Как сварить порошковый металл

Обновлено: 05.07.2024

Сварочный процесс с использованием полуавтоматических аппаратов может осуществляться двумя способами – с использованием защитного газа и без такового. В последнем случае велик риск попадания в сварочный шов кислорода, что может привести к разрушению соединения путем появления внутри него микротрещин. В этом случае используется специальная присадочная проволока – порошковая.

Порошковая проволока: что это такое

Порошковая проволока – это специальный вид расходного материала для сварки, который самостоятельно осуществляет защиту сварочного шва за счет находящегося внутри проволоки порошка – флюса. Сама проволока внутри полая, а ее стенки, внутрь которых засыпается защитный порошок, изготавливаются из того металла, который будет свариваться посредством ее использования. Содержание порошка внутри проволоки составляет от пятидесяти до семидесяти процентов.

Внутри стенки такой проволоки оснащены ребрами жесткости, за счет чего проволока не сминается и одновременно хорошо пропускает ток через себя.

При нагреве такой проволоки ее стенки плавятся, а порошок, находящийся внутри, образует газовое облако, которое выступает в качестве защиты сварочной зоны от попадания кислорода.

Состав порошка внутри проволоки у каждого производителя различный, однако, содержание в нем химических элементов регулируется с помощью специального ГОСТа, что позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант проволоки по составу в зависимости от свариваемого материала и используемой технологии.

Примерная стоимость порошковой проволоки на Яндекс.маркет

Сущность порошковой дуговой сварки

Порошковая дуговая сварка – это сварка с использованием порошковой проволоки. Осуществление процесса сварки таким способом зависит от условий, в которых производятся работы (например, если речь идет о работе в труднодоступных местах, где достаточно сложно правильно сформировать сварочный шов посредством использования электродов). Кроме того, из-за физико-химических особенностей сварочного процесса сварка посредством использования порошковой проволоки может быть осуществлена на открытой местности.

Достоинства и недостатки сварки

Как и у любого иного способа осуществления сварки, у дуговой порошковой сварки есть свои плюсы и минусы. К плюсам относятся:

возможность обойтись без использования громоздкого оборудования в виде аппаратов для подачи флюса или баллонов с защитным газом;
свободное перемещение (достигается за счет компактности сварочного аппарата) и возможность работы в труднодоступных местах;
высокая производительность труда (в первую очередь, по сравнению со сваркой с использованием электродов) за счет непрерывности подачи проволоки до момента окончания кассеты;
отсутствие чувствительности дуги к порывам ветра и исключение возможности выдувания облака газа из сварочной зоны.

Что касается минусов, то к ним относятся:

высокая стоимость комплектующих материалов;
невозможность применения в некоторых бытовых условиях из-за необходимости наличия достаточного опыта работы по данной технологии;
качество шва хуже, чем при работе в облаке защитного газа. Это связано с такой особенностью: небольшая часть порошка может не расплавиться и попасть в сварочное соединение, что вызывает ухудшение качества шва из-за возникновения примесей.

Сфера применения

Применение сварки с использованием порошковой проволоки осуществляется:

в сфере нефтегазовой промышленности (при строительстве трубопроводов и сопровождающего их оборудования);
в автомобилестроении (при необходимости изготовления крупногабаритных и ключевых несущих элементов конструкций);
в промышленной сфере (где используется полуавтоматическая и автоматическая сварка для изготовления изделий);
при осуществлении ремонта различных металлических изделий.

В силу того, что данный вид сварки дает достаточно большие возможности для маневров сварщиков, ее можно использовать при работе в различных пространственных положениях.

Особенно удобно выполнять с помощью такого способа потолочную сварку, так как нет необходимости использовать дорогой защитный газ гелий, который не будет опускаться из сварочной зоны при выполнении верхних соединений.

Необходимое оборудование

Для выполнения сварочных работ посредством использования технологий порошковой дуговой сварки необходимо следующее оборудование:

источник сварочного тока полуавтоматического или автоматического типа;
подающий механизм для проволоки с роликами, подобранными в зависимости от диаметра самой проволоки;
кабели для подачи сварочного тока к наконечнику подающего проволоку механизма;
приспособления и оснастка для фиксации деталей перед сваркой;
металлическая щетка для зачистки сварных соединений от шлака;
молоток сварочный (для механического удаления шлака со сварного соединения);
плоскогубцы (используются для формирования нужной длины конца проволоки при зарядке подающего механизма).

Кроме того, сварщик должен использовать защитное оборудование, которое включает:

защитный костюм, изготовленный из ткани, устойчивой к воспламенению от микробрызг расплавленного металла, а также защищающий сварщика от поражения электрическим током;
защитная маска с темным стеклом для исключения поражения органов зрения от воздействия высоких температур, а также для защиты кожных покровов;
краги (перчатки), направленные на защиту рук сварщика от поражения высокими температурами, а также для защиты от возможного поражения электрическим током;
в случае выполнения работ на высоте сварщик обязан пользоваться специальным страховочным поясом для работ на высоте.

Технология

Весь сварочный процесс, осуществляемый с помощью порошкового дугового способа, делится на три этапа:

Подготовительный этап

На подготовительном этапе следует зачистить края свариваемых деталей от механических загрязнений, а также при необходимости обезжирить с использованием специальных химических составов. В домашних условиях можно обойтись только механической зачисткой от окислов и загрязнений.

Также на подготовительном этапе при толщине свариваемого металла более 3 мм необходимо разделать кромки у свариваемых деталей, что выполняется с помощью болгарки путем направления шлифовального круга под углом к краю свариваемых деталей.

Основной этап

Основной этап делится на несколько шагов:

установка кассеты с проволокой осуществляется до момента подключения самого аппарата (с целью исключения поражения электрическим током) к электрической сети;
после включения аппарата в сеть на подающем механизме необходимо нажать кнопку запуска механизма, чтобы проволока поступила в подающий наконечник, и сформировать необходимую длину выступающего конца с помощью плоскогубцев;
подача сварочного тока с прямой или обратной полярностью осуществляется в зависимости от вида металлов или сплавов, подлежащих свариванию, а также в зависимости от выбранной технологии;
выбор режима сварочного тока и сварочного напряжения зависит от следующих факторов: толщина свариваемых деталей, тип металла или сплава, толщина проволоки, пространственное положение выполнения сварочных работ;
угол направления подающего наконечника выбирается сварщиком самостоятельно в зависимости от необходимости обзора формируемого шва;
направление движения подающего проволоку наконечника выбирается в зависимости от технологии сварки, но обязательно вдоль свариваемого шва с исключением поперечных колебаний (для уменьшения зоны прогрева металла, расположенного около сварочной зоны).

Завершающие работы

На завершающем этапе происходит очистка шва от образовавшегося шлака путем его отбивки молотком и последующей зачистки с использованием щетки по металлу. Такая зачистка необходима для обнаружения непроваренных элементов. Кроме того, выполнение такой зачистки необходимо в случае осуществления многоэтапных сварочных швов перед каждым следующим проходом.

Как быстро освоить и сваривать полуавтоматом нержавейку

Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.

Материал, который не ржавеет

К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:

Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.

Употребляемые расходники

Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.

Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.

Какой газ выбрать

Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.

Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.

Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.

В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.

При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.

Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.

Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.

Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.

Выбор проволоки

При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.

Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.

Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.

Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.

Некоторые марки сварочной проволоки:

0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.

Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.

Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.

Подготовительные работы

Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:

Зачистить рабочие поверхности до блеска;
обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.

Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.

В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.

Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.

В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.

Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.

При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.

Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.

Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.

Соединение нержавейки с черной сталью

Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.

В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.

Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.

Достоинства и недостатки

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.

Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.

Как сварить порошковый металл

Сварочные работы являются достаточно востребованными не только в строительной и производственной сфере, но и в быту. В домашних условиях рекомендуется использовать компактные полуавтоматические сварочные аппараты, не требующие использования газовых смесей.

Сварка самозащитной порошковой проволокой

Данная методика предполагает применение в процессе сваривания деталей самозащитной электродной проволоки. Изделие представляет собой пустотелую стальную трубку, наполненную специальным порошковым составом.

Сердцевина расходника при сгорании создает газовую атмосферу, принцип действия которой аналогичен газовому потоку, выходящему из сопла сварочного агрегата, предназначенного для варки с защитным газом.

Застывший сварной шов получается без трещин и пор, так как сварочная ванна не взаимодействует с воздушной средой.

Самозащитную флюсовую проволоку выбирают зависимо от металла, из которого изготовлены свариваемые изделия. Присадкой в этом случае выступает смесь, состоящая из разных компонентов, химически инертная при работе в условиях достаточно высоких температур.

Чаще всего большую часть присадки составляет диоксид кремния, который не допускает формирование углерода. Второй компонент смеси по массовой доле – марганец. Этот химический элемент уменьшает окисление, а также вытесняет серу из расплавленной массы.

Для эксплуатации самозащитной электродной проволоки часто применяют инверторные полуавтоматы MIG/MAG. Оборудование отличается компактными размерами и высоким КПД, а также обладает в отличие от трансформаторов меньшей чувствительностью к перепадам сетевого напряжения.

Как варить полуавтоматом без газа

Порошковая сварка полуавтоматом – пошаговая инструкция:

Подготовка кромок соединяемых деталей. Удаление с поверхностей следов коррозии, жировых пятен и прочих сторонних частиц, которые ухудшают качество соединения.
Монтаж направляющих роликов, установка на головку сварочного аппарата специальной насадки с внутренним диаметром, соответствующим диаметру присадочной проволоки.
Подключение сварочного оборудования с учетом необходимой полярности, которая зависит от химического состава и предназначения присадочной проволоки (данные параметры производитель указывает на упаковке расходного материала).
Настройка на оборудовании минимально допустимого значения напряжения дуги и скорости подачи проволоки.
Обработка наконечника специальным составом от налипания расплавленных капель.
Надевание средств защиты (спецодежды и маски сварщика).
Подключение сварочного агрегата к источнику питания.
Начало сварочных работ.

Начинать сварочный шов нужно с верхней точки, плавно перемещая горелку вперед под небольшим углом. Для улучшения качества сварного соединения рекомендуется пользоваться прерывистой дугой, периодически осматривая визуально линию стыковки свариваемых изделий.

Для чего нужен метод

Сварку порошковой проволокой без защитного газа применяют при соединении элементов конструкций, изготовленных из нержавейки, легированных и углеродистых сталей.

Данную технологию применяют в производственных процессах, домашних условиях. Сваривание полуавтоматом без газовой смеси позволяет быстрее создавать неразъемные соединения деталей благодаря автоматической подаче электродной проволоки. С компактным сварочным оборудованием без газового баллона значительно легче работать.

Порошковая сварка без защитной газовой смеси часто используется опытными сварщиками при выполнении высотно-монтажных работ либо в тесных условиях. Это связано с невозможностью доставить на высоту либо разместить рядом с местом проведения работ газового баллона.

Компактные и мобильные полуавтоматы, способные варить детали без газа, пользуются большой популярностью у начинающих сварщиков и бытовых мастеров-самоучек, не имеющих опыта выполнения сварочных работ.

Технология безгазовой сварки предоставляет возможность получать высококачественные сварные швы при сваривании толстых и тонких элементов конструкций, в т.ч. значительно повысить производительность.

Квалифицированные сварщики с помощью полуавтоматического сварочного оборудования без газа в течение часа способны выполнять до 40 м шовных соединений.

Преимущества и недостатки

Достоинства сварки полуавтоматом без газа:

подготовка оборудования к работе занимает намного меньше времени;
отсутствие необходимости дополнительно приобретать газовый баллон, который требует дополнительных финансовых затрат;
компактность оборудования, небольшой вес, отсутствие газового шланга для подсоединения к баллону;
удобство и комфорт выполнения сварочных работ, нет необходимости постоянно перемещать за собой тяжелый баллон с газовой смесью;
при сваривании металлов без газа в процессе сгорания присадочной проволоки над сварочной ванной формируется защитная атмосфера, при сваривании стальных изделий с газом поток газовой смеси свободно сдувается порывами ветра либо интенсивным сквозняком;
сварщику не закрывает обзор массивное сопло сварочной горелки.

хрупкость расходника;
низкое качество соединения, если сравнивать со сварочной технологией MIG/MAG в защитном газе;
высокий уровень разбрызгивания расплавленного металла по сравнению с MIG/MAG технологией сварки в газовой атмосфере;
необходимость настройки полуавтоматической сварки под состав используемого флюса;
флюсовый порошок способствует формированию шлака на шве сварного соединения, который после сварки приходится удалять металлической щеткой либо молотком;
порошковые флюсовые присадки дорого стоят.

Несмотря на наличие недостатков компактные сварочные полуавтоматы, свариваемые металлические элементы конструкций без газовой смеси, пользуются значительной популярностью, как у опытных сварщиков, так и у домашних мастеров. Для разовых бытовых работ самозащитная флюсовая проволока – идеальный вариант расходника по цене и качеству.

Виды сварочной проволоки

Электродная проволока – незаменимый материал при выполнении сварочных работ. С ее помощью сварщики соединяют стальные элементы в единую конструкцию. При этом есть несколько видов проволоки, которые отличаются составом, эксплуатационными показателями.

Самозащитный

Самозащитный вариант представляет собой «вывернутый» наизнанку электрод. Сварка порошковой проволокой такого типа предоставляет возможность выполнять сваривание элементов конструкций при любых температурных режимах, в т.ч. экстремальных условиях, например, при сильном порывистом ветре.

Сердечник электрода состоит из разных присадочных материалов (защитных, шлакообразующих и диоксидирующих), благодаря которым сварку металлов можно осуществлять без газовой среды.

Газозащитый

Этот вид электрода аналогичен самозащитной проволоке, только кроме флюса предусматривается использование внешнего источника с защитным газом, которым может выступать СО2 либо его смесь с аргоном.

Преимущества применения газозащитных электродов:

мягкое горение дуги;
отсутствие разбрызгивания расплавленного металла;
сварочная ванна контролируется;
получается качественный и привлекательный сварной шов.

Сплошного сечения

Сплошная проволока – вид электрода сплошного сечения, изготовленный из нержавейки. Присадочный материал предназначен для сваривания изделий из высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов.

Для соединения с помощью сварки алюминиевых деталей используют присадочную проволоку из чистого алюминия или легированную кремнием, магнием, марганцем и прочими химическими элементами.

Медные электроды применяются для сваривания элементов конструкций, вылитых из медных сплавов.

Выбор флюсовой проволоки

Выбор оптимальной марки сварочной проволоки зависит от толщины свариваемых деталей и металла, из которого они изготовлены. Правильный выбор присадочного материала – гарантия получения качественного сварного соединения и высокой производительности.

Сварщик обязан знать, можно ли использовать конкретную марку проволоки, предназначенную для сварки с газом, для выполнения сварочных работ без внешней газовой среды. Такой вариант допускается, но при этом важно учитывать, что качество соединительного шва получиться хуже, чем в защитной атмосфере газовой смеси.

Расчет расхода проволоки

Расчет для сварки порошковой проволоки, требующейся на 1 метр погонный, осуществляется по формуле N=G*R, в которой:

G – масса расплава металла в образующемся шве длиной 1 м;
R – коэффициент поправки (соотношение металлического наплавления к израсходованной присадочной проволоке).

Параметр G рассчитывают по формуле G=A*B*L, в которой:

A – площадь среза сварного шва;
B – плотность металла;
L – длина стыка.

Так как расход материала зависит от расположения соединительной линии в пространстве, в расчетную формулу порошковой проволоки добавляют коэффициент Х, который равен:

для стыков снизу – 1,0;
для поверхностей с уклоном – 1,05;
для вертикально расположенных перегородок – 1,1;
для потолочных элементов – 1,2.

Данный алгоритм расчета необходимого количества присадочной проволоки разработан для выполнения сварки металлических конструкций в защитной газовой атмосфере. Формула не учитывает разбрызгивание расплавленной металлической массы, если сварочные работы осуществляются без внешнего газового источника.

Поэтому, чтобы компенсировать выброс из сварочной ванны части расплавленного металла, рекомендуется добавлять вышерассмотренную формулу коэффициент поправки 1,2-1,4.

Для самостоятельного выполнения сварочных работ без газовой атмосферы в домашних условиях нужно подготовить:

сварочный аппарат полуавтомат без газа;
средства индивидуальной защиты – маску и костюм сварщика;
присадочную проволоку соответствующей марки;
источник тока для подсоединения полуавтоматической сварки;
струбцины либо специальные прижимные приспособления для надежной фиксации свариваемых элементов металлической конструкции.

Настройка и подготовка полуавтомата

При выполнении сварки полуавтоматом без газа разрешается подключение оборудования с обратной полярностью (сварочная проволока к плюсу, масса к минусу).

После настройки подключения аппарата устанавливается катушка с присадочной проволокой и выполняется регулировка направляющих роликов механизма ее подачи. Если применяется порошковая проволока, не рекомендуется сильно затягивать прижимное крепление, так как есть риски заклинивания и деформации стержня.

Далее определяется ток для выполнения сварочных работ. Он зависит от следующих параметров:

толщины свариваемых изделий;
химического состава;
ширины зазора между соединяемыми кромками деталей.

Для настройки параметров на сварочном агрегате есть специальный регулятор поворотного типа со шкалой. Есть модели с жидкокристаллическим дисплеем, на котором при регулировке отображаются показатели.

После настройки оборудования, рекомендуется проверить его работу. Для этого нужно попробовать сделать сварной шов на обрезках свариваемых заготовок либо другом материале аналогичного химического состава. Получение качественного соединения говорит о правильности настройки сварочного агрегата, соответственно можно приступать к основной сварке.

Как варить порошковой проволокой — этапы процесса

В процессе сгорания флюс способствует формированию газового облака, поднимающегося вверх. Поэтому в рабочем помещении обязательно должна быть обустроена хорошая вентиляционная система либо возможность его качественного проветривания. Еще лучше, если непосредственно над рабочей зоной установлена вытяжная система.

Запрещено применение расходника, в сердцевине которого отсутствует порошок. Если пренебречь данным требованием, сварной шов будет низкокачественным с дефектами либо вообще не получиться.

Подготовка

Перед началом сварочных работ в бытовых условиях необходимо выполнить ряд подготовительных мероприятий:

тщательно очистить поверхности кромок свариваемых деталей;
приготовить присадочный материал;
правильно задать параметр силы тока, необходимой для сварочной дуги;
установить оптимальную скорость подачи присадочной проволоки;
правильно подобрать полярность при сварке полуавтоматом;
осуществить пробную сварку на обрезках металла, при необходимости поменять параметры настроек.

Металлические поверхности свариваемых кромок заготовок зачищают с помощью шлифмашинки. После этого их обезжиривают ацетоном либо спиртом.

Силу тока для сварочных работ полуавтоматической сваркой без использования внешней газовой среды подбирают с учетом толщины свариваемых металлических конструкций. Данные параметры можно посмотреть в соответствующей таблице, которая прилагается к инструкции эксплуатации сварочного оборудования.

Многие производители отображают рекомендуемые значения для выполнения сварочных работ на крышке агрегата с внутренней стороны. При самостоятельной сварке стальных конструкций в бытовых условиях важно понимать:

в случае выбора силы тока меньше необходимого значения для сварочной дуги соединительный шов получится низкокачественным;
если же силу тока превысить, есть риск сквозного прожигания свариваемых деталей.

Показатель скорости подачи присадочной электродной проволоки полуавтоматическим оборудованием нужно подбирать так, чтобы расходный материал успевал выходить из сварочного наконечника и плавиться непосредственно на металлической поверхности свариваемых изделий. Проволока не должна в процессе сварочных работ иметь чрезмерное натяжение.

При использовании инверторного полуавтоматического агрегата без газовой атмосферы выбирают прямую полярность – масса подсоединяется к плюсу, горелка сварочника к минусу. Расходный материал в данном случае лучше расплавляется и полностью сгорает. Такая схема подключения способствует формированию в сварной зоне концентрированного облака газа, и препятствует образование пор на сварном шве.

Процесс сваривания

После выполнения всех подготовительных мероприятий и проверки работы сварочного оборудования можно приступать непосредственно к сварке самозащитной порошковой проволокой.

После подсоединения массы и подключения полуавтомата к источнику питания в верхней части будущего шва разжигается дуга, после чего рукоятку сварочника надо медленно без резких движений перемещать вниз. При этом рекомендуется немного наклонять вперед горелку полуавтомата. Это позволит сформировать оптимальную сварочную ванну.

Электродную проволоку нужно вести плавно, подавая расходник в зону сварки. При этом нельзя допускать наплыва металла. Нельзя дергать горелку. Это приведет к нарушению сварочной дуги, и соответственно неравномерному заполнению соединительного шва расплавленным металлом.

Для качественного сваривания толстых стальных элементов конструкций сварной шов рекомендуется делать из нескольких слоев. При этом чтобы не допустить образования трещин в шовном соединении, первый слой выполняется на низком токовом значении.

Завершение

Сваривание полуавтоматом стальных изделий без задействования внешнего газового источника – это наиболее оптимальный вариант для маленьких мастерски, организованных в домашних условиях. Данная технология сварки освобождает сварщика от постоянного контроля наличия газовой смеси в баллоне, который при этом не нужно постоянно перемещать за собой.

Но, к специальным флюсовым расходникам, благодаря которым допускается выполнение сварочных работ без газа, предъявляются особые требования по качеству материала. Сварка без газа в отличие от сварки в газовой атмосфере позволяет осуществлять монтажные работы на самых труднодоступных участках.

Сварка тонкого металла инвертором: как выполнять, выбор полярности и электродов

Часто возникает задача, что необходимо сварить тонкий металл. Ворота для гаража, бак для банной печи, или забор на даче. Найти сварщика, привезти его, показывать-рассказывать, да еще и платить — так себе идея. Самому в этом плане гораздо проще и выгоднее. Но тут нас подстерегает сложность, так как сварка тонкого металла процесс не простой.

Основные трудности при выполнении сварке тонкого металла.

Как уже говорилось ранее, сварить изделие из тонкого железа не так просто, как хочется. Металл с малой толщиной быстро нагревается и прогорает. Образуется прожег металла. Кроме того, тонкие изделия сильно деформируются если их перегреть.

Еще одна сложность — скорость выполнение процесса. Варить нужно быстро или использовать специальные способы. Об основных методах сварки и технологии их выполнения для тонкого металла речь пойдет ниже.

Чем варить тонкий металл. Способы сварки.

Рассмотрим способы сварки, подходящие для деталей из тонкого металла. Самые распространенные способы:

Ручная дуговая (РДС)
Неплавящимся электродом из вольфрама (РАД) в аргоне или смеси газов.
Полуавтоматом в углекислом газе.

Ручная дуговая сварка (РДС)

Очень популярна из-за недорого оборудования и простоты применения. Варить тонкий металл ей сложнее чем другими двумя способами. Основной плюс при ее использовании, вам не нужен баллон с газом, а аппарат есть у многих. Для ручной дуговой (РД) — это не проблема

Аргонодуговая сварка (РАД, tig или wig).

Её применяют для изделий из тонкой нержавейки, алюминия а также сталей. Данный метод обеспечивается очень высокая степень защиты инертным газом. Газ, который применяют, аргон в чистом виде или смешанный с другими газами в различных соотношениях.

Для высококачественной сварки тонких изделий в аргоне лучше всего подойдет. Но цена газа с присадочной проволоки высока, а оборудование тяжелое и габаритное (газовый баллон). Подробнее об данном способе читайте здесь.

Полуавтоматическая сварка(МП, МИГ, МАП)

Часто применяют в автосервисах, как раз для ремонта кузова автомобиля. Там толщины от 1,2 до 2 мм. Способ очень производительный и не сложный в применении. Для него так же, как и для предыдущего способа необходимо применять защитный газ. Чаще всего используют СО2.

Иногда для полуавтомата применяют порошковую проволоку. Тогда процесс идет без газа. Порошковая проволока дорогостоящая вещь которую найти бывает сложно. Ее нечасто применяют, поэтому на ней останавливаться подробно не будем. Подробнее об данном способе читайте здесь.

Оборудование.

Для всех из приведенных способов в настоящее время, сварочным аппаратом является инвертор. Электронное устройство с трансформатором и транзисторным блоком выпрямления. Иногда можно встретить выпрямители, но они уходят в прошлое, оставаясь лишь на крупных производствах.

Для ручной дуговой кроме аппарата, держака с комплектом кабелей ничего больше не требуется. Все это, как правило, идет вместе в одном комплекте с аппаратом.

Для выполнения полуавтоматического процесса необходим баллон с защитным газом и редуктор, комплект шлангов. В холодное время года, также необходим подогреватель газа.

Помимо сварочных кабелей, массы, также нежна сварочная горелка.

Для процесса в аргоне неплавящимся электродом требуется так же, как в случае с полуавтоматом газовый баллон, шланг, редуктор, оборудованный ротаметром для контроля количества подаваемого газа.

Также используется горелка, но она имеет совершенно другую конструкцию чем горелка полуавтомата. Горелка оснащается неплавящимся электродом. Его устанавливают в цангу фиксируя наконечником.

Выбор способа.

Предварительно познакомившись со способами, необходимо выбрать подходящий нам.

Выбираем сварку в аргоне когда:

Требуется варить тонкую нержавейку.
Требуется варить алюминий или его сплавы.
Если требуется варить сталь при условии того, что шов должен быть эстетичен (элементы декора, мебель и т.д.).

Выбираем полуавтоматическую когда:

Требуется варить протяженные швы.
Когда опыта мало или совсем нет.

В остальных случаях применяем ручную дуговую.

Полярность.

Полярность при сварке деталей из тонкого железа играет очень важную роль. От этого во многом зависит будет ли прогорать металл или нет. Так какой же полярностью варить тонкий металл инвертором?

Прямая полярность — это полярность при которой подключения клемм к изделию и аппарату происходит так, что плюс подключается к изделию, а минус (масса) на электрод.

При использовании прямой полярности на поверхности температура достигает более высоких значений, чем если бы использовалась обратная полярность. Поэтому ее применение не желательно. При использовании обратной полярностьи – «+» аппарата подключается к держаку с электродом, масса к изделию.

Как варить инвертором тонкий металл. РДС- Ручная дуговая сварка.

Основная сложность у новичков бывает зажигание сварочной дуги. Если опыта и практики недостаточно, то прожега не избежать. Необходимо тренироваться, больше никак.

Полярность, применяемая при сварке тонкого металла инвертором – обратная. За счет этого детали будут меньше греться и прогорать.

В самом начале необходимо прокалить электроды по данным завода-изготовителя их пишут на пачке. Без прокалки процесс будет идти не стабильно и будут газовые поры в шве.

Первый способ, при котором используется отбортовка.

Тип соединения С1 по ГОСТу 5264.

На заготовках делается отбортовка. Высота ее от 1 до 4.5 мм. Загнуть ее можно как в тисках с помощью молотка, так и на специальных гибочных устройствах. Далее зачищаем кромки от любых загрязнений, а также от влаги. Будет просто шикарно если еще и обезжирить.

Для этого подойдет специальный обезжириваетесь, ацетон или растворители типа 646 и др. Все детали подготовили.

Теперь нужно настроить аппарат для тонкого металла.

Электроды берем диаметром от 1,6…2,0 до 2.5 мм. Электроды можно взять, с основным покрытием (к примеру УОНИ 13-55), или с рутиловым (МР-3, Esab ОК-46 и прочие).

Ток предварительно настраиваем на пробной заготовке. Необходимо выставить такое значение тока, чтобы металл не прожигался, а дуга устойчиво горела. Для изделий из тонкого железа значения сварочного тока 30 А – 48 А (в принципе можно до 60 А) при использовании электрода диаметром 2 мм.

Для каждого аппарата значение будет индивидуально. Именно поэтому рекомендуем предварительно настроить сварочный ток на пробной заготовке.

Теперь заготовки необходимо собрать на прихватки. Собираем детали без зазора и ставим прихватки по краям изделия. Для того чтобы уменьшить нагрев, электрод ведем углом вперед.

Начинаем варить на прихватке. Электрод ведем без колебательных движений, просто вперед. Важно как можно реже останавливаться.

Если необходимо прервать процесс, к примеру для смены электрода, то зажигать дугу и начинать варить необходимо на сварочном шве. Предварительно зачистив его от шлака и уже с него переходить на кромки. Иначе будет прожег.

Таким способом получается хороший сварочный шов с дополнительной жесткостью от отбортовки.

Рассмотрим еще один способ как правильно варить тонкий металл электродом.

Если необходимо сваривать детали с толщиной стенки 1 мм без отбортовки, то нужно сделать теплоотвод.

Для теплоотвода подойдет кусок алюминия или еще лучше меди. На теплоотвод укладываем детали.

Теперь необходимо настроить ток. Значение те же 35-45 А. Полярность – обратная. Варим углом вперед. Устанавливаем прихватки отступив 5-10 мм от края. Если этого не сделать, железо на краю очень быстро нагреется и прогорит. Теплу просто некуда будет уходить. Электроды как у в предыдущем способе диаметром от 1.6 — 2.5 мм.

Все готово, можно начинать варить.

Начинаем варить не от края, а на прихватке.
Провариваем короткий участок 4-6 мм и обрываем дугу. Длину провариваемого участка оценивать по цвету металла. Как края стали красными – обрываем дугу.
Повторно зажигаем дугу только после того, как металл остынет, и краснота спадет. Начинать необходимо на сваренном участке.
Провариваем 4 – 6 мм и обрываем дугу. Так повторяем данный процесс до конца стыка. Процесс представляет собой как бы множество сварочных точек.
После того как проварили шов, необходимо доварить небольшой участок, который оставили вначале.

Завершение процесса.

В данном случае очень важен теплоотвод, если опыта мало. Вертикальная сварка инвертором для начинающих или выполнение на весу дадутся не просто. В этом случае длинна сварочной «точки» будет очень короткая. Также во многом важен опыт.

При выполнении сварки тонкого металла важно удержание короткой дуги. Не более 1/2 диаметра электрода. Данным способом можно заварить тонкий металл автомобиля глушитель или кузовные детали.

Как варить полуавтоматом с углекислотой тонкий металл.

Для того чтобы сваривать полуавтоматом тонкий металл, подключаем оборудование. Каждый конкретный аппарат имеет свои собственные особенности в подключении. Схему подключения лучше всего взять из инструкции завода-изготовителя. Она идет вместе с аппаратом.

Порядок подключения аппарата:

Проверяем целостность аппарата и сварочных кабелей.
Подключаем горелку и газовое оборудование к аппарату.
Открываем баллон и редуктор.
Включаем подогреватель газа (если установлен).
Устанавливаем сварочную проволоку в устройство подачи.
Подключаем к сети аппарат.
Включаем аппарат и нажав кнопку на горелке и держим пока проволока не выйдет из сопла.
Подключаем массу к изделию.

Сварочная проволока.

Сварочную проволоку необходимо прокалить 1,5-2 часа при температуре от 150 до 280 °С. Коррозию необходимо удалить, иначе процесс будет идти не стабильно. Лучше всего удалять ржавчину раствором кислоты HCL-5%.

Вот и все теперь можно приступать к настройке. Как же настроить полуавтомат для сварки тонкого металла? Для этого есть специальные таблицы. Они чаще всего идут совместно с полуавтоматом в комплекте. Если нет, то воспользуйтесь таблицами, приведенными ниже.

После настройки нужно проварить пробный сварочный шов на заготовке. Если процесс идет стабильно, разбрызгивание минимально и нет сильного треска, то все настроено верно. Можем приступать к сварке основной детали.

Полуавтоматическая сварка в углекислом газе прекрасно справляется с малыми толщинами. Если хотим варить тонкий металл без обрыва дуги, тогда нужно применять импульсный режим.

Сварочный процесс будет следующий:

Также, как в случае с ручной дуговой необходим теплоотвод в виде подкладки. Полуавтоматическая сварка в среде СО2 проста, именно поэтому ее часто применяют для сварки тонкого металла автомобилей. Ее часто называют кемпи сварка.

Кстати, название кемпинговая сварка пошло от предприятия производителя полуавтоматов Kemppi. По аналогии как угловую шлифовальную машину (УШМ) называют «Болгарка». Это связано с тем, что из Болгарии на территорию СССР стали поступать первые УШМ. Так и прижилось.

Читайте также: