Автоматическая и полуавтоматическая сварка

Обновлено: 01.05.2024

Сварка считается удобным и практичным способом соединения металлов. Со времени изобретения она стала неизменным спутником подавляющего большинства производственных или строительных процессов. Каждый из ее видов имеет свои сильные и слабые стороны.

Автоматическая сварка под флюсом

При использовании такой сварки весь процесс автоматизирован. Он выполняется с помощью подвесного устройства или самоходного сварочного трактора. Автоматы самостоятельно зажигают сварочную дугу, регулируют ее параметры и гасят при необходимости, обеспечивают подачу флюса и проволоки, а также перемещают горелку вдоль шва.

Весь процесс сварки происходит под слоем флюса, расходного материала, предназначенного для защиты сварочной ванны от контактов с воздухом, а также раскисления и легирования расплавленного металла. После сгорания флюс формирует легкоотделимую шлаковую корку. Она замедляет кристаллизацию металла и создает необходимые условия для выхода из сварочной ванны растворенных газов. Это позволяет минимизировать количество дефектов в швах.

Основные принципы автоматической сварки были сформулированы еще в конце XIX века. Однако практические основы таких устройств были заложены известным советским изобретателем Д.А. Дульчевским значительно позже, в 1927 году. Именно он и стал создателем первого в мире сварочного автомата.

Преимущества

Автоматическая сварка имеет ряд особенностей:

Фактически весь процесс соединения металлов происходит в идеальных условиях. Их создает газовый пузырь, стенками которого является флюс. Это снижает потери металла на разбрызгивание, испарение и окисление до 2-5 % (при использовании ручной дуговой сварки аналогичный показатель доходит до 30 %).
Автоматическая сварка позволяет максимально увеличить производительность труда по сравнению с ручной дуговой. Фактически этот параметр вырастает в 10 раз. Такой результат дает работа на сварочных токах до 2000 А. В итоге увеличивается глубина проплавления и появляется возможность соединения деталей толщиной до 12 мм (в случае односторонних стыковых швов) без разделки их кромок.
После выполнения автоматической сварки нет необходимости в очистке металла от брызг. Это снижает общую трудоемкость работ.
Такой вид соединения металлов обеспечивает постоянные геометрические размеры, форму и химический состав швов.
Сварочная ванна надежно защищена от контактов с воздухом. В дополнение к этому шлаковая корка замедляет кристаллизацию металла. В результате вероятность образования дефектов в швах минимизируется.
При выполнении автоматической сварки дуга зажигается и горит под слоем флюса, а выделение пыли и вредных газов незначительно, поэтому сварщику необязательно использовать индивидуальную защиту для глаз и лица.
Еще одним существенным достоинством этого вида соединения металлов является снижение энергозатратности на 40 % по сравнению с ручной дуговой сваркой. Это возможно благодаря рационализации всего процесса.

Недостатки

Имея такой солидный перечень достоинств, автоматическая сварка не лишена и недостатков:

Главным из них является высокая текучесть расплавленного флюса и металла. В результате сварочные работы можно выполнять только в нижнем положении. Максимальное отклонение шва от горизонтали не должно превышать 10-15°. Это накладывает ограничение на использование автоматической сварки для соединения труб диаметром менее 150 мм.
Такой способ соединения металлов не отличается высокой маневренностью. Он подходит только для получения прямолинейных или кольцевых швов. По этой же причине его нельзя использовать в труднодоступных местах.
При выполнении автоматической сварки важно не допускать увеличенных зазоров между кромками деталей. Это может привести к вытеканию флюса и расплавленного металла и образованию дефектов в швах.
Горение дуги под слоем флюса не позволяет визуально контролировать или корректировать процесс сварки.
Несмотря на отсутствие необходимости использовать индивидуальную защиту, автоматическая сварка наносит определенный вред здоровью из-за выделения вредных газов.
Обязательное использование флюса повышает себестоимость сварки.

Сфера применения

Автоматическая сварка используется для работы с различными металлами и сплавами толщиной 1,5-150 мм. Ее применение возможно только в заводских условиях. Она востребована при постройке судов и железнодорожных вагонов, для изготовления различных резервуаров большого объема и соединения труб диаметром более 150 мм. Наиболее активное применение оборудование для автоматической сварки находит в серийном производстве крупногабаритных изделий для формирования прямолинейных или кольцевых швов.

Полуавтоматическая сварка

В случае полуавтоматической сварки механизирован только один процесс: подача электрода. Все остальные операции выполняются оператором вручную. В качестве электрода используется сварочная проволока в кассетах. Для защиты сварочной зоны от контактов с воздухом применяются активные (углекислый) или инертные газы (аргон, гелий).

Выполнение полуавтоматической сварки

Процесс применения полуавтоматической сварки для промышленных целей впервые был разработан Центральным научно-исследовательским институтом технологии и машиностроения в 50-х годах ХХ века.

Полуавтоматическая сварка тоже имеет ряд преимуществ:

Она отличается очень малой зоной термического воздействия, поэтому позволяет варить без прожогов детали толщиной до 0,5 мм.
Электрод и сварочная ванна визуально доступны, поэтому в процесс сварки можно вовремя вносить необходимые коррективы.
С помощью полуавтоматов допускается варить разнотолщинные детали.
Такой способ соединения металлов подходит для выполнения швов в любых пространственных положениях, включая труднодоступные места.
Производительность полуавтоматической сварки примерно в три раза выше, чем ручной. При этом потери металла от разбрызгивания и испарения тоже минимальны.
Активный или инертные газы обеспечивают надежную защиту швов от воздействия воздуха. Количество дефектов в них минимально.
Такой способ соединения металлов позволяет выполнять без скоса кромок стыковые швы для деталей толщиной до 8 мм и тавровые швы для деталей толщиной до 30 мм.
Наиболее популярный для полуавтоматической сварки углекислый газ стоит значительно дешевле флюса, используемого при автоматической сварке.
В процессе выполнения работ не образуется шлаковая корка, так что зачистку швов выполнять не надо. Это особенно полезно при сварке в несколько проходов.
Комплект оборудования для полуавтоматической сварки компактней и проще, чем для автоматической.

Одновременно следует выделить определенные недостатки полуавтоматической сварки:

В данном случае дуга не скрыта под слоем флюса, поэтому сварщик подвергается интенсивному излучению. Выполнять такие работы без средств защиты нельзя.
Применяемый углекислый газ тяжелее воздуха, он способен скапливаться в рабочей зоне. Для безопасной работы требуется качественная вентиляция.
При отказе от углекислого газа разбрызгивание металла резко возрастает.
Применение полуавтоматической сварки ограничено закрытыми помещениями. Для открытого воздуха она не подходит. В этом случае газовая защита будет сдуваться, вследствие чего пострадает качество сварных швов.

Полуавтоматическая сварка используется для соединения деталей толщиной 0,5-100 мм. Она может применяться как в заводских условиях, так и в частных домохозяйствах. Главным отличием полуавтоматической сварки от автоматической является возможность сварки швов любой геометрической формы во всех пространственных положениях. По этой причине она востребована при мелкосерийном и серийном изготовлении различных сложных металлоконструкций.

Автоматическая сварка в сварочном мире подобна гоночному автомобилю

Полуавтоматическая сварка похожа на езду по трассе со сложным профилем

Выводы

Оба вида сварочного оборудования используются в промышленном производстве. При этом автоматическая сварка является более производительной, но подходит только для выполнения прямолинейных или кольцевых швов при изготовлении крупных изделий из металла. Полуавтоматическая сварка в три раза уступает автоматической по производительности, но с ее помощью можно варить любые швы. Она особенно полезна при сборке сложных по форме металлоконструкций.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка

Автоматическая и полуавтоматическая сварка – чем отличаются данные технологии? Обычный человек, скорее всего, затруднится дать ответ на этот вопрос, да ему и не нужно. Но в некоторых ситуациях выбор между тем или иным методом может сыграть существенную роль.

К примеру, автоматическая сварка – это высокая скорость работы и отменное качество шва. Для использования полуавтоматического оборудования не требуется каких-то особых условий, оно более экономичное. И на этом отличия между технологиями не заканчиваются. Так на каком же методе остановиться? Давайте разбираться.

Чем автоматическая сварка отличается от полуавтоматической

Различия в первую очередь проявляются в особенностях используемой аппаратуры. Однако для начала остановимся на сложности последней. Оборудование для автоматической и полуавтоматической сварки может работать с флюсом, защитным газом, также возможно применения порошковой проволоки. Основное отличие агрегатов для автоматической и полуавтоматической сварки заключается в том, насколько работник задействован в производственном процессе.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка имеют свои достоинства и возможности, которые и рассматриваются при выборе метода. Существует несколько типов автоматов:

с одним или несколькими электродами, которые одновременно выполняют соединения;
подвесные системы со смещающейся сварочной головкой и стационарным расположением остальных частей, их используют для фигурных швов;
самоходные, которые перемещаются на тележке, у них подвижна не только головка, но и весь механизм, применяются они при конвейерной системе производства;
тракторы сварочные – устройства, двигающиеся по заготовке или направляющим и выполняющие длинный шов, примером может служить производство сварочной трубы.

Еще одной классификацией автоматического оборудования является разделение по разновидностям сварочного процесса:

работа ведется снизу (нижнее положение);
горизонтальное соединение на вертикальных поверхностях;
сваривание с принудительным формированием шва.

Оператор не принимает непосредственного участия в работе, не следит за расположением электрода и горелки. Основная функция работника – настройка аппаратуры и проверка ее работоспособности.

Автоматические установки – это сложное оборудование. Такие устройства имеют блок управления и электронные системы, большой срок окупаемости, стоят достаточно дорого. Поэтому покупка автоматов небольшими производствами, мастерскими – нерентабельна.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Срок окупаемости полуавтоматов небольшой. Они часто используются для сварки высокой сложности вне производства, на выезде. В полуавтоматическом оборудовании механической является только подача присадочной проволоки. Она помещается на направляющие ролики и автоматически двигается. Скорость ее перемещения регулируется оператором.

Классифицируют полуавтоматическое оборудование по:

числу электродов;
назначению (они могут работать со сталью, чугуном, цветными металлами);
функциональности: аппаратура может работать без газового оборудования и подходить для любого вида сварки.

С такими аппаратами работают опытные специалисты, поскольку одновременно происходит регулировка подачи газа, отслеживание и поддержка расстояния между металлом и аппаратом, удержание дуги.

Технологии автоматической и полуавтоматической сварки

Сварочная токопроводящая головка является основным узлом оборудования. На нее подается создающий дугу разряд и проволока.

Сварка в автоматическом режиме происходит чаще всего с применением присадки в виде проволоки. Она, как правило, закрепляется на катушке и специальной бобине. Скорость подачи и траектория движения проволоки задается с помощью системы роликов. Сначала проволока выпрямляется, а потом уже подается на мундштук, который направляет ее в рабочую зону. Располагается он обычно над местом работы.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Формирование дуги с помощью автоматического оборудования происходит так же, как и при ручной сварке, то есть пробой заряда идет в процессе смыкания поверхности заготовки и электрода. Присадка в данном случае является коротким плавящимся электродом, за счет расположения электродуги и контакта. При этом длина электрода в процессе работы не уменьшается, поскольку происходит непрерывная подача проволоки.

Марка оборудования влияет на размер сварочной зоны. Мундштук и металл не перегреваются, если правильно настроить аппаратуру. Зажигание дуги с помощью инверторного источника может происходить без непосредственного контакта детали и электрода. При фиксированной длине электродуги электрод редко залипает в процессе короткого залипания по капле. Происходит стабильная подача металла в сварную ванну. Если падает капля, то проволока начинает движение назад с холостым ходом. Тем самым происходит увеличение дистанции и поддержание электроразряда. При ручной сварке невозможно обеспечить столь высокую стабильность работы.

Специфика сварки имеет большое влияние на выбор технологии соединения. Наиболее популярна сварка:

В защитной газовой среде. Качественный шов можно получить с использованием гелия, аргона и разных смесей.
Электрошлаковая. Ток, проходя через жидкий шлак, способствует выделению тепла, расплавляющего как заготовку, так и присадочную проволоку. Такой вид сварки дает минимально возможное проникновение водорода в металл, создавая большую ударную вязкость шва.
Под флюсом. Считается одной из самых производительных. Данная технология используется на металлургических предприятиях и в машиностроении. Присадочными материалами при таком виде сварки являются сыпучий флюс и проволока, имеющая сплошное сечение.

Подача присадочного материала в сварную ванну при автоматической сварке может быть любой, в том числе аппарат может переносить его струйным методом. В случае короткого замыкания восстановление сварочной дуги происходит автоматически, без оператора.

Выше уже указывалось, что на сегодняшний день одним из самых популярных методов сварки, создающим качественный шов, является автоматическое соединение с защитой флюсом. Таким способом происходит сварка сложных металлов: нержавейки, меди и алюминия. Соединение автоматом происходит с высокой скоростью, защиту же обеспечивает флюс.

Флюс является веществом, которое выпускают в виде гранул, жидкости, порошка. Он обладает рядом достоинств. Так, эти примеси поступают в сварочную ванну толстым слоем и обеспечивают ее защиту от атмосферного кислорода. Одновременно, флюс уменьшает возможность разбрызгивания жидкого металла, помогает поддерживать горение дуги, защищает сам металл, а в случае необходимости способен поменять химический состав соединения.

Существует разделение флюсов в зависимости от их назначения. Одни используются для работы с высоколегированными сталями, другие – с углеродистыми или легированными, третьи – с цветными. А также они могут быт керамическими или плавлеными. При этом отличаются своим составом.

В подавляющем большинстве работ используется плавленый флюс. Причина – его относительная дешевизна и универсальность. Он может эффективно осуществлять защиту сварочной ванны от воздуха. Впрочем, ждать от него проявления особых свойств не стоит. При высоких требованиях к качеству шва специалисты рекомендуют выбирать керамический флюс.

Флюсы также бывают химически пассивными и активными. Последние имеют в своем составе кислоты. Они способствуют хорошей защите металла, но приводят к его коррозии. Поэтому требуется тщательное удаление таких примесей после окончания работы. Применение пассивного флюса в автоматической сварке затруднено, поскольку он не имеет необходимых свойств. Чаще всего он встречается при пайке и представляет собой канифоль или воск.

Автоматическое соединение с использованием защиты флюсом применяется во многих областях промышленности. Например, для создания крупносерийного конвейерного производства. Именно поэтому данная технология используется при сборке судов, контейнеров для нефтепереработки, при изготовлении труб большого диаметра.

В настоящее время используется два стандарта, в которых описываются правила работы полуавтоматов: ГОСТ 14771-76 – сварка в среде защитных газов: автоматическая и полуавтоматическая сварка; ГОСТ 8713-79 – автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Первая ведется с использованием углекислоты. А соединение под флюсом происходит с применением порошков и паст, которые при плавке обеспечивают надежную защиту от воздуха рабочей зоны.

Сварка с использованием полуавтоматического оборудования является достаточно производительным методом соединения. Сама аппаратура имеет ряд особенностей. В конструкции применяются катушки, обмотанные порошковой или омедненной проволокой для сварки. Электрический двигатель и ролики являются механизмом, с помощью которого происходит подача присадки через специальный шланг к месту соединения, где она плавится.

Оператору не приходится менять электрод, поскольку проволока непрерывно подается в рабочую зону. Деформация металла при работе с полуавтоматом под защитой газа немного меньше, поскольку происходит обдув углекислым газом.

Полуавтоматическое оборудование может применяться для работы с чугуном, низколегированными сталями, алюминием, нержавейкой. Нержавеющая сталь и алюминий требуют применения для защиты инертных газов, таких как гелий и аргон.

Соединение различных сплавов происходит в разных режимах, технологии применяются также различные. Например, к особенностям подготовки заготовок относят: прогрев перед работой, травление, применение флюсов.

Иногда используются специально созданные марки проволоки. Их применяют для наплавки с целью создания износостойкого покрытия, сварки заготовок из чугуна, легированных сталей, конструкционных материалов.

При этом применяют разные флюсы. Они используются как для защиты места соединения, так и для создания швов, имеющих особые характеристики. Корку из шлаков, образующуюся при применении флюсов и порошковой проволоки, обязательно убирают при остывании металла.

Существует ряд нюансов при полуавтоматическом соединении в защитной газовой среде. Так, углеродистые стали обычно варят с использованием защиты углекислотой. При сварке нержавейки и алюминия подключают гелий, аргон или различные смеси с CO₂.

Аппаратура, применяемая для сварки, имеет отличия от инверторов, которые работают при соединении с помощью покрытого электрода. Передняя панель, помимо рукояток регулировки размера тока, снабжена колесиком, посредством которого меняется скорость подачи проволоки.

Параметры соединения выбираются в зависимости от материала заготовки, марки и толщины. Профессиональная аппаратура дает возможность настроить индуктивность, которая оказывает влияние на то, насколько сильно будут проплавляться края деталей, разбрызгиваться металл, насколько «мягкой» будет сварочная дуга. Ее параметры зависят от металла и прочих условий.

Плюсы и минусы автоматической сварки

При внимательном осмотре шва, сделанного с использованием автоматической технологии, заметно, что он значительно ровнее соединения, сделанного вручную. Однако это не единственное достоинство автоматической сварки:

Применение электронных систем значительно ускоряет настройку, в отличие от оборудования для ручного дугового соединения, которое нужно настраивать долго, подбирать напряжение и ток.
Производительность автоматов в несколько раз превышает скорость работы бригады сварщиков, такому оборудованию не надо отдыхать, оно не зависит от профессионализма работников.
Уменьшается количество отходов. Брак зависит от того, насколько правильно было настроено оборудование, а не от квалификации работников.
Стабильный шов. Чрезвычайно высоко оценивается качество и аккуратность места соединения металла. Они ровные и имеют одинаковую высоту. Нет наплывов и разрывов.
Экономичность. Проволока расходуется медленнее, уменьшаются потери энергии, уходившей на угар и разбрызгивание.
Есть возможность проводить соединение в замкнутых и труднодоступных местах, при вредных для человека условиях, таких как: высокая и низкая температура, загазованность и пр.

Однако, помимо достоинств, автоматическая сварка имеет и ряд недостатков:

оборудование имеет небольшую маневренность;
при изменении операции необходимо проводить перенастройку;
высокая стоимость;
вред для здоровья окружающих из-за выделения небезопасных газов при проведении автоматического соединения, несмотря на то, что нет необходимости применять средства индивидуальной защиты.

Именно поэтому такое оборудование не в состоянии полностью заменить сварщиков.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

Механизированная сварка завоевывает все большее число поклонников не только среди профессионалов, но и среди любителей.

Перед началом работы на полуавтоматическом оборудовании необходимо взвесить все его достоинства и недостатки. Преимуществами являются:

Возможность без повреждения покрытия сделать неразъемный шов на оцинкованных деталях. При этом используют медную проволоку.
Способность работать с чугуном, алюминием и конструкционной сталью.
Возможность варить тонкие листы металла толщиной ≤ 0,5 мм.
Малая чувствительность к коррозии заготовки и ее загрязнению.
Удобство работы, когда сварщик сразу видит шов, шлак не закрывает его.
Стоимость работ невысока, сравнивая ее с иными способами изготовления неразъемных соединений.

Но есть и недостатки работы с использованием полуавтоматического оборудования. Разлет брызг металла достаточно велик при работе без газа. Излучение дуги сильнее и появляется необходимость использовать защитную одежду и маску.

Несмотря на перечисленные неудобства, данный тип соединения используется в различных отраслях производства. Наиболее часто он применяется в ходе ремонта транспорта и в автомобилестроении, но всегда с защитным газом – аргоном, гелием, углекислотой.

Какой метод сварки выбрать – автоматический или полуавтоматический?

Выбрать, что именно требуется сейчас – автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка, поможет конкретная ситуация. Автомат необходим для изготовления швов повышенной сложности и для производства крупных партий изделий. Полуавтомат прекрасно подойдет для небольших партий продукции с качественным равномерным швом.

Настройка полуавтоматов не требует длительной подготовки, а их обслуживание экономично. Нет необходимости в создании специальных условий для соединения. Рабочие трудятся как в помещениях, так и на улице. Для размещения аппаратуры не нужна ровная поверхность с покрытием определенной плотности. И, пожалуй, самое важное свойство полуавтоматов – их мобильность.

Автоматическое же сварочное оборудование требуется при работе линии с общим управлением, в технологической цепочке, при выполнении одинаковых операций.

При смене работы автоматы требуют перенастройки и регулировки. Использовать их для выполнения разовых операций неоправданно дорого. Выбирая, как должна быть проведена сварка (на автоматических или полуавтоматических машинах), при ограниченном бюджете следует отдать предпочтение полуавтоматам. Но при выстраивании производственного цикла специалисты рекомендуют остановиться на автоматах.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Где применяется полуавтоматическая сварка

Те, кто только начинает разбираться в способах металлообработки, собирается купить свой первый сварочный аппарат, часто спрашивают, где применяется полуавтоматическая сварка. В общих чертах ответ на него звучит так: «Практически везде!».

Это универсальное оборудование, которое используется для соединения заготовок, изделий разной конфигурации из черных и цветных металлов, не требующее для работы на базовом уровне высокой квалификации.

Конечно, есть задачи, для которых полуавтомат не подходит. Больше о том, где и как применяется полуавтоматическая сварка, вы узнаете из нашего материала.

Технология полуавтоматической сварки

В среде профессионалов и сварщиков-любителей полуавтоматическая сварка является наиболее распространенным способом неразъемного соединения различных металлов. Часто полуавтомат можно увидеть как на станции технического обслуживания, в цехе машиностроительного предприятия, так и в гараже специалиста, занимающегося частным бизнесом по ремонту техники или оборудования. Процесс сварки полуавтоматом является более сложным, чем сваривание деталей при помощи обычного инвертора. Но если сравнивать с настройкой трансформатора, то он намного понятнее и проще в обслуживании.

Все, что нужно для сварки полуавтоматом, – это электродная проволока, баллон с газом и, соответственно, определенный опыт. Этого вполне достаточно, чтобы выполнять долговечные и качественные швы.

Полуавтомат представляет собой инверторный сварочный аппарат, используемый для MIG/MAG- и TIG сварки. Кроме этого он может оснащаться встроенным режимом сварки ММА. Его отличие от простого инвертора состоит в разнице функциональных возможностей. Инвертор применяется только с электродом и предназначается для ручной дуговой сварки. А для установки полуавтомата необходимы электроды, проволока и газ. Поэтому их возможности значительно больше, полуавтоматическую сварку можно применять при работах в среде защитного газа. Такая технология позволяет выполнять более надежные и качественные швы.

Одним из важных направлений в совершенствовании электросварки является автоматизация сварочных процессов. Принцип полуавтоматической сварки заключается в том, что подача проволоки к дуге автоматизирована, а передвижение дуги по шву производится вручную. Устройство работает в полуавтоматическом режиме, поэтому и появились выражения «полуавтоматическая сварка», «сварка полуавтоматом» и т. д.

Принцип действия сварки полуавтоматом является достаточно простым. С катушки, установленной в подающем механизме, в процессе сварки подается проволока в сварочную зону, так что необходимость постоянно менять электроды отпадает сама по себе, так же как и при ручном способе дуговой сварки. Электродная проволока и защитный газ подаются одновременно. Свариваемый металл и электрод находятся под напряжением, благодаря этому в газовом облаке возникает разряд, приводящий к возбуждению дуги. С ее помощью и происходит плавление металла и формирование шва.

Сварка полуавтоматом в защитной газовой среде

Есть несколько технологий полуавтоматической сварки, но метод с применением газа – один из самых популярных. Могут применяться различные газовые смеси, но самыми распространенными являются гелий, углекислота и аргон. Два первых вида газа характеризуются экономичностью и небольшими ценами. Благодаря этому они приобрели большую популярность в различных производственных областях.

Важно! Основным предназначением газовой смеси является защита зоны сварки от окисления, которое происходит в момент взаимодействия с кислородом. Именно этот факт в большей степени и влияет на прочность и качество шва.

В случае использования углекислоты перед сваркой необходимо предварительно зачистить поверхности от краски, различных загрязнений и ржавчины. Это можно сделать с помощью щетки по металлу и наждачной бумаги.

Существуют следующие виды швов, которые применяются при полуавтоматической сварке в среде защитных газов:

Сплошной шов. Сваривание происходит непрерывно за одно поступательное движение от начала до самого конца.
Прерывистый шов. Его чаще всего используют при сварке автоматом и применяют для соединения тонколистовых металлов. В момент сварки подаются электрические импульсы, сгенерированные оборудованием. При замыкании происходит расплавление металла и соединение между собой заготовок.
Точечное сваривание. Методика подразумевает выполнение сварочного шва в виде точек, расположенных друг от друга на определенном расстоянии по всей длине свариваемого участка.

Для сварки полуавтоматом с использованием углекислого газа нередко применяют режим переменного тока. Для этого перед началом процесса предварительно выполняют перенастройку полуавтомата с учетом свойств металла, предназначенного для сваривания.

Применение полуавтоматической сварки без газа

В наши дни наиболее популярной и перспективной становится сварка без применения газа.

Такая технология с применением полуавтоматической сварки осуществляется при помощи флюса, или сварочной порошковой проволоки, как ее еще называют профессионалы.

Флюсовая проволока представляет собой стальную трубку с находящимся внутри специальным порошком – сварочным флюсом, похожим по свойствам на обычное электродное покрытие. Флюс, представляющий собой зернистое сыпучее вещество, значительно улучшает процесс сварки и качество сварного шва.

При воздействии на флюсовую проволоку высокой температуры происходит сгорание флюса, благодаря чему в месте сварки возникает защитное газовое облако.При обычной электродной сварке происходит очень похожий процесс.

Большое преимущество такого метода заключается в том, что не надо переносить с собой с места на место газовые баллоны, при этом всегда есть большое многообразие материалов с разными химическими составами, с помощью которых можно обеспечить необходимые свойства дуги и изменить параметры шва.

Во время сварки полуавтоматом, так же как и при применении обычного электродного способа, происходит попадание шлака от сгоревшего флюса в сварочную зону. Поэтому для герметизации сварочной поверхности необходимо поверх выполненного шва сделать несколько дополнительных.

Флюсовая проволока не обладает достаточной жесткостью, поэтому ее подачу к зоне нанесения шва необходимо производить с небольшими усилиями, чтобы не допустить изгиба шланга полуавтоматической сварки.

Необходимо учитывать, что порошковая проволока не может полностью заменить защитный газ. Качество произведенных швов будет хуже, так как свойства порошковой проволоки и газа различны. Такая проволока удобна для применения сварки в труднодоступных местах, к примеру, при работе на высоте. При возможности транспортировки сварочного баллона лучше использовать сварку с применением газа.

Применение полуавтоматической сварки для цветных металлов

Без точного исполнения требований технических условий и правильного подбора материалов и оборудования произвести качественную сварку цветных металлов или их сплавов довольно сложно.

1. Медь и ее сплавы.

При применении полуавтоматической сварки меди и ее сплавов (бронзы и латуни) на процесс оказывают сильное влияние завышенные показатели таких параметров, как:

тепловое расширение;
взаимодействие с водородом;
коэффициент теплопроводности.

Эти качества могут ухудшить прочность шва и прилегающей к нему области, а также привести к повышенной текучести металла и появлению трещин от его перегревания. Поэтому при полуавтоматической сварке меди и ее сплавов лучше всего применять сварочную проволоку с высоким содержанием вольфрама. Это значительно понизит испарение олова и обеспечит сохранность химического состава и физических свойств металла.

2. Алюминиевые и магниевые сплавы.

На поверхности изделий из таких сплавов присутствует слой тугоплавких окислов, препятствующих расплавленному составу в сварочной ванне смешиваться с основной структурой металла. Часть такого трудноудаляемого слоя, представляющего собой шлаковые включения, может проникнуть в область шва, тем самым снизив его качественные характеристики.

Применение тока обратной полярности позволяет осуществить катодную зачистку деталей в зоне электрической дуги. Но такой прием удаляет слой окислов небольшой толщины. Именно поэтому необходимо перед сваркой пленку окислов с поверхности детали удалить при помощи зачистки или кислотного воздействия. Аналогичную операцию следует произвести и с поверхностью сварочной проволоки.

Для сплавов АКВ, АК6, АВ рекомендуется применять сварочную проволоку, включающую в состав около 5 % кремния, так как они предрасположены к возникновению горячих трещин в процессе сварки.

Сварку проводят с применением чистого аргона или при его сочетании с гелием.

Полуавтоматическая сварка при работе с нержавеющей сталью

Такую сварку производят в защитной среде аргона из-за высокой химической активности нержавеющих сталей при высоких температурах и в расплавленном состоянии.

Пониженная теплопроводность и электропроводность, а также повышенная литейная усадка нержавеющих сталей приводят к необходимости применения особых режимов сварки.

Сварку нержавейки производят проволокой полного сечения из высоколегированной стали, которая должна быть по составу аналогична материалу заготовки. При производстве ответственных деталей применяют проволоку из вольфрама.

Порошковую проволоку тоже можно применять при сварке нержавейки, но в этом случае без подачи защитного газа из баллона.

Функцию защитной атмосферы обеспечит углекислый газ либо аргон.

В некоторых случаях для снижения стоимости работ пользуются ацетиленом, но он является взрывоопасным, с ним работать могут только опытные сварщики.

Применение при полуавтоматической сварке порошковой проволоки позволяет производить процесс без газа, но при использовании такого метода требуется исполнитель высокой квалификации, кроме того, данный способ не рекомендуют использовать для сварки ответственных деталей.

При применении полуавтоматической сварки для нержавеющих сталей необходимо соблюдать следующие условия:

Применять обратную полярность.
Следить, чтобы вылет сварочной проволоки не превышал 1 см.
Контролировать расход газа, который должен быть в диапазоне от 6 до12 м 3 /мин.
Использовать медный купорос в качестве осушителя.
Применять меловой раствор для предотвращения разбрызгивания.
Движение горелки производить плавно.
Выдерживать отступ не менее 5 см от края детали.

Подготовка поверхности металла:

С помощью щетки по металлу произвести зачистку свариваемых кромок и прилегающих к ним зон от различных загрязнений.
Произвести обезжиривание поверхностей с помощью уайт-спирита или специального растворителя.
Специальным средством обработать поверхность от прилипания брызг металла при сварке. Это позволит сократить до минимума время на зачистку после завершения операции.
Отрегулировать сварочный зазор, чтобы компенсировать усадку.

Чтобы исключить перегревание места соединения, выбирают параметры рабочего тока на 15–20 % ниже тех значений, которые используются при сварке простых конструкционных сталей. Это связано с низкой теплопроводностью нержавеющих сталей.

Помимо этого, необходимо обеспечивать минимальные сварочные зазоры, достаточные для компенсации литейной усадки.

Эффективное применение полуавтоматической сварки

Необходимо следить, чтобы подача сварочной проволоки в зону дуги происходила именно с той скоростью, которая требуется для данного процесса. Это обеспечит стабильность сварки. При любом прерывании подачи проволоки произойдет обрывание дуги, что приведет к снижению качества шва и другим, еще более негативным последствиям, таким как прожог шва, оплавление наконечника электрода и другие дефекты и отказы работы оборудования.

Для гарантии качественной подачи перед работой необходимо проверить состояние ведущих роликов: на подающем должна присутствовать V-образная канавка, ширина которой обязана совпадать с диаметром проволоки. Необходимо убедиться в отсутствии износа и визуально проверить состояние ее поверхностей.

Часто при плохой подаче сварщики производят зажим ведущих роликов, но это приводит только к еще большему ухудшению подачи, а, возможно, и к деформации проволоки и к порче направляющего канала горелки.

В процессе сварки проволока проходит через горелку по направляющему каналу, который со временем загрязняется и изнашивается. По этой причине сопротивление подачи электрода возрастает, что может привести к полной остановке движения сварочной проволоки.

Чтобы этого избежать, необходимо следить за такими изменениями, а при смене направляющего канала следует быть особо внимательным, так как при несоответствии внешнего и внутренних диаметров или длины может появиться серьезное нарушение подачи. Иначе говоря, если не учитывать такие моменты, то весь смысл замены приведет к «нулевым» результатам и хорошего качества сварки не добиться.

Чтобы преждевременный износ направляющего канала и загрязнение проволоки происходили намного реже, следует выбирать модели полуавтоматических установок с закрытым механизмом подачи. При таком подходе проволока будет намного лучше защищена от попадания влаги, пыли, окислений и т. д.

Необходимо упомянуть и про контактный наконечник горелки, предназначенный для подачи сварочного тока к электроду. Для выполнения сварки высокого качества необходимо использовать проволоку без всяких дефектов, а также следить за ее надежным контактом с наконечником и его степенью износа, при необходимости своевременно производить замену.

Подобные, на первый взгляд, мелочи, могут очень сильно отразиться на качестве сварного соединения, применяемого при автоматической сварке. Поддержание оборудования в хорошем состоянии станет залогом получения качественных деталей, а при плохом уходе будут постоянно возникать какие-нибудь неисправности и бракованные изделия.

Какая сварка лучше: дуговая или полуавтомат

Какая сварка лучше: дуговая или полуавтомат? Об этом часто спрашивают те, кто обращаются к специалистам за помощью в сварочных работах. Однако здесь нет единого ответа, ведь у всех сварочных методов есть свои достоинства и недостатки – им и посвящена эта статья.

Как работает дуговая сварка

Прежде чем отвечать на вопрос о том, какая сварка лучше – ручная дуговая или полуавтомат, нужно понять принципы действия этих способов. Для ручной дуговой сварки применяют плавящиеся и неплавящиеся электроды. Металл плавится электрической дугой, что полностью соответствует названию. За счет плавления материалы заготовки и электрода смешиваются, а качество шва зависит от химического состава металлов и такого показателя, как свариваемость. Немаловажную роль также играют диаметр, химический состав и тип электрода.

Также при дуговой сварке специалист сам устанавливает необходимый режим работы в соответствии с толщиной металла и длиной шва. Режим зависит от длины сварочной дуги, плотности и силы тока. При соединении толстых металлических листов используют несколько подходов, тогда как тонкие допускается соединять внахлест.

Сваривание дуговым аппаратом производится вручную, за счет чего повышается эффективность работы, а также достигаются такие преимущества, как:

простое использование и обслуживание оборудования;
научиться азам дуговой сварки под силу любому;
соединение металлических элементов может происходить в разных положениях: снизу, сверху, под углом, сбоку;
за счет согнутого электрода удается накладывать шов даже на труднодоступных участках;
технология подходит для работы с большим количеством металлов.

Однако прежде чем решить, какая сварка лучше – дуговая или полуавтомат, нужно назвать и минусы первого подхода:

испускаемое дуговым аппаратом электромагнитное излучение вредно для человека;
качество швов непосредственно зависит от навыков специалиста, выполняющего их;
сниженные КПД и показатель производительности относительно других подходов.

Все названное приводит к тому, что дуговая сварка используется при таких работах, как:

соединение деталей и арматурных сеток;
возведение прочных арматурных каркасов и сеток;
скрепление стержней, монтаж конструкций из железобетона;
подготовка арматуры без специальной стыковочной аппаратуры.

Аппараты дуговой сварки позволяют производить работы под любым углом, вне зависимости от сложности доступа. Этот способ считается универсальным, так как подходит для соединения элементов из цветных и черных металлов толщиной не менее 3 мм. Стоит оговориться, что дуговая система, как и полуавтомат, может использовать и при работе с более тонкими изделиями, но в этом случае понадобятся не только особые навыки сварщика, но и специализированные электроды.

На качество шва влияют следующие свойства металла:

химический состав;
показатель свариваемости, который включает в себя показатель склонности к образованию швов, изменения металла при сварке, пр.

При выборе электрода обязательно учитывают его:

диаметр;
химический состав;
вид.

Еще одна особенность, влияющая на качество шва, – это режим сварки. При его выборе немаловажную роль играют:

длина сварочной дуги;
сила, плотность тока.

Способ дуговой сварки выбирают, исходя из толщины металла и длины шва, поэтому:

толстый металл сваривают в несколько подходов;
тонкую сталь соединяют внахлест, причем проплавление металла производится через верхний лист, либо встык – тогда между кромками соединяемых деталей прокладывают еще одну стальную полоску.

Если речь идет о работе на трубопроводе, то способы дуговой сварки зависят от пространственного положения шва, а также типа стыка, который может быть поворотным или неповоротным.

Прежде чем приступать к ручной дуговой сварке изделий, подготавливают кромки: их очищают при помощи растворителей, газокислородного пламени и кислот от масел, грязи, ржавчины и других загрязнений. Также возможна и механическая зачистка.

Что собой представляет сварка полуавтоматом

Действие полуавтомата основано на том, что переменный ток из электрической сети преобразуется в постоянный. Для этого в системе предусмотрены специальный модуль, высокочастотный трансформатор и несколько выпрямителей. Оговоримся, что сегодня существуют и более современные полуавтоматы, оснащенные блоком для регулировки коэффициента мощности в автоматическом режиме. Данный блок синхронизирует напряжения рабочих токов по синусоидам, в результате чего элементы соединяются максимально стабильно и качественно.

Обработка металлических изделий при помощи инвертора-полуавтомата производится за счет непрерывной подачи электродной проволоки к месту горения электродуги с неизменной скоростью. В случае работы с полуавтоматом эта область обязательно защищается от внешних воздействий посредством газа – чаще всего используют углекислый газ, аргон. В результате удается получить безупречный по прочности шов, в котором содержится минимальная доля шлаков. Дело в том, что из-за газа при работе с полуавтоматом атмосферный воздух не может вступить в реакцию с разогретым металлом.

Процесс сварки инверторным полуавтоматом управляется при помощи микропроцессора, он отслеживает рабочие характеристики системы. Если фиксируются отклонения важных параметров, работа оборудования тут же корректируется.

Однако это не все достоинства использования полуавтомата, также стоит назвать следующие:

небольшая масса полуавтомата – современная система, предназначенная для любителей, весит 5-6 кг, профессиональные установки всегда тяжелее;
большое количество дополнительных функций, таких как защита от перепадов напряжения, встроенные измерительные приборы, автоматическая остановка и поддержание электродуги в горящем состоянии, защита от чрезмерного нагрева, пр.;
плавная регулировка рабочего напряжения в зависимости от силы тока;
встроенное в инвентор-полуавтомат вентилирующее устройство;
точная настройка тока, что важно при соединении элементов из различных материалов.

Все современные полуавтоматы, в отличие от дуговых аппаратов, имеют очень высокий КПД, даже когда речь идет о недорогих моделях китайского производства. Также немаловажно, что при сварке не происходит разбрызгивание кипящего металла – появляются только небольшие брызги, которые не способны вызвать наплывы на соединенных поверхностях и другого рода дефекты.

В инверторах-полуавтоматах проволока подается равномерно, с постоянной скоростью. Этого эффекта не способен добиться даже самый опытный специалист, занимающийся дуговой сваркой.

Немаловажно, что инверторы подходят для работы со штучными электродами различного сечения. А если в полуавтомате есть вентильная горелка, то с его помощью можно выполнять даже аргонодуговую сварку.

Все перечисленные достоинства объясняют, почему инверторы-полуавтоматы считаются универсальными сварочными системами. Немаловажно, что они одинаково справляются как с крупными конструкциями, так и с заготовками из тонких листов металла, чего нельзя сказать об устройствах для ручной дуговой обработки.

Сегодня полуавтоматы широко применяются в экстремальных условиях, например, во время спасательных, аварийных, профессиональных монтажных, строительных работ, ремонта разного рода строений. Однако многие покупают инверторы для использования в быту – это стало возможно после снижения цены на такое оборудование. Именно для тех, кто использует полуавтоматы в домашних условиях, предназначены наши советы по выбору данных систем.

Какая сварка лучше: дуговая или полуавтоматическая

Вопрос о том, какая сварка лучше дуговая или полуавтомат, сразу отпадает, как только становится ясно, что эти два вида используются для разных работ:

Дуговая сварка не подходит, если нужно соединить элементы кузова автомобиля – в теории это возможно, но слишком сложно.
Для кузовных работ выбирают не дуговой аппарат, а полуавтомат, так как сила тока в этом случае оптимальна для работы с тонким металлом.
Полуавтомат справляется с цветными и тугоплавкими металлами, тогда как дуговая сварка не дает возможности наварить шов на меди или алюминии. При этом качественный прибор для дуговой сварки не заменить ничем, если идет работа с черными металлами. А его обслуживание, даже с учетом всех необходимых расходников, обходится гораздо дешевле, чем содержание аналогичных полуавтоматов.
Полуавтомат необходим, если нужно быстро и крепко соединить пару элементов. Такой вид сварки, как автоматический, применяется во всех сферах промышленности, ведь он позволяет работать с любыми металлами различной толщины.
Полуавтомат отличается повышенным КПД по сравнению с дуговой сваркой, при этом требует небольших материальных затратах.

Прежде чем приступать к сварке полуавтоматом, начинающий специалист должен освоить как теорию, так и практику, поскольку эти две составляющие тесно связаны между собой.

Повторим, что невозможно выбрать только один аппарат, отвечая на вопрос о том, какая сварка лучше – дуговая или полуавтомат, если не учитывать цели приобретения устройства. Четко представляя план работ, вы сможете купить действительно хорошее устройство за разумную сумму.

В первую очередь выберите, для чего вы будете использовать сварочную технику:

в быту, если требуется не больше 20–30 минут непрерывной работы;
в профессиональной работе, когда аппарат должен постоянно использоваться в течение 8 часов, то есть одной смены;
в промышленности, если необходима трехсменная работа.

Одной из основных характеристик устройства для сварки полуавтоматом специалисты называют продолжительность включения, то есть длительность бесперебойной, непрерывной работы оборудования относительно общего времени использования. Высокий уровень данного показателя свидетельствует об эффективности аппарата. При выборе важно изучить все характеристики устройства, тип обмотки и другие особенности.

Также стоит принимать во внимание ток сварки, поскольку он бывает:

Оговоримся, что устройства, работающие с переменно-постоянным током, отличаются доступной ценой, универсальностью.

Также все сварочные аппараты делятся на типы по числу рабочих фаз:

однофазные, подключаются к источнику электроэнергии в 220 В;
трехфазные, эксплуатируемые на производстве;
универсальные, которые работают от одной или трех фаз.

Еще один ключевой показатель – мощность устройства. Более мощные сварочные системы легко режут и сваривают толстые материалы, но при этом они потребляют немало электроэнергии. В зависимости от КПД, мощность полуавтомата в большей или меньшей степени отличается от значения данного параметра.

Не менее важно проверить напряжение холостого хода. При высоком значении этого показателя от устройства можно добиться быстрого, легкого и стабильного образования дуги. Для трансформаторных аппаратов хватает 50–55 В напряжения, если речь идет об инверторах, то 90 В, а для полуавтоматов – 40 В.

Кроме того, необходимо учитывать значения сварочных токов, ведь именно на их основе выбирают электроды. Самые высокие показатели в этом случае нужны, если планируются масштабные работы с изделиями большой толщины.

Выбор степени защиты

Вне зависимости от типа, сварочные аппараты не терпят пыли, повышенной влажности, температуры, внешних механических воздействий. Поэтому устройство должно обладать высокой степенью защиты, в соответствии с международной системой классификации IEC_60529. Чаще всего можно встретить класс защиты IP 21, где «2» говорит о том, что аппарат защищен от попадания внутрь любых предметов (если их размеры больше 12,5 мм), а «1» – это свидетельство защиты от вертикального проникновения влаги, капель.

Если требуется более высокий класс защиты, лучше отдать предпочтение IP 23. В этом случае аппарат защищен от брызг под углом 60° относительно вертикальной плоскости, то есть устройство может эксплуатироваться даже под дождем, хотя производители и опытные сварщики настоятельно не рекомендуют работать в таких условиях.

Если говорить о защите от нагрева, выделяют такие классы:

Н, предполагает устойчивость до 180°;
F – устойчивость до 155°;
В, выдерживает до 130°.

Часто можно встретить современные сварочные аппараты, снабженные защитой от перегрева, что упрощает работу, ведь при необходимости устройство отключается. А значит, не допускается его нагрев до критического уровня.

Читайте также: