Echipamente Pentru Sudare Prin Procedeul Mig Mag

Download Echipamente Pentru Sudare Prin Procedeul Mig Mag

Post on 22-Jul-2015

311 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>ECHIPAMENTE PENTRU SUDARE PRIN PROCEDEUL MIG/MAGProcedeul MIG este un procedeu de sudare cu arc electric n mediu de gaz protector cu electrod fuzibil la care se utilizeaz un gaz inert (argon, heliu, amestecuri) (fig. 5.10.).</p> <p>Simbolul MIG (metal inert gaz) faciliteaz exprimarea n abordarea problemelor tehnologice. Operaia de sudare se poate realiza semiautomat sau automat. Metalul de adaos este sub form de srm electrod antrenat mecanic cu role de avans spre zona de mbinare. Dei este un procedeu mai productiv dect WIG nu l exclude n totalitate. Aceasta se explic prin faptul c srma fiind dispus ntr-o tob nu se poate cura eficient, introducnd impuriti n baia de sudur. De asemenea, nu se pot realiza srme din toate metalele i aliajele dorite, cu lungime mare datorit plasticitii reduse. Srmele de sudare pentru WIG au lungimi relativ reduse (baghete), putndu-se fabrica ct i cura uor. Gazele de protecie sunt similare ca la procedeul WIG fiind valabile aceleai prescripii. Se constat un proces de autoascuire a srmei n procesul de sudare datorit argonului, arcul electric fiind mai concentrat i stabil. Heliul nu produce un asemenea efect. Procesul are loc n amesctecul Ar + He la peste 20% Ar. Sudarea se execut n curent cintinuu, polaritate invers. Ionii pozitivi bombardeaz astfel piesa distrugnd stratul de oxid greu fuzibil, fenomenul fiind denumit microsablare. Concomitent electronii bombardeaz srma electrod (rol de anod) astfel c, viteza de topire a acesteia crete. Trecerea metalului de adaos prin coloana arcului se face n urmtoarele moduri: transfer n zbor liber (spray-arc), transfer prin formarea unei puni (short-arc) i transfer intermediar. Transferul (trecerea) metalului este influenat de greutate forele electromagnetice, tensiunile superficiale, fore mecanice (vibraii prin exterior), fore datorit reaciilor chimice, vaporizrii sau formrii bulelor de gaz i fore aerodinamice. Interdependena acestor factori este destul de complex n contextul particularitilor diverselor procese de sudare.</p> <p>Transferul n zbor liber se caracterizeaz prin picturi mici de metal care trec prin arc fr ca ntre baia de metal topit i captul srmei electrod s existe contact mecanic sau electric. Acestuia i corespunde la sudarea MIG transferul globular (picturi de metal sensibil mai mari dect diametrul srmei electrod, ce se desprind cu frecven mic). Fizic se manifest sub forma unui transfer prin picturi care apar la captul srmei electrod n curs de topire, ce se desprind sub influena greutii proprii. Se ntlnete la sudare folosind densiti mici de curent. O alt variant de transfer n zbor liber este transferul prin pulverizare caracterizat prin picturi mai mici dect diametrul srmei care se desprind la frecvene ridicate. Este caracteristic lucrului cu densiti mari de curent, iar factorul predominant l au forele electromagnetice. Ca mod de manifestare la procedeul MIG se distinge: transfer prin proiecie - picturile, care sunt mai mici i datorit forelor electromagnetice, sunt proiectate n baia de metal cu o vitez de cteva ori mai mare n raport cu cea datorat greutii proprii. La transferul turbionar srma electrod are o lungime mare n afara duzei de contact i se nclzete mult datorit arcului electric i efectului Joule. Forele electromagnetice supun srma n stare plastic unei solicitri de torsiune, astfel c picturile se desprind cu vitez mare tangenial la srm. Modul de treansfer al metalului de adaos prin arc este funcie de lungimea liber a srmei electrod h (figura 5.11.). Srma trebuie s se topeasc ct mai repede prin efectul Joule al arcului electric, pe msur ce iese din duza de contact. Pentru sudarea dup procedeul MIG se utilizeaz numai curentul continuu. Deosebirea ntre procedeul MIG si TIG (n curent continuu) const n faptul c la procedeul MIG electrodul este chiar materialul de adaos, arcul formndu-se ntre acesta i piesa de sudat. Materialul de adaos sub form de srm este introdus n arc pe msura topirii lui, astfel ca lungimea arcului s rmn constant. Sudarea se poate face semiautomat sau automat, n practic fiind folosit mai mult sudarea semiautomat. n figura 5.12. este reprezentat schematic instalaia de sudat n mediu de argon cu electrod fuzibil, iar n figura 5.13. un cap de sudare MIG (pistolet de sudare).</p> <p>Fig. 5.12. Instalaie de sudat n mediu de argon cu electrod fuzibil: 1. cap de sudare; 2. buton de comand, mecanism de acionare a srmei de sudare; 3. mecanism de acionare srm; 4. tob de srm de adaos; 5. cutia de comand; 6. butelia de argon; 7. reductor de presiune; 8. debitmetru; 9. conduct de argon i srm de sudare; 10. generator de curent; 11. circuit de comand; 12. circuitul curentului de sudare; 13. piesa de sudat.</p> <p>Fig. 5.13. Reprezentarea schematic a unui cap de sudare MIG cu srm de adaos: 1. electrod; 2. ajutaj de curgere argon; 3. jet de gaz; 4. piesa de contact; 5. eav de gaz protector; 6. tub fuzibil; 7. buton de comand; 8. cablu flexibil pentru curent de sudare; 9. cablu de comand. Pistolul de sudare are rolul de a conduce srma de sudare n baia topit i de a asigura curgerea argonului pentru protejarea materialului topit mpotriva aerului atmosferic. La instalatii peste 200A pistoletul posed un circuit pentru rcirea cu ap. Piesa de contact se schimb dup diametrul srmei de adaos (1,2 - 3 mm). Odat cu piesa de contact se schimb i ajustajul de scurgere al argonului, care trebuie s aib o curgere lamelar. Butonul de comand este astfel conceput nct la acionare deschide prima oar orficiul de scurgere al argonului, apoi nchide circuitul de comand al dispozitivului de acionare al srmei. Procedeul de sudare cu srm electrod fuzibil n mediu de gaz inert este folosit att n varianta automat, ct i n cea semiautomat. Procedeul mai este cunoscut i sub denumirea de procedeul SIGMA ("Shielded Inert Gaz Metal Arc"), ceea ce nseamn "arc metalic protejat de gaz inert". Schema unei instalaii automate sau semiautomate este reprezentat n figura 5.14.</p> <p>Fig. 5.14. Schema instalaiei de sudare MIG pentru sudarea automat sau semiautomat: 1. 1.surs de curent; 2. 2.contactor; 3. reostat; 4. ampermetru; 5. unt; 6. voltmetru; 7. role de antrenare a srmei; 8. bec pentru aducerea curentului la capul de sudare; 9. debitmetru; 10. reductor de gaz; 11. cap de sudare; 12. pies de sudat. Pentru sudarea oelurilor aliate se folosete amestec de argon cu 1 - 5 % O2 sau amestec de argon cu CO2, ceea ce mrete productivitatea, fr s influeneze negativ caracteristicile mecanice. Diametrul srmelor electrod i curenii de sudare folositi sunt: diametrul srmei, n mm: 1 1,2 1,6 2 curentul de sudare, n A: 190 220 240 320 Aluminiul i aliajele de aluminiu se sudeaz automat sau semiautomat, folosindu-se curent continuu, polaritate invers, n care caz, pelicula de oxid poate fi mai bine nlturat. Cuprul se sudeaz folosindu-se srm de cupru aliat cu aluminiu (0,1% Al) i titan (0,2% Ti). Gazele inerte fiind scumpe, pentru sudarea oelurilor de construcie se folosete gazul CO2, care este un gaz activ. Deoarece gazul fabricat n ar are un coninut pn la 0,1 %H2O, este necesar ca, pentru sudare, s fie prevzute: un nclzitor, care nltur ngheul n cazul detentei prea mari, i un deshidrator pentru nlturarea coninutului de umiditate din gaz.</p> <p>Arcul electric se formeaz ntre srma electrod i pies ntr-un mediu protector de gaz activ. Pe msura topirii srma se deplaseaz n zona de lucru prin intermediul unui mecanism de avans cu role. Curent, se folosete simbolul MAG (metal activ gaz) sau MAG/CO2 deoarece gazul utilizat este bioxidul de carbon. Procedeul MAG prezint avantaje precum ar fi: putere ridicat de topire, ca urmare a lucrului cu densiti mari de curent (200...230 A/mmp). Cantitatea de metal depus atinge 3...4 kg/h; productivitate mare prin reducerea timpilor auxiliari pentru curirea zgurei, comparativ cu sudarea manual; deformaii reduse dup sudare, datorit vitezelor de lucru ridicate la densiti mari de curent; economicitate - cantitatea de metal depus n unitatea de timp fiind mare. Concomitent puterea mare de ptrundere a permis s se reduc unghiul rostului de la 60 grade la 40 grade, reducnd mult cantitatea de metal depus; sensibilitate mic fa de oxizi sub form de rugin. Ca dezavantaje se pot meniona: pierderi de metal de adaos prin stropi de 7...8%. Ele sunt de 3...4% dac protecia gazoas se face cu un amestec de argon (60%) i CO2 (40%); ardere relativ important a elementelor de aliere din srma electrod. Transferul de metal de adaos prin coloana arcului se poate face: n regim de scurtcircuit (n arc scurt - short arc). Arcul are o lungime mic, corespunznd unei tensiuni de 14...20V, iar curenii de sudare relativ redui. n captul srmei electrod apar picturi de metal topit care prin alungire ating, la un moment dat, baia metalic. Se produce un scurtcircuit, curentul crete brusc, realiznd un fenomen de strangulare i separare a picturii.Aceasta cade n baia de metal topit, scurtcircuitul dispare, iar tensiunea i curentul arcului se restabilesc. Acest ciclu cu durata de 10...20 ms se repet co o frecven de 50...100 picturi pe secund, funcie de gazul de protecie i diametrul srmei electrod. Transferul prezentat l ntlnim la sudarea tablelor subiri i permite controlul energiei termice introdus n procesul de sudare; n regim de pulverizare (transfer fin - spray arc), arcul are o lungime mai mare, corespunznd unei tensiuni de 22...25V. Curenii dev lucru sunt mari, stabilitatea arcului este bun. Pierderile de metal prin stropi se reduc dac pentru protecie se folosete amestec de CO2 i argon. Se ntlnete la sudarea tablelor cu grosimi peste 5 mm. Picturile nu mai realizeaz scurtcircuitarea sursei, desprinderea lor se face rapid datorit curentului mare de sudare. Gazul de protecie fiind activ, n arcul electric i picturile de metal topit au loc on serie de procese metalurgice. Bioxidul de carbon folosit trebuie s aib puritatea de ~99%, care fiind avid de ap formeaz acidul carbonic H2CO3. Prin destindere la ieirea din butelie formeaz zpad carbonic care reduce presiunea gazului. Rcirea gazului influeneaz stabilitatea arcului i bilanul termic. Instalaiile de sudare se prevd cu un nclzitor electric pentru gaz cuplat cu un usctor pentru a reduce vaporii de ap formai. Livrarea CO2 se face n butelii parial lichefiat, parial gazos, la o presiune de 60 * 105 Pa i puritate de 99,5%. La sudarea n bioxid de carbon arcul se formeaz ntre piesa de sudat i srma de adaos, peste care se insufl bioxid de carbon, ca gaz protector al arcului electric. Srma de adaos este mpins n zona arcului, pe msura topirii acesteia, cu mecanismul aparatului de sudare. Pe msura formrii custurii, capul de sudare se deplaseaz de-a lungul rostului, fie manual, fie automat. Caracteristicile principale ale procedeului sunt : Avantaje: productivitate mai ridicat dect la sudarea sub flux sau n mediu de gaze inerte; sensibilitate mic fa de rugin;</p> <p>posibilitate de urmrire vizual a procesului de sudare; economicitate (nu necesit fluxuri i nici electrozi speciali). Dezavantaje: aspectul sudurii nu este ntotdeauna plcut; diuza de ieire a gazului trebuie curit din timp n timp de picturile de metal depuse pe ea; arderea elementelor de aliere din srm i coeficient de stropire relativ ridicat. Echipamentul de sudare n bioxid de carbon conine: pistoletul de sudare (capul de sudare); dispozitivul de avans pentru srm; pupitrul de comand; sursa de curent; butelia de CO2, cu reductorul de presiune, debitmetrul i usctorul de gaz. Schema unui post de sudare e reprezentat n figura 5.15.</p> <p>Fig. 5.15. Schema unui post de sudare n CO2: 1. generator de sudare; 2. reea de conducere a CO2 la pistoletul de sudare; 3. debitmetrul de gaz; 4. butelie de gaz; 5. nclzitor de gaz; 6. usctor de gaz; 7. reductor de gaz; 8. pupitrul de comand; 9. conduct special pentru comenzi; 10. tambur pentru srma de adaos; 11. conducta pentru aducerea apei de rcire;</p> <p>12. dispozitivul de avans al srmei de adaos; 13. capul de sudare. n figura 5.16. este prezentat un pistolet (cap) de sudare folosit la sudarea semiautomat cu srm de adaos de 1,6 - 2 mm diametru. Pistoletul conduce srma de adaos, gazul de protecie i asigur legtura electric ntre sursa de curent i diuza de contact. De la pistolet printr-un contact electric se pune n funciune pupitrul de comand asigurndu-se antrenarea srmei i accesul gazului la pistolet.</p> <p>Dispozitivul de avans este format dintr-un tren de role dintre care unele sunt active, fiind acionate de un motor de curent continuu, antreneaz i ndreapt srma de adaos. Viteza de avans a srmei este reglat de la un reostat montat pe pupitrul de comand. Acesta asgur automatizarea i protecia instalaiei. El conine reostatul pentru varierea vitezei de avans a srmei, electrovalv, acionat de la pistolet, care nchide i deschide gazul. nchiderea electrovalvei se face cu 10-15 s mai trziu, timp n care gazul este suflat peste custur. Instalaiile rcite cu apdispun de un releu hidraulic care pune n funciune pompa de ap cu debitul de 3-5 l/min i presiunea de 0,5-1,5 at. Debitmetrul determin consumul de gaz n l/m, iar usctorul i nclzitorul de gaz usuc respectiv nclzete gazul de protecie, mpiedicnd formarea zpezii carbonice i respectiv ptrunderea apei n zona sudrii. Curentul electric este furnizat de un generator de curent continuu cu caracteristic rigid (orizontal) sau uor urctoare, cu caracteristic dinamic foarte bun avnd n vedere regimul rapid de variae al sarcinii la care trebuie s fac fa. (Timpul de revenire a tensiunii dup scurtcircuit trebuie s fie sub 0,02 sec). S.C. TEHNOLOGII I ECHPAMENTE DE SUDARE S.A. (TES S.A.) din Timioara produce instalaia de sudare n mediu de gaz protector (CO2, Ar), tip ISM 315 (figura 5.17.). Firma TELWINItalia produce instalaia de sudare semiautomat, pentru sudarea cu electrod fuzibil n mediu de gaz protector (MIG - MAG), tip MASTERMIG 270/2 (figura 5.18.), precum i instalaia de sudare MIG MAG, tip TELMIG 170/1 (figura 5.19.). Echipamentelor de sudare semiautomat TELMIG 170/1 trebuie s asigure unele operaii de reglare i comand specifice: reglarea continu n limite largi a vitezei de avans a srmei electrod; conectarea anticipat i deconectarea ntrziat fa de momentul aprinderii sau stingerii arcului electric a gazului de protecie n scopul protejrii n bune condiii a nceputului i sfritului sudurii;</p> <p>sursa de alimentare s aib caracteristicile corespunztoare procedeului MIG; conectarea i deconectarea curentului de sudare la comanda operatorului.</p> <p>Echipamentul de sudare n mediu de gaz protector TELMIG 170/1 conine urmtoarele componente de baz (figura 5.20.): Transformator cu caracteristici lineare; redresor cu diode de siliciu; Comutator multiplu pentru reglarea curentului de sudare; Reglare electronic a vitezei firului; motor de derulare a firului cu magnet permanent, cu reductor de vitez; Protecie termic mpotriva supranclzirii i supratensiunilor. Ca accesorii ntlnim: Tora sudare; Regulator presiune; Set mas (mpmntare); Lan prindere cilindru. Conectarea la reea: Se verific ca sursa de alimentare s aib caractersticile cerute de aparat; Se folosete la mpmntare firul galben-verde al cablului de...</p>