Sudura MIG / MAG cu fir continuu este un set de procese de sudare in care caldura este generata de un arc care loveste intre un fir de siguranta si piesa de prelucrat. In consecinta, firul indeplineste atat functia de electrod, cat si functia de furnizare a materialului la imbinare, deoarece trecerea curentului determina topirea acestuia si este alimentat continuu in zona de sudare prin intermediul unei torte. 

Atmosfera de protectie necesara pentru a permite functionarea arcului electric si pentru a evita contaminarea baii de atmosfera aerului poate fi alimentata dintr-un gaz influent de la torta (sudare sub protectie de gaz) sau direct din firul cu miez, asa cum este carcasa si pentru electrozi acoperiti (sudare fara protectie la gaze). 

Exista diferite versiuni ale sudurii cu sarma. Acestea sunt:

  • Sudura MIG – Metal Inert GAS. Sudura cu protectie impotriva gazelor inerit;
  • Sudura MAG – Metal Active Gas. Sudura cu protectie activa a gazelor;
  • Sudura cu arc cu flux cu protectie activa impotriva gazelor;
  • Sudura cu arc cu flux cu protectie impotriva gazelor inerte;
  • Sudura cu arc cu flux, fara protectie la gaz.

Arc pulsat de transfer

Generatoarele de sudura cu comanda electronica permit utilizarea curentului modular pentru gestionarea procesului de sudare continua a firelor. In consecinta, poate utiliza forme de unda speciale care realizeaza un transfer lin al metalului, indiferent de caldura furnizata in baie si de transferul termic. 

In formele sale mai simple, sudarea cu arc pulsat asigura un curent caracterizat printr-o valoare de baza, suficienta pentru mentinerea arcului si de la o valoare de varf, care determina detasarea picaturii. 

Puterea de caldura este in schimb evaluata pe baza curentului efectiv, care este de obicei raportat pe instrument, pe masina sau din clema de curent. In consecinta, obtine o penetrare a depozitului legata direct de curentul de varf. Acesta din urma este asociat aportului termic, mai mic, calculat pe curentul efectiv. 

Forma de unda din Figura 1 reprezinta cea mai simpla forma de sudare cu transfer de arc pulsat.

Unda arc pulsat-brindustry-group

Figura 1 – Unda arc pulsat

Cu toate acestea, acestea au fost dezvoltate in programele dedicate timpului, care permit o gestionare mai precisa a curentului (si, uneori, a tensiunii): pulsatiile sunt adesea folosite in mai multe varfuri, cu rampe de panta in sus si in jos, diferite sau cu frecventa variabila. 

Aceste programe sunt destinate sa ofere aportul de caldura corect in timpul sudarii in asa fel incat sa aiba penetrarea corecta a materialului de umplere in metalul de baza. Schimband modul de pulsatie (Figura 2), acesta poate avea o margine de sudura curata, limpede si cu portiuni din materialul de umplutura care reusesc cu un ritm mai ingust datorita cresterii pulsatiei sudurii.

sudura-mig-impuls-rapid

Impuls rapid

sudura-mig-impuls-mediu

Impuls mediu

sudura-mig-impuls-lent

 Impuls lent

Sudarea cu arc pulsat este frecvent utilizata la sudarea foilor subtiri de metal, in special in cazul materialelor deosebit de sensibile la efectele termice ale sudarii (oteluri inoxidabile, aliaje neferoase) si, in general, este foarte frecventa la sudarea aliajelor usoare reducerea riscului de incluziuni din cauza curentului de varf si depasirile datorate aportului redus de caldura. 

In cele din urma, introducerea recenta a programelor speciale pentru executarea primei treceri, pentru lipire, pentru a contine aburii si zgomotul de sudura, pentru a reduce aparitia porozitatii in timpul sudarii aluminiului.

PARAMETRI DE SUDARE

Material de umplere

Alegerea materialului de umplere determina 80% dintr-o sudura buna. 

De-a lungul anilor, firul devine din ce in ce mai slab. Acest lucru are ca rezultat o calitate foarte scazuta a sudurii. 

Vizual, cordonul de sudura devine foarte intunecat si contaminat de incluziuni greu de indepartat in timpul procesului de decapare. Culoarea firului utilizat la sudare controleaza si colorarea cordonului de sudura. Daca firul are o culoare inchisa, chiar si cordonul de sudura va deveni intunecat. 

Din aceste motive, procesul de productie a firului joaca un rol fundamental.

O sarma de o calitate excelenta este obtinuta printr-un proces de extragere, finisaj satinat si un proces dublu de decapare electrochimica. 

Procesul de finisare satinat este realizat pentru a reduce rezistenta la frecare a firului atunci cand acesta trece prin puterea plastica a conductei in timpul sudarii. Geamul a inlocuit vechiul fir alb lucios, deoarece avea o rezistenta la frecare foarte mare. Un proces de decapare dublu a firului are un cost de productie cu 30% mai mare decat un proces normal de tragere. 

De foarte multe ori, aceasta ultima faza este eliminata in procesul de productie din motive economice, lasand reziduurile grase de sarma ale bobului si uleiurilor lubrifiante rezultate din procesul de extragere. In timpul sudarii, aceste reziduuri determina un proces de ardere care provoaca arsuri si o culoare inchisa de-a lungul cordonului de sudura. 

Procesul de sudare implica formarea silicatilor de-a lungul cablului, ceea ce face foarte dificil procesul de decapare electrochimica ulterior.

Silicatii care sunt creati in timpul procesului de sudare sunt rezultatul prezentei siliciului in compozitia chimica a materialului de umplutura. Cantitatea maxima de siliciu permisa in fir este de 1%. 

Siliciul este inserat intre lista elementelor de aliere, deoarece are capacitatea de a conferi firului o rigiditate mai mica, o prelucrare ridicata si, prin urmare, o crestere a vitezei de tragere. Acesti silicati nu pot fi indepartati din cablu, dar pot fi redusi in timpul sudarii. 

Reducerea silicatilor are loc:

  • Folosind un fir cu un procent redus de siliciu
  • Din dimensiunea margelei de sudura
  • Folosind o valoare redusa a curentului electric

Sarmele care contin un procent ridicat de siliciu au ca rezultat o crestere a probabilitatii de a obtine silicatii pe cordonul de sudura. Aceasta probabilitate creste atunci cand creste marimea cordonului de sudura. 

Exista o limita superioara a curentului, in care concentratia de silicat devine foarte mare, agravand proprietatile materialului sudat. Cresterea curentului este foarte adesea legata de ideea de crestere a productivitatii afacerii, dar duce doar la o calitate mai scazuta a sudurii si a intregului produs finit.

Gaz de protectie. Un alt parametru important in timpul procesului de sudare.

Cantitatea de gaz care iese din duza este un alt parametru important in timpul procesului de sudare. O valoare a debitului de gaz prea mica nu protejeaza in mod adecvat baia de topire. O valoare a debitului de gaz care este prea mare formeaza turbulente. Acestea permit oxigenului din aer sa reactioneze cu baia de topire creand oxizi nedoriti. 

In Figura 3 se poate observa cordonul de sudura obtinut cu un debit de gaz care nu este optim.

cordon de sudura-brindustry-group

Din punct de vedere vizual se pot observa mici aschii grupate (stropi, cerc rosu) de material de umplutura pe baza metalica cu o margine de sudura nu omogena si foarte proeminenta (Figura 3). 

Debitul adecvat al gazului este dictat de diametrul interior al duzei de scurgere a gazului in sine. Daca diametrul este de 15 mm, debitul va fi setat la 15 l / min. Aceasta setare permite scaderea numarului de aschii si a grosimii cordonului de sudura. 

Diametrul duzei este ales in functie de dimensiunea cordonului de sudura pe care doreste sa il realizeze: duza de sudura stransa, duza ingusta; cordon de sudura larg, duza larga. Debitul minim al gazului pentru efectuarea unei suduri este de 10 l / min.

Folosind anterior amestecul cu 2% oxigen. Rezultatul sudarii a fost un cablu foarte intunecat.

Avantajul utilizarii oxigenului ca gaz activ (tehnologia MAG) a fost acela de a mentine nivelul de carbon scazut atunci cand au fost sudate oteluri precum 304L si 316L, lasand cordonul de sudura innegrit si dificil de murat. 

Astazi, acest mod a fost inlocuit cu utilizarea unui amestec pe baza de dioxid de carbon. 

Numeroase studii au confirmat ca un continut de dioxid de carbon mai mic de 5% nu modifica compozitia chimica a otelului sudat. Cu aceste procente de dioxid de carbon, procentul de carbon din otel ramane neschimbat. In plus, gazul activ are o temperatura scazuta obtinand o sudura cu aport de caldura redus, limpede si omogen. 

Amestecurile speciale se realizeaza prin adaugarea de hidrogen. 

In timpul sudarii, hidrogenul se leaga de oxigenul prezent in zona de sudare prin prevenirea oxidarii margelei. Procentul maxim de hidrogen este de 2% pentru a evita problemele de fragilitate si reactiile chimice violente in timpul sudarii. 

Efectul hidrogenului este de a reduce formarea silicatilor, de a crea o baie de topire mai stabila si de a indeparta mai usor reziduurile de pe talonul sudurii. Aceste amestecuri ternare sunt potrivite pentru a prelucra piese care au o grosime de 4,5 mm, au depasit aceste valori, ar trebui sa utilizeze un amestec binar deoarece rezultatul devine practic identic. 

Grosimea optima este de 1-2 mm. 

Grosimea foii afecteaza procesul de sudare, deoarece foile cu grosimi mari au un continut de siliciu mai mare decat o foaie cu grosime subtire.

Puteti urmari in videoclipul de mai jos cum tehnologia utilizata de Clinox Pro Energy, de la Nitty-Gritty efectueaza imediat un tratament ecologic al TIG, MIG cu arc pulsat, laser, rezistenta, orbital, plasma si sudura cu aderenta.


Parametrii electrici

Daca tensiunea creste, temperatura bazinului de sudura creste si sansele de a obtine aschii sunt scazute. Daca curentul este crescut si operatorul este suficient de calificat pentru a urmari rapid sudarea, sudura devine impecabila, deoarece racirea bazinului de sudura devine mai rapida.

In acest fel, scade puterea de caldura H in timpul sudarii:

sudura-mig-parametrii electrici de sudare

Unde V este tensiunea arcului (Volt), I este curentul arcului (Amper), η este eficienta transferului de caldura intre arc si baia de sudura si v viteza de alimentare a lanternei.

Asa cum se poate vedea in formula, cresterea vitezei de functionare scade puterea de caldura. In practica (Figura 4) se poate observa cum cordonul de sudura cu o viteza de sudare mai mare are o sectiune mai restransa, o culoare mai deschisa si cu mai putine incluziuni.

sudura-mig-parametrii-electrici-de-sudare-brindustry-group-figura-4a
sudura-mig-parametrii-electrici-de-sudare-brindustry-group-figura-4a

Daca viteza de sudare nu este suficienta pentru a reduce puterea de caldura, aceasta continua sa scada valoarea curentului.

In general, pentru a obtine o sudura buna, este recomandabil sa cresteti tensiunea pentru a evita proiectiile si stropirea, coborati curentul pentru a reduce aportul de caldura, formarea silicatilor si arsurile, asa cum arata in Figura 5.

sudura-mig-amperaj-ridicatbrindustry-group-figura-5a

Amperaj ridicat

sudura-mig-amperaj-scazut-brindustry-figura-5b

Amperaj scazut

Din Figura 6 se poate observa ca folosind modul arc pulsat si toti parametrii electrici optimi, cordonul de sudura devine mai clar omogen si bine relaxat:

Cordon-de-sudura-optim-brindustry-group-Figura6

Figura 6 – Cordon de sudura optim

Pentru a evita formarea stropilor se folosesc foarte des spray-uri care acopera metalul de baza, dar inrautatesc calitatea sudurii, deoarece avem o substanta care provoaca o reactie de ardere in timpul sudarii, mai ales atunci cand se utilizeaza modul arc pulsat.

Utilizarea incorecta si neconforma a parametrilor electrici cu un flux de gaz realizează un cordon intunecat, cu multe incluziuni, stropi si putin aplatizat (Figura 7).

Cordon de sudura obtinut cu parametrii incorecti-figura-7a
Cordon de sudura obtinut cu parametrii incorecti-figura-7b

Figura 7 – Cordon de sudura obtinut cu parametrii incorecti

Comparand sudarea standard MIG cu arc pulsat, partea de sudura are o culoare inchisa, cu multe proiectii, incluziuni de oxid si devine mai mare.

sudura-mig-standard-brindustry-group-figura-8b

MIG Standard

sudura-arc-pulsat-brindustry-group-figura-8b

Arc pulsat

Figura 8 – Sudare continua a firelor

Aceste probleme sunt accentuate pe masura ce distanta marginilor este redusa.

Pentru latimi mai mari, clapetele sunt sudate in modul arc de pulverizare (curent mare MIG) avand grija ca viteza de alimentare sa fie mare, astfel incat sa ofere aportul corect de caldura si sa reduca proiectiile, deoarece acest mod atinge o valoare a curentului de 220-230 amperi. In mod normal, este potrivit pentru sistemele automate pentru a evita problemele descrise mai jos.

Torta unghiulara

O sudura efectuata intr-un mod non-optim poate genera un cordon „lipit”. In acest caz, sudura topeste partial metalul de baza si se deplaseaza deasupra sudurii cu clapete. Rezultatul este ca, daca piesa este supusa unei actiuni mecanice, zona de sudura poate fi distrusa provocand disjunctia celor doua margini. O sudura intre doua placi plasate perpendicular optim are, in sectiune, o forma triunghiulara cu unghiuri de 45 °.

In MIG / MAG / TIG, unghiul lanternei in raport cu directia de deplasare are o influenta semnificativa asupra formei zonei de sudura si a nivelului de penetrare care poate fi atins (Figura 9).

Diferite-unghiuri-ale-tortei-de-sudura-brindustry-group-figura-9

Figura 9 – Diferitele unghiuri ale tortei

torta-inclinata-brindustry-group-figura-10a

Torta inclinata

torta-perpendiculara-brindustry-group-figura-10b

Torta perpendiculara

In Figura 10 se poate vedea, la viteza constanta de sudare, inclinand torta, cordonul de sudura devine si mai omogen si mai clar in timp ce, tinand torta perpendicular pe piesa de prelucrat, cordonul de sudura devine mai intunecat cu o zona mai larg afectata de caldura.

Exista doua moduri de pozitionare a tortei (Figura 9).

Cand torta este pozitionata in directia opusa directiei de sudare (tragere tehnica), energia arcului este concentrata pe baia de topire si produce o penetrare mai mare, un arc mai stabil si mai putina stropire, desi vizibilitatea baii este dificila; adancimea maxima a baii este de obicei atinsa pentru valori in jur de 25 ° (sudare plana).

In cazul in care torta este orientata in directia de avans (tehnica de impingere), se obtine o baie de topire mai concava, cu penetrare si diluare mai mici; in acest caz, baia este vizibila mai bine, mai rece, deci mai controlabila.

In aplicatiile manuale, prin urmare, este preferata tehnica de a impinge, cu unghiuri cuprinse intre 5 ° si 15 °, la riscul mai mic de defecte operationale. Cu toate acestea, acest lucru nu poate fi utilizat cu fire care produc zgura, deoarece prezenta acestora din urma, care, interpunandu-se intre sudurile electrodului de baie, ar cauza stingerea arcului. Unghiul tortei permite, de asemenea, arderea impuritatii reziduale care detin metalul de baza inainte ca baia topita sa ajunga in zona afectata.

In acest fel, rezidurile nu sunt incorporate in sudura insasi. Aspectul clar al cordonului sudat in modul MIG / MAG exista numai atunci cand, pentru un anumit parametru corect, sudarea este la un unghi intern.

In aceasta situatie, gazul de protectie nu este dispersat, ci ramane concentrat in zona interesata prin procesul de sudare.

Te-ar putea interesa si informatii despre Sudura TIG.

Daca nu ai gasit toate informatiile de care aveai nevoie si vrei sa ne intrebi ceva, sau iti place ce vezi si doresti o oferta din partea noastra, atunci completeaza formularul din dreapta.

Iti vom raspunde in maxim 24 de ore.