4.2.2. Védőgázos ívhegesztés
A védőgázos ívhegesztésnél az elektródát, az ívet és a hegfürdőt az ív közvetlen közelében bevezetett védőgáz védi a szabad levegőtől. Az iparban elterjedt eljárások a köv. elnevezést kapták:
- Wolframelektródás, inert (semleges) gázos ívhegesztés, jele: WIG.
- Fémelektródás, inert gázos ívhegesztés, jele: MIG.
- Fémelektródás, aktív (reagáló) gázos ívhegesztés, jele: MAG.
- Plazmahegesztés, jele: WP.
1. Az alkalmazott védőgázok
A védőgáz feladata az ív stabilizálása és az ömledék védelme. A védőgázos ívhegesztésekre leggyakrabban argont, széndioxidot, ezek elegyét illetve kevert gázokat szoktak alkalmazni.
Az argon védőgáz előnyei:
- a tökéletes ívvédelem;
- stabil ívtartás minden helyzetben;
- kis hőveszteség;
- nincs szükség oxidoldó anyagokra;
- az argon minden fém védőgázos hegesztésére alkalmas;- koncentrált a hőhatás, nagy a hegesztési sebesség.
Hátránya: az argon magas ára miatt költséges.
A széndioxid védőgáz előnye:
- a rendkívül nagy leolvadási teljesítmény;
- a CO2 olcsóbb mint az argon;
- rozsdára és hidrogéndiffúzióra kevésbé érzékeny.
Hátránya az ív erős fröcskölése, és ezért a varratfelület nem olyan sima, mint az argon esetén. Mivel a gáz erősen oxidálja a hegfürdőt, ellensúlyozására az elektródába fokozott mennyiségű dezoxidáló anyag szükséges.
2. Wolframelektródás semleges védőgázos ívhegesztés (55.ábra)
A védőgáz-köpeny kialakításához kémiailag semleges (inert) nemesgázokat, pl.: argont vagy héliumot használnak, amelyek más elemekkel nem lépnek kötésbe. A hozaganyagot adó hegesztőpálcát megolvasztó ív a csekély mértékben leolvadó wolframelektróda és a munkadarab között képződik.
Előnyei:
- nagy szilárdságú és sűrűségű varrat állítható elő;
- különösen alkalmas magasan ötvözött, vékony acéllemezek hegesztésére.
55. ábra. A WIG eljárás elvi elrendezése
Argon védőgázos wolframelektródás ívhegesztés (AWI):
A wolframelektróda és a munkadarab között létesített ívvel - amelyet semleges argonból képzett gázburok véd a levegő káros hatásától - számos hegesztési fel-adat megoldható. Az ív táplálására egyen-, illetve váltakozó áramú, meredeken eső jelleggörbéjű áramforrás alkalmas. Mivel az argonnal egyetlen fémömledék sem lép reakcióba, ezzel az eljárással különféle anyagok hegeszthetők (a különböző acélok, az öntöttvasak, illetve az összes nemvas fémek). A (56.ábra) az AWI hegesztés leolvadási folyamatát szemlélteti egyen- és váltakozóáram esetén.
56.ábra A leolvadási folyamat az AWI hegesztés során
A magas olvadáspontú oxidokat alkotó anyagokat (alumínium, magnézium, alumíniumbronz stb.) váltóárammal, minden egyéb más anyagot (acél, réz, titán, nikkel, stb.) egyenes polaritású egyenárammal kell hegeszteni.
3. Fémelektródás semleges védőgázos ívhegesztés
A wolframelektróda szerepét a hegesztőpálca illetve a hozaganyagból készült elektróda veszi át. A hegesztés során leolvadó (fogyó) elektródát egy huzaltároló dobról letekercselve vezetik a hegesztőpisztolyhoz. A szükséges előtolást mechanikusan vagy egy huzaltovábbító motor segítségével végzik.
57.ábra A fémelektródás (fogyóelektródás) védőgázos ívhegesztés (MIG)
A MIG hegesztés a WIG eljárás továbbfejlesztésének tekinthető.
Előnye:
- nagy a leolvasztási teljesítmény;
- alkalmazható az összes ötvözetlen és ötvözött acél, alumínium és ötvözeteik, valamint réz és ötvözeteik hegesztésére. (57.ábra)
Argon védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés (AFI)
Az AFI hegesztés rendszerint félautomatikus eljárás, mivel a pisztoly automatikusan adagolja az elektródát, a pisztolyt kézzel mozgatják. Benne - a könnyű kezelhetőség és a nagy áramsűrűség biztosítására - kis átmérőjű (0,8-2,4 mm) hegesztőhuzalt használnak.
58.ábra Az AFI hegesztőberendezés fő egységei
A huzalelőtolás sebessége az előtoló szerkezet fordulatszámának változtatásával, vagy a közbeiktatott hajtóművel fokozatmentesen szabályozható. (58.ábra)
4. Fémelektródás aktív védőgázos ívhegesztés
A fémelektródás aktív (reagáló) gázos ívhegesztés - MAG eljárás - végrehajtásához ugyanazok a berendezések használatosak mint a MIG hegesztéshez. Különbség csak a gázpalackban és a gázszerelvényekben mutatkozik. Ezt az eljárást ötvözetlen és alacsonyan ötvözött acélok hegesztéséhez alkalmazzák. Védőgázként széndioxidot (CO2) vagy kevert gázokat használnak.