Газ для полуавтоматической сварки

Обновлено: 28.04.2024

Качество сварочного соединения зависит не только от профессиональных качеств работника, но и условий выполнения работ. Идеальный шов требует взаимодействия присадочного материала и электрода без дополнительных элементов окружающей среды. При сварке в автоматическом режиме данную функцию выполняет флюсовое покрытие электрода. Роль человека сводится к выбору направления движения дуги и регулировке силы тока.

Работа в полуавтоматическом режиме дает больше свободы. Сварочная проволока не имеет защитного покрытия, потому работа ведется в среде защитных газов, с ручной регулировкой скорости подачи присадочного материала. Таким образом, полуавтоматический режим более требователен к квалификации сварщика, который, обладая необходимыми навыками, добьется лучшего качества спайки, по сравнению с автоматическим режимом. Вот чем отличаются сварка автомат и полуавтомат.

Влияние на процесс

Газы для сварочного полуавтомата призваны защитить зону спайки от внешнего воздействия. Кроме того, применение газа положительно влияет на чистоту шва, уменьшая шлаковую составляющую и снижая вероятность появления трещин, за счет увеличения скорости и глубины проплавления.

Область применения

Применение всех видов сварочных проволок, за исключением самозащитной, подразумевает использование защитного газа. Полуавтомат – оборудование опытных специалистов. С его помощью выполняется тонкая работа соединения цветных и черных металлов, кузовной ремонт транспортных средств и промышленное соединение тонкостенных элементов. Какой нужен газ для сварки полуавтоматом, будет рассмотрено ниже.

Какой газ нужен

Чтобы выбрать, каким газом пользоваться при сварке полуавтоматом, необходимо иметь представление о физических и химических свойствах газа. Выделяют три основные категории:

инертные;
активные;
смеси газов.

Рассмотрим их подробнее.

[stextbox газа также зависит от характеристик сварочного аппарата и типа поверхности. Например, чистый азот идеально подходит для соединения медных деталей.[/stextbox]

Ацетилен

Данное органическое соединение получило наибольшее распространение. Газ легче воздуха, бесцветный, имеет специфический запах, отличается высокой температурой горения, из-за чего используется при газовой резке металлических изделий.

Для промышленного производства ацетилена применяют специальные генераторы, в которых карбид кальция взаимодействует с водой.

Единственный недостаток – сложность в хранении, поскольку карбид углерода легко впитывает влагу из атмосферы, что создает дополнительные неудобства.

Водород

Широко применяется для соединения алюминиевых изделий и плазменной резки нержавейки. Газ не имеет цвета и запаха. Взрывоопасен. При соединении с воздухом или водой образует гремучую смесь. Его получают путем синтеза воды, при разделении кислорода и водорода в специальных генераторах. Согласно нормативно-правовым актам по технике безопасности, водород запрещено хранить в баллонах под давлением, которое превышает 15 МПа.

Коксовый

Побочный продукт коксохимической промышленности, который образуется при производстве кокса. Газ бесцветный с резким запахом. К его хранению не предъявляют таких жестких требований, как к водороду, несмотря на то, что газ относится к категории взрывоопасных. Транспортировку газа выполняют с помощью трубопроводных магистралей. Не получил широкого распространения, ввиду специфики производства. Применяется только в промышленных районах.

Природные

Представители органической группой углеводородных соединений – метан, пропан и бутан. Отвечают всем требованиям, предъявляемым к сварочным газам. К преимуществам относятся распространенность данного вида, а также относительно невысокая стоимость. Требования к условиям хранения не отличаются строгостью – допустимо хранение баллонов на улице, при сооружении специальной клетки с навесом. Искусственный синтез невозможен. Добывается только из природных месторождений.

Пиролизный

Данный вид выгодно отличается от своих собратьев – его не нужно генерировать, поскольку пиролизный газ выделяется при распаде нефтепродуктов. Перед использованием его подвергают предварительной очистки, ввиду излишней химической активности, которая может привести к коррозии горелки. Подходит как для сварочных работ, так и для резки металлоконструкций.

Чистые

К данной группе относятся следующие газы:

[stextbox свойства гелия обеспечивают соединение большим тепловложением, чем аргон, увеличивая ширину сварочного профиля.[/stextbox]

Углекислый газ. Самый дешевый газ, из всех перечисленных. Данное обстоятельство обеспечивает широкую популярность при проведении работ в условиях ограниченности бюджета. К положительным качеством относят глубокие проникающие способности, особенно полезные при соединении толстолистовой стали. Основной недостаток – слабая стабилизация дуги, и как следствие, достаточно большое количество брызг.

Отличительная особенность данного газа в том, что его разрешено применять без добавления инертных газов.

Газы, используемые как компоненты смеси

Наиболее известным добавочным компонентом является кислород. Высокая химическая активность влияет на процентное содержание в смеси – его массовая доля редко превышает 7-10 %. Смесь аргона и кислорода обладает специфическим характером проплавления.

Сварочный шов, выполненный с применением данной смеси известен как «шляпка гвоздя», названный за счет внешнего сходства. Известны трехкомпонентные смеси, в состав которых входит кислород, аргон и углекислота, с различными пропорциями, в зависимости от характера работ.

Азот не получил широкого распространения, в качестве защитного газа. В основном его применяют для соединения меди и нержавейки, поскольку он не вступает в реакцию с данными металлами.

Газовые сварочные смеси и рекомендуемая область их применения.

Критерии выбора

Новичку порой сложно выбрать, какой баллон нужен для полуавтомата, не говоря о газовой смеси. Опытные специалисты рекомендуют обращать внимание на предельный показатель температуры и количество тепла, которое выделяется при горении газа. Сравнительные характеристики сварочных газов находятся в свободном доступе.

[stextbox В случае приобретения газа с целью длительного хранения, рекомендуем выбрать готовые смеси промышленного производства. Не занимайтесь синтезом газа самостоятельно – это небезопасно![/stextbox]

Особенности выполнения

Сварка в среде защитного газа имеет следующие особенности, которые требуют внимания:

Параметры работ. Подбираются индивидуально для каждой конкретной ситуации. Получить качественное соединение возможно только при условии грамотного сочетания следующих параметров: мощность, тип проволоки, скорость подачи, расход газа.
Температурный режим. Рабочая плоскость металла нагревается и охлаждается длительный промежуток времени. При соединении некоторых типов поверхности, например, стальных или медных, возможно регулировать температурный режим, путем изменения угла наклона дуги.
Выбор газа. Существует два способа выполнения работ. В первом случае необходимо использовать углекислоту без добавления каких-либо примесей. Второй вариант – применения различных смесей на базе аргона или других инертных элементов.
Характер работ. Основное предназначение баллонов – стационарная работа в условиях мастерской. Использование резервуаров с высоким давлением на открытой местности сопряжено с определенными неудобствами.

Схема подключения баллона с углекислотой к газовой магистрали.

Технология работы с применением углекислого газа не имеет принципиальных отличий от деятельности, с использованием прочих газовых смесей. Самое главное – соблюдать технологические требования.

Преимущества

Не зависимо от типа газовой смеси, ее применение имеет ряд преимуществ:

Качество соединения. Физические свойства шва гораздо выше, по сравнению с использованием автоматического режима. Малое количество брызг в процессе соединения.
Производительность труда. Эффективность работы повышается благодаря сокращению времени нагрева металла, что в конечном итоге сокращает трудозатраты.
Стабильная дуга. Существенно облегчает работу. Дополнительным преимуществом является практически полное отсутствие дыма.

Для автомобильного ремонта

Появление бытовых полуавтоматов позволило производить кузовной ремонт автомобиля практически в любом гараже с подключением к сети. Сварка в среде углекислого газа обладает следующими преимуществами:

Технологическая простота – основы работы с полуавтоматом доступны пониманию широкому кругу лиц;
Низкая цена углекислоту оказывает положительное воздействие на себестоимость работ;
Низкая зона температурного воздействия сваривать изделия практически любой толщины;
Благодаря ограниченному температурному воздействию краска вокруг шва практически не выгорает, что позволяет экономить время и средства на финишной обработке;
Соединяемые элементы не требуют подгонки.

Заключение

Данная технология представляет огромный интерес для широкого круга потребителей, вне зависимости от того, какой газ для полуавтоматической сварки будет выбран. Домашние мастера отдадут предпочтение углекислому газу – благодаря отличному показателю соотношения цена-качество. На промышленных предприятиях во главе угла стоит повышение качества и надежности соединения, не считаясь с затратами. Помните, что сварка в среде защитного газа – это работа повышенной опасности. Не забывайте о необходимости применения средств индивидуальной защиты.

[stextbox «Со сваркой углекислотой я познакомился еще в 2002 году. До этого опыт работы со сварочным оборудованием был ограничен использованием простенького трансформатора для работы во дворе. Необходимость в полуавтомате возникла после небольшой аварии – просто не было средств и желания обращаться на СТО. После нескольких неудачных попыток получилось добиться приемлемого результата, правда, с помощью советов опытного специалиста. После этого прошел курс обучения и занимаюсь кузовным ремонтом в свободное от работы время. Подводя итог скажу, что при наличии базовых навыков сварки можно без особых проблем научиться работе с полуавтоматом. В качестве защитного газа беру исключительно углекислоту, о чем ни разу не пожалел – для гаражного пользования она идеальна».[/stextbox]

Газ для полуавтоматической сварки

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.

Сфера применения

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.

Необходимое оборудование

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.

Все что нужно знать о газах применяемые для сварки от А до Я

Хотите узнать какой газ используется для сварки полуавтоматом mig или mag, а может вам необходимо разобраться с газовой сваркой и с тем какие газы применяются. В статье мы подробно расскажем о том, где и какие газы используют и как их выбрать.

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая или механизированная сварка чаще всего выполняется сплошной проволокой, а сварочную дугу и расплавленный металл защищает газ. Газ подается в зону сварки через сопло горелки.

Подробно о процессе полуавтоматической сварки вы можете прочитать в нашей статье — Как работать сварочным полуавтоматом — Mig и Mag для начинающих.

Чаще всего для сварки черной стали используется СО2 (углекислый газ или как его называю углекислота). Реже используются газовые смеси в них входит СО2, Аргон, Гелий иногда Азот и кислород.

От использования газа определяется название сварки mig – сварка с применением инертного газа аргона или гелия. MAG (МАГ) – с использованием активного газа – углекислого. Остановимся поподробнее на каждом из газов.

Разработка сварочной документации, техкарт на сварку и контроль сварных соеднинений.

Аргон

Как мы уже говорили полуавтоматическая (механизированная сварка аргоном) называется — маг.
Этот защитный газ применяется для сварки полуавтоматом чаще всего для ответственных конструкций из стали или алюминия. Для сварки используется аргон первого сорта в котором примесей чуть больше чем в аргоне высшего сорта, а именно содержится до 0,005-0,009% азота и до 0,001-0,002 % кислорода.

Газ аргон очень хорошо защищает сварочную ванну, дугу и зону термического влияния (нагретый участок). Он не растворяется в металле шва и не насыщает нагретый участок в околошовной зоне. Газ тяжелее воздуха в 1.4-1.5 раза, не имеет ни запаха не вкуса. Ar не горючий и не ядовитый, хотя некоторые молодые сварщики боятся применять аргон говоря что но вреден для здоровья. Это не так, сам газ не вреден и не полезен.

Аргон высшего сорта используют для сварки цветных металлов и сплавов таких как сплавы алюминия, титана, хромоникелевые сплавы и т.д. Содержание примесей азота и кислорода в нем минимальны для N – в районе 0,0055 — 0,006%, для О2 – до 0,0006-0,0007 %. Газ высшего сорта стоит дороже и применять его нужно только в тех случаях, когда это обосновано.

Гелий

Этот газ для полуавтомата в чистом виде применяется достаточно редко, потому как стоимость на He неоправданно высокая. Так еще гелий легче воздуха и из-за этого его расход гораздо больше, чем того же аргона. Гелий как и аргон не имеет не цвета ни запаха и тоже бывает двух сортов только называются они по другому.

Первый это высокой чистоты с содержанием гелия до 99,984-99,985%, второй это гелий технический его чистота в районе 99,7-99,8 %. При использовании гелия увеличивается глубина проплавление металла, так как из-за высокой степени ионизации дуга горит с выделением большего количества энергии (эффективнее в 1,4-2 раза по сравнению со сваркой в аргоне).

Применяют гелий при сварке активных (таких как магний, например) или химически чистых металлов (к примеру сплавы на основе алюминия и меди). Применение гелия очень распространено в США и Германии, а вот в странах СНГ применяется редко. Чаше идет в смесях и с аргоном или углекислым газом.

Углекислый газ СО2

Этот газ фаворит для полуавтоматической сварки «черных» (низкоуглеродистых, низколегированных и т.д.) сталей. Это обусловлено тем, что СО2 дешевый и найти его можно даже в отдаленных населённых пунктах.

Углекислый газ имеет слабый, еле уловимый запах (конечно если это хорошо очищенный газ, без конденсата). У газа нет цвета и вкуса, он сильный окислитель. СО2 хорошо растворяется в воде (его также используют в пищевой промышленности для газирования напитков). Иногда и сварщики на производстве используя шланг и пластиковую бутылку делают газировку.

Газ тяжелее воздуха, что хорошо для сварки так как расход газа будет не большой в сравнении с гелием. Единственное нужно обеспечивать хорошее проветривание помещения при длительном проведении сварки, так как газ может скапливаться особенно в низменностях (разных приямках и т.д.). В идеале, конечно, чтобы была вытяжка, но такие системы как правило только на крупных производствах. Двуокись углерода (СО2) уже бывает трех сортов: первый, второй и высший.

Больше всего примесей во втором сорте до 1,2%. Первый сорт содержит примесей не больше 0,4-0,5%, а высший до 0,1-0,2% и применяется уже для ответственных конструкций из стали.

Диоксид углерода (углекислота) набирает в себя влагу, что негативно скажется при сварке. Рекомендуем перед сваркой за час полтора поставить баллон вентилем вниз. Перед сваркой не переворачивая баллон открыть вентиль и выпустить немного газа с влагой. Также можно использовать специальное оборудование для просушки газа – осушитель.

В углекислоте сваривают различные стали с низким и средним содержанием углерода, можно применять при сварке коррозионностойких сталей и чугунов.

Для сварочного полуавтомата Азот используется весьма ограничено, этот газ как правило применяют при сварки меди. Потому что именно по отношению к меди азота является инертным газом. Для большинства же других металлов азот активный газ который растворяется в расплавленном металле тем самым образуя многочисленные дефекты в виде газовых пор. Выпускается 4 сортов: высшего в котором примеси не более 0,1 %. Азот же 1 сорта может содержать примеси до 0,5%, 2 сорта 0,9— 1% принеси. Что касается азота 3-сорта он может содержать до 3% различных примесей. Азот не имеет цвета, ни запаха, ни вкуса он не ядовитый. Для сварки представляется в баллонах чаще всего имеющих объем 40 л. Эти баллоны имеют окрас чёрного цвета, как и баллон углекислоты, с надписью жёлтым «Азот».

Кислород

Кислород является очень активным газом. Сам он не горит, но очень активно поддерживает горение. Для сварки, кислород в чистом виде не применим. Как правило кислород используется лишь в смеси с инертными газами. Кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Выпускают кислород 3 сортов : 1-сорт с содержанием чистого кислорода 99,7-99,8%; 2 сорт — 99,4% — 99,5% и 3 сорт с содержанием примеси до 0,8%. Более подробное использование кислорода рассмотрим в разделе про смеси газов.

Сварочная смесь для полуавтомата

Для полуавтоматической сварки чаще всего используются такие смеси газов как: смесь аргона и гелия, смесь аргона и углекислого газа, смесь аргона и кислорода, а также смесь аргона углекислоты и кислорода в различных процентных соотношениях.

Смесь аргона и кислорода

При содержании кислорода от 1% до 4% в смеси процесс сварки становятся очень стабильным, увеличивается текучесть металла, расплавленного в сварочной ванне. Перенос металла становится мелкокапельным, брызг становится очень мало, а шов получается ровным и красивым. При мелкокапельном переносе металла значительно сокращается расход сварочный проволоки, которая сильно тратиться на разбрызгивание.

Смесь аргона и гелия

Эту смесь используют для сварки активных, цветных металлов и сплавов таких как алюминия, титана и прочих. Данная смесь обеспечивает очень высокий уровень защиты расплавленного металла в сварочной ванне. Оптимальный состав для этой смеси 50% + 50%. Также можно встретить соотношение 60-65% гелия и 35— 40% аргона.

Смесь углекислого газа и кислорода

Подобные смеси на практике не очень часто используются. Оптимальный для них состав это 65-75% углекислого газа и 25-35 % кислорода. При использовании таких смесей, шов формируется несколько лучше чем если использовать чистую углекислоту. Применяется как правило подобной смеси для сварки чёрных стали (углеродистых конструкционных, а также некоторых легированных).

Смесь аргона и углекислого газа

Такая смесь чаще всего используется для сварки углеродистых, низко- и среднелегированных, стали аустенитного класса (нержавейки). Соотношение этой смеси 74— 80% аргона и 20— 26% СО2. При использовании этой смеси обеспечивается очень хорошая защита сварочный дуги и металла.

Также идет очень незначительное разбрызгивание металла. Сварочный шов получается мелкочешуйчатый, а процесс формирования шва стабильный. Эта смесь очень хорошо повышает производительность сварки так как наличие аргона увеличивает мощность сворачивай другие. Благодаря этому свойству процесс идет быстрее.

Расход газа при сварке полуавтоматом

Расход газа при полуавтоматической сварке зависит от нескольких факторов:

наличие сквозняка;
свойств газа;
свойств свариваемого металл;
тип соединения;
толщины свариваемых деталей.

Наличие сквозняка— если в помещение есть сквозняк или работы ведутся на открытом воздухе, где есть ветер, газ будет сдувать. Чтобы предотвратить его сдувание нужно увеличивать расход газа. Именно поэтому при наличии сквозняков и работе на открытом воздухе расход газа значительно увеличивается.

Свойства газа— такие газы как гелий и его смеси который легче воздуха, улетучиваются и при их использовании расход достаточно высокий. Если необходимо сократить расход, то лучше выполнять сварку в среде гелия в закрытых камерах или с использованием козырьков.

Свойства свариваемого металла — для сварки цветных металлов, а также их сплавов для обеспечения качественной защиты, чтобы в сварочную ванну не попадали газы из атмосферы применяют параметры с высоким расходом газа.

Тип соединения— от типа сварного соединения напрямую зависит расход газа особенно это видно на соединениях, где необходимо подваливать корень шва или соединение с двусторонней разделкой кромок.

От толщины свариваемых деталей— чем больше толщина свариваемых деталей, тем больше сварочный ток и соответственно больше расход газа. Это необходимо чтобы защитить большую зону сварки, широкую ванну и сварочную дугу.

Защитный газ используется как мы уже говорили в механизированной сварки для защиты сварочной дуги и расплава от попадания газов из воздуха. Он используется 80% случаев использования полуавтоматической сварки, 20% это сварка самозащитой порошковой проволокой.

Область применения весьма широка так как данный процесс несложен и очень производителен. Полуавтоматом варят как тонкий металл в автосервисах, потому что ручной сваркой тонкий металл варить очень проблематично. Его легко прожечь. Так и используют на производстве металлоконструкций и крупных изделий.

Там ситуация обратная, швы протяженные, а толщина металла большая. Она применяется там, потому что этот процесс очень производительный и варить длинные швы и толстый металл ручной сваркой получается дорого и долго.

По большей части отличие здесь будут лишь в использовании самих аппаратов. В автосервисе как правило используются дешевые модели, а на производстве применяются дорогостоящая профессиональное оборудование с синергетической системы управления обеспечивающие высокую производительность.

Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора

Поговорим о критериях выбора газа для полуавтоматической сварки более подробно. На выбор того или иного газа влияет несколько параметров таких как:

марка материала изделия;
ответственность соединения;
экономические показатели.

В большой части марка изделия и определяет использование тех или иных газов или их смесей.

Инертные газы подходит как правило для любых видов сталей, цветных металлов и их сплавов. Применение инертных газов для низкоуглеродистых и низколегированных сталей неоправданно, так эти газа стоят очень дорого.

Для углеродистых, низкоуглеродистой, конструкционных сталей используется углекислота (углекислый газ ), а также смеси СО2 с аргоном, СО2 + аргон +гелий.

При сварки нержавеющих сталей (сталей аустенитного класса), к примеру всем известная «медицинская» сталь – 12Х18Н10Т и близкие с ней свариваются в смеси углекислоты и аргона.

Для сварки цветных металлов таких как алюминий, титан, медь чаще всего используется аргон либо в чистом виде, либо смесь с Не. В чистом виде Не используется редко так как он очень дорогой.

Медь можно сваривать в среде азота. Для цветных металлов не используются смеси содержащей СО2 и кислород.

Ниже приведём таблицу, где наглядно покажем применение тех или иных газов и их смесей для различных видов металлов сплавов.

Газ	Стали конструкционные (низкоуглеродистые)	Легированные стали (низко-, средне-, высоко-)	Титан, алюминий и их сплавы
Со2 (углекислый газ)	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar (Аргон)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Не (Гелий)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Аr + Со2	Да	Да	Да
Аr+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Аr+Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar+Не	Да (нецелесообразно)	Да	Да

Какой газ нужен газовой сварки

Зачастую газовую сварку и газы которые в ней применяются путают с полуавтоматической и газами которые применяются для нее. Вкратце расскажем разницу. Газовая сварка выполняется за счёт сгорания горючего газа, а при полуавтоматической же газ используется для защиты, он не горит.

Чаще всего именно ацетилен используют как сварочный газ для газовой сварки. Этот газ легче воздуха он бесцветный имеет слабый запах. При горении температура пламени ацетилена бывает в районе 2950— 3120 Градусов Цельсия. Ацетилена очень легко воспламеняется даже от статического разряда, потому баллоны с этим газом заполнены пористым веществом который пропитывают ацетоном.

Также его применяют для газовой резки, но реже. Чаще для этой цели используют пиролизный или природные газы о них поговорим далее.

Природные газы для сварки применяются гораздо реже нежели ацетилен ввиду их низкой температурой горения, а вот для резки применяются очень часто потому что стоят они недорого по сравнению с тем же ацетиленом. Применение природных газов более безопасно в отличие от ацетилена потому как они менее огнеопасны. Температура их горения значительно ниже, где-то в районе 2100— 2300 Градусов Цельсия.

Водород является альтернативой ацетилена при газовой сварки . Этот газ не имеет ни цвета, ни вкуса, также не имеет запах, он легче воздуха. Также водород обладает высокой текучестью и взрывоопасность при смеси с воздухом. Для сварки водород используется не в баллонах, а получают в специальных аппаратах для водородной сварки из воды под действием электрического тока.

Применение водорода вместо ацетилена обеспечивает более качественные ровный сварочный шов. Но несмотря на это преимущество данный способ редко применяется на практике. Так как есть целый ряд сложностей, возникающих в процессе сварки. Одно из них это появление большого количества шлака в процессе сварки, что требует введение дополнительных компонентов в расплав металла.

Также для работы аппарат водородный сварки требуется электричество, лишая данный способ автономности присущий газовой сварке. Грубо говоря — Если есть электричество зачем получать газ, можно просто заварить ручной сваркой.

Получают этот газ на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях как побочный продукт процессе нефтепереработки. После его получения газ требует определенную очистку и обработку для снижения его химической активности. Его свойства очень близки свойствам природных газов.

Используется для резки металлов, для сварки же достаточно редко ввиду опять же низкой температурой горение.

Защитный газ применяемые для сварки оказывают огромное влияние как на сам процесс, так и на результат — качество сварного соединения. Неправильный выбор газов приведёт либо к многочисленным дефектом, либо к ненужному удорожанию процесса.

Приведём несколько примеров:

Применение аргона или гелия для сварки металлоконструкций из Ст3пс. Сварное соединение получится качественным, но затраты необоснованно высокими. Или же другой пример: сварка титанового сплава ВТ9 в среде углекислого газа. В этом случае финансовые затраты будут минимальны, но соединение будет однозначно бракованным и скорее всего даст трещину еще до того, как сварщик завершит работу.

Преимущества и недостатки газовой среды

Преимуществами при использовании газовой защиты является удешевление процесса так как не требуется использование дополнительных флюсов с газообразующими компонентами. Также это защищает соединение попадание шлаковых включений.

Основными недостатками является наличие громоздкого и не дешевого газового оборудования:

газовый баллон;
шланги;
редукторы и ротаметры;
смесители;
газовый подогреватели и осушители

Применять его в условиях монтажа достаточно проблематично. Также условиях монтажа использование газовой защиты осложняется тем, что ее сдувает порывами ветра или сквозняком. А из-за этого образуются дефекты, и дуга горит нестабильно.

Самые производительные газы для сварки полуавтоматом: как подходят к этому вопросу профессионалы?

Чтобы получился хороший, ровный и прочный шов, нужно соблюдать все правила, знать какие газы будут оптимальны для данного аппарата и каких правил нужно придерживаться при работе с металлами.

Особенности

Алгоритм сварки полуавтоматом — это своего рода модификация ручной электродуговой сварки. Чтобы в полной мере оценить преимущества недостатки, нужно рассмотреть как именно проводится полуавтоматическая сварка.

Перед тем как приступать к процессу сварки нужно усвоить несколько пунктов:

В плюсовую клемму нужно подключать горелку, а в минусовую — заготовку.
Для каждого типа металла используется специальная проволока.
Сила тока и скорость его подачи проволоки это прямо пропорциональное значение. Чем сильнее поступает ток, тем больше должна быть скорость подачи и наоборот.
Токосъемный наконечник это расходный материал который будет часто меняться. Его диаметр должен соответствовать диаметру самой проволоки.
В основном, от параметров работы механизма падающего проволоку зависит качество готового шва.
Чтобы подача проволоки была непрерывной, шланг который подаёт её, должен быть крайне жестким.
Если толщина металла который сваривают, менее 1 мм то лучше производить сварку точками, тогда заготовка не перегреется и не прогорит.
В том случае когда напряжение в сети 190 вольт а не 220, то есть меньше стандартного, лучше использовать проволоку маленького диаметра. К примеру вместо 0,8 взять 0,6, тогда аппарат намного легче справится с ней и шов качественный.
Если сварка полуавтоматическим устройством происходит без участия газа, то плюсовую клемму нужно подключать непосредственно к заготовке и применять для сварки специальную проволоку.

Что можно варить?

Полуавтоматом можно варить металл любой толщины, тем не менее толстые изделия нужно разогревать докрасна паяльной лампой. Для этих целей отлично подходит инверторный источник питания.

Сварка в аргоне это совсем другое, ведь принцип работы полуавтомата заключается в том чтобы плавить стальную проволоку и заполнять ею швы. Чтобы не происходил процесс окисления, процедура проходит под действием углекислоты. Аргон применяется для защиты активных металлов от окисления.

Атмосфера из инертных газов не даст кислороду реагировать с поверхностью.

Разновидности

Рассмотрим виды газов, которые применяются при сварке полуавтоматом

Ацетилен это бесцветный газ, который легче воздуха. Он обладает особенным запахом. Один из широко распространенных газов, которые применяются в данной сфере, так как обладает самой высокой температурой горения и имеет повышенную полярность. Часто используется из-за высоких температурных показателей при резке металлических конструкций.

Водород — также бесцветный, не пахнущий газ, который относится к классу взрывоопасных веществ. При контакте с кислородом воздушная среда образует гремучую смесь. По технике безопасности водородные баллоны не должны находиться под давлением больше 15 мПА.

Коксовый газ не имеет цвета, но имеет специфический запах. Это отход, извлекаемый в процессе добычи кокса, который используется при сварке. Он выводится из каменного угля. Газ можно транспортировать при помощи трубопроводных магистралей.

Природные газы, такие как метан, бутан и пропан не имеют особых требований к хранению и транспортировке. Добыча газа чаще всего происходит прямо на месте зарождения.

Пиролизный газ добывается в процессе распада нефтепродуктов. Он способствует образованию коррозии горелки, из-за этого они быстро выходят из строя. Перед самим использованием пиролизный газ очищают. Использует такую субстанцию не только при сварке но и при резке металлов.

Непосредственно для сварки в стандартных условиях, то есть при подключении к сети 220 В, используется два вида газов — это Углерод и Аргон. Они оба подходят для сварки полуавтоматом. Иногда можно встретить комбинацию этих газов или особые газовые смеси которые отличаются по свойствам от их оригиналов.

Расход в работе

Обычный 40-литровый баллон содержит в себе 24 кг углекислого газа. При испарении из него образуется 12000 дм. куб. Если учитывать данные, которые были выведены, можно узнать на сколько хватит баллона при непрерывном использовании.

Если при работе используется проволока, толщиной 1 мм и ток, напряжением в 100 А, то 40 литров газа хватит примерно на 24 часа. Из этого следует, что баллон, объемом 10 литров может обеспечить 6 часов беспрерывной работы. Если верить справочникам, на 1 кг расплавленного металла перепадает 1100 грамм углекислого газа и 1350 грамм сварочной проволоки. С помощью этих данных можно определить пропорцию соотношения углекислого газа и проволоки. На 1200 грамм проволоки расходуется примерно 1 кг углекислоты в жидком виде.

[stextbox 24 кг углекислого газа хватит на 29 кг сваренного металла.[/stextbox]

Исходя из статистики можно сказать, что в большинстве случаев эти данные соответствуют реальности.

Газовые смеси

Подробнее о смесях — у них есть определенный ряд преимуществ перед чистыми глазами а именно:

малое разбрызгивание металла;
хорошая глубина проплавки;
невысокая степень деформации;
уменьшенное потребление проволоки;
быстрая скорость сварки;
высокая эффективность с точки зрения КПД.

Какие бывают смеси?

Газовая смесь НП-1: состоит на 85% из гелия, на 13,5% из аргона, на 1,5% из двуокиси углерода. Обеспечивает ровный, гладкий шов, без оксидной плёнки. Хорошо взаимодействует с тонкими поверхностями, ведь не деформирует их.
Газовая смесь НП-2: состоит на 55% из гелия, на 43% из аргона, на 2% из двуокиси углерода. Обеспечивает низкий уровень шва и быструю скорость сварки. Варить можно материалы любой толщины в любом режиме (в том числе и в автоматическом).
Газовая смесь НП-3: состоит на 38% из гелия, на 60% из аргона, на 2% из двуокиси углерода. Обеспечивает стабильность дуге, низкую степень деформации и разбрызгивания металла. Подходит для сварки поверхностей, толще 9 мм.

В конечном итоге выбор смеси будет зависеть только от конкретного режим работы. Если сварка происходит в автоматических условиях, то лучше выбирать смесь НП-2 или чистый Аргон. Если сварка происходит вручную, то придется выбирать между НП-1 и НП-3. Далее всё зависит от толщины металла который будет свариваться.

Для промышленных предприятий и крупных партий сварок часто разрабатывается собственные смесь, которая удовлетворяет конкретно условиям изделия. Такие смеси на рынке чаще стоят намного дешевле обычных, но приобретать их можно только на свой страх и риск, потому что если она подошла для одной партии, она может не подойти для вашего изделия, а производителю нужно куда-то спихнуть остатки.

Надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в процессе сварки при помощи полуавтоматических устройств, или как минимум не переплатить в том случае, если вы заказываете сварку у специалистов.

для удачной сварки двух поверхностей нужно определить, могут ли они быть сварены при помощи полуавтоматического устройства;
далее нужно рассчитать расход газа и правильно рассчитать условия работы. Неверные параметры не только замедлят процесс сварки, а и могут привести к порче поверхностей;
также нужно правильно определить вид газа, который будет использоваться при сварке. И у инертных и у чистых газов есть свои преимущества, и каждый подойдёт для конкретного способа.

Если после прочтения нашей статьи вы всё ещё не уверены в своих силах, то можно попробовать сварить парочку не ответственных деталей или ненужных поверхностей, чтобы проверить навыки, полученные в процессе чтения.

Читайте также: