SUDAREA CU ARC ELECTRIC CU ELECTROD FUZIBIL

             IN ATMOSFERE PROTECTOARE

                   (Procedeul MIG/MAG)

1. Principiul sudării


Sudarea cu arc electric cu electrod fuzibil în atmosfere protectoare este un procedeu semiautomat de sudare, la care arcul electric arde între metalul de bază şi un electrod fuzibil, sârmă de sudură, care avansează mecanizat cu viteză constantă, iar în jurul sârmei se însuflă circular un gaz protector, care poate să fie CO2, Ar, mai rar He, sau un amestec al acestor gaze.

Se deosebesc două variante, utilizând acelaşi utilaj şi tehnologie:

-procedeul MAG (Metal Active Gas), la care gazul protector este CO2;

-procedeul MIG (Metal Inert Gas), la care protecţia este de Argon.

 

 

                        Fig.1. Schema de principiu a sudarii cu arc electric, electrod fuzabil, in atmosfera protectoare


Schema de principiu a sudării este prezentată în Fig.1. Sârma de sudură cu diametrul ds este întrodusă pe un tambur sub formă de colac şi este derulată şi împinsă spre pistolul de sudare cu ajutorul unor role striate antrenate mecanic. Pistolul de sudare întroduce sârma în zona de sudare, realizează aducerea curentului de sudare şi însuflăgazul protector asupra băii de sudare. Pistolul poate fi condus manual sau mecanizat cu tractor sau robot industrial.

 

Arcul electric este alimentat cu un curent continuu, cu polaritate inversă cc+ pentru a asigura o mai rapidă topire a sârmei electrod fuzibil.


Atmosfera protectoare poate fi CO2, care este mai ieftin, dar influenţează activ baia de sudare, deoarece disociază în arcul electric,CO2= CO + ½O2 , unde monoxidul de carbon are un efect reducător, însă oxigenul oxidează. Din această cauză este necesară utilizarea unor sârme de sudură aliate cu 1-2% Mn şi 0,6-1% Si. Chiar în aceste condiţiisudarea în atmosferă de CO2 (MAG) se utilizează numai la sudarea oţelurilor carbon şi slabaliate cu Mn şi Si. Pentru calitate superioară şi reducerea fenomenului de stropire se utilizează amestecuri de gaze Ar+CO2 (2-18%). La sudarea oţelurilor inoxidabile, refractare, a luminiului şi cuprului se utilizează numai Ar, sau amestec de Ar + 1-3%O2, sau Ar + 1-5%CO2(MIG).


Arcul electric la sudarea MIG/MAG are caracteristică urcătoare (Fig. 2.), deoarece la intensităţi maride curent apare un fenomen de supraconductibilitate a coloanei arcului, ceea ce reduce rezitenţa şi scăderea de tensiune al arcului electric.

 

                                 Fig.2. Caracteristica urcatoare a arcului electric la sudarea MIG/MAG a metalelor


Se deosebesc trei variante de sudare:


a. Sudarea cu arc scurt, la care apar scurtcircuitări repetate ale arcului electric de 20- 20 ori/s, din cauza valorilor mai mici ale tensiunii şi intensităţii curentului de sudare;

b. Sudarea cu pulverizare fină, apare la valori mari ai tensiunii şi intensităţii curentului, având loc un trannsfer prin pluverizare cu picături fine a metalului adaos, ceea ce contribuie la îmbunătăţirea calităţii cusăturii şi la un mers mai liniştit al arcului electric.

c. Sudarea cu arc electric pulsat, se caracterizează prin variaţii periodice ale tensiunii şi curentului electric de sudare, asigurând deasemena o trecere finăa metalului adaos de la sârma de sudură la metalul de bază.


Avantajele sudării MIG/MAG:


-calitatea foarte bună a îmbinării sudate, Rm=500-600 MPa, A=30%, KCU=150200 J/cm2;

-productivitate mare, (de 5-10 ori mai ridicată faţă de sudarea cu electrod învelit), deoarece sudarea nu trebuie întreruptă pentru schimbarea electrodului, nu trebuie îndepărtat stratul de zgură, iar randamentul de depunere este mai mare;

-productivitate mare de topire de 1-10 kg/h şi coeficient de topire α=10-25 g/Ah;

-pătrundere reglabilă în limite largi, mică la sudării tablelor subţiri, nare la cele groase;

-aport scăzut de căldură la metalul de bază, producând tensiuni şi deformaţii mici;

-procedeu semimecanizat, care poate fi uşor automatizat, robotizat;

-se pot suda oţeluri aliate, metale şi aliaje neferoase la un nivel calitativ superior;

-nu poluează mediul înconjurător, deoarece nu se formează zgură, gaze nocive, fum, sau praf.


Dezavantajele sunt mai puţine:


-utilajul şi materiale mai scumpe;

-accesibilitate limitată la îmbinările sudate interioare, în locuri strâmte sau greu accesibile.


Aplicaţiile industriale sunt din ce în ce mai multe, atât pentru sudarea oţelurilor carbon cu C<0,5%, a oţelurilor slab aliate, înalt aliate, inoxidabile, refractare, cât şi la metalele şi aliajele neferoase pe bază de Al, Cu, Ni, Ti, cu grosimea de 0,5-60 mm.


Se fac cusături scurte, sau de lungime medie, de forme liniare, circulare, sau complexe, la construcţii sudate mediu sau puternic solicitate static, dinamic, la oboseală, exploatate la temperaturi ambiante, ridicate, peste 1000 C sau sub 00 C. In industria modernă de construcţia de maşini şi utilaje, construcţii sudate etc. sudarea MIG/MAG înlocuieşte în mare măsură sudarea cu electrod învelit, reprezentând cca. 80% din totalul procedeelor de sudare prin topire aplicate.

 

Toate aparatele MIG MAG le gasiti AICI.

 

2. Echipamentul sudării MIG/MAG

 

     Echipamentul de sudare cu arc electric, cu electrod fuzibil, în atmosfere protectoare este mai complex în comparaţie cu cel de la sudarea cu el ectrod învelit, deoarece trebuie să fie asigurat avansul semiautomat a sârmei de sudură şi insuflarea gazului protector în zona de sudare. Ca urmare instalaţia se compune din patru unităţi distincte:


a. –sursa de curent;
b.–dispozitivul de avans al sârmei;
c.–pistolul de sudare;
d.–sistemul de alimentare cu gaz protector.

      a. Sursa de curent trebuie să livreze un curent continuu cu polaritate inversă, la o tensiune reglabilă între Ua=15-45 V şi la intensitate de Is =50-500 A. Caracteristică externă a sursei trebuie să fie rigidă , pentru autoreglarea lungimii arcului electric de sudare ( Fig.3.).
     Tensiunea curentului arcului electric este menţinută constantăla valoarea Ua, iar la lungimea optimă L0 a arcului rezultă un curent de sudare Is0. In cazul scăderii lungimii arcului la L1 de exemplu, apare pericolul de scurtcircuitare, însă acest lucru este evitat prin creşterea   intensităţii curnetului electric la valoarea Is1 , prin care creşte efectul termic al arcului qî1 = Ua.Is1, ca urmare creşte viteza de topire a sârmei electrod care avasează cu viteză constantă, astfel că se restabileşte automat lungimea nominală a arcului de sudare.
       Dacă creşte lungimea arcului la L2, apare pericolul întreruperii acestuia, însă intensitatea curentului electric scade la Is2, scade efectul termic de încălzire la qî2= Ua.Is2, scade viteza de topire a sârmei şi lungimea arcului revine la cea optimă.

______________________________________________________________________________________________________________

  

  Fig.3. Schema de principiu a echipamentului  de sudare MIG/MAG

 

         Astăzi pentru alimentarea arcului electric de la procedeele de sudare MIG/MAG se folosesc redresoare sau invertoare de construcţie adecvată, dar pot fi utilizate şi grupuri generatoare sau convertizoare care pot asigura
caractersitica externă rigidă a curnetului de sudare.