Pojęcie i klasyfikacja spawania łukowego w osłonie gazów (GMAW)
W zależności od typu drutu spawalniczego, spawanie można podzielić na spawanie drutem pełnym i drutem proszkowym. Spawanie łukowe drutem pełnym z osłoną gazu obojętnego (Ar lub He) nazywa się spawaniem metodą Metal Inert Gas (MIG); spawanie łukowe drutem pełnym z osłoną bogatego w argon mieszanego gazu nazywa się spawaniem metodą Metal Active Gas (MAG). Spawanie łukowe drutem pełnym z osłoną gazu CO2 nazywa się spawaniem CO2. W przypadku użycia drutu proszkowego, spawanie łukowe z użyciem CO2 lub mieszanki CO2+Ar jako gazu osłonowego nazywa się spawaniem drutem proszkowym. Możliwe jest również spawanie bez gazu osłonowego; ta metoda nazywa się spawaniem samoosłonowym.
Różnica między standardowym spawaniem MIG/MAG a spawaniem CO2.
Charakterystyka spawania CO2 to niski koszt i wysoka wydajność produkcji. Jednak ma ona wady, takie jak nadmierne rozpryskiwanie i słabe formowanie się spoiny. Dlatego niektóre procesy spawalnicze wykorzystują konwencjonalne spawanie MIG/MAG. Konwencjonalne spawanie MIG/MAG jest metodą spawania łukowego z zastosowaniem osłony gazem obojętnym lub bogatym w argon, podczas gdy spawanie CO2 ma silne właściwości utleniające, co determinuje różnice i charakterystykę obu metod. W porównaniu ze spawaniem CO2 główne zalety spawania MIG/MAG są następujące:
1) Rozpryskiwanie jest zmniejszone o ponad 50%. Pod osłoną argonu lub gazu bogatego w argon łuk spawalniczy jest stabilny. Stabilność łuku występuje nie tylko podczas przenoszenia kropel i przenoszenia natryskowego, ale także podczas przenoszenia zwarcia w spawaniu MAG o niskim prądzie, a siła odpychająca łuku działająca na krople stopu jest mniejsza, co zapewnia zmniejszenie rozpryskiwania o ponad 50% podczas przenoszenia zwarcia w spawaniu MIG/MAG.
2) Szew spoiny jest jednolity i estetyczny. Ze względu na jednorodny, drobny i stabilny przenoszenie kropel w procesie spawania MIG/MAG, szew spoiny jest jednolity i estetyczny.
3) Można nim spawać wiele metali reaktywnych i ich stopy. Atmosfera łuku ma bardzo słabe lub wręcz brakujące właściwości utleniające. Spawanie MIG/MAG pozwala spawać nie tylko stal węglową i wysokostopową, ale również wiele metali reaktywnych i ich stopy, takie jak aluminium i stopy aluminium, stal nierdzewna i jej stopy, magnez i stopy magnezu itp.
4) Znacznie poprawia przetwarzalność spawalniczą, jakość spoin oraz wydajność produkcji.
Różnice między impulsowym spawaniem MIG/MAG a tradycyjnym spawaniem MIG/MAG
Główne tryby przenoszenia kropel w tradycyjnym spawaniu MIG/MAG to przenoszenie natryskowe przy wysokich prądach i przenoszenie nadprądowe przy niskich prądach. Dlatego spawanie przy niskich prądach nadal obarczone jest wadami, takimi jak duże rozpryskiwanie i słabe formowanie szwu, szczególnie w przypadku niektórych metali reaktywnych, których nie można spawać przy niskich prądach, np. aluminium i jego stopów oraz stali nierdzewnej. To doprowadziło do rozwoju spawania impulsowego MIG/MAG, którego charakterystyką przenoszenia kropel jest przekazywanie jednej kropli podczas każdego impulsu prądu; w istocie jest to przenoszenie kropel w sposób natryskowy.
W porównaniu z tradycyjnym spawaniem MIG/MAG jego główne cechy są następujące:
1) Optymalny tryb przenoszenia kropel w spawaniu impulsowym MIG/MAG to jedna kropla na impuls. Poprzez regulację częstotliwości impulsów można zmieniać liczbę przenoszonych kropel na jednostkę czasu, a tym samym prędkość topnienia drutu spawanego.
2) Ze względu na przeniesienie spray z jednym impulsowaniem i jednym kroplą, średnica kropli jest w przybliżeniu równa średnicy drutu spawalniczego, co skutkuje niższym ciepłem łuku kroplowego, tj. niższą temperaturą kropli (w porównaniu do przeniesienia spray i przeniesienia dużych kropel). To poprawia współczynnik stopienia drutu spawalniczego, a tym samym zwiększa wydajność topnienia drutu spawalniczego.
3) Ze względu na niską temperaturę kropli, powstaje mniej dymów spawalniczych. To zmniejsza straty spalinowe składników stopowych i poprawia warunki pracy.
W porównaniu ze standardowym spawaniem MIG/MAG, jego główne zalety są następujące:
1) Niskie rozpryskiwanie podczas spawania lub nawet brak rozprysku.
2) Dobra kierunkowość łuku, nadaje się do spawania we wszystkich położeniach.
3) Dobra jakość formowania szwu, większa szerokość szwu, zmniejszone cechy przenikania palcowego oraz niewielkie wypięcie szwu.
4) Doskonałe spawanie metali reaktywnych (takich jak aluminium i jego stopy) przy niskich prądach. Powiększa zakres prądów użytecznych dla przeniesienia natryskowego w spawaniu MIG/MAG. W spawaniu impulsowym stabilne przeniesienie kropel natrysku można osiągnąć w szerokim zakresie prądów, od wartości bliskich prądowi krytycznemu dla przeniesienia natryskowego aż do względnie wysokich prądów sięgających kilkudziesięciu amperów.
Z powyższego jasne są cechy i zalety spawania impulsowego MIG/MAG, jednak nic nie jest doskonałe.
W porównaniu ze standardowym spawaniem MIG/MAG jego wady są następujące:
1) Wydajność produkcji spawalniczej jest powszechnie uważana za nieco niższą.
2) Wymaga wyższego poziomu umiejętności robotników spawalniczych.
3) Obecnie sprzęt spawalniczy jest droższy. Wybór spawania impulsowego MIG/MAG zależy przede wszystkim od wymagań procesu spawania.
Na podstawie powyższego porównania, choć impulsowe spawanie MIG/MAG oferuje wiele zalet, których inne metody spawalnicze nie potrafią osiągnąć ani dorównać, posiada również wady, takie jak wysoki koszt sprzętu, nieco niższa wydajność produkcyjna oraz trudność dla spawaczy w opanowaniu tej techniki. Dlatego wybór impulsowego spawania MIG/MAG zależy przede wszystkim od wymagań procesu spawania.
Zgodnie z obowiązującymi krajowymi normami procesów spawalniczych, poniższe zastosowania spawania wymagają zasadniczo użycia impulsowego spawania MIG/MAG:
1) Stal węglowa. Zastosowania wymagające wysokiej jakości i estetyki szwu spawanego, głównie w przemyśle kotłów ciśnieniowych, takich jak kotły, wymienniki ciepła chemiczne, wymienniki ciepła do centralnego klimatyzowania oraz obudowy turbin do turbin wodnych.
2) Stal nierdzewna. Zastosowania wykorzystujące niski prąd (poniżej 200 A, dalej zwany niskim prądem) i wymagające wysokiej jakości oraz estetyki szwu spawanego, takie jak lokomotywy i naczynia ciśnieniowe w przemyśle chemicznym.
3) Aluminium i jego stopy. Zastosowania przy niskim prądzie (poniżej 200 A, dalej zwane niskim prądem) wymagające wysokiej jakości i estetyki spoiny, takie jak pociągi szybkobieżne, wyłączniki wysokiego napięcia oraz urządzenia do rozdziału powietrza. Szczególnie pociągi szybkobieżne, w tym CSR Sifang Rolling Stock, Zakład Toczniowy Tangshan oraz Changchun Railway Vehicles, a także mniejsi producenci wykonujący dla nich usługi przetwarzania na zlecenie. Według danych branżowych do 2015 roku wszystkie stolice prowincji oraz miasta o populacji powyżej 500 000 mieszkańców w Chinach będą połączone koleją wysokich prędkości, co wskazuje na ogromne zapotrzebowanie na pociągi szybkobieżne oraz odpowiadające im zapotrzebowanie na roboty spawalnicze i sprzęt spawalniczy.
4) Miedź i jej stopy. W oparciu o obecną wiedzę, miedź i jej stopy wykorzystują zasadniczo impulsowe spawanie MIG/MAG (w zakresie spawania łukowego w osłonie gazowej).
Najnowsze wiadomości
EN
