Поняття та класифікація зварювання в середовищі захищених газів (GMAW)
Залежно від типу зварювального дроту, зварювання поділяється на зварювання суцільним дротом та зварювання порошковим дротом. Дугове зварювання суцільним дротом із захистом інертним газом (Ar або He) називається металевим зварюванням в інертному газі, або MIG-зварюванням; дугове зварювання суцільним дротом із захистом багатоаргоновою сумішшю називається металевим зварюванням в активному газі, або MAG-зварюванням. Дугове зварювання суцільним дротом із захистом газом CO2 називається зварюванням CO2. При використанні порошкового дроту дугове зварювання з використанням CO2 або суміші CO2+Ar як захисного газу називається зварюванням порошковим дротом. Також можливе зварювання без захисного газу; цей метод називається самозахисним дуговим зварюванням.
Різниця між стандартним MIG/MAG-зварюванням та зварюванням CO2.
Характеристики зварювання CO2 — це низька вартість та висока продуктивність. Однак воно має недоліки, такі як надмірне розбризкування та погана форма шва. Тому деякі процеси зварювання використовують традиційне зварювання MIG/MAG. Традиційне зварювання MIG/MAG — це метод дугового зварювання з застосуванням захисного середовища інертного газу або багатого аргоном газу, тоді як зварювання CO2 має сильні окисні властивості, що й визначає відмінності та особливості між двома процесами. Порівняно із зварюванням CO2, основні переваги зварювання MIG/MAG такі:
1) Розбризкування зменшено більш ніж на 50%. Під захистом аргону або багатого аргоном газу зварювальна дуга стабільна. Дуга стабільна не лише під час переносу крапель та розпилення, але й під час короткого замикання при низькострумовому зварюванні MAG, при цьому відштовхувальна сила дуги на розплавлені краплі менша, забезпечуючи зменшення розбризкування більш ніж на 50% під час короткого замикання у зварюванні MIG/MAG.
2) Шов є рівномірним і естетично привабливим. Завдяки рівномірному, тонкому та стабільному переносу крапель при зварюванні MIG/MAG шов виходить рівномірним і естетично привабливим.
3) Може зварювати багато активних металів та їхні сплави. Дугова атмосфера має дуже слабкі або навіть відсутні окисні властивості. Зварювання MIG/MAG може використовуватися не лише для зварювання вуглецевої сталі та високолегованої сталі, але й для багатьох активних металів та їхніх сплавів, таких як алюміній та його сплави, нержавіюча сталь та її сплави, магній та його сплави тощо.
4) Значно покращує технологічність зварювання, якість зварних швів і продуктивність виробництва.
Відмінності між імпульсним зварюванням MIG/MAG та традиційним зварюванням MIG/MAG
Основні режими перенесення крапель при традиційному зварюванні MIG/MAG — це розпилення при високих струмах і перенесення при короткому замиканні при низьких струмах. Тому зварювання при низьких струмах все ще має недоліки, такі як сильне розбризкування та погана форма шва, особливо для деяких активних металів, які не можна зварювати при низьких струмах, наприклад алюмінію та його сплавів, а також нержавіючої сталі. Це призвело до розробки імпульсного зварювання MIG/MAG, характеристика якого полягає в тому, що одна крапля переноситься з кожним імпульсом струму; за своєю суттю це є перенесенням крапель у режимі розпилення.
Порівняно з традиційним зварюванням MIG/MAG, його основні характеристики такі:
1) Оптимальний режим перенесення крапель при імпульсному зварюванні MIG/MAG — одна крапля на імпульс. Змінюючи частоту імпульсів, можна регулювати кількість перенесених крапель за одиницю часу, а отже, й швидкість плавлення зварювального дроту.
2) Через перенос краплі за принципом «один імпульс — одна крапля» діаметр краплі приблизно дорівнює діаметру зварювального дроту, що призводить до меншого тепла дуги в краплі, тобто нижчої температури краплі (порівняно з розпиленим переносом та переносом великої краплі). Це покращує коефіцієнт плавлення зварювального дроту, а отже, підвищує ефективність його плавлення.
3) Через низьку температуру краплі утворюється менше зварювального диму. Це зменшує втрати легуючих елементів через випалювання та покращує умови праці.
Порівняно з традиційним зварюванням MIG/MAG, його основні переваги такі:
1) Низький рівень бризок під час зварювання або їх практично повна відсутність.
2) Добра спрямованість дуги, придатна для зварювання в усіх положеннях.
3) Якісне формування шва, більша ширина шва, зменшені ознаки пальцеподібного проплавлення та невелике витягнення шва.
4) Ідеальне зварювання активних металів (таких як алюміній та його сплави) при низьких струмах. Це розширює діапазон використовуваних струмів для переносу розпилу при зварюванні MIG/MAG. Під час імпульсного зварювання стабільний перенос крапель розплаву можна досягти в широкому діапазоні струмів — від значень, близьких до критичного струму переносу розпилу, до відносно високих струмів у десятки ампер.
З наведеного вище очевидними є характеристики та переваги імпульсного зварювання MIG/MAG, проте жодна технологія не є ідеальною.
Порівняно з традиційним зварюванням MIG/MAG, її недоліками є наступні:
1) Продуктивність зварювальних робіт зазвичай сприймається як трохи нижча.
2) Вимагає від зварників вищого рівня кваліфікації.
3) Наразі обладнання для зварювання є дорожчим. Вибір імпульсного зварювання MIG/MAG в першу чергу визначається вимогами технологічного процесу зварювання.
На підставі наведеного вище порівняння, хоча імпульсне зварювання MIG/MAG має багато переваг, яких не можуть досягти або зрівнятися з іншими методами зварювання, воно також має недоліки, такі як висока вартість обладнання, дещо нижча продуктивність та складність освоєння для зварників. Тому вибір імпульсного зварювання MIG/MAG в основному визначається вимогами технології зварювання.
Згідно з чинними вітчизняними стандартами технології зварювання, наступні види зварювання практично потребують застосування імпульсного зварювання MIG/MAG:
1) Вуглецева сталь. Застосування, що вимагає високої якості та естетичного вигляду шва, переважно в галузі посудин під тиском, наприклад, котлів, хімічних теплообмінників, теплообмінників центрального кондиціонування та корпусів турбін для гідротурбін.
2) Нержавіюча сталь. Застосування з використанням малої сили струму (нижче 200 А, далі згадується як малий струм) і високими вимогами до якості та зовнішнього вигляду шва, наприклад, локомотиви та посудини під тиском у хімічній промисловості.
3) Алюміній та його сплави. Застосування з використанням малої сили струму (нижче 200 А, надалі іменується як малий струм) та високоякісного зварювання з гарним зовнішнім виглядом шва, наприклад, швидкісні потяги, високовольтні перемикачі та обладнання для розділення повітря. Особливо швидкісні потяги, у тому числі CSR Sifang Rolling Stock, Tangshan Rolling Stock Plant та Changchun Railway Vehicles, а також невеликі виробники, які забезпечують для них послуги з позамовного виробництва. За даними галузевих джерел, до 2015 року всі столиці провінцій та міста з населенням понад 500 000 осіб у Китаї матимуть з’єднання з мережею швидкісного залізничного сполучення, що свідчить про величезний попит на швидкісні потяги та відповідний попит на зварювальні роботи та зварювальне обладнання.
4) Мідь та її сплави. Відповідно до наявних даних, мідь та її сплави в основному використовують імпульсне зварювання MIG/MAG (в межах зварювання металу в середовищі захищених газів).
Гарячі новини
EN
