แนวคิดและการจำแนกประเภทของการเชื่อมด้วยอาร์ก MIG
วิธีการเชื่อมด้วยอาร์กโดยใช้อิเล็กโทรดหลอมเหลว โดยมีก๊าซภายนอกเป็นตัวกลางในการอาร์ก และปกป้องหยดโลหะ เชื่อมแอ่งหลอมเหลวและโลหะที่มีอุณหภูมิสูงในโซนเชื่อม เรียกว่าการเชื่อมด้วยอาร์ก MIG สามารถแบ่งวิธีการเชื่อมตามวัสดุลวดเชื่อมและก๊าซป้องกันต่างๆ ได้ดังนี้ ดังแสดงในรูป
ตามการจำแนกประเภทของลวดเชื่อมสามารถแบ่งได้เป็นการเชื่อมลวดแข็งและการเชื่อมลวดฟลักซ์คอร์ การเชื่อมด้วยอาร์กก๊าซเฉื่อย (Ar หรือ He) ด้วยลวดแข็งเรียกว่าการเชื่อมด้วยอาร์ก MIG (การเชื่อมด้วยอาร์กก๊าซเฉื่อยโลหะ) การเชื่อมด้วยอาร์กก๊าซอาร์กอนที่มีความเข้มข้นสูงด้วยลวดแข็งแกน เรียกว่า MAG (การเชื่อมด้วยอาร์กก๊าซแอคทีฟโลหะ) การเชื่อมด้วยก๊าซ CO2 ด้วยลวดแข็งแกน เรียกว่าการเชื่อมด้วย CO2 ในกรณีของลวดฟลักซ์คอร์ การเชื่อมด้วยอาร์กที่สามารถใช้ส่วนผสมของ CO2 หรือ CO2+Ar เป็นก๊าซป้องกันเรียกว่าการเชื่อมด้วยลวดฟลักซ์คอร์ด้วยก๊าซป้องกัน นอกจากนี้ยังสามารถทำได้โดยไม่ใช้ก๊าซป้องกัน ซึ่งเรียกว่าการเชื่อมด้วยอาร์กป้องกันตนเอง
ความแตกต่างระหว่างการเชื่อม MIG/MAG ทั่วไปและการเชื่อม CO2
ลักษณะเฉพาะของการเชื่อมด้วย CO2 คือ ต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพการผลิตสูง อย่างไรก็ตาม มีข้อบกพร่องคือปริมาณการกระเซ็นที่มากและการขึ้นรูปที่ไม่ดี ดังนั้นกระบวนการเชื่อมบางกระบวนการจึงใช้การเชื่อม MIG/MAG ทั่วไป การเชื่อม MIG/MAG ทั่วไปเป็นวิธีการเชื่อมด้วยอาร์กที่ได้รับการปกป้องด้วยก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซอาร์กอนที่มีความเข้มข้นสูง แต่การเชื่อมด้วย CO2 มีออกซิเดชันที่รุนแรง ซึ่งกำหนดความแตกต่างและลักษณะของทั้งสอง ข้อดีหลักของการเชื่อม MIG/MAG เมื่อเทียบกับการเชื่อมด้วย CO2 มีดังนี้:
1) ปริมาณการกระเซ็นลดลงมากกว่า 50% อาร์กเชื่อมภายใต้การป้องกันของอาร์กอนหรือตัวก๊าซที่มีอาร์กอนสูงมีเสถียรภาพ ไม่เพียงแต่อาร์กจะมีเสถียรภาพในระหว่างการเปลี่ยนผ่านของหยดและการเปลี่ยนผ่านของเจ็ท แต่อาร์กยังมีผลผลักหยดน้อยลงในการเปลี่ยนผ่านไฟฟ้าลัดวงจรของการเชื่อม MAG กระแสต่ำ ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าปริมาณการกระเซ็นของการเปลี่ยนผ่านไฟฟ้าลัดวงจรของการเชื่อม MIG/MAG จะลดลงมากกว่า 50%
2) การก่อตัวของรอยเชื่อมมีความสม่ำเสมอและสวยงาม เนื่องจากการเปลี่ยนหยดของการเชื่อม MIG/MAG มีความสม่ำเสมอ ละเอียด และเสถียร จึงทำให้การก่อตัวของรอยเชื่อมมีความสม่ำเสมอและสวยงาม
3) สามารถเชื่อมโลหะและโลหะผสมได้หลายชนิด การเกิดออกซิเดชันของบรรยากาศอาร์กจะอ่อนมาก แม้จะไม่มีการเกิดออกซิเดชัน การเชื่อม MIG/MAG ไม่เพียงแต่เชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กโลหะผสมสูงเท่านั้น แต่ยังสามารถเชื่อมโลหะและโลหะผสมได้หลายชนิด เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม สเตนเลสและโลหะผสมของสเตนเลส แมกนีเซียมและโลหะผสมแมกนีเซียม
4) ปรับปรุงกระบวนการเชื่อม คุณภาพการเชื่อม และประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก
ความแตกต่างระหว่างการเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์และการเชื่อม MIG/MAG ทั่วไป
รูปแบบการเปลี่ยนผ่านของหยดหลักของการเชื่อม MIG/MAG ทั่วไปคือการเปลี่ยนผ่านแบบเจ็ทที่กระแสไฟสูงและการเปลี่ยนผ่านแบบไฟฟ้าลัดวงจรที่กระแสไฟต่ำ ดังนั้นกระแสไฟขนาดเล็กยังคงมีข้อบกพร่องคือ การกระเซ็นขนาดใหญ่และการขึ้นรูปที่ไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะที่ใช้งานบางอย่างไม่สามารถเชื่อมได้ที่กระแสไฟต่ำ เช่น อลูมิเนียมและโลหะผสม สแตนเลส เป็นต้น ดังนั้น การเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์จึงได้รับการพัฒนา และการเปลี่ยนผ่านของหยดมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนผ่านของหยดสำหรับแต่ละพัลส์กระแสไฟ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วอยู่ในรูปแบบการเปลี่ยนผ่านของหยด เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อม MIG/MAG ทั่วไป คุณสมบัติหลักมีดังนี้:
1) รูปแบบการเปลี่ยนหยดของลวดเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์ที่ดีที่สุดคือการเปลี่ยนจากพัลส์หนึ่งเป็นหนึ่งหยด ด้วยวิธีนี้ การปรับความถี่ของพัลส์จะทำให้สามารถเปลี่ยนจำนวนหยดของลวดเชื่อมที่เปลี่ยนจากหลอมละลายต่อหน่วยเวลาได้ นั่นคือ ความเร็วในการหลอมละลายของลวดเชื่อม
2) เนื่องจากการหยดของพัลส์การเปลี่ยนผ่านของหยด ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของหยดนั้นเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมโดยประมาณ ดังนั้นความร้อนของส่วนโค้งของหยดจึงต่ำ นั่นคือ อุณหภูมิของหยดนั้นต่ำ (เมื่อเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนผ่านแบบเจ็ตและการเปลี่ยนผ่านของหยดขนาดใหญ่) ดังนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การหลอมละลายของลวดเชื่อมจึงได้รับการปรับปรุง นั่นคือ ประสิทธิภาพการหลอมละลายของลวดเชื่อมได้รับการปรับปรุง
3) เนื่องจากอุณหภูมิการหยดต่ำ ควันจากการเชื่อมจึงน้อยลง ด้วยวิธีนี้ การสูญเสียการเผาไหม้ขององค์ประกอบโลหะผสมจึงลดลง และสภาพแวดล้อมในการก่อสร้างก็ได้รับการปรับปรุงไปด้วย
เมื่อเทียบกับการเชื่อม MIG/MAG ธรรมดา ข้อดีหลักๆ มีดังนี้:
1) น้ำกระเซ็นจากการเชื่อมมีปริมาณน้อย หรือไม่มีเลย
2) การกำหนดทิศทางของส่วนโค้งที่ดี เหมาะสำหรับการเชื่อมทุกตำแหน่ง
3) รอยเชื่อมได้รูปดี ความกว้างของการหลอมละลายกว้าง ความลึกของการหลอมละลายแบบนิ้วลดลง และความสูงที่เหลือก็น้อย
4) การเชื่อมโลหะแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าต่ำอย่างสมบูรณ์แบบ (เช่น อลูมิเนียมและโลหะผสม)
ช่วงกระแสของการเปลี่ยนกระแสด้วยเจ็ทเชื่อม MIG/MAG ขยายออกไป ในการเชื่อมแบบพัลส์ กระแสเชื่อมสามารถเสถียรได้ตั้งแต่กระแสวิกฤตของการเปลี่ยนกระแสด้วยเจ็ทไปจนถึงช่วงกระแสที่ใหญ่กว่าในระดับหลายสิบแอมแปร์
จากที่กล่าวมาข้างต้น เราจะเห็นลักษณะเฉพาะและข้อดีของ MIG/MAG แบบพัลส์ได้ แต่ไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบได้ ข้อเสียเมื่อเทียบกับ MIG/MAG ทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
1) โดยทั่วไปประสิทธิภาพการผลิตงานเชื่อมจะค่อนข้างต่ำ
2) ข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับช่างเชื่อม
3) ในปัจจุบันราคาเครื่องเชื่อมมีราคาสูงขึ้น
การเลือกการเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์นั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการเป็นหลัก
จากผลการเปรียบเทียบข้างต้น ถึงแม้ว่าการเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์จะมีข้อดีหลายประการที่การเชื่อมแบบอื่นไม่สามารถทำและเปรียบเทียบได้ แต่ก็ยังมีปัญหา เช่น ราคาอุปกรณ์ที่สูง ประสิทธิภาพการผลิตต่ำเล็กน้อย และช่างเชื่อมจะเชี่ยวชาญได้ยาก ดังนั้น การเลือกการเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์จึงขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อมเป็นหลัก ตามมาตรฐานกระบวนการเชื่อมในประเทศปัจจุบัน การเชื่อมต่อไปนี้จะต้องใช้การเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์เป็นหลัก
1) เหล็กกล้าคาร์บอน โอกาสที่มีความต้องการสูงสำหรับคุณภาพการเชื่อมและรูปลักษณ์ส่วนใหญ่อยู่ในอุตสาหกรรมภาชนะรับแรงดัน เช่น หม้อไอน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง และเทอร์โบเชลล์ของกังหันในอุตสาหกรรมพลังงานน้ำ
2) สแตนเลส การใช้กระแสไฟฟ้าต่ำ (200A ด้านล่างเรียกว่ากระแสไฟฟ้าต่ำ ด้านล่างเหมือนกัน) และคุณภาพการเชื่อม ข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์เป็นโอกาสที่สูงกว่า เช่น หัวรถจักร ภาชนะรับแรงดันในอุตสาหกรรมเคมี เป็นต้น
3) อะลูมิเนียมและโลหะผสม การใช้กระแสไฟฟ้าต่ำ (200A ด้านล่างเรียกว่ากระแสไฟฟ้าต่ำ ด้านล่างเรียกว่ากระแสไฟฟ้าต่ำ) และคุณภาพการเชื่อม ข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์สำหรับโอกาสที่สูงกว่า เช่น รถยนต์ความเร็วสูง สวิตช์แรงดันสูง การแยกอากาศ และอุตสาหกรรมอื่นๆ โดยเฉพาะรถยนต์ความเร็วสูง รวมถึงรถยนต์ Sifang ของ CSR Group โรงงาน Tangshan Vehicles และ Changke และผู้ผลิตขนาดเล็กอื่นๆ สำหรับการประมวลผลแบบเอาท์ซอร์ส ตามข่าวอุตสาหกรรม ภายในปี 2015 เมืองหลวงและเมืองต่างๆ ของมณฑลทั้งหมดที่มีประชากรมากกว่า 500 คน ได้ผลิตรถไฟความเร็วสูง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความต้องการรถไฟความเร็วสูงและความต้องการปริมาณงานเชื่อมและอุปกรณ์เชื่อมจำนวนมาก
4) ทองแดงและโลหะผสม ตามความเข้าใจในปัจจุบัน ทองแดงและโลหะผสมของทองแดงเป็นการเชื่อม MIG/MAG แบบพัลส์ (อยู่ในช่วงของการเชื่อม MIG แบบป้องกันแก๊ส)
