Le concept et la classification du soudage à l'arc sous gaz métallique
La méthode de soudage à l'arc qui utilise une électrode fondue, un gaz externe comme milieu d'arc et protège les gouttelettes métalliques, le bain de soudage et le métal à haute température dans la zone de soudage est appelée soudage à l'arc sous protection gazeuse à électrode fondue.
Selon la classification du fil de soudage, il peut être divisé en soudage au fil à âme pleine et en soudage au fil fourré. La méthode de soudage à l'arc sous protection sous gaz inerte (Ar ou He) utilisant un fil à âme pleine est appelée soudage à l'arc par fusion sous gaz inerte (soudage MIG) ; la méthode de soudage à l'arc sous protection gazeuse riche en argon utilisant un fil solide est appelée soudage à l'arc sous gaz inerte métallique (soudage MIG). Soudage MAG (Soudage à l’arc sous gaz actif pour métaux). Soudage sous protection gazeuse CO2 à l’aide d’un fil plein, appelé soudage CO2. Lors de l'utilisation de fil fourré, le soudage à l'arc qui peut utiliser un mélange de gaz CO2 ou CO2 + Ar comme gaz de protection est appelé soudage sous protection gazeuse avec fil fourré. Il est également possible de le faire sans ajouter de gaz de protection. Cette méthode est appelée soudage à l’arc auto-blindé.
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La différence entre le soudage MIG/MAG ordinaire et le soudage au CO2
Les caractéristiques du soudage au CO2 sont : un faible coût et une efficacité de production élevée. Cependant, il présente les inconvénients d'une grande quantité de projections et d'un mauvais moulage, c'est pourquoi certains procédés de soudage utilisent le soudage MIG/MAG ordinaire. Le soudage MIG/MAG ordinaire est une méthode de soudage à l'arc protégée par un gaz inerte ou un gaz riche en argon, mais le soudage au CO2 possède de fortes propriétés oxydantes, qui déterminent la différence et les caractéristiques des deux. Par rapport au soudage au CO2, les principaux avantages du soudage MIG/MAG sont les suivants :
1) La quantité d'éclaboussures est réduite de plus de 50 %. L'arc de soudage sous la protection de l'argon ou du gaz riche en argon est stable. Non seulement l'arc est stable pendant la transition des gouttelettes et la transition du jet, mais également dans la situation de transition de court-circuit du soudage MAG à faible courant, l'arc a un faible effet de répulsion sur les gouttelettes, assurant ainsi le MIG/la quantité de projections causées par La transition de court-circuit du soudage MAG est réduite de plus de 50 %.
2) Le cordon de soudure est uniformément formé et beau. Étant donné que le transfert des gouttelettes de soudage MIG/MAG est uniforme, subtil et stable, la soudure est formée uniformément et magnifiquement.
3) Peut souder de nombreux métaux actifs et leurs alliages. La propriété oxydante de l’atmosphère d’arc est très faible voire non oxydante. Le soudage MIG/MAG permet non seulement de souder l'acier au carbone et l'acier fortement allié, mais également de nombreux métaux actifs et leurs alliages, tels que : l'aluminium et ses alliages, l'acier inoxydable et ses alliages, le magnésium et ses alliages, etc.
4) Améliorer considérablement la capacité de traitement du soudage, la qualité du soudage et l'efficacité de la production.
La différence entre le soudage MIG/MAG pulsé et le soudage MIG/MAG ordinaire
Les principales formes de transfert de gouttelettes du soudage MIG/MAG ordinaire sont le transfert par jet à courant élevé et le transfert par court-circuit à faible courant. Par conséquent, un faible courant présente toujours les inconvénients d'une grande quantité de projections et d'une mauvaise mise en forme, en particulier certains métaux actifs ne peuvent pas être soudés sous un faible courant. Soudages tels que l'aluminium et ses alliages, l'acier inoxydable, etc. C'est pourquoi le soudage MIG/MAG pulsé est apparu. Sa caractéristique de transfert de gouttelettes est que chaque impulsion de courant transfère une gouttelette. Il s’agit essentiellement d’un transfert de gouttelettes. Par rapport au soudage MIG/MAG ordinaire, ses principales caractéristiques sont les suivantes :
1) La meilleure forme de transfert de gouttelettes pour le soudage MIG/MAG pulsé consiste à transférer une gouttelette par impulsion. De cette manière, en ajustant la fréquence d'impulsion, le nombre de gouttelettes transférées par unité de temps peut être modifié, ce qui correspond à la vitesse de fusion du fil de soudage.
2) En raison du transfert de gouttelettes d'une impulsion et d'une goutte, le diamètre de la gouttelette est à peu près égal au diamètre du fil de soudage, donc la chaleur de l'arc de la gouttelette est inférieure, c'est-à-dire que la température de la gouttelette est basse (par rapport au transfert par jet et au transfert de grosses gouttelettes). Par conséquent, le coefficient de fusion du fil de soudage est augmenté, ce qui signifie que l'efficacité de fusion du fil de soudage est améliorée.
3) La température des gouttelettes étant basse, il y a moins de fumée de soudage. Cela réduit d'une part les pertes par combustion des éléments en alliage et améliore d'autre part l'environnement de construction.
Par rapport au soudage MIG/MAG ordinaire, ses principaux avantages sont les suivants :
1) Les projections de soudure sont faibles, voire inexistantes.
2) L’arc a une bonne directivité et convient au soudage dans toutes les positions.
3) La soudure est bien formée, la largeur de fusion est grande, les caractéristiques de pénétration en forme de doigt sont affaiblies et la hauteur résiduelle est petite.
4) Un petit courant permet de souder parfaitement les métaux actifs (tels que l'aluminium et ses alliages, etc.).
Élargissement de la gamme actuelle de transfert de jet de soudage MIG/MAG. Pendant le soudage par impulsion, le courant de soudage peut réaliser un transfert de gouttelettes stable depuis un courant proche du courant critique de transfert de jet jusqu'à une plage de courant plus large de plusieurs dizaines d'ampères.
De ce qui précède, nous pouvons connaître les caractéristiques et les avantages du MIG/MAG pulsé, mais rien ne peut être parfait. Par rapport au MIG/MAG ordinaire, ses inconvénients sont les suivants :
1) L’efficacité de la production de soudage est généralement considérée comme légèrement faible.
2) Les exigences de qualité pour les soudeurs sont relativement élevées.
3) À l’heure actuelle, le prix du matériel de soudage est relativement élevé.
Les principales décisions de processus pour la sélection du soudage MIG/MAG pulsé
Au vu des résultats de comparaison ci-dessus, bien que le soudage MIG/MAG pulsé présente de nombreux avantages qui ne peuvent être obtenus et comparés à d'autres méthodes de soudage, il présente également des problèmes de prix élevés des équipements, d'efficacité de production légèrement faible et de difficulté à maîtriser pour les soudeurs. Par conséquent, le choix du soudage MIG/MAG pulsé est principalement déterminé par les exigences du processus de soudage. Selon les normes nationales actuelles en matière de processus de soudage, le soudage suivant doit essentiellement utiliser le soudage MIG/MAG pulsé.
1) Acier au carbone. Les exigences élevées en matière de qualité et d'apparence des soudures se situent principalement dans l'industrie des appareils sous pression, tels que les chaudières, les échangeurs de chaleur chimiques, les échangeurs de chaleur de climatisation centrale et les carters de turbine dans l'industrie hydroélectrique.
2) Acier inoxydable. Utilisez de petits courants (inférieurs à 200 A sont appelés ici petits courants, comme ci-dessous) et des occasions avec des exigences élevées en matière de qualité et d'apparence des soudures, comme les locomotives et les récipients sous pression dans l'industrie chimique.
3) Aluminium et ses alliages. Utilisez un faible courant (ci-dessous 200 A est appelé ici petit courant, pareil ci-dessous) et des occasions avec des exigences élevées en matière de qualité et d'apparence des soudures, telles que les trains à grande vitesse, les commutateurs haute tension, la séparation de l'air et d'autres industries. En particulier les trains à grande vitesse, notamment le groupe CSR Sifang Rolling Stock Co., Ltd., l'usine de matériel roulant de Tangshan, les véhicules ferroviaires de Changchun, etc., ainsi que les petits fabricants qui sous-traitent leur traitement. Selon des sources industrielles, d'ici 2015, toutes les capitales provinciales et les villes de plus de 500 000 habitants seront équipées de trains à grande vitesse. Cela montre l’énorme demande de trains à grande vitesse, ainsi que la demande en matière de charge de travail et d’équipement de soudage.
4) Cuivre et ses alliages. Selon les connaissances actuelles, le cuivre et ses alliages utilisent essentiellement le soudage MIG/MAG pulsé (dans le cadre du soudage à l'arc fondu).
Heure de publication : 23 octobre 2023
