Podstawy spawania metodą MIG/MAG

Nowe w Niemczech, zgodne z normą ISO 857-1 pojęcie nadrzędne dla wszystkich metod spawania łukiem elektrycznym, przy których drut elektronowy jest topiony w otoczeniu gazu osłonowego, to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazu (nr procesu 13). Wcześniej stosowanym w Niemczech pojęciem nadrzędnym było spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazu. Norma ISO objaśnia tę metodę, posiłkując się tłumaczeniem z języka angielskiego w następujący sposób: Metoda spawania łukowego elektrodą topliwą z użyciem drutu elektrodowego, w której łuk oraz jeziorko spawalnicze chroni osłona gazowa z zewnętrznego źródła. Według rodzaju zastosowanego gazu osłonowego następuje dalszy podział na spawanie elektrodą topliwą w osłonie atmosfery gazu obojętnego (MIG), nr procesu 131, gdy stosowany jest gaz obojętny oraz spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazu aktywnego (MAG), nr procesu 135, gdy stosowany jest gaz aktywny.
Kolejne warianty wskazane w normie ISO 857-1 to: Spawanie drutem proszkowym z gazem aktywnym (nr procesu 136), spawanie drutem proszkowym z gazem obojętnym (nr procesu 137), spawanie plazmowe metodą MIG (nr procesu 151) i spawanie elektrogazowe (nr procesu 73). Spawanie metodą MIG/MAG odznacza się tym, że drut elektrodowy doprowadzony z cewki przez silnik posuwu krótko przez wysunięciem z uchwytu spawalniczego jest zasilany prądem przez końcówkę prądową, dzięki czemu następuje zajarzenie łuku między końcówką drutu elektrodowego a obrabianym przedmiotem. Gaz osłonowy wypływa z dyszy gazowej, która koncentrycznie otacza drut elektrodowy.
Stopiwo jest dzięki temu chronione przez dopływem gazów atmosferycznych, jak tlen, wodór i azot. Gaz osłonowy oprócz funkcji ochronnej spełnia jeszcze inne zadania. Ponieważ determinuje skład atmosfery łuku, wpływa także na jego przewodność elektryczną i tym samym właściwości spawalnicze. Ponadto poprzez procesy przypału i zgorzelin wpływa na skład chemiczny powstającego stopiwa, ma zatem także oddziaływanie metalurgiczne.

1. Obrabiany przedmiot
2. Łuk
3. Drut elektrodowy
4. Dysza gazowa
5. Napęd podawania drutu
6. Gaz osłonowy
7. Jeziorko spawalnicze

Po uruchomieniu wspornika palnika drut elektrodowy zostaje wprawiony w ruch z wcześniej ustawioną prędkością.

Jednocześnie za pomocą przekaźnika prądowego zapewniona jest jego przewodność prądowa i gaz osłonowy zaczyna płynąć. Po zetknięciu z powierzchnią przedmiotu obrabianego powstaje zwarcie. Z powodu wysokiej gęstości prądu na końcówce elektrody materiał w miejscu zetknięcia zaczyna parować i następuje zajarzenie łuku.

W przypadku dużej częstotliwości podawania drutu ten początkowo słaby łuk może przez docisk materiału drutu ponownie zgasnąć, a zajarzenie może się powieść dopiero po drugiej lub trzeciej próbie.

Dlatego bardziej skuteczne jest zajarzenie ze zmniejszoną prędkością podawania drutu i dopiero gdy łuk stabilnie się pali, przełączenie na właściwą prędkość podawania drutu. Nowoczesne instalacje MIG/MAG oferują możliwość ustawiania tak zwanej „prędkości powolnego podawania drutu”.

Zajarzenie nie powinno nigdy następować poza żłobieniem i tylko w takich miejscach, które następnie zostaną ponownie stopione. W miejscach przespawanych mogą wskutek wysokiej prędkości chłodzenia takich miejscowo nagrzanych punktów tworzyć się pęknięcia.

Uchwyt spawalniczy zostaje nachylony w kierunku spawania o około 10° do 20° i może być prowadzony powłóczyście lub kłująco. Jego odległość od obrabianego przedmiotu powinna być taka, aby wolny wylot drutu, tzn. odległość między dolną krawędzią końcówki prądowej a punktem początkowym łuku wynosił ok. 10 - 12 x średnicy drutu [mm]. Przy zbyt mocnym nachyleniu uchwytu spawalniczego istnieje ryzyko, że powietrze zostanie zassane do gazu osłonowego.

Kłujące prowadzenie uchwytu spawalniczego jest z reguły standardem przy spawaniu drutów masywnych, prowadzenie powłóczyste przy stosowaniu drutów proszkowych, któremu towarzyszy zgorzel. Uchwyt spawalniczy jest prowadzony lekko powłóczyście także w pozycji PG. Spawanie z góry na dół (poz. PG) znajduje zastosowanie głównie w cienkich blachach.

W przypadku grubszych blach istnieje ryzyko, że na skutek stopiwa przodującego mogą wystąpić braki wtopień. Braki wtopienia spowodowane stopiwem przodującym mogą wystąpić także w innych pozycjach, jeżeli prędkość spawania jest za niska. Pomijając pozycję PF, należy z tego powodu w miarę możliwości unikać szerokiej oscylacji. Standardową formą oscylacji jest otwarty trójkąt.