Можно ли использовать азот для сварки полуавтоматом
Обновлено: 20.09.2024
Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.
Материал, который не ржавеет
К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:
- Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
- Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
- Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
- Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.
Употребляемые расходники
Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.
Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.
Какой газ выбрать
Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.
Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.
Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.
В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.
При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.
Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.
Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.
Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.
Выбор проволоки
При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.
Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.
Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.
Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.
Некоторые марки сварочной проволоки:
- 0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
- 0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
- 0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.
Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.
Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.
Подготовительные работы
Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:
- Зачистить рабочие поверхности до блеска;
- обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
- при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
- прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
- нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.
На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.
Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.
Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.
От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.
Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:
После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.
Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.
В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.
Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.
В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.
Скорость сварки
Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.
Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.
Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.
Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.
При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.
Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.
Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.
Соединение нержавейки с черной сталью
Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.
В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.
Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.
Достоинства и недостатки
Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:
- Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
- незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
- небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
- универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.
Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.
Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.
Азот. Сварочные процессы в защитной среде азота
В защитной среде азота возможно осуществление огромного количества различных сварочных операций. В частности, при помощи этого защитного технического газа возможно применение механизированного способа сварки. Для этого используется двухэлектродная схема с применением неплавящихся электродов.
Механизированная сварка в защитной среде азота позволяет производить кольцевые швы на различных полупроводниковых силовых приборах. При этом кольцевая сварки и стыковка боковых поверхностей получается идеально ровной.
Сварка при помощи азота позволяет достигать высоких результатов при работе с различными металлами. Однако есть ряд материалов, которые можно сваривать только в защитной среде азота. К таким материалам относится медь и её производные. Только при помощи азота поверхность медных деталей, надежно защищенная от образования шлаковых наростов и сильного окисления.
Азот применяется во многих сферах народного хозяйства. В частности, в металлургической промышленности с помощью азота производят защиту черных и цветных металлов в производственном процессе во время отжига. Также азот находит свое применение и в других сферах деятельности человека. Основными направлениями применения азота является производство, фармацевтика и химия.
Состояние азота при сварке
В настоящее время используется как газообразное состояние азота, так и жидкое. При этом оба эти состояния регламентируются ГОСТом. Различают технический газообразный азот и газообразный азот особой чистоты. В сварочных процессах применяется технический азот. Его классификация по ГОСТу – 9293-74.
В газообразном состоянии азот представляет собой инертный газ без цвета и запаха. Он поставляется в специальных баллонах емкостью сорок литров. При транспортировке заправленных азотом баллонов, так же как и в процессе хранения, следует соблюдать все необходимые меры предосторожности. Азот не является взрывчатым веществом, однако стоит учитывать, что в баллонах он содержится в сжатом состоянии, что может создать аварийную ситуацию при детонации и неосторожном обращении.
Для производства сварочных работ в защитной среде азота может использоваться различное сварочное оборудование. Особых требований к выбору трансформаторов, сварочных аппаратов, сварочных головок и газовых горелок нет. Также допускается использование различных видов электродов и прочих расходных материалов. Выбор подходящих для сварки в защитной среде азота технических параметров и оборудования зависит в большинстве случаев от обрабатываемых материалов и опытности сварщика.
Рекомендации по сварке с азотом
Есть ряд рекомендаций по этому вопросу, однако применение их в каждом ко6нкретном случае может быть лишь избирательно. В частности, для сварки в защитной среде азота рекомендуется в качестве источника питания применение однофазного силового трансформатора. Однако чаще всего на практике выполнение этого условия не всегда возможно. Поэтому допускается использование того трансформатора, который имеется на производственной площадке.
Очень часто в защитной среде азота производиться сварка металлов при помощи контактного плавления. Для этого метода требуется использование специальных сварочных установок. Метод контактной плавки позволяет избегать многих проблем, которые возникают при электродуговой сварке. В частности поверхность сварочного шва при этом методе полностью защищена от образования коррозийных процессов и зашлакованости. Практически не образуются скрытые полости и вздутия металла.
Сварка контактным плавлением в защитной среде азота может производиться как при помощи постоянного, так и переменного тока. Чаще всего применяет ток силой от ста до пятисот ампер. Электроды при этом методе сварки могут применяться только неплавящиеся.
Сварка при помощи технического газа азота позволяет добиваться прекрасных защитных свойств в области сварочной ванны. При этом поверхность сварочного шва всегда остается чистой и ровной. Азот предполагает полную защиту от окисления. Поэтому его применение необходимо во всех случаях сварочных операций по обработке таких металлов и материалов, которые отличаются низколегированостью и наизкоуглеродистостью своей структуры. Такие металлы очень быстро подвергаются окислению и последующей коррозии. Сварка таких материалов без применения азота в качестве защитной среды приводит к тому, что в процессе эксплуатации полученного изделия или конструкции очень быстро происходит деформация сварочных швов и выход из строя всего изделия.
Технический газ азот сегодня можно приобрести практически повсеместно. Однако стоит отдавать предпочтение тем поставщикам, которые гарантируют высокий уровень качества технического газа. От чистоты поставляемого вам азота и его концентрированности зависит качество производимых сварочных операций.
Азот. Сварка медных поверхностей в защитной среде азота
Сварка меди проводится исключительно в среде защитных газов. Одним из оптимально подходящих для этого процесса технических газов является азот. Сварка меди в защитной среде азота позволяет получать сварочный шов с высокими техническими свойствами. Это значит, что его поверхность практически не содержит посторонних примесей, полностью защищен от коррозийных и механических повреждений в ходе сварки.
Сварочные работы с медью в защитной среде азота производятся при помощи неплавящихся, например вольфрамовых, электродов. Допускается в ряде случаев применение и плавящихся электродов. Выбор их вида зависит от производственной задачи, уровня опытности сварщика и технического состава медных материалов. Азот применяется в качестве защитного, инертного по отношению к меди газа. Это означает, что азот не только надежно защищает медные свариваемые поверхности от проникновения в них окислов кислорода и посторонних примесей, но и сам не взаимодействует с этим металлом. За счет этого и достигается высокая чистота металла в районе сварочной поверхности.
В ряде случаев целесообразно применение сварочной медной проволоки для присадки. Этот прием позволяет получать идеально ровную сварочную поверхность шва. Перед применением сварочную проволоку следует качественно обработать. В частности, производиться механическая зачистка её поверхности от различного рода загрязнений. Для этого можно использовать металлические щетки и наждаки. Для улучшения качества очистки можно использовать метод травления в специальном растворе, который составляют из трех кислот, соляной, азотной и серной. После этого производиться промывка в проточной воде и сушка горячим воздухом.
Очень часто опытные сварщики, сваривая медь в азоте, используют для этого и флюсовые присадки на борной основе. При этом флюс может быть нанесен как на присадочный материал, так и заложен в прокладочную канавку.
Использование тока зависит от вида применяемого электрода. Так, при использовании неплавящегося электрода возможно использование переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Если же сварщиком выбран плавящийся вид электрода, то рекомендуется применение постоянного тока с обратной полярностью. Выбрать правильно диаметр электродов и наплавляемого расходного материала может только сварщик. Чаще всего этот технический параметр зависит от толщины свариваемых медных поверхностей. При использовании вольфрамового электрода для сварки медных поверхностей в защитной среде азота или смеси азота с гелием, стоит с максимальной внимательностью относиться к выбору как силы тока, так и напряжения. Опытные сварщики рекомендуют в этом случае уменьшение силы тока на десять процентов. Напряжение при этом следует повысить на пятнадцать или двадцать процентов.
Для сварки в защитной среде азота возможно использование любых полуавтоматических сварочных аппаратов. Для сварки чистых медных материалов возможно использование плавящихся электродов. В то же время сварка с помощью азота таких металлов, как латунь, бронза и никелево-медные сплавы допускается применение только вольфрамовых электродов. Это связанно, прежде всего, с тем, что при варке этих металлов происходит очень интенсивное испарение составляющих элементов данных материалов. Это может привести к появлению каверн и полостей в сварочном шве и образовать поверхности по химическому составу отличающиеся от основного состава изделия. В дальнейшем эти изделия очень сложны в обработке и использовании. Они быстро подвергаются коррозионному разрушению. И ведут к значительному уменьшению срока эксплуатации.
Сварка в защитной среде азота таких материалов, как латунь и медно-никелевый сплав. Это связано с их высокой теплопроводностью. Однако стоит учитывать, что эти металлы при толщине деталей превышающих двенадцать миллиметров, требуют предварительного прогрева при температуре в сто пятьдесят градусов по Цельсию.
Для сварки меди используются и другие виды сварочных работ. В частности, медь достаточно эффективно поддается обработке при помощи ручной дуговой сварки с использованием плавящегося толстопокрытого электрода и при помощи механизированной сварки с использованием флюса на основе бора. Однако метод сварки в защитной среде азота для обработки медных сплавов на сегодняшний день является наиболее эффективным и надежным. Изделия, полученные при помощи этого метода, отличаются длительными эксплуатационными свойствами, высокими потребительскими характеристиками.
Сварка при помощи технического газа - азот сегодня может применяться практически повсеместно. Эти работы не требуют дополнительных затрат на приобретение специального оборудования. Все сварочные аппараты, газовые горелки и сварочные электроды могут применяться для сварки меди в защитной среде азота. Это делает этот метод сварки медных сплавов одним из самых распространенных и широко применяемых в различных производственных процессах. Заказать азот в настоящее время можно повсеместно. Он доставляется до места производства или хранения специализированным автотранспортом в газовых баллонах емкостью в сорок литров.
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.
Область применения
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.
Ацетилен
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
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
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.
Пиролизный
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.
Влияние на процесс
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.
Можно ли использовать азот для сварки полуавтоматом
Наш профессионализм это путь к
лидерству для Вас
Сварка металлов с применением азота. Инертная газовая среда
Для сварки некоторых видов металлов и сплавов необходимо создание специальной защитной среды. Это требуется для снижения процессов окисления и температуры плавления под воздействием электрической дуги. В основном для этих целей применяют азот или аргон. Такой вид сварки используется во время обработки меди и аустенитных сплавов нержавеющей сталей.
Обработка металлов с применением технического газа – азота не оказывает воздействия на материал, тем самым не проникая в структуру его поверхности. За счет этого сварочный шов получается максимально ровным и прочным. Азотная дуговая сварка позволяет сохранить антикоррозийные свойства металла, продлив его срок эксплуатации.
Рекомендации по работе с техническим газом
Во время проведения обработки металла с применением азота необходимо использовать специализированное оборудование. Газ не обладает цветом и запахом, но при излишнем вдыхании его паров, у человека может наблюдаться состояние заторможенности или опьянения. Поэтому при работе с техническим газом рекомендуется использовать средства для защиты органов дыхания. Для подачи газа используются камеры или шланги, которые подают азот непосредственно в сварочную ванну. Тем самым снижая вероятность вдыхания технического газа.
Техника проведения азотной сварки
Технический процесс сварки с применением азота похож на аргонно-дуговую обработку металлов. Для работы рекомендуется использовать специальные инструменты: угольные стержни, электроды на основе графита. Нецелесообразно применять вольфрам для сварки в азоте, так как расход таких материалов повысится за счет взаимодействия с газом. Химическое соединение нитритов вольфрама с молекулами азота образует легковоспламеняющиеся вещества. Вольфрамовые стержни в инертной газовой среде сгорают в несколько раз быстрее.
Перед началом сварочных работ требуется проверить оборудование и отрегулировать его по следующим техническим характеристикам:
- Электрическое напряжение
- Температура плавления
- Мощность тока
Для проведения сварки при помощи угольного стрежня, рекомендуется выставить следующие параметры:
- Напряжение электрической дуги – 25/30 В
- Диаметр электрода – не более 8 мм
- Сила тока - 200/500 ампер
Современные производители выпускают специализированное оборудование для азотной сварки металлов. Эти устройства похожи на агрегаты для аргонно-дуговой обработки. Расход технического газа зависит от мощности тока. Средний расход азота при сварке с помощью постоянного тока с прямой полярностью не превышает 10л/мин. Технический газ необходим во время обработки низколегированных и низкоуглеродистых металлов, так как они подвержены появлению ржавчины на поверхности сварочного шва.
Читайте также: