Koncepcia a klasifikácia oblúkového zvárania kovov plynom
Metóda oblúkového zvárania, ktorá využíva taviacu sa elektródu, externý plyn ako médium oblúka a chráni kvapôčky kovu, zvára roztavený kúpeľ a vysokoteplotné kovy v zóne zvárania, nazývané oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu. V závislosti od materiálu drôtu a ochranného plynu sa dá rozdeliť na nasledujúce metódy, ako je znázornené na obrázku.
Podľa klasifikácie zváracieho drôtu ho možno rozdeliť na zváranie plným drôtom a zváranie tavivom. Metóda oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére inertného plynu (Ar alebo He) s drôtom s pevným jadrom sa nazýva zváranie v ochrannej atmosfére inertného plynu roztavenou elektródou, označované ako zváranie MIG (Metal Inert Gas Arc Welding); oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére zmiešaného plynu bohatého na argón s drôtom s plným jadrom, označované ako zváranie MAG (Metal Active Gas Arc Welding). Zváranie v ochrannej atmosfére CO2 drôtom s plným jadrom, označované ako zváranie CO2. Pri použití plneného drôtu sa oblúkové zváranie, ktoré môže používať CO2 alebo CO{5}}Ar zmiešaný plyn ako ochranný plyn, nazýva zváranie s plneným drôtom v tienidle plynu. Je tiež možné nepridávať žiadny ochranný plyn, táto metóda sa nazýva zváranie vlastným ochranným oblúkom.
Rozdiel medzi bežným zváraním MIG/MAG a zváraním CO2
Charakteristiky zvárania CO2 sú: nízke náklady a vysoká efektívnosť výroby. Nevýhodou je však veľké množstvo rozstreku a zlé tvarovanie, preto niektoré zváracie procesy využívajú bežné zváranie MIG/MAG. Bežné zváranie MIG/MAG je metóda oblúkového zvárania chránená inertným plynom alebo plynom bohatým na argón, zatiaľ čo zváranie CO2 má silné oxidačné vlastnosti, ktoré určujú rozdiel a vlastnosti oboch. Hlavné výhody zvárania MIG/MAG v porovnaní so zváraním CO2 sú nasledovné:
1) Množstvo rozstreku sa zníži o viac ako 50 %. Zvárací oblúk je stabilný pod ochranou argónu alebo plynu bohatého na argón, stabilný je nielen oblúk pri prenose kvapiek a prenosu prúdu, ale aj pri skratovom prechode slaboprúdového zvárania MAG dochádza k odpudzovaciemu efektu tzv. oblúk na kvapke je malý, čím sa zabezpečí MIG / Množstvo rozstreku pri skratovom prechode pri zváraní MAG sa zníži o viac ako 50 %.
2) Zvárací šev je rovnomerný a krásny. Vďaka rovnomernému, jemnému a stabilnému prenosu kvapiek pri zváraní MIG/MAG je zvarový šev rovnomerný a krásny.
3) Mnoho aktívnych kovov a ich zliatin je možné zvárať. Oxidačná vlastnosť atmosféry oblúka je veľmi slabá alebo dokonca neoxidačná. Zváraním MIG/MAG je možné zvárať nielen uhlíkovú oceľ a vysokolegovanú oceľ, ale aj mnohé aktívne kovy a ich zliatiny, ako sú: hliník a zliatiny hliníka, nehrdzavejúca oceľ a jej zliatiny, zliatiny horčíka a horčíka atď.
4) Výrazne zlepšiť spracovateľnosť zvárania, kvalitu zvárania a efektivitu výroby.
Rozdiel medzi pulzným zváraním MIG/MAG a bežným zváraním MIG/MAG
Hlavnou formou prenosu kvapiek pri bežnom zváraní MIG/MAG je prúdový prenos pri vysokom prúde a skratový prenos pri nízkom prúde. Preto má malý prúd stále nevýhody veľkého množstva rozstreku a zlého tvarovania, najmä niektoré aktívne kovy nemožno použiť pri nízkom prúde. Zváranie ako hliník a zliatiny, nehrdzavejúca oceľ atď. Preto sa objavilo pulzné zváranie MIG/MAG. Charakteristickým znakom prenosu kvapiek je, že každý prúdový impulz prenáša kvapku, ktorá v podstate patrí k prenosu kvapiek. V porovnaní s bežným zváraním MIG/MAG sú jeho hlavné vlastnosti nasledovné:
1) Optimálna forma prenosu kvapiek pre pulzné zváranie MIG/MAG je jedna kvapka s jedným pulzom. Týmto spôsobom možno úpravou frekvencie impulzov zmeniť počet kvapiek prenesených za jednotku času, to znamená rýchlosť tavenia zváracieho drôtu.
2) V dôsledku prenosu kvapiek jedného impulzu a jednej kvapky je priemer kvapky približne rovnaký ako priemer zváracieho drôtu a oblúkové teplo kvapky je nižšie, to znamená, že teplota kvapky je nízka (v porovnaní s prúdovým prenosom a prenosom veľkých kvapiek). Preto sa zlepší koeficient tavenia zváracieho drôtu, to znamená, že sa zlepší účinnosť tavenia zváracieho drôtu.
3) Vďaka nízkej teplote kvapiek je menej výparov zo zvárania. Týmto spôsobom sa na jednej strane zníži strata legujúcich prvkov horením a na druhej strane sa zlepší prostredie konštrukcie.
V porovnaní s bežným zváraním MIG/MAG sú jeho hlavné výhody nasledovné:
1) Rozstrek zo zvárania je malý alebo dokonca žiadny.
2) Dobrá smerovosť oblúka, vhodná na zváranie vo všetkých polohách.
3) Zvarový šev je dobre tvarovaný, šírka tavenia je veľká, penetračné charakteristiky v tvare prsta sú oslabené a zvyšková výška je malá.
4) Malý prúd dokonale zvára aktívne kovy (ako je hliník a jeho zliatiny atď.).
Rozšíril súčasný rozsah prenosu zváracieho prúdu MIG/MAG. Počas pulzného zvárania môže zvárací prúd dosiahnuť stabilný prenos kvapiek z blízkosti kritického prúdu prenosu prúdu do veľkého rozsahu prúdu desiatok ampérov.
Charakteristiky a výhody pulzného MIG/MAG možno vidieť z vyššie uvedeného, ale nič nemôže byť dokonalé. V porovnaní s bežným MIG/MAG sú jeho nedostatky nasledovné:
1) Zvyčajný pocit efektívnosti výroby zvárania je o niečo nižší.
2) Vyššie požiadavky na kvalitu pre zváračov.
3) V súčasnosti je cena zváracieho zariadenia pomerne vysoká.
Hlavné procesné rozhodnutie pre výber pulzného zvárania MIG/MAG
Vzhľadom na vyššie uvedené výsledky porovnania, hoci pulzné zváranie MIG/MAG má mnoho výhod, ktoré iné zváranie nemôže dosiahnuť a porovnať, má tiež problémy s vysokou cenou zariadenia, mierne nízkou efektivitou výroby a ťažkosťami pre zváračov. Preto je výber pulzného zvárania MIG/MAG určený najmä požiadavkami na proces zvárania. Pokiaľ ide o súčasné domáce štandardy procesu zvárania, nasledujúce zváranie musí v zásade používať pulzné zváranie MIG/MAG.
1) uhlíková oceľ. Príležitosti s vysokými požiadavkami na kvalitu a vzhľad zvaru sú najmä v priemysle tlakových nádob, ako sú kotly, chemické výmenníky tepla, centrálne klimatizačné výmenníky tepla a špirály pre turbíny vo vodnej energetike.
2) Nerezová oceľ. Používajte malý prúd (pod 200A sa tu nazýva malý prúd, to isté nižšie) a príležitosti s vysokými požiadavkami na kvalitu a vzhľad zvaru, ako sú lokomotívy, tlakové nádoby v chemickom priemysle atď.
3) Hliník a jeho zliatiny. Používajte malý prúd (pod 200A sa tu označuje ako malý prúd, to isté nižšie) a príležitosti s vysokými požiadavkami na kvalitu a vzhľad zvaru, ako sú motorové vlaky, vysokonapäťové spínače, separácia vzduchu a iné priemyselné odvetvia. Najmä motorové vozidlá, vrátane CSR Group Sifang Vehicle, Tangshan Vehicle Factory a Changke a ďalších malých výrobcov, ktorí pre nich spracovávajú outsourcing. Podľa správ z odvetvia budú môcť do roku 2015 všetky provinčné hlavné mestá a mestá s počtom obyvateľov viac ako 500000 používať elektrické vozidlá, čo ukazuje, že dopyt po elektrických vozidlách je obrovský a dopyt po zváraní pracovné zaťaženie a zváracie zariadenia sú obrovské.
4) Meď a jej zliatiny. Podľa súčasného chápania sa meď a jej zliatiny v zásade používajú pulzné zváranie MIG/MAG (v rámci zvárania MIG).
