DESPRE SUDURA MIG-MAG

Alegerea nivelului de protectie optica

Exemplu: Procedeul MAG, cu un curent de sudare de 250 de A. Rezulta o sticla de protectie de 13 (dupa DIN).

1. De ce este necesara formarea

La sudarea materialelor rezistente la coroziune, ca de exemplu a otelurilor inoxidabile, zonele din imediata apropiere a rostului se incalzesc si sunt oxidate de catre oxigenul din aer si prin urmare nu mai prezinta rezistenta la coroziune.
Prin periere, polizare, sablare sau baituire pelicula oxidica, numita si colorare superficiala, poate fi indepartata si restabilita rezistenta la coroziune.
O alta posibilitate este impiedicarea aparitiei peliculei oxidice si prin urmare a acestei colorari superficiale. Prin utilizarea asa numitor 'gaze de formare' se indeparteaza oxigenul din aer de zona fierbinte de sudare impiedicandu-se oxidarea. In functie de material si de tipul de gaz utilizat prin aceasta protectie gazoasa poate fi influentata si geometria radacinii sudurii.
La utilizarea asa-ziselor materiale reactive cum ar fi titanul sau tantalul nu este suficienta numai protectia zonei radacinii ci este obligatorie protectia eficienta a suprafetei sudurii fata de actiunea oxigenului din aer.
Protectia gazoasa ar trebui sa fie eficienta pana la o temperatura de circa 200C.

2. Gaze de formare - materiale

Pentru formare se utilizeaza urmatoarele tipuri de gaze:

• Argon, gaz inert, un gaz care nu este reactiv
• Azot, un gaz aproape inert, cu reactivitate redusa
• Amestecuri din argon, respectiv azot cu hidrogen, utilizate ca si gaze protectoare cu actiune reducatoare.

3. Dispozitive utilizate pentru formare

In functie de tipul constructiv al componentelor de sudat se utilizeaza diferite tipuri de dispozitive pentru formare. De importanta deosebita este faptul ca gazul de formare sa ajunga in zona sudurii, care trebuie protejata, cu viteza de scurgere foarte scazuta utilizandu-se site sau placi sinterizate pentru admisia gazului. Astfel este impiedicata antrenarea aerului in zona protejata si protectia gazoasa (formarea) este eficienta.
De regula dispozitivele de formare pot fi achizitionate din comert, mai ales cele utilizate la sudarea tevilor si mai nou cele utilizate in cazul imbinarilor in colt.
Pentru componente cu alta configuratie geometrica, producatorul este nevoit sa-si construiasca singur dispozitivele de formare, tinand seama de experienta sa in domeniu.
La sudarea imbinarilor circulare ale tevilor pentru infundarea acestora la asigurarea protectiei gazoase a radacinii se poate utiliza si hartie solubila care se spala dupa sudare.

4. Indicatii de utilizare

Chiar si dispozitivele de formare cele mai bune nu sunt eficiente in cazul nerespectarii regulilor de aplicare.
La realizarea unei protectii gazoase eficiente o importanta deosebita o are densitatea relativa fata de aer a gazului utilizat.

Densitatea relativa a gazului
La realizarea unei protectii gazoase eficiente in cazul recipientelor trebuie respectate urmatoarele indicatii:

• Gazele mai usoare trebuie introduse din partea superioara
• Gazele mai usoare trebuie introduse din partea inferioara
• Alegerea tipului de gaz se face in functie de pozitia imbinarii pe constructia sudata

Un factor important de luat in seama este proportia oxigenului rezidual in spatiul de formare (de protectie).

Utilizarea gazelor de formare

In cazul otelurilor inoxidabile se poate realiza o protectie suficienta, respectiv o dilutie a oxigenului, utilizand un volum de gaz de protectie de 2,5-3 ori fata de volumul geometric al spatiului protejat.

Exemplu

Diametrul interior al tevii = 132 mm
Lungimea spatiului de protejat = 1000 mm
Volumul tevii ~ 14 l
Debitul de gaz ~ 10 l/min
Coeficient de spalare = 2,5
Volumul de gaz de formare (2,5 x 14) = 35 l
Timp de spalare 35 l / 10 l/min = 3,5 min

In cazul executarii unor suduri mecanizate cantitatea de gaz poate fi redusa prin realizarea unui rost corespunzator prin pozitionarea corecta a prizelor.
In cazul sudarii manuale a unor imbinari cu suduri de prindere se utilizeaza camere de formare cu volum redus si cu un orificiu de admitere a gazului mic, pentru a asigura o inchidere buna a cordonului de sudura.
Rezultate bune se obtin si prin etansarea rostului cu banda adeziva sau prin utilizarea unor mansete din tabla rotative.
Indiferent de metoda utilizata pentru o protectie gazoasa important este verificarea eficientei ei pentru fiecare caz in parte.

5. Protectia muncii

Argonul si azotul sunt gaze netoxice si necombustibile.
De retinut este insa faptul ca din recipientele in care se formeaza este indepartat oxigenul si exista pericolul de asfixiere fara un adaos suplimentar de oxigen.
Gazele de formare cu hidrogen sunt combustibile in functie de continutul de hidrogen.
Din acest motiv, standardul EN 439 (inlocuitorul lui DIN 32526) prevede pentru amestecuri de gaze de formare cu un continut mai mare de 10% vol. de hidrogen arderea gazului la iesirea din dispozitivul de formare. Aceasta se face de regula utilizand o flacara de veghe.
Amestecuri inflamabile se formeaza in cazul in care proportia hidrogenului in aer este cuprins intre 4 si 25% volumice.
Pentru asigurarea formarii (a protectiei gazoase) in cazul unor componente cu colturi greu accesibile, si in cazul carora indepartarea aerului este greu de realizat, este indicata folosirea unor gaze de formare cu un continut de sub 4% volumice hidrogen sau se utilizeaza argon respectiv azot.

Sudarea MAG a otelurilor inoxidabile Gazul protector folosit

Instalatia de sudura

Parametri de sudare recomandati

Pregatirea pentru sudare executia procedeului

Sudarea MAG a otelurilor inoxidabile Asigurarea rezistentei la coroziune

Reguli de lucru pentru evitarea defectelor

Sudarea MIG a aluminiului

1. Gaze de protectie:

Argon (l 1 conform EN 439) este gazul de protectie standard pentru operatii de sudare obisnuite.
VARIGON HE 30 (l 3 conform EN 439) este gazul de protectie utilizat in cazul in care sunt impuse cerinte mai mari privind aparitia porilor (porozitati), pentru aluminiu pur si in cazul grosimilor mai mari.
VARIGON HE 50 (l 3 conform EN 439) este utilizat cand sunt impuse cerinte foarte ridicate privind aparitia porilor, in cazul aluminiului foarte pur (de exemplu Al 99,5 sau Al 99,8) si pentru grosimi de material mai mari.

Cu cresterea continutului de He scade tendinta de formare a porilor.

Puritatea si compozitia gazelor de protectie corespunde EN 439.
Aceste gaze de protectie pot fi utilizate pentru sudare cu toate tipurile de arc si toate domeniile de putere.

Consum de gaz (prin referire la argon)

• Arc scurt 12 - 15 l/min
• Spray - arc si arc cu impulsuri 15 - 20 l/min

2. Sarma de sudare:

Depozitarea sarmelor de sudare sa se faca in incaperi uscate si temperate.
Sarmele din ambalaje incepute trebuie cat mai urgent consumate.


3. Instalatii de sudare:

In mod obisnuit, pentru sudarea MIG se utilizeaza aceleasi instalatii de sudare ca si la sudarea MAG. Dispozitivele de avans sarma insa, trebuie sa tina seama de particularitatile sarmelor de aluminiu mai moi.
Este de preferat utilizarea surselor de sudare cu impuls pentru ca permit utilizarea unor sarme cu diametru mai mare. In cazul ca trebuie utilizate sarme cu diametru mai mic de 1,6 mm se utilizeaza pistolete push-pull, pistolete cu pachet de furtun mai scurt sau pistolete cu bobina mica.


Puterea surselor de sudare:

Observatie: Indicatiile de mai sus sunt orientative, care pot fi influentate prin forma rostului, tipul materialului si a gazului de protectie utilizat.

5. Evitarea defectelor:

Termeni utilizati

Sudarea Mig/Mag

Sudarea Mig/Mag este procedeul de sudare cel mai utilizat in prezent, pe plan mondial. Are o multime de utilizari datorita versatilitatii ridicate si particularitatilor oferite.

Unul dintre cei mai importanti factori este productivitatea foarte ridicata a acestui procedeu.

Un alt factor binevenit pentru operatorul sudor este eliminarea operatiei de curatire ulterioara a cordonului de sudare.

Alt factor care promoveaza acest procedeu este posibilitatea sudarii dintr-o singura parte cu o buna patrundere si rezultate ridicate.

Procedeul este usor de utilizat pentru toate pozitiile de sudare si o gana foarte mare de materiale.

Procedeul de sudare Mig/Mag este un procedeu de sudare in mediu de gaz protector, pretabil la mecanizare si robotizare, in care un arc electric arde intre sirma de sudare si piesa metalica. Aceasta sirma ,de diverse compozitii, aproximativ identice cu materialul de baza, are rol de electrod fuzibil si impreuna cu materialul de baza, formeaza baia de sudare, protejata de interactiunea cu atmosfera exterioara de mediul creat de gazul de protectie utilizat.

Sirma electrod este introdusa in zona de lucru, cu dispozitive mecanizate,numite DAS dispozitiv avans sirma cu 2 sau 4 role de angrenare avind diverse profile ale rotilor de angrenare, in functie de varianta de sirma utilizata.

Adaptabilitatea ridicata a procedeului Mig/Mag si a posibilitatilor variate oferite, permit utilizarea acestuia la sudarea diferitelor metale aliate si/sau nealiate, slab si inalt aliate. Aceasta caracteristica face acest procedeu recomandabil, atit pentru aplicatii in productie, cit si pentru operatii de reparatie care implica sudura.

Cind este folosit pentru sudarea otelului, acest procedeu face posibila imbinarea tablelor de 0,6 mm la fel de usor ca si imbinarea tablelor sau profilelor de grosimi mari.

Gazul de protectie folosit poate fi de tip activ gaz sau inert gaz, ori combinatii de gaze, in functie de materialul de baza utiliat. Are rol de protectie si influenteaza baia metalica, respectiv procedeul de sudare prin compozitia sa.

Procedeul Mig/Mag, pe de alta parte este folosit si pentru sudarea AL si a aliajelor aestuia respectiv a aliajelor de Cu, gazul de protectie utilizat fiind un gaz inert (Ar sau He). Grosimea materialelor ce se sudeaza, porneste de la 2 mm in sus, tablele si piesele cu grosimi mai mici fiind recomandat a se suda cu alte procedee de sudare (exemplu Wig) sau cu arc pulsat.

In concluzie:

Acest procedeu este foarte utilizat in industrie.

Singurul inconvenient si acesta, usor de inlaturat prin modalitati tehnologice cu minim de investitie este acela de protectie a atmosferei de gaz, adica sudarea in medii deschise cu curenti putenici de aer. Acest lucru influenteaza protectia bai metalice prin posibilitatea inlaturarii protectie de gaz necesara sub actiunea curentilor de are si aparatia diverselor defecte.

Deasemenea productivitatea ridicata comparativ cu alte procedee (wig, plasma, EL, sa) si costurile reduse de intretinere si exploatare recomanda acest procedeu in orice proces tehnologic care imlica

Comparatie economica intre sudarea MIG/MAG si sudarea electrica manuala cu electrozi inveliti [MMA]

Avand in vedere ca ponderea imbinarilor de colt este de cca. 70% din totalul imbinarilor sudate, prezenta comparatie a fost realizata pentru o imbinare de colt la un otel slab aliat, imbinare de lungime 1 m, sudarea efectuindu-se in pozitie orizontala.

Prin procedeul MIG/MAG, s-a realizat inaltimea imbinarii de 4 mm, in urmatoarele conditii:

tipul materialului de adaos: sirma SG2, 1,2 mm

natura gazului de protectie : 18% CO₂ + 82%Ar

debit de gaz: 15 l/min

Viteza de avans a sirmei-electrod: 9,1 m/min

Tensiunea arcului: 28 V

Curentul de sudare: 280 A

Cordonul de lungime 1 m a fost realizat manual, intr-un timp t_e= 2 min, fiind necesar un timp auxiliar pentru curatirea cordonului t _aux= 0,5 min.

Timpul total necesar efectuarii operatiei de sudare t_tot=2,5 min

In vederea efectuarii acestui cordon s-au inregistrat urmatoarele consumuri:

sirma de sudare : 17,83 m x 8,9 g/m = 160 g

gaz de protectie: 15 l/min x 2 min = 30 l

Cheltuielile rezultate au fost:

cheltuieli pentru salarii: 2 min x 5/ora = 0,17

cheltuieli pentru timpii auxiliari: 0,5 min x 5 /ora = 0,05

cheltuieli pentru sirma 160g x 0,99 /kg = 0,15

Cheltuieli pentru gaz: 30 l x 2 /m³ = 0,06

Cheltuieli totale: 0,43

Prin procedeul SE s-a realizat aceeasi inaltime a imbinarii de colt, in urmatoarele conditii:

tip material de adaos: electrod invelit E5122RR6

Diametrul electrodului: 4 mm

Curentul de sudare: 170 A

Cordonul de sudura de lungime de 1 m a fost realizat intr-un timp t_e=6,1 min, fiind necesar un timp auxiliar pentru schimbarea electrozilor de 0,7 min si pentru curatirea stratului de zgura de 0,8 min, rezultind un timp auxiliar t_aux = 1,5 min.

Timpul total de sudare necesar efectuarii operatiunii de sudare t_tot=7,6 min.

In vederea efectuarii acestui cordon s-au inregistrat urmatoarele consumuri:

Consum material de adaos: 4 electrozi

Cheltuielile rezultate au fost:

Cheltuieli pentru salarii: 6,1 min x 5 /ora = 0,51

Cheltuielile pentru timpii auxiliari: 1,5 min x 5 /ora = 0,13

Cheltuieli pentru electrozi: 4 buc x 0,16 /buc = 0,64

Cheltuieli totale: 1,28

Concluzii:

Utilizind procedeul MIG/MAG, imbinarea se realizeaza de 3x mai repede si de 2,5x mai ieftin

*Aceste valori sunt orientative, ele putindu-se modifica in functie de costuri.