Czym właściwie jest… spawanie metodą MIG/MAG?

Spawanie metodą MIG/MAG jest jednym z najpowszechniej stosowanych procesów spawania. Ale co się właściwie za nim kryje? Nasz artykuł na blogu zdradzi Ci wszystko, co musisz wiedzieć o spawaniu MIG/MAG — od wyboru pasujących gazów osłonowych i spoiw, aż po właściwości różnych rodzajów łuków spawalniczych.

MIG/MAG: dwa warianty spawania łukowego w osłonie gazów osłonowych

Spawanie metodą MIG/MAG jest też określane mianem spawania łukowego metali w osłonie gazów osłonowych (MSG) i zalicza się do metod spawania w osłonie gazów osłonowych. Obejmują one wszystkie procesy spawania łukowego, w których stosuje się gazy osłonowe w celu zapobieżenia niepożądanemu kontaktowi jeziorka spawalniczego z tlenem z powietrza otoczenia.

Spawanie metodą MIG/MAG obejmuje właściwie dwa różne procesy spawania: spawanie MIG to spawanie w osłonie gazów obojętnych. W tej metodzie stosuje się gazy obojętne, a więc niereaktywne, takie jak argon, hel lub ich mieszaniny. Spawanie MAG to spawanie w osłonie gazów aktywnych. Tu oprócz argonu stosuje się aktywne gazy, takie jak dwutlenek węgla (CO₂) lub tlen (O₂). Możliwe jest także zastosowanie czystego CO₂ jako gazu osłonowego dla jeziorka spawalniczego.

Gdzie stosuje się tę metodę spawania?

Procesy spawania MIG/MAG można stosować nadzwyczaj uniwersalnie. Wykorzystuje się je między innymi w przemyśle obróbki metali, w budowie konstrukcji i zbiorników stalowych, budowie okrętów i w branży motoryzacyjnej. Procesy MIG/MAG umożliwiają spawanie elementów z różnych materiałów, o różnych grubościach i geometriach. Spawanie metodą MIG nadaje się szczególnie do metali nieżelaznych: aluminium, magnezu, miedzi i tytanu. Metody MAG używa się głównie do spawania stali niestopowych, niskostopowych i wysokostopowych.

Spawanie metodą MIG/MAG: tak to działa

Do spawania metodą MIG/MAG wykorzystuje się prąd stały. Łuk spawalniczy jarzy się między elementem spawanym i topiącym się drutem elektrodowym, który równocześnie jest niezbędnym materiałem dodatkowym. Drut elektrodowy jest pozornie nieskończony. Jest doprowadzany albo ze szpuli, albo z zasobnika i do końcówki prądowej podaje go napęd. Wolny koniec drutu jest stosunkowo krótki — dlatego mimo cienkiego drutu elektrodowego można korzystać z prądu o dużym natężeniu.

W zależności od wymagań, w funkcji spoiwa wykorzystuje się druty pełne lub tzw. druty rdzeniowe. Najczęściej do spawania metodą MIG/MAG stosuje się druty pełne. Powstają one z drutu walcowanego, ciągnionego na średnicę znamionową. W przypadku drutów rdzeniowych w jednej ze stacji produkcyjnych do wygiętego w kształcie litery U pasma wprowadza się proszkowe wypełnienie. Na koniec zamyka się pasmo przez zawijanie lub zaspawanie. Różne wypełnienia w różny sposób wpływają na proces spawania. Gaz osłonowy wypływa z dyszy gazowej otaczającej elektrodę. Chroni on łuk spawalniczy i jeziorko spawalnicze przed kontaktem z tlenem atmosferycznym.

Rodzaje łuku

Warunkiem podstawowym spawania metodą MIG/MAG jest łuk spawalniczy. Powstaje on w zamkniętym obwodzie prądowym między elektrodą i elementem spawanym. Drut elektrodowy jest niemal zawsze spolaryzowany dodatnio. W fazie łuku materiał topiącej się elektrody dynamicznie przechodzi na element spawany. To przejście — a w związku z tym rodzaj łuku spawalniczego — zależy od napięcia i prędkości podawania drutu: gdy rośnie napięcie i prędkość podawania drutu, objętość kropli także rośnie i przejście materiału staje się bezzwarciowe.

Zasadniczo wyróżnia się cztery różne rodzaje łuku, a granice między nimi są płynne. W spawaniu MIG stosuje się zazwyczaj łuk natryskowy lub pulsujący. Spawanie MAG można przeprowadzać zarówno łukiem zwarciowym i pośrednim, jak i natryskowym oraz pulsującym.

Spawanie łukiem zwarciowym to spawanie w dolnym zakresie mocy, to znaczy z niskim napięciem i małą prędkością podawania drutu. Tą metodą można spawać w niemal dowolnym położeniu. Powstaje mała ilość odprysków, a łuk spawalniczy daje się łatwo kontrolować. Dzięki temu nadaje się szczególnie do spawania blach cienkich i warstwy graniowej spoiny.

W przypadku pośredniego łuku spawalniczego zwarcia i przejścia natryskowe następują po sobie w nieregularnych odstępach czasu. Powoduje to zwiększoną ilość odprysków — dlatego w miarę możliwości zaleca się unikać tego rodzaju łuku.

Łuk natryskowy jarzy się stale bez przerw zwarciowych. Spoiwo z dużą prędkością i drobnymi kroplami przechodzi do jeziorka spawalniczego. Łuk spawalniczy wytwarza duże ciepło oddawane do elementu spawanego, ma wysoką wydajność stapiania i głębokie wtopienie. Dlatego nadaje się w szczególności do spawania grubszych blach.

W przypadku łuku pulsującego przejściem materiału sterują impulsy, które pozwalają wykluczyć niepożądane zwarcia. Rezultatem jest wyjątkowo małoodpryskowy łuk pulsujący do uniwersalnego zastosowania. Umożliwia on spawanie różnych rodzajów materiałów o różnych grubościach z zachowaniem wysokiej jakości.

Rotacyjny łuk spawalniczy ma wyjątkowo wysoką moc i wskutek emitowania dużego ciepła oddawanego nadaje się do spawania bardzo grubych elementów. Kropla podczas oderwania od drutu elektrodowego jest odchylana w bok i ruchem wirowym trafia do jeziorka spawalniczego. Ta metoda nadaje się tylko do zastosowań zmechanizowanych, dlatego obszar jej użycia jest ograniczony.

Łuki kombinowane często składają się z łuków pulsujących i łuków zwarciowych. Łuk pulsujący wytwarza niezbędne wtopienie i ciepło oddawane, a łuk zwarciowy zapewnia lepsze opanowanie jeziorka spawalniczego. Łuku tego rodzaju zwykle używa się do spawania w pozycjach wymuszonych.

Zalety spawania metodą MIG/MAG:

• wysoka wydajność stapiania,
• brak żużlu,
• łatwe zajarzenie łuku spawalniczego,
• dobra przydatność do spawania zmechanizowanego i zautomatyzowanego,
• wysoka prędkość spawania przy dobrej jakości spoiny,
• dobra przydatność zastosowania w pozycjach wymuszonych i trudnych,
• niskie koszty spoiw.

Wady spawania metodą MIG/MAG:

• spawanie na wolnym powietrzu lub w dużych halach możliwe tylko warunkowo,
• wrażliwość na korozję i wilgoć,
• podatność na porowatość i błędy łączenia,
• wysokie ryzyko powstawania odprysków,
• częściowo niższa jakość spoiny niż w przypadku spawania TIG.

Szukasz wydajnego i kompaktowego systemu spawania, który może niezawodnie i elastycznie spawać wszystkimi procesami spawania MIG/MAG? Rzuć okiem na naszą serię TPS/i.

Spawanie jest skomplikowane — ale jego podstawy są zrozumiałe. Seria „Czym właściwie jest…?” firmy Fronius pomaga zrozumieć istotę spawania i podstawowe pojęcia. Pozostałe artykuły z tej serii:

Czym właściwie jest… spawanie TIG?

Czym właściwie jest… spawanie aluminium prądem przemiennym (AC)?