Konzept und Klassifizierung des MIG-Lichtbogenschweißens
Das Lichtbogenschweißverfahren mit geschmolzener Elektrode, mit externem Gas als Lichtbogenmedium und Schutz des Metalltropfens, wobei das Schmelzbad und das Hochtemperaturmetall in der Schweißzone verschweißt werden, wird als MIG-Lichtbogenschweißen bezeichnet. Je nach den unterschiedlichen Schweißdrahtmaterialien und Schutzgasen kann es in die folgenden Verfahren unterteilt werden, wie in der Abbildung dargestellt.
Schweißdrähte können nach ihrer Klassifizierung in Massivdrahtschweißen und Fülldrahtschweißen unterteilt werden. Schutzgasschweißen (Ar oder He) mit Massivdraht wird MIG-Lichtbogenschweißen (Metal Inert Gas Arc Welding) genannt; Argonreiches Gaslichtbogenschweißen mit Massivdraht wird MAG (Metal Active Gas Arc Welding) genannt. CO2-Gasschweißen mit Massivdraht wird als CO2-Schweißen bezeichnet. Im Falle von Fülldraht wird das Lichtbogenschweißen, bei dem eine CO2- oder CO2+Ar-Mischung als Schutzgas verwendet wird, als Fülldraht-Gasschutzschweißen bezeichnet. Es kann auch ohne Schutzgas durchgeführt werden, was als selbstschützendes Lichtbogenschweißen bezeichnet wird.
Unterschied zwischen herkömmlichem MIG/MAG-Schweißen und CO2-Schweißen
Die Eigenschaften des CO2-Schweißens sind: niedrige Kosten und hohe Produktionseffizienz. Es gibt jedoch Nachteile wie große Spritzer und schlechte Formgebung, weshalb bei einigen Schweißverfahren normales MIG/MAG-Schweißen verwendet wird. Normales MIG/MAG-Schweißen ist ein Lichtbogenschweißverfahren, das durch Inertgas oder argonreiches Gas geschützt wird, aber beim CO2-Schweißen kommt es zu einer starken Oxidation, die den Unterschied und die Eigenschaften der beiden bestimmt. Die Hauptvorteile des MIG/MAG-Schweißens im Vergleich zum CO2-Schweißen sind folgende:
1) Die Spritzermenge wird um mehr als 50 % reduziert. Der Schweißlichtbogen unter dem Schutz von Argon oder argonreichem Gas ist stabil. Nicht nur ist der Lichtbogen während des Tropfenübergangs und des Strahlübergangs stabil, sondern der Lichtbogen hat auch eine weniger abstoßende Wirkung auf den Tropfen beim Kurzschlussübergang des MAG-Schweißens mit geringem Strom, wodurch sichergestellt wird, dass die Spritzermenge beim Kurzschlussübergang des MIG/MAG-Schweißens um mehr als 50 % reduziert wird.
2) Die Schweißnaht ist gleichmäßig und schön. Da der Übergang der MIG/MAG-Schweißtropfen gleichmäßig, fein und stabil ist, ist die Schweißnaht gleichmäßig und schön.
3) Kann viele aktive Metalle und ihre Legierungen schweißen. Die Oxidation der Lichtbogenatmosphäre ist sehr schwach, selbst wenn keine Oxidation auftritt, kann MIG/MAG-Schweißen nicht nur Kohlenstoffstahl und hochlegierten Stahl schweißen, sondern auch viele aktive Metalle und ihre Legierungen, wie z. B.: Aluminium und Aluminiumlegierungen, Edelstahl und seine Legierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen.
4) Der Schweißprozess, die Schweißqualität und die Produktionseffizienz werden erheblich verbessert.
Unterschied zwischen gepulstem MIG/MAG-Schweißen und normalem MIG/MAG-Schweißen
Die Hauptform des Tropfenübergangs beim normalen MIG/MAG-Schweißen ist der Strahlübergang bei hohem Strom und der Kurzschlussübergang bei niedrigem Strom. Daher weist der niedrige Strom immer noch die Nachteile großer Spritzer und schlechter Formgebung auf. Insbesondere einige aktive Metalle wie Aluminium und Legierungen, Edelstahl usw. können bei niedrigem Strom nicht geschweißt werden. Daher wurde das gepulste MIG/MAG-Schweißen entwickelt, und sein Tropfenübergang ist durch einen Tropfenübergang für jeden Stromimpuls gekennzeichnet, der im Wesentlichen zum Tropfenübergang gehört. Im Vergleich zum normalen MIG/MAG-Schweißen sind seine Hauptmerkmale wie folgt:
1) Die beste Tropfenübergangsform beim gepulsten MIG/MAG-Schweißen ist ein Impulsübergang zu einem Tropfen. Auf diese Weise kann durch Einstellen der Impulsfrequenz die Anzahl der Tropfen im Schmelztropfenübergang pro Zeiteinheit geändert werden, d. h. die Schmelzgeschwindigkeit des Schweißdrahtes.
2) Aufgrund des Tropfenübergangsimpulses ist der Tropfendurchmesser ungefähr gleich dem Durchmesser des Schweißdrahtes, sodass die Lichtbogenwärme des Tropfens gering ist, d. h. die Tropfentemperatur ist niedrig (verglichen mit dem Strahlübergang und dem großen Tropfenübergang). Daher wird der Schmelzkoeffizient des Schweißdrahtes verbessert, d. h. die Schmelzeffizienz des Schweißdrahtes wird verbessert.
3) Aufgrund der niedrigen Falltemperatur entsteht weniger Schweißrauch. Auf diese Weise wird einerseits der Verbrennungsverlust von Legierungselementen verringert und andererseits die Bauumgebung verbessert.
Im Vergleich zum herkömmlichen MIG/MAG-Schweißen sind die Hauptvorteile folgende:
1) Es treten nur geringe oder gar keine Schweißspritzer auf.
2) Gute Lichtbogenrichtwirkung, geeignet für das Schweißen in allen Positionen.
3) Die Schweißnaht ist gut geformt, die Schmelzbreite ist groß, die fingerartigen Schmelztiefeneigenschaften sind geschwächt und die Resthöhe ist gering.
4) Perfektes Schweißen aktiver Metalle (wie Aluminium und seine Legierungen) mit niedrigem Strom.
Der Strombereich des MIG/MAG-Schweißstrahlübergangs wird erweitert. Beim Impulsschweißen kann der Schweißstrom vom kritischen Strom des Strahlübergangs bis in den größeren Strombereich von mehreren zehn Ampere stabil sein.
Aus dem Obigen können wir die Eigenschaften und Vorteile des gepulsten MIG/MAG erkennen, aber nichts kann perfekt sein. Die Nachteile gegenüber gewöhnlichem MIG/MAG sind wie folgt:
1) Die Schweißproduktionseffizienz erscheint gewöhnlich etwas niedrig.
2) Hohe Qualitätsanforderungen an Schweißer.
3) Derzeit sind die Preise für Schweißgeräte höher.
Die Wahl des gepulsten MIG/MAG-Schweißens wird hauptsächlich durch den Prozess bestimmt
Laut den obigen Vergleichsergebnissen hat das gepulste MIG/MAG-Schweißen zwar viele Vorteile, die mit anderen Schweißverfahren nicht erreicht und verglichen werden können, es gibt jedoch auch Probleme wie hohe Gerätepreise, eine etwas geringere Produktionseffizienz und Schwierigkeiten bei der Beherrschung durch Schweißer. Daher wird die Auswahl des gepulsten MIG/MAG-Schweißens hauptsächlich durch die Anforderungen des Schweißverfahrens bestimmt. Gemäß den aktuellen inländischen Schweißverfahrensstandards muss für folgende Schweißverfahren grundsätzlich gepulstes MIG/MAG-Schweißen verwendet werden.
1) Kohlenstoffstahl. Hohe Anforderungen an Schweißqualität und Aussehen werden vor allem in der Druckbehälterindustrie gestellt, beispielsweise bei Kesseln, chemischen Wärmetauschern, Wärmetauschern für zentrale Klimaanlagen und Turbinen-Turbogehäusen in der Wasserkraftindustrie.
2) Edelstahl. Bei der Verwendung von Kleinstrom (200 A wird im Folgenden Kleinstrom genannt, das Gleiche gilt im Folgenden) und bei der Schweißqualität und dem Aussehen werden höhere Anforderungen gestellt, wie z. B. bei Lokomotiven, Druckbehältern in der chemischen Industrie usw.
3) Aluminium und seine Legierungen. Die Verwendung von Kleinstrom (200 A wird im Folgenden als Kleinstrom bezeichnet, das Gleiche gilt im Folgenden) und die Schweißqualität sowie die Anforderungen an das Erscheinungsbild sind bei anspruchsvolleren Anwendungen wie Hochgeschwindigkeitsautos, Hochspannungsschaltern, Luftzerlegung und anderen Industrien erforderlich. Insbesondere Hochgeschwindigkeitsautos, darunter CSR Group Sifang Vehicles, Tangshan Vehicles Factory und Changke und andere kleine Hersteller, die ihre Verarbeitung auslagern. Branchennachrichten zufolge haben bis 2015 alle Provinzhauptstädte und Städte mit mehr als 500 Einwohnern Hochgeschwindigkeitszüge realisiert, was die große Nachfrage nach Hochgeschwindigkeitszügen und die große Nachfrage nach Schweißarbeitslast und Schweißgeräten zeigt.
4) Kupfer und seine Legierungen. Nach heutigem Kenntnisstand werden Kupfer und seine Legierungen grundsätzlich durch gepulstes MIG/MAG-Schweißen (im Bereich des MIG-Gasschutzschweißens) geschweißt.
