Полярность при сварке без газа
Обновлено: 10.05.2024
В этой статье рассмотрим как настроить сварочный полуавтомат. Разберёмся в его регулировках, настройке потока защитного газа, а также посмотрим какие сварочные швы формируются при разных настройках напряжения. Итак, начнём с краткого определения полуавтоматической сварки.
Полуавтоматическая сварка – это электродуговая сварка, в которой электродом является сварочная проволока, подаваемая к месту сварки автоматически через горелку. Газ защищает сварочную зону от кислорода и азота воздуха, которые делают шов пористым и хрупким. Он также подаётся через горелку одновременно с проволокой после нажатия триггера на горелке. Этот вид сварки часто называют сварка MIG / MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas – сварка в среде инертного газа/ сварка в среде активного газа). Более правильное, техническое название этого вида сварки – GMAW (Gas Metal Arc Welding – электродуговая сварка в среде защитного газа), а сленговое – «сварка проволокой», «сварка полуавтоматом».
Сварка полуавтоматом, при всей своей простоте, требует много практики и изучения основ. Важно правильно настроить сварочный аппарат и правильно подготовить металл для сварки.
Здесь мы рассмотрим настройку наиболее доступного и распространённого сварочного полуавтомата трансформаторного типа.
Содержание:
Какие регулировки имеет сварочный полуавтомат?
На полуавтомате три настройки:
- Напряжение (несколько режимов) Скорость подачи проволоки
- Скорость потока газа (количество расходуемого газа)
Настройка потока защитного газа
- Сварочный аппарат имеет выход для соединения с баллоном. Защитный газ в баллоне находится под давлением. На баллоне установлен газовый редуктор. Здесь стоит уточнить, что редукторы бывают разные, в том числе и такие, которые не предназначены для применения в сварке, так как не имеют нужной шкалы на индикаторе, показывающем значение для газа, поступающего в сварочный полуавтомат. На правильном редукторе индикатор, который при установке располагается дальше от баллона должен иметь шкалу, показывающую расход газа (л/мин для CO2 и отдельную шкалу для Ar). Также, бывают редукторы с ротаметром, который показывает расход газа в единицу времени поднятием поплавка по конической трубке со школой. Индикатор (манометр) , который ближе к баллону, показывает давление в баллоне (MPa или Bar). Так как в баллоне находится сжиженный газ, то давление газа в баллоне не всегда может дать чёткое представление, о его точном количестве. При разной температуре давление может быть разное. Более точно количество газа в баллоне можно определить по весу.
- Второй индикатор (расходомер) используется для настройки потока воздуха (показывает рабочее давление, которое подаётся в полуавтомат).
- Также, на баллоне есть два вентиля. Один – закрывает баллон, а второй, расположенный на редукторе – регулирует поток газа, поступающего к горелке при открытом баллоне. Вентиль на баллоне откручивается против часовой стрелке и закручивается по часовой стрелки, как обычно. Вентиль регулировки потока газа к аппарату, наоборот, при закручивании увеличивает поток защитного газа, а при откручивании уменьшает.
- Когда вы откроете главный вентиль, то увидите, что давление изменится от 0 до определённого значения (давление в баллоне). Откройте его полностью. Далее нужно потихоньку повернуть регулировочный винт на редукторе до момента, когда стрелка на шкале покажет 7–10 л/м. Если у вас не расходомер, а манометр, то должно быть 1–2 кг/см2. Это статическое давление, которое изменится при нажатии на курок горелки.
- Чтобы настроить поток защитного газа более точно, на рабочий режим, выключите подачу проволоки, чтобы при нажатии на курок горелки она не расходовалась. Можно не отключать проволоку, а нажать до момента, когда проволока начинает двигаться. В таком положении настройте поток воздуха вентилем на редукторе, глядя на индикатор.
- Вообще, поток защитного газа можно настроить и без индикаторов. Начинать сварку нужно с минимальным расходом защитного газа. Далее нужно смотреть на шов. Если будет пористость, то нужно добавить подачу газа пока поры не будут больше появляться. Также, если сварка происходит на улице или в помещении с вентиляцией, то нужно учитывать влияние ветра и сквозняков и добавлять подачу газа ещё. Можно на слух запомнить звук воздуха из горелки при правильных настройках для конкретной толщины металла. При настройке потока защитного газа нет жёстких правил. Нужно настраивать газ на экономный расход, при этом, чтобы качество шва было хорошим.
Какой газ использовать?
Тип защитного газа влияет на характеристики сварки: на глубину проникновения, электрическую дугу и механические свойства шва.
- 100%-ая углекислота (чаще всего используется для сварки сталей) обеспечивает более глубокое проникновение при сварке, но увеличивается количество брызг и шов более грубый, чем при смеси аргона с углекислотой.
- Смесь 75%-ного аргона и 25% углекислоты (называется 75/25 или С25) можно считать лучшей смесью для углеродистой стали. При сварке с таким газом образуется мало брызг, получается красивый шов и при сварке тонкий металл не прожигается насквозь, так как нет сильного проникновения.
- Для сварки нержавейки используется смесь 98% аргона и 2% углекислоты. Для алюминия – 100% аргон.
Настройка напряжения сварочного полуавтомата
- Аппараты полуавтоматической сварки используют напряжение для образования нагрева, нужного для сварки.
- Напряжение настраивается на аппарате регуляторами. Это ступенчатая регулировка. На фотографии, в качестве примера, показан аппарат, где два переключателя: один позволяет устанавливать два режима сварки, а другой регулирует напряжение внутри этих режимов (min/max). В итоге получается четыре установки напряжения, которые нужно выбирать в зависимости от толщины металла и диаметра сварочной проволоки.
- На некоторых сварочных полуавтоматах, на внутренней стороне крышки есть таблица, показывающая какое напряжение и скорость проволоки использовать, в зависимости от толщины металла и диаметра сварочной проволоки. Таких таблиц много и в интернете. Но эти данные индивидуальны для каждого аппарата и являются хорошей отправной точкой для настройки правильных параметров для сварки, их нужно корректировать по ситуации. Нужно пробовать, экспериментировать на конкретном металле и находить оптимальные настройки.
- Правильное напряжение важно для формирования прочного сварочного шва. Используя слишком низкое напряжение для конкретного металла с определённой толщиной, качество сварочного шва будет низким, так как проникновение сварки будет плохим. Таким образом, шов даже может выглядеть нормально, но будет не прочным. В конце статьи мы рассмотрим примеры сварочных швов на листовом металле при разном напряжении.
Настройка скорости подачи проволоки
- Настройка скорости подачи проволоки должна производиться каждый раз при смене напряжения или смене проволоки на проволоку с другим диаметром. Дорогие сварочные аппараты могут иметь автоматическую настройку скорости подачи проволоки. В них скорость увеличивается автоматически при увеличении напряжения.
- Сначала настраивайте напряжение, а потом под него подстраивайте скорость подачи проволоки. То есть, скорость подачи проволоки должна быть настроена под скорость, с которой она будет плавиться.
- Регулятор скорости подачи проволоки также служит другой цели – регулирует силу тока. Напряжение и сила тока взаимосвязаны и, в некоторой степени, базируются на размере проволоки и её скорости. В полуавтомате установленное напряжение остаётся неизменным, но сила тока немного меняется в зависимости от скорости подачи проволоки и вылета электрода (проволоки). Таким образом, чем быстрее подача проволоки к месту сварки, тем больше силы тока и выше температура сварки, но для конкретного, установленного типа напряжения это лишь небольшой диапазон изменения силы тока.
- Проволока вне процесса сварки (без электрической дуги) движется быстрее. Когда образуется дуга, скорость проволоки снижается.
- Как узнать, что настройки подачи проволоки правильные? Для этого нужно попробовать сваривать. Если скорость слишком высокая для вашей настройки напряжения, то проволока будет сгибаться, при касании с металлом, не успевая расплавиться, и будет много брызг. Если скорость слишком медленная для вашей настройки напряжения, то проволока будет сгорать до того, как коснётся металла, и будет забиваться наконечник. Таким образом, при неправильной настройке скорости подачи проволоки, сварка вообще не получится. Этот параметр нужно настраивать экспериментальным путём. Важно выставить правильное напряжение для конкретной толщины свариваемого металла и пробовать варить, а скорость подачи проволоки регулировать в процессе.
Полярность при сварке полуавтоматом
Перед сваркой нужно определиться, какую полярность Вы будете использовать.
Простая обмеднённая проволока, которая используется с защитным газом должна использоваться с обратной полярностью, когда на проволоку подаётся плюс. Прямая полярность используется, когда в полуавтомате установлена проволока с флюсом, которая применяется без газа. В этом случае на проволоку подаётся минус, а на свариваемый металл, через клемму плюс. Таким образом, максимальное тепловыделение образуется на проволоке. Это нужно для того, чтобы флюс в ней смог подействовать должным образом.
Если использовать неправильную полярность для определённого электрода (в случае с полуавтоматом, проволоки), то прочность сварочного шва будет плохой. При использовании неправильной полярности появится много брызг, будет плохое проникновение при сварке и сварочную дугу будет сложно контролировать.
Для смены полярности, нужно открыть крышку полуавтомата и поменять местами клеммы. Рядом с клеммами находится таблица, уточняющая порядок расположения клемм.
Проволока для сварки
В полуавтомате может использоваться два вида проволок: простая проволока, покрытая медью и проволока с флюсом.
- Простая проволока для полуавтоматической сварки применяется с защитным газом, не имеет никаких добавок, которые могут «противостоять» коррозии и загрязнениям. Поэтому поверхность нужно подготавливать тщательно.
- У второго вида проволоки в центре расположен флюс, который при сгорании образует защитный газ. Таким образом, можно обойтись без баллона с газом. Такая проволока создаёт более глубокое проникновение при сварке, чем обычная с газом. Проволока с флюсом создаёт много брызг и шлака в зоне сварки, которые после завершения сварки нужно счистить. При сварке такой проволокой требуется минимальная подготовка поверхности, прощаются незначительные загрязнения. Также эта проволока хорошо работает при ветре на улице. Для сварки проволокой с флюсом требуется, чтобы на аппарате была установлена прямая полярность (см. выше).
- Чем больше толщина свариваемого металла, тем большего диаметра проволоку нужно использовать, так как проволока большего диаметра проводит больше электричества и даёт больший нагрев и лучшее проникновение.
Вылет проволоки
Вылет проволоки – это расстояние между концом наконечника и концом проволоки. При использовании углекислоты или смесей, сохраняйте вылет от 0.6 мм до 1 см. Слишком длинный вылет ослабит арку. Чем меньше вылет проволоки, тем стабильнее электрическая дуга и тем лучшее проникновение будет получаться даже с низким напряжением. Таким образом, лучший вылет проволоки – как можно более короткий. Однако, вылет проволоки может зависеть от того, насколько наконечник горелки углублен внутрь газового сопла. Чем больше наконечник углублён в сопло, тем длиннее должен быть вылет проволоки.
Положение наконечника горелки относительно сопла
- Расстояние между кончиком контактного наконечника и краем сопла может быть разным. Сопла и наконечники бывают разных размеров и могут по-разному располагаться относительно друг друга. В зависимости от устройства сварочной горелки, сопло может жёстко устанавливаться, либо может регулироваться и устанавливаться по-разному, делая наконечник углублённым внутри сопла, вровень с соплом, либо выступающим из сопла.
- Обычно, при сварке листовой стали с защитным газом (углекислотой или смесями), кончик наконечника горелки должен быть вровень с краем отверстия сопла.
- При использовании проволоки с флюсом (она требует большего нагрева для активации флюса) нужно выдерживать более длинный вылет проволоки. Поэтому, чтобы расстояние сопла от зоны сварки не было слишком большим, наконечник должен быть утоплен внутрь сопла. Наконечник должен быть немного утоплен и при сварке с большим напряжением, когда вылет проволоки должен быть больше. Также, наконечник горелки может быть углублён, если нужно варить точками и короткими стежками, когда сопло может упираться в свариваемый металл.
- Использование неправильного наконечника или сопла может быть причиной избыточных брызг, прожига насквозь, коробления и недостаточного проникновения.
Начало работы сварочным полуавтоматом
Чтобы начать работу, сварочный полуавтомат должен быть полностью готов к процессу сварки. Проволока должна быть установлена и газовый баллон подключен. Нужно установить зажим заземления на свариваемый металл. Его нужно устанавливать на расстояние от 15 до 50 см от зоны сварки. Металл должен быть очищен от ржавчины, краски, масел и грязи. Любое незначительное сопротивление будет влиять на процесс сварки. Грязный металл при сварке станет причиной брызг и прожига насквозь, а также возгорания.
В результате правильно настроенного напряжения и скорости подачи проволоки должен получиться хороший сварочный поток. Правильные настройки будут давать характерный шипяще-жужжащий звук, который хорошо знают все сварщики. Более подробно о процессе сварки можно прочитать в статье “Технология сварки полуавтоматом MIG / MAG ”.
Примеры сварочных швов с разными настройками напряжения
Напряжение определяет высоту и ширину сварочного шва.
На фотографии показаны швы на листовом металле толщиной 1.2 мм, сделанные с возрастанием напряжения (слева направо). Швы, сделанные на низких настройках, получились узкими и высокими, а на высоких настройках – широкими и плоскими.
На фото слева показаны швы на листовом металле, сделанные с увеличением напряжения. Слева на право от меньшего напряжения к большему. На втором фото обратная сторона листа показывает проникновение (провар).
Если посмотреть с обратной стороны, то два шва слева получились без хорошего проникновения (провара) по всей длине. Три шва справа – имеют хорошее проникновение по всей длине.
Сварочные швы в разрезе
Эти швы в разрезе показывают эффект возрастания напряжения более ясно. На первых двух – шов наверху, но совсем не проник сквозь металл. Третий имеет как шов сверху, так и хорошее проникновение и является лучшим швом из всех. Два шва справа имеют большее проникновение под листом, чем сверху, так как настройки напряжения слишком высокие.
Уроки сварки: Сварка полуавтоматом без газа | Особенности | Применение
Полуавтоматическую электросварку (MIG/MAG) не обязательно проводить в газовой среде. В ряде случаев можно освободиться от тяжелых баллонов, воспользовавшись флюсовой самозащитной сварочной проволокой.
Что такое полуавтоматическая сварка с флюсом без газа?
В основе метода – использование самозащитной проволоки. Расходный материал представляет собой полую металлическую трубку с присадочным порошком внутри. Сгорая, сердцевина расходника образует вокруг себя защитное газовое облако, которое действует по тому же принципу, что и поток газа из сопла полуавтомата при газовой полуавтоматической варке. В итоге сварочная ванна не вступает в реакцию с окружающим воздухом, поэтому в застывшем шве вы не увидите пор и трещин.
Флюсовая самозащитная проволока подбирается в зависимости от свариваемого металла. В качестве присадки выступает смесь различных элементов, химически инертная в условиях чрезвычайно высоких температур. Обычно наибольшая часть массы выпадает на диоксид кремния, препятствующий образованию углерода. Второй встречаемый по частоте элемент – марганец, который снижает окисление и вытесняет из расплава серу.
Чаще всего для работы с флюсовой проволокой используют инверторные MIG/MAG-устройства. Инверторы компактны, отличаются более высоким КПД и меньшей чувствительностью к качеству напряжения сети, чем трансформаторы.
Для чего нужен метод?
Безгазовую сварку используют для соединения сталей (низкоуглеродистых, высокоуглеродистых, высоколегированных, легированных) и нержавейки. Способ соединения металлов подходит как для производственных, так и бытовых нужд.
- ускоряет процесс создания неразъемных соединений – благодаря проволоке, подающейся в автоматическом режиме;
- обеспечивает удобство при работе – не нужно возиться с газовыми баллонами.
Плюсы и минусы MIG/MAG-сварки флюсовой самозащитной проволокой
- нет необходимости покупать дорогостоящий баллон с газом;
- сварщику не нужно перемещать по рабочей зоне тяжелые баллоны; полуавтомат без газа отличается небольшими размерами, весом, не нуждается в подключении дополнительного газового шланга;
- при безгазовой сварке сгорание присадки приводит к созданию устойчивого защитного облака над сварочной ванной, в то время как поток вещества при газовом методе легко сдувается ветром или сильным сквозняком;
- нужно меньше времени на подготовку перед процессом сварки;
- массивное сопло горелки не перекрывает обзор сварщику, некоторые газы при газовой сварке создают чрезмерно светящееся облако вокруг дуги.
- ниже качество сварного шва по сравнению MIG/MAG-электросваркой в защитной газовой среде;
- порошковая проволока с флюсом – это довольно дорогой продукт;
- расходный материал отличается хрупкостью, поэтому с ним следует быть предельно аккуратным;
- полуавтомат без газа необходимо настраивать в зависимости от состава флюса;
- степень разбрызгивания металла выше, чем при использовании MIG/MAG с газом;
- применение флюсового порошка в расходном материале приводит к образованию на поверхности шва шлака, который следует убирать молотком или специальной металлической щеткой.
Сварочный аппарат с проволокой без газа можно часто увидеть у профессиональных сварщиков, работающих на высоте или в стесненных пространствах. Это обуславливается тем, что в подобные условия трудно доставить полуавтомат с газовой защитой.
Безгазовые устройства популярны среди сварщиков-новичков и домашних мастеров благодаря своей мобильности и отсутствию необходимости в покупке баллона и его дозаправке. Для эпизодической сварки в бытовых условиях расходный материал (флюсовая самозащитная проволока) подходит как по качеству, так и по денежным затратам.
Выбор флюсовой самозащитной проволоки для MIG/MAG-сварки
- назначением;
- типом сердечника;
- возможностью применения в разных положениях;
- механическими характеристиками;
- защитным покрытием.
- «Т» – в любом пространственном положении;
- «Вх» – по горизонтали;
- «Ву» – по вертикали;
- «Н» – в нижнем вертикальном положении.
- «В» – в нижнем горизонтальном положении.
Особенности процесса сваривания MIG/MAG-сварочником без газа
Сгорая, флюс образует облако защитного газа, пары которого поднимаются вверх. Это значит, что рабочее помещение должно хорошо проветриваться, или должна быть предусмотрена вытяжная система над рабочим местом.
Ни в коем случае нельзя использовать обычный расходный материал без присадочного порошка в сердцевине. В противном случае шов получится с обилием пор и трещин или не получится вовсе.
Рассмотрим, что сварщику нужно обязательно сделать перед полуавтоматической флюсовой сваркой, и разберем сам процесс в деталях.
2) подготовить проволоку;
3) задать правильную силу тока сварочной дуги;
4) настроить подходящую скорость подачи расходного материала в рабочую зону;
5) выбрать правильную полярность под флюсовую электросварку;
6) произвести тестовую сварку, изменить параметры сварочника (при необходимости).
Металл перед варкой зачищают от загрязнений шлифмашинкой. Далее поверхности обезжиривают техническим спиртом или ацетоном.
Катушку с флюсовой самозащитной проволокой аккуратно устанавливается на привод полуавтомата. Если катушка не соответствует посадочному размеру, используйте адаптер . Держите порошковую проволоку за свободный конец во время установки, чтобы он не размотался. Далее прокрутите его вперед, проденьте через направляющий ролик с соответствующим диаметром канавки.
Если ролик, направляющий проволоку и наконечник не соответствуют типу используемого расходника, их следует заменить на подходящие варианты. Следующий шаг – поджатие регулировочного валика проволоки. Будьте внимательны: если поджать элемент слишком слабо, расходник будет проскальзывать, но слишком сильно затягивать его тоже не нужно – во избежание деформации флюса. Теперь осталось прогнать расходник через направляющий канал на выход горелки, включив MIG/MAG-сварочник. Чтобы проволока не зацепилась, снимите токоподводящий наконечник.
Значение силы тока при сварке полуавтоматом без газа подбирается в зависимости от толщины деталей, между которыми вы планируете делать шов. В этом деле вам поможет специальная таблица в инструкции к инвертору. Бывает, что рекомендуемые значения производитель наносит на внутреннюю сторону крышки полуавтомата. При выборе недостаточной силы тока получится шов низкого качества. Если установить большее значение, то электродуга с большой вероятностью прожжет заготовки насквозь.
Значение скорости подачи расходника полуавтоматом должно находиться «в золотой середине». Материал должен успевать выходить из наконечника и расплавляться точно на поверхности металла. При этом расходник не должен излишне натягиваться, иначе он повредится. Если вы уже работали с MIG/MAG-сваркой, то расчет расхода материала ведется практически как обычно, но из-за разбрызгивания металла значение нужно умножить на коэффициент 1,2-1,4.
Сварка инверторным полуавтоматом без газа проходит в режиме прямой полярности: горелка должна быть подключена к «минусу», а масса – к «плюсу». Такая конфигурация способствует лучшему расплавлению проволоки и сгоранию присадки без остатка. Это обеспечивает создание максимально концентрированного газового облака в сварочной зоне, и, следовательно, лучшую защиту от образования пор.
Вы сможете понять, что параметры заданы верно, если проверите дугу на черновой детали. «Черновик» должен быть той же толщины и содержать тот же состав, что и соединяемые заготовки. Если шов вас не устраивает, корректируйте параметры, пока не добьетесь желаемого результата.
Процесс сваривания
После подключения клеммы массы и запуска инвертора следует разжечь дугу на верхнем сегменте будущего соединения. Далее нужно постепенно спускаться вниз. Для оптимального формирования сварочной ванны сварочную горелку рекомендуется слегка наклонять вперед.
Ведите электродугу плавно и не допускайте наплывов, подавая расходный материал к передней кромке зоны сварки. Не ведите горелку рывками, иначе сварочная дуга будет нарушаться и приводить к неравномерному заполнению шва расплавом.
Поскольку самозащитный материал представляет собой металлическую трубочку с порошком внутри, валик, идущий за горелкой, получается довольно узким по сравнению с тем, что получается в процессе применения сплошной проволоки с газовой защитой . Для расширения валика необходимо совершать колебательные движения горелкой: круговые и продольные для угловых соединений и поперечные – при сварке встык.
Для соединения толстых заготовок сварку следует выполнять в несколько слоев. Чтобы в шве не появлялись трещины, первый слой необходимо сформировать на низком ампераже.
Работа и полярность при сварке полуавтоматом
Начнем с простого и ясного пояснения вопроса о том, что такое полярность при сварке полуавтоматом. Итак, сварка постоянного тока может быть с прямой полярностью и это означает, что к изделию подключен плюс, а на электрод поступает минус. Вполне естественно, что сварка с обратной полярностью имеет на изделии минус, а на электроде плюс. Теперь давайте разбираться, что это означает и какую пользу можно из этого извлечь на практике.
Теория сварочных работ полуавтоматом
Профессия сварщика, как и любая другая, требует определенного обучения, ведь работать придется с электрическим прибором, у которого несколько режимов. Даже если за обучение возьмется опытный сварщик непосредственно по месту работы, он в любом случае перед тем, как дать возможность ученику сделать первый шов, преподаст ему ряд теоретических уроков.
Общее устройство сварочного полуавтомата
У каждого сварочного полуавтомата есть инвертор, где предусмотрено место для установки катушки с проволокой, которая подается автоматически. Эта проволока, по сути, является ничем иным, как плавящимся электродом. На аппаратах такого типа предусмотрена возможность самостоятельной регулировки скорости подачи проволоки и силы тока, руководствуясь производственной необходимостью.
В зависимости от модификации аппарата у него имеется тот или иной набор функций, следовательно, каждый агрегат может использоваться для выполнения разных работ на рабочих процессах. Безусловно, для начинающих сварщиков нужны наиболее простые аппараты, где управление ограничено несколькими функциями либо имеющим синергетическое управление, значительно облегчающее его настройку. Профессионалы зачастую предпочитают трехфазные полуавтоматы, если, конечно, есть возможность их подключения к сети 380 V.
В целом рабочая комплектация сварочного аппарата состоит из:
- сварочного агрегата;
- горелки для полуавтомата;
- баллона с редуктором;
- шланга для подачи газа;
- кабеля с зажимом (крокодилом) для заземления изделия при работе.
Выбор нужного газа по отношению к металлу
Комплектующие к баллонам: клапаны, наконечники, регуляторы расхода, редукторы подачи и т.д. покупаются отдельно Источник lagma.ua
В полуавтомате любой газ выполняет защитную функцию – он изолирует место сварки (ванну, электрод) от контакта с воздухом, но в зависимости от металла или его толщины, требования могут меняться – газ может быть активным, инертным или, же это их смесь. Если говорить о наиболее распространенных, то это углекислый газ (CO2) и аргон (Ar), который значительно понижает разбрызгивание металла, следовательно, повышает прочностные и эстетические качества сварочного шва.
Сталь | Газ |
Structural | CO2 |
Structural | CO2+Ar |
Stainless | CO2+Ar |
Alloyed | CO2+Ar |
Duralumin | Ar |
Примечание: баллоны с газом в любом случае дорогие, но чем больше их объем, тем дешевле это обходится для покупателя.
Металлы и сварочная проволока
Рынок сварочных материалов изобилует наличием самой разной проволоки для полуавтоматов. Как бы там ни было, при выборе сварочной проволоки в первую очередь обращают внимание на ее состав, который должен соответствовать металлу или сплаву, с которым предстоит работать. Если учесть, что такие работы чаще всего проводятся с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями, то наиболее популярной можно назвать марку СВ08Г2С.
Таблица по соотношению толщины металла к сварочной проволоке:
Толщина обрабатываемого металла, мм | Сечение проволоки, мм |
1,0-3,0 | 0,8 |
4,0-5,0 | 1,0 |
6,0-8,0 | 1,2 |
Сварочные работы - технология
В первую очередь, проведение сварочных работ подразумевает металлические заготовки, которые очищены от коррозии, краски и различных жировых отложений (ГСМ). Наличие постороннего состава на поверхности металла в месте наложения шва всегда будет отрицательно сказываться на качестве проводимых работ. Кроме того, место, где будет зафиксирован зажим, также должно быть чистым, чтобы замыкание в цепи было беспрепятственным.
Видео описание
Выбираем полярность на полуавтоматической сварке.
Положение и движение горелки
Если говорить про угол наклона мундштука горелки, то в среднем он может быть 45-60° по отношению к сварочной ванне. Но здесь в расчет берутся сразу несколько факторов, это вид и толщина металла. То есть, чем больше угол, тем быстрее прогревается металл, следовательно, при положении мундштука 90° к заготовке (строго перпендикулярно), нагрев будет наиболее интенсивным.
Большое значение для механического качества и эстетики шва имеет фактор расстояния между свариваемыми кромками и ядром пламени – наиболее оптимальный вариант предусматривает 2-6 мм от края факела, где температура максимальная. Присадка при этом либо погружается в ванну, либо располагается в восстановительной зоне.
Также качество и эстетика шва зависит от движения горелки при сварочных работах и ее можно вести:
- для соединения заготовок средней толщины – полумесяцем, с шагом от 2 до 5 мм;
- для толстостенных заготовок – с задержкой факела вдоль сварочной ванны;
- для тонких листов – с незначительными отклонениями в стороны;
- для заготовок средней толщины – петлями (кольцами).
Скорость сварки
Скорость процесса сварки находится под контролем самого сварщика, то есть, от него зависит, с какой скоростью электрическая дуга будет проходить по месту соединения заготовок. С другой стороны, у сварщика отсутствует неограниченная свобода действий, так как он должен подстраиваться под напряжение арки и интенсивность подачи проволоки. Последние два фактора также зависимы – их устанавливают в соответствии с металлом, толщиной свариваемых заготовок и формой шва.
Если сварщик превысит скорость, учитывая вышеприведенные параметры, то газ не сможет должным образом защитить электрод и сварочную ванну (не успеет), а это говорит о том, что появится слишком много брызг, а в застывшей массе останутся поры. Если чересчур замедлиться, то излишнее проникновение дуги может попросту прожечь металл. Интенсивность движения электрода повлияет на механические свойства и эстетику сварочного шва. Как правило, опытный сварщик определяется со скоростью движения горелки в процессе работы (чувствует толщину шва).
Скорость подачи газа тоже существенно влияет на механические и эстетические качества. Прежде всего, она должна соответствовать скорости, с которой подается проволока, чтобы обеспечить должную защиту электроду и сварочной ванне. Получается, что замедленная подача газа не успеет создать защитного облака, а ускоренная будет способствовать завихрениям, что опять-таки лишит защиты от воздуха электрод и сварочную ванну. Кроме того, ровный поток газа возможен лишь в том случае, если на насадке отсутствуют застывшие брызги, которые тоже способствуют завихрениям.
Длина электрической дуги
Сварка MIG/MAG в своей работе подразумевает одну очень важную переменную – это длина дуги, которую необходимо держать под контролем. Если говорить о норме, то для двуокиси углерода, известного так же, как углекислый газ (CO2) и гелия (He) этот показатель несколько выше, нежели для аргона (Ar). Это влияет на проникновение в металл, а также на механическую прочность и ширину шва. С падением напряжения шов видоизменяется, то есть, он получается узким и выпуклым в виду того что глубина сварочной ванны (проникновение) оказалось недостаточным. Отсюда можно сделать вывод, что как завышенное, так и заниженное напряжение вызывают нестабильность дуги и, как следствие, брызги и пористость.
Выход проволоки по длине
До касания свариваемого металла проволока должна выступать из наконечника на определённую длину Источник kuzov.info
Прежде чем коснуться поверхности металла, сварочная проволока должна выступать на определенное расстояние – именно этот участок проводит сварочный ток. Следовательно, если увеличить этот сегмент, то соответственно его величине вырастет сопротивление и температура этого участка. Получается, что с увеличением данного отрезка проволоки происходит уменьшение электрической дуги, а с уменьшением проволочного сегмента дуга увеличится. При увеличении сварочной дуги шов получается наиболее качественным и изящным. Как правило, практикуется длина проволоки от 6 до 13 мм.
Примечание: в тех случаях, когда сварочные работы осуществляются без газа порошковой проволокой, выступающий сегмент может варьироваться от 30 до 45 мм.
Сварка порошковой проволокой
Флюсовая проволока, которая защищает сама себя без газа, содержит в своем сердечнике все необходимые присадки. Ее также называют порошковой и самозащитной, так как присадки нейтрализуют влияние окружающего воздуха на электрод и сварочную ванну. Сердечник данного электрода состоит из антиокислителя, очистителя и присадок, что в результате дает хорошую дугу, а также сплошной шов, не имеющий пор. Это происходит, благодаря образованию шлака из вышеперечисленного состава, который исполняет роль привычного защитного газа, того же аргона или гелия.
Флюсовая проволока, которая защищает сама себя без газа, содержит в своем сердечнике все необходимые присадки Источник kuzov.info
Такую (флюсовую) проволоку обычно применяют в тех случаях, когда сварка нужна не очень часто, например, в домашних условиях, хотя на большинстве СТО тоже используют такой электрод. Выгоды здесь очевидны: не приходится перетаскивать с места на место баллон с газом, а на улице такой метод сварки приемлем в любую погоду.
К недостаткам такого метода можно отнести сильное задымление, которое происходит во время работы при сгорании присадок из сердечника. Также флюс, который покрывает шов во время работы, не проводит электричество, следовательно, после остановки варить невозможно до тех пор, пока сварщик не обобьет защитные шлаки.
Примечание: порошковая самозащитная проволока дает возможность работать с толстыми заготовками, которые невозможно сварить с применением защитного газа. Также такой метод позволяет сваривать плохо зачищенные поверхности.
Как настроить полуавтомат.
Полярность при работе с самозащитной проволокой
Как уже упоминалось в самом начале статьи, существует прямая и обратная полярность, что довольно-таки доходчиво показано на верхнем изображении. При смене полярности меняется поток электронов в цепи. Не станем рассуждать о теориях движения электронов - от плюса к минусу или наоборот, ведь её принято считать дуалистической после создания столба Алессандро Вольта, но остановимся на методе работы с порошковой проволокой.
Итак, прямая полярность означает, что на электроде находится минус, а на изделии, куда крепится полярный зажим – плюс. В случае с обратной полярностью все выглядит, наоборот – на электроде плюс, а на зажиме минус. Если говорить о сварке самозащищенной порошковой проволокой, то там используется прямая полярность, тогда как при сварочных работах с защитной газовой оболочкой – обратная. Такое положение вещей позволяет извлечь максимум напряжения для полуавтомата, следовательно, аппарат будет работать в наиболее оптимальном режиме.
Примечание: возможны ситуации, когда самозащищенной порошковой проволокой работают при обратной полярности, но это уже зависит от ее маркировки.
Важны ли звуковые волны при работе с полуавтоматом
Сварщик не может быть глухим и это однозначно, так как при работе MIG/MAG необходимо слушать звук, исходящий из области сварочной ванны, а также наблюдать за процессом через тонированное стекло (особенно важно для начинающих). Если процесс протекает правильно, то звук будет похож на то, когда на раскаленной сковороде жарится мясо – ровное шипение без потрескиваний и взрывов. В том случае, если на электроде или горелке застынут брызги, звук сразу будет меняться – начнется потрескивание и сбои в шипении, как будто в сковороду подливают воду. Также на качество звучания существенно влияет плотность зажима массы – если крокодил плохо захватывает заготовку, то звук в любом случае будет неравномерным.
Безопасность при работе с полуавтоматом
"Глаза!" - тот, кто присутствовал при работе профессионала, наверняка слышал такое выражение, которое любой адекватный сварщик обязательно озвучит перед тем, как коснуться электродом поверхности металла. Защита зрения при работе с дуговой сваркой любого типа – это самое важное, что требуется по технике безопасности. Для ожога радужной оболочки глаза достаточно трех-четырех вспышек, после чего обеспечено ощущение «песка» и одна-две бессонных ночи. С этой целью используют сварочные маски с тонированными стеклами, причем некоторые производители полуавтоматов предлагают их в заводском комплекте: то есть маска идет как дополнение к аппарату.
Важную роль играют перчатки или рукавицы, которые защищают руки от расплавленных брызг и нагрева держателя. Кроме того, любая дуговая сварка – это мощный поток ультрафиолетового излучения и если незащищенные участки кожи будут подвергаться таким ваннам хотя бы одну минуту, то серьезный ожог обеспечен. Для примера: когда со сварщиком работает слесарь (поддерживает какие-то заготовки во время работы), то к концу рабочего дня на его лице обязательно появляется загар, а порой даже приходится делать противоожоговые маски (кислое молоко, сметана и т.д.).
При работе с любой сваркой обязательно нужен защитный костюм, который не могут прожечь брызги расплавленного металла. Это тоже важно, так как попадание даже одной капли на тело равносильно ожогу. Если специальный костюм отсутствует, важно, чтобы в одежде полностью была исключена синтетика, так как она усугубит ситуацию. Обувь должна быть закрытой, но не тряпичной (кожа или дерматин) – лучше всего, если это будут не туфли, а ботинки. Если работы проводятся в помещении, то там должна быть обеспечена надлежащая вентиляция.
Заключение
Если соблюдать все требования, предусмотренные СниП и ТУ для сварочных работ, о которых говорилось в этой статье, то научиться работать с полуавтоматом можно довольно-таки быстро. Самое основное, не пренебрегать теорией, чтобы на практике не возникало тупиковых ситуаций.
Полярность при сварке без газа
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.
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.
Читайте также: