ما هو اللحام MIG أو MAG أو GMAW؟ 👨‍🏭

مقدمة

MIG (أو MAG) هي عملية اللحام بالقوس الكهربائي باستخدام قطب كهربائي قابل للاستهلاك تحت حجب الغاز ، والذي يستخدم سلكًا صلبًا كقطب كهربائي وغاز خامل (MIG) أو غاز نشط (MAG) كدرع غاز. يُعرف أيضًا باسم لحام القوس المعدني بالغاز (أو GMAW).

كيف تعمل العملية

يستخدم اللحام MIG / MAG حرارة قوس كهربائي تم إنشاؤه بين قطب كهربائي مكشوف يتم تغذيته باستمرار والمعدن الأساسي لدمج طرف القطب الكهربائي وسطح المعدن الأساسي عند المفصل الذي يتم لحامه.

تأتي حماية القوس وحوض اللحام المنصهر بالكامل من غاز مغذي خارجيًا ، والذي يمكن أن يكون خاملًا أو نشطًا أو خليطًا من هذه. لذلك ، اعتمادًا على الغاز ، يمكننا إجراء العمليات التالية:

• عملية MIG (METAL INERT GAS): حقن غاز خامل. يمكن أن يكون الغاز:

- الأرجون
- الهيليوم

• عملية MAG (METAL ACTIVE GAS): حقن غاز نشط أو خليط من الغازات التي تفقد خصائصها الخاملة عندما يتأكسد جزء من المعدن الأساسي. الغازات المستخدمة هي:

- 100% CO2
- ثاني أكسيد الكربون + 5 إلى 10٪ من O2
- الأرجون + 15 إلى 30٪ من ثاني أكسيد الكربون
- الأرجون + 5 إلى 15٪ O2
- الأرجون + 25 إلى 30٪ N2

الخبث المتشكل في عمليات اللحام الكهربائي المطلي ولحام القوس المغمور ، لا يتشكل في عملية اللحام MIG / MAG ، لأن التدفق لا يستخدم في هذه العمليات. ومع ذلك ، يتشكل فيلم زجاجي (يشبه الزجاج) من السيليكا من أقطاب كهربائية عالية السيليكون ، والتي يجب معاملتها على أنها خبث.

يوضح الشكل أدناه كيفية عمل عملية اللحام MIG / MAG.

اللحام MIG / MAG هو عملية متعددة الاستخدامات. أكبر المزايا هي:

• معدل ترسيب أعلى من اللحام الكهربائي المطلي.
• غاز ودخان أقل من اللحام.
• براعة عالية.
• قدرة تطبيق كبيرة.
• يلحم مجموعة واسعة من السماكات والمواد.

يمكن أيضًا استخدام عملية MIG / MAG شبه تلقائية أو آلية.

في العملية شبه الأوتوماتيكية ، يتم تغذية القطب الكهربائي تلقائيًا من خلال شعلة (أو مسدس). يتحكم اللحام في الإمالة والمسافة بين الشعلة والجزء ، بالإضافة إلى سرعة الحركة والتعامل مع القوس.

يمكن أيضًا استخدام عملية اللحام MIG / MAG لتطبيق طلاء السطح.

معدات لحام

تتكون معدات اللحام الأساسية MIG / MAG من العناصر التالية: مسدس اللحام (المعروف باسم الشعلة) ، ومصدر طاقة اللحام ، وأسطوانة غاز التدريع ، ونظام تشغيل الأسلاك.

يوضح الشكل التالي المعدات الأساسية اللازمة لعملية اللحام MIG / MAG.

تحتوي الشعلة على أنبوب تلامس لنقل تيار اللحام إلى القطب وفوهة غاز لتوجيه غاز التدريع إلى المنطقة المجاورة للقوس وبركة اللحام. يتكون مغذي الأسلاك من محرك تيار مباشر صغير وعجلة قيادة.

يتم تنظيم تدفق غاز التدريع بواسطة مقياس التدفق ومنظم مخفض الضغط. تسمح هذه بإمداد مستمر بالغاز إلى فوهة البندقية بمعدل تدفق محدد مسبقًا.

تبدأ عملية اللحام عندما يكون طرف السلك ملامسًا لقطعة العمل ويتم تنشيط مشغل الإشعال للمسدس. في هذه اللحظة تحدث ثلاثة أحداث: (أ) يتم تنشيط السلك ، (ب) يتقدم السلك ، (ج) يتدفق الغاز ، بسبب فتح الملف اللولبي. يمكنك بعد ذلك البدء في تحريك مسدس اللحام.

تتطلب معظم تطبيقات اللحام MIG / MAG طاقة تيار مباشر للقطبية العكسية (DC + ، قطب كهربائي متصل بالقطب الموجب). في هذه الحالة ، يكون لديك قوس أكثر ثباتًا ، ونقلًا ثابتًا ، وترشيشًا منخفضًا ، وخصائص جيدة لخرز اللحام.

لا يتم استخدام التيار المباشر في القطبية المباشرة في كثير من الأحيان ، ولم يتم استخدام التيار المتردد في هذه العملية حتى وقت قريب. يوجد اليوم بالفعل إمكانية لحام الألومنيوم بالتيار المتردد.

أنواع نقل المعادن بالحشو

في اللحام باستخدام الأقطاب الكهربائية المستهلكة ، كما هو الحال في اللحام MIG / MAG ، يجب نقل المعدن المنصهر عند طرف السلك إلى حوض اللحام. العوامل المؤثرة الرئيسية هي:

• شدة ونوع التيار.
• جهد القوس.
• كثافة التيار.
• طبيعة سلك القطب.
• تمديد القطب الكهربائي.
• غاز التدريع.
• خصائص مصدر الطاقة.

هناك نقل لمعدن الحشو المنصهر من طرف السلك إلى حوض اللحام ، وهو:

كروي

يحدث مع تيار منخفض بالنسبة إلى مقياس (قطر) القطب. ينتقل المعدن من القطب إلى قطعة العمل على شكل كريات ، قطر كل منها أكبر من القطب. تنتقل الكريات إلى البركة دون الكثير من الاتجاه ويكون مظهر البقع واضحًا تمامًا.

عن طريق نقل الرش

يحدث في التيارات العالية. ينتقل معدن الحشو المنصهر عبر القوس كقطرات دقيقة. مع نقل الرش ، يمكن أن يصل معدل الترسيب إلى 10 كجم / ساعة. ومع ذلك ، فإن معدل الترسب هذا يقيد طريقة تحديد الموضع.

عن طريق نقل ماس كهربائى

يبدأ الاندماج بشكل كروي ويزداد حجم الانخفاض حتى يلامس البركة المنصهرة ، مما ينتج عنه دائرة كهربائية قصيرة ويطفئ القوس. تحت تأثير قوى معينة ، يتم نقل الانخفاض إلى الجزء. تسمح هذه العملية باللحام في جميع المواضع وهي عملية منخفضة الطاقة نسبيًا ، مما يقيد استخدامها لسماكات أكبر.

عن طريق لحام القوس النابض

يحافظ على قوس تيار منخفض كعنصر في الخلفية ويضخ نبضات تيار عالية على هذا التيار المنخفض. يتم نقل معدن الحشو بواسطة القطرات النفاثة أثناء هذه النبضات. تتسبب هذه الخاصية لتيار اللحام في انخفاض طاقة اللحام ، مما يجعل اللحام في الوضع الرأسي ممكنًا باستخدام أسلاك ذات قطر كبير.

يعتبر القوس النبضي أو "النبضي" جديدًا نسبيًا وعادة ما يعتبر متفوقًا على أوضاع النقل الأخرى .

الجانب السلبي هو أنه يتطلب آلة لحام محددة للتحكم في النبضات. عيب آخر هو تكوين جذر ، حيث يعتقد أن المستويات الحالية المنخفضة تؤدي إلى عدم وجود خلل في الاندماج.

يتم إجراء معظم عمليات اللحام بالرش MIG / MAG في الوضع المسطح. اللحامات MIG / MAG للقوس النبضي ونقل الدارة القصيرة مناسبة للحام في جميع المواضع. عند اللحام في الوضع العلوي ، يتم استخدام أقطاب كهربائية ذات قطر صغير مع طريقة نقل الدائرة القصيرة. يمكن استخدام نقل الرش مع التيار المباشر النبضي.

تم استخدام وضع الدائرة القصيرة على نطاق واسع من أجل راحته ولكن له عيبًا بسبب انخفاض مدخلات الحرارة التي ينتجها. يمكن أن تولد هذه الحرارة القليلة نقصًا في الاندماج ولهذا السبب يتم تقييدها من قبل بعض الشركات.

أنواع ووظائف المواد الاستهلاكية - الغازات والأقطاب الكهربائية

الغرض الرئيسي من حماية الغاز في اللحام MIG / MAG هو حماية اللحام من التلوث الجوي. يؤثر غاز التدريع أيضًا على نوع النقل وعمق الاختراق وشكل الخرزة.

الأرجون والهيليوم من الغازات الواقية المستخدمة في لحام معظم المعادن الحديدية. يستخدم ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع في لحام الفولاذ منخفض الكربون (المعروف سابقًا بالفولاذ "الخفيف"). عند اختيار غاز التدريع ، فإن أهم عامل يجب أخذه في الاعتبار هو أنه كلما زاد كثافة الغاز ، زادت فعالية حماية القوس.

الأقطاب الكهربائية المستخدمة في اللحام MIG / MAG متشابهة أو متطابقة في التركيب مع تلك المستخدمة في عمليات اللحام الأخرى التي تستخدم أقطابًا كهربائية عارية ، وبالنسبة للحالة المحددة للحام MAG ، فإنها تحتوي على عناصر إزالة الأكسدة مثل السيليكون والمنغنيز بنسب مئوية معينة.

فقط لكي نكون واضحين ، فإن عنصر إزالة الأكسدة هو العنصر الذي يأخذ الأكسجين من البركة المنصهرة أو يحولها إلى شيء أقل ضررًا. إذا تركت الأكسجين في البركة ، فسيتم احتجازه في اللحام بعد التصلب على شكل مسام (أو مسامية).

كقاعدة عامة ، يجب أن تكون تركيبات الإلكترود والمعدن الأساسي متشابهة قدر الإمكان ، وتحديداً لعملية MAG ، يجب مراعاة إضافة عناصر إزالة الأكسدة (لأن تنظيف المفصل ليس دقيقًا كما هو الحال في عملية MAG).

سلوك الجو النشط في عملية المجموعة الاستشارية للألغام (MAG)

يعني الجو النشط حقن غاز التدريع النشط ، أي قادر على أكسدة المعدن أثناء اللحام. لتسهيل التفكير في الظواهر المعنية ، دعنا نأخذ كمثال ، حقن ثاني أكسيد الكربون (CO2).

يُحقن ثاني أكسيد الكربون في الغاز الواقي ، عندما يتفكك في أول أكسيد الكربون والأكسجين (CO2 = CO + 1/2 O2) ، يعزز تكوين أول أكسيد الحديد: (Fe + 1/2 O2 = FeO). ينتشر أول أكسيد الحديد (FeO) بدوره ويذوب في البركة المنصهرة من خلال التفاعل:
FeO + C - & GT. Fe + CO

قد يحدث أنه لا يوجد وقت لمغادرة أول أكسيد الكربون (CO) من حوض اللحام ، مما يتسبب في حدوث مسام أو مسامية في معدن اللحام.

يتم حل المشكلة عن طريق إضافة عناصر مزيلة للأكسدة مثل المنغنيز. يتفاعل المنغنيز مع أكسيد الحديد ، مما يؤدي إلى ظهور أكسيد المنغنيز ، والذي ، ليس غازًا ، يذهب إلى الخبث (FeO + Mn - + MnO).

ومع ذلك ، يجب إضافة المنغنيز بكمية متوافقة مع الحديد O المتكون. سوف يتسبب فائض المنغنيز في دمج جزء منه في اللحام ، مما يؤدي إلى زيادة صلابة معدن اللحام ، وبالتالي ، احتمال أكبر للتشقق. باختصار ، تحدث ردود الفعل التالية:
• في الأجواء النشطة:
ثاني أكسيد الكربون و GT. ثاني أكسيد الكربون + ½ O2
Fe + ½ O2 & GT ؛ الحديد O

• عند التحول السائل / الصلب:
FeO + C & GT. Fe + CO

• مع إضافة عناصر مزيلة للأكسدة:
الحديد O + Mn> Fe + MnO (MnO يذهب إلى الخبث)

من الناحية النظرية ، لا ينتج GMAW خبثًا ولكن من الناحية العملية يمكن أن يشكل خبثًا زجاجيًا (كما يتضح أعلاه). الاحتمال الآخر هو أن MnO يبقى في اللحام كإدراج.

من الملائم دائمًا الانتباه إلى التفاصيل التالية في اللحام بجو نشط (عملية MAG وجميع الأشياء الأخرى ذات الجو النشط):

• مع زيادة سرعة التصلب ، تزداد احتمالية حدوث المسام والمسام ؛
• يمكن أن تسبب الأكسدة المسام والمسامية. إزالة الأكسدة المفرطة ، عن طريق زيادة قوة الشد الميكانيكية للحام ، تزيد من صلابة (تصلب بواسطة المعالجة الحرارية). سيكون خطر التشقق أكبر.

في اللحام MAG ، تتم إضافة عنصر إزالة الأكسدة باستخدام سلك خاص يحتوي على محتوى أعلى من عنصر إزالة الأكسدة. بالإضافة إلى Mn ، هناك أيضًا عناصر مزيلة للأكسدة: Si و V و Ti و AI.

الميزات والاستخدامات

تنتج عملية اللحام MIG / MAG لحامات عالية الجودة مع إجراءات لحام مناسبة.

نظرًا لعدم استخدام التدفق ، فإن إمكانية تضمين الخبث المشابهة للإلكترود المطلي أو عملية القوس المغمور ضئيلة ، ومن ناحية أخرى ، قد يحدث إدراج خاصية الخبث الزجاجي للعملية إذا لم يتم تنظيف الممر بصورة صحيحة. الهيدروجين في اللحام غير موجود عمليا.

اللحام MIG / MAG هو عملية لحام في جميع المواضع تعتمد على القطب والغاز أو الغازات المستخدمة. يمكن أن يلحم معظم المعادن ويمكن استخدامه حتى لترسيب الطلاءات السطحية.

إنها قادرة على اللحام بسماكة أكبر من 0.5 مم مع نقل ماس كهربائى. يمكن أن يصل معدل الترسيب إلى 15 كجم / ساعة حسب القطب ووضع النقل والغاز المستخدم.

الانقطاعات الناجمة عن العملية

في اللحام MIG / MAG ، قد تحدث الانقطاعات التالية:

عدم الانصهار

يمكن أن يحدث في اللحام MIG / MAG مع نقل الدائرة القصيرة. يحدث أيضًا مع نقل الرش أو الرش المحوري عند استخدام تيار منخفض.

عدم الاختراق

من المرجح حدوثه مع نقل الدائرة القصيرة (بسبب انخفاض مدخلات الحرارة).

شوائب الخبث

يشكل الأكسجين الموجود في المعدن الأساسي نفسه ، أو الذي يتم التقاطه أثناء اللحام في ظل ظروف حماية معيبة ، أكاسيدًا في حوض اللحام. تطفو هذه الأكاسيد في معظم الأوقات في حوض اللحام ، ولكن يمكن أن تنحصر تحت معدن اللحام ، مما يؤدي إلى احتواء الخبث.

شظايا ، منحنيات ، تصفيح مزدوج وشقوق Interlamellar

يمكن أن تظهر على السطح أو تظهر في اللحامات بدرجة عالية من التقييد.

Undercuts (تشبه لدغة)

عندما يفعلون ذلك ، يكون ذلك بسبب عدم قدرة عامل اللحام.

المسامية

كما رأينا بالفعل ، فإن المسام والمسامية ناتجة عن الغاز المحاصر في اللحام في اللحام MIG / MAG ، ويتم التحقق من الآلية التالية: يمكن أن يحل غاز التدريع المحقون دون مراعاة بعض المتطلبات الفنية محل الغلاف الجوي المحيط به ، والذي يحتوي على الأكسجين و نتروجين.

يمكن أن يذوب الأكسجين والنيتروجين من الغلاف الجوي في حوض اللحام ، مما يؤدي إلى ظهور المسام والمسامية في معدن اللحام.

تداخل

يمكن أن يحدث مع نقل ماس كهربائى.

شقوق

قد تحدث تشققات في اللحام بتقنية رديئة ، مثل استخدام معدن حشو غير مناسب. أعني بكلمة غير مناسبة اختيار أو مواصفات المواد الاستهلاكية (مسؤولية المهندس)

شروط الحماية الشخصية

في اللحام MIG / MAG ، يكون انبعاث الأشعة فوق البنفسجية مرتفعًا. هناك أيضًا مشكلة الإسقاطات المعدنية. يجب أن يرتدي عامل اللحام معدات السلامة التقليدية مثل القفازات والمعاطف ونظارات حماية العين وما إلى ذلك.

عند اللحام في المناطق المحصورة ، لا يمكننا أن ننسى الحاجة إلى التهوية القسرية ، وكذلك إزالة الحاويات التي تحتوي على مذيبات من المنطقة والتي يمكن أن تتحلل إلى غازات سامة بفعل الأشعة فوق البنفسجية.

تعرف على اللحام

هل ترغب في معرفة المزيد عن اللحام؟ زيارة بلدي دورة سريعة.

إستشهاد بقول

عندما تحتاج إلى تضمين حقيقة أو جزء من المعلومات في مهمة أو مقال ، يجب عليك أيضًا تضمين مكان وكيفية العثور على هذه المعلومة (ما هو اللحام MIG أو MAG أو GMAW؟).

هذا يعطي مصداقية إلى ورقتك وهو مطلوب في بعض الأحيان في التعليم العالي.

لتسهيل حياتك (والاقتباس) ، ما عليك سوى نسخ المعلومات أدناه ولصقها في مهمتك أو مقالتك:

Luz, Gelson. ما هو اللحام MIG أو MAG أو GMAW؟. مدونة المواد. Gelsonluz.com .يوم .شهر.سنة URL.

الآن استبدل يوم .شهر.سنة باليوم والشهر والسنة التي تتصفح فيها هذه الصفحة. استبدل أيضًا URL الخاص بعنوان URL الفعلي لهذه الصفحة. يستند تنسيق الاقتباس هذا إلى MLA.