Przygotowanie materiału do spawania metodą MIG/MAG

Metoda spawania MIG MAG jest bardzo powszechna w wielu branżach przemysłowych. Jednak efekty spawania w dużej mierze zależą nie od sprzętu, ale przede wszystkim od umiejętności spawacza, dlatego warto spawanie poćwiczyć na różnego rodzaju blachach i kształtownikach. Jednak zanim te spawanie zaczniemy koniecznie musimy przygotować odpowiednio materiał. 

 

Naukę spawania za pomocą spawarki mig mag najlepiej zacząć od materiałów o grubości 1,5mm . Taka grubość jest dobra, ponieważ nie wypalimy w niej otworów, a swobodnie możemy na takim materiale poeksperymentować z natężeniem prądu. Gdy przygotowujemy się do spawania pierwszą czynności, jaką musimy wykonać jest gruntowne oczyszczenie materiału z rdzy i farby, oleju smarów itp. Jest to istotne ze względu na to, że wszelkie zanieczyszczenia często przyczyniają się do zmiany kierunku spawania pracy spawarki mig mag, a także zmniejszenia jego wytrzymałości. Także powierzchnia pod zacisk masy powinna być odpowiednio oczyszczona. Do tego najlepsza jest szlifierka kątowa z tarczą ścierną lub szczotka stalowa.

Kolejną czynnością jaką należy wykonać jest dokładne ustawienie elementów spawanych względem siebie, zależnie od typu złącza. Elementy muszą być ustawione w taki sposób, żeby były stabilne i nie przesunęły się podczas ich spawania. Następny etap to zukosowanie brzegów na V, Y lub X, zależnie od ich grubości, a także posczepianie łączonych materiałów. Musimy tutaj pamiętać, żeby zachować wymagany odstępu między brzegami łączonymi, a także zachować prawidłowe rozmieszczenie spoin sczepnych. Ostatnią czynnością jaka należy wykonać przed właściwym spawaniem za pomocą spawarki mig mag jest podgrzewanie wstępne (tylko wtedy gdy spawamy stal o podwyższonej zawartości węgla) w celu uniknięcia podhartowania strefy wpływu ciepła.

Przepływ ciekłego metalu w spawaniu MIG MAG

Sposób przepływu ciekłego metalu z topiącego się drutu do jeziorka w procesie spawania MIG MAG wpływa na jego stabilność, wielkość rozprysku, możliwość spawania w pewnych pozycjach, kształt spoiny, głębokość wtopienia i w końcu na samą wydajność spawania.

Rodzaj przepływu ciepłego metalu zależy od nastawionych parametrów spawania w spawarce mig mag, a więc od: natężenia prądu, napięcia łuku oraz od składu gazu osłonowego. W zależności od tych parametrów przepływ ciekłego metalu może być: zwarciowy, natryskowy lub mieszany.

Łuk zwarciowy charakteryzuje się małą energią i można go wykorzystać do spawania elementów cienkich we wszystkich pozycjach pracy oraz elementów grubszych w tak zwanych pozycjach przymusowych. Łuk zwarciowy zapewnia dobre wtopienie i niewielki rozprysk. Jego wady to wykonywanie nierównych lic spoiny. Jak powstaje? Podczas gdy jest małe natężenie prądu spawania i niskie napięcie łuk jest krótki, a powstałe na końcu elektrody krople są duże i co pewien czas powodują zwarcia obwodu spawania.

Gdy zwiększamy natężenie prądu, a więc wydłużamy łuk, powstaje tzw. przelot grubokroplowy, bezzwarciowy, który ma mniejszą stabilność, większy rozprysk i nierówne lico. Zwiększanie natężenia prądu i napięcia łuku w tym samym czasie tworzy przepływ mieszany, który jest bardzo niestabilny, ma duży rozprysk i bardzo nierównomierne lico.

Jeśli dalej będziemy zwiększać natężenie energii elektrycznej i napięcie łuku, stworzymy strumieniowy przepływ w łuku dużej liczby drobnych kropelek, który nazywa się przepływem natryskowym. Spawanie za pomocą łuku natryskowego daje dużą wydajność, zwiększoną głębokość wtopienia spoiny przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości odprysków. Dzięki temu lico spoiny staje się gładkie. Wadą spawania łukiem natryskowym przy użyciu spawarki mig mag jest to, że praca możliwa jest tylko w pozycji podolnej. Tylko taka pozycja umożliwia użycie spawarki mig mag przy tak dużej energii spawania i objętości jeziorka.

Zastosowanie metody MIG/MAG

Spawanie MIG MAG jest tak uniwersalne jak skomplikowane. Jednak nie zmienia to faktu, że jest to najczęściej stosowana metoda spawania. 

W przypadku spawania za pomocą spawarki mig mag mamy do czynienia z maszynowym spawaniem w osłonie gazów, przy czym łuk elektryczny pali się pod wpływem gazu osłonowego pomiędzy elektrodą a elementem obrabianym. Maszynowo doprowadzaną elektrodę drutową wykorzystuje się jako topnik i topi się podczas spawania we własnym łuku. Zależnie od tego, jakie materiały są poddawane obróbce, przy spawaniu metodą MIG MAG możemy stosować różne gazy bądź mieszanki gazów.

Spawarkamig mag wykorzystywane jest nie tylko w małych warsztatach naprawczych, ale i niemal we wszystkich dziedzinach przemysłu. Spawarki mig mag używa się np. podczas produkcji rur, zbiorników ciśnieniowych, konstrukcji stalowych, w przemyśle stoczniowym i przy obróbce blach. Kolejny obszar zastosownia tego typu spawarek to: przemysł samochodowy, branże remontowe i konserwacyjne. Spawarki mig mag przydadzą się również w domowym warsztacie majsterkowicza.

Należy odróżnić inne zastosowania metody MIG, a inne metody MAG. Otóż metoda MAG używana jest do łączenia stali konstrukcyjnych niestopowych, niskostopowych i wysokostopowych, zaś metodę MIG użyjemy do spawania aluminium, magnezy, miedzi i innych metali nieżelaznych i ich stopów.

Urządzenia do spawania MIG MAG

Spawanie metodą MIG MAG nie może odbyć się bez trzech urządzeń, a mianowicie bez: zasilacza łuku spawanego, podajniku drutu elektrodowego i uchwytu spawalniczego. Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

Podstawowymi zespołami w urządzeniach do spawania elektrodami topliwymi w osłonach gazowych (a więc z wykorzystaniem spawarki mig mag) są zasilacze łuku spawalniczego, które dostarczają energię do łuku. Jako zasilacze stosowane są prostowniki: diodowe, tyrystorowe oraz inwersyjne.

Drugim istotnym narzędziem, bez którego spawarki nie mogą pracować elektrodą topliwą w osłonach gazowych jest podajnik drutu elektrodowego. Można wyróżnić dwa sposoby podawania drutu elektrodowego. Pierwszy to używany od dawna klasyczny sposób, w którym drut elektrodowy podaje się za pomocą rolek napędzanych poprzez przekładnię klasyczną. Drugi, nowszy sposób polega na zastosowaniu przekładni planetarnej. Podajnik drutu elektrodowego składa się z kilku części, jakimi są: silnik napędowy, przekładnia mechaniczna, rolki napędzające drut, szpula z drutem, a także układ sterowania.

Spawanie za pomocą spawarki mig mag nie może odbyć się bez uchwytów spawalniczych, które wykonywane są w dwóch rodzajach. Pierwszy rodzaj - fajkowe chłodzone są naturalnie lub wodą. Drugi rodzaj – pistoletowe wyposażone są w zespół napędowy elektrody typu "ciągnij" i chłodzi się je wodą. Uchwyty, żeby dobrze spełniały swoją rolę, muszą być łatwe i wygodne w użyciu. Nie powinny być też ciężki, ich masa nie powinna przekraczać 0,4 kg. Uchwyt spawalniczy połączony jest z podajnikiem za pomocą przewodu giętkiego. Jeśli chodzi o uchwyty chłodzone wodą, przewód składa się z powłoki ochronnej, węża doprowadzającego gaz, przewodu prądowo wodnego, węża doprowadzającego wodę, węża z wkładką wewnętrzną do transportu elektrody drutowej oraz żył sterujących.

Parametry drutu w metodzie spawanie MIG MAG

Przed przystąpieniem do spawania migomatem konieczne jest dobranie podstawowych parametrów pracy. W poprzednim artykule opisaliśmy dobór drutu podczas spawania metodą mig mag, a konkretnie jego rodzaj i średnicę. Podczas spawania migomatem drut jest bardzo istotny. Oprócz rodzaju i średnicy ważna jest prędkość podawania drutu, a także długość jego wysunięcia. 

 

Jeśli chodzi o prędkość podawania drutu podczas spawania za pomocą spawarki mig mag sprawa nie jest zbyt skomplikowana. Dobór polega a tym, że przy konkretnej wartości napięcia łuku należy w taki sposób nastawić prędkość podawania drutu, żeby jego stapianie miało stabilny przebieg.

W przypadku wolnego wylotu, czyli długości wysunięcia drutu sprawa jest trochę bardziej zawiła. Mierzy się tu odległość począwszy od topiącego się końca drutu aż do końcówki prądowej. Wolnywylot drutu reguluje się wysokością trzymania uchwytu nad spawanym przedmiotem. Długość wysunięcia drutu ma wpływ na intensywność podgrzania drutu na długości pomiędzy końcówką prądową a stapiającym się końcem drutu, a więc o jego temperaturze i prędkości stapiania. Dlatego wraz ze wzrostem długości wolnego wylotu elektrody, przy identycznym natężeniu prądu, bardzo rośnie wydajność stapiania elektrody, w wyniku czego wyższe są prędkości spawania. Jeśli wartość wysunięcia drutu jest za duża, zaburza to stabilność łuku, aż do powstania tzw. "strzelania" i zwiększonego rozprysku. Natomiast za krótki wolny wylot sprawia, że łuk spawarki mig mag jarzy się za blisko końcówki prądowej i może powodować przyklejenia się drutu i zniszczenia końcówki.

Długość wolnego wylotu zależy np. od rodzaju i średnicy drutu, a także natężenia prądu i napięcia łuku. Dla przykładu w trakcie spawania łukiem zwarciowym za pomocą spawarki mig mag najlepsza długość to około 6-15mm, natomiast w przypadku łuku natryskowego będzie to 18-25mm.

Parametry pracy migomatem – dobór drutu i łuku

Spawanie metodą MIG MAG oznacza spawanie łukowe w osłonie gazowej, spawanie półautomatyczne albo spawanie w osłonie dwutlenku węgla. Dzięki współczesnym sprzętom techniką MIG MAG jesteśmy w stanie spawać w różnych pozycjach wszystkie metale spawalne i stopy, zaś wydajność jest znacznie wyższa niż elektrodami otulonymi. Żeby pracować z zadowalającym rezultatem spawarkę mig mag należy odpowiednio dobrać parametry spawania, takie jak np. rodzaj i średnice drutu, a także natężenie i napięcie łuku.

Dobór rodzaju drutu jaki będzie miała spawarka mig mag zależy od grubości materiału, jaki chcemy zespawać oraz pozycji spawania. Najpopularniejsze średnice drutu spawalniczego to: 0,6mm, 0,8mm, 1,0mm, 1,2mm, 1,6mm. Należy tutaj zwrócić uwagę na gęstość prądu płynącego przez drut spawalniczy. Im mniejszą średnicę drutu wybierzemy tym większa będzie gęstość i głębokość wtopienia. Gęstość prądu wpływa też na charakter przenoszenia metalu w łuku spawalniczym.

Spawarka MIG MAG ma płaskie charakterystyki napięciowe źródła prądu. Dlatego parametrem, który bezpośrednio się reguluje jest napięcie łuku. Zaś natężenie prądu spawania zależy od wartości nastawionego napięcia jak i od prędkości podawania drutu i jego średnicy. Wartość napięcia w spawarkach mig mag da się regulować na dwa sposoby: skokowo bądź płynnie. Wyższa wartość napięcia oznacza dłuższy łuk, a to powoduje mniejszą głębokość wtopienia i szersze lico spoiny. Zbyt duże napięcie zwiększa rozprysk, porowatość, ryzyko podtopień i przyklejeń. Zbyt małe zaś napięcie prowadzi do niestabilność procesu.

Spawarka transformatorowa kontra spawarka mig mag

Z wyborem spawarek często jest problem. Pisaliśmy już o tym w poprzednim artykule pt. Jak wybrać odpowiednią spawarkę mig mag. W tym porównamy dwie popularne spawarki: transformatorową i mig mag.

Spawarka transformatorowa jest idealna do spawania arkuszy blach, kątowników stalowych, rur i tym podobnych przedmiotów. Ich największa zaleta wiąże się równocześnie z wadą, ponieważ brak możliwości rozgrzewania materiałów skutkuje tym, że często dochodzi do przegrzewania urządzenia. Spawarka transformatorowa jest mocna i wytrzymała, niewiele kosztuje jej zakup, a także późniejsza naprawa. Ponadto to urządzenie charakteryzuje się prostą budową. A wady? Tu należy wymienić przede wszystkim jej spory ciężar i wielkość, a także wysoki pobór prądu. 

Kolej na migomat. Spawarka mig mag wykorzystywana jest podczas spawania automatycznego i półautomatycznego. Urządzenie to charakteryzuje się wysoką jakością spoin i dużą wydajnością. Migomatem możemy spawać we wszystkich pozycjach. Z jego pomocą połączymy praktycznie wszystkie materiały spawalne o szerokim zakresie grubości. Jednak i spawarka mig mag ma wady. Są nimi: konieczność stosowania osłony przez wiatrem podczas spawania na przestrzeni otwartej, a także wysoka cena produktu.. Istotny jest również fakt, że jakość spoin w dużym stopniu zależy tu od umiejętności spawacza, dlatego spawarki mig mag cieszą się większą popularnością wśród profesjonalistów niż spawaczy amatorów.

Kontrola spawania

Spawanie nie kończy się na zrobieniu dobrej spiny i odłożeniu spawarki. Kolejny bardzo ważny etap procesu spawalniczego to kontrola wykonanego spawu. 

Podczas takiej kontroli po pierwsze należy sprawdzić czy wszyscy spawacze posiadają odpowiednie uprawnienia pozwalające im na zawodowe posługiwanie się migomatem. Każdy nowo powstały spaw powinien zostać ostemplowany osobistą pieczęcią autora. Dzięki temu zleceniodawca danego przedsięwzięcia ma gwarancję, że w razie wykrycia jakiejkolwiek usterki, będzie mógł dotrzeć do autora spawu. Kontroli podlega szczególnie czynnik podstawowy, czyli wymiary prawdziwej konstrukcji. W tym celu sprawdza się czy rzeczywiście konstrukcja pokrywa się z danymi zawartymi w dokumentacji. Podczas kontroli sprawdzamy również na konkretnych elementach konstrukcji oznaczeń materiałowych. Jeśli takie istnieją, porównujemy je ze znakami zawartymi w atestach. W kolejnym kroku sprawdza się dziennik spawania. Tam powinny być odnotowane wszystkie etapy pracy i każdy spawarka mig mag czy inne urządzenie, którym się pracuje. 

Jeśli podczas kontroli wyjdą na jaw jakiekolwiek wady zewnętrzne, które wymagają błyskawicznej poprawy, trzeba oznaczyć dany fragment zgodnie z normą PN-75/M-69703, która dotyczy wad niedopuszczalnych. Kiedy wszystkie poprawki są już wykonane, przeprowadza się badania radiograficzne i a na ich podstawie ponownie ocenia się jakość złącza. Zależnie od możliwości, należy przeprowadzić inne badania nieniszczące,

Jak wybrać odpowiednią spawarkę mig mag?

Spawarek na współczesnym rynku jest wiele. W zależności od budowy i funkcji każda służy do innego rodzaju spawania. A co w tym natłoku towarów ma zrobić spawacz, który nie potrafi zdecydować się ma konkretny rodzaj? 

 

Najlepiej dokładnie przeczytać informację na temat produktów i gruntownie zastanowić się do czego spawarka najczęściej się przyda. W ten sposób możemy zawęzić poszukiwania do sprzętów o odpowiednim prądzie maksymalnym lub cyklu pracy. Możemy również skupić się na dodatkowych funkcjach, a także możliwościach regulacji zaawansowanych parametrów. Jednak takie dylematy stoją przed osobą, która jest pewna czego potrzebuje. W większości przypadków spawacz jeszcze nie jest pewien, do czego narzędzie będzie mu potrzebne. Dla niezdecydowanych dobra będzie spawarka mig mag, ponieważ jest uniwersalna i łatwa w obsłudze. Jednak ta także dzieli się na różne modele. 

Wybierając odpowiedni migomat trzeba zwrócić uwagę na parę istotnych składników. Przede wszystkim ważne jest zdefiniowanie maksymalnego prądu spawania, z jakiego chcemy korzystać. Zanim to zrobimy powinniśmy zastanowić się jakiej będą grubości produkty, które będziemy łączyć. Kolejna kwestia to cykl pracy w jakim planujemy pracować wraz z założonym maksymalnym prądem spawania. Jeśli chodzi o półautomaty spawalnicze możemy wybierać spośród spawarki mig mag kompaktowej albo takiej, która ma wydzielony podajnik. Migomat kompaktowy przydaje się kiedy stanowisko spawalnicze jest stałe i wystarczający zakres roboczy długości uchwytu. Z kolei półautomat z wydzielonym podajnikiem daje spawaczowi większą swobodę - w trakcie przemieszczania się nie trzeba podnosić całego urządzenia. Podczas wyboru spawarki mig mag dobrze jest zwrócić uwagę na liczbę rolek, które prowadzą drut spawalniczy. Najpopularniejsze są podajniki 2-lub 4-rolkowe. Te ostatnie podają drut z większą precyzją i są trwalsze.

Spawanie MIG MAG prądem pulsacyjnym

Spawarki MIG MAG są jednym z najpopularniejszych sprzętów spawalniczych. Standardowe spawanie migomatem polega na zajarzeniu łuku pomiędzy materiałem rodzimym a drutem spawalniczym automatycznie podawanym przez podajnik drutu. Przestrzeń łukowa i spawany materiał osłaniają: gaz obojętny (aragon, hel) albo aktywny (tlen, wodór lub dwutlenek węgla).

Metoda spawania migomatem cieszy się dużą popularnością, ponieważ jest wydajna oraz uniwersalna. Jednak spawacze, którzy chcą spawać z jeszcze lepszym efektem mogą przerzucić się na lepszy migomat z funkcją puls. Umożliwia to pracę prądem pulsacyjnym lub nawet prądem o podwójnej pulsacji. W metodzie spawania pulsacyjnego za pomocą spawarki mig mag pomiędzy drutem a spoiną jarzy się łuk o małej mocy, który jest zasilany przez prąd bazowy (podstawowym), przerywany impulsami o bardzo wysokim natężeniu prądu. Podczas pracy wszystkie parametry należy dobrać w taki sposób, żeby podczas niskiego prądu na końcu drutu wytworzyła się jedna kropla ciekłego metalu i nastąpiło bezzwarciowe przeniesienie w sposób natryskowy do spoiny podczas impulsu wysokiego.

Kiedy warto spawać prądem pulsacyjnym? Wtedy kiedy chcemy uzyskać spoinę o prawidłowym przekroju bez porowatości, a ponadto nie mającą odprysków. Zaletą spawania prądem pulsacyjnym jest również możliwość regulacji parametrów, do których zalicza się: prędkość podawania drutu, częstotliwość impulsu, czas impulsu, prąd bazowy, napięcie, długość wylotu drutu. Dzięki temu spawacz może wpływać na skupienie łuku i kształt spoiny, a także jest w stanie zespawać cienkie blachy.