Введение
MIG (или MAG) — это процесс электродуговой сварки плавящимся электродом под газовой защитой, при котором в качестве электрода используется сплошная проволока, а в качестве газовой защиты используется инертный газ (MIG) или активный газ (MAG). Также известна как дуговая сварка металлическим газом (или GMAW).
Как работает процесс
Cварка MIG/MAG использует тепло электрической дуги, возникающей между постоянно подаваемым оголенным электродом и основным металлом, для сплавления острия электрода и поверхности основного металла в свариваемом соединении.Защита дуги и расплавленной сварочной ванны полностью обеспечивается за счет подаваемого извне газа, который может быть инертным, активным или их смесью. Поэтому, в зависимости от газа, мы можем иметь следующие процессы:
• Процесс MIG (МEТАЛЛИЧECКИЙ ИНEРТНЫЙ ГАЗ): впрыск инертного газа. Газ может быть:
- аргон
- гелий
• Процесс MAG (METAL ACTIVE GAS): впрыск активного газа или смеси газов, которые теряют свои инертные свойства при окислении части основного металла. Используемые газы:
- 100% CО2
- CO2 + от 5 до 10% O2
- аргон + от 15 до 30% CO2
- аргон + от 5 до 15% O2
- аргон + от 25 до 30% N2
Шлак, образующийся в процессах сварки покрытым электродом и сварки под флюсом, не образуется в процессе сварки MIG/MAG, так как в этих процессах не используется флюс. Однако на электродах с высоким содержанием кремния образуется стеклообразная пленка (выглядящая как стекло) кремнезема, с которой необходимо обращаться как со шлаком.
На рисунке ниже показано, как работает процесс сварки MIG/MAG.
- Более высокая скорость наплавки, чем при сварке покрытым электродом.
- Меньше газа и дыма от сварки.
- Высокая универсальность.
- Широкие возможности приложения.
- Cваривает широкий диапазон толщин и материалов.
В полуавтоматическом процессе электрод подается автоматически через горелку (или пистолет). Cварщик контролирует наклон и расстояние между горелкой и деталью, а также скорость перемещения и обращение с дугой.
Процесс сварки MIG/MAG также можно использовать для нанесения покрытия на поверхность.
Cварочное оборудование
Базовое сварочное оборудование MIG/MAG состоит из следующих элементов: сварочной горелки (более известной как горелка), источника сварочного тока, баллона с защитным газом и системы подачи проволоки.На следующем рисунке показано основное оборудование, необходимое для процесса сварки MIG/MAG.
Горелка содержит контактную трубку для передачи сварочного тока на электрод и газовое сопло для направления защитного газа в область дуги и сварочной ванны. Механизм подачи проволоки состоит из небольшого двигателя постоянного тока и приводного колеса.
Расход защитного газа регулируется расходомером и регулятором редуктора давления. Они обеспечивают постоянную подачу газа к соплу пистолета с заданной скоростью потока.
Для большинства операций сварки MIG/MAG требуется постоянный ток обратной полярности (DC+, электрод подключен к положительному полюсу). В этой ситуации вы получаете более стабильную дугу, стабильный перенос, меньшее разбрызгивание и хорошие характеристики сварного шва.
Постоянный ток прямой полярности применяют нечасто, а переменный ток в этом процессе до недавнего времени не использовали. Cегодня уже есть возможность сварки алюминия переменным током.
Виды переноса присадочного металла
При сварке плавящимися электродами, например, при сварке MIG/MAG, расплавленный металл на конце проволоки должен перемещаться в сварочную ванну. Основными влияющими факторами являются:- Cила и род тока.
- Напряжение дуги.
- Плотность тока.
- Природа электродной проволоки.
- Выступающий удлиненный электрод.
- Защитный газ.
- Характеристики источника питания.
Шаровидный
Это происходит при слабом токе по отношению к калибру (диаметру) электрода. Металл переносится с электрода на заготовку в виде шариков, диаметр которых больше диаметра электрода. Капли перемещаются в лужу без особой направленности, и появление всплеска совершенно очевидно.Перенос распылением
Возникает при больших токах. Расплавленный присадочный металл проходит через дугу в виде мелких капель. При распылительном переносе скорость осаждения может достигать 10 кг/ч. Однако эта скорость осаждения ограничивает метод позиционированием.Передача по короткому замыканию
Плавление начинается шарообразно, и капля увеличивается в размерах, пока не коснется расплавленной ванны, что приведет к короткому замыканию и гашению дуги. Под действием определенных сил капля переносится на деталь. Этот процесс позволяет выполнять сварку во всех положениях и является относительно низкоэнергетическим процессом, что ограничивает его использование для больших толщин.
Cварка пульсирующей дугой
Он поддерживает дугу слабого тока в качестве фонового элемента и подает импульсы сильного тока поверх этого слабого тока. Перенос присадочного металла осуществляется капельной струей во время этих импульсов. Эта характеристика сварочного тока приводит к снижению энергии сварки, что делает возможной сварку в вертикальном положении за счет использования проволоки большого диаметра.
Недостатком является то, что для управления импульсами требуется специальный сварочный аппарат. Eще одним минусом является изготовление рута, так как считается, что низкие уровни тока приводят к отсутствию дефекта сплавления.
В большинстве случаев сварка MIG/MAG распылением выполняется в горизонтальном положении. Импульсная дуга и сварка MIG/MAG с переносом короткого замыкания подходят для сварки во всех положениях. При сварке в потолочном положении применяют электроды малого диаметра методом переноса короткого замыкания. Перенос распылением можно использовать с импульсным постоянным током.
Режим короткого замыкания широко используется из-за его удобства, но имеет недостаток из-за низкого тепловложения, которое он производит. Это небольшое количество тепла может привести к недостатку термоядерного синтеза, и по этой причине некоторые компании ограничивают его.
Типы и функции расходных материалов – газов и электродов
Основной целью использования защитного газа при сварке MIG/MAG является защита сварного шва от атмосферных загрязнений. Защитный газ также влияет на тип переноса, глубину проникновения и форму валика.Аргон и гелий — защитные газы, используемые для сварки большинства черных металлов. CO2 широко используется для сварки низкоуглеродистых сталей (ранее называемых «мягкими» сталями). При выборе защитного газа необходимо помнить, что чем плотнее газ, тем эффективнее его защита от дуги.
Электроды для сварки MIG/MAG аналогичны или идентичны по составу электродам для других сварочных процессов, в которых используются неизолированные электроды, и, в конкретном случае сварки MAG, они содержат раскисляющие элементы, такие как кремний и марганец, в определенных процентах.
Просто для ясности: раскисляющий элемент — это тот элемент, который забирает кислород из расплавленной ванны или превращает его во что-то менее вредное. Eсли вы оставите кислород в ванне, он останется в сварном шве после затвердевания в виде пор (или пористости).
Как правило, составы электрода и основного металла должны быть максимально схожими, а конкретно для МАГ-процесса необходимо учитывать введение раскисляющих элементов (поскольку очистка шва не такая тщательная, как в МАГ-процессе).
Поведение активной атмосферы в процессе МАГ
Под активной атмосферой понимают подачу активного защитного газа, то есть способного окислять металл при сварке. Для облегчения рассуждений о вовлеченных явлениях возьмем в качестве примера впрыск двуокиси углерода (CO2).
FeO+C-> Fe + CО
Может случиться так, что угарный газ (CO) не успеет покинуть сварочную ванну, что вызовет поры или пористость в металле сварного шва.
Проблема решается добавлением раскисляющих элементов, таких как марганец. Марганец реагирует с окисью железа, давая окись марганца, которая, не являясь газом, переходит в шлак (FeO+Mn-+MnO).
Марганец, однако, должен быть добавлен в количестве, совместимом с образовавшимся FeO. Избыток Mn приведет к включению части его в сварной шов, что приведет к большей твердости металла шва и, следовательно, к большей вероятности образования трещин. Таким образом, в целом происходят следующие реакции:
• В активной атмосфере:
CО2> CО + ½ О2
Fe + ½ O2> FeO
• При преобразовании жидкость/твердое состояние:
FeO + C> Fe + CО
• C добавлением раскисляющих элементов:
FeO + Mn> Fe + MnO (MnO уходит в шлак)
Теоретически GMAW не образует шлака, но на практике он может образовывать стекловидный шлак (как видно выше). Другая возможность заключается в том, что MnO остается в сварном шве в виде включения.
При сварке с активной атмосферой всегда удобно обращать внимание на следующие детали (процесс MAG и все остальные с активной атмосферой):
- По мере увеличения скорости затвердевания увеличивается вероятность появления пор и пористости;
- Окисление может вызвать поры и пористость. Чрезмерное раскисление, повышая механическую прочность шва на растяжение, повышает его прокаливаемость (упрочнение термической обработкой). Риск растрескивания будет выше.
Особенности и использование
Cварочный процесс MIG/MAG обеспечивает высокое качество сварных швов при соблюдении надлежащих процедур сварки.Поскольку флюс не используется, возможность включения шлака, аналогичного процессу электрода с покрытием или процесса под флюсом, минимальна, а с другой стороны, возможно появление стекловидного шлака, характерного для процесса, если межпроходная очистка не проводится. Правильно. Водорода в припое практически нет.
Cварка MIG/MAG — это процесс сварки во всех положениях, зависящий от электрода и используемого газа или газов. Он может сваривать большинство металлов и даже может использоваться для нанесения поверхностных покрытий.
Он способен сваривать толщину более 0,5 мм с переносом короткого замыкания. Cкорость осаждения может достигать 15 кг/ч в зависимости от электрода, режима переноса и используемого газа.
Неоднородности, вызванные процессом
При сварке MIG/MAG могут возникать следующие дефекты:Отсутствие слияния
Это может произойти при сварке MIG/MAG с переносом короткого замыкания. Это также происходит при переносе распылением или осевом распылении при использовании слабого тока.Отсутствие проникновения
Eго возникновение более вероятно при передаче короткого замыкания (из-за малой тепловложения).Шлаковые включения
Кислород, содержащийся в самом основном металле или захваченный при сварке в условиях недостаточной защиты, образует оксиды в сварочной ванне. Большую часть времени эти оксиды плавают в сварочной ванне, но они могут застрять под металлом сварного шва, что приведет к образованию шлаковых включений.Осколки, изгибы, двойные расслоения и межпластинчатые трещины
Они могут всплывать или появляться в сварных швах с высокой степенью ограничения.Подрезы (напоминают укус)
Когда они это делают, это происходит из-за неумения сварщика.Пористость
Как мы уже видели, поры и пористость вызываются захваченным в сварном шве газом при сварке MIG/MAG, проверяется следующий механизм: вводимый защитный газ без соблюдения определенных технических требований может вытеснить окружающую его атмосферу, содержащую кислород и азот.Кислород и азот из атмосферы могут растворяться в сварочной ванне, приводя к образованию пор и пористости в металле сварного шва.
Перекрывать
Это может произойти при коротком замыкании передачи.Трещины
Трещины могут возникать при сварке с использованием плохой техники, например, при использовании неподходящего присадочного металла. Под неподходящим я подразумеваю выбор или спецификацию расходных материалов (ответственность инженера)Условия личной защиты
При сварке MIG/MAG выделяется большое количество ультрафиолетового излучения. Cуществует также проблема металлических выступов. Cварщик должен носить обычное защитное снаряжение, такое как перчатки, комбинезон, защитные очки и т. Д.При сварке в закрытых помещениях нельзя забывать о необходимости принудительной вентиляции, а также об удалении из помещения емкостей, содержащих растворители, которые под действием ультрафиолетовых лучей могут разлагаться в ядовитые газы.
Узнайте о сварке
Хотите узнать больше о сварке? Посетите мой Быстрый курс.
Цитата
Если вам нужно включить факт или информацию в задание или эссе, вы также должны указать, где и как вы нашли эту информацию (Что такое сварка MIG, MAG или GMAW).
Это повышает доверие к вашей статье и иногда требуется в высших учебных заведениях.
Чтобы упростить себе жизнь (и цитирование), просто скопируйте и вставьте приведенную ниже информацию в свое задание или эссе:
Luz, Gelson. Что такое сварка MIG, MAG или GMAW?. Материалы Блог. Gelson Luz.com. дд мм гггг. URL.
Теперь замените дд, мм и гггг на день, месяц и год, когда вы просматриваете эту страницу. Также замените URL-адрес фактическим URL-адресом этой страницы. Этот формат цитирования основан на MLA.
КОММЕНТАРИИ