Gasmetallbågsvetsning (GMAW): Inställningar och applikationer
Efter att ha läst denna artikel kommer du att lära dig om: - 1. Introduktion till gasbågsvetsning (GMAW) 2. Svetsningskrets och inställning för GMAW 3. Drift och teknik 4. Gemensam design 5.Applications.
Introduktion till gasbågsvetsning (GMAW):
Med införandet av GTAW blev det möjligt att enkelt svetsa aluminium och rostfritt stål och svetsarna av mycket hög kvalitet kunde erhållas. GTAW är emellertid en långsam process, vilket ledde till att efterfrågan på höghastighetsproduktion ledde till utvecklingen av gasbågsvetsning (GMAW) där den icke-förbrukningsbara volframelektroden av GTAW ersätts av en förbrukningsfibertråd av liten diameter och komposition förenlig med arbetsmaterial.
Det har också visat sig fungera mer effektivt med djup vilket ger den önskade rengöringsåtgärden, på grund av mobil katodfläck, på arbetsstycket. Således ledde det inte bara till hög avsättningshastighet men också till önskad elektrodpolaritet.
Genom att använda GMAW-processen är det möjligt att svetsa alla metaller för vilka elektrodkablar finns tillgängliga. Som första gången användes denna process huvudsakligen för svetsning av aluminium och rostfritt stål med inertgasskärmning. Det är mer populärt kallat MIG-svetsning.
Efterföljande förlängning av användningen av denna process till andra järn- och icke-järnmetaller ledde emellertid till användning av CO2, kväve samt blandningarna av argon, helium, syre, väte, CO2 och liknande. När CO 2 ensam används som avskärmningsgas kallas processen som CO 2- svetsning. Ännu en annan term som används för att täcka användningen av aktiva avskärmningsgaser är metallaktiv gas (MAG) svetsning. Inte motstå dessa terminologier är alla varianter av processen väl täckta av termen GMAW.
Utrustningen som används för alla dessa processer är liknande förutom att avskärmningsgasen och tillhörande matarrangemang kan skilja sig. I CO 2 -svetsning skiljer sig inte bara regulatorn och flödesmätaren från processer med andra avskärmningsgaser, utan behöver också ett uppvärmningsarrangemang för att undvika blockering av gasutlopp vid cylindern på grund av bildandet av fast CO2 kallad "torrisen".
Svetskrets och inställning för GMAW:
Fig. 10.1 visar den elektriska kretsen tillsammans med skyddsgas- och vattenförsörjningssystemen:
Fig. 10.1 Kretskort för GMAW med vattenkyld elektrodpistol
Fig 10.2 visar schematiskt diagram för ett konventionellt GMAW-system:
Operation och teknik av GMAW:
Öppet kretsspänning, trådmatningshastighet och gasflödeshastigheten ställs in innan man använder GMAW-pistolen för att initiera svetsning. Svetsströmmen som dras av systemet beror på växelverkan mellan olika parametrar, som kan innefatta trådmatningshastighet, bågspänning och elektroduttaget. Elektrode stickout är en viktig parameter för att uppnå en konsekvent penetration. Det är viktigt att hålla det konstant.
Gasflödeshastigheten skall vara så underhållen att det uppstår defektfria svetsar. Om gasflödet är otillräckligt, läggs en pärla, medan överflödig gasflödeshastighet kan orsaka utblåsning av metall från svetsbassängen. Gasflödeshastigheten är associerad med munstycket till arbetsavståndet; längre detta avstånd mer gasflödeshastigheten som krävs för korrekt skydd av den smälta metallen. Att lägga i tjock rotkörning och svetsning i trånga utrymmen kräver små munstycken.
Korrekt placering av arbetsförbindelsen är avgörande för att undvika båtblåsning, särskilt för svetsning av ferromagnetiskt material som stål. Det är bäst att svetsa i en riktning från arbetsledningens anslutning.
Elektrisk-till-arbetsvinkeln kan påverka pärmgeometrin och konfigurationen. Det är vanligt att anta backhandsvetsning för tjockare tallrik och förhandsvetsning för ark. Men som tidigare påpekat, om betydande förändringar i pärndimensionen, dvs penetration, är avsedda, är det bäst att manipulera de elektriska parametrarna istället för elektroden till arbetsvinkeln ensam.
Kontaktröret slits ut med användning, så det måste bytas ut periodiskt för att upprätthålla god elektrisk kontakt mellan elektroden och röret. En lös kontakt kommer inte bara att resultera i inkonsistens i pärlformen utan också förorsakar överdriven uppvärmning av smörjmedlet. Beroende på applikationen kan kontaktröret vara inuti, spola med eller sträcka sig bortom gasmunstycket.
Det är vanligtvis nödvändigt att lägga provsvetsar för att fastställa lämpliga svetsparametrar, t.ex. bågspänning och trådmatningshastighet. Andra variabler som höjden av den aktuella ökningen eller induktansen eller båda bör anpassas för att uppnå enkel bågeinitiering och jämn bågeoperation med minsta sprutning.
Elektroderörelsen är kanske den sista stora operatörskontrollen för att uppnå goda svetsar i GMAW. Den mest använda metoden för bågrörelse är drag- eller strängpärlemönstret där pistolen flyttas i en rak linje utan oscillation. I läge svetsning kan dragmönstret emellertid inte hittas tillfredsställande.
I ett sådant fall är svejsaren skyldig att manipulera pistolen enligt hans preferens; De mönster som ofta används är piska, C, U och lat. De tre första är lämpliga för svetsning utan arbete, speciellt för att manipulera svetspumpen i horisontella, vertikala och överliggande positioner. Ett lat 8 mönster ger en svetsbredd 3 till 7 gånger locket i rörarbete.
För att stoppa arbetet är det ofta nödvändigt att dra tillbaka svetspistolen på ett sådant sätt att bågen förlängs i slutet av loppet för att uppnå korrekt kraterpåfyllning.
Gemensam design i GMAW:
Alla de fem grundläggande fogtyperna, rumpa, filé, hörn, varv och kanttyper (bild 10.15) och deras varianter kan göras i alla positioner av GMAW. Tråddiametern i GMAW är liten. Det rekommenderas ofta att använda mindre spårvinklar. De motsvarande som används för 5MAW, ett sådant exempel vid singel Vee-stavsvets visas i figur 10.16. Minskad spårvinkel tillåter fortfarande att elektroden riktas mot svetsfogets rot för att underlätta full penetrationssvetsning.
Fig. 10.15 Olika typer av gemensamma konstruktioner som används för GMAW
För GMAW av icke-järnmetaller rekommenderas även standardsvetsdesignen som används för SMAW. På samma sätt är den gemensamma designen för rörarbete också av den typ som används för skärmad metallbågsvetsning av rör.
Tillämpningar av GMAW:
All positionssvetsning, halvautomatiskt läge, frånvaro av flussmedel, lämplighet för både järn- och järnmetaller, renhet och mekanismer är de viktigaste attraktiva egenskaperna hos GMAW. GMAW är på många sätt en direkt konkurrent med SMAW-processen. Det är snabbare i liknande applikationer men kostnaden för utrustning och förbrukningsmaterial är mycket högre. Svetsarnas kvalitet är jämförbar och urvalet är ofta enbart baserad på de relativa kostnaderna.
GMAW är kanske den mest använda processen när det gäller utbud av metaller och applikation om det inte finns en mängd metall som deponeras. GMAW har öppnat nya arbetsområden inom plåtindustrin för vilken SMAW är olämplig, till exempel är den användbar vid tillverkning av bilkroppar där frihet från frekvent elektrodförändring och behovet av att avlägsna flöde är viktiga produktionshänsyn.
Även för svetsning av tjocka plattor är den höga avlagringshastigheten som är användbar för att minska produktionskostnaderna. GMAW finner stor användning vid tillverkning av konstruktioner, varvsindustrin, tryckkärl, tankar, rör, hushållsutrustning, allmän och tung elteknik och tillverkningsindustrin inom flygindustrin.
Den används också framgångsrikt för tillverkning av järnvägsbussar och inom bilindustrin där långa, höghastighetssvetsar av ganska tunga sektioner används. Svetsningen av lastbilsramar är ett exempel på tillämpningen av dip-överföring GMAW.
GMAW kan användas tillfredsställande i samband med robotsvetsning, därför kommer användningen i framtiden att öka. Fastän nästan alla metaller för vilka elektrodkablar finns tillgängliga kan svetsas, men denna process finner stor användning främst för svetsning av aluminiumlegeringar, kol och låglegeringsstål och rostfria stål.
