Pojęcie i klasyfikacja spawania łukiem elektrycznym w osłonie gazów
Metoda spawania łukowego, która wykorzystuje elektrodę topiącą, zewnętrzny gaz jako medium łuku i chroni krople metalu, spawając roztopiony zbiornik i metale o wysokiej temperaturze w strefie spawania, nazywana spawaniem łukowym w osłonie gazu. W zależności od materiału drutu i gazu osłonowego można ją podzielić na następujące metody, jak pokazano na rysunku.
Zgodnie z klasyfikacją drutu spawalniczego, można go podzielić na spawanie drutem litym i spawanie drutem rdzeniowym. Metoda spawania łukiem w osłonie gazu obojętnego (Ar lub He) drutem rdzeniowym nazywana jest spawaniem w osłonie gazu obojętnego elektrodą stopioną, nazywanym spawaniem MIG (Metal Inert Gas Arc Welding); spawanie łukiem w osłonie gazu mieszanego bogatego w argon drutem rdzeniowym, nazywane spawaniem MAG (Metal Active Gas Arc Welding). Spawanie w osłonie gazu CO2 drutem rdzeniowym, nazywane spawaniem CO2. Podczas stosowania drutu rdzeniowego, spawanie łukowe, które może wykorzystywać CO2 lub CO2+Ar jako gaz osłonowy, nazywane jest spawaniem drutem rdzeniowym w osłonie gazu. Możliwe jest również dodawanie gazu osłonowego, ta metoda nazywana jest spawaniem łukowym samoosłonowym.
Różnica między zwykłym spawaniem MIG/MAG a spawaniem CO2
Cechy spawania CO2 to: niski koszt i wysoka wydajność produkcji. Istnieją jednak wady dużej ilości odprysków i słabego formowania, dlatego niektóre procesy spawania wykorzystują zwykłe spawanie MIG/MAG. Zwykłe spawanie MIG/MAG to metoda spawania łukowego chroniona gazem obojętnym lub gazem bogatym w argon, podczas gdy spawanie CO2 ma silne właściwości utleniające, co decyduje o różnicy i cechach obu metod. Główne zalety spawania MIG/MAG w porównaniu ze spawaniem CO2 są następujące:
1) Ilość odprysków jest zmniejszona o ponad 50%. Łuk spawalniczy jest stabilny pod ochroną argonu lub gazu bogatego w argon. Łuk jest stabilny nie tylko podczas transferu kropli i transferu strumienia, ale także w przypadku przejścia zwarciowego spawania MAG niskim prądem, efekt odpychania łuku na kroplę jest niewielki, co zapewnia MIG / Ilość odprysków podczas przejścia zwarciowego spawania MAG jest zmniejszona o ponad 50%.
2) Spoina jest jednolita i piękna. Dzięki równomiernemu, drobnemu i stabilnemu przenoszeniu kropli podczas spawania metodą MIG/MAG, spoina jest jednolita i piękna.
3) Można spawać wiele aktywnych metali i ich stopów. Właściwości utleniające atmosfery łuku są bardzo słabe lub wręcz nieutleniające. Spawanie MIG/MAG może spawać nie tylko stal węglową i stal wysokostopową, ale także wiele aktywnych metali i ich stopów, takich jak: aluminium i stopy aluminium, stal nierdzewna i jej stopy, magnez i stopy magnezu itp.
4) Znacznie zwiększa możliwości produkcyjne spawania, jakość spawania i wydajność produkcji.
Różnica między spawaniem impulsowym MIG/MAG a zwykłym spawaniem MIG/MAG
Główną formą przenoszenia kropli w zwykłym spawaniu MIG/MAG jest przenoszenie strumieniowe przy wysokim natężeniu prądu i przenoszenie zwarciowe przy niskim natężeniu prądu. Dlatego mały prąd nadal ma wady dużej ilości odprysków i słabego formowania, zwłaszcza niektórych aktywnych metali nie można używać przy niskim natężeniu prądu. Spawanie takich materiałów jak aluminium i stopy, stal nierdzewna itp. Dlatego pojawiło się spawanie impulsowe MIG/MAG. Cechą charakterystyczną przenoszenia kropli jest to, że każdy impuls prądu przenosi kroplę, która w istocie należy do przenoszenia kropli. W porównaniu ze zwykłym spawaniem MIG/MAG jego główne cechy są następujące:
1) Optymalna forma transferu kropli dla spawania impulsowego MIG/MAG to jedna kropla z jednym impulsem. W ten sposób, poprzez dostosowanie częstotliwości impulsów, można zmienić liczbę przenoszonych kropli na jednostkę czasu, czyli prędkość topienia się drutu spawalniczego.
2) Ze względu na transfer kropli jednego impulsu i jednej kropli średnica kropli jest mniej więcej równa średnicy drutu spawalniczego, a ciepło łuku kropli jest niższe, to znaczy, że temperatura kropli jest niska (w porównaniu z transferem strumieniowym i transferem dużych kropli). Dlatego współczynnik topnienia drutu spawalniczego jest poprawiony, to znaczy, że wydajność topienia drutu spawalniczego jest poprawiona.
3) Ze względu na niską temperaturę kropli, powstaje mniej dymów spawalniczych. W ten sposób z jednej strony zmniejsza się strata spalanych pierwiastków stopowych, a z drugiej strony poprawia się środowisko budowy.
W porównaniu ze zwykłym spawaniem MIG/MAG jego główne zalety to:
1) Odpryski spawalnicze są niewielkie lub w ogóle ich nie ma.
2) Dobra kierunkowość łuku, odpowiednia do spawania we wszystkich pozycjach.
3) Spoina jest dobrze uformowana, szerokość spoiny jest duża, cechy penetracji w kształcie palca są osłabione, a wysokość resztkowa jest mała.
4) Mały prąd doskonale nadaje się do spawania metali aktywnych (np. aluminium i jego stopów itp.).
Rozszerzono zakres prądu transferu strumienia spawania MIG/MAG. Podczas spawania impulsowego prąd spawania może osiągnąć stabilny transfer kropli od prądu bliskiego krytycznemu transferowi strumienia do dużego zakresu prądu rzędu dziesiątek amperów.
Cechy i zalety impulsowego MIG/MAG można zobaczyć powyżej, ale nic nie może być idealne. W porównaniu ze zwykłym MIG/MAG, jego wady są następujące:
1) Przyzwyczajenie do wysokiej wydajności produkcji spawalniczej jest nieco niższe.
2) Wyższe wymagania jakościowe dla spawaczy.
3) Obecnie ceny sprzętu spawalniczego są stosunkowo wysokie.
Główna decyzja procesowa dotycząca wyboru spawania impulsowego MIG/MAG
W świetle powyższych wyników porównania, chociaż spawanie impulsowe MIG/MAG ma wiele zalet, których inne metody spawania nie są w stanie osiągnąć i porównać, ma również problemy związane z wysoką ceną sprzętu, nieco niską wydajnością produkcji i trudnością w opanowaniu przez spawaczy. Dlatego wybór spawania impulsowego MIG/MAG jest głównie determinowany przez wymagania procesu spawania. Jeśli chodzi o obecne krajowe standardy procesu spawania, następujące spawanie musi zasadniczo wykorzystywać spawanie impulsowe MIG/MAG.
1) Stal węglowa. Okazje z wysokimi wymaganiami co do jakości spoin i wyglądu występują głównie w przemyśle zbiorników ciśnieniowych, takich jak kotły, chemiczne wymienniki ciepła, wymienniki ciepła centralnej klimatyzacji i spirale turbin w przemyśle hydroenergetycznym.
2) Stal nierdzewna. Używaj małego prądu (poniżej 200A nazywa się tutaj małym prądem, tak samo poniżej) i okazji z wysokimi wymaganiami co do jakości spoiny i wyglądu, takich jak lokomotywy, zbiorniki ciśnieniowe w przemyśle chemicznym itp.
3) Aluminium i jego stopy. Używaj małego prądu (poniżej 200 A określa się tutaj jako mały prąd, tak samo poniżej) i okazji z wysokimi wymaganiami co do jakości i wyglądu spoiny, takich jak pociągi silnikowe, przełączniki wysokiego napięcia, separacja powietrza i inne branże. Zwłaszcza motoryzacja, w tym CSR Group Sifang Vehicle, Tangshan Vehicle Factory i Changke oraz inni mali producenci, którzy przetwarzają dla nich outsourcing. Według wiadomości branżowych, do 2015 r. wszystkie stolice prowincji i miasta o populacji ponad 500,000 będą mogły korzystać z pojazdów elektrycznych, co pokazuje, że popyt na pojazdy elektryczne jest ogromny, a popyt na obciążenie pracą spawalniczą i sprzęt spawalniczy jest ogromny.
4) Miedź i jej stopy. Zgodnie z obecnym stanem wiedzy, miedź i jej stopy są zasadniczo wykorzystywane do spawania impulsowego MIG/MAG (w zakresie spawania MIG).
