ガスメタルアーク溶接の概念と分類
溶融電極、外部ガスをアーク媒体として使用し、溶接部の溶滴、溶融池、高温金属を保護するアーク溶接法を溶融電極ガスシールドアーク溶接といいます。
溶接ワイヤの分類によれば、ソリッドコアワイヤ溶接とフラックス入りワイヤ溶接に分けられます。ソリッドコアワイヤを使用する不活性ガス（ArまたはHe）シールドアーク溶接法は、溶融不活性ガスアーク溶接（MIG溶接）と呼ばれます。ソリッドワイヤを使用したアルゴンリッチ混合ガスシールドアーク溶接法は、メタルイナートガスアーク溶接（MIG溶接）と呼ばれます。 MAG溶接（メタルアクティブガスアーク溶接）。ソリッドワイヤを使用した CO2 ガスシールド溶接、CO2 溶接と呼ばれます。フラックス入りワイヤを使用する場合、シールドガスとしてCO2またはCO2+Ar混合ガスを使用できるアーク溶接をフラックス入りワイヤガスシールド溶接といいます。シールドガスを追加せずにこれを行うことも可能です。この方法を自己シールドアーク溶接といいます。
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通常のMIG/MAG溶接とCO2溶接の違い
CO2溶接の特徴は、低コストと高い生産効率です。ただし、スパッタ量が多く、成形性が悪いという欠点があるため、一部の溶接工程では通常のMIG/MAG溶接を使用しています。通常のMIG/MAG溶接は不活性ガスまたはアルゴンリッチガスで保護されたアーク溶接法ですが、CO2溶接は酸化力が強く、これが両者の違いと特性を決定します。 CO2 溶接と比較した MIG/MAG 溶接の主な利点は次のとおりです。
1) 飛沫量を50％以上低減します。アルゴンまたはアルゴンを多く含むガスで保護されている溶接アークは安定しています。溶滴移行時や噴流移行時のアークが安定しているだけでなく、低電流MAG溶接の短絡移行状況においても、アークによる溶滴への反発効果が小さく、MIG・スパッタ発生量を確保します。 MAG 溶接の短絡遷移が 50% 以上減少します。
2) 溶接継ぎ目が均一で美しい。 MIG/MAGの溶接滴の移行が均一かつ微細で安定しているため、溶接部が均一で美しく形成されます。
3) 多くの活性金属およびその合金を溶接できます。アーク雰囲気の酸化特性は非常に弱いか、非酸化性ですらあります。 MIG/MAG溶接は、炭素鋼や高合金鋼だけでなく、アルミニウムとアルミニウム合金、ステンレス鋼とその合金、マグネシウムとマグネシウム合金など、多くの活性金属とその合金も溶接できます。
4) 溶接加工性、溶接品質、生産効率が大幅に向上します。
パルスMIG/MAG溶接と通常のMIG/MAG溶接の違い
通常のMIG/MAG溶接の主な溶滴移行形態は、高電流でのジェット移行と低電流での短絡移行です。したがって、低電流では依然として多量のスパッタと不十分な成形という欠点があり、特に一部の活性金属は低電流では溶接できません。アルミニウムや合金、ステンレス鋼などの溶接。そこでパルスMIG/MAG溶接が登場しました。その液滴移送特性は、各電流パルスが 1 つの液滴を移送することです。本質的には、それは液滴転写です。通常のMIG/MAG溶接と比較して、主な特徴は次のとおりです。
1) パルス MIG/MAG 溶接の最適な溶滴移送形式は、パルスごとに 1 つの溶滴を移送することです。このように、パルス周波数を調整することで、単位時間当たりに移送される溶滴の数、つまり溶接ワイヤの溶解速度を変えることができる。
2) 1 パルス 1 ドロップの溶滴移行により、溶滴の直径は溶接ワイヤの直径とほぼ同じであるため、溶滴のアーク熱が低く、つまり溶滴の温度が低くなります。 （ジェット転写、大液滴転写との比較）。したがって、溶接ワイヤの溶融係数が増加し、溶接ワイヤの溶融効率が向上する。
3) 溶滴温度が低いので溶接煙が少ない。これにより、一方では合金元素の燃焼損失が減少し、他方では建設環境が改善されます。
通常の MIG/MAG 溶接と比較して、その主な利点は次のとおりです。
1) 溶接スパッタが少ない、またはスパッタが無い場合もあります。
2）アークの指向性が良く、あらゆる姿勢での溶接に適しています。
3) 溶接部が良好に形成され、溶融幅が広く、フィンガー状の溶け込み特性が弱められ、残留高さが小さい。
4) 小さな電流で活性金属（アルミニウムおよびその合金など）を完全に溶接できます。
MIG/MAG 溶接ジェット搬送の現在の範囲を拡大しました。パルス溶接中、溶接電流はジェット移行の臨界電流付近から数十アンペアのより大きな電流範囲まで安定した溶滴移行を実現できます。
以上から、パルス MIG/MAG の特徴と利点を知ることができますが、完璧なものはありません。通常の MIG/MAG と比較すると、次のような欠点があります。
１）溶接の生産効率が若干低いと常々感じている。
2) 溶接工に対する品質要件は比較的高いです。
3) 現在、溶接装置の価格は比較的高価です。
パルス MIG/MAG 溶接を選択するための主なプロセス決定事項
以上の比較結果を踏まえると、パルスMIG/MAG溶接は他の溶接法にはない多くの利点がある一方で、設備価格が高い、生産効率がやや低い、溶接工の習熟が難しいなどの課題も抱えています。したがって、パルス MIG/MAG 溶接の選択は主に溶接プロセスの要件によって決まります。現在の国内の溶接プロセス規格によれば、以下の溶接は基本的にパルスMIG/MAG溶接を使用する必要があります。
1) 炭素鋼。溶接の品質と外観に対して高い要件が要求される場面は、主にボイラー、化学熱交換器、セントラル空調熱交換器、水力発電産業のタービンケーシングなどの圧力容器産業です。
2) ステンレス鋼。化学工業における機関車や圧力容器など、小電流（ここでは 200A 以下を小電流と呼びます。以下同じ）や、溶接品質や外観に対する要求が高い場面で使用します。
3) アルミニウムおよびその合金。小電流（ここでは200A以下を小電流と呼びます、以下同じ）や、高速列車、高圧開閉器、空気分離などの溶接品質や外観が要求される場面で使用します。特に高速鉄道には、CSRグループ四方車両有限公司、唐山車両廠、長春鉄道車両など、およびそれらの加工を委託する小規模メーカーが含まれる。業界関係者によると、2015年までに中国のすべての省都と人口50万人以上の都市に新幹線が開通する予定だという。これは、新幹線の需要が大きいこと、溶接作業量や溶接機器の需要が大きいことを示しています。
4) 銅およびその合金。現在の理解によれば、銅およびその合金は基本的にパルスMIG/MAG溶接（溶融アーク溶接の範囲内）を使用します。
投稿日時: 2023 年 10 月 23 日
