جوشکاری MAG , MIG (جوشکاری قوسی با گاز محافظ)
تعریف کلی: جوشکاری قوس فلز گازی یا جوشکاری قوس الکتریکی با سپرگازی که اکثرا با این نام معروف است, فرآیند جوش قوسی است که در آن از حرارت قوس الکتریکی ایجاد شده بین سیم جوشی که بطور پیوسته تزریق شده و قطعه کار استفاده میشود. درخلال این فرآیند سیم جوش ذوب میشود و فلز جوش به قطعه کار منتقل می یابد.
در تمام مدت حوضچه جوش توسط سپری از گاز محافظت میشود تا هم سیم جوش و هم حوضچه جوش را از اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا دور نگهدارد. اگر این گازها وارد فضای سپر گازی شوند باعث وجود سوراخ و منفذهایی در جوش می شود. تداخلات خارجی از قبیل جریان هوا از در و پنجره های باز ممکن است سپر گازی را متلاشی کند. همچنین جریان تهویه هوا ممکن است در سپر گازی و محل جوش تاثیر بگذارد. بسته به نوع سپر گازی به کار رفته, معمولا به دو زیر شاخه تقسیم میشود:
جوشکاری MIG
جوشکاری MIG به جوشکاریی گفته می شود که در فضای یک گاز خنثی انجام می شود, به این معنی که جوشکاری با گازی است که با عناصر دیگر واکنش نشان نمیدهد. برای مثال گازهای خنثی مثل آرگن و هلیم که گاز آرگن بیشتر در کشورهای اروپایی استفاده می شود. معمولا به این فرآیند جوشکاری MIG می گویند حتی وقتی که گاز خنثی با مقدار کمی از گازهای o2, co2 و H2 یا گازهای مشابه ترکیب شود.
جوشکاری MAG
جوشکاری است که در فضای گازهای اثر گذار یا معروف به جوشکاری با سپرمحافظ گاز فعال است. به این معنی که گاز در قوس الکتریکی جدا میشود و با میزان کمتر یا بیشتر با حوضچه جوش واکنش نشان میدهد. گاز CO2 بعنوان یکی از متداولترین گازها به عنوان محافظ استفاده می شود. برای همین است که به جوشکاری گازکربنیک نیز معروف است.
مزایای جوشکاری MAG, MIG
هر روش جوشکاری بدی ها و خوبی های خود را دارد. مزایای جوشکاری MAG, MIG بشرح زیر می باشد:
- این روش از لحاظ اقتصادی قابل توجه است زیرا قوس الکتریکی که ایجاد میشود به مدت طولانی باقی می ماند و بعلت افزایش سرعت زیاد جوشکاری نیازی به عوض کردن مدام سیم جوش نیست.
- این روش برای جوشکاری موادی که سخت جوش می خورند, شرایط مناسبی را فراهم می آورد.
- جوشکاری در همه جهات امکان پذیر است
- قوس الکتریکی و حوضچه جوش بوضوح قابل مشاهده هستند.
- معمولا بعد از جوشکاری به پرداخت کمتری نیاز است.
مضرات:
- این روش در مقابل جریان هوای ناشی از سیستم های تهویه هوا, درها و پنجره های باز و پنکه خنک کننده دستگاهای جوشکاری خیلی آسیب پذیر است.
- اگر جوشکار دانش جامع و مهارت لازم از فرآیند این جوشکاری و پارامتر های آن را نداشته باشد خطر جدی از قبیل عدم ذوب و همجوشی و غیره, عمل جوشکاری را تهدید میکند.
- محافظت اجباری از محل جوش در فضاهای باز که به طبع هزینه ساز خواهد بود.
- هزینه بالا برای تهیه تجهیزات جوشکاری.
- هزینه بالا برای تعمیر و نگهداری تجهیزات آن.
کاربردها:
جوشکاری MAG, MIG معمولا با مواد زیر انجام میشود.
آلومینیوم – فلزات معمولی نرم – فولاد ضد زنگ – مس و آلیاژ های مسی, بعلاوه مواد ذکر شده این روش برای موادی از قبیل منگنز, نیکل و تعداد دیگری از فلزات و آلیاژ های آنها نیز استفاده می شود.
اصول انتقال مواد:
جوشکاری MAG, MIG بسته به نوع انتقال فلز به دو روش اجرا می شود یا جوش انتقال اسپری یا جوش انتقال غوطه ور. در روش انتقال اسپری, شدت جریان و ولتاژ با توجه به قطر الکترود نسبتا بالا است که قطرات زیادی از قوس الکتریکی مانند فواره هایی متلاطم درون خط جوش سرازیر می شوند و مواد منتقل می شوند.
انتقال غوطه ور
انتقال غوطه ور با سیم نسبتا نازک, جریان و ولتاژ قوی الکتریکی پائین با توجه به قطر سیم انجام می شود. حرارت منتقل شده به قطعه کار معتدل است, از این رو جوشکاری انتقال غوطه ور مناسب صفحاتی است که قطر کمی دارند و بعلت اینکه حوضچه جوش کوچک بوده و سریع سفت می شود مناسب جوشکاری در جهات دلخواه است. در خلال جوشکاری غوطه ور مواد بیشتر از طریق قطرات بزرگ که بطور لحظه ای باعث اتصال کوتاه قوس الکتریکی می شوند منتقل می شوند. تعداد اتصالات کوتاه بطور تقریبی بین 20 تا 200 بار در هر ثانیه است.
نمودار پائین چرخه یک انتقال غوطه ور و متغیرهایی که این فرآیند روی ولتاژ و جریان جوشکاری تحمیل میکند را نشان میدهد. (شکل چرخه انتقال عوطه ور).
مواد ذوب شده در انتهای سیم بصورت یک قطره چکیده شده در می آید. وقتی به اندازه کافی بزرگ شود تا با حوضچه جوش برخورد کند با اتصال کوتاه قوس الکتریکی رخ میدهد. در این لحظه جریان جوشکاری بطور عجیبی افزایش می یابد و قطرات جوشی چکه میکند. بعد از آن قوس الکتریکی دوباره مشتعل می شود.
اتصال کوتاه باعث پخش شدن می شود و همچنین صدای حاصل از آن گویای آن است که آیا نسبت بین ولتاژ و جریان بطور صحیح تنظیم شده است یا خیر.
جوشکاری انتقال پاشیدنی: این جوشکاری با جریان و ولتاژ قوس الکتریکی نسبتا بالا با توجه به قطر سیم انجام می شود. انتقال مواد با ریزش قطرات کوچک از الکترود درون حوضچه جوش صورت میگیرد. هیچ اتصال کوتاه قوس الکتریکی وجود ندارد. جوشکاری انتقال پاشیدنی قوس الکتریکی ثابت و بدون تغییری را ایجاد میکند. حرارت ایجاد شده در محل قطعه کار زیاد است و بدین معنی است که حوضچه جوش بزرگ و بسیار آبکی است, از اینرو این روش فقط برای جوشکاری های عمودی و در جهت پائین مناسب است.
تجهیزات جوشکاری شامل اجزاء اصلی زیر میباشد:
- سیستم محافظ گازی با کنترل مربوطه
- منبع تولید نیرو
- واحد خوراک سیم جوش
- مشعل کامل جوشکاری
- یک قرقره سیم جوش
تجهیزات جوشکاری قدیمی تر ممکن است دارای تعداد زیادی کلید و 2 یا 3 اتصال برای ارت زمین داشته باشند. با چنین دستگاهی این وظیفه جوشکار است که پارامترهای جوشکاری از قبیل جریان ولتاژ و اینداکتنس که مهارت بالایی را می طلبد, تنظیم کند.
در دستگاهای اینورتر اخیر این پارامتر ها توسط یک رایانه تعبیه شده در داخل دستگاه, تنظیم می شود. جوشکار تنها کافی است که جریان را تنظیم کند و رایانه بقیه موارد را خودش انجام میدهد. علاوه بر اینها این نوع تجهیزات قابل برنامه ریزی هستند و برنامه ها می توانند در خلال فرآیند جوشکاری واقعی از طریق دستگاه کنترل از راه دور تعبیه شده در دسته مشعل انتخاب شوند.