Før vi ser nærmere på de forskjellige sveiseprosessene kan det være en fordel å bli kjent med et par nøkkelord og begrep i sveiseverden:
MIG- og MAG-sveising (sveiseprosessnummer 131/135) er begge varianter av gassmetallbuesveising prosessen (GMAW), som de ofte blir referert til i noen land. Ved MIG- og MAG-sveising brenner lysbuen mellom arbeidsstykket og en smeltende elektrode, som mates kontinuerlig.
Varmen som skapes fra lysbuen danner et smeltebad, som smelter sammen materialene og danner et ledd.
Buen og smeltebadet beskyttes av en gass, som kan være argon eller helium (MIG-sveis) eller karbondioksid (MAG-sveis), eller en blanding av disse.
En variant av disse sveisemetodene er rørtrådsveising, hvor det brukes en liten elektrode, som er fylt med et pulver, som beskytter sveisebadet eller inneholder metallpartikler for å øke mengde material som tilsettes.
En annen metode er TIG-sveising, hvor elektroden er av ikke-smeltende wolfram, og gassen argon (les mer om TIG lenger nede i artikkelen).
Hovedforskjellen mellom MIG-sveis og MAG-sveis er gassen som benyttes i sveiseprosessen.
Gassene i MIG-sveis klassifiseres som inertgasser (ikke-reagerende gasser). Prosessen er blant annet egnet til sveising av aluminium, kobber, og magnesium.
Sammensetningen av beskyttelsesgassen er viktig, da den har stor effekt på stabiliteten til lysbuen, metalloverføring, sveiseprofil, penetrasjonsevne og graden av sprut.
Utviklingen av strømforsyninger for MIG/MAG/TIG har vært drevet av et behov for å kontrollere dråpeovergangen, fra elektroden til sveisebadet. Det finnes ulike måter å kontrollere dråpeovergangen på.
Du kan eksempelvis variere strømmen i pulser, eller spesifisere når og hvordan dråpen skal overføres.
MIG-sveising ble først patentert i USA, i 1949, av Battelle Memorial Institutt, for sveising av aluminium, ved å bruke en strømkilde med fallende karakteristikk.
I 1952 ble MIG en populær prosess i Storbritannia, for sveising av aluminium ved bruk av argon (edelgass) som beskyttelsesgass, og for karbonstål ved bruk av CO2 (aktiv gass).
CO2 og argon-CO2 blandinger er kjent som MAG-sveising (metall aktiv gass).
På slutten av 1950-tallet var kort-bue teknikk i bruk, som gjorde det mulig å sveise tynne materialer, ved å bruke elektrodetråder med mindre diameter og mer avanserte strømforsyninger.
Videreutvikling førte til at spray-bue teknikken ble oppdaget på midten av 1960-tallet. Små mengder med oksygen ble tilsatt i dekkgassen, som danner en findråpe-overføring fra elektroden, ned i smeltebadet.
De siste 30 årene har det kommet ny elektronikk, som har utviklet synergiske strømkilder, som har ført til økt bruk av puls-sveising.
Sveising med disse strømkildene minsker faren for bindefeil, spesielt i tykkere materialer.
Metal Inert Gas sveising er en prosess for å sammenføye metaller. Den kan være automatisert eller halvautomatisert. MIG-sveis er populært i produksjon og industri, og kan brukes til fabrikasjon og reparasjon av produkter.
I MIG-sveis benyttes det en kontinuerlig tråd som elektrode og fyllmateriale, sammen med en gass som beskytter og skjermer smeltebadet fra omgivelsene og forurensinger.
Prosessen involverer strømkilden, som skaper en elektrisk lysbue mellom elektroden og metallet, som smelter begge deler, slik at det dannes en solid skjøt når det kjøles ned.
MIG-sveising blir ofte brukt fordi prosessen er rask og allsidig. Prosessens fleksibilitet gjør det mulig å sveise ulike metaller og tykkelser.
Som oftest brukes argon gass, eller en blanding mellom helium og argon, som beskytter sveisesonen mot oksygen og nitrogen i luften. Dette forhindrer sveisesprut og sørger for at sveisen blir sterk og fin.
Ved MAG-sveising anvendes det reaktive gasser som oksygen eller karbondioksid. Blander du gassene med argon sikrer du lysbuestabilitet og optimalisert utseende på sveisesømmen.
Valg av gass har innvirkning på produktivitet, kvalitet, og hvilket materiale du bør sveise.
MAG-prosessen benyttes både til ulegerte, lavlegerte og høylegerte materialer.
Stål er det mest brukte materialet i MIG/MAG-sveising.
Elektroder for prosess 131/135 (MIG/MAG) er kompakttråder. Valget av trådtypen er basert på sammensetningen av materialene som skal sveises sammen. Det er også mulig å bruke metallpulverfylt- og flussfylt rørtråd, som kan øke påføringshastigheten, men da faller prosessen under prosessnummer 138 og 136 (FCAW).
Som tidligere nevnt er Tungsten Inert Gas-sveising (sveiseprosessnummer 141) en lysbuesveiseprosess som produserer sveisen med en ikke-smeltende wolframelektrode, og argongass. I denne sveiseprosessen blir fyllmaterialet tilført som tråd. TIG-sveis er også kjent som Gass-Tungstenbuesveising (GTAW).
TIG-sveisings opprinnelige navn er Heliarc, og ble en populær prosess på 1940-tallet, for sammenføying av magnesium og aluminium, og rustfrie materialer.
Istedenfor slagg brukes det en inaktiv gassbeskyttelse for å beskytte smeltebadet. Dette har gjort sveiseprosessen til et attraktivt alternativ til gass- og manuell metallbuesveising.
Lysbuen dannes mellom en spisset wolframelektrode og arbeidsstykket i en inert atmosfære av argon eller helium.
Et kjennetegn for TIG-sveising er den lille, kraftige lysbuen fra den spisse elektroden, som er ideell for høykvalitets- og presisjonssveising.
Metallet påføres av den smeltende elektroden. Dette gjør at TIG-sveisere ikke trenger å balansere varmeinnføringen fra lysbuen, fordi elektroden ikke blir oppbrukt/smeltet under sveisingen.
Er det behov for fyllmateriale, må dette tilsettes separat til smeltebadet. Dette kan tilsettes manuelt eller mekanisert, ved hjelp av en ekstern trådmater.
Elektroden som brukes i TIG-sveis er laget av wolfram eller en wolframlegering. Rent wolfram har et smeltepunkt på rundt 3422 grader celsius. Ved sveising, når den er koblet til, er pol på cirka 3200 grader celsius.
Moderne strømkilder er ofte både likestrøms- og vekselstrøms kilder, og har en høy frekvens for lett tenning av lysbuen.
Strømkilden med konstant strøm har en fallende karakteristikk, som produserer elektrisk energi, som ledes over lysbuen gjennom en kolonne av sterkt ionisert gass, som er kjent som plasma.
Polariteten på TIG er avhengig av hvilket material som skal sveises.
Likestrøm med en negativt ladet elektrode blir ofte benyttet ved sveising av stål, nikkel og titan.
Vekselstrøm brukes ved sveising av aluminium, der strømretningen veksles mellom positiv og negativ ladning mellom elektroden og grunnmaterialet. Dette medfører at elektronstrømmen skifter retning konstant, og forhindrer wolframelektroden fra overoppheting, mens varmen beholdes i grunnmaterialet.
Overflateoksider fjernes ved den elektrodepositive delen av syklusen, og grunnmaterialet oppvarmes dypere under den negative delen av syklusen.
På grunn av wolfram har det høyeste smeltepunktet av rene metaller i periodesystemet, smelter ikke elektroden mens den frembringer lysbuen som varmer opp materialet, og gjør materialet flytende.
TIG-sveis er blant annet egnet til rustbestandige stål, aluminium- og nikkellegeringer, samt tynne plater i aluminium eller edelstål.
Manuell TIG krever mye ferdighet fra sveiseren, men gir lite sveisefeil hvis den brukes riktig. Nyere varianter av denne metoden inkluderer nøkkelhulls-TIG, hvor elektroden varmes opp til nær smeltetemperatur, før den tilsettes lysbuen.
I manuell metallbuesveising (MMA) er den lille lysbuen effektiv for tynne plater, eller for kontrollert gjennomtrenging (i bunnsveisen på rør-sveiser).
Fordi påføringshastigheten kan være lav (ved bruk av separat fyllmateriale), kan MMA eller MIG være foretrukne sveiseprosesser for tykkere materialer, og for fylling i rør-sveiser med tykkvegg.
TIG-sveising benyttes også i stor grad i mekaniserte systemer, enten autogent eller med fylltråd.
Er du usikker på hvilken gass du skal bruke? Hvilken beskyttelsesgass du skal bruke, avhenger av hvilket materiale du skal sveise:
I tillegg til generell skjerming av buen og sveisebadet, bidrar beskyttelsesgassen til en rekke viktige funksjoner:
Beksyttelsesgassen har en betydelig innvirkning på stabiliteten av metalloverføringen, og virkemåten av smeltebadet. Spesielt ved sveisegjennomtrenging. Som nevnt overfor er generelle beskyttelsesgasser for MIG-sveising blandinger av argon, oksygen og CO2. I spesielle gassblandinger kan beskyttelsesgassen også inneholde helium.
Har du noen spørsmål, eller ønsker du mer informasjon om sveis?
Ta kontakt via skjemaet på hjemmesiden vår.
Kilder: Western Australias departement for opplæring og arbeidsstyrke utvikling, The Welding Institute Ltd., Store norske leksikon.
