Сварка плавящимся электродом mig mag

Обновлено: 16.05.2024

Сварка аргоном осуществляется неплавящимся электродом в среде инертного газа – аргона (TIG, GTAW), от чего и происходит её название. Но для этого можно использовать также и плавящийся металл, т.е. полуавтоматическая сварка (MIG, GMAW). В качестве неплавящегося электрода обычно используют вольфрам.

Другие названия аргонной сварки – "сварка аргоном", "аргоновая сварка", "аргонодуговая сварка".

MIG и MAG сварка, что это и как расшифровать?

MIG сварка — это аббревиатура, состоящая из первых букв полного названия данного способа Metal Inert Gas (Метал Инертный Газ), а расшифровка MAG - Metal Active Gas (Метал Активный Газ). У нас же чаще всего используется название полуавтоматическая сварка или механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитного газа, а в США - GMAW т.е. Gas Metal Arc Welding (Газ Метал Дуговая Сварка).

Но все эти различные названия и аббревиатуры — это по сути электрическая дуговая сварка, при которой сварочная проволока подается автоматически с постоянной скоростью, а сварочная горелка перемещается вдоль шва вручную. При этом дуга, вылет сварочной проволоки, ванна расплавленного металла и ее застывающая часть защищены от воздействия окружающего воздуха защитным газом.

Так как при данном способе сварочная проволока подается автоматически, а горелка перемещается вдоль шва вручную, этот способ сварки еще называется механизированным, а сварочная установка – механизированным аппаратом (сварочным полуавтоматом). Однако сварку в защитных газах можно выполнять также и в автоматическом режиме, когда используются передвижные тележки или передвижные сварочные головки.

Введение в дуговую сварку в защитных газах (TIG, MIG/MAG)

Иллюстрированное пособие сварщика

Пособие предназначено для теоретической подготовки, повышения квалификации и переаттестации рабочих следующих профессий:

газосварщик;
электрогазосварщик;
электросварщик ручной сварки

Пособие может быть использовано при подготовке и обучении рабочих следующих профессий:

газорезчик;
контролер сварочных работ;
наладчик сварочного и газоплазморезательного оборудования;
оператор проекционной аппаратуры и газорезательных машин;
электровибронаплавщик;
электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах

Юхин Н.А. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG)

В иллюстрированном пособии изложены принципы и особенности механизированной дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Содержатся данные о сварочных материалах и оборудовании. Приведены рекомендации по технике и технологии сварки сталей, сплавов и цветных металлов. Использованы материалы Института сварки России.

Сварка порошковой проволокой (FCAW)

Сварка порошковой проволокой может выполняться на том же оборудовании, что и сварка полуавтоматом. Сокращенное наименование этого процесса, принятое за рубежом - FCAW (Flux Cored Arc Welding).

Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG, MAG, GMAW) нержавейки (видео)

Для сварки нержавеющих сталей применяют полуавтоматическую сварку плавящимся электродом (MIG, MAG, GMAW) и в данном видео обговариваются следующие вопросы:

Порошковая проволока для полуавтоматической сварки в среде защитных газов (FCAW) нержавеющих сталей (видео)

Сварка порошковой проволокой (FCAW) применяется для сварки нержавейки и является разновидностью полуавтоматической сварки (MIG, MAG, GMAW). Какие преимущества и недостатки использования сварки порошковой проволокой FCAW для сварки нержавеющих сталей?

Подогреватель, расходомер, осушитель газа для сварки

Подогреватель, расходомер и осушитель применяют при полуавтоматической сварке или как её еще называют MIG и MAG. Расходомер необходим для учета и установке оптимального расхода газа или сварочной смеси.

Поскольку углекислый газ в баллоне находится в жидком состоянии, при отборе из баллона происходит процесс испарения и превращение в газ, который уже поступает в сварочную горелку полуавтомата. В результате перехода из жидкого состояния в газообразное резко уменьшается температура газа и происходит процесс замерзания влаги в каналах редуктора и их заполнение льдом. Во избежание данного негативного эффекта применяют подогреватели газа, которые устанавливают между вентилем баллона и редуктором или расходомером. Но и этого иногда недостаточно так как из углекислоты необходимо удалить лишнюю влагу и для этого применяют осушители газа.

Технология сварки MIG/MAG

Система для полуавтоматической сварки состоит из источника постоянного тока, устройства подачи проволоки, катушки, горелки и газового баллона.
Ток подается на дугу по сварочной проволоке (проволока подключается к положительному полюсу), которая, расплавляясь, переносится на свариваемый металл. Непрерывная подача проволоки необходима, поскольку материал проволоки постоянно расходуется в процессе сварки.

MIG/MAG - Metal Inert / Active Gas - дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Это полуавтоматическая сварка в среде защитного газа - наиболее универсальный и распространенный в промышленности метод сварки. Иногда этот метод сварки обозначают GMA (Gas Metal Arc) . Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку речь идет об автоматизации только подачи присадочной проволоки, а сам метод MIG/MAG с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке. Словосочетание «в углекислом газе», к которому привыкли многие специалисты, умышленно упущено, так как при этом методе все чаще используются многокомпонентные газовые смеси, в состав которых помимо углекислого газа могут входить аргон, кислород, гелий, азот и другие газы.

В зависимости от свариваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использовании постоянного тока обратной полярности. При использовании постоянного тока прямой полярности количество расплавляемого электродного металла увеличивается на 25 . 30 %, но резко снижается стабильность дуги и повышаются потери металла на разбрызгивание. Применение переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла — электродной проволоки. Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и др.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла определяется в основном материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

При традиционном способе сварки можно выделить три основные формы расплавления электрода и переноса электродного металла в сварочную ванну. Процесс сварки с периодическими короткими замыканиями характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5 . 1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15 . 22 В. После очередного короткого замыкания (1 и 2 на рис. ниже, а) силой поверхностного натяжения расплавленный металл на торце электрода стягивается в каплю. В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными.

Во все стадии процесса скорость подачи электродной проволоки постоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи.

Рис. Основные формы расплавления и переноса электродного металла: а) короткими замыканиями; б) капельный; в) струйный

Поэтому торец электрода с каплей приближается к сварочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (5). При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромагнитных сил, совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием. Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ванну. Далее процесс повторяется.

Частота периодических замыканий дугового промежутка может изменяться в пределах 90 . 450 в секунду. Для каждого диаметра электродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т.д. существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями. При оптимальных параметрах процесса сварка возможна в различных пространственных положениях, а потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7 %.

Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера (рис. выше, б), хорошо заметными невооруженным глазом.

Рис. Изменение тока и напряжения дуги при импульсно-дуговой сварке: In, Un-ток и напряжение основной дуги; Iи, Uи-ток и напряжение во время импульса; tn, tи - длительность паузы и импульса

При этом ухудшаются технологические свойства дуги, затрудняется сварка в потолочном положении, а потери электродного металла на угар и разбрызгивание возрастают до 15 %.

Для улучшения технологических свойств дуги применяют периодическое изменение ее мгновенной мощности - импульсно-дуговая сварка (рис. ниже). Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи.

Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается. Под действием импульса тока происходит ускоренное расплавление электрода, обеспечивающее формирование капли на его конце. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку капли и сбрасывает ее в направлении сварочной ванны в любом пространственном положении.

Можно использовать одиночные импульсы или группу импульсов с одинаковыми или различными параметрами. В последнем случае первый или первые импульсы ускоряют расплавление электрода, а последующие сбрасывают каплю электродного металла в сварочную ванну. Устойчивость процесса зависит от соотношения основных параметров (величины и длительности импульсов и пауз). Соответствующим подбором тока основной дуги и импульса можно повысить скорость расплавления электродной проволоки, изменить форму и размеры шва, а также уменьшить нижний предел сварочного тока, обеспечивающий устойчивое горение дуги.

При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла. Название "струйный" он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непрерывной струей (см. рис. выше, в). Изменение характера переноса электродного металла с капельного на струйный происходит при увеличении сварочного тока до "критического" для данного диаметра электрода.

Значение критического тока уменьшается при активировании электрода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легкоионизирующих веществ), увеличении вылета электрода. Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. Например, добавка в аргон до 5 % кислорода снижает значение критического тока. При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Он не получен и при использовании тока прямой полярности.

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна -колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается. Сварка возможна во всех пространственных положениях.

Сварочные параметры.

Поскольку внешний вид сварочной дуги и сварочной ванны определяется параметрами сварки, то для сварщика нет необходимости постоянно обращаться к таблицам и диаграммам соотношений различных сварочных параметров.

сварочное напряжение определяет внешний вид сварочной ванны, однако ее размеры (при постоянно напряжении) могут регулироваться вручную с помощью изменения перемещения горелки.
Скорость подачи проволоки пропорциональная сварочному току.

Для сварки MIG Короткой дугой/Струйным переносом и Импульсной сварки MIG, в зависимости от используемых сварочных источников доступны простые и быстрые синергетические настройки. В режиме синергетики параметры сварки задаются автоматически, основываясь на условиях работы (материал, толщина, газ, проволока, скорость), и посредством управления микропроцессором динамически контролируются и поддерживаются в балансе в течение всего сварочного процесса. Это позволяет получить исключительные результаты сварки с точки зрения, количества, качества и внешнего вида сварного шва для всех условий и областей применения.

Само название метода полуавтоматической сварки MIG-MAG указывает на использование определенного газа в сварочном процессе: инертного (Ar) для MIG-сварки (Metal Inert Gas) и активного (СО2) для MАG-сварки (Metal Active Gas).

Использование CO₂ в качестве защитного газа обеспечивает хорошее проплавление металла, возможность подачи проволоки с высокой скоростью и получение швов с хорошими механическими характеристиками при сравнительно невысоких затратах. С другой стороны при использовании этого газа возможны проблемы с конечным химическим составом соединения, поскольку сварочная ванна оказывается перенасыщена углеродом при недостатке легко окисляемых элементов. Сварка с использованием чистого углекислого газа создает другой ряд проблем, например, разбрызгивание металла при сварке и пористость соединения из-за включения пузырьков монооксида углерода.

Чистый аргон используется только при сварке легких сплавов. Для сварки нержавеющих сталей с содержанием хрома и никеля лучше использовать смесь с добавлением кислорода и углекислого газа в количестве 2%, поскольку это улучшает стабильность дуги и форму шва.

Этот газ используется как альтернатива для аргона и позволяет получить большую глубину проникновения (для толстых деталей) и большую скорость подачи проволоки.

Позволяет получить более стабильную дугу, чем при использовании чистого гелия и большую глубину проникновения и скорость подачи проволоки, чем при использовании чистого аргона.

Эти смеси используются при сварке черных металлов методом КОРОТКОЙ ДУГИ, поскольку это увеличивает теплоперенос. Также эти смеси могут использоваться и при сварке методом СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА. Обычно смесь содержит от 8% до 20% углекислого газа и примерно 5% кислорода.

MIG/MAG сварка алюминия и алюминиевых сплавов

Для уменьшения вероятности образования трещин при сварке следует помнить:
Сварка разнородных сплавов, как это обычно и происходит, увеличивает их чувствительность к трещинам. При выборе присадочного материала обращайте внимание на хим. состав присадки и базового материала, избегайте повышенного содержания магния и меди в материале шва.

Плохая подача проволоки – главная причина пригорания проволоки к соплу горелки

В отличии от сплавов серии 5ххх, сплавы серии 4ххх имеют меньшую вязкость и меньший предел прочности на срез в наплавленных участках. Проволока из этих сплавов также имеет повышенное количество проблем с подачей, чем проволок 5ххх того же диаметра.

Присадка из сплава марки 5ххх дает максимально возможную для не термообрабатываемых сплавов прочность шва. Содержание магния в присадке в пределах от 0.5 до 3% дает шов, чувствительный к трещинам. Сплавы Al-Mg с содержанием магния менее 3% могут быть сварены присадкой серии 4ххх Al-Si, поскольку силициды магния повышают вязкость, но одновременно повышают чувствительность к трещинам.

Для оптимальной подачи проволоки настраивайте минимальное торможение на катушке подачи проволоки.

Для подачи мягкой проволоки используйте любой жесткий и твердый пластик вместо мягкого полиамида.

Убедитесь в том, что для направляющих на входе в горелку используется полиамид или фторопласт

Для минимизации растяжения при подаче мягкой алюминиевой проволоки используйте подающие ролики с U-образной канавкой и притупленная фаской гранями. Настройте минимальное натяжение проволоки.

Для ручной сварки алюминия проволокой диаметром 1.2мм используйте обыкновенную 3м горелку с пластиковым шлангом.

Если сварка ведется с помощью сварочного робота, оснащенного устройством контроля подачи проволоки то наличие подающей системы “тяни-толкай” не обязательно при условии оснащения робота системой подачи проволоки с контролем степени ее натяжения.

Используйте повышенные подачи защитного газа – 20-30 л\ч для аргона, 23-50 л\мин для смесей гелий-аргон. Если у вас установлен расходомер, тарированный для аргона, а вы используете смеси с аргоном и установили расход 19л\час – реальный расход будет примерно на 50% выше. Используйте специальный расходомер при работе с гелиевыми смесями.

При сварке алюминиевых сплавов избегайте избыточно жестких прижимов/зажимных приспособлений; используйте возможно меньшее их количество для предотвращения трещин.

Поскольку тепло распространяется в алюминиевой детали быстро – подходите внимательно к сварке деталей. Варите тонкие места и стыки/трещины в первую очередь.

Избыточное количество установленных на алюминиевые детали зажимов может привести к трещинам в продольном направлении шва.

Увеличение длины провариваемого участка снижает вероятность образования трещин в продольном направлении шва.

Чтобы уменьшить количество трещин в поперечном направлении шва снижайте количество тепла, приходящее в материал детали при сварке(ток) с одновременным повышением скорости наложения сварного валика при сварке(перемещение горелки).

Для уменьшения вероятности трещинообразования в корне шва необходимо применять т.н. Обратноступенчатый – наложение относительно коротких сварных валиков “задом наперед” так, чтобы каждый новый участок шел позади предыдущего и его заполнение производилось к моменту остывания предыдущего участка для снижения термических напряжений.

Для минимизации вероятности трещинообразования в центральной части шва убедитесь в отсутствии усиления шва(шов должен бать вогнутый) и проводите сварку на малом напряжении.

Для большего прогрева провариваемого участка (большего провара) повысьте скорость подачи проволоки, используйте самое низкою напряжение, снизьте скорость сварки.

Сварочная ванна и техника сварки:

При сварке алюминия трещина в корне шва в многих случаях является источником брака. Трещина образовывается тогда, когда тонкий слой проваренного металла (впадина) подвергается растягивающим напряжениям после охлаждения детали.

При сварке следует стремиться к тому, чтобы слой наплавленного материала был выпуклым и выступал над прилегающими поверхностями. Тогда возникнет компенсация растягивающих напряжений при охлаждении. Для этого следует подбирать режимы сварки, технику наложения сварных валиков и порядок проходов при сварке.

Импульсная сварка идеально подходит для сварки деталей толщиной от 1 до 2,5мм. При толщине свариваемых деталей более 4мм обычная МИГ сварка дает более однородный шов с малой пористостью.

Импульсная сварка идеальна для сварки потолочных швов и для сварки в вертикальном положении.

Избегайте изгиба шва – проводите сварку с накладками/усилителями.

Используйте проволоку большего диаметра для уменьшения количества проблем с подачей проволоки.

При использовании проволоки диаметром менее 1,2мм возможны проблемы с подачей.

При сварке с толщиной детали выше 6мм, там где нужен повышенный прогрев прилегающих к зоне сварки участков, используйте аргоно-гелиевую смесь. Лучшей считается смесь с 40% гелия и 60% аргона. Необходимо помнить, что значительное содержание аргона необходимо для очистки разделанных кромок от оксида алюминия.

Используйте сопла повышенного диаметра чтобы обеспечить бесперебойную подачу защитного газа в зону сварки.

Если с соплом возникают проблемы – замените его на ближайший больший типоразмер или разверните его на диаметр 0.1-0.15мм больше.

При сварке с помощью робота при начале сварки используйте подачу проволоки на повышенной скорости по сравнению с скоростью подачи на остальных участках.

Поскольку при сварке с помощью робота возможны непровары в начале и в конце шва необходимо или увеличить длину шва выше расчетной или подобрать режимы сварки.

Если алюминий анодирован то кремний, содержащийся в присадке типа 4ххх делает шов более темным по цвету. Использование присадки типа 5ххх дает меньшее затемнение шва.

При пульсационной сварке снижается прогар; низкий ток позволяет использовать проволоку большего диаметра, образуется меньше дыма и озона при сварке.

Данные по сварке алюминия:

Используйте аустенитную (300-й серии) нержавеющую сталь для подкладок или для элементов захватных приспособлений, находящихся близко к зоне сварки.

На сплавах 2ххх-7хххх следите за трещинообразованием в самом начале и под конец прохода. Пользуйтесь таблицами рекомендованных режимов.

Для основного металла с чувствительностью к горячему растрескиванию типа 2ххх используйте присадочную проволоку марок 4145, 4047. Эти присадки имеют низкую температуру плавления и, как привило, затвердевают позже отвердения основного металла и набора им прочности.

При сварке алюминия марки 5ххх используйте предподогрев до 65С для избежания трещинообразования.

При сварке алюминия с содержанием 3,5-5,5%Mg для избежания трещинообразования.

не перегревайте деталь выше 120С

При сварке алюминия с содержанием 3,5-5,5%Mg для избежания трещинообразования убедитесь в том, что при сварки температура не превышает 150С в момент наложения очередного валика.

Присадочный материал тип 4643 предназначен для сварки сплавов типа 6ххх при последующей термообработке для повышения прочностных свойств материала.

Присадочный материал тип 5180 предназначен для сварки сплавов типа 7ххх при последующей термообработке для повышения прочностных свойств материала.

Для уменьшения трещинообразования в зоне термического влияния шва используйте присадку с такой же или меньшей температурой плавления, как и у основного материала.

Для уменьшения трещинообразования в зоне шва присадка должна содержать больше легирующих элементов чем основной материал.

Сплавы тип 4ххх 5ххх более склонны к трещинообразованию когда шов содержит от 0.5 до 2% Si-Mg.

При сварке тонкого алюминиевого листа присадка ER4047 является альтернативой присадке ER4043.

При сварке труб из 5ххх, 6хххх может использоваться присадка ER5656.

Сплавы 5183 и 5556 также могут использоваться вместо ER5656.

Не используйте присадки тип 5356-5183, 5556, 5654 там, где ожидается длительная работа шва при температуре выше 65С – может образоваться усталостная трещина в шве. Допускается использовать сплав тип 5554 поскольку он содержит менее 3% магния.

Будьте осторожны при попытках ремонта несвариваемых марок алюминиевых сплавов. Эти дорогостоящие детали из экзотических сплавов, применяющихся в авиастроении, дельтапланеризме, катерах, спортивном оборудовании дают межкристаллические микротрещины что приводит к трещинообразованию при последующем нагреве.

Поскольку теплопроводность алюминиевых сплавов весьма велика то при сварке возможен непровар на первых 6мм шва. Вероятность непровара увеличивается при толщине свариваемых деталей более 3мм. Чем больше свариваемая деталь – тем выше теплоотвод. Как правило, вероятность непровара высока на первых 6мм шва.

Если длина накладываемых вами швов выше 3мм и свариваемые детали будут подвержены циклически загрузкам либо значительно нагружены то вышеизложенное может помочь уменьшить брак по непровару.

Некоторые виды сварочных аппаратов дают возможность горячего старта на повышенной силе тока для ускоренного прогрева зоны сварки.

При сварке с помощью робота можно поставить большую силу тока или особые режимы сварки на первые 6мм шва.

Если необходима рабочая длина шва, к примеру, 75мм то конструктору было бы неплохо задать на чертеже длину шва 90мм для компенсации дефектов при начале/окончании сварки.

Чтобы минимизировать термические напряжения и снизить количество дефектов в корне шва попробуйте следующее:

Покупая сварочный аппарат Миг сварки убедитесь в том, что он имеет возможность управляемого снижения тока в конце сварки. Те люди, у которых был ТИГ сварочный аппарат с ножным управлением силой тока знают о преимуществах такого контроля.

Если сварка ведется с помощью робота и если он не имеет функции снижения тока в конце сварки – то задайте отдельный режим для этого. Этот режим должен предусматривать или снижение скорости подачи проволоки и напряжения или ту же скорость подачи проволоки и напряжение меньшее на 2-6 вольт чем в основное время сварки.

Если после первого прохода наплавленный валик не выпуклый - применяйте т.н. обратноступенчатый и последние 6мм шва проваривайте на пониженных режимах.

Если вы используете робота для сварки – знаете ли Вы это:

Если вы применяете робота для сварки, имеете полное представление о процессе сварки алюминия и возможных проблемах при сварке – используете ли вы отдельные технологические параметры при наложении однопроходного сварного шва с целью предотвращения брака.

Если при наложении длинного шва выделяется избыточное тепло – используйте отдельные технологические параметры для этого участка и ведите сварку на пониженных режимах.

Если возникает брак в начале шва – используйте отдельный режим сварки с повышенной скоростью подачи присадочной проволоки.

Для получения оптимальных швов уделяйте вниманию соотношению “сила тока/подача проволоки”.

Для сварки более 6мм предпочтительна 062 проволока с обычным струйным переносом металла. При этом скорость перемещения горелки значительно выше, чем у импульсной сварки – более 1,25 м/мин. Также сварка со струйным переносом более предпочтительна в плане провара и стабильности дуги.

Для улучшения качества шва в его начальной точке нужно применять следующие техники:

При ручной МИГ сварке отрегулируйте уменьшенный вылет проволоки и варите слева направо, от себя в начале шва. При сварке роботом варите так же слева направо, от себя выставив малый вылет проволоки из горелки и работая на повышенных режимах.

Если ведется сварка участка менее 3мм то предпочтителен импульсный процесс или контактная сварка.

Если вы работаете на оборудовании с неизвестными параметрами подачи проволоки то необходимо выяснить скорость подачи проволоки, непрерывно подавая ее на протяжении 10 секунд. После этого провести пробную сварку и добиться корректировки скорости подачи проволоки с инкрементов в пределах 10%.

Используйте оптимальный ампераж для проволоки определенного диаметра.

При сварке импульсным током оптимум лежит в пределах 30-60А.

Если сварка проводится проволокой диаметром 1,2мм и от сварочного источника проводите сварку вертикальных швов с подачей проволоки 7м/мин(как правило рукоятка регулятора устанавливается “на 11 часов” , 140А, 23В.

При сварке током КЗ ставьте напряжение дуги в пределах от 14 до 17В. Прислушайтесь ко звуку дуги – если раздаются слабые шлепки то снижайте вольтаж до тех. Пор, пока слабый треск не появится. Если раздастся звук треска и шлепков – повышайте вольтаж до тех пор, пока не останется постоянный звук слабого треска.

Отрегулируйте длину дуги вольтажом так, чтобы ее дуга была наименьшей без затухания и разбрасывания брызг из сварочной ванны.

Типичные данные для сварки МИГ

0.8мм : подача проволоки 12,5-19м/мин, 95-150А, 22-24В.

Оптимум 110-130А, 12,5-17/м/мин, 22В

1мм : подача проволоки 10-17,8м/мин, 120-200А, 23-24В.

Оптимум 150А, 13м/мин, 23В

1.2мм : подача проволоки 7.25-15,3м/мин, 140-270А, 23-25В.

Оптимум 170-230А, 9,4-11,5м/мин, 24В

1,6мм : подача проволоки 5,5-10,4м/мин, 190-350А, 26-28В.

Оптимум 270А, 7,5м/мин, 26-28В

При начале шва используйте нижний интервал указанных диапазонов.

При проблемах с проволокой диаметром 1,2мм (разбрызгивание, приваривание проволоки) можно попробовать проволоку диаметром 1,4мм которая применяется в системах роботизированной сварки и также представлена на рынке.

Проблемы при сварке алюминиевого сплава 6061-Т6.

Происходит сварка сплава 6061-Т6 присадочной проволокой 4043. При испытании сварного шва на прочность не удается добиться хотя бы минимально регламентируемой стандартом прочности шва. В любом случае, прочность в зоне шва снизится примерно вдвое от табличного значения для термообработанного материала.

Данная проблема является общей для сплавов 6ххх и известна как перегрев при сварке. Для ее решения проводите сварку на теплоотводящей прокладке, используйте присадки типов 4ххх, 5ххх и проводите последующую термообработку шва.

Максимальная температура предподогрева 120С. Не проводите сварку, пока температура детали не превысит 93С. По возможности используйте медные подкладки для отвода избыточного тепла из зоны сварки.

При сварке МИГ варите на наименьшем токе и возможно с большей скоростью перемещения горелки.

Наплавляйте шов тонкими валиками а не поперечными волнами.

Не используйте гелий в газовой смеси за исключением особах случав.

При сварке деталей из сплава 6061, работающих при повышенных температурах, используйте проволоку 5554/4047/4043. При использовании проволоки 5356/5556/5183 возможна усталостная коррозия шва или трещинообразование.

Если происходит сварка деталей из сплава 6061, требующих однородного цвета после анодирования применяйте проволоку из сплава 5356. Проволоки серии 4ххх будут давать более серые оттенки.

При термообработке деталей из сплава 6061, подвергающихся последующей термообработке полезно знать что сплавы присадок марок 5183/5356/5556 являются не тремообрабатываемыми и их использование может привести к последующему необратимому браку. Присадка 4043 в этом отношении нейтральна. Присадка 4643 считается пригодной для последующей термообработки.

При растрескивании шва попробуйте заменить проволоку 4043 на 4047. Также поэкспериментируйте с режимами сварки.

При сварке 6063-Т6 Тиг сваркой применяйте присадки серии 5ххх и 4хххх. При МИГ сварке применяйте сварку с повышенным значением катета шва или шириной шва.

При сварке сплава Т6/6063-Т52 сваркой МИГ присадка 4043 имеет наименьшую склонность к трещинам. Сплав 5356/5556 имеет наибольшую прочность шва.

При сварке сплава 6061 МИГ и ТИГ сваркой(ТИГ в 4 раза медленнее) поводки при сварке были практически одинаковыми. Данный феномен занимателен и имеет практическое значение.

Система обозначений MIG/MAG, TIG и MMA

Если раньше ручная дуговая сварка обозначалась просто и понятно (РДС), то на сегодняшний день система обозначений изменилась. Тем более, когда речь идёт про такие аббревиатуры, как TIG, MMA и MIG/MAG.

Чтобы не путаться в них, нужно понимать, про какой вид сварки идёт речь в том или ином случае.

В этой статье будет рассмотрена современная система обозначения: что такое MIG/MAG, а также, что такое TIG и MMA сварка.

В Советском Союзе ручная дуговая сварка обозначалась, как РДС. Данный вид сварки занимает лидирующие позиции в промышленности. Активно применяется ручная дуговая сварка и в быту, как самый простой и надежный способ сваривания металлов.

Сегодняшнее обозначение ручной дуговой сварки, это MMA — Manual Metal Arc. Данный вид сварки представляет собой использование электрической дуги и штучных электродов с покрытием. Электроды могут иметь основное или рутиловое покрытие, но оно обязательно должно присутствовать на металлическом стержне.

Многие почему-то путают MMA сварку плавящимся электродом с покрытием, со сваркой TIG. Для TIG сварки применяются также электроды, но только без покрытия. Неплавящиеся электроды изготавливаются из вольфрама, и они не несут какой-либо защиты для сварочной ванны, а служат лишь для формирования будущего шва.

Для TIG сварки применяются инертные газы и вольфрамовые электроды. Стоит заметить, что в некоторых странах, например, в Германии, данный вид сварки обозначается несколько по-другому, а именно WIG (Wolfram Inert Gas).

Также, нередко можно встретить и другое обозначение сварки неплавящимися электродами, например, GTA (Gas Tungsten Arc). В качестве формирования сварочной дуги в данном случае, помимо инертных газов (гелий, аргон или азот), также выступает сварочная дуга, работающая от переменного и постоянного тока.

Что означает MIG/MAG сварка

MIG/MAG — обозначает исключительно полуавтоматическую сварку проволокой в среде защитного газа. То есть, если для MMA и TIG сварки применяются разного вида электроды, то для MIG и MAG сварки – только проволока.

Полуавтоматическая сварка получила широчайшее применение на производстве. Это вторая по виду сварка за ручной дуговой сваркой, которая активно применяется на сегодняшний день по всему миру.

Характерные свойства сварки полуавтоматом, это ровный и красивый сварочный шов без шлака. Полуавтоматическая сварка, просто незаменимая при ремонте автомобилей и другой техники.

Все о сварке MIG/MAG

В профессиональной среде сварщиков нередко можно услышать про так называемую сварку MIG/MAG. Однако для новичков это наименование ни о чем не говорит. Потому нужно разобраться в особенностях такой обработки, в нюансах технологии, в характеристиках расходных материалов и областях использования.

Что это такое?

Сразу стоит сказать, что сварка MIG/MAG в полуавтоматическом режиме вполне доступна любому начинающему сварщику. А когда за дело берется профессионал, он может сварить подобным образом практически все металлы. Не имеют существенного значения (за редким исключением) даже толщина и сложность конфигурации изделий. Если же говорить о технической сути процесса, то термин MIG означает расплавление металла в окружении защищающего газа. Это позволяет исключить практически все нежелательные реакции внутри расплава.

Для работы могут применять аргон, гелий, реже другие химически стабильные (вообще или в определенных условиях) газы. Методом MIG можно сваривать:

сталь большинства марок;
магний;
чистый и содержащийся в сплавах алюминий;
титан;
соединения никеля.

Вместо плавкого электрода используют алюминиевую, стальную или другую проволоку. Она предварительно наматывается на барабан и перемещается затем автоматически. Темп поступления проволоки определяется ее сечением, напряжением и силой тока. Все, что требуется от самого сварщика, – это заведение горелки в сварную зону и нажатие рукояти. При зажигании дуги мотор начинает подачу проволочной присадки.

Отличия сварочного процесса по технологии MAG довольно существенны. При этом типе манипуляций применяют не инертный, а углекислый газ. С его помощью неплохо обрабатывают сталь. Другие материалы варить таким способом не слишком рационально.

Однако дешевизна углекислоты, по сравнению с тем же аргоном, тем более гелием, вполне притягательна.

Такое решение, как MIG/MAG, соответственно, ориентировано на эффективную работу и с инертными газами, и с углекислотой. Можно будет использовать изменение тока в широких пределах. Доступна для работы будет и сварочная проволока любого произвольного диаметра, что расширяет возможности пользователей. В большинстве случаев применяют проволоку от 0,5 до 4 мм, ориентируясь на толщину свариваемого материала и его свойства.

Сварка полуавтоматом в среде инертного газа:

гарантирует большую производительность, чем использование штучных электродов;
позволяет тратить меньше времени на зачистку швов;
совершенно исключает засорение обрабатываемого участка кислородом.

Расходные материалы

Проволоку выбирают сообразно специфике применяемых материалов. Мнение, будто она отличается лишь по цвету, ошибочно. Главным отличием является неодинаковая толщина. Критерий выбора очень прост: чем толще металл, тем больше должна быть и проволока. Но необходимо учитывать общие возможности полуавтоматов. Одни модификации конструируют с расчетом на проволоку сечением 0,6—0,8 мм. У других устройств верхняя планка диаметра составляет 1 мм. Вставка горелки с чрезмерно большим размером невозможна. И даже просто силы тока не хватает. Наконец, внимание придется уделять и составу проволоки; если он неизвестен, использовать расходный материал нельзя.

Проволока сплошного сечения формируется из меди, стали, алюминия. В некоторых случаях применяют сплавы таких металлов. Омедненное изделие применяют для стали без легирующих добавок или с минимальным их количеством.

Такая проволока стабильно горит и почти не разбрызгивается. Обеспечивается эффективная защита шва от абразивного воздействия и коррозионных процессов.

Алюминиевую проволоку применяют, чтобы варить цветные металлы и их сплавы. Подобное решение отлично подходит для сваривания изделий, контактирующих с пищевыми жидкостями и соленой водой. Порошковая проволока содержит от 15 до 40% порошка, находящегося во внутренней полости. Роль такой добавки та же самая, что и у обмазки электродов: повышение стабильности дуги, прикрытие от кислорода и легирование швов.

Отдельно стоит сказать про активированную проволоку, которая включает от 5 до 7% добавок. В состав активированной проволоки добавляют соли и окислы различных металлов. Дополнительно применяются компоненты, вырабатывающие шлаки. Благодаря этому шов становится аккуратнее, а металл разбрызгивается меньше. Подобные прутки очень прочны, они практически никогда не ломаются. Их используют, чтобы варить металл в углекислотной среде.

Подбирая проволоку для сварки, нужно учитывать:

точку плавления (она должна быть не выше точки плавления соединяемого металла);
спокойный характер плавления (за счет близости состава присадки к составу обрабатываемого металла);
чистоту;
концентрацию вредных примесей (чем меньше, тем лучше).

В дополнение к сварочному пистолету обязательно понадобятся контактные наконечники. Их фиксируют на горелку, чтобы подавать проволоку напрямую к месту обработки металла. Подбор таких деталей определяется присадочным материалом и наружным сечением используемых прутков. Внимание придется уделить также держателям наконечников. Без них крайне тяжело крепить токосъемные элементы.

В какой-то мере расходным материалом можно считать экипировку. Тем, кто не может постоянно снимать и надавать традиционную сварочную маску, лучше выбирать тип «Хамелеон». Благодаря особому автоматически регулирующемуся фильтру возможно переключение от сварочного в шлифующий (с хорошим обзором) режим и обратно. Фильтрующий элемент реагирует на возникновение сварочной дуги за считаные миллисекунды. Полезно также приобрести стойкие к сильному нагреву краги.

Оборудование

Важную роль играет и сварочная горелка. Именно через нее подают изолирующий поверхность газ и проволоку. Для координации процесса можно применять кнопку. Часто пистолет входит в базовый комплект сварочного полуавтомата. Покупая сварочную горелку, надо учитывать интенсивность ее применения. Стоимость таких изделий может варьироваться.

Внимание при выборе уделяют:

подходящему сечению проволоки;
допустимой силе тока;
варианту охлаждения (чаще всего встречается отвод тепла воздухом, а водяные аппараты подойдут для интенсивной работы);
исполнению разъема (европейский или «байонет»);
величине шлейфа.

Создание четкого потока газов обеспечивают сменяемые сопла. При помощи узкого сопла можно отлично варить металл в труднодоступных точках. Широкие изделия универсальнее и пригодны для большинства видов работ. Что касается «гусаков» либо «шеек», то это неофициальные названия мундштуков. Такие удлинители помогают комфортнее держать пистолет, избегая его чрезмерного наклона.

Стоит также обратить внимание на ролики подачи проволоки. Они используются во встроенных и выносных решениях одинаково эффективно. При значительной интенсивности сварочных работ ролики постепенно изнашиваются. Материал будет проскальзывать, потому неизбежны будут рывки, замедления.

При смене диаметра проволоки требуется менять силу прижатия подающих роликов.

Области применения

Наращивание производительности, по сравнению с традиционными методами сварки, позволяет выполнить работу эффективнее. Технология MIG/MAG подходит для сваривания пластин небольшой толщины. Требуется только максимально аккуратно сокращать удельное тепловложение. В процессе наплавки каналов внутри толстых заголовок такой способ сварки позволяет обеспечить превосходную производительность. Метод MIG/MAG отлично подойдет также для сваривания:

низкоуглеродистых марок стали;
легированных и особо легированных сталей;
алюминия и сплавов на его основе;
ряда иных металлов, сплавов.

Сварка может быть исполнена в любом пространственном помещении. Подобные свойства позволяют использовать методику в крупносерийном производстве и на мелких производственных объектах.

Аппараты MIG/MAG широко востребованы в:

автомобильной отрасли;
судостроении;
вагоностроении;
строительной отрасли.

Трудности создает и чувствительность газовой защиты к дуновениям воздуха — порой из-за их чрезмерной силы не помогает даже чрезвычайный рост расхода газа.

Технология процесса

Методология MIG/MAG была разработана в 1950-х годах. Ее характерные недостатки оказываются в значительной степени устранены при работе в оборудованном цеху. Стоит учесть, что правильное название этой методики — GMAW, что расшифровывается как сварка электрической дугой в атмосфере изолирующего газа. Темп подачи проволоки определяется заблаговременно. Точно так же заранее придется настроить напряжение и интенсивность подкачки газа.

Большое значение имеет правильная очистка металла, который предстоит варить. Концевую часть проволоки следует выводить на некоторое расстояние вперед. При чрезмерно длинном выводе проволоки эффективность газовой защиты падает. От вида применяемого газа будет зависеть:

темп плавления;
глубина воздействия дуги;
интенсивность формирования брызг;
геометрия сварного шва;
его механическая характеристика.

Углекислота может применяться как в чистом виде, так и вместе с аргоном. Двуокись углерода гарантирует быстрое плавление и повышает проницаемость дуги в металл. Шов получит расширенный, выпуклый профиль. В чистой углекислоте переплетение сил, влияющих на капли металлического расплава, очень сложно. Поскольку они не сбалансированы, существенно больше становится брызг и появляется большее количество испарений.

Инертные газы и их смеси востребованы больше при работе с цветными металлами. Темп плавления при использовании аргона будет ниже, а дуга станет проникать меньше в металл. Сократится количество брызг. При применении гелия картина противоположная — в том числе удается сформировать сварочный шов выпуклой формы. Однако неизменно растет сварочное напряжение, хотя дуга не удлиняется; отмечают ее частую нестабильность.

Варить чистым аргоном сталь по этой причине не рекомендуется. Универсальным решением для сварки углеродистых сталей является сочетание ¾ аргона и ¼ углеродной двуокиси. Этот вариант ценится за небольшую массу брызг и минимальную вероятность прожига тонких листов. Принято обозначать такую комбинацию как С25/75. Перед началом работы с металла обязательно требуется вычищать все следы краски и остатки ржавого металла; даже небольшие включения такого рода ухудшат качество и стабильность соединения.

Не менее важно прочищать участок, используемый под зажим для массы. Управление сварочной горелкой возможно и «в одну руку». Однако даже квалифицированные исполнители стараются пользоваться двумя руками. Это упрощает контроль и повышает аккуратность манипуляций. Легче будет добиться качественного шва. Суть — одна рука держит горелку, а другая подпирает основную рабочую руку.

Этот прием упрощает контроль дистанции, отделяющей обрабатываемую поверхность от инструмента, и контроль угла. Легче будет совершать требуемые для создания шва манипуляции. Но нормальные действия обеими руками немыслимы, в свою очередь, без полноформатной маски. Вариантов движений сварочной горелкой очень много. Если толщина металла не превышает 0,2 см, сварка проводится волнисто-зигзагообразными шажками; это позволяет следить за равномерным воздействием дуги на оба листа, сформировать крепкий шов и избежать прожига.

Прямые швы без малейших отклонений в сторону могут использоваться на металле практически любой толщины. Однако правильно выполнить такую работу смогут только опытные сварщики. Если соединяются детали малой толщины (меньше 0,01 см), целесообразно применять проволоку потоньше. Сокращают также ампераж, а саму проволоку начинают подавать медленнее.

Предпочтительна сварка с коротким импульсом, когда делается перерыв не более 1 секунды, — этого достаточно для остужения металла.

Длинные участки варят так, чтобы металл не перегревался и не было температурной деформации. Рекомендуется выполнять работу мелкими частями или даже «точками», делая промежутки. Работают по очереди то с одного, то с другого края. В умелых руках такой подход позволяет выполнить работу полностью, не деформируя конструкции. Темп сварки контролируется самими исполнителями; часто подобрать его как следует удается только после многих проб и ошибок.

Работая слишком быстро, сварщики производят массу брызг металла. В нем может оставаться изолирующий газ. При замедленном движении дуга будет действовать неоправданно глубоко. Набрав опыт, можно будет уже научиться определять необходимые параметры «на глаз». Важно помнить: некоего «универсального», подходящего для всех вообще случаев сварочного угла, просто не существует – его выбирают всегда индивидуально.

В следующем видео вас ждет дополнительная информация о дуговой сварке MIG/MAG и TIG.

Читайте также: