Kaasukehähitsauksen (GMAW) käsite ja luokittelu
Hitsauslangan tyypin perusteella hitsausta voidaan luokitella kiinteän langan hitsaukseksi ja sulakelangan hitsaukseksi. Kiinteällä langalla tehty kaasukehähitsaus, jossa suojakaasuna on jalokaasu (Ar tai He), tunnetaan metallijalokaasuhitsauksena eli MIG-hitsauksena; kiinteällä langalla tehty kaasukehähitsaus, jossa suojakaasuna on argonrikas seoskaasu, tunnetaan aktiivisen metallikaasun hitsauksena eli MAG-hitsauksena. Kiinteällä langalla tehty kaasukehähitsaus, jossa suojakaasuna on CO2-kaasu, tunnetaan CO2-hitsauksena. Kun käytetään sulakelankaa, menetelmää, jossa suojakaasuna käytetään CO2:ta tai CO2+Ar-seosta, kutsutaan sulakelakahitsaukseksi. On myös mahdollista hitsata iliman suojakaasua; tätä menetelmää kutsutaan itsesuojatulleksi kaasukehähitsaukseksi.
Ero standardimig/mag-hitsauksen ja CO2-hitsauksen välillä
CO2-hitsausta luonnehtivat alhaiset kustannukset ja korkea tuotantotehokkuus. Sen haittoihin kuuluu kuitenkin runsas roiske muodostuminen ja huono hitsauslaatu. Siksi joissakin hitsausprosesseissa käytetään perinteistä MIG/MAG-hitsausta. Perinteinen MIG/MAG-hitsaus on kaarihitsausmenetelmä, jossa käytetään jalokaasua tai argonilla rikastaasuojakaasua, kun taas CO2-hitsaus on voimakkaasti hapettavaa, mikä määrittää näiden kahden menetelmän erot ja ominaisuudet. CO2-hitsaukseen verrattuna MIG/MAG-hitsauksen pääedut ovat seuraavat:
1) Riskeily vähenee yli 50 %. Argonin tai argonilla rikastetun suojakaasun alla hitsaussika on vakaa. Sika pysyy vakaana paitsi pisaransiirtymä- ja suihkusiirtymävaiheessa, myös matalavirtaisessa MAG-hitsauksen oikosulkusiirtymässä, jolloin sian hylkivä voima sulassa oleviin pisariin on pienempi. Näin varmistetaan yli 50 %:n vähennys roiskeessa oikosulkusiirtymävaiheessa MIG/MAG-hitsauksessa.
2) Hitsausominaisuus on yhtenäinen ja esteettisesti miellyttävä. MIG/MAG-hitsauksessa tapahtuva yhtenäinen, hienojakoainen ja vakaa pisaransiirto tekee yhtenmukaisen ja esteettisesti miellyttävän hitsin.
3) Sitä voidaan käyttää monien reaktiivisten metallien ja niiden seosten hitsaamiseen. Kaasukehän hapettavat ominaisuudet ovat erittäin heikot tai lähes olemattomat. MIG/MAG-hitsausta voidaan käyttää paitsi hiiliterästen ja korkeaseosteisten terästen myös muiden reaktiivisten metallien ja niiden seosten, kuten alumiinin ja alumiiniseosten, ruostumattoman teräksen ja sen seosten, magnesiumin ja magnesiumseosten, hitsaukseen.
4) Se parantaa huomattavasti hitsauskäytännöllisyyttä, hitsauslaatua ja tuotantotehokkuutta.
Eroavaisuudet pulssiohjatun MIG/MAG-hitsauksen ja perinteisen MIG/MAG-hitsauksen välillä
Perinteisessä MIG/MAG-hitsauksessa pääasialliset pisaransiirtotavat ovat suihkusiirto korkeilla virroilla ja oikosulkusiirto alhaisilla virroilla. Näin ollen alhaisella virralla tapahtuva hitsaus kärsii edelleen haittana esimerkiksi suuresta sinkoutumisesta ja huonosta hitsinmuodostuksesta, erityisesti joillekin reagoiville metalleille, joita ei voida hitsata alhaisella virralla, kuten alumiinille ja sen seoksille sekä ruostumattomalle teräkselle. Tämä johti pulssiohjatun MIG/MAG-hitsauksen kehittämiseen, jonka pisaransiirron ominaisuus on, että yksi pisara siirtyy jokaista virtapulssia kohden; periaatteessa kyseessä on suihkepisaransiirto.
Verrattuna perinteiseen MIG/MAG-hitsaukseen sen tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:
1) Optimaalinen pisaransiirtotapa pulssiohjatussa MIG/MAG-hitsauksessa on yksi pisara per pulssi. Säätämällä pulssitaajuutta voidaan muuttaa siirtyvien pisaroiden määrää aikayksikköä kohti ja siten hitsilangan sulamisnopeutta.
2) Yksi pulsseista yhden pisaran ruiskutussiirrossa johtaa siihen, että pisaran halkaisija on noin yhtä suuri kuin hitsilangan halkaisija, mikä aiheuttaa alhaisemman pisaran kaarien lämmön, eli alhaisemman pisaran lämpötilan (verrattuna ruiskutussiirtoon ja suuremman pisaran siirtoon). Tämä parantaa hitsilangan sulamiskerrointa, jolloin hitsilangan sulamistehokkuus paranee.
3) Alhaisen pisaran lämpötilan vuoksi hitsaussavua syntyy vähemmän. Tämä vähentää seostumisaineiden polttopäitä ja parantaa työympäristöä.
Verrattuna perinteiseen MIG/MAG-hitsaukseen sen pääedut ovat seuraavat:
1) Vähäinen hitsaussplatterointi, tai jopa ei lainkaan splatteria.
2) Hyvä kaaren suuntautuvuus, sopii kaikkiin hitsausasentoihin.
3) Hyvä hitsin muodostuminen, suurempi hitsin leveys, vähentyneet sormimaiset tunkeutumisominaisuudet ja pieni hitsin lisäaine.
4) Erityisen hyvä hitsaus reagoivista metalleista (kuten alumiinista ja sen seoksista) matalilla virroilla. Tämä laajentaa MIG/MAG-hitsauksen suihkusiirron käyttövälivirtaa. Pulsseilla varustetussa hitsauksessa vakaa suihkutipasiirto voidaan saavuttaa laajalla virtavälillä, joka ulottuu suihkusiirron kriittisestä virrasta aina kymmeniin ampeeriin asti.
Yllä olevasta käy selvästi ilmi pulssivarusteisen MIG/MAG-hitsauksen ominaisuudet ja edut, mutta mikään ei ole täydellistä.
Perinteiseen MIG/MAG-hitsaukseen verrattuna sen haitat ovat seuraavat:
1) Hitsaustuotantoa pidetään tavallisesti hieman hitaampana.
2) Se vaatii hitsaajilta korkeampia taitotasoja.
3) Tällä hetkellä hitsauslaitteisto on kalliimpaa. Pulsseilla varustetun MIG/MAG-hitsauksen valinta perustuu ensisijaisesti hitsausprosessin vaatimuksiin.
Ylläolevasta vertailusta käy ilmi, että vaikka pulssiohjattu MIG/MAG-hitsaus tarjoaa monia etuja, joita muita hitsausmenetelmiä ei voida saavuttaa tai rinnastaa, sillä on myös haittapuolia, kuten korkea laitteiston hinta, hieman alhaisempi tuotantotehokkuus ja vaikeus hitsaajien hallita menetelmää. Siksi pulssiohjatun MIG/MAG-hitsauksen valinta perustuu pääasiassa hitsausprosessin vaatimuksiin.
Nykyisten kotimaisten hitsausstandardien mukaan seuraavissa hitsaussovelluksissa vaaditaan periaatteessa pulssiohjattua MIG/MAG-hitsausta:
1) Hiiliteräs. Sovellukset, joissa vaaditaan korkeaa hitsaalaatua ja ulkonäköä, erityisesti paineastiaineteollisuudessa, kuten kattiloissa, kemiallisissa lämmönvaihtimissa, keskuslämmityksen lämmönvaihtimissa ja vesivoimalaitosten turbiinikuorissa.
2) Rostumaton teräs. Sovellukset, joissa käytetään alhaisia virtalukuja (alle 200 A, jäljempänä viitataan alhaiseen virtaan) ja joissa vaaditaan korkeaa hitsaalaatua ja ulkonäköä, kuten vetureissa ja paineastioissa kemiateollisuudessa.
3) Alumiini ja sen seokset. Sovellukset, jotka käyttävät pientä virtaa (alle 200 A, jäljempänä viitataan pienvirtaisina) ja vaativat korkeaa hitsauslaatua ja ulkonäköä, kuten nopeajunaiset junat, korkeajännitekytkimet ja ilmankaasuerotuslaitteet. Erityisesti nopeajunaisiin junaan kuuluvat CSR Sifang Rolling Stock, Tangshanin veturi- ja vaunutehdas sekä Changchun Railway Vehicles, sekä pienet valmistajat, jotka tarjoavat niille ulkoistettua prosessointia. Toimialalähteiden mukaan vuoteen 2015 mennessä kaikilla Kiinan provinssipääkaupungeilla ja yli 500 000 asukkaan kaupungeilla on yhteys nopeisiin rautateihin, mikä osoittaa suuren kysynnän nopeajunaisille junoille sekä vastaavasti hitsausurakoille ja hitsauslaitteille.
4) Kupari ja sen seokset. Nykyisen ymmärryksen mukaan kuparia ja sen seoksia käytetään perustuu pääasiassa pulssiohjatuussa MIG/MAG-hitsauksessa (kaasumetallihitsauksen piirissä).
EN
Kuumat uutiset