Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Промышленные технологии

MIG-варик: что это такое и как освоить процесс

Что такое MIG-варик?

MIG-варик (Metal Inert Gas — металл в инертном газе) — это процесс дуговой сварки, использующий непрерывный твердой проволочный электрод, нагреваемый и подаваемый в ванну сварки из сварного пистолета. Два основных металла плавятся вместе, образуя соединение. Пистолет подает защитный газ вместе с электродом, защищая ванну сварки от загрязнений из воздуха.

MIG также известен как сварка в защитном газе с плавящимся электродом (GMAW — Gas Metal Arc Welding). Это процесс дуговой сварки, соединяющий два металла нагреванием дугой. Дуга формируется между поверхностью для сварки и непрерывно подаваемым наплавляющим электродом.

Процесс использует защитный газ для защиты расплавленного бассейна сварочного металла от реакции с атмосферными элементами.

MIG-варик впервые запатентован в США в 1949 г. для сварки алюминия. Дуга и ванна сварки, образованные голым проволочным электродом, защищались гелием, доступным тогда.

С ~1952 г. процесс стал популярен в Великобритании для сварки алюминия аргоном и углеродистых сталей CO2. CO2 и смеси аргон-CO2 называют процессами MAG (Metal Active Gas). MIG — привлекательная альтернатива ручной дуговой сварки (MMA), дающая высокую производительность отложения металла.

Читайте также: Что такое дуговая сварка? или Что такое сварка и её типы?

Что нужно для MIG-сварки и подготовка

Как и во всех работах с риском, безопасность — приоритет №1.

Безопасность обеспечена, перейдем к оборудованию.

Безопасность прежде всего

Перед сваркой убедитесь в правильной защитной одежде и устранении пожарных опасностей в зоне сварки.

Базовое СИЗ: кожаная обувь/сапоги, манжеты на брюках, длиннорубашка огнеупорная куртка, кожаные перчатки, сварная маска, очки, балаклава или шапочка для защиты головы от искр и брызг.

Подготовка металла

В отличие от оболочечных и порошковых электродов, содержащих добавки, твердая MIG-проволока плохо борется с ржавчиной, грязью, маслом и другими загрязнениями. Используйте металлическую щетку или шлифмашинку и очистите металл перед зажиганием дуги. Убедитесь, что массовый зажим также соединен с чистым металлом. Любое электрическое сопротивление повлияет на подачу проволоки.

Для надежных швов на толстом металле скосьте стык для полного проплавления в основной металл. Особенно важно для стыков «встык» (butt joints).

Подготовка оборудования

Выбор проволоки

Два распространенных типа проволоки для стали. Для общего назначения — классификация AWS ER70S-3. ER70S-6 — когда нужно больше деоксидизатора для грязной или ржавой стали. Диаметр 0,030 дюйма (0,76 мм) — хороший выбор для разной толщины металла в домашних и мотоспортивных приложениях.

Для тонкого металла — 0,023 дюйма (0,58 мм) для снижения теплового ввода. Для толстого металла с высоким тепловым рейтингом — 0,035" (или 0,045", если позволяет аппарат).

Выбор газа

Напряжение и сила тока

Необходимое напряжение и ток зависят от множества переменных: толщина металла, тип металла, конфигурация стыка, позиция сварки, защитный газ, диаметр и скорость подачи проволоки.

Подробнее о позициях сварки.

Вылет проволоки (Wire stick-out)

Вылет — длина нерасплавленного электрода, выходящего из кончика контактной втулки, не включая длину дуги. Обычно держите 3/8 дюйма (≈9,5 мм) и слушайте шипение как жареного бекона. Если дуга звучит прерывисто — возможно, вылет слишком большой, очень частая ошибка.

Техника: веди или тяни пистолет?

При MIG-сварке мягкой стали можно использовать обе техники, но ведение обычно дает лучший обзор и позволяет лучше направлять проволоку в стык.

Угол ведения (Travel angle)

Угол относительно перпендикулярного положения пистолета. Нормальные условия во всех позициях — 5–15°. Углы выше 20–25° приводят к большему брызгу, меньшему проплавлению, нестабильности дуги.

Рабочий угол (Work angle)

Положение пистолета относительно угла сварочного стыка, варьируется в зависимости от позиции и конфигурации стыка.

Какой газ для MIG-сварки?

MIG-сварка — процесс, где электрическая дуга формируется между расходным проволочным электродом и деталью. Используются инертные газы или смеси как защитный газ. Аргон и гелий обычно для MIG-сварки цветных металлов (алюминий).

Выбор правильного защитного газа:

Многие MIG-применения допускают выбор защитного газа. Нужно оценить цели сварки и применение для правильного выбора. Учтите:

Четыре самых распространенных защитных газа: Аргон, Гелий, Углекислый газ, Кислород. Каждый дает уникальные плюсы и минусы.

1. Углекислый газ (CO2)

Самый распространенный реактивный газ в MIG. Единственный, используемый в чистом виде без инертного газа. CO2 — самый экономичный из распространенных защитных газов, привлекателен, когда стоимость материала — приоритет.

Чистый CO2 дает очень глубокое проплавление — полезно для толстого металла. Но создает менее стабильную дугу и больше брызг, чем смеси. Ограничен процессом короткого замыкания.

2. Аргон

Для компаний, ценящих качество шва, внешний вид и меньшую пост-сварочную чистку, смесь 75–95% аргон + 5–25% CO2 — лучший вариант. Более желаемое сочетание стабильности дуги, контроля ванны и снижения брызг по сравнению с чистым CO2.

Смесь позволяет использовать распыляющий перенос (spray transfer) для более высокой производительности и эстетичных швов. Аргон дает более узкий профиль проплавления — полезно для угловых швов. При сварке цветных металлов (алюминий, магний, титан) — обязательно 100% аргон.

3. Кислород

Реактивный газ, обычно ≤9% для улучшения текучести, проплавления и стабильности дуги в мягких углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталях. Но вызывает окисление отложенного металла, поэтому не рекомендуется для алюминия, магния, меди, экзотических металлов.

4. Гелий

Как чистый аргон, для цветных металлов, но также для нержавейки. Гелий создает широкий глубокий профиль проплавления — хорошо для толстых материалов. Обычно 25–75% гелий + 75–25% аргон. Изменяя пропорции, меняют проплавление, профиль шва, скорость сварки.

Гелий создает «горячее» дуги — более высокую скорость сварки и производительность. Но дороже и требует большего расхода, чем аргон. Нужно сравнить прирост производительности с ростом стоимости газа. В нержавейке гелий часто в трехкомпонентной формуле с аргоном и CO2.

Как MIG-сваривать?

Базовое руководство, не исчерпывающая инструкция. Пройдем этапы MIG-сварки стали для базового понимания.

Сначала — подготовительные практики. Настройка критична для лучших результатов.

1. Настройка аппарата

Ознакомьтесь с аппаратом. Сначала проверьте медную катушку проволоки в аппарате. Убедитесь, что она зафиксирована натягивающей гайкой, но свободно вращается, пока приводные валики тянут проволоку через пистолет. При сварке алюминия проволока должна быть серебристого цвета.

2. Газовые баллоны

Баллон за MIG-варик. Это 100% аргон или смесь аргон+CO2. Откройте главные клапаны — проверьте наполненность. Манометры должны показывать 0–2500 PSI. Установите редуктор на 15–25 PSI в зависимости от сварки.

3. Сварной пистолет

Убедитесь, что подающая проволока в пистолете и немного выступает через металлическую насадку. Насадки — расходники, зависят от толщины и типа металла. Сожмите спусковой крючок — проверьте подачу проволоки.

4. Массовый зажим (Ground clamp)

Катод в цепи, замыкает цепь между пистолетом, аппаратом и деталью. Прикрепите к проекту, связь чистая, без ржавчины и мусора. Когда всё проверено — начинаем.

5. Подготовка шва

Не недооценивайте важность подготовки. Удаление дефектов и зачистка ржавчины повысят качество шва.

6. Подготовка зоны

Расплавленный металл брызгает далеко. Важно: нет легковоспламеняющихся материалов на траектории брызг. Уберите пластик, бумагу, ткань.

Готовьте углекислый огнетушитель. Никогда не тушите водой, стоя у мощной машины под напряжением. Вода + электричество = катастрофа.

7. Наденьте СИЗ

Маску на голову, но пока не опускайте стекло. Перчатки, защитите руки накладками. В тесных или плохо проветриваемых зонах — респиратор против удушья.

Никогда не сварьте оцинкованную сталь — цинк при нагревании выделяет токсичный газ. При вдыхании — симптомы гриппа на несколько дней («металлическая лихорадка»). Симптомы временные, но долговременные последствия для легких могут быть катастрофическими.

См. статью «Что такое оцинковка?».

8. Прикрепите массовый зажим

Можно к любой металлической поверхности для замыкания цепи. Проект или сварной стол подойдут.

9. Откройте баллон газа

Ослабьте регулировочную гайку на редукторе и откройте клапан на баллоне. Держите руку по краю колеса, не над ним — на случай напором. Не наклоняйтесь над баллоном. Встаньте в вытянутой руке. PSI на манометре начнет расти. Сварку можно начать при >1000 PSI. Теперь затяните регулировочный винт до 15–25 PSI.

10. Найдите настройки сварки

Многие MIG-аппараты имеют таблицу настроек на нижней стороне крышки. Удобное руководство для определения напряжения и скорости. Для упражнения: диаметр проволоки 0,035 дюйма, газ 75% аргон + 25% CO2. Единственная переменная — толщина материала.

Для многих аппаратов таблица настроек под крышкой. Практическое руководство для напряжения и скорости. Упражнение: проволока 0,035", газ 75/25 аргон/CO2. Переменная — толщина материала.

11. Включите аппарат

Подключите к сети и включите. Убедитесь, нет предметов или мусора, мешающих или опасных.

12. Установите скорость подачи и напряжение

По таблице из шага 4 установите скорость подачи и натяжение. Пример: сварка металла 18 gauge (≈1,2 мм). Скорость подачи — 16, напряжение — 120.

Если настройки слишком высокие — появятся дырки, металл пргорит. Если низкие — шов нагорает кусками, слишком много проволоки, слабый шов.

Правильные настройки — когда сварка идет плавно, ровно, свободно. Также слушайте звук — как перевозбужденная пчела. Это говорит о правильных настройках.

Совет: При сварке алюминия слышите низкий гул вместо искр и хлопков.

13. Проверьте проволоку в пистолете

Должно быть около дюйма (25 мм) проволоки, выступающей из кончика пистолета. Если больше — обрежьте.

14. Сваривайте

Опустите маску и начните сварку. Можно веди или тяни. Ведение — более плоские, широкие швы. Тяга — более глубокие и узкие.

Пробуйте класть швы зигзагом или концентрическими кругами для волнистого узора. Угол зависит от типа стыка.

Водите пистолет сверху вниз. Швы по 1–2 дюйма. Дольше — риск перегрева, деформации и ослабления. Сварите одно место, перейдите к другому, и так далее. В конце соедините участки.

В конце детали переведите подачу проволоки на минимум.

15. Закройте клапан баллона

Руками закрутите клапан баллона до упора.

16. Сброс давления редуктора (Bleed the Regulator)

Нажмите спусковой крючок пистолета — сбросит редуктор. Смотрите CFH (куб. футы/час) падает до минимума. Проволока все еще подается, так как подача >0.

Можно также ослабить регулировочный винт на редукторе до полного ослабления.

17. Выключите аппарат

Выключите на аппарате и в сети. Снимите маску и СИЗ, но перчатки оставьте. Не трогайте металл — может быть горячим. Дайте остыть естественно для лучшего шва.

Теперь снимите массовый зажим, аккуратно намотайте провода. Снимите перчатки.

Советы для MIG-сварки

Применение любого из советов улучшит качество и долговечность шва.

1. Чистота, чистота, чистота

Главная причина дефектов MIG-шва — пористость. Частая причина — сварка грязной, масляной, окрашенной поверхности. Загрязнения попадают в шов, образуя дырочки как губка.

"Часто фермеры не готовят металл адекватно", — Джон Лайснер (Miller Electric). "Это включает шлифовку/удаление краски, ржавчины, грязи и других загрязнений, а также полную шлифовку трешин, часто выходящих за видимое".

2. Обеспечьте отличный массовый контакт

Коллиер считает это самой частой ошибкой MIG. "Ваш аппарат не заботится о плохом заземлении. Он продолжает качать проволоку, даже если пистолет кашляет", — объясняет он.

Карл Хоус (Lincoln Electric): дуга требует плавного тока по полной цепи. Ток ищет путь наименьшего сопротивления. Если не закрепить зажим близко к дуге, ток найдет другой путь. Закрепите зажим на чистом металле максимально близко к дуге.

3. Держите вылет проволоки коротким

Правило: держите расстояние от кончика контактной втулки до 1/4–3/8 дюйма (6–9,5 мм). "Этот простой совет может дать наибольший эффект на MIG-сварку", — Джоди Коллиер.

4. Используйте обе руки

"Используйте обе руки когда возможно", — Коллиер. "Положите изгиб шеи пистолета в одну руку, держите деталь другой с курком. Не стесняйтесь держать вторую руку близко к шву. Примите термостойкую тяжелую сварную перчатку если нужно."

5. Слушайте свой аппарат

Музыка для ушей — ровное жужжание при сварке. Ровное шипение — напряжение слишком высокое (Лайснер). "Громкий треск — напряжение слишком низкое. Треск как пулемет — слишком высокая сила тока", — добавляет он.

6. Держите дугу на переднем крае ванны

"Для лучшего проплавления держите дугу на переднем крае ванны сварки", — Коллиер.

Исключение — тонкий лист. Тогда держите дугу глубже в ванне для предотвращения прогорания.

7. Сопоставьте приводные валики, втулку кабеля пистолета, контактный наконечник с диаметром проволоки

Удивительно, но это базовое соответствие часто игнорируется. Если прогоняете 0,030" проволоку через 0,035" валики — постоянно меняете скорость подачи и никогда не попадаете в настройку, так как желобки валиков слишком большие. То же для втулки кабеля и контактного наконечника.

8. Веди или тяни

Чаще всего — веди пистолет в направлении шва (forehand). Дает поверхностное проплавление с плоским, широким, гладким швом.

Второй подход — тяни пистолет (backhand). Дает глубокое проплавление, узкий и высокий шов.

Что выбрать? Зависит от толщины металла и требуемой глубины проплавления.

9. Будьте внимательны при сварке в вынужденных позициях

Если сварка вертикально, горизонтально или над головой — "держите ванну малой для лучшего контроля шва, используйте минимальный диаметр проволоки", — Лайснер.

10. Меняйте контактные наконечники щедро

"Контактные наконечники дешевы", — Коллиер. "Держите пачку в ящике и меняйте часто." Изношенные наконечники — овальные, дают нестабильную дугу. Если наконечник попал в ванну — сразу меняйте. Для любителей: меняйте наконечник после 100 фунтов (≈45 кг) проволоки для качественной сварки.

11. Читайте свой шов

Много можно узнать, глядя на готовый шов, — Лайснер.

Выпуклый или «веревкастый» шов часто указывает на слишком холодные настройки для толщины — недостаточно тепла для проплавления базового металла. Вогнутый шов — проблема с тепловым вводом.

Преимущества MIG-сварки

Недостатки MIG-сварки

Для чего используется MIG-сварка?

MIG/MAG — универсальная техника для тонколистовых и толстых компонентов. Дуга зажигается между концом проволочного электрода и деталью, плавит оба, образуя ванну сварки. Проволока служит и источником тепла (дуга на кончике) и наплавляющим материалом для стыка.

MIG обычно для крупных и толстых материалов. Расходная проволока — и электрод, и наплавляющий материал.

По сравнению с TIG — намного быстрее, короче сроки, ниже затраты. Легче учиться, швы требуют мало или никакой чистки и доводки. Но швы менее точные, плотные и чистые, чем TIG.

FAQ

Что такое MIG-сварка?

Процесс дуговой сварки с непрерывным твердым проволочным электродом, нагреваемым и подаваемым в ванну сварки из пистолета. Пистолет подает защитный газ вместе с электродом, защищая ванну от загрязнений.

Для чего используется MIG-сварка?

Универсальная техника для тонколистовых и толстых компонентов. Дуга между концом электрода и деталью плавит оба, образуя ванну. Проволока — источник тепла и наплавляющий материал.

Каковы советы по MIG-сварке?

Применение улучшит качество и долговечность шва.

Как MIG-сваривать?

Процесс дуговой сварки, где непрерывный твердой проволочный электрод подается через пистолет в ванну сварки, соединяя два базовых материала. Защитный газ также подается через пистолет, защищая ванну от загрязнения. MIG = metal inert gas.

Какой газ для MIG-сварки?

Процесс, где дуга между расходным проволочным электродом и деталью. Инертные газы или смеси как защитный газ. Аргон и гелий — для цветных металлов (алюминий).

Для чего используется MIG-сварка?

Обычно для крупных и толстых материалов. Расходная проволока — и электрод, и наплавляющий материал. Быстрее TIG, короче сроки, ниже затраты. Легче учиться, швы требуют мало чистки. Но менее точные/чистые, чем TIG.

Разница между MIG и TIG?

Разница в использовании дуги. MIG использует подаваемую проволоку, создающую искру, затем плавящуюся для шва. TIG использует вольфрамовые стержни для плавления двух металлов напрямую.

Что лучше: дуговая или MIG-сварка?

Некоторые говорят, ручная дуговая сильнее — лучшее проплавление для толстых материалов. Но MIG дает хорошие швы, лучше для тонких металлов с хорошей отделкой и меньшим риском прогорания.

Легка ли MIG-сварка?

MIG — потрясающий процесс использования электричества для плавления и соединения металлов. Иногда называют «клеевой пистолет» сварки и считают одним из самых легких типов сварки для обучения.

Что прочнее: MIG или TIG?

TIG дает чище и точнее швы, чем MIG или другие дуговые методы — самая прочная. Но разные работы требуют разных методов. TIG обычно прочнее и качественнее, но используйте MIG или другой, если работа требует.

Недостатки MIG-сварки?

MIG и MAG Недостатки

Чему учиться: TIG или MIG?

MIG быстрее — идеально для проектов с высокой производительностью. Размер проекта может определить выбор. TIG лучше для тонких металлов и мелких проектов — точные и чистые швы.

Можно ли сваркивать нержавейку MIG?

Нержавейка сваркивается MIG, TIG, ручной дуговой — каждый дает слегка разный результат.

Какой самый простой аппарат для сварки?

MIG — обычно самый простой для новичка. Проволока на катушке подается с заданной скоростью. Процесс быстрый, дает стабильные швы.

Что дешевле: MIG или ручная дуговая?

MIG. Ручные аппараты дешевле и привычнее фермерам, но имеют недостатки в современной мастерской. Ручная сварка тонких материалов может быть сложной или невозможной.

Какой аппарат для новичка?

MIG-аппараты — среди лучших для новичков, с подачей проволочного электрода на катушке с заданной скоростью через пистолет. Как полуавтоматический/автоматический процесс GMAW (MIG) — самый легкий для обучения.

Можно ли научиться MIG самостоятельно?

Любой может выучить MIG онлайн, дома, за пару часов. Реально. Нужно немного вложиться в приличный проволочный или MIG-аппарат — и вы на пути.

Можно ли научиться сварке самостоятельно?

Большинство могут освоить основы самостоятельно для базовой фабрикации и бытовых ремонтов, изучая надежные источники и практикуясь много. Но для профессиональных целей без экспертов не достигнете высокого уровня быстро.

Может ли MIG сваркивать алюминий?

Возможно, но очень сложно и фрустрирующе. Алюминий мягче стали и нержавейки, подача через горелку затруднена — легче гнется. Есть способы борьбы с этим на MIG-горелке.

Какой металл самый сложный для сварки?

Алюминий — очень сложен для сварки из-за температуры плавления, теплопроводности и вязкости.

Нужен ли газ для MIG-сварки?

"MIG" — metal inert gas, говорит само за себя. Требует газа для защиты: газ предотвращает взаимодействие расплавленной ванны с окружающими газами воздуха.

Читайте также наши статьи

Промышленные технологии

  1. Понимание дуговой сварки: виды, принцип работы и ключевые преимущества
  2. Газовая сварка: процесс, части и применение
  3. Лужение меди: Техники и советы для прочных, надежных соединений
  4. Сварочные дымовые газы: Опасности и эффективные стратегии снижения
  5. Освоение сварки титана: Проверенные процессы и техники
  6. Понимание сварочных швов: типы, формирование и индикаторы качества
  7. Сварка электродом (Stick): оборудование, процесс и пошаговое руководство
  8. Пористость в сварке: причины, обнаружение и методы предотвращения
  9. Понимание брызг при сварке: причины и эффективные методы уменьшения
  10. Шовные наплавки (bead welds): типы, техники и применение