Concept et classification du soudage à l'arc sous gaz avec fil
Méthode de soudage à l'arc qui utilise une électrode de fusion, un gaz externe comme milieu d'arc et protège les gouttelettes de métal, soudant le bain de fusion et les métaux à haute température dans la zone de soudage, appelée soudage à l'arc sous protection gazeuse. Selon le matériau du fil et le gaz de protection, il peut être divisé en plusieurs méthodes, comme indiqué sur la figure.
Selon la classification des fils de soudage, on peut les diviser en soudage à fil plein et soudage à fil fourré. La méthode de soudage à l'arc sous gaz inerte (Ar ou He) avec fil à âme pleine est appelée soudage sous gaz inerte à électrode fondue, appelée soudage MIG (Metal Inert Gas Arc Welding) ; le soudage à l'arc sous gaz mixte riche en argon avec fil à âme pleine est appelé soudage MAG (Metal Active Gas Arc Welding). Le soudage sous gaz CO2 avec fil à âme pleine est appelé soudage CO2. Lorsque l'on utilise un fil fourré, le soudage à l'arc qui peut utiliser un gaz mixte CO2 ou CO2+Ar comme gaz de protection est appelé soudage sous gaz de fil fourré. Il est également possible d'ajouter aucun gaz de protection, cette méthode est appelée soudage à l'arc autoprotégé.
La différence entre le soudage MIG/MAG ordinaire et le soudage CO2
Les caractéristiques du soudage au CO2 sont les suivantes : faible coût et rendement de production élevé. Cependant, il présente des inconvénients tels qu'une grande quantité de projections et un formage médiocre, de sorte que certains procédés de soudage utilisent le soudage MIG/MAG ordinaire. Le soudage MIG/MAG ordinaire est une méthode de soudage à l'arc protégée par un gaz inerte ou un gaz riche en argon, tandis que le soudage au CO2 a de fortes propriétés oxydantes, ce qui détermine la différence et les caractéristiques des deux. Les principaux avantages du soudage MIG/MAG par rapport au soudage au CO2 sont les suivants :
1) La quantité de projections est réduite de plus de 50 %. L'arc de soudage est stable sous la protection de l'argon ou d'un gaz riche en argon, non seulement l'arc est stable pendant le transfert de gouttelettes et le transfert de jet, mais aussi dans le cas de la transition en court-circuit du soudage MAG à faible courant, l'effet de répulsion de l'arc sur la gouttelette est faible, garantissant ainsi que la quantité de projections dans la transition en court-circuit du soudage MIG/MAG est réduite de plus de 50 %.
2) Le cordon de soudure est uniforme et esthétique. Grâce au transfert uniforme, fin et stable des gouttelettes lors du soudage MIG/MAG, le cordon de soudure est uniforme et esthétique.
3) De nombreux métaux actifs et leurs alliages peuvent être soudés. La propriété oxydante de l'atmosphère d'arc est très faible voire non oxydante. Le soudage MIG/MAG peut non seulement souder l'acier au carbone et l'acier fortement allié, mais également souder de nombreux métaux actifs et leurs alliages, tels que : l'aluminium et les alliages d'aluminium, l'acier inoxydable et ses alliages, le magnésium et les alliages de magnésium, etc.
4) Améliorer considérablement la fabricabilité du soudage, la qualité du soudage et l'efficacité de la production.
La différence entre le soudage MIG/MAG pulsé et le soudage MIG/MAG ordinaire
La principale forme de transfert de gouttelettes dans le soudage MIG/MAG ordinaire est le transfert par jet à courant élevé et le transfert par court-circuit à faible courant. Par conséquent, un faible courant présente toujours les inconvénients d'une grande quantité d'éclaboussures et d'un mauvais formage, en particulier certains métaux actifs ne peuvent pas être utilisés sous faible courant. Soudage tel que l'aluminium et les alliages, l'acier inoxydable, etc. Par conséquent, le soudage MIG/MAG pulsé est apparu. La caractéristique du transfert de gouttelettes est que chaque impulsion de courant transfère une gouttelette, qui appartient essentiellement au transfert de gouttelettes. Par rapport au soudage MIG/MAG ordinaire, ses principales caractéristiques sont les suivantes :
1) La forme optimale de transfert de gouttelettes pour le soudage MIG/MAG pulsé est une gouttelette avec une impulsion. De cette manière, en réglant la fréquence d'impulsion, le nombre de gouttelettes transférées par unité de temps peut être modifié, c'est-à-dire la vitesse de fusion du fil de soudage.
2) En raison du transfert de gouttelettes d'une impulsion et d'une gouttelette, le diamètre de la gouttelette est à peu près égal au diamètre du fil de soudage, et la chaleur de l'arc de la gouttelette est plus faible, c'est-à-dire que la température de la gouttelette est basse (par rapport au transfert par jet et au transfert de grosses gouttelettes). Par conséquent, le coefficient de fusion du fil de soudage est amélioré, c'est-à-dire que l'efficacité de fusion du fil de soudage est améliorée.
3) En raison de la faible température des gouttelettes, il y a moins de fumées de soudage. De cette façon, d'une part, les pertes par combustion des éléments d'alliage sont réduites et, d'autre part, l'environnement de construction est amélioré.
Par rapport au soudage MIG/MAG ordinaire, ses principaux avantages sont les suivants :
1) Les projections de soudure sont petites, voire inexistantes.
2) Bonne directivité de l'arc, adaptée au soudage toutes positions.
3) Le cordon de soudure est bien formé, la largeur de fusion est grande, les caractéristiques de pénétration en forme de doigt sont affaiblies et la hauteur résiduelle est faible.
4) Le faible courant soude parfaitement les métaux actifs (tels que l'aluminium et ses alliages, etc.).
La gamme actuelle de transfert de jet de soudage MIG/MAG a été étendue. Pendant le soudage par impulsions, le courant de soudage peut assurer un transfert de gouttelettes stable depuis un courant proche du courant critique de transfert de jet jusqu'à une large plage de courant de plusieurs dizaines d'ampères.
Les caractéristiques et les avantages du soudage MIG/MAG pulsé sont illustrés ci-dessus, mais rien ne peut être parfait. Par rapport au soudage MIG/MAG ordinaire, ses inconvénients sont les suivants :
1) La sensation habituelle d'efficacité de la production de soudage est légèrement inférieure.
2) Des exigences de qualité plus élevées pour les soudeurs.
3) À l’heure actuelle, le prix des équipements de soudage est relativement élevé.
La principale décision de processus pour la sélection du soudage MIG/MAG pulsé
Au vu des résultats de comparaison ci-dessus, bien que le soudage MIG/MAG pulsé présente de nombreux avantages que les autres procédés de soudage ne peuvent pas atteindre et comparer, il présente également des problèmes de prix d'équipement élevé, d'efficacité de production légèrement faible et de difficulté à maîtriser pour les soudeurs. Par conséquent, le choix du soudage MIG/MAG pulsé est principalement déterminé par les exigences du procédé de soudage. En ce qui concerne les normes nationales actuelles en matière de procédés de soudage, le soudage suivant doit essentiellement utiliser le soudage MIG/MAG pulsé.
1) Acier au carbone. Les applications nécessitant des exigences élevées en matière de qualité et d'apparence des soudures concernent principalement l'industrie des appareils à pression, tels que les chaudières, les échangeurs de chaleur chimiques, les échangeurs de chaleur de climatisation centrale et les volutes pour turbines dans l'industrie hydroélectrique.
2) Acier inoxydable. Utilisez un courant faible (en dessous de 200 A, on parle ici de courant faible, de même que ci-dessous) et des occasions avec des exigences élevées en matière de qualité et d'apparence de soudure, telles que les locomotives, les récipients sous pression dans l'industrie chimique, etc.
3) Aluminium et ses alliages. Utilisation de petits courants (ici, moins de 200 A est appelé petit courant, le même que ci-dessous) et occasions avec des exigences élevées en matière de qualité et d'apparence de soudure, telles que les trains automobiles, les commutateurs haute tension, la séparation d'air et d'autres industries. En particulier l'automobile, y compris le groupe CSR Sifang Vehicle, Tangshan Vehicle Factory et Changke, et d'autres petits fabricants qui traitent en sous-traitance pour eux. Selon les nouvelles de l'industrie, d'ici 2015, toutes les capitales provinciales et villes de plus de 500 habitants,000 pourront utiliser des véhicules électriques, ce qui montre que la demande de véhicules électriques est énorme, et la demande de charge de travail de soudage et d'équipement de soudage est énorme.
4) Le cuivre et ses alliages. Selon les connaissances actuelles, le cuivre et ses alliages sont principalement utilisés pour le soudage MIG/MAG par impulsions (dans le cadre du soudage MIG).
