Cварочные термины (MIG)
Сварка в полуавтоматическом режиме получила популярность на производстве и при ремонтных работах вследствие универсальности, поскольку этот способ можно применять для соединения наиболее распространенных металлов, а свариваемые детали возможно располагать в любом требуемом положении. Кроме того, эта технология характеризуется высокой производительностью и отсутствием отходов.
Полуавтоматическая сварка реализуется путем создания электрической дуги между непрерывно подающимся с помощью специального механизма плавящимся материалом в виде проволоки и свариваемой деталью. Проволока эта может как сплошной, так и полой, и заполняться флюсом аналогично электродам при ручной дуговой сварке (Manual Metal Arc - MMA). Цель применения такой трубчатой проволоки та же – стабилизирующее и защитное воздействие на сварочный процесс, а также нейтрализация вредных примесей. Сварочный шов получается за счёт сплавления основного металла и электродной проволоки и при этом обеспечивается максимальное проникновение материалов.
{product id=105} {product id=88} {product id=778} {product id=745} {product id=758}
Основные международные определения для полуавтоматической сварки.
Процесс производится в газовой защитной среде, которая может содержать инертный (MIG – Metal Inert Gas) либо активный (MAG – Metal Active Gas) газ. В первом случае обычно используется аргон, а во втором – его смесь с активными газами или углекислый газ.
Помимо этих английских аббревиатур, для обозначения полуавтоматической сварки используется сокращение GMAW (Gas Metal Arc Welding), то есть, дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде. Если при такой сварке используется полый электрод с флюсом, то она именуется FCAW – Flux Cored Arc Welding.
Режим работы при полуавтоматической сварке определяется способом переноса материала в электрической дуге после предварительной установки основных параметров процесса. Они, в свою очередь, устанавливаются с учетом вида используемого газа, диаметра сварочной проволоки и типа материала. Исходя из них, задается напряжение и ток сварки, а также скорость, с которой проволока подается в рабочую зону.
Основным параметром при этом является ток сварки и, в зависимости от его величины и характеристик воздействия на процесс, перенос материала может быть следующим:
- SHORT ARC TRANSFER, или перенос короткой дугой, когда её формирование периодически меняется на короткое замыкание между свариваемой деталью и проволокой. Сам перенос осуществляется во время этих замыканий. Такой процесс происходит при малых токах, а использовать его можно для соединения деталей из любого материала, различной толщины и в любой ориентации;
- GLOBULAR TRANSFER – капельный перенос производится при применении активного газа или за счёт изменения режима переноса короткой дугой. Этот способ характеризуется высокой энергоемкостью и имеет ограничения по применению, связанные с низкой стабильностью формирования дуги. Однако, при увеличении тока выше некоторого значения капли расплава могут уменьшиться в размерах настолько, что прекращается их разбрызгивание;
- SPRAY ARC TRANSFER, или струйный перенос. В этот режим сварочный процесс переходит при изменении параметров из режима переноса короткой дугой, и эта взаимосвязь отражена в определении
SHORT — SPRAY ARC. Такой перенос возможен при постоянном напряжении на выходе сварочного аппарата, а при его применении обеспечивается расширение возможностей сварки – как по видам материала, так и по толщине и расположению свариваемых деталей. Оборудование, способное работать в таком режиме, позволяет точно настраивать напряжение, индуктивность и подачу проволоки, а также варьировать параметры по ходу процесса. Сварочная проволока может при этом иметь различный диаметр и содержать флюс, который дополнительно стабилизирует сварочный процесс, вплоть до того, что сварка может производиться и без защитного газа.
Более совершенна технология переноса, когда за счёт точной регулировки тока можно полностью избавиться от разбрызгивания расплава и при этом достичь высокого, металлургического качества соединения, соответствующего уровню аргонодуговой сварки вольфрамовыми электродами (TIG - Tungsten Inert Gas) листового металла. Эта разновидность струйного переноса реализуется в импульсном режиме, причём, с крутыми фронтами переключения. Благодаря этому обеспечивается очистка зоны сварочного соединения и сваривать можно даже разные материалы, например, алюминий и сталь. Этот способ так и называется
- PULSED-SPRAY ARC, то есть, импульсный струйный перенос. Возможность работы в таком режиме – это фактически критерий высокого технического уровня сварочного агрегата.
Однако, операция импульсного переноса сама по себе не слишком технологична, поскольку требует точного поддержания параметров в зависимости от различных переменных – толщины и скорости подачи проволоки, вида защитной среды.
Эта проблема была решена с помощью автоматизации процесса и оператору современного сварочного агрегата достаточно регулировать всего один параметр. Настройка прочих необходимых характеристик производится программным способом, в контроллере агрегата. Положительный эффект от одновременного действия разных факторов именуется синергией, и в сварочном деле для определения таким образом управляемого процесса используется словосочетание СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА. Соответственно, для такой сварки употребляется термин
SYNERGIC WELDING, а иногда эту «синергетическую сварку» уточняют как
SYNERGIC PULSED-SPRAY ARC WELDING - то есть, с импульсным струйным переносом.
Орган управления у программного сварочного агрегата обычно всего один и предназначен он для регулировки скорости подачи сварочной проволоки. Это не только существенно упрощает работу и снижает требования к квалификации оператора, но и обеспечивает качество и повторяемость шва на уровне сварочного автомата.
Профессиональная терминология при полуавтоматической сварке MIG/MAG
Основные выходные электрические характеристики сварочного аппарата
Важнейшее значение для любой сварки имеет длина дуги, а задается она в сварочном аппарате параметром
НАПРЯЖЕНИЕ СВАРКИ, которое, кроме того, обеспечивает требуемое по техпроцессу осаждение расплава проволоки. Основное требование к напряжению – обеспечение стабильности и однородности дуги при заданной скорости подачи проволоки. Современные синергетические агрегаты, например, производимые компанией эвоспарк, делают это независимо от величины питающего напряжения и условий работы. Таким образом, что степень проникновения и тепловые характеристики сварочного процесса остаются стабильными.Возникающий при приложении напряжения сварочный ток важен не только своей величиной, но формой и продолжительностью импульса при коротком замыкании. Задает эти параметры
ИНДУКТИВНОСТЬ на выходе сварочного агрегата. При высоком значении обеспечивается большая стабильность дуги, однако активность снижается. Пониженные значения обычно используют при использовании для защиты углекислого газа. В современных промышленных аппаратах инверторного типа индуктивность можно изменять, а в простейших установках она имеет одно фиксированное значение и является характеристикой дросселя, установленного на выходе аппарата. Поставляются модели и со ступенчатым изменением этого параметра (обычно на три значения).
Функции подачи сварочной проволоки.
Основным элементом при полуавтоматической сварке является служащая электродом сварочная проволока, а её расход определяется характеристикой
СКОРОСТЬ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ, или WIRE FEED. Выдвигаться она может не только в рабочем, но и в холостом режиме, когда напряжение на выходе агрегата отключено и подача газа перекрыта.
ПОДАЧА ПРОВОЛОКИ – это режим, активизируемый на сварочном оборудовании с помощью отдельной кнопки, обеспечивает ещё и безопасность оператора. На некоторых агрегатах эта защита ещё и усилена автоматикой контроля дуги. Если при включении подачи она не возникает, то отключение питания и перекрытие газа осуществляется автоматически.
Оператор может отдельно проверить и газоснабжение зоны сварки, для этого предназначена кнопка
ГАЗ ТЕСТ; при нажатии на неё отключена уже подача проволоки и питание не подается.
Качество шва в значительной степени зависит от работы привода, передвигающего проволоку; при сварке алюминия и нержавейки в сварочных агрегатах используется функция
ПЛАВНЫЙ ПУСК МОТОРА ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ, с помощью чего её скоростью можно точно управлять. Такой режим, обозначаемый по-английски как MOTOR SOFT START, применяется и при точечной сварке, и при этом уменьшается искрообразование и улучшается зажигание дуги. В ряде случаев для надежного зажигания может понадобиться ускорение подачи проволоки, и для этого в техпроцессе автоматической сварки предусмотрено ПОВЫШЕНИЕ СКОРОСТИ МОТОРА.
Эта функция, или MOTOR SLOPE, активизируется после зажигания и выводит скорость подачи до требуемой при наличии дуги величины.
Технология полуавтоматической сварки предполагает, что выступающая за края держателя часть проволоки должна иметь определённую длину в зависимости от условий работы, свариваемого материала и конструкции горелки. Это ещё означает, что в конце операции при остановке подачи проволоки питание должно отключаться с задержкой. За это отвечает функция
РАСТЯЖКА ДУГИ, позволяющая оптимизировать сварочный процесс и нейтрализовать возможное прилипание проволоки в конце сварки. Эквивалентный термин по-английски – BURN BUCK.
Конструкция подающего механизма для проволоки обязательно содержит ролики, с опорой на которые производится её проталкивание. Поэтому в сварочной терминологии встречается выражение
2/4 РОЛИКА, и надо иметь в виду, что при использовании толстой и мягкой проволоки желателен механизм с 4 роликами. Предпочтителен он и при значительной длине горелки.
Функции регулирования в зоне сварки
Следующая группа функций обеспечивает оптимизацию процесса непосредственно в зоне сварочного шва и связана она с температурным регулированием. Так, для улучшения характеристик сварочной ванны практикуется подача дополнительного тепла к свариваемой детали в начале операции, и называется эта функция
НАЧАЛЬНОЕ ПРИРАЩЕНИЕ, посредством которого улучшается зажигание и повышается качество сварки массивных деталей, например, листового алюминия значительной толщины. Иногда это приращение делается отрицательным с противоположной целью – для уменьшения тепловыделения при зажигании.
При охлаждении шва на его кромке могут образовываться кратеры. Для нейтрализации этого эффекта, в особенности, при сварке ответственных узлов, подвергаемых впоследствии значительной нагрузке, реализуется
ЗАПОЛНЕНИЕ КРАТЕРОВ. Эта функция (по-английски CRATER FILLER) используется при сварке алюминия и нержавеющей стали и исполняется путем снижения тока на заключительном этапе сварочного процесса. За счёт этого чрезмерное охлаждение шва минимизируется.
Ещё больший эффект дает совместное применение этих функций и становится возможным адаптировать тепловыделение с учётом толщины свариваемого материала и его расположения в пространстве. Эта технология предоставляет возможность оператору по ходу работы варьировать тремя параметрами, а примером такой функции может служить
ЗАПОЛНЕНИЕ КРАТЕРОВ SELCO, реализованное в сварочных агрегатах одноименной компании. Учитывается при этом и метод сварки, которая может производиться в различных режимах.
Режимы полуавтоматической сварки
Выбираются они оператором в зависимости от того, какую длину имеет свариваемый участок. Если он невелик или осуществляется точечная сварка, то при управлении кнопочным выключателем горелки реализуется
СВАРКА В 2-ТАКТНОМ РЕЖИМЕ, когда нажатие и отпускание кнопки приводит соответственно к одновременному включению или отключению напряжения питания, подачи проволоки и защитного газа. Сварочный процесс реализуется максимально быстро, и дуга при касании детали проволокой образуется при нажатии на выключатель горелки.
При значительной длине сварочного шва требуется высокая точность его формирования и, кроме того, возникает необходимость в защите рук оператора от теплового воздействия. В таких условиях применяется
СВАРКА В 4-ТАКТНОМ РЕЖИМЕ, когда включение основных компонентов сварочного процесса происходит последовательно. Сначала, при первом нажатии на кнопку, начинается подача газа, а включение напряжения и привода подачи проволоки осуществляется после её отпускания. Таким образом, предварительно продувается и канал подачи газа, что актуально при применении длинных горелок.
В этом режиме (4-STAGE OPERATION) сварка производится при отжатой кнопке, а гашение дуги и полное прекращение операции (снятие напряжения, отключение подачи проволоки и газа) происходит при повторном нажатии на выключатель горелки.
В ряде случае возникает потребность в поступлении газа на определенное время и после гашения дуги, когда для получения качественного шва необходимо дать зоне сварки охладиться. Поэтому в современных сварочных аппаратах можно настраивать POST GAS TIME, или
ВРЕМЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОБДУВА ГАЗОМ для снижения температуры в рабочей зоне после сварки.
Установка времени является ключевой и для другого режима, который так и называется -
СВАРКА В РЕЖИМЕ ТАЙМЕРА. Именно такое задаваемое оператором время включения дуги позволяет получить при точечной сварке результат, не отличимый по повторяемости размера точки от клепочной технологии. Этот режим, или TIME WELDING, наиболее употребим при серийной сварке тонколистового металла, а его развитием в сторону полной автоматизации является
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА, где задается не только продолжительность сварочного процесса, но и его периодичность. Оператору в режиме, обозначаемом в импортном оборудовании как AUTOMATIC SPORT WELDING, нет необходимости каждый раз нажимать кнопку горелки. Её достаточно удерживать в нажатом положении и, подобно клепальному автомату, сварочный агрегат формирует идеальное соединение металлических листов.
Таким образом, благодаря высокой технологичности полуавтоматической сварки MIG/MAG и её качественным показателям этот способ получил наибольшее распространение в мире.