Зварювання міг/маг тзов



Скачати 460.36 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації26.04.2016
Розмір460.36 Kb.
  1   2   3
Зварювання МІГ/МАГ ТзОВ «Техмік»

Зварювання МІГ/МАГ (Рис. 1) є однією з найсучасніших технологій дугового зварювання. Воно було винайдено в США і вперше використано там же в 1948 році.



Рис. 1 Зварювання МАГ в майстерні

Незабаром ця технологія прийшла і в Європу. Спочатку застосовувалися тільки інертні гази або аргон, що містить лише невеликі частки активних компонентів (наприклад, кисню), тому така технологія скорочено називалася S.I.G.M.A. Ця абревіатура означає "shielded inert gas metal arc" - "дугове зварювання металевим електродом в середовищі інертного газу". З 1953 року замість дорогих інертних газів, таких як аргон і гелій, росіяни стали використовувати при зварюванні активний газ, а саме діоксид вуглецю (СО2). Це стало можливим завдяки винаходу дротових електродів, при використанні яких враховувалися великі втрати легуючих елементів при зварюванні в активному газі.

В даний час зварювання МІГ/МАГ користується великою популярністю практично у всіх галузях промисловості від невеликих майстерень до великих підприємств, так як процес зварювання частково механізується вже на заводі-виготовлювача обладнання, а згодом його можна повністю механізувати або автоматизувати.
2 Технологія

2.1 Загальні відомості

Новим у Європі терміном, введеним стандартом ISO 857-1 і об’єднує всі технології електродугового зварювання, при яких у середовищі захисного газу розплавляється дротовий електрод, є термін "електродугове зварювання в середовищі захисного газу" (номер процесу - 13). Раніше в Європі вживався загальний термін "зварювання у середовищі захисного газу". У стандарті ISO ця технологія визначається наступним чином (у перекладі з англійської): Електродугове зварювання з використанням дротового електрода, при якому дуга і зварювальна ванна захищаються від впливу атмосфери газової оболонкою від зовнішнього джерела.

Залежно від виду використовуваного захисного газу розрізняють дугове зварювання плавким електродом в інертному газі, номер процесу 131, якщо використовується інертний газ, і дугове зварювання плавким електродом в активному газі, номер процесу 135, якщо використовується активний газ.

У стандарті ISO 857-1 перелічені також інші варіанти технології зварювання: зварювання порошковим дротом в активному газі (номер процесу 136), зварювання порошковим дротом в інертному газі (номер процесу 137), плазмове зварювання в інертному газі (номер процесу 151) і газоелектричне зварювання(номер процесу 73).

У даному довідковому керівництві описуються тільки технології зварювання МІГ/МАГ. Принцип цієї технології полягає в тому, що на дротовий електрод, що підводиться від котушки, за допомогою двигуна подачі незадовго до виходу з пальника подається струм, через що підводить струм мундштук, завдяки чому між кінцем дротового електрода й виробом горить електрична дуга. Захисний газ подається через газове сопло, яке концентрично оточує дротовий електрод (Рис. 2).
Рис. 2 Принцип електродугового зварювання в середовищі

захисного газу згідно стандарту ISO 857-1

Завдяки цьому здійснюється захист наплавленого металу від атмосферних газів - кисню, вуглецю і азоту. Крім основної захисної функції захисний газ виконує інші завдання. Так як від нього залежить склад атмосфери в області електричної дуги, він впливає також на її електропровідність і, отже, на зварювальні характеристики. Крім того, внаслідок процесів обгорання і втрат металу газ впливає на хімічний склад виникаючого шва металу, тобто надає металургійний вплив.



2.2 Опис зварювального струму

За винятком останніх розробок, зварювання МІГ/МАГ здійснюється постійним струмом, при цьому електрод підключається до позитивного полюса джерела струму, а виріб – до негативного. При деяких видах зварювання порошковим дротом використовується вже і зворотна полярність.

Останнім часом в дуже специфічних випадках, наприклад, при зварюванні МІГ дуже тонких алюмінієвих листів, використовується і змінний струм.
3 Присадочний матеріал і допоміжні матеріали

3.1 Сорти дротових електродів

Плавкі дротові електроди для зварювання МІГ/МАГ нелегованих і дрібнозернистих конструкційних сталей регламентовані в стандарті DIN EN 440.

Згідно з цим стандартом розрізняються 11 сортів зварювального дроту в залежності від його хімічного складу. Крім того, в стандарті описані і ті сорти зварювального дроту, які зазвичай використовуються тільки в інших країнах. У Європі з наведених в Таблиці 1 зварювальних дротів для нелегованих сталей в гідних для згадування обсягах використовуються тільки сорти G2Si1, G3Si1 і G4Si1. Ці сорти містять (у вказаній послідовності) частки кремнію і марганцю, що збільшуються, а саме в середньому від 0,65 до 0,9 % кремнію і від 1,10 до 1,75 % марганцю. Для зварювання дрібнозернистих сталей використовуються і сорти G4Mo і G3Ni1 і G3Ni2 (Рис. 3).
Рис. 3 Зварювання дрібнозернистих конструкційних сталей будівництві кранів

Порошкові дротові електроди для зварювання цих сталей перераховуються в стандарті DIN EN 758. Залежно від складу заповнювача покриття розрізняють типи з рутиловим і основним покриттям, а також типи з покриттям з металевого порошку.

Крім порошкових дротів для зварювання МІГ/МАГ у DIN EN 758 регламентовані також порошкові дроти з самозахистом, зварюються і без додатково подаваного захисного газу. Вони часто використовуються для наплавлення(Рис. 4).
Рис. 4 Наплавлення шару високої твердості на гвинтові конвеєри

Дротові електроди для зварювання теплостійких сталей регламентовані в стандарт DIN EN 12070, а порошкові дротові електроди для цих сталей – в стандарті DIN EN 12071. Склад дротових електродів варіюється від варіанту, що включає тільки молібден, до дротів з вмістом хрому 1, 2,5, 5 і 9 %, а також дротових електродів з вмістом хрому 12 %. Крім того, як легуючі елементи використовуються молібден, ванадій і вольфрам. Порошкові електроди можуть містити до 5 % хрому.

Дротові електроди для зварювання нержавіючих і жароміцних сталей регламентовані в стандарті DIN EN 12072; порошкові дротові електроди для цих сталей - в стандарті DIN EN 12073. У цих стандартах розрізняються присадки для мартенситних/ феритних хромистих сталей, аустенітних сталей, феритних/аустенітних сталей і повністю аустенітних сталей з високими антикорозійними властивостями, а також спеціальних і жароміцних типів. Що стосується дротових електродів для зварювання алюмінію і його сплавів, в даний час існує проект нового європейського стандарту EN ISO 18273.

3.2 Технічні умови поставки дротових електродів і порошкових

дротових електродів

Дроти, прути та дротові електроди для зварювання в середовищі захисного газу виробляються за допомогою холодного прокатування. При певних технологічних методах порошкові дротові електроди можуть виготовлятися і шляхом холодного прокатування.

Нормовані діаметри і припустимі граничні відхилення для дротяних електродів і порошкових дротових електродів наведені в стандарті DIN EN 759. Діаметри варіюються від 0,6 до 4,0 мм. Однак, у масивних для зварювання дротів МІГ/МАГ найбільш часто використовувані діаметри становлять 0,8, 1,0, 1,2 і 1,6 мм. Діаметри порошкових дротів починаються найчастіше від 1,0 мм. Крім того, застосовуються і ще більші діаметри, наприклад, або 2,4 3,2 мм.

Нелеговані та низьколеговані дротові електроди застосовуються, як правило, у виконанні з мідненою поверхнею. Завдяки мідненню знижується опір тертя ковзання при подачі, і поліпшується електричний контакт. Мідне покриття не гарантує значного захисту від корозії через свою пористість.

Порошкові дротові електроди можна міднити тільки в тому випадку, якщо вони мають суцільне покриття без просвітів. Високолеговані дроти не можна покривати міддю гальванічним або електролітичним способом. Вони поставляються з білою поверхнею без покриття. Зварні дроти з алюмінію також застосовуються з поверхнею без покриття. Так як в м'яку поверхню алюмінію можуть втиснутися тягучі речовини, які пізніше при зварюванні призведуть до пороутворення, у високоякісних дротів перед остаточною витяжкою проводиться витяжки для очищення.

Дротові зварювальні присадки для зварювання в середовищі захисного газу поставляються на котушках з коміром, оправленням або на корзинних котушках. Проте, існує ще й велика тара, наприклад, бочечні котушки.



3.3 Захисні гази

Захисні гази для зварювання МІГ/МАГ наведені в стандарті DIN EN 439. У ньому регламентовані всі захисні гази для електродугового зварювання й різання в середовищі захисного газу. Захисні гази діляться на 7 основних груп і підгрупи (Таблиця 1).



Таблиця 1 Класифікація захисних газів для електродугового зварювання й різання (EN 439: 1994)

Умовні позначення 1)

Компоненти в об’ємних відсотках

Звичайне застосування

Примітки

Група

Індекс

окиснюючий

інертний

розкислюючий

Хімічно пасивний

CO2

O2

Ar

He

H2

N2







R

1







Залишок 2)




>0-15




Зварювання ВІГ, плазмове зварювання, плазмове різання, захист кореня шва




2

>15-35




1







100










Зварювання МІГ, зварювання ВІГ, плазмове зварювання, захист кореня шва

інертний

2




100

3

Залишок

>0-95

М1

1

>0-5




Залишок 2)




>0-5







Слабо окислюючий

2







3




>0-3




4

>0-5




М2

1

>5-25
















2




>3-10

3

>0-5

4

>5-25

>0-8

М3

1

>25-50
















2




>10-15

3

>5-50

>8-15

С

1

100
















2

Залишок

>0-30

F

1
















100

плазмове зварювання, захист кореня шва

Хімічно пасивний

2

>0-50

Залишок

розкислюючий

1) При перемішуванні компонентів, не зазначених у цій таблиці, змішаний газ називається спеціальним і позначається літерою S.

2) Аргон можна замінити гелієм на 95 %.


У групу R входять суміші аргону і водню, що надають розкислюючу дію. Гази групи R1 разом з аргоном і гелієм застосовуються для дугового зварювання вольфрамовим електродом, що не плавиться, у інертному газі і для зварювання плазмою, гази підгрупи 2 з більш високим вмістом водню (Н) - для плазмової різки та захисту кореня шва (формують гази). У групу I входять інертні гази. У неї входять аргон (Ar) і гелій (He), а також суміші аргону/гелію. Вони використовуються для зварювання ВІГ, МІГ і плазмового зварювання, а також для захисту кореня шва. У велику групу М, що підрозділяється на підгрупи M1, M2, M3, входять газові суміші для зварювання МАГ. Тут кожна група також ділиться на 3 або 4 підгрупи. Гази класифікуються залежно від окислюючих властивостей від M1.1 до M3.3, тобто. M1.1 є слабо окислювальним, а M3.3 має найбільш сильні окислюючі властивості. Головним компонентом цих сумішей є аргон, в якості активних компонентів домішуються кисень (O) або діоксид вуглецю (СО2) або кисень і діоксид вуглецю (трикомпонентні газові суміші).

У числі газів для зварювання МАГ у групу З входять чистий діоксид вуглецю і суміш діоксиду вуглецю з киснем. Остання суміш однак не використовується в Європі. Гази групи C володіють найбільш сильними окислювальними властивостями, так як СО2 розпадається при високих температурах електричної дуги, при цьому крім оксиду вуглецю виділяються великі кількості кисню.

У групу F входять азот (N) і суміш азоту з воднем. Обидва ці гази можуть бути використані для плазмового різання і формування.

Крім окислювальних властивостей складу газової суміші впливає і на електричні та фізичні властивості області електричної дуги і, отже, на зварювальні властивості. Наприклад, при додаванні гелію до аргону поліпшується теплопровідність і тепломісткість атмосфери електричної дуги. І в тому і в іншому випадку дуга містить більше енергії, що веде до кращого проплавлення. Примішування активних компонентів сумішей веде, у тому числі, до утворення більш дрібних крапель при розплавлюванні дротового електрода. Крім того, поліпшується теплопередача в електричній дузі. Це також є причиною кращого проплавлення. Необхідні витрати захисного газу розраховується за допомогою емпіричного правила і становить 10-12 діаметрів дроту в літрах за хвилину. При зварюванні МІГ алюмінію електродом, що плавиться, в інертному газі встановлюються кілька великих значень витрат газу через високу окислюваність матеріалу; при сумішах аргону і гелію - значно більші внаслідок невисокої щільності гелію. Спочатку знижується тиск газу, що надходить з балона або з кільцевого трубопроводу. Подивитися встановлене значення витрат можна на манометрі, виміряне разом з соплом, або на витратомірі з поплавковим покажчиком.



3.4 Властивості металу шва

У зварювальних присадок для нелегованих сталей і дрібнозернистих конструкційних сталей при виборі комбінації дроту і захисного газу основне значення має необхідність максимально наблизити характеристики міцності й в'язкості металу шва до аналогічних характеристик основного матеріалу. Відповідні рекомендації містяться в стандарті DIN EN 440 .



Аналогічно стержневим електродам існує система позначень, на підставі якої можна отримати відомості про мінімальні значення межі текучості, подовження при розриві, міцності і роботи розвитку тріщини металу шва. Система позначень наочно пояснюється в Таблиця 2.

Таблиця 2. EN 440 – G 46 3 М G3Si1.


Показники властивостей міцності та розтягнення металу шва

Показники роботи розвитку тріщин металу шва

Показник

Мінімальна межа плинності1)Н/мм2

Межа міцності при

Мінімальне подовження при розірванні 2) %

Показник

Температура мінімальної роботи розвитку тріщин металу шва, рівна 47 Дж -°С

35

355

440-570

22

Z

Нема вимог

38

380

470-600

20

A

+20

42

420

500-640

20

0

0

46

460

530-680

20

2

-20

50

500

560-720

18

3

-30













4

-40













5

-50













6

-60

У вибраному прикладі дротовий електрод G3Si1 зварюється в середовищі газової суміші (М). Метал шва при цій комбінації дроту і захисного газу має мінімальну межу текучості 460 Н/мм2, міцністю 530-680 Н/мм2 і мінімальним подовженням 20 % . Робота розвитку тріщини, рівна 47 джоулям, досягається при температурі від -30 °C . Схожа система для характеристики металу шва, що отримується при використанні порошкових дротових електродів, міститься в стандарті DIN EN 758.

Для теплостійких сталей, антикорозійних і жароміцних сталей і алюмінієвих матеріалів діє правило, згідно з яким для отримання необхідних характеристик легування металу шва повинно бути якомога ближче до легування основного матеріалу, що зварюється, або трохи вище. У таблицях відповідних стандартів можна знайти дані про мінімальні значення межі текучості, міцності при розтягуванні, подовження і роботи розвитку тріщини металу шва для дротових електродів і порошкових дротових електродів для зварювання теплостійких і антикорозійних або жароміцних сталей. Однак, ці значення не входять у дану систему позначень. Дротовий електрод для зварювання МАГ теплостійкої сталі 13 CrMo 4.5 має наступне позначення згідно DIN EN 12070: EN 12070 - G CrMo1Si Дротовий електрод для зварювання МАГ антикорозійної сталі CrNi з номером матеріалу 1.4302 має наступне позначення згідно DIN EN 12072: EN 12072 - G 19 9 L

4 Оброблення кромок, що зварюються

4.1 Типи зварних з'єднань

На Рис. 5 показані найбільш важливі типи зварних з'єднань, застосовуваних при зварюванні сталі МАГ.

  1   2   3


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка