MIG/MAG сварка: принцип работы, газы и отличие от TIG

MIG/MAG — самый распространённый метод дуговой сварки в промышленности. Не потому что он самый простой или самый качественный, а потому что он быстрый, гибкий и подходит для большинства задач. Строительство металлоконструкций, машиностроение, судостроение, производство трубопроводов — везде полуавтомат. Разберём, как он устроен и что влияет на качество шва.

Дуга горит между непрерывно подаваемой плавящейся проволокой и изделием. Проволока одновременно служит электродом и присадочным материалом: она плавится в дуге и переносится в сварочную ванну. Механизм подачи в корпусе полуавтомата двигает проволоку с постоянной скоростью.

Газ подаётся через сопло горелки соосно с проволокой и создаёт защитный экран вокруг дуги и ванны. Без этого экрана — поры, оксиды, плохой шов.

Аббревиатуры означают разные типы защитного газа, а не разные процессы.

MIG (Metal Inert Gas) — сварка в среде инертного газа. Аргон, гелий или их смеси. Применяется для алюминия, цветных металлов и нержавеющей стали, где активный газ повредил бы шов.

MAG (Metal Active Gas) — сварка в среде активного газа. CO₂ или смеси аргона с CO₂. Применяется для углеродистых и низколегированных сталей. Активный газ участвует в реакциях в дуге — это даёт лучшее проплавление.

На практике оборудование и технология одинаковы. Разница только в выборе газа под конкретный материал.

Углеродистая сталь — CO₂ или смесь Ar/CO₂ (80/20). Чистый CO₂ дешевле, но разбрызгивание выше. Смесь 80/20 — лучший шов и меньше зачисток. На большинстве цехов сегодня именно смесь.

Нержавеющая сталь — Ar + 2–3% CO₂. Чистый CO₂ не годится: науглероживает шов и снижает коррозионную стойкость. Специальные трёхкомпонентные смеси с гелием дают ещё лучший результат.

Алюминий — чистый аргон или Ar + до 75% He для больших толщин. CO₂ исключён полностью.

Медь — аргон или Ar + He.

Если на участке несколько постов MAG-сварки с разными материалами — удобнее подавать газ централизованно через газовую рампу. Автоматическое переключение при опустошении группы баллонов, стабильное давление, никаких остановок в середине шва. О выборе рампы — в статье «На что обратить внимание при выборе газовой рампы».

Это важная техническая деталь, которую часто упускают. Способ переноса капель расплавленного металла с проволоки в ванну зависит от параметров сварки и определяет качество шва.

Короткое замыкание — при низком напряжении и токе. Проволока периодически касается ванны, дуга гаснет и снова возникает. Много брызг, подходит для тонкого металла и потолочных швов.

Капельный перенос — средние параметры. Капли крупные, перенос нестабильный, разбрызгивание значительное. Этот режим обычно нежелательный — попадают в него при неправильных настройках.

Струйный перенос — при высоком токе и аргоне. Металл переносится мелкими каплями непрерывной струёй. Минимальное разбрызгивание, глубокое проплавление, ровный шов. Лучший режим для толстого металла.

Импульсный перенос — электронное управление током. Каждый импульс переносит ровно одну каплю. Сочетает преимущества струйного переноса с возможностью работы в любом пространственном положении. Требует инвертора с функцией импульса.

Оба процесса — дуговая сварка с защитным газом. Но для разных задач.

MIG/MAG быстрее, производительнее, не требует высокой квалификации. Оптимален для толстого металла, массовых конструкционных работ, сварки в несколько проходов.

TIG медленнее, требует большего мастерства. Зато — точный контроль тепловложения, чистый шов, незаменим на тонком металле и ответственных соединениях из цветных металлов.

На большинстве производств оба метода работают параллельно: MIG — для рутинных задач, TIG — для сложных. О TIG-сварке подробно — в статье «Аргонодуговая сварка».

Неправильная скорость подачи проволоки. Слишком медленно — дуга нестабильна, проволока обгорает у контактного наконечника. Слишком быстро — проволока упирается в ванну и «заедает». Скорость подачи и ток должны быть согласованы.

Загрязнённый газ или недостаточный расход. Поры в шве при внешне нормальной дуге — первый признак. Проверьте расход (должно быть 12–20 л/мин), состояние шланга и чистоту сопла.

Неправильный вылет проволоки. Оптимальный вылет — 10–15 мм. Длиннее — нестабильная дуга, потери на нагрев проволоки. Короче — сопло перегревается, брызги забивают наконечник.

Сварка на ржавом или загрязнённом металле. Масло, окалина, ржавчина — прямой путь к порам. Зачистка перед сваркой — не опция.

Для снабжения нескольких постов MIG/MAG — газовые моноблоки или рампы. Подробнее — в каталоге КубСпецТех.