalé.

Ve srovnání s běžným svařováním MIG/MAG jsou jeho nevýhody následující:

1) Svařovací výkon je obvykle považován za mírně nižší.

2) Vyžaduje vyšší odbornou úroveň svařovacích pracovníků.

3) V současné době jsou svařovací zařízení dražší. Volba pulzního svařování MIG/MAG je primárně určena požadavky svařovacího procesu.

Na základě výše uvedeného srovnání, i když pulzní MIG/MAG svařování nabízí mnoho výhod, které jiné svařovací metody nemohou dosáhnout nebo rovnocenně konkurovat, má také nevýhody, jako je vysoká cena zařízení, poněkud nižší výrobní efektivita a obtížnost ovládnutí pro svářeče. Výběr pulzního MIG/MAG svařování je proto primárně určen požadavky svařovacího procesu.

Podle současných domácích norem svařovacích procesů jsou následující aplikace svařování zásadně vyžadovány s použitím pulzního MIG/MAG svařování:

1) Uhlíková ocel. Aplikace vyžadující vysokou kvalitu a estetiku svaru, hlavně v průmyslu tlakových nádob, například kotle, chemické výměníky tepla, výměníky tepla pro centrální klimatizaci a skříně turbín pro vodní elektrárny.

2) Nerezová ocel. Aplikace s nízkým proudem (pod 200 A, dále označovaný jako nízký proud) a vyžadující vysokou kvalitu a estetiku svaru, například lokomotivy a tlakové nádoby v chemickém průmyslu.

3) Hliník a jeho slitiny. Aplikace s nízkým proudem (pod 200 A, dále označované jako nízký proud) a vyžadující vysokou kvalitu a estetiku svaru, jako jsou rychlovlaky, vysokonapěťové spínače a zařízení pro separaci vzduchu. Zejména rychlovlaky, včetně CSR Sifang Rolling Stock, Tangshan Rolling Stock Plant a Changchun Railway Vehicles, stejně jako malí výrobci, kteří pro ně zajišťují outsourcingové zpracování. Podle odhadů odborné veřejnosti do roku 2015 budou všechny provinciální hlavní města a města s počtem obyvatel přesahujícím 500 000 v Číně spojeny systémem rychlodráhy, což ukazuje na obrovskou poptávku po rychlovlacích a odpovídající poptávku po svařovacích pracích a svařovacím zařízení.

4) Měď a její slitiny. Na základě současných poznatků se měď a její slitiny zásadně svařují impulzním MIG/MAG svařováním (v rámci obloukového svařování v ochranné atmosféře).