Konsep dan pengkelasan kimpalan arka logam menggunakan gas (GMAW)
Berdasarkan jenis dawai kimpalan, kimpalan boleh diklasifikasikan kepada kimpalan dawai pejal dan kimpalan dawai berteras fluks. Kimpalan arka menggunakan dawai pejal dengan perlindungan gas lengai (Ar atau He) dipanggil Kimpalan Arka Logam Inert, atau kimpalan MIG; kimpalan arka menggunakan dawai pejal dengan perlindungan gas campuran kaya argon dipanggil Kimpalan Arka Logam Aktif, atau kimpalan MAG. Kimpalan arka menggunakan dawai pejal dengan perlindungan gas CO2 dipanggil kimpalan CO2. Apabila menggunakan dawai berteras fluks, kimpalan arka dengan CO2 atau gas campuran CO2+Ar sebagai gas perisai dipanggil kimpalan arka dawai berteras fluks. Adalah juga mungkin untuk mengimpal tanpa gas perisai; kaedah ini dipanggil kimpalan arka berautoperlindungan.
Perbezaan antara kimpalan MIG/MAG piawai dan kimpalan CO2.
Ciri-ciri kimpalan CO2 adalah kosnya yang rendah dan kecekapan pengeluaran yang tinggi. Namun, kaedah ini mempunyai kelemahan seperti percikan yang berlebihan dan pembentukan kimpalan yang kurang baik. Oleh itu, sesetengah proses kimpalan menggunakan kimpalan MIG/MAG konvensional. Kimpalan MIG/MAG konvensional merupakan kaedah kimpalan lengkung yang menggunakan gas lengai atau perisai gas kaya argon, manakala kimpalan CO2 mempunyai sifat pengoksidaan yang kuat, yang menentukan perbezaan dan ciri-ciri antara kedua-duanya. Berbanding dengan kimpalan CO2, kelebihan utama kimpalan MIG/MAG adalah seperti berikut:
1) Percikan dikurangkan sebanyak lebih daripada 50%. Di bawah perisai argon atau gas kaya argon, lengkung kimpalan adalah stabil. Tidak sahaja lengkung tersebut stabil semasa pemindahan titisan dan pemindahan renjatan, tetapi juga dalam pemindahan litar-pendek kimpalan MAG arus-rendah, daya tolakan lengkung terhadap titisan lebur adalah lebih kecil, seterusnya memastikan pengurangan percikan sebanyak lebih daripada 50% semasa pemindahan litar-pendek dalam kimpalan MIG/MAG.
2) Hasil lasan seragam dan menarik secara estetik. Disebabkan oleh pemindahan titisan yang seragam, halus, dan stabil dalam penyahut MIG/MAG, hasil lasan menjadi seragam dan menarik secara estetik.
3) Ia boleh mengelas banyak logam reaktif dan aloi mereka. Atmosfera lengkung mempunyai sifat pengoksidaan yang sangat lemah atau malah tiada langsung. Penyaduran MIG/MAG tidak sahaja boleh mengelas keluli karbon dan keluli beralois tinggi, tetapi juga banyak logam reaktif dan aloi mereka, seperti aluminium dan aloi aluminium, keluli tahan karat dan aloinya, magnesium dan aloi magnesium, dll.
4) Ia meningkatkan ketara kemudahan proses pengelasan, kualiti pengelasan, dan kecekapan pengeluaran.
Perbezaan Antara Penyaduran MIG/MAG Denyutan dan Penyaduran MIG/MAG Konvensional
Modus pemindahan titisan utama dalam kimpalan MIG/MAG konvensional adalah pemindahan renjatan pada arus tinggi dan pemindahan litar pintas pada arus rendah. Oleh itu, kimpalan arus rendah masih mengalami kekurangan seperti percikan yang tinggi dan pembentukan kimpalan yang kurang baik, terutamanya bagi sesetengah logam reaktif yang tidak boleh dikimpal pada arus rendah, seperti aluminium dan aloi-aloiinya, serta keluli tahan karat. Ini membawa kepada perkembangan kimpalan MIG/MAG denyutan, yang mana ciri pemindahan titisannya ialah satu titisan dipindahkan bagi setiap denyut arus; secara asasnya, ini merupakan pemindahan titisan renjatan.
Berbanding dengan kimpalan MIG/MAG konvensional, ciri utamanya adalah seperti berikut:
1) Modus pemindahan titisan yang optimum dalam kimpalan MIG/MAG denyutan ialah satu titisan bagi setiap denyut. Dengan melaras frekuensi denyutan, bilangan titisan yang dipindahkan per unit masa, dan seterusnya kelajuan peleburan dawai kimpalan, boleh diubah.
2) Disebabkan pemindahan percikan satu-pulse-satu-titisan, diameter titisan adalah hampir sama dengan diameter dawai kimpalan, menghasilkan haba arka titisan yang lebih rendah, iaitu suhu titisan yang lebih rendah (berbanding dengan pemindahan percikan dan pemindahan titisan besar). Ini meningkatkan pekali peleburan dawai kimpalan, seterusnya meningkatkan kecekapan peleburan dawai kimpalan.
3) Disebabkan suhu titisan yang rendah, jumlah asap kimpalan adalah lebih sedikit. Ini mengurangkan kehilangan pembakaran unsur aloi dan memperbaiki persekitaran kerja.
Berbanding dengan kimpalan MIG/MAG konvensional, kelebihan utamanya adalah seperti berikut:
1) Percikan kimpalan yang rendah, atau malah tiada percikan.
2) Arah arka yang baik, sesuai untuk kimpalan dalam semua kedudukan.
3) Pembentukan kimpalan yang baik, lebar kimpalan yang lebih besar, mengurangkan ciri penembusan bentuk jari, dan tambahan kimpalan yang kecil.
4) Pengimpalan yang sempurna bagi logam reaktif (seperti aluminium dan aloinya) pada arus rendah. Ia meluaskan julat arus yang boleh digunakan dalam pemindahan percikan bagi pengimpalan MIG/MAG. Dalam pengimpalan denyutan, pemindahan titisan percikan yang stabil boleh dicapai dalam julat arus yang luas, dari hampir arus kritikal pemindahan percikan sehingga arus tinggi yang mencecah puluhan ampere.
Daripada perkara di atas, ciri-ciri dan kelebihan pengimpalan MIG/MAG denyutan adalah jelas, tetapi tiada apa yang sempurna.
Berbanding dengan pengimpalan MIG/MAG konvensional, kekurangannya adalah seperti berikut:
1) Kecekapan pengeluaran pengimpalan secara lazimnya dianggap sedikit lebih rendah.
2) Ia memerlukan tahap kemahiran yang lebih tinggi daripada pengimpal.
3) Pada masa ini, peralatan pengimpalan adalah lebih mahal. Pemilihan pengimpalan MIG/MAG denyutan terutamanya ditentukan oleh keperluan proses pengimpalan.
Berdasarkan perbandingan di atas, walaupun pengimpalan MIG/MAG denyutan mempunyai banyak kelebihan yang tidak dapat dicapai atau dipadankan oleh kaedah pengimpalan lain, ia juga mempunyai kekurangan seperti kos peralatan yang tinggi, kecekapan pengeluaran yang agak rendah, dan kesukaran bagi tukang kimpal untuk menguasainya. Oleh itu, pemilihan pengimpalan MIG/MAG denyutan terutamanya ditentukan oleh keperluan proses pengimpalan.
Mengikut piawaian proses pengimpalan tempatan semasa, aplikasi pengimpalan berikut secara asasnya memerlukan penggunaan pengimpalan MIG/MAG denyutan:
1) Keluli karbon. Aplikasi yang memerlukan kualiti dan rupa las yang tinggi, terutamanya dalam industri bekas tekanan, seperti dandang, penukar haba kimia, penukar haba pendingin hawa pusat, dan rumah turbin untuk turbin tenaga hidro.
2) Keluli tahan karat. Aplikasi yang menggunakan arus rendah (di bawah 200A, dirujuk sebagai arus rendah seterusnya) dan memerlukan kualiti serta rupa las yang tinggi, seperti lokomotif dan bekas tekanan dalam industri kimia.
3) Aluminium dan aloi-aloinya. Aplikasi yang menggunakan arus rendah (di bawah 200A, dirujuk sebagai arus rendah seterusnya) dan memerlukan kualiti serta rupa kimpalan yang tinggi, seperti kereta api laju tinggi, suis voltan tinggi, dan peralatan pemisahan udara. Terutamanya kereta api laju tinggi, termasuk CSR Sifang Rolling Stock, Kilang Kenderaan Rel Tangshan, dan Changchun Railway Vehicles, serta pengilang kecil yang menyediakan pemprosesan subkontrak untuk mereka. Menurut sumber industri, menjelang tahun 2015, semua ibu kota provinsi dan bandar dengan populasi melebihi 500,000 di China akan mempunyai sambungan rel laju tinggi, menunjukkan permintaan besar terhadap kereta api laju tinggi serta permintaan sepadan terhadap kerja-kerja kimpalan dan peralatan kimpalan.
4) Tembaga dan aloi-aloinya. Berdasarkan pemahaman semasa, tembaga dan aloi-aloinya secara asasnya menggunakan kimpalan MIG/MAG denyutan (dalam lingkungan kimpalan lengkung logam gas).
Berita Terkini
EN
