Разница между процессами сварки MMAW и GMAW

Сварка, наряду с креплением, широко применяется в различных промышленных и бытовых сборочных целях. Сварка — это один из видов процесса соединения, при котором два или более твердых компонента могут быть соединены на постоянной основе путем образования коалесценции с применением или без применения присадочного металла, тепла и давления. С развитием технологии сварки в настоящее время она в основном вытеснила другие методы постоянного соединения, включая клепку. Сварку можно применять для эффективного и экономичного соединения металлов, пластмасс, керамики и композитов. При правильном выполнении с оптимальным набором параметров можно получить прочные и надежные соединения с прочностью, аналогичной прочности исходных компонентов. Существует большое количество сварочных процессов, которые можно в целом разделить на сварку плавлением и сварку в твердом состоянии.

Процессы сварки плавлением - это процессы, при которых соприкасающиеся поверхности основного металла сплавляются путем нагревания с образованием коалесценции для осуществления соединения; в то время как в процессах сварки в твердом состоянии такого плавления не происходит. Все процессы дуговой сварки, газовой сварки, контактной сварки и сварки с интенсивным потреблением энергии в основном являются процессами плавления. При дуговой сварке Электрическая дуга образуется между исходными компонентами и электродом за счет обеспечения достаточной разности потенциалов между ними. Эта дуга является основным источником тепла (тепловой энергии) для расплавления базовых пластин и наполнителя. Опять же, существуют различные процессы дуговой сварки; например, MMAW или SMAW, GMAW (MIG и MAG), GTAW или TIG, SAW, FCAW, ESW и т. д. Каждый из них имеет определенные преимущества по сравнению с другими.

Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW) , также называемую дуговой сваркой металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW). , представляет собой процесс сварки плавлением, при котором электрическая дуга образуется между электродом и пластинами основания. Эта сварка в основном выполняется вручную, отсюда и название. Расходуемый электрод покрывается подходящим флюсом, который распадается во время сварки с образованием защитного газа и слоя шлака, которые помогают защитить дугу и ванну расплавленного металла от окисления или загрязнения. Таким образом, не требуется отдельного применения защитного газа. Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) также является одним из процессов сварки плавлением, при котором дуга образуется между плавящимся электродом и исходными компонентами. Электрод в виде проволоки непрерывно подается в зону сварки с катушки с проволокой с помощью механизированной системы, и в то же время из внешнего источника подается соответствующий защитный газ для защиты дуги и окружающих областей. GMAW — это очень быстрый процесс с высокой скоростью осаждения наполнителя. Различия между процессами ручной дуговой сварки металлическим электродом (MMAW) и газовой дуговой сваркой металлическим электродом (GMAW) представлены ниже в виде таблицы.

Таблица:Различия между процессами сварки MMAW и GMAW

Прерывистый и непрерывный процесс: В качестве электрода при ручной дуговой сварке металлическим электродом используется стержень малого диаметра (0,5–2,0 мм) длиной 30–50 см, покрытый подходящим флюсом. Поскольку этот электрод является плавящимся, его длина сокращается со временем сварки из-за его отложения на валике сварного шва. Таким образом, по истечении определенного промежутка времени (когда закончилась часть, покрытая флюсом) для проведения сварки требуется замена электрода на новый. Таким образом, MMAW требует частых остановок и является одним прерывистым процессом. Напротив, плавящийся электрод (в виде проволоки) непрерывно подается из проволочной ванны при дуговой сварке металлическим электродом в среде защитного газа. Этот пул проволоки может хранить достаточную длину проволоки (обычно она измеряется по ее весу). Таким образом, GMAW можно проводить дольше без перерыва на замену электрода.

Источники защитного газа: Защитный газ незаменим в процессах дуговой сварки для защиты дуги и ванны расплавленного металла от окисления или других загрязнений. Во время дуговой сварки толстый слой защитного газа окружает всю зону сварки и ограничивает контакт атмосферного воздуха с валиком сварного шва и окружающими горячими зонами. В процессе MMAW электрод покрывается флюсом, который распадается под действием тепла сварки и производит достаточно защитного газа, чтобы покрыть нагретые участки. Поэтому не требуется дополнительной подачи защитного газа. Но в GMAW на электроде нет такого флюсового покрытия. Таким образом, защитный газ подается из дополнительных источников (например, газового баллона) с использованием соответствующего нагнетательного трубопровода и сопла.

Отложение шлака и его удаление: В MMAW используется электрод с флюсовым покрытием, и этот флюс фактически выделяет защитный газ во время сварки. Флюс также образует шлак, который откладывается на верхней поверхности сварного шва и защищает его от загрязнения. Но этот шлаковый слой требуется удалить после окончания сварки, чтобы улучшить внешний вид. Обычно для такого удаления применяется шлифовка. Однако, если шлак остается внутри наплавленного валика и не всплывает на поверхность, тогда наблюдаются такие дефекты, как шлаковые включения. Такие дефекты могут снизить несущую способность, прочность соединения и сделать его уязвимым к коррозии — все это в конечном итоге снижает срок службы. GMAW не содержит шлака, так как не используется электрод с флюсовым покрытием. Таким образом устраняются дефекты, связанные со шлаком, а также необходимость последующей обработки для удаления шлака.

Производительность: MMAW не отличается высокой производительностью. При многопроходной сварке шлак, отложившийся на валике сварного шва, необходимо полностью удалять после каждого прохода, чтобы избежать образования дефектов шлакового включения. Кроме того, электрод требуется часто менять. Поэтому он не подходит, если требуется отложение большого количества расплавленного металла на валике сварного шва. Таким образом, он не является производительным для многопроходной сварки. GMAW не содержит шлака и не требует замены электрода. Таким образом, он может вносить большой объем наполнителя за короткий период времени. Таким образом, это идеальный выбор, когда корневой зазор больше, кромка имеет U- или V-образную форму и/или толщина листа больше. Кроме того, диаметр электрода GMAW меньше, чем у электрода MMAW, что увеличивает плотность тока дуги и, следовательно, скорость осаждения наполнителя.

Гибкость сварки: Гибкость указывает на способность процесса сварки приспосабливаться к различным формам для соединения различными способами в различных условиях. Косвенно это относится к возможности и осуществимости применения конкретного процесса в определенных условиях. Для GMAW требуются баллоны с защитным газом, трубопроводы и аксессуары для его контролируемой подачи. Таким образом, он не подходит для наружного применения в небольших масштабах. MMAW можно применять практически в любом месте во всех положениях в пределах досягаемости электрода; однако его производительность может быть не на одном уровне во всех сценариях. Несмотря на то, что MMAW непродуктивен, он очень гибок и имеет множество применений.

Качество сварки и зависимость от сварщика: Как следует из названия, ручная дуговая сварка металлом в основном выполняется людьми. Таким образом, качество сварки зависит от навыков и опыта сварщика. Он также подвержен человеческим ошибкам, включая случайные и случайные ошибки. В отличие от этого, GMAW может быть автоматизирован и требует минимального вмешательства сварщика. Таким образом, при использовании соответствующих параметров он может обеспечить более качественные соединения.

В этой статье представлено научное сравнение процессов ручной дуговой сварки металлическим электродом (MMAW) и газовой дуговой сварки металлическим электродом (GMAW). Автор также предлагает вам просмотреть следующие ссылки для лучшего понимания темы.

1. Процессы дуговой сварки от magmaweld.com.
2. Дуговая сварка защищенным металлом, В. Л. Баллис (2011 г., Xulon Press).
3. Справочник по дуговой сварке металлическим газом, автор У. Х. Минник (2007 г., Гудхарт Уиллкокс).