plik

Technika spawania MIG/MAG

9 LUTEGO 2015

W skład stanowiska do spawania metodą MIG/MAG wchodzi:

źródło prądu wraz z układem sterowania. Popularne nazwy to: półautomat
spawalniczy, migomat.
podajnik drutu - może być wbudowany w źródło prądu lub umieszczony na zewnątrz,
przewód zespolony - łączy podajnik drutu ze źródłem prądu - niezbędny tylko wówczas,
gdy podajnik jest na zewnątrz źródła prądu,
wielofunkcyjny przewód z uchwytem MIG/MAG doprowadzający prąd spawania do
drutu, gaz osłonowy, sterowanie oraz opcjonalnie układ chłodzenia,
przewód masowy z zaciskiem łączący spawany przedmiot ze źródłem prądu,
źródło gazu osłonowego - butla z gazem,
opcjonalnie - układ wodnego chłodzenia uchwytu - chłodnica cieczy.

Jak spawać półautomatem spawalniczym (migomatem) - podstawowe informacje

Przed przystąpieniem do spawania migomatem należy dobrać podstawowe parametry
spawania opisane niżej.

Zajarzenie  łuku  następuje  po  naciśnięciu  przycisku  na  uchwycie  spawalniczym.  Zajarzenie
ma  charakter  kontaktowy.  Wysuwający  się  drut  z  zadaną  prędkością  stapia  się  i  dzięki
zjawisku  samoregulacji  długość  łuku  pozostaje  w  przybliżeniu  stała.  Po  rozpoczęciu
spawania  należy  uchwyt  spawalniczy  przemieszczać  równomiernie  wzdłuż  spoiny.  Należy
obserwować kształt spoiny, utrzymywać stałą pozycję oraz odległość uchwytu od spawanego
elementu.  Spawacz  przez  cały  czas  powinien  koncentrować  się  na  tworzeniu  prawidłowej
spoiny.  Chwila  nieuwagi  zwiększa  ryzyko  powstania  błędów.  Należy  wówczas  przerwać
spawanie, a następnie je wznowić.

Podstawowe parametry procesu spawania metodą MIG/MAG

Rodzaj i biegunowość prądu spawania - w metodzie MIG/MAG stosuje się prąd stały
o biegunowości dodatniej, co powoduje intensywne stapianie drutu spawalniczego.

Półautomaty spawalnicze wyższej klasy umożliwiają spawanie prądem pulsującym, a
nawet prądem o podwójnej pulsacji. Między drutem a spoiną jarzy się wówczas łuk o
małej  mocy,  zasilany  prądem  podstawowym  (bazowym),  przerywany  impulsami  o
bardzo  wysokim  natężeniu  prądu.  Wszystkie  parametry  są  tak  dobrane,  aby  w  czasie
niskiego prądu następowało uformowanie jednej kropli ciekłego metalu na końcu drutu,
a  następnie  jej  bezzwarciowe  przeniesienie  w  sposób  natryskowy  do  spoiny  w  czasie
wysokiego impulsu. Pierwotnie spawanie prądem pulsującym było wykorzystywanie do
spawania  aluminium  oraz  stali  nierdzewnych.  Największą  korzyścią  spawania  prądem
pulsującym jest spoina wolna od odprysków o prawidłowym przekroju bez porowatości.

W  przypadku  związków  niklu  oraz  innych  trudnospawalnych  materiałów,  ułatwia  to
również pracę spawacza.
Natężenie  i  napięcie  łuku  -  półautomaty  spawalnicze  mają  płaskie  charakterystyki
napięciowe  źródła  prądu,  przez  co  parametrem  bezpośrednio  regulowanym
jest napięcie łuku.  Natężenie  prądu  spawania  jest  natomiast  uzależnione  od  wartości
nastawionego  napięcia,  ale  także  od  szybkości  podawania  drutu  i  jego  średnicy.
Wartość  napięcia  może  być  regulowana  w  migomatach  skokowo  lub  płynnie.  Wyższa
wartość  napięcia  to  dłuższy  łuk,  co  powoduje  mniejszą  głębokość  wtopienia  i  szersze
lico  spoiny.  Zbyt  duże  napięcie  zwiększa  rozprysk,  porowatość,  ryzyko  podtopień  i
przyklejeń. Zbyt małe napięcie może spowodować niestabilność procesu.

Prędkość podawania drutu - to drugi obok napięcia łuku podstawowy parametr
nastawiany podczas spawania półautomatem. Przy danej wartości napięcia łuku należy
tak nastawić prędkość podawania drutu aby jego stapianie miało stabilny przebieg.

Rodzaj  i  średnica  drutu  -  rodzaj  drutu  dobiera  się  w  zależności  od  spawanego
materiału.  Drut  spawalniczy  występuje  w  średnicach:  0,6mm,  0,8mm,  1,0mm,  1,2mm,
1,6mm i dobiera się w zależności od grubości spawanego elementu i pozycji spawania.
Istotna jest gęstość prądu płynącego przez drut spawalniczy. Im mniejsza średnica tym
większa  gęstość  i  większa  głębokość  wtopienia.  Gęstość  prądu  ma  również  wpływ  na
charakter przenoszenia metalu w łuku spawalniczym.
Rodzaj  i  natężenie  przepływu  gazu  osłonowego  -  rodzaj  gazu  osłonowego  ma
bardzo  duży  wpływ  na  przebieg  procesu  spawania.  Stale  niestopowe  i
niskostopowe spawa  się  głównie  w  osłonie  mieszanek  aktywnych  na  bazie  argonu  z
dodatkiem CO  lub CO  i O  co  daje  lepszą  jakość  spoin  i  wydajność  niż  przy  użyciu
samego CO , który to gaz zaleca się używać tylko do stali niskowęglowych.

W osłonie gazów obojętnych takich jak argon, hel i ich mieszanki można spawać
wszystkie metale, ale praktycznie używa się ich do spawania metali podatnych na
utlenianie, takich jak Al, Mg, Cu, Ti, Zr i ich stopów.

Stale wysokostopowerównież można spawać w samych gazach obojętnych, ale
proces przebiega korzystniej w mieszance argonu z dodatkiem 1÷3% O lub
2÷4% CO .

Natężenie  przepływu  gazu  osłonowego  powinno  być  tak  dobrane,  aby  zapewnić
skuteczną  osłonę  łuku  spawalniczego  i  jeziorka,  nawet  w  przypadku  niewielkich
przeciągów  powietrza.  Orientacyjnie  można  przyjąć  zasadę,  aby  natężenie  przepływu
wynosiło 1,0 litr/min. na każdy milimetr średnicy dyszy gazowej.
Wolny wylot - czyli długość  wysunięcia  drutumierzona  jako  odległość  od  topiącego
się końca drutu do końcówki prądowej. Wolny wylot drutu spawacz reguluje wysokością
trzymania  uchwytu  nad  spawanym  przedmiotem.  Długość  wysunięcia  drutu  wpływa  na
intensywność  podgrzania  drutu  na  długości  między  końcówką  prądową  a  stapiającym
się końcem drutu, a więc o jego temperaturze i prędkości stapiania. W związku z tym,
ze  wzrostem  długości  wolnego  wylotu  elektrody,  przy  tym  samym  natężeniu  prądu,
znacznie wzrasta wydajność stapiania elektrody, a więc wyższe są prędkości spawania.
Zbyt  duża  wartość  wysunięcia  drutu  zaburza  stabilność  łuku,  aż  do  powstania  tzw.
"strzelania" i zwiększonego rozprysku. Za krótki wolny wylot prowadzi do jarzenia łuku
zbyt blisko końcówki prądowej i może prowadzić do przyklejenia się drutu i zniszczenia
końcówki.

Długość  wolnego  wylotu  jest  uzależniona  m.in.  od  rodzaju  i  średnicy  drutu,  natężenia
prądu  i  napięcia  łuku.  Przykładowo  podczas  spawania  metodą  MAG  łukiem
zwarciowym optymalna długość wynosi 6÷15mm, a przy łuku natryskowym 18÷25mm.
Prędkość spawania - to szybkość przemieszczania końca drutu z jarzącym się łukiem.
Prędkość jest parametrem wynikowym dla danego natężenia prądu i napięcia łuku, przy
zachowaniu  właściwego  kształtu  spoiny.  Gdy  prędkość  spawania  ma  być  nawet
nieznacznie  zmieniona,  należy  zmienić  prędkość  podawania  drutu  lub  napięcie  łuku  w
celu  utrzymania  stałego  kształtu  spoiny.  Prędkość  spawania  ręcznego  zwykle  mieści
się w zakresie 0,25÷1,3 m/min.
Pochylenie uchwytu - pochylenie uchwytu zależy m.in. od rodzaju złącza i spoiny oraz
pozycji  spawania.  Pochylenie  decyduje  o  głębokości  wtopienia  oraz  szerokości  i
kształcie  lica  spoiny.  Pochylenie  uchwytu  w  kierunku  zgodnym  z  kierunkiem  spawania
daje  większą  głębokość  wtopienia  przy  mniejszej  szerokości  spoiny.  Pochylenie  w

kierunku przeciwnym zmniejsza głębokość wtopienia a lico spoiny jest wyższe i
szersze, co pozwala na spawanie cieńszych materiałów.

Sposób przepływu ciekłego metalu z topiącego się drutu do jeziorka w procesie spawania
MIG/MAG ma wpływ na jego stabilność, wielkość rozprysku, możliwość spawania w
określonych pozycjach, kształt spoiny, głębokość wtopienia i na wydajność spawania.

W zależności od nastawionych parametrów spawania: natężenia prądu, napięcia łuku oraz
od składu gazu osłonowego można w uproszczeniu wyodrębnić przepływ ciekłego metalu
jako zwarciowy, natryskowy i mieszany.

Przy  małym  natężeniu  prądu  spawania  i  niskim  napięciu  łuk  jest  krótki,  a  tworzące  się  na
końcu  elektrody  krople  są  duże  i  co  pewien  czas  powodują  zwarcia  obwodu  spawania.
Powstały  w  ten  sposób  łuk  zwarciowy  posiada  małą  energię  i  nadaje  się  do  spawania
elementów  cienkich  we  wszystkich  pozycjach  oraz  elementów  grubszych  w  pozycjach
przymusowych.  Łuk  zwarciowy  zapewnia  dobre  wtopienie  i  niewielki  rozprysk  ale  niezbyt
równe lico spoiny.

Zwiększanie tylko napięcia, a więc wydłużanie łuku powoduje tzw. przelot grubokroplowy,
bezzwarciowy, charakteryzujący się mniejszą stabilnością, większym rozpryskiem i
nierównym licem.

Równoczesne zwiększanie natężenia prądu i napięcia łuku wywołuje przepływ mieszany,
który jest bardzo niekorzystny - niestabilny, o dużym rozprysku i bardzo nierównomiernym
licu.

Dalsze  zwiększanie  natężenia  prądu  i  napięcia  łuku  inicjuje  strumieniowy  przepływ  w  łuku
dużej  liczby  drobnych  kropelek,  zwany  przepływem  natryskowym.  Spawanie  łukiem
natryskowym  zapewnia  dużą  wydajność,  wzrasta  głębokość  wtopienia  spoiny,  maleje  ilość
odprysków  a  lico  spoiny  staje  się  gładkie.  Z  uwagi  na  dużą  energię  spawania  i  objętość
jeziorka,  łukiem  natryskowym  można  spawać  tylko  w  pozycji  podolnej.  Warunkiem
pojawienia  się  przypływu  natryskowego  jest  również  odpowiedni  skład  gazu  osłonowego.
Łuk  natryskowy  nie  występuje,  gdy  osłoną  jest  sam  CO   lub  jego  udział  w
mieszance przekracza 20%.