Разница между сваркой MIG и сваркой TIG

Сварка является одним из популярных процессов соединения, который почти вытеснил другие процессы постоянного соединения, включая клепку. Интенсивное развитие техники сварки в течение последних нескольких десятилетий делает ее предпочтительным выбором для соединения металлических конструкций, пластмасс и даже керамики. По определению, сварка — это один из процессов соединения, при котором два или более компонента могут быть постоянно соединены путем образования коалесценции с применением или без применения дополнительного наполнителя, тепла и давления. Существует большое разнообразие таких процессов для удовлетворения потребности в сборке различных материалов различными способами. Такие процессы могут быть классифицированы как дуговая сварка, газовая сварка, контактная сварка, сварка в твердом состоянии и сварка с интенсивной энергией. Каждая из этих групп снова имеет несколько процессов. Сварка MIG и TIG — это два разных процесса дуговой сварки.

При дуговой сварке , между основным металлом и электродом возникает электрическая дуга. Эта дуга является основным источником тепла для расплавления поверхностей основного металла с образованием коалесценции. Поскольку для соединения основных металлов требуется плавление, все процессы дуговой сварки в основном представляют собой сварку плавлением. Существует несколько процессов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW), газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW), дуговая сварка под флюсом (SAW), дуговая сварка под флюсом (FCAW), электрошлаковая сварка. (ESW) и т. д. Все они основаны на одном принципе с точки зрения техники соединения, но их возможности и процесс различны. Каждый из них предлагает определенные преимущества по сравнению с другими.

Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) представляет собой высокопроизводительный процесс сварки плавлением, при котором плавящийся электрод непрерывно подается в зону сварки с катушки с проволокой с помощью автоматизированной системы. Дуга, образующаяся между электродом и основным металлом при наличии достаточной разности потенциалов, плавит электрод с большей скоростью и впоследствии откладывается в корневом зазоре, чтобы увековечить процесс. Также подается соответствующий защитный газ для защиты высокотемпературной дуги и окружающих зон от окисления. В зависимости от свойств защитного газа GMAW может быть двух типов:металлический активный газ и металлический инертный газ. При сварке металлов в среде инертного газа (MIG) , в целях защиты используется химически инертный газ (например, аргон, гелий и т. д.); в то время как при сварке металлов активным газом химически активный газ (например, двуокись углерода или кислород) смешивается с инертным газом для использования в целях защиты.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), широко известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). , представляет собой универсальный и надежный процесс сварки плавлением, в котором используется неплавящийся вольфрамовый электрод для создания электрической дуги. Присадочный металл, при необходимости, также может подаваться извне путем подачи в зону сварки стержня. В отличие от сварки MIG, сварка TIG не подходит для высокой скорости осаждения наполнителя; однако качество соединения и внешний вид сварного шва намного лучше. Таким образом, как сварка MIG, так и сварка TIG представляют собой процессы сварки плавлением, при которых тепло подается электрической дугой, и в обоих случаях в качестве защитного газа используется инертный газ. Тем не менее, они отличаются определенным образом, включая процесс и возможности. Различные различия между сваркой MIG и сваркой TIG представлены ниже в виде таблицы.

Таблица:Различия между сваркой MIG и сваркой TIG

Расходуемый и нерасходуемый электрод: Токопроводящий электрод является обязательным в каждом процессе дуговой сварки для создания дуги. Иногда этот электрод сам осаждает расплавленный металл в корневом зазоре между опорными пластинами. Плавящийся электрод — это электрод, который может расплавляться под действием тепла дуги для осаждения наполнителя во время сварки. Напротив, неплавящийся электрод не расплавится во время сварки, и поэтому присадочный металл необходимо подавать извне, когда это необходимо. При сварке MIG расходуемый электрод плавится под действием тепла дуги, а затем поставляет присадочный металл. Таким образом, электрод непрерывно подается в зону сварки с заданной скоростью. Сварка TIG выполняется неплавящимся электродом, поэтому он не расплавляется до подачи присадочного материала. В случае, если требуется наполнитель, он подается дополнительно путем подачи под дугу наполнителя малого диаметра.

Материал электрода: Присадочный материал должен быть совместим с основным материалом, иначе сварка будет некачественной. При сварке MIG присадочный металл (такой же, как металл электрода) можно выбирать в зависимости от основного металла. Таким образом, электрод может быть изготовлен из самых разных металлов, каждый из которых обычно подходит для небольшой группы основных металлов. При сварке TIG электрод всегда изготавливается из вольфрама из-за его прочности, высокой температуры плавления и хорошей способности сохранять форму. Иногда к вольфраму добавляют несколько легирующих элементов (например, торий, оксид лантана, оксид церия, диоксид циркония и т. д.) для улучшения различных характеристик сварки, таких как излучательная способность электронов, эрозия электрода и т. д.

Скорость нанесения наполнителя и производительность: В процессе сварки MIG электрод в виде проволоки малого диаметра, намотанной в ванне, непрерывно подается с помощью соответствующего механизированного устройства. Таким образом, наполнитель может наноситься быстрее, и, следовательно, этот процесс сварки является более производительным по сравнению со сваркой TIG. Таким образом, сварка MIG подходит, когда кромка обрабатывается в форме V или U, или корневой зазор больше.

Уровень и внешний вид брызг: Брызги – это мелкие капли расплавленного металла, образующиеся в результате рассеяния дуги и впоследствии выходящие из зоны сварки. Это разбрызгивание приводит к потере присадочного металла, что приводит к неравномерной скорости осаждения присадочного материала. Это также дестабилизирует дугу. Внезапно осевшие капли расплавленного металла также мешают появлению и иногда требуют шлифовки для их удаления. Многие процессы дуговой сварки производят брызги, включая GMAW (как MIG, так и MAG). Несмотря на то, что сварка MIG имеет тенденцию к низкому уровню разбрызгивания, она не может выполняться без разбрызгивания даже при использовании оптимального набора параметров процесса и надлежащей техники сварки. Сварка TIG обычно не дает брызг, если поверхность обрабатываемого материала не является чистой. Сварной шов, полученный сваркой TIG, чистый, гладкий и привлекательный.

Автогенный, гомогенный и гетерогенный режимы: В зависимости от применения присадочного металла и его состава сварку можно разделить на автогенную, гомогенную и гетерогенную. Автогенный режим сварки выполняется без применения присадочного металла. Когда корневая щель практически равна нулю или очень мала, наполнитель не требуется. При гомогенном режиме сварки наносится присадочный материал, состав которого более или менее совпадает с составом основного металла. Присадку также применяют в режиме гетерогенной сварки, но состав присадки существенно отличается от состава основного металла. Так как сварке МИГ присущ плавящийся электрод, то она не может выполняться в автогенном режиме. В отличие от этого, TIG подходит и предпочтительнее для этой цели. ВИГ можно также выгодно применять для гомогенных и гетерогенных режимов с оптимальным набором параметров.

Возможность соединения над головой: Положения сварки включают в себя нижнее, наклонное, верхнее и т. д. Верхнее положение соединения очень сложно выполнить, так как присадочный материал должен осаждаться против силы тяжести. Бассейн с расплавленным металлом всегда имеет тенденцию падать вниз и может даже травмировать сварщика. Таким образом, сила тяжести сама по себе не подходит для правильного нанесения наполнителя; на самом деле, это накладывает ограничение. В такой ситуации помогает сила Лоренца. Сварка ВИГ с оптимальным набором параметров может применяться для потолочной сварки. Однако для достижения хорошего провара и качества сварки требуется опытный сварщик.

В этой статье представлено научное сравнение сварки металлов в среде инертного газа (MIG) и сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). Автор также предлагает вам просмотреть следующие ссылки для лучшего понимания темы.

1. Справочник по дуговой сварке металлическим газом, автор У. Х. Минник (2007 г., Гудхарт Уиллкокс).
2. Базовая сварка TIG и MIG (GTAW и GMAW), И. Х. Гриффин, Э. М. Роден и К. У. Бриггс (3 ^место издание Delmar Cengage Learning).