Technika spawania MIG/MAG

ICD.PL

9 LUTEGO 2015

SPAWANIE METODĄ MIG/MAG

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

2

2

2

2

2

2

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%.

2