Spawanie MIG.pdf

Spawanie MIG/MAG

Inne nazwy- spawanie łukowe w osłonie gazowej, spawanie półautomatyczne,

spawanie w osłonie CO2.

Sposób pracy - ręczny, z możliwością użycia mechanicznego przemieszczania

prowadnika elektrody.

Źródło ciepła - łuk elektryczny.

Osłona jeziorka - gaz nie reagujący z metalem spawanym.

Zakres natężenia prądu - 60 ¸ 500A.

Moc cieplna - 1¸25kJ/s.

Zasada działania - łuk jarzy się między końcem elektrody a metalem rodzimym w linii złącza.

Elektroda jest przesuwana ze stałą prędkością za pomocą silnika o nastawnej prędkości obrotowej.

Prąd zależy od prędkości podawania elektrody. Długość łuku jest utrzymywana przez źródło prądu, a

spawacz powinien prowadzić wylot prowadnika elektrody na stałej wysokości nad jeziorkiem(zwykle

kilkanaście mm). Przestrzeń łukowa i spawany metal są osłaniane gazem dobranym odpowiednio do

spawanego metalu. Gazami powszechnie używanymi są: argon, argon z dodatkiem 5% tlenu lub 20%

dwutlenku węgla albo czysty dwutlenek węgla. Typowe zastosowani - wyrób o średniej grubości

łączonych elementów, cienkie blachy.

Charakterystyka metody

Spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonach gazowych (MIG-spawanie w osłonach gazów

obojętnych, MAG-spawanie w osłonach gazów aktywnych), jest obecnie jedną z najpowszechniej

stosowanych metod spawania konstrukcji. Dokładna osłona łuku jarzącego się między elektrodą

topliwą a spawanym materiałem zapewnia, że spoina formowana jest w bardzo korzystnych

warunkach. Spawanie MIG/MAG zastosowane więc może być do wykonania wysokiej jakości

połączeń wszystkich metali, które mogą być łączone za pomocą spawania łukowego. Należą do nich

stale węglowe i niskostopowe, stale odporne na korozję, aluminium, miedź, nikiel i ich stopy.

Spawanie MIG/MAG polega na stapianiu materiału spawanego i materiału elektrody topliwej ciepłem

łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy elektrodą topliwą i spawanym przedmiotem, w osłonie

gazu obojętnego lub aktywnego. Metal spoiny formowany jest z metalu stapiającego się drutu

elektrodowego i nadtopionych brzegów materiału spawanego. Podstawowe gazy ochronne stosowane

do spawania MIG/MAG to gazy obojętne argon, hel oraz gazy aktywne; CO2, H2, O2, N2, i NO,

stosowane oddzielnie lub tylko jako dodatki do argonu czy helu. Elektroda topliwa w postaci drutu

pełnego, zwykle o średnicy od 0,5¸4,0 mm, podawana jest w sposób ciągły przez specjalny system

podający, z prędkością w zakresie od 2,5¸50 m/min. Palnik chłodzony może być wodą lub powietrzem.

Spawanie MIG/MAG prowadzone może być prądem stałym lub przemiennym we wszystkich

pozycjach. Obecnie prawie wyłącznie stosuje się spawanie MIG/MAG prądem stałym z biegunowością

dodatnią. Spawanie prowadzone jest jako półautomatyczne zmechanizowane, automatyczne lub w

sposób zrobotyzowany. Dzięki dużej uniwersalności procesu, łatwość regulacji , spawanie MIG/MAG

pozwala na wykonywanie różnorodnych konstrukcji z różnych metali i stopów w warunkach

warsztatowych i montażowych, we wszystkich pozycjach.

Parametry spawania

Podstawowymi parametrami spawania MIG/MAG są:

Rodzaj i natężenie prądu(prędkość podawania drutu),

Napięcie łuku,

Prędkość spawania,

Rodzaj i natężenie przepływu gazu ochronnego,

Średnica drutu elektrodowego,

Długość wolnego wylotu elektrody,

Prędkość podawania drutu elektrodowego,

Pochylenie złącza lub elektrody.

a) Spawanie prądem stałym z biegunowością dodatnią jest najpowszechniej stosowanym sposobem

spawania MIG/MAG. Przy małych natężeniach prądu, elektroda stapia się w osłonie gazów obojętnych

grubokroplowo bez rozprysku, natomiast w osłonie CO2 ze znacznym rozpryskiem, nawet do

kilkunastu procent. Odrywanie kropli od końca elektrody jest utrudnione, a przenoszenie przez łuk

nieosiowe.

b) Spawanie prądem stałym z biegunowością ujemną w osłonie gazów obojętnych i aktywnych

umożliwia tylko spawanie z grubokroplowym i nieosiowym przenoszeniem metalu w łuku, bez względu

na wielkość natężenia prądu. Rozprysk metalu jest znaczny, a głębokość przetopienia znacznie

mniejsza niż przy biegunowości dodatniej; choć wydajność stapiania elektrody jest nawet o 100%

wyższa

c) Spawanie prądem przemiennym wymaga użycia źródeł prądu o wysokim napięciu biegu jałowego w

celu zapewnienia stabilnego jarzenia się łuku i grubokroplowego przenoszenia metalu w łuku. Gdy

prąd przemienny ma biegunowość ujemną, przenoszenie metalu jest utrudnione i występuje rozprysk,

natomiast przy biegunowości dodatniej łuk jarzy się stabilnie. Naniesienie powłoki emulsyjnej na

elektrodę topliwą zapewnia, podobnie jak przy spawaniu prądem stałym z biegunowością ujemną,

stabilne i natryskowe przenoszenie metalu w łuku. Spawanie prądem przemiennym ma niewielkie

zastosowanie w przemyśle.

d) Natężenie prądu - jest ściśle powiązane ze zmianą szybkości podawania drutu, która musi być

równa prędkości stapiania drutu. Wzrost natężenia prądu powyżej wartości krytycznej, dla danej

średnicy elektrody, zmniejsza wielkość kropli, zwiększa częstotliwość ich przejścia i poprawia

stabilność łuku.

Przy dużych gęstościach prądu, rzędu 600-700 A/mm2, uzyskuje się najlepsze wyniki spawania,

wysoka jest wydajność spawania dochodząca do ponad 20 kg stopiwa na godzinę. Równocześnie

duża jest głębokość wtopienia, lecz spawanie ograniczone jest tylko do pozycji podolnej i nabocznej.

Przy stałym natężeniu prądu głębokość wtopienia zwiększa się wraz z obniżeniem średnicy elektrody.

e) Napięcie łuku - ściśle zależy od składu gazu ochronnego. Wzrost napięcia łuku sprawia, że wzrasta

szerokość ściegu spoiny i obniża się głębokość wtopienia. Nadmierne napięcie łuku prowadzi do

powstania rozprysku, porowatości i podtopień lica spoiny. Zbyt niskie napięcie łuku powoduje, że

spoiny są porowate i pojawiają się nacieki lica.

f) Prędkość spawania - jest parametrem wynikowym dla danego natężenia prądu i napięcia łuku, przy

zachowaniu właściwego kształtu spoiny. Gdy prędkość spawania ma być nawet nieznacznie

zmieniona, należy zmienić natężenie prądu lub napięcie łuku w celu utrzymania stałego kształtu

spoiny.

Gaz ochronny

Gaz ochronny - decyduje o sprawności osłony obszaru spawania, ale i o sposobie przenoszenia

metalu w łuku, prędkości spawania i kształcie spoiny.

Gazy obojętne, argon i hel, choć doskonale chronią ciekły metal spoiny przed dostępem atmosfery,

nie są odpowiednie we wszystkich zastosowaniach spawania MIG/MAG

Gaz ochronny

Działanie

chemiczne

Spawane metale

Ar obojętny Zasadniczo wszystkie metale poza stalami węglowymi.

He obojętny Al., Cu, stopy Cu, stopy Mg, zapewniona duża energia liniowa

spawania.

Ar+20-80% He obojętny Al., Cu, stopy Cu, Mg, zapewnione duże energie liniowe spawania,

mała przewodność cieplna gazu.

N2 redukujący Spawanie miedzi z dużą energią liniową.

Ar+20-25% N2 redukujący Spawanie miedzi z dużą energią liniową łuku, lepsze jarzenie się

łuku niż w osłonie 100% N2.

Ar+1-2% O2 słabo utleniający Zalecana głównie do spawania stali odpornych na korozję i stali

stopowych.

Ar+3-5% O2 utleniający Zalecana do spawania stali węglowych i niskostopowych.

CO2 utleniający Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych.

Ar+20-50% CO2 utleniający

Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i

niskostopowych.

Ar+10% CO2+5% O2 utleniający

Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i

niskostopowych.

CO2+20% O2 utleniający

Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych i

niskostopowych.

90% He+7,5%

Ar+2,5% CO2

slabo utleniający

Stale odporne na korozję.

60% He+35%

Ar+5%CO2

utleniający

Stale niskostopowe o wysokiej udarności.

Przez zmieszanie w odpowiednich proporcjach helu lub argonu z gazami aktywnymi chemicznie

uzyskuje się zmianę charakteru przenoszenia metalu w łuku i wzrasta stabilność łuku i pojawia.

Równocześnie możliwe jest znaczne ograniczenie lub całkowite wyeliminowanie rozprysku.

Podstawowymi gazami aktywnymi są: CO2, O2, NO, N2, H2.

Natężenie przepływu gazu ochronnego dobrane musi być tak, aby zapewniona była stała osłona

obszaru spawania, nawet podczas przeciągów czy wiatru. Natężenie przepływu powinno ustawiać się

tak, aby na jeden milimetr średnicy dyszy gazowej przypadał 1,0 l/min.

Druty elektrodowe

a) Średnica drutu elektrodowego - decyduje o gęstości prądu, a w efekcie o głębokości wtopienia i o

charakterze przenoszenia metalu w łuku. Dla danej wartości natężenia prądu wydajność stapiania

wzrasta ze zmniejszeniem się średnicy drutu. Druty o małej średnicy, do 1,2 mm, zaleca się stosować

do spawania złączy cienkich blach oraz przy spawaniu w pozycjach przymusowych. Większe średnice

drutów od 1,2 mm¸4,0 mm stosowane są w spawaniu półautomatycznym lub automatycznym, w

pozycji podolnej.

b) Długość wolnego wylotu elektrody - wpływa na intensywność podgrzania drutu na długości między

końcówką prądową a stapiającym się końcem drutu, a więc o jego temperaturze i prędkości stapiania.

W związku z tym, ze wzrostem długości wolnego wylotu elektrody , przy tym samym natężeniu prądu,

znacznie wzrasta wydajność stapiania elektrody, a więc wyższe są prędkości układania ściegów

wypełniających przy spawaniu wielowarstwowym.

Urządzenia do spawania MIG/MAG

a) zasilacze łuku spawalniczego

Podstawowymi zespołami w urządzeniach do spawania elektrodami topliwymi w osłonach gazowych

są zasilacze łuku spawalniczego, dostarczające energię do łuku.

Jako zasilacze są stosowane prostowniki:

diodowe,

tyrystorowe,

inwersyjne.

b) podajniki drutu elektrodowego

Drugim ważnym zespołem stosowanym w urządzeniach do spawania elektrodą topliwą w osłonach

gazowych jest podajnik drutu elektrodowego. Istnieją dwa sposoby podawania drutu elektrodowego:

klasyczny (stosowany od dawana) za pomocą rolek napędzanych poprzez przekładnię klasyczną oraz

nowszy z przekładnią planetarną. Podajnik drutu elektrodowego składa się z silnika napędowego,

przekładni mechanicznej, rolek napędzających drut, szpuli z drutem oraz układu sterowania.

c) uchwyty spawalnicze

Uchwyty spawalnicze są wykonywane w dwóch odmianach: fajkowe- chłodzone naturalnie lub wodą

oraz pistoletowe- wyposażone w zespół napędowy elektrody typu "ciągnij", chłodzone wodą. Uchwyty

powinny być łatwe i wygodne w użyciu, a ich masa nie powinna przekraczać 0,4 kg. Do zapewnienia

dobrego przepływu prądu do ruchomej elektrody w postaci drutu służy rurka kontaktowa, której otwór

musi być dopasowany do średnicy tego drutu. Uchwyt spawalniczy jest połączony z podajnikiem za

pomocą przewodu giętkiego. W przypadku uchwytów chłodzonych wodą przewód ten składa się z

powłoki ochronnej, węża doprowadzającego gaz, przewodu prądowo wodnego, węża

doprowadzającego wodę, węża z wkładką wewnętrzną do transportu elektrody drutowej oraz żył

sterujących.

Źródło: www.mechanik.piwko.pl

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: