Полуавтоматическая сварка

Проблемы

Основная сложность сварочных работ обусловлена тем, что нержавеющая сталь считается высоколегированной. Компоненты, входящие в его состав, оказывают непосредственное влияние на результат работы. Ведущая роль здесь отводится хрому. В некоторых материалах его процентное соотношение может достигать 30. Тем не менее, от хрома невозможно «отказаться», так как именно он, наряду с никелем, титаном, молибденом и марганцем, придает металлу антикоррозийные свойства. Приходится учитывать ряд особенностей сплава.

• Нержавеющая сталь обладает высоким коэффициентом температурного расширения. Если сварка ведется без выдержки нужного зазора, особенно при значительной толщине заготовок, могут наблюдаться трещины. Они возникают в процессе остывания, когда металл начинает «стягиваться».
• Низкая теплопроводность не позволяет быстро распределяться теплу, как в случае сварки низкоуглеродистых сталей. В результате этого наблюдаются локальные зоны высокой температуры, что приводит к проплавлению заготовок насквозь, особенно если их толщина невелика. Причем снижение силы тока никак не влияет на ситуацию.
• Наблюдается такое явление, как межкристаллическая коррозия. Она вызвана появлением в структуре металла прослоек, содержащих железо и карбид хрома. Прогрессировать коррозия начинает после нагрева детали до 500°C градусов. Чтобы этого избежать, приходится с большой степенью точности настраивать параметры сварки, а сформированный шов необходимо сразу охлаждать. Самый простой способ – охлаждение в воде, однако он приемлем только для аустенитной нержавейки.

Не стоит забывать про еще один фактор, значительно усложняющий сварочный процесс. Высокое электрическое сопротивление и низкая теплопроводность материала приводит к тому, что при использовании хромоникелевых электродов наблюдается сильное нагревание последних. Выходом из данной ситуации является подбор электродов не только по диаметру, но и по длине.

Особенности сварки в среде углекислого газа

Поскольку в рамках одной статьи мы не сможем рассказать об особенностях полуавтоматической сварки в среде всех защитных газов, мы решили рассказать только про сварку в углекислоте. Это популярная и эффективная технология сварки, так что запомните (а лучше запишите) все, что прочтете ниже.

Выбор сварочной проволоки

Выбор сварочной проволоки при сварке в углекислоте — дело непростое. Дело в том, что при сварке в углекислоте стальные детали с низким содержанием углерода сильно окисляются. Чтобы этого избежать нужно использовать проволоку, в составе которой присутствует марганец и кремний. А если нужно сварить легированные стали, то используйте специальные проволоки. Ниже вы можете видеть рекомендуемые марки проволоки для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей.

Подготовка металла

Чтобы шов получился качественным нужно тщательно подготовить металл перед сваркой. Для этого очистите кромки от коррозии, грязи, краски или следов масла. Если загрязнения несущественные, то для их устранения можно использовать ветошь. Если загрязнения въевшиеся, то используйте металлическую щетку. Не забывайте обезжиривать металл. В некоторых случаях можно прибегнуть к травлению.

Выбор режима сварки

От правильного выбора режима сварки во многом зависит качество готового сварного соединения. Поэтому к выбору режима нужно подойти со всей ответственностью. Режимом сварки называют комплекс различных настроек, которые вы можете установить на своем полуавтомате.

При сварке полуавтоматом в среде углекислого газа этот комплекс настроек состоит из рода тока, его полярности, диаметра проволоки, силы сварочного тока, напряжения дуги, скорости подачи проволоки, вылета проволоки. Давайте подробнее остановимся на каждом параметре.

Начнем с рода тока и его полярности. Обычно используют постоянный ток обратной полярности. Если установить прямую полярность дуга будет гореть нестабильно. Если вы хотите использовать не постоянный, а переменный ток, то нужно дополнительно добавить в цепь осциллятор.

Диаметр проволоки выбирается исходя из толщины свариваемого металла. Тут все просто. Чем тоньше металл, тем тоньше проволока. А вот силу сварочного тока нужно устанавливать исходя из диаметра проволоки. Главное понять основной принцип: чем больше сила сварочного тока, тем больше глубина провара и выше скорость сварки. Ниже вы можете видеть таблицу с основными режимами сварки. Используйте эту шпаргалку первое время, а затем учитесь сами подбирать оптимальный режим.

Что касается напряжения дуги, то этот параметр зависит от длины этой самой дуги. Напряжение устанавливают исходя из силы сварочного тока. Здесь тоже достаточно понять основной принцип, чтобы научиться настраивать напряжение. Самое главное правило: чем больше напряжение, тем меньше глубина провара и больше ширина шва. Этой информации уже достаточно для того, чтобы опытным путем выяснить оптимальное напряжение дуги.

Скорость подачи проволоки подбирается опытным путем

Важно, чтоб дуга горела стабильно и при этом проволока равномерно плавилась. Новичкам рекомендуем использовать механизмы с автоматической регулировкой скорости подачи проволоки

И последний параметр режима сварки — вылет проволоки. Он тоже определяется опытным путем и приходит с опытом

Здесь важно, чтобы вылет не был слишком большим или слишком маленьким. Если вылет будет слишком большой, дуга будет гореть нестабильно и качество шва ухудшится

А если вылет будет слишком маленьким, то вы просто не сможете наблюдать за процессом сварки.

Расход газа

Во время сварки важно следить за расходом углекислого газа. Если вы варите у себя в гараже, то это делать не обязательно

А вот если вы сварщик на производстве, то просто обязаны следить за расходом. Чтобы определить расход нужно учесть силу тока, тип сварного шва и вылет сварочной проволоки. Теме расхода углекислоты мы посвятили отдельную статью, обязательно прочтите ее.

Как же правильно сваривать полуавтоматом?

Технология сварки полуавтоматом в углекислотной атмосфере весьма проста и понятна. Единственное, что требуется от сварщика – это выдержать правильный вылет проволоки и своевременно перемещать горелку с равномерной скоростью.

При правильном выполнении этих условий сварка полуавтоматом флюсовой проволокой без газа позволяет получить ровный сварной шов без наплывов и пещер.

Специалисты разработали несколько простых рекомендаций, благодаря которым сварка полуавтоматом для начинающих покажется очень простым занятием:

1. Перед началом сварочных работ следует убедиться, что газ поступает из горелки. Углекислый газ для сварки должен поступать в рабочую зону под давлением 0.02-0.03 кило Паскаля. При наличии сквозняка, ветра и других факторов, следует скорректировать давление, дабы компенсировать потери.
2. Угол горелки должен находится в пределах от 65 до 75 градусов.
3. Проварку необходимо производить справа налево. Такой подход позволяет обеспечить лучший обзор уже проваренных участков.

Конечно, для нечастых работ невыгодно приобретать баллон с углекислым газом. В таких случаях придет способ варки без углекислоты, основанный на применении специальной присадочной проволоки с флюсом.

При соединении изделий из цветных металлов крайне важно правильно подобрать проволоку. Например, алюминиевые изделия лучше всего спаивать при помощи присадочного материала, имеющего в составе алюминий, марганец и магний

Способы сварки

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа может выполняться двумя способами:

1. Углом вперед. В данном случае дуга перемещается справа-налево, металл плавится меньше и валик шва получается достаточно широким. Подобный способ варки идеально подходит для соединения тонкого металла.
2. Углом назад. Подход подразумевает перемещение электрической дуги слева направо. Метод подходит для варки толстых металлов, поскольку он обеспечивает большую глубину проплавления и узкий шов.

Схема сварки под шлаком.

Отдельного упоминания стоит метод сварки без использования газа.

Подобный прием обладает массой преимуществ:

1. Полная мобильность. Благодаря отсутствию тяжелых газовых баллонов, сварка может осуществляться даже в самых труднодоступных местах.
2. Большой выбор специализированных проволок. На сегодняшний день существует огромное количество присадочных материалов с встроенным флюсом.
3. Упрощенный сварочный процесс.
4. Отсутствие необходимости в постоянной заправке баллона. Для небольших ремонтных мастерский нет смысла держать дорогостоящий баллон. Поэтому нечастые сварочные работы лучше проводить при помощи флюсосодержащей проволоки.

Однако, у безгазового вида сварки есть и свои недостатки, среди которых можно выделить:

• высокую стоимость расходных материалов;
• повышенные требования к выбору проволоки;
• необходимость наличия на аппарате кнопки переключения полярности тока;
• сложности в подборке оптимальных режимов работы;
• плохую видимость сварного шва из-за возникновения дымки;
• трудности при сваривании листов, толщиной менее 0.15 сантиметров;
• выделение большого количества вредных веществ, пагубно влияющих на организм;
• слабые механические свойства проволоки, не позволяющие пережимать ее валиком.

Важно отметить, что сварочные работы можно проводить и с помощью обычной проволоки, однако, получаемый в таком случае шов будет рыхлым и недолговечным

Пошаговый процесс сварки

Сварка без газа, как правило, производится в соответствии со следующим алгоритмом:

Схема сварочного полуавтомата.

Подборка оптимальной величины тока в зависимости от толщины соединяемых изделий.
Выставление тока обратной полярности на аппаратуре.
Выбор скорости подачи паяльной проволоки

В случае использования флюсосодержащей проволоки важно следить, чтобы шестерни не пережали ее.
Проверка выставленных параметров на пробном образце. Для данного этапа оптимально подойдут небольшие куски металла

В процессе настройки следует контролировать стабильность сварочной дуги и количество выдаваемого флюса.
Установка переключателя в положение вперед.
Нажатие на кнопку запуска сварочных работ.
Зажигание электрической дуги.
Поворот горелки на 5 градусов относительно вертикальной оси.
Начало движения электродом вдоль предполагаемого соединения. Для избегания риска появления трещин, первый слой следует проваривать при небольшом токе.
Завершение сварного шва, по средствам заполнения кратера расплавленным металлом.
Остановка сварочного аппарата и отключение его от сети электропитания.

Устройство горелки

На конце горелки для углекислого газа предусмотрено сопло с керамической окантовкой, а по его центру размещается сам электрод. При этом углекислый газ поступает в зону сварки по каналам, окаймляющим сопло с вольфрамовым электродом.

Сварочный процесс запускается посредством специальной кнопки, размещённой на корпусе горелки. После её нажатия подаётся питание от автомата и одновременно начинает поступать газ.

Сварка ТИГ организуется по принципу сплавления зажженной дугой непосредственно кромок обрабатываемого металла. Для получения качественного шва вполне достаточно, чтобы сопрягаемые части изделия были размещены вплотную друг к другу.

При наличии между ними зазора или в случаях, когда необходимо получить очень прочный шов – обычно используется присадочная проволока. Её подача в зону плавления осуществляется свободной рукой оператора.

Сварка деталей по технологии ТИГ в середе углекислого газа по причине высокотемпературного режима обработки деталей широко применяется в самых различных областях промышленного производства.

Этот метод может использоваться как при сплавлении изделий, изготовленных на основе обычной углеродистой стали, так и при обработке заготовок из широкого спектра цветных металлов.

Полуавтоматическая сварка в газовой среде

Сварочный полуавтомат для работы в защитной газовой среде считается новым видом сварки, который сегодня только начинает приобретать популярность. Однако за последние 20 лет он заслужил доверие специалистов. Метод позволяет проводить работы двух типов:

• MIG (Metal Insert Gas), где соединение металлических элементов осуществляется под воздействием инертного газа. В роли последнего может выступать аргон или иные газовые смеси.
• MAG (Metal Active Gas)предполагает сварку с использованием активного газа, такого как углекислый газ.

Из-за объемных и тяжелых газовых баллонов данная технология не может использоваться в любых условиях, оборудованию не хватает мобильности. Тогда как при стационарной работе этот вид сварки незаменим.

В состав применяемой электродной проволоки входит кремний и марганец. За счет подачи проволоки в зону сварки вместе с углекислым газом формируется среда, защищающая электрод и сварочную поверхность от воздействия окружающей среды.

Каково главное достоинство данного типа полуавтоматической сварки? Такой способ соединения металла дает возможность лучше отслеживать процесс. Кроме того, использование среды газа позволяет быстрее завершить работу, так как при безгазовой сварке требуется менять электроды и удалять шлак со сварочных швов.

В защитной газовой среде получается шов, значительно превосходящий по качеству результат работы при безгазовой сварке. Правда, здесь есть свои тонкости. Так, ключевую роль играет выбор газовой смеси. Если применяется активный газ СО2, шов будет чешуйчатым, с гратами, то есть с эффектом прилипших шариков. Тогда как за счет смеси 80 % аргона и 20 %углекислого газа формируется гладкий и ровный шов, не требующий дополнительной обработки.

Серьезными минусами технологии считаются необходимость в обеспечении защиты при работе на открытых площадках и дополнительные расходы, связанные со снабжением газами.

Полуавтоматическая сварка без использования газа

Часто приходится слышать вопрос о том, какая полуавтоматическая сварка лучше: с газом или без. На данный момент специалисты считают наиболее перспективной и востребованной технологию без использования газа.

В этом случае сварка осуществляется при помощи флюсовой проволоки, также известной как сварочная порошковая проволока. Речь идет о стальной трубке, внутри которой находится специальный порошок. Это и есть сварочный флюс, напоминающий обмазку электродов.

Флюс горит под действием высокой температуры, за счет чего образуется защитное газовое облако в зоне обработки металла. По своему принципу действия процесс мало отличается от обычной электродной сварки.

Основным преимуществом такого подхода является широкий выбор материалов с различными химическими составами. Это позволяет обеспечивать нужные в конкретной ситуации свойства дуги и менять характеристики шва.

Так как нас интересует, какая полуавтоматическая сварка лучше, то стоит остановиться еще на ряде достоинств безгазовой технологии. Это:

• простота;
• отказ от использования и транспортировки газового баллона;
• быстрое проведение работы.

Данный метод очень похож на обычную электродную сварку, например, здесь тоже не удается полностью защитить шов от попадания шлака из сгоревшего флюса

А значит, важно обеспечить герметизацию сварочной поверхности, наложив поверх готового шва несколько дополнительных

Флюсовая проволока отличается низкой жесткостью, в связи с этим ее подают к зоне обработки металла с небольшим усиленным нажатием. Любые изгибы шланга полуавтоматической сварки являются недопустимыми.

Газовая смесь из углекислого газа и кислорода

Углекислый газ является основным компонентом данной смеси активных газов, а в качестве дополнительного компонента применяется кислород. Кислород повышает степень окисления защитного газа и увеличивает температуру жидкотекучести металла сварочной ванны. При его применении необходимо применять проволоку с повышенным содержанием раскислителей.

При применении сочетания из углекислого газа и кислорода для сварки с повышением содержания кислорода коэффициент перехода элементов значительно снижается. Особенно сильно уменьшается коэффициент перехода марганца, меньше других — углерода и хрома. При наплавке проволокой Св-18ХГСА добавка к углекислому газу 30% кислорода приводит к снижению коэффициентов перехода хрома с 0,79 до 0,64 и марганца с 0,72 до 0,45. Значительно снижаются коэффициенты перехода с увеличением расхода сварочной смеси и чистого углекислого газа.

Коэффициент перехода углерода с повышением содержания кислорода снижается в большей степени, чем с повышением расхода смеси. Это объясняется тем, что с увеличением расхода углекислоты (отдельно или в смеси) увеличивается количество диссоциирующейся окиси углерода и усиливается растворение образующегося при этом углерода.

Коэффициенты перехода отдельных элементов зависят от химического состава проволоки и увеличиваются с повышением сварочного тока и уменьшением напряжения дуги. Например, при наплавке проволокой Св-08Г2С коэффициенты перехода углерода значительно выше, а марганца ниже, чем при использовании проволоки Св-18ХГСА.

Добавка кислорода к углекислому газу оказывает ряд положительных эффектов:

• уменьшает разбрызгивание
• снижает прилипание брызг к изделию
• повышает стабильность горения дуги
• улучшает формирование шва
• уменьшает высоту усиления и чешуйчатость сварного шва
• швы имеют более плавный переход к основному металлу по сравнению со швами, выполненными в углекислом газе без кислорода
• связывает водород и уменьшает его влияние на образование пор
• снижает поверхностное натяжение сварочной ванны
• увеличивает время пребывания ванны в жидком состоянии из-за чего происходит более полное удаление неметаллических включений и лучшая дегазация металла ванны

Смесь углекислого газа с кислородом широко применяется для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Оптимальным считается состав 70-80 % углекислого газа и 20-30 % кислорода. При данном соотношении получается ровный сварной шов без грубой чешуйчатости, обеспечивается глубокое проплавление, увеличивается плотность шва. Наряду с этим на поверхности шва образуется тонкий слой шлаковой корки, после удаления которой шов имеет серебристый цвет. При дальнейшем увеличении содержания кислорода в смеси более 30 % поверхность сварного шва имеет грубую чешуйчатость. Сварка в смеси углекислоты с кислородом возможна во всех пространственных положениях.

Основными преимуществами сварки в комбинации углекислого газа с кислородом с увеличенным вылетом электрода по сравнению со сваркой в углекислом газе и обычным вылетом являются повышение производительности процесса на 20-25 %, сокращение затрат на зачистку швов от брызг, улучшение внешнего вида и качества швов.

Используемое оборудование

Перед началом процесса стоит рассмотреть необходимое оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Оно должно включать следующие важные компоненты:

1. Основным компонентом является источник постоянного тока. В качестве него может выступать сварочный трансформатор или инвертор.
2. Газовый баллон, он должен вмещать 40 литров. Этот объем позволит уместить около 25 кг.
3. Подающий механизм. Особой популярностью пользуется модель А-547-У. Механизм подачи находится в компактном чемоданчике из металла, который можно с легкостью переносить с собой.
4. Промежуточный элемент между баллоном и горелкой — осушитель.
5. Горелка с комплектом шлангов, кабелей.

Настройка и подключение оборудование

Важно! Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих обязательно должна сопровождаться подготовительным этапом, он должен проводиться в первую очередь. От его соблюдения зависит получение качественного и прочного сварного шва

Перед тем как будет начата сварка TIG с использованием углекислоты, стоит выполнить следующие действия:

• вставляется присадочная проволока;
• производится проверка подающих роликов. Все компоненты должны быть совместимы с применяемым присадочным материалом;
• проволоки устанавливаются в соответствующую борозду;
• фиксируется регулирующий валик;
• подающий рукав разлаживается;
• сопла и наконечник снимаются;
• обязательно проверьте, чтобы присадочная проволока вышла из горелки на 10-15 см;
• наконечник и сопло надеваются;
• полуавтомат для сварки в среде углекислого газа соединяется с баллоном, в котором содержится газ в сжиженном виде. Он подсоединяется через редуктор;
• при помощи хомутов производится фиксирование подводящего шланга.

После этого можно приступать к сварочному процессу. Предварительно производится полное очищение свариваемых кромок — обязательно удаляются загрязнения, окалины (для этих целей можно воспользоваться дробеструйной или пескоструйной установкой). Предварительное приваривание в нескольких местах может производиться при помощи электродов Э42 или Э42А.

Чтобы углекислый сварочный процесс производился правильно к нему стоит тщательно подготовиться. На начальном этапе стоит внимательно рассмотреть все его основные особенности и правила. Обязательно подготовьте требуемое оборудование для сварки в среде углекислого газа, которое должно состоять из полуавтомата и других комплектующих элементов. Правильное использование аппарата и соблюдение нюансов в итоге позволит получить прочное и долговечное сварное соединение.

Как правильно варить нержавейку полуавтоматом

Чтобы провести сварку нержавеющей стали полуавтоматом, необходимо правильно выбрать состав защитного газа. Оптимально считается, если газ должен состоять из аргона – 98% и углекислоты – 2%. Хотя многие сварщики, чтобы снизить себестоимость проводимых работ, увеличивают процентное соотношение в пользу дешевого углекислого газа. К примеру, 30% – углекислота и 70% – аргон.

Что касается присадочной проволоки, то рекомендуется использовать точно такую же, как и сам свариваемый металл. К примеру, если свариваются заготовки из нержавейки 304, то рекомендуется использовать для их соединения присадку марки Y308.

С неплавящимся вольфрамовым электродом все также просто. Его диаметр будет зависеть от толщины свариваемых деталей. К примеру, если их толщина не будет превышать 1 мм, то используется электрод диаметром 1 мм. Толщина 1-4 – диаметр 1,6. Толщина свыше 4 мм, диаметр 2,5 мм.

Нюансы сварки

Полуавтоматы для сварки нержавейки обеспечивают сразу несколько функций технологического сварочного процесса.

• равномерная скорость подачи присадочного материала в зону сварки;
• возможность отрегулировать точную силу сварочного тока;
• охлаждение горелки.

Все это обеспечивает высокое качество сварного шва, плюс увеличивается скорость сварочного процесса. Конечно, необходимо сказать и о том, что в среде углекислого газа присадочная проволока расплавляется интенсивнее, поэтому нагрев сварного участка будут происходить при низких (относительно) температурах.

Все остальные операции проводятся точно так же, как при сварке полуавтоматом обычных сталей.

• Производится подготовка свариваемых заготовок из нержавейки. Их очищают железной щеткой от грязи, красок и других материалов. Если есть необходимость, то и обезжиривают. Для этого можно использовать спирт, ацетон, бензин и так далее. Если соединяются детали толщиною долее 4 мм, то обязательно формируются кромки. Обязательно производится подогрев до +100С, чтобы полностью удалить влагу с поверхностей.
• И сам процесс сварки.

Очень важно соблюдать точную схему проведения сварки полуавтоматом. Горелка должна подноситься к зазору между заготовками под небольшим углом. Присадочная проволока подается под противоположным углом

При этом сопло горелки должно находиться на расстоянии 10-12 мм от поверхности сварочного шва

Присадочная проволока подается под противоположным углом. При этом сопло горелки должно находиться на расстоянии 10-12 мм от поверхности сварочного шва.

Получается так, что дуга, возникающая между вольфрамовым неплавящимся электродом и металлом заготовок, расплавляет металл присадочной проволоки. Он каплями падает между заготовками, образу шов. При этом капли под действием давления защитного газа растекаются по всей сварной ванне. И все это происходит равномерно. Это очень хорошо видно на видео.

Подводя итог всему вышесказанному, необходимо обозначить позиции, которые влияют на качество конечного результата при сварке нержавейки полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

• Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.
• Горелка наклоняется вперед, присадка назад.
• Максимальный вылет вольфрамового электрода – 12 мм.
• Очень важен показатель расхода защитного газа. Его диапазон 6-12 м³/ мин. Увеличение расходуемого объема приводит к снижению качества шва.
• Обязательно в баллон с газом добавляется осушитель, к примеру, медный купорос. Все дело в том, что при соприкосновении углекислого газа с металлом образуется кислота, которая при подаче в зону сварки будет разрушать углерод. Поэтому нельзя допустить, чтобы кислота образовалась.
• Сам процесс наплавления должен проводиться плавно.
• Рекомендуется также после окончания работы простучать молотком по сварочному шву. Таким образом, удаляются пузыри, образовавшиеся на поверхности шва при сварке.

И все же при кажущейся простоте, сварка нержавейки полуавтоматом – процесс не самый простой, и очень ответственный. Для его проведения нужны навыки и опыт. Так что начинающим сварщикам он не под силу. Посмотрите видео, как правильно варить нержавеющую сталь полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

Защитный газ

Основ­ная зада­ча защит­но­го газа – защи­та рас­плав­лен­но­го метал­ла от атмо­сфер­но­го воз­дей­ствия (кис­ло­род окис­ля­ет, а азот и вла­га из воз­ду­ха вызы­ва­ют пори­стость шва) и обес­пе­чить бла­го­при­ят­ные усло­вия зажи­га­ния сва­роч­ной дуги.

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на ско­рость плав­ле­ния, про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, на коли­че­ство брызг при свар­ке, фор­му и меха­ни­че­ские свой­ства сва­роч­но­го шва. Опре­де­лён­ная смесь газов даёт суще­ствен­ный эффект ста­биль­но­сти элек­три­че­ской дуги и умень­ша­ет коли­че­ство брызг при свар­ке. Состав газа вли­я­ет на то, как рас­плав­лен­ный металл от про­во­ло­ки пере­да­ёт­ся к месту сварки.

Инерт­ные газы и их сме­си в каче­стве защит­но­го газа (MIG) исполь­зу­ют­ся для свар­ки алю­ми­ния и цвет­ных метал­лов. Обыч­но при­ме­ня­ют­ся аргон и гелий.

Актив­ные газы и сме­си (MAG) при­ме­ня­ет­ся для свар­ки ста­лей. Чаще все­го это чистая дву­окись угле­ро­да (CO2), а так­же в сме­си с аргоном.

Рас­смот­рим виды и сме­си защит­ных газов подробнее:

• Чистая дву­окись угле­ро­да (CO2) или дву­окись угле­ро­да с арго­ном, а так­же аргон в сме­си с кис­ло­ро­дом обыч­но исполь­зу­ют­ся, для свар­ки ста­ли. Если исполь­зо­вать дву­окись угле­ро­да (CO2) в каче­стве защит­но­го газа, то полу­чи­те высо­кую ско­рость плав­ле­ния, луч­шую про­ни­ка­е­мость дуги, широ­кий и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Когда исполь­зу­ет­ся чистая дву­окись угле­ро­да, то про­ис­хо­дит слож­ное вза­и­мо­дей­ствие сил вокруг рас­плав­лен­ных метал­ли­че­ских капель на кон­чи­ке насад­ки. Эти несба­лан­си­ро­ван­ные силы ста­но­вят­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния боль­ших неста­биль­ных капель, кото­рые пере­да­ют­ся в зону свар­ки слу­чай­ны­ми дви­же­ни­я­ми. Это явля­ет­ся при­чи­ной уве­ли­че­ния брызг вокруг сва­роч­но­го шва. Так­же чистый кар­бон диок­сид обра­зу­ет боль­ше испарений.
• Аргон, гелий и аргон­но-гели­е­вая смесь исполь­зу­ют­ся при свар­ке цвет­ных метал­лов и их спла­вов. Эти сме­си инерт­ных газов дают более низ­кую ско­рость плав­ле­ния, мень­шее про­ник­но­ве­ние и более узкий сва­роч­ный шов. Аргон дешев­ле гелия и сме­си гелия с арго­ном, а так­же даёт мень­шее коли­че­ство брызг при свар­ке. В отли­чие от арго­на, гелий даёт луч­шее про­ник­но­ве­ние, более высо­кую ско­рость плав­ле­ния и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Но когда исполь­зу­ет­ся гелий, сва­роч­ное напря­же­ние воз­рас­та­ет при такой же длине сва­роч­ной дуги и рас­ход защит­но­го газа воз­рас­та­ет в срав­не­нии с арго­ном. Чистый аргон не под­хо­дит для свар­ки ста­ли, так как дуга ста­но­вит­ся слиш­ком нестабильной.
• Уни­вер­саль­ная смесь для угле­ро­ди­стой ста­ли состо­ит из 75% арго­на и 25% дву­оки­си угле­ро­да (может обо­зна­чать­ся 74/25 или C25). При исполь­зо­ва­нии тако­го защит­но­го газа обра­зу­ет­ся наи­мень­шее коли­че­ство брызг и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность про­жи­га насквозь тон­ких металлов.

Первый опыт

Чтобы научиться использовать сложное оборудование, нужно внимательно ознакомиться с инструкцией, обратить особое внимание на раздел: как правильно пользоваться полуавтоматом. Затем настроить его, потому что верная регулировка силы тока позволит выполнить сварочный шов без изъянов и досадных пропусков

В. В. Тунгусков, Образование: АНО Учебный центр ИТЦ Эксперт (г. Москва), сварщик 4 разряда, опыт работы с 2009 года:Для полуавтоматов лучше использовать импортную проволоку, т. к. она намного качественнее отечественных аналогов, но стоимость изделий при этом повышается».

Баллон с редуктором

Для сварки используются только проверенные баллоны, на поверхности которых указана дата заполнения. Наиболее бюджетный вариант — использование углекислого газа в качестве зашиты места сварки от окисления, для этого приобретается баллон с редуктором. Устанавливается манометр, чтобы надежно контролировать давление газа в системе — оптимальная величина около 0,2 атмосфер.

Основные компоненты регулирования подачи газа от баллона к горелке.

Защитная маска

Для защиты лица и глаз используются специальные сварочные маски с затемненным окошком, которые надеваются на голову и высвобождают руки для работы. Производители современных аналогов разработали уникальную систему наподобие очков Хамелеон — стекло маски мгновенно становится непроницаемым при активации сварочной дуги.

Во время прекращения сварки окно становится прозрачным, так что маску можно не снимать, что намного упрощает действия сварщика, особенно когда он не обладает большим опытом проведения подобных работ.

Технология

После тщательной подготовки оборудования исполнитель делает легкое касание проволоки о поверхность свариваемых деталей для активации дуги. После её появления проволока ведется вдоль стыка на постоянном расстоянии, при этом одна рука занята горелкой, а второй — сварщик придерживает конструкцию. Зазор при толщине заготовок до 10 мм — 1 мм, далее он составляет не более 10% от толщины детали.

Проволока подается автоматически с выставленной заранее скоростью, а исполнитель формирует шов при плавлении металлов. Полуавтоматические аппараты выпускаются с газовой защитой или с применением флюса, каждый вариант имеет характерные особенности, но оба эффективны и позволяют получить качественное соединение конструкции.

Свойства и назначение

Сварочная смесь, создающая защитное облако над ванной расплава способна оказывать на процесс сварки как положительное, так и отрицательное воздействие. Инертные газы ведут себя по-разному:

• Аргон за счет ионизации воздуха поддерживает дугу и обеспечивает качественный перенос металла. При работе с толстостенными заготовками, прокатом из металлов, имеющих высокую теплопроводность, аргон, характеризующийся слабой отдачей энергии, малоэффективен.
• Гелий с этой точки зрения предпочтительнее, но меньше влияет на стабильность горения дуги и не улучшает перенос металла присадки на поверхность заготовок.
• Углекислый газ обеспечивает хорошую защиту за счет высокой плотности, снижает разбрызгивание жидкого металла.

Каждый отдельный газ обладает уникальными свойствами, в смеси они нивелируют отрицательное воздействие отдельных компонентов, усиливают положительное влияние. Составы подбирались методом проб и ошибок с целью повышения качества швов и скорости сварки.

Способы сварки в защитной среде

Сварка с регулируемой полуавтоматической подачей проволоки в среду воздействия дуги короткого замыкания, может происходить в активном газовом составе или же в инертном, препятствующем окислению в зоне соединения заготовок. Углекислый газ изолирует сварной шов от воздействия кислорода и придаёт эластичность и прочность месту стыка деталей.

Использование полуавтоматических инверторов придало новый качественный уровень процессу соединения заготовок и большие возможности ремонта дефектных узлов и деталей

Это особенно важно при сварке различных сплавов алюминия, титана и нержавеющих и легированных сталей

Итак, как варить полуавтоматом и какие методы при этом используются в наше время? Наиболее популярными способами соединения металлов в инертной газовой среде являются схемы с использованием защитной оболочки, которая препятствует окислению, свариваемых металлов или сплавов.

В настоящее время используются наиболее активно следующие способы:

• соединение металлов и сплавов методом TIG с применением чрезвычайно тугоплавкого вольфрамового электрода в среде инертного газа и ручной подачей необходимой присадочной проволоки в сварочную ванночку;
• метод MIG/MAG, позволяющий осуществлять полуавтоматическую, регулируемую подачу сварочной проволоки в зону дуги короткого замыкания под действием защитного газа.

Нужно отметить, что метод TIG более дешёвый, но менее технологичный, поскольку при нём необходима ручная подача сварочной проволоки в ванночку тогда, как при способе MIG/MAG подразумевается полуавтоматический процесс. Инверторы MIG/MAG позволяют сваривать огромное количество материалов с помощью устройства автоматической, регулируемой подачи сварочной проволоки различного состава в зону действия дуги короткого замыкания. Этот процесс происходит с помощью протяжки проволоки со встроенного барабана через еврорукав и горелку непосредственно в зону сварки.

Эта совершенная схема позволяет задействовать электрическую цепь задержки подачи импульсного тока на проволоку, являющуюся электродом, после подачи защитного газа. Горелка снабжается насадками, которые позволяют подавать проволоку разного диаметра в зону воздействия сварочного тока с необходимой скоростью.