Зварка напівавтоматом (MIG/MAG) – технологія

Зварка напівавтоматом

Зварка напівавтоматом – механізоване дугове зварювання металевим електродом, що плавиться (дротом) в середовищі захисних газів. Спосіб також відомий як MIG / MAG зварювання. Залежно від типу використовуваного захисного газу розрізняють зварювання в інертних газах (MIG) і активних (MAG). В якості активних газів переважно використовують зварювання в середовищі вуглекислого газу. На відміну від ручного дугового зварювання покритими електродами при механізованому зварюванні подача електрода в зону зварювання виконується за допомогою механізмів, а зварювальник переміщає пальник уздовж осі шва і виконує коливальні рухи електродом по необхідності.

mig-mag-process.gif

Мал. 1. 1 – пальник, 2 – сопло, 3 – токопідводячий наконечник, 4 – електродний дріт, 5 – дуга, 6 – шов, 7 – ванна, 8 – основний метал, 9 – крапля металу, 10 – газовий захист.

Суть методу і загальні принципи напівавтоматичного зварювання

Зварка напівавтоматом, як і інші види дугового зварювання , здійснюється за рахунок більшої теплової енергії зварювальної дуги сконцентрованої в місці її горіння. Температура дуги більше температури плавлення металів, тому під її впливом кромки зварних виробів плавляться, утворюючи зварювальну ванну з рідкого металу. Дуги при цьому горить між основним металом і зварювальним дротом, яка виконує функції підведення дуги до зони зварювання і є присадним металом для заповнення зазору між кромками.

Зварювальний дріт з касети безперервно подається в зону зварювання за допомогою механізму, що подає, який проштовхує її по каналу в рукаві до сопла зварювального пальника.

Зварювальна дуга, розплавлений метал, кінець зварювального дроту, околошовної зони знаходяться під захистом газу, що виходить з пальника. Для отримання більш якісного шва, іноді виконують подачу захисного газу додатково зі зворотного боку шва. На відміну від ручного зварювання, відсутність покритих електродів дозволяє механізувати процес або повністю автоматизувати.

Устаткування для напівавтоматичного зварювання

mig-1.gif

У комплект обладнання для зварки напівавтоматом входять джерело живлення зварювальної дуги, що подає механізм, газове обладнання, пальник. Для підвищення продуктивності та уникнення перегріву пальника при серійному виробництві можуть використовуватися системи охолодження.

2017/12/mig-2.gif Джерела живлення зварювальної дуги

Для зварювання в середовищі захисних газів виготовляють джерела живлення з жорсткими зовнішніми вольт-амперних характеристиками. Зварювання проводиться на джерелах постійного струму – зварювальні випрямлячі, перетворювачі, інвертори або спеціальні установки, що містять в собі джерело живлення і механізм, що подає, а також блок управління. Джерела живлення змінного струму практично не використовуються.

Багатопостові джерела живлення

Для організації роботи в цехах на виробництві зі стаціонарними зварювальними постами доцільно використовувати багатопостові джерела живлення. Для цих цілей можна використовувати перетворювачі і випрямлячі. Існує дві схеми організації многопостовой зварювання.

mig-mnogopostovoy.gif

Перша схема використовується коли зварювання проводитися однаковими режимами на кожному пості з частими замиканнями зварювального кола (збудження дуги). При такій схемі в ланцюг кожного зварювального поста включають дросель, який сприяє зниженню впливу постів один на одного при одночасній роботі.

Друга схема може бути використана для регулювання режимів зварювання індивідуально на кожному пості з мінімальним впливом постів один на одного. В такому випадку напруга холостого ходу багатопостових джерела живлення встановлюють на максимум, а зниження сили струму (регулювання) виконується за допомогою баластного реостата на кожному пості.

Механізми подачі дроту

Механізми подачі дроту використовуються для стабільної подачі дроту і регулювання швидкості подачі в зварювальну пальник. Зазвичай механізм, що подає складається з електродвигуна, редуктора, гальмуючого пристрої, що подають і притискних роликів, а також касети з дротом. Існують різні варіанти виконання подають механізмів – закритого і відкритого типу.

подають механізми

Залежно від числа роликів розрізняють двухролікові і чотирьохролікові подаючі механізми. Останні більш надійні і рекомендується використовувати для дроту більшого січення або при зварюванні порошковим дротом .

mig-5.gif

Для збільшення радіусу проведення зварювальних робіт і забезпечення стабільної подачі зварювального дроту можуть застосовуватися проміжні механізми подачі. Це дозволяє збільшити зону проведення зварювальних робіт від 10 до 20 метрів. Проміжні механізми синхронізуються з основним що дозволяє значно віддалені ті, хто джерела живлення або напівавтомата і газового обладнання.

зварювальні напівавтомат зварювальні напівавтомати

Зварювальні напівавтомати – спеціальні установки для механізованого зварювання в середовищі захисних газів містять в собі джерело живлення, що подає механізм, пальник і блок управління процесом. Додатково напівавтомат може мати дистанційний пульт управління, включати схеми дозволяють виконувати зварювання в імпульсно-дуговому режимі і т.д. Сьогодні частіше використовується схема зварювання від зварювального напівавтомата, ніж джерело живлення + механізм, що подає.

 

Пальник і її складові

зварювальний пальник

Виконує кілька функцій, серед яких: напрямок дроту в зону зварювання, підвід струму до зварювального дроту, подача захисного газу, управління процесом за допомогою кнопки управління. Все це можливо завдяки використанню спеціального шланга всередині якого знаходиться відразу кілька елементів – зварювальні кабелю, керуючі дроти, Спіралевидний канал для направлення дроту, трубка для подачі газу, а іноді і для подачі води.

Газове обладнання для напівавтоматичного зварювання

До складу газового обладнання для зварювання напівавтоматом входять: балон, редуктор, ротаметр, підігрівач, осушувач, змішувач газів, рукави (шланги).

Балони з захисним газом Балони

У балонах зберігають і транспортують стислі гази. Що міститься в балоні газ можна розпізнати за кольором і написи на балоні.

 

 

 

 

редуктор Редуктор (регулятор тиску)

Редуктор приєднується до вентиля балона, призначений для зниження тиску від балонного до робочого і постійного його підтрим жания. Для регулювання витрат газу (тиску) обертають маховик на редукторі.

підігрівач газів Підігрівач

При зварюванні в середовищі вуглекислого газу редуктор додатково комплектується підігрівачем газу, щоб уникнути замерзання редуктора. При більшій витраті вуглекислого газу спостерігається різке зниження температури, що призводить до замерзання в редукторі вологи міститься в углекислоте. Працює підігрівач від постійного (20 В) і змінного (36 В) струму.

 

 

осушувач Осушувач

Для поглинання вологи знаходиться в вуглекислому газі до складу газового обладнання іноді включають осушувач більшого або низького тиску. Осушувач високого тиску встановлюється перед редуктором, а низького – після редуктора. Поглинає вологу спеціальну речовину – алюмогліколь або силікагель. Властивості обох речовин можна відновити шляхом проколювання при температурі 250-300 ºC.

 

 

Ротаметр

Ротаметри використовуються для визначення витрат захисного газу, коли на редукторі немає встановленого витратоміра.

Рукава (шланги)

Гнучкі трубки виготовляються з вулканізованої гуми посилені лляною тканиною. З їх допомогою захисний газ транспортується до пальника і інших частин газового обладнання.

Змішувач газів

Змішувач газів призначений для приготування суміші газів при подачі з декількох балонів.

Техніка напівавтоматичного зварювання

Зварка стикових з’єднань полуавтоматом

Механізоване зварювання в нижньому положенні Деталі не більшої товщини 0,8-4 мм зварюють без оброблення крайок закріпленими в складально-зварювальних пріспособленіях.Сварівают тонкий метал на підкладках з того ж металу що і виріб або на мідних і нержавіючих знімних підкладках. Метал товщиною понад 4 мм можна зварювати як у висячому положенні, так і на підкладках.

 

Сварка тонкого металу полуавтоматом Тонкий метал при зварюванні напівавтоматом набагато легше зварюється при у вертикальному положенні. Зварювання ведуть кутом назад, а пальник пересувають в напрямку зверху-вниз. При цьому зварнику добре видно формування шва і зону зварювання.

 

 

Зварювання товстих деталей Для зварювання товстого металу краще використовувати гази підвищують теплову потужність дуги – гелій або суміші гелію і аргону. При цьому потрібно стежити за становищем пальника щодо шва. Невелике відхилення пальника від вертикалі здатне привести до несплавлення кромок зварних деталей.

 

 

 

Зварка кутових і таврових з’єднань напівавтоматом

Сварка полуавтоматом в човник Зварювання кутових краще вести при розташуванні зварних деталей в човник. При цьому випуск електродного дроту збільшують на 10-15% в порівнянні зі зварюванням стикових швів в нижньому положенні.

 

 

Сварка таврового з'єднання Зварка кутових і таврових швів ускладнюється поганим наглядом за формуванням шва через сопла пальника. Відстань e = 0, при товщині металу до 5 мм, і e = 0,8-1,5 при товщині металу понад 5 мм.

 

 

Зварка з’єднань внахлест

Сварка нахлесточного з'єднання на прохід Зварка з’єднань внапуск при товщині металу менше 1,5 мм виконується на мідній або сталевій підкладці за один прохід.

 

 

Багатошаровий Нахлесточного шов Зварка деталей товщиною понад 1,5 мм виконується на вазі за кілька проходів.

 

 

 

Зварка горизонтальних швів напівавтоматом

горизонтальний шов Зварка горизонтальних швів ведеться «кутом вперед» без поперечних коливальних рухів пальником. Метал товщиною більше 6 мм зварюють за кілька проходів.

 

 

 

Горизонтальні шви до 3 мм Зварка деталей до 3 мм ведеться під прямим кутом пальника осі пальника щодо зварних деталей, без оброблення крайок.

 

 

 

Горизонтальні шви більше 3 мм Зварка деталей більше 3 мм в горизонтальному положенні зварюється з обробленням верхньої кромки, а пальник нахиляється щодо верхньої деталі під кутом приблизно 70º.

 

 

Зварка напівавтоматом вертикальних швів

Зварювання вертикальних швів рекомендується виконувати дротом діаметру 0,8-1,2 мм з вільним формуванням шва. Можна застосовувати техніку частих коротких замикань або використовувати джерела з імпульсної дугою. Деталі товщиною до 4 мм краще зварювати способом зверху-вниз без коливальних рухів. Якщо передбачається виконувати зварювання одностороннім швом, краще збирати деталі з зазором.

Сварка вертикальних швів полуавтоматом

Зварка стельових швів

Стельові шви завтовшки більше 6 мм краще зварювати за кілька проходів. Зварювання алюмінію і його сплавів полуавтоматом рекомендується вести кутом вперед, а зварювання сталей, міді, титану та інших металів – кутом назад.

Сварка стельових швів полуавтоматом

Переваги та недоліки напівавтоматичного зварювання

До переваг зварювання напівавтоматом відносять:

  • Можливість порівняно легко отримати якісне зварне з’єднання, в тому числі для тонкостінних зварних конструкцій.
  • Висока продуктивність зварювання даним методом в порівнянні з ручного дугового зварювання , газової зварюванням і ін.
  • Механізоване зварювання в середовищі захисних газів можна виконувати у всіх просторових положеннях: нижньому, горизонтальному, вертикальному і стельовому.
  • Відсутність флюсів і покриттів, а відповідно операцій з очищення шва від шлаку. Дуга при зварюванні в захисних газах більш сконцентрована, тому зона термічного впливу мінімальна.
  • Сварка супроводжується незначними напруженнями і деформаціями.
  • Можливість повної автоматизації процесу зварювання.

Недоліки способу:

  • При зварюванні на відкритому повітрі або протязі підвищується ймовірність порушення газового захисту.
  • Розбризкування електродного металу під час зварювання, особливо при використанні вуглекислого газу.
  • При зварюванні на режимах з підвищеною потужністю виникає потреба у використанні систем водяного охолодження через сильного нагріву обладнання.

Залишити відповідь