Introduktion
MIG (eller MAG) er processen med elektrisk lysbuesvejsning med en forbrugselektrode under gasafskærmning, som bruger en massiv ledning som elektrode og en inert gas (MIG) eller en aktiv gas (MAG) som gasskjold. Også kendt som Gas Metal Arc Welding (eller GMAW).
Hvordan processen fungerer
MIG/MAG-svejsning bruger varmen fra en elektrisk lysbue etableret mellem en kontinuerligt tilført blottet elektrode og basismetallet til at smelte elektrodespidsen og overfladen af basismetallet sammen ved samlingen, der svejses.Beskyttelsen af lysbuen og det smeltede svejsebad kommer udelukkende fra en eksternt tilført gas, som kan være inert, aktiv eller en blanding af disse. Afhængigt af gassen kan vi derfor have følgende processer:
• MIG-proces (METAL INERT GAS): indsprøjtning af inert gas. Gassen kan være:
- argon
- helium
• MAG (METAL ACTIVE GAS) proces: indsprøjtning af aktiv gas eller en blanding af gasser, der mister deres inerte egenskaber, når en del af basismetallet oxideres. De anvendte gasser er:
- 100% CO2
- CO2 + 5 til 10 % af O2
- argon + 15 til 30 % CO2
- argon + 5 til 15 % O2
- argon + 25 til 30 % N2
Slagge dannet i processerne med coated elektrode svejsning og dykket buesvejsning, dannes ikke i MIG/MAG svejseprocessen, fordi der ikke bruges fluss i disse processer. Der dannes dog en glasagtig film (som ligner glas) af silica fra elektroder med højt silicium, som skal behandles som slagger.
Nedenstående figur viser, hvordan MIG/MAG-svejseprocessen fungerer.
- Højere aflejringshastighed end belagt elektrodesvejsning.
- Mindre gas og røg fra svejsning.
- Høj alsidighed.
- Stor applikationskapacitet.
- Svejser en bred vifte af tykkelser og materialer.
I den halvautomatiske proces føres elektroden automatisk gennem en lommelygte (eller pistol). Svejseren kontrollerer hældningen og afstanden mellem brænderen og delen, samt kørehastigheden og håndteringen af lysbuen.
MIG/MAG-svejseprocessen kan også bruges til overfladebelægning.
Svejseudstyr
Grundlæggende MIG/MAG-svejseudstyr består af følgende elementer: en svejsepistol (bedre kendt som en brænder), en svejsestrømkilde, en beskyttelsesgascylinder og et wiredrivsystem.Følgende figur viser det nødvendige basisudstyr til MIG/MAG-svejseprocessen.
Brænderen indeholder et kontaktrør til at overføre svejsestrømmen til elektroden og en gasdyse til at lede beskyttelsesgassen til nærheden af lysbuen og svejsebassinet. Trådfremføreren består af en lille jævnstrømsmotor og et drivhjul.
Strømmen af beskyttelsesgassen reguleres af flowmåleren og trykreduktionsregulatoren. Disse tillader en konstant tilførsel af gas til pistolens dyse ved en forudindstillet strømningshastighed.
De fleste MIG/MAG-svejseapplikationer kræver jævnstrøm med omvendt polaritet (DC+, elektrode forbundet til den positive pol). I denne situation har du en mere stabil lysbue, stabil overførsel, lavt sprøjt og gode svejsestrengegenskaber.
Jævnstrøm i jævnpolaritet bruges ikke ofte, og vekselstrøm blev ikke brugt i denne proces indtil for nylig. I dag er der allerede mulighed for at svejse aluminium med vekselstrøm.
Typer af fyldmetaloverførsel
Ved svejsning med forbrugselektroder, såsom ved MIG/MAG-svejsning, skal det smeltede metal ved trådspidsen overføres til svejsebadet. De vigtigste faktorer, der påvirker:- Intensitet og type af strøm.
- Lysbuespænding.
- Strømtæthed.
- Elektrodetrådens art.
- Udstiks elektrodeforlænger.
- Beskyttelsesgas.
- Strømkildens egenskaber.
Kugleformet
Det sker med lav strøm i forhold til elektrodens måler (diameter). Metallet overføres fra elektroden til emnet som kugler, hver større i diameter end elektroden. Kuglerne overføres til vandpytten uden meget retning, og forekomsten af stænk er ret tydeligt.Ved sprayoverførsel
Opstår ved høje strømme. Det smeltede fyldmetal overføres gennem buen som fine dråber. Med sprøjteoverførsel kan aflejringshastigheden nå op til 10 kg/t. Denne aflejringshastighed begrænser imidlertid metoden til positionering.Ved kortslutningsoverførsel
Fusionen starter kugleformet, og dråben øges i størrelse, indtil den rører den smeltede pool, hvilket producerer en kortslutning og slukker buen. Under påvirkning af visse kræfter overføres dråben til delen. Denne proces tillader svejsning i alle positioner og er en relativt lavenergiproces, som begrænser dens anvendelse til større tykkelser.
Ved pulserende lysbuesvejsning
Den opretholder en lav strømbue som baggrundselement og injicerer høje strømimpulser over denne lave strøm. Overførslen af fyldmetal sker ved dråbestrålen under disse pulser. Denne karakteristik af svejsestrømmen bevirker, at svejseenergien bliver lavere, hvilket gør svejsning i lodret position mulig ved brug af tråde med stor diameter.
Ulempen er, at det kræver en specifik svejsemaskine at styre pulserne. En anden ulempe er at lave en rod, da det menes, at lave strømniveauer fører til manglen på fusionsfejl.
De fleste spray MIG/MAG svejsninger udføres i flad position. Pulsbue og kortslutningsoverførsel MIG/MAG svejsninger er velegnede til svejsning i alle positioner. Ved svejsning i overliggende stilling anvendes elektroder med lille diameter med kortslutningsoverføringsmetoden. Sprayoverførsel kan bruges med pulserende jævnstrøm.
Kortslutningstilstanden har været meget brugt for sin bekvemmelighed, men har en ulempe på grund af den lave varmetilførsel, den producerer. Denne lille varme kan generere en mangel på fusion og af den grund bliver den begrænset af nogle virksomheder.
Typer og funktioner af forbrugsstoffer - gasser og elektroder
Hovedformålet med beskyttelsesgas ved MIG/MAG-svejsning er at beskytte svejsningen mod atmosfærisk forurening. Beskyttelsesgassen påvirker også typen af overførsel, indtrængningsdybde og perleform.Argon og helium er beskyttelsesgasser, der bruges til at svejse de fleste jernholdige metaller. CO2 er meget udbredt til svejsning af lavkulstofstål (tidligere kaldet "milde" stål). Når du vælger en beskyttelsesgas, er den vigtigste faktor at huske på, at jo tættere gassen er, desto mere effektiv er dens lysbuebeskyttelse.
Elektroderne til MIG/MAG-svejsning er ens eller identiske i sammensætning med dem til andre svejseprocesser, der bruger blanke elektroder, og for det specifikke tilfælde af MAG-svejsning indeholder de deoxiderende elementer såsom silicium og mangan i visse procenter.
Bare for at være klar, er det deoxiderende element det, der tager ilten ud af den smeltede pool eller gør det til noget mindre skadeligt. Hvis du efterlader ilten i vandpytten, bliver den fanget i svejsningen efter størkning i form af porer (eller porøsitet).
Som regel skal elektrode- og basismetalsammensætningerne være så ens som muligt, og specifikt til MAG-processen skal der tages højde for tilsætning af deoxiderende elementer (fordi fugerengøringen ikke er så omhyggelig som i MAG-processen).
Den aktive atmosfæres adfærd i MAG-processen
Ved aktiv atmosfære menes indsprøjtning af aktiv beskyttelsesgas, det vil sige i stand til at oxidere metallet under svejsning. For at lette ræsonnementet om de involverede fænomener, lad os som eksempel tage injektionen af kuldioxid (CO2).
FeO + C -> Fe + CO
Det kan ske, at der ikke er tid til, at kulilte (CO) forlader svejsebassinet, hvilket vil forårsage porer eller porøsitet i svejsemetallet.
Problemet løses ved at tilføje deoxiderende elementer såsom mangan. Mangan reagerer med jernoxid, hvilket giver anledning til manganoxid, som ikke er en gas, går til slaggen (FeO + Mn -+ MnO).
Mangan skal dog tilsættes i en mængde, der er kompatibel med det dannede FeO. Overskydende Mn vil få en del af det til at blive inkorporeret i svejsningen, hvilket resulterer i større hårdhed af svejsemetallet og derfor en større sandsynlighed for revner. Sammenfattende forekommer derfor følgende reaktioner:
• I den aktive atmosfære:
CO2> CO + ½ O2
Fe + ½ O2> FeO
• Ved omdannelse af væske/faststof:
FeO + C> Fe + CO
• Med tilsætning af deoxiderende elementer:
FeO + Mn> Fe + MnO (MnO går til slaggen)
I teorien genererer GMAW ikke slagger, men i praksis kan det danne en glasagtig slagge (som det kan ses ovenfor). En anden mulighed er, at MnO bliver i svejsningen som en inklusion.
Det er altid praktisk at være opmærksom på følgende detaljer ved svejsning med aktiv atmosfære (MAG-proces og alle andre med aktiv atmosfære):
- Når hastigheden af størkning stiger, bliver sandsynligheden for porer og porøsitet større;
- Oxidation kan forårsage porer og porøsitet. Overdreven deoxidation, ved at øge den mekaniske trækstyrke af svejsningen, øger dens hærdbarhed (hærdning ved varmebehandling). Risikoen for revner vil være større.
Funktioner og anvendelser
MIG/MAG-svejseprocessen producerer svejsninger af høj kvalitet med korrekte svejseprocedurer.Da der ikke anvendes et flusmiddel, er muligheden for inklusion af slagger svarende til den coatede elektrode eller nedsænket lysbueproces minimal, og på den anden side kan inklusion af en glasagtig slagge, der er karakteristisk for processen, forekomme, hvis interpass-rensningen ikke udføres ordentligt. Brint i loddemetal er praktisk talt ikke-eksisterende.
MIG/MAG-svejsning er en svejseproces i alle positioner afhængig af elektroden og den eller de anvendte gasser. Den kan svejse de fleste metaller og kan endda bruges til afsætning af overfladebelægninger.
Den er i stand til at svejse tykkelser større end 0,5 mm med kortslutningsoverførsel. Afsætningshastigheden kan nå op på 15 kg/t afhængigt af elektrode, overførselstilstand og anvendt gas.
Proces-inducerede diskontinuiteter
Ved MIG/MAG-svejsning kan følgende diskontinuiteter forekomme:Mangel på fusion
Det kan ske ved MIG/MAG-svejsning med kortslutningsoverførsel. Det forekommer også med sprøjteoverførsel eller aksial sprøjtning ved brug af lav strøm.Manglende penetration
Dens forekomst er mere sandsynlig ved kortslutningsoverførsel (på grund af lav varmetilførsel).Slag inklusioner
Den ilt, der er indeholdt i selve uædle metallet, eller den, der fanges under svejsning under mangelfulde beskyttelsesforhold, danner oxider i svejsebassinet. Det meste af tiden flyder disse oxider i svejsebassinet, men de kan blive fanget under svejsemetallet, hvilket giver anledning til slaggeinklusion.Splinter, bøjninger, dobbeltlamineringer og interlamellære revner
De kan overflade eller optræde i svejsninger med en høj grad af begrænsning.Underskæringer (ligner en bid)
Når de gør det, skyldes det svejserens manglende evne.Porøsitet
Som vi allerede har set, er porer og porøsitet forårsaget af gas fanget i svejsningen ved MIG/MAG-svejsning, følgende mekanisme er verificeret: den indsprøjtede beskyttelsesgas kan uden at overholde visse tekniske krav fortrænge atmosfæren, der omgiver den, som indeholder ilt og nitrogen.Ilt og nitrogen fra atmosfæren kan opløses i svejsebassinet, hvilket giver anledning til porer og porøsitet i svejsemetallet.
Overlap
Det kan ske ved kortslutningsoverførsel.Revner
Revner kan forekomme ved svejsning med dårlig teknik, såsom brug af uhensigtsmæssigt tilsatsmetal. Med upassende mener jeg valg eller specifikation af forbrugsmateriale (ingeniøransvar)Betingelser for personlig beskyttelse
Ved MIG/MAG-svejsning er emissionen af ultraviolet stråling høj. Der er også problemet med metalliske fremspring. Svejseren skal bære konventionelt sikkerhedsudstyr såsom handsker, overtræksdragter, øjenbeskyttelsesbriller mv.Ved svejsning i lukkede områder kan vi ikke glemme behovet for tvungen ventilation, samt fjernelse fra området beholdere, der indeholder opløsningsmidler, der kan nedbrydes til giftige gasser ved virkningen af ultraviolette stråler.
Lær mere om Svejsning
Vil du lære mere om svejsning? Besøg Hurtig Kursus.
Citation
Når du skal inkludere en kendsgerning eller et stykke information i en opgave eller et essay, skal du også medtage, hvor og hvordan du fandt den information (Hvad er MIG-, MAG- eller GMAW-svejsning).
Det giver troværdighed til dit papir, og det er undertiden påkrævet i videregående uddannelser.
For at gøre dit liv (og citat) lettere skal du bare kopiere og indsætte nedenstående oplysninger i din opgave eller dit essay:
Luz, Gelson. Hvad er MIG-, MAG- eller GMAW-svejsning?. Materialer Blog. Gelsonluz.com. dd mm åååå. URL.
Udskift nu dd, mm og åååå med den dag, måned og år, du gennemser denne side. Udskift også webadressen til den faktiske url på denne side. Dette citatformat er baseret på MLA.
Kommentarer