Η έννοια και η ταξινόμηση της συγκόλλησης με μέταλλο και αέριο (GMAW)
Βάσει του τύπου του συρματίνου, η συγκόλληση μπορεί να ταξινομηθεί σε συγκόλληση με συμπαγές σύρμα και συγκόλληση με σύρμα φορτωμένο με ρητίνη. Η τόξου συγκόλληση με συμπαγές σύρμα και προστατευτικό αδρανές αέριο (Ar ή He) ονομάζεται συγκόλληση με αδρανές αέριο μετάλλου ή MIG συγκόλληση· η τόξου συγκόλληση με συμπαγές σύρμα και πλούσιο σε άργο μείγμα αερίου ονομάζεται συγκόλληση ενεργού αερίου μετάλλου ή MAG συγκόλληση. Η τόξου συγκόλληση με συμπαγές σύρμα και προστατευτικό αέριο CO2 ονομάζεται συγκόλληση CO2. Όταν χρησιμοποιείται σύρμα φορτωμένο με ρητίνη, η τόξου συγκόλληση με CO2 ή μείγμα CO2+Ar ως προστατευτικό αέριο ονομάζεται συγκόλληση με φορτωμένο σύρμα. Είναι επίσης δυνατή η συγκόλληση χωρίς προστατευτικό αέριο· αυτή η μέθοδος ονομάζεται αυτοπροστατευόμενη τόξου συγκόλληση.
Η διαφορά μεταξύ της τυπικής συγκόλλησης MIG/MAG και της συγκόλλησης CO2.
Τα χαρακτηριστικά της συγκόλλησης CO2 είναι το χαμηλό κόστος και η υψηλή απόδοση παραγωγής. Ωστόσο, αντιμετωπίζει μειονεκτήματα όπως υπερβολικός ψεκασμός και κακή διαμόρφωση της ραφής συγκόλλησης. Γι' αυτό, κάποιες διεργασίες συγκόλλησης χρησιμοποιούν τη συμβατική συγκόλληση MIG/MAG. Η συμβατική συγκόλληση MIG/MAG είναι μέθοδος συγκόλλησης τόξου με προστασία αδρανούς αερίου ή πλούσιου σε άργο αερίου, ενώ η συγκόλληση CO2 έχει ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες, κάτι που καθορίζει τις διαφορές και τα χαρακτηριστικά μεταξύ των δύο. Σε σύγκριση με τη συγκόλληση CO2, τα κύρια πλεονεκτήματα της συγκόλλησης MIG/MAG είναι τα ακόλουθα:
1) Ο ψεκασμός μειώνεται κατά περισσότερο από 50%. Υπό προστασία αργού ή πλούσιου σε άργο αερίου, το τόξο συγκόλλησης είναι σταθερό. Το τόξο δεν είναι μόνο σταθερό κατά τη μεταφορά σταγονιδίων και την εκτόξευση, αλλά και στη μεταφορά βραχυκυκλώματος στη συγκόλληση MAG χαμηλού ρεύματος, ενώ η απωστική δύναμη του τόξου στα τηγμένα σταγονίδια είναι μικρότερη, εξασφαλίζοντας έτσι μείωση του ψεκασμού κατά περισσότερο από 50% κατά τη μεταφορά βραχυκυκλώματος στη συγκόλληση MIG/MAG.
2) Η ραφή συγκόλλησης είναι ομοιόμορφη και αισθητικά ελκυστική. Λόγω της ομοιόμορφης, λεπτής και σταθερής μεταφοράς σταγόνων στη συγκόλληση MIG/MAG, η ραφή συγκόλλησης είναι ομοιόμορφη και αισθητικά ελκυστική.
3) Μπορεί να συγκολλήσει πολλά ενεργά μέταλλα και τα κράματά τους. Η ατμόσφαιρα του τόξου έχει πολύ ασθενείς ή ακόμη και καθόλου οξειδωτικές ιδιότητες. Η συγκόλληση MIG/MAG μπορεί να συγκολλήσει όχι μόνο χαλύβδινο χάλυβα και υψηλότερα κράματα, αλλά και πολλά ενεργά μέταλλα και τα κράματά τους, όπως αλουμίνιο και κράματα αλουμινίου, ανοξείδωτο χάλυβα και κράματά του, μαγνήσιο και κράματα μαγνησίου, κ.λπ.
4) Βελτιώνει σημαντικά τη διεργασία συγκόλλησης, την ποιότητα της συγκόλλησης και την παραγωγικότητα.
Διαφορές Μεταξύ Συγκόλλησης MIG/MAG με Παλμούς και Συμβατικής Συγκόλλησης MIG/MAG
Οι κύριες μορφές μεταφοράς σταγόνων στη συμβατική συγκόλληση MIG/MAG είναι η μεταφορά ψεκασμού σε υψηλά ρεύματα και η μεταφορά βραχυκυκλώματος σε χαμηλά ρεύματα. Ως εκ τούτου, η συγκόλληση σε χαμηλά ρεύματα εξακολουθεί να υποφέρει από μειονεκτήματα, όπως υψηλή αθμίδα και κακή διαμόρφωση της ραφής συγκόλλησης, ειδικά για ορισμένα ενεργά μέταλλα που δεν μπορούν να συγκολληθούν σε χαμηλά ρεύματα, όπως το αλουμίνιο και οι ενώσεις του, καθώς και το ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη της παλμικής συγκόλλησης MIG/MAG, της οποίας το χαρακτηριστικό μεταφοράς σταγόνων είναι ότι μία σταγόνα μεταφέρεται με κάθε παλμό ρεύματος· ουσιαστικά, πρόκειται για μεταφορά σταγόνας με ψεκασμό.
Σε σύγκριση με τη συμβατική συγκόλληση MIG/MAG, τα κύρια χαρακτηριστικά της είναι τα ακόλουθα:
1) Η βέλτιστη μορφή μεταφοράς σταγόνων στην παλμική συγκόλληση MIG/MAG είναι μία σταγόνα ανά παλμό. Ρυθμίζοντας τη συχνότητα του παλμού, μπορεί να αλλάξει ο αριθμός των σταγόνων που μεταφέρονται ανά μονάδα χρόνου και, κατ’ επέκταση, η ταχύτητα τήξης του συρματίνου συγκόλλησης.
2) Λόγω της μεταφοράς ψεκασμού μία-σταγόνα-μία, η διάμετρος της σταγόνας είναι περίπου ίση με τη διάμετρο του σύρματος συγκόλλησης, με αποτέλεσμα χαμηλότερη θερμότητα τόξου στη σταγόνα, δηλαδή χαμηλότερη θερμοκρασία στη σταγόνα (σε σύγκριση με τη μεταφορά ψεκασμού και τη μεταφορά μεγάλης σταγόνας). Αυτό βελτιώνει τον συντελεστή τήξης του σύρματος συγκόλλησης, βελτιώνοντας έτσι την αποδοτικότητα τήξης του.
3) Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας της σταγόνας, παράγονται λιγότεροι καπνοί συγκόλλησης. Αυτό μειώνει την απώλεια καύσης των συγκροτημάτων και βελτιώνει το περιβάλλον εργασίας.
Σε σύγκριση με τη συμβατική συγκόλληση MIG/MAG, τα κύρια πλεονεκτήματά της είναι τα ακόλουθα:
1) Χαμηλή εκτόξευση κατά τη συγκόλληση, ή ακόμη και απουσία εκτόξευσης.
2) Καλή κατευθυντικότητα τόξου, κατάλληλο για συγκόλληση σε όλες τις θέσεις.
3) Καλή διαμόρφωση ραφής, μεγαλύτερο πλάτος ραφής, μειωμένα χαρακτηριστικά δακτυλοειδούς διάχυσης και μικρή ενίσχυση ραφής.
4) Τέλεια συγκόλληση ενεργών μετάλλων (όπως το αλουμίνιο και οι κράματά του) σε χαμηλά ρεύματα. Διευρύνει το εύρος χρησιμοποιήσιμου ρεύματος για τη μεταφορά ψεκασμού στη συγκόλληση MIG/MAG. Στη συγκόλληση με παλμούς, είναι δυνατή η σταθερή μεταφορά σταγονιδίων ψεκασμού σε ένα ευρύ εύρος ρεύματος, από το όριο του κρίσιμου ρεύματος για τη μεταφορά ψεκασμού μέχρι σχετικά υψηλά ρεύματα δεκάδων αμπέρ.
Από τα παραπάνω, είναι σαφή τα χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματα της συγκόλλησης MIG/MAG με παλμούς, αλλά τίποτα δεν είναι τέλειο.
Σε σύγκριση με τη συμβατική συγκόλληση MIG/MAG, τα μειονεκτήματά της είναι τα εξής:
1) Η απόδοση της συγκολλητικής παραγωγής αντιλαμβάνεται συνήθως ως ελαφρώς χαμηλότερη.
2) Απαιτεί υψηλότερο επίπεδο δεξιοτήτων από τους συγκολλητές.
3) Προς το παρόν, ο συγκολλητικός εξοπλισμός είναι πιο ακριβός. Η επιλογή της συγκόλλησης MIG/MAG με παλμούς καθορίζεται κυρίως από τις απαιτήσεις της συγκολλητικής διαδικασίας.
Βάσει της παραπάνω σύγκρισης, αν και η παλμική συγκόλληση MIG/MAG παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα που άλλες μέθοδοι συγκόλλησης δεν μπορούν να επιτύχουν ή να ανταγωνιστούν, έχει επίσης μειονεκτήματα όπως υψηλό κόστος εξοπλισμού, ελαφρώς χαμηλότερη παραγωγικότητα και δυσκολία για τους συγκολλητές να την κατακτήσουν. Ως εκ τούτου, η επιλογή της παλμικής συγκόλλησης MIG/MAG καθορίζεται κυρίως από τις απαιτήσεις της διαδικασίας συγκόλλησης.
Σύμφωνα με τα τρέχοντα εγχώρια πρότυπα διαδικασίας συγκόλλησης, οι ακόλουθες εφαρμογές συγκόλλησης απαιτούν βασικά τη χρήση παλμικής συγκόλλησης MIG/MAG:
1) Χαλυβούς άνθρακα. Εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ποιότητα και εμφάνιση ραφής συγκόλλησης, κυρίως στη βιομηχανία σκευασμάτων υπό πίεση, όπως λέβητες, εναλλάκτες θερμότητας χημικών ουσιών, εναλλάκτες θερμότητας κεντρικού κλιματισμού και κελύφη στροβίλων για υδροηλεκτρικούς στρόβιλους.
2) Ανοξείδωτος χάλυβας. Εφαρμογές που χρησιμοποιούν χαμηλό ρεύμα (κάτω από 200A, αναφέρεται ως χαμηλό ρεύμα παρακάτω) και απαιτούν υψηλή ποιότητα και εμφάνιση ραφής συγκόλλησης, όπως ηλεκτρικές μηχανές και σκεύη υπό πίεση στη χημική βιομηχανία.
3) Αλουμίνιο και κράματά του. Εφαρμογές χαμηλού ρεύματος (κάτω από 200Α, αναφερόμενο ως χαμηλό ρεύμα παρακάτω) που απαιτούν υψηλή ποιότητα και εμφάνιση συγκόλλησης, όπως τα τρένα υψηλής ταχύτητας, τα διακόπτες υψηλής τάσης και ο εξοπλισμός αερίων διαχωρισμού. Ιδιαίτερα τα τρένα υψηλής ταχύτητας, συμπεριλαμβανομένων των CSR Sifang Rolling Stock, Tangshan Rolling Stock Plant και Changchun Railway Vehicles, καθώς και οι μικροί κατασκευαστές που παρέχουν εξωτερική επεξεργασία γι' αυτά. Σύμφωνα με πηγές του κλάδου, έως το 2015, όλες οι πρωτεύουσες επαρχιών και οι πόλεις με πληθυσμό άνω των 500.000 κατοίκων στην Κίνα θα διέθεταν συνδέσεις ταχείας σιδηροδρομικής μεταφοράς, γεγονός που δείχνει την τεράστια ζήτηση για τρένα υψηλής ταχύτητας και την αντίστοιχη ζήτηση για εργασίες συγκόλλησης και εξοπλισμό συγκόλλησης.
4) Χαλκός και κράματά του. Με βάση την τρέχουσα κατανόηση, ο χαλκός και τα κράματά του χρησιμοποιούν βασικά παλμική συγκόλληση MIG/MAG (στο πλαίσιο της συγκόλλησης μετάλλου με αέριο).
EN
Επικαιρότητα