Понятие и классификация сварки металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW)
В зависимости от типа сварочной проволоки сварку можно разделить на сварку сплошной проволокой и сварку порошковой проволокой. Дуговая сварка с использованием сплошной проволоки с защитой инертным газом (Ar или He) называется дуговой сваркой металлическим электродом в инертном газе, или MIG-сваркой; дуговая сварка с использованием сплошной проволоки с защитой богатой аргоном смесью газов называется дуговой сваркой металлическим электродом в активном газе, или MAG-сваркой. Дуговая сварка с использованием сплошной проволоки с защитой газом CO2 называется сваркой CO2. При использовании порошковой проволоки дуговая сварка с применением CO2 или смеси CO2+Ar в качестве защитного газа называется сваркой порошковой проволокой. Также возможна сварка без использования защитного газа; этот метод называется самозащитной дуговой сваркой.
Различие между стандартной MIG/MAG-сваркой и сваркой CO2.
Характеристики сварки CO2 — это низкая стоимость и высокая производительность. Однако у нее есть недостатки, такие как чрезмерное разбрызгивание и плохое формирование шва. Поэтому некоторые сварочные процессы используют традиционную сварку MIG/MAG. Традиционная сварка MIG/MAG — это дуговой метод сварки с использованием инертного газа или защитного газа с высоким содержанием аргона, в то время как сварка CO2 обладает сильными окислительными свойствами, что определяет различия и особенности между двумя методами. По сравнению со сваркой CO2 основные преимущества сварки MIG/MAG следующие:
1) Разбрызгивание снижается более чем на 50%. Под защитой аргона или газа с высоким содержанием аргона сварочная дуга стабильна. Дуга остается стабильной не только при переносе капель и распылении, но и при коротком замыкании при низкотоковой сварке MAG, при этом отталкивающая сила дуги на расплавленные капли меньше, что обеспечивает снижение разбрызгивания более чем на 50% при переходе по короткому замыканию в сварке MIG/MAG.
2) Шов имеет равномерный и эстетически привлекательный вид. Благодаря равномерному, мелкому и стабильному переносу капель при сварке MIG/MAG шов получается ровным и визуально качественным.
3) Может использоваться для сварки многих активных металлов и их сплавов. Дуговая среда обладает очень слабыми или вообще не имеет окислительных свойств. Сварка MIG/MAG позволяет сваривать не только углеродистую и высоколегированную сталь, но и множество активных металлов и их сплавов, таких как алюминий и алюминиевые сплавы, нержавеющая сталь и её сплавы, магний и магниевые сплавы и др.
4) Значительно повышает технологичность сварки, качество сварных соединений и производительность производства.
Различия между импульсной сваркой MIG/MAG и традиционной сваркой MIG/MAG
Основные режимы переноса капель в традиционной сварке MIG/MAG — это распыляющий перенос при высоких токах и короткое замыкание при низких токах. Поэтому сварка на малых токах по-прежнему страдает от таких недостатков, как повышенное разбрызгивание и плохая формация шва, особенно для некоторых активных металлов, которые нельзя сваривать при низких токах, например алюминия и его сплавов, а также нержавеющей стали. Это привело к разработке импульсной сварки MIG/MAG, характеристика которой заключается в том, что одна капля переносится с каждым импульсом тока; по сути, это представляет собой распыляющий перенос капель.
По сравнению с традиционной сваркой MIG/MAG её основные характеристики следующие:
1) Оптимальный режим переноса капель в импульсной сварке MIG/MAG — одна капля на импульс. Путём регулировки частоты импульсов можно изменять количество переносимых капель в единицу времени и, соответственно, скорость плавления сварочной проволоки.
2) Благодаря передаче распылением по одному импульсу на одну каплю, диаметр капли приблизительно равен диаметру сварочной проволоки, что приводит к более низкой теплоте дуги в капле, то есть к более низкой температуре капли (по сравнению с распылительным и крупнокапельным переносом). Это повышает коэффициент плавления сварочной проволоки, тем самым повышая эффективность её плавления.
3) Из-за низкой температуры капли образуется меньше сварочного дыма. Это снижает потери легирующих элементов при их выгорании и улучшает условия труда.
По сравнению с традиционной сваркой MIG/MAG её основные преимущества следующие:
1) Низкое разбрызгивание при сварке или его полное отсутствие.
2) Хорошая направленность дуги, подходит для сварки в любом положении.
3) Хорошее формирование шва, большая ширина шва, уменьшенные признаки «пальцеобразного» проплавления и небольшое валиковое усиление.
4) Идеальная сварка активных металлов (таких как алюминий и его сплавы) при низких токах. Это расширяет диапазон используемых токов при импульсной передаче распылением в процессе сварки MIG/MAG. При импульсной сварке устойчивая передача капель распылением может быть достигнута в широком диапазоне токов — от значений, близких к критическому току распыления, до относительно высоких токов в десятки ампер.
Из вышесказанного ясны характеристики и преимущества импульсной сварки MIG/MAG, однако ничто не является идеальным.
По сравнению с традиционной сваркой MIG/MAG её недостатками являются следующие:
1) Производительность сварки традиционно воспринимается как несколько более низкая.
2) Требуется более высокий уровень квалификации сварщиков.
3) На данный момент оборудование для сварки является более дорогостоящим. Выбор импульсной сварки MIG/MAG в первую очередь определяется требованиями технологического процесса сварки.
Исходя из приведенного выше сравнения, хотя импульсная сварка MIG/MAG имеет множество преимуществ, которых не могут достичь или сравниться с другими методами сварки, у нее также есть недостатки, такие как высокая стоимость оборудования, несколько более низкая производительность и сложность освоения сварщиками. Поэтому выбор импульсной сварки MIG/MAG в основном определяется требованиями сварочного процесса.
Согласно действующим отечественным стандартам сварочных процессов, следующие области применения в основном требуют использования импульсной сварки MIG/MAG:
1) Углеродистая сталь. Применения, требующие высокого качества и внешнего вида сварного шва, в основном в промышленности сосудов под давлением, такие как котлы, химические теплообменники, теплообменники центрального кондиционирования, корпуса турбин для гидротурбин.
2) Нержавеющая сталь. Применения с использованием малого тока (ниже 200 А, далее именуемого малым током) и требующие высокого качества и внешнего вида сварного шва, например, локомотивы и сосуды под давлением в химической промышленности.
3) Алюминий и его сплавы. Применения с использованием малого тока (ниже 200 А, в дальнейшем именуемые как малый ток) и требующие высокого качества и внешнего вида сварных швов, такие как высокоскоростные поезда, высоковольтные выключатели и оборудование для разделения воздуха. Особенно это касается высокоскоростных поездов, включая CSR Sifang Rolling Stock, Tangshan Rolling Stock Plant и Changchun Railway Vehicles, а также небольших производителей, выполняющих для них обработку на стороне. Согласно данным отраслевых источников, к 2015 году все провинциальные столицы и города с населением более 500 000 человек в Китае будут связаны высокоскоростной железной дорогой, что указывает на огромный спрос на высокоскоростные поезда и соответствующий спрос на сварочные работы и сварочное оборудование.
4) Медь и её сплавы. Исходя из текущего понимания, медь и её сплавы в основном используют импульсную сварку MIG/MAG (в рамках газовой дуговой сварки плавящимся электродом).
EN
Горячие новости