Режимы сварки в среде углекислого газа

Обновлено: 19.05.2024

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа является уникальным методом, который позволяет быстро соединить металлические элементы огромных конструкций. При помощи данной технологии можно получить качественный шов, который сохраняет структуру на протяжении длительного времени.

Это связано с тем, что во время проведения сварочного процесс свариваемая поверхность находится под максимальной защитой, в нее не проникают оксиды кислорода из окружающей среды, которые могут снизить прочность сварных слоев шва. Но все же перед тем как приступать к работе стоит рассмотреть основные особенности и нюансы.

Особенности технологии

Технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа сопровождается сложными химическими реакциями. Принцип процесса состоит в следующем - в область сварной ванны из баллона подается углекислый газ, который разделяется на угарный газ и кислород. Данный процесс осуществляется под влияние повышенной температуры, которая исходит от электрической дуги.

Важно! Угарный газ отлично подходит для защиты металлических поверхностей от окисления, но смесь из углекислого газа и кислорода вызывает выгорание легированных добавок и углерода из свариваемых элементов. Это в итоге может привести к ухудшению качества шва, образованию большого количества пор.

По этой причине для нейтрализации углекислоты применяется присадочная проволока. В среде газов обычно применяется присадочный материал из кремния и марганца.

По сравнению с другими методами сваривания сварка ТИГ углекислым газом обладает следующими характерными особенностями:

Данная разновидность сваривания элементов из металла производится на токах с обратной полярностью. Это позволяет получить более стабильную дугу, предотвращает деформирования.
Благодаря тому, что во время сварочного процесса применяется специальный электрод, происходит снижение эффекта разбрызгивания расходного материала. За счет этого снижаются непроизводительные затраты.
Во время наплавки металла можно применять прямую полярность тока. Это повышает производительность и эффективность полуавтоматического сварочного процесса почти в 1,6-1,8 раза.

Преимущества и недостатки

Полуавтоматическая сварка в углекислом газе имеет главное преимущество - отличное контролирование сварочного процесса. За счет применения защитного газа оператор может отлично видеть горение дуги, он наблюдает за полной технологией варки металлических элементов.

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа имеет другие немаловажные положительные качества:

полноценное применение энергии электрической дуги, которая обеспечивает отличную скорость варочного процесса;
сварные швы имеют высокое качество, хорошую прочность;
возможность производить сваривание в разных пространственных положениях;
сниженное потребление сварщиком газа при сварке полуавтоматом;
сжиженный углекислый газ обладает низкой стоимостью;
при помощи этого вида сварочной технологии можно производить соединение металлических деталей с любой толщиной;
сварочные работы могут с легкостью выполняться на весу;
наблюдается высокая производительность труда;
при проведении сварочного процесса практически отсутствует повреждение металлических элементов;
полуавтоматическая сварка может применяться при проведении ремонта конструкций разных размеров;
нет необходимости постоянно подавать и отводить флюс.

Но сварочный процесс в углекислой среде имеет несколько отрицательных особенностей:

подаваемые углекислотные смеси имеют низкое качество;
по сравнению с процессом, при котором применяются аргоновые смеси, качество швов получается слабее;
не подходит для работы со всеми видами металла;
после применения углекислоты могут возникать сложности в очищении используемого оборудования;
если будут выставлены неправильные параметры сварки, то может проявляться серьезное изнашивание комплектующих элементов аппаратуры.

Используемое оборудование

Перед началом процесса стоит рассмотреть необходимое оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Оно должно включать следующие важные компоненты:

Основным компонентом является источник постоянного тока. В качестве него может выступать сварочный трансформатор или инвертор.
Газовый баллон, он должен вмещать 40 литров. Этот объем позволит уместить около 25 кг.
Подающий механизм. Особой популярностью пользуется модель А-547-У. Механизм подачи находится в компактном чемоданчике из металла, который можно с легкостью переносить с собой.
Промежуточный элемент между баллоном и горелкой - осушитель.
Горелка с комплектом шлангов, кабелей.

Настройка и подключение оборудование

Важно! Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих обязательно должна сопровождаться подготовительным этапом, он должен проводиться в первую очередь. От его соблюдения зависит получение качественного и прочного сварного шва.

Перед тем как будет начата сварка TIG с использованием углекислоты, стоит выполнить следующие действия:

вставляется присадочная проволока;
производится проверка подающих роликов. Все компоненты должны быть совместимы с применяемым присадочным материалом;
проволоки устанавливаются в соответствующую борозду;
фиксируется регулирующий валик;
подающий рукав разлаживается;
сопла и наконечник снимаются;
обязательно проверьте, чтобы присадочная проволока вышла из горелки на 10-15 см;
наконечник и сопло надеваются;
полуавтомат для сварки в среде углекислого газа соединяется с баллоном, в котором содержится газ в сжиженном виде. Он подсоединяется через редуктор;
при помощи хомутов производится фиксирование подводящего шланга.

После этого можно приступать к сварочному процессу. Предварительно производится полное очищение свариваемых кромок - обязательно удаляются загрязнения, окалины (для этих целей можно воспользоваться дробеструйной или пескоструйной установкой). Предварительное приваривание в нескольких местах может производиться при помощи электродов Э42 или Э42А.

Чтобы углекислый сварочный процесс производился правильно к нему стоит тщательно подготовиться. На начальном этапе стоит внимательно рассмотреть все его основные особенности и правила. Обязательно подготовьте требуемое оборудование для сварки в среде углекислого газа, которое должно состоять из полуавтомата и других комплектующих элементов. Правильное использование аппарата и соблюдение нюансов в итоге позволит получить прочное и долговечное сварное соединение.

Интересное видео

Сварка в среде углекислого газа

Углекислотная сварка является популярным профессиональным методом сваривания металлов, при котором весь процесс производится в среде защитных газов. Она может быть полностью автоматизирована или может выполняться в полуавтоматическом режиме.

В основе данной технологии используется главное свойство углекислоты - она под термическим воздействием разлагается две отдельные составляющие части, одна из которых (угарный газ или СО) обеспечивает надежную изоляцию активной зоны от окружающей среды.

Главные особенности технологии

Сварка углекислотой с использованием полуавтомата является тем же процессом, что и сварка под флюсом. Стоит учитывать, что не все виды металлов могут свариваться без защитного слоя. Но процесс сварки с использованием углекислоты является одним из дешевых вариантов, а конечный результат при этом получается с высоким качеством.

Главное назначение углекислого газа состоит в том, что он обеспечивает высокую защиту зоны сварки от воздействия окружающего воздуха, в составе которого наблюдается влажность и кислород. Однако под влиянием высоких температур углекислота распадается на два компонента - угарный газ и кислород.

Тем временем кислород начинает активно взаимодействовать с металлом и вызывает его сильное окисление. Это может негативно отразиться на качестве сварного шва. Именно по этой причине при сварке углекислотным полуавтоматом обязательно должна проводиться нейтрализация окисляющего элемента.

Данная мера может быть выполнена при помощи только одного способа - в область сварки можно подать металл, в составе которого имеются раскислители. В качестве них могут применяться кремний или марганец. В связи с тем, что они обладают повышенной активностью, они первые вступают в реакцию с кислородом.

Многие профессионалы при проведении полуавтоматической сварки в СО2 часто применяют стальную проволоку, в состав которой входит кремний и марганец. Оптимальное соотношение марганца к кремнию должно составляет 1,5-2. Это значит, что в составе марганца должен быть в несколько раз больше.

В процессе взаимодействия кислорода с марганцем и кремнием наблюдается появление оксидов данных металлов. При этом они не растворяются в жидком расплавленном металле, который образуется в сварочной ванне. Они хорошо взаимодействуют друг с другом и переходят в состояние шлака, который хорошо выводится из области сваривания.

Работа полуавтоматом в углекислой среде

Использование сварочного полуавтомата с углекислотой должно осуществляться в соответствии с определенными требованиями и правилами. Его выбор производиться в зависимости от показателей толщины обрабатываемых металлических заготовок в индивидуальном порядке для каждого образца оборудования.

С главными показателями режимов, которые могут применяться при углекислотной сварке, можно ознакомиться в таблице на рисунке ниже.

Исходя из параметров, которые указаны в таблице, можно сделать следующие важные выводы:

Показатель глубины провара во время проведения электродуговой сварки в среде углекислого газа сильно возрастает во время увеличения силы рабочего сварочного тока;
Показатель мощности дуги в области сварки напрямую может зависеть от ее длины;
Выбор наиболее подходящего темпа подачи проволоки определяется стабильностью дуги при наличии фиксированного напряжения питания;
Правильный выбор размера рабочей части электрода оказывает влияние на качество дуги. Если этот показатель будет увеличиваться, то свойства дуги и сварного шва будут сильно ухудшаться.

Если будет наблюдаться сильно короткий стержень, то процесс наблюдения под защитной маской будет достаточно затруднен. Все это может привести к частому выгоранию контактного наконечника.

Оборудование для сварки в углекислотной среде

При проведении сварки в углекислотной среде обязательно потребуется углекислотный сварочный аппарат, наиболее подходящим будет полуавтомат.

Кроме этого обязательно будут нужные другие важные элементы:

Источник постоянного тока. В качестве него подойдет сварочный трансформатор или инвертор;
Углекислотный баллон для сварки с объемом емкости 40 литров. В него должен поместиться углекислый газ с весом 25 килограмм. Данного количество может спокойно хватить для проведения беспрерывного сварочного процесса в течение 15 часов;
Подающий механизм. Современные производители предлагают огромный выбор данных устройств. Особой популярностью пользуется модель А-547-У. Механизм подачи имеет в небольшом чемоданчике, который можно с легкостью переносить. В чемоданчик также помещается катушка с проволокой, в нем установлен газовый клапан, который используется в качестве защитного элемента;
Осушитель. Это промежуточный элемент от горелки до баллона;
Горелка, которая идет вместе со шлангами и кобелями.

Сварка в среде углекислого газа и с использованием углекислотного сварочного полуавтомата является популярным методом сваривания разных металлов. Главное ее преимущество состоит в дешевизне и в получении качественного сваривания. Но все же перед тем как приступать к данному процессу стоит внимательно изучить его важные особенности.

Режимы полуавтоматической сварки

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов считается востребованным методом, которые обладает простой технологией. Он подходит для обработки разных металлов, при помощи него можно получить прочное и качественное сварное соединение, которое способно прослужить длительное время.

Существуют разные режимы сварки полуавтоматом в среде защитных газов, и чтобы их подобрать, была создана специальная таблица с отображением требуемых параметров. И перед тем как приступать к сварочному процессу требуется рассмотреть его основные особенности, потому что они будут оказывать влияние на итоговый результат.

Суть полуавтоматической сварки

Перед тем как рассмотреть основные режимы полуавтоматической сварки стоит разобраться, что представляет собой данная технология. Во время проведения процесса проволока подается с определенной скоростью. Она синхронизирована со скоростными показателями ее плавления.

Главная отличительная сторона полуавтоматических приборов состоит в том, что они работают в среде защитных газов. Сварочная технология может производиться инертной среде (аргон) и активной среде (углекислый газ). В первой ситуации процесс называется MIG (metal inert gas), а во втором - MAG (metal active gas).

Газовые смеси обеспечивают изолирование области нагревания и плавления от оксидов из воздуха. Они подаются через канал, который находится на рукаве вместе с трубкой. Рукав соединяет корпус сварочного полуавтоматического оборудования с горелкой. А вот регулирование всех процессов производится кнопкой «Пуск/Стоп», которая находится на горелке.

Стоит отметить! Если сравнивать полуавтоматическую сварку с оборудованием для ручной технологии, покрытой электродами, то она дополняется электрическим механизмом для подачи сварочной проволоки и газобаллонной аппаратурой. Именно это повышает производительность процесса и улучшает качество сварных соединений.

Основные параметры

Чтобы точно выбрать режимы полуавтоматической сварки стоит понимать из чего они должны состоять. Существуют определенные критерии и настройки сварочного оборудования, зная которые сварщик сможет провести все правильно.

Диаметр и марка проволоки

Перед тем как приступать к работам стоит разобраться с тем, какой должен быть правильный диаметр проволоки. Его показатель колеблется от 0,5 до 3 мм. Расчет режимов сварки в защитных газах обязательно должен проводиться с учетом этого показателя.

Но все же чтобы подобрать правильный диаметр проволоки стоит учитывать следующие нюансы:

Диаметр присадочного материала стоит подбирать в соответствии с толщиной свариваемого металлического изделия.
Стоит учитывать, что каждый диаметр имеет определенные характеристики. К примеру, во время использования проволоки с небольшим диаметром многие сварщики отмечают, что наблюдается устойчивое горение дуги и небольшое разбрызгивание металла.
При применении проволоки с большим диаметром всегда необходимо повышать силу тока.
Важно учитывать марку используемой проволоки. А именно металл, из которого выполнена проволока, а также компоненты, входящих в состав.
Для сваривания изделий из низкоуглеродистой или низколегированной стали стоит применять проволоки с добавлением раскислителей. В состав должны входить такие компоненты, как кремний и марганец.
Для обработки легированной или высоколегированной стали в среде защитных газов стоит применять проволоку, выполненную из того же металла, что и деталь, которая будет подвергаться свариванию.

Какой бы ни был использован режим газовой сварки, стоит подобрать необходимый диаметр присадочной проволоки. Это влияет на прочность соединения.

Сила, полярность и род сварочного тока

Параметры сварки полуавтомат включают правильную настройку тока, который применяется во время сваривания и обработки металлических изделий. В стандартном полуавтоматическом приборе можно самостоятельно отрегулировать показатели силы, полярности и рода сварочного тока. Но все же каждый обладает определенными критериями.

К примеру, если повысить показатели силы тока, то при проведении сварочного процесса повысится глубина провара. Сила тока увеличивается в соответствии с диаметром электрода. Кроме этого не стоит забывать про особенности металла, который применяется для сваривания.

Обязательно нужно учитывать свойства полярности и рода тока. Обычно полуавтоматический сварочный процесс осуществляется с применением защитных газов, но при этом требуется подобрать необходимые показатели постоянного тока и обратной полярности. Прямая полярность применяется в редких случаях, данные параметры сварки полуавтоматом не способны предоставить стойкое горение дуги, они ухудшают сварное соединение. Однако имеются исключения, переменный ток часто используют при работе с изделиями из алюминия.

Многие неопытные сварщики часто забывают про важный параметр - напряжение сварочной дуги. А ведь этот показатель оказывает основное влияние на степень глубины провара металла и габариты сварного шва. Не нужно устанавливать слишком высокое напряжение, это приведет к тому, что во время сварочного процесса расплавленный металл будет сильно разбрызгиваться, а в соединении появятся поры. Газовые смеси мне смогут в достаточной мере обеспечить защиту сварочной ванны. Если вы хотите правильно настроить напряжение дуги стоит ориентироваться на показатели силы тока.

Скоростные показатели подачи проволоки

Выполняя расчет режима сварки в углекислом газе, стоит учесть скорость подачи проволоки. Этот показатель оказывает огромное влияние на сварочный шов.

К главным особенностям скорости полуавтоматического сварочного процесса относятся:

скоростные показатели подачи проволоки регулируются в соответствии с ГОСТами;
этот показатель можно подобрать самостоятельно, но при этом стоит опираться на особенности металлической структуры, ее толщину;
толстый металл требуется варить быстрее, а соединение должно быть тонким;
при осуществлении сварки не стоит придаваться спешке, иначе электрод выйдет из области защитных газовых смесей, и это приведет к его окислению под воздействием кислорода;
слишком медленная скорость приводит к тому, что в итоге образуется непрочный шов с пористой структурой.

Отходящие газы

Режимы сварки полуавтоматом предполагают использование газовых смесей, которые обеспечивают максимальную защиту сварочной зоны от окисления кислородом. Технология указывает, что могут применять разные газы. Но на практике часто применяется углекислый газ по ГОСТу 8050-85. К основному критерию выбора данного продукта относится его низкая стоимость и доступность. Он поставляется в баллонах.

Обязательно нужно знать какое давление в углекислотном баллоне для сварки. Показатель рабочего давления составляет 60-70 кгс/см2. На поверхности присутствует надпись с желтой окраской «Углекислота».

Какое давление углекислоты должно быть при сварке полуавтоматом можно узнать из таблицы ниже:

Также рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом можно найти в специальной документации и в ГОСТах сварочных полуавтоматических приборов, которые предназначены для сварки с использованием защитных газовых смесей.

Помимо углекислоты для сварки полуавтоматом применяются другие газовые смеси, которые обладают характерными особенностями:

аргон. Он используется достаточно часто. Но все же его в основном применяют при проведении аргонодугового сварочного процесса. Он является инертным газом, поэтому подходит для сваривания химически активных и тугоплавких металлов;
гелий. Это инертный газ, который часто используется при проведении полуавтоматической сварочной технологии. Он обеспечивает получение прочных и широких сварных швов;
различные смеси из аргона, гелия и углекислоты.

Особенности наклона электрода

Рассматривая режимы полуавтоматической сварки среде защитных газов, стоит изучить важные критерии угла наклона электрода. Частое нарушение, которое совершают новички - это удерживание электрода при сварке так, как они хотят. Но это считается грубейшей ошибкой.

Важно! Угол наклона электрода оказывает огромное влияние на глубину провара металлической структуры. Также от этого показателя зависит качество полученного сварного соединения.

Существует два вида наклона электрода - углом назад и углом вперед. При этом каждое положение обладает положительными и негативными особенностями. Во время сваривания углом вперед электрод ведется под углом от 30 ° до 60 °. При соблюдении этого положения стоит быть готовым к тому, что расплавленная обмазка будет сверху образовывать покрытие из шлака.

При положении вперед электрод движется после сварочной ванночки, он ее защищает от проникновения вредных газовых смесей. Определенное количество шлака, попадающее впереди соединения, будет откладываться с двух сторон стыка. Если будет выделяться много шлака, то наклон уменьшается.

При удерживании электрода углом назад сварочная зона видна хуже, зато намного лучше прослеживается состояние кромок. Также наблюдается небольшая глубина провара.

Обратите внимание! Для тонких металлов рекомендуется удерживать электродом под наклоном вперед, это положение считается наиболее подходящим. А вот углом назад можно сваривать металлические изделия с любой толщиной.

Таблицы

Чтобы правильно выбрать и установить режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе стоит внимательно рассмотреть все важные параметры технологии. Особенно это относится к новичкам, потому что опытные мастера способны с ходу определить правильные режимы сварки в углекислом газе. А вот для начинающих были разработаны специальные таблицы с содержанием основных критериев полуавтоматических сварных работ.

Ниже имеется таблица настройки полуавтомата для сварки. Ее стоит применять для стыкового шва в нижнем пространственном положении и для сварочной технологии изделий низколегированного и низкоуглеродистого металла. Важное условие сварки - использование защитного газа и тока с обратной полярностью.

Таблица режимов сварки полуавтоматом с параметрами, которые подходят для поворотно-стыковых швов. Во время сварочного процесса рекомендуется использовать различные защитные газовые смеси.

Сварочная таблица для полуавтомата с параметрами, которые подходят для образования нахлесточного соединения. Во время сварки применяется защитный газ и ток с обратной полярностью.

Ниже в таблице имеются рекомендуемые настройки, которые стоит использовать при проведении сваривания изделий из углеродистой стали в вертикальном положении в пространстве. Во время технологии используется ток с обратной полярностью, смеси из защитных газов.

Таблица сварочных токов и других важных параметров для полуавтомата с подходящими режимами сварочного процесса с использование углекислого газа методом «точка». Ее рекомендуется использовать при работе с углеродистыми сталями.

Главные особенности полуавтоматической сварки

Важно знать не только режимы газовой сварки и их правильный выбор, но и основные особенности проведения сваривания изделий из нержавеющей стали при помощи полуавтоматического оборудования. От этого будет зависеть итоговый результат и прочность соединений.

Среди главных особенностей полуавтоматического сваривания элементов из нержавейки можно выделить:

При проведении сварки рекомендуется использовать ток с обратной полярностью.
Электроды должны удерживаться с соблюдением угла наклона. Если не будут выполняться основные правила, к примеру, если электрод будет больше отклоняться вперед, то соединение будет широким, а глубина проваривания небольшой. Этот способ наклона стоит использовать для тонких металлов.
Самый большой вылет проволоки должен быть не больше 12 мм.
Давление углекислоты при сварке нержавейки полуавтоматом должно быть такое же, как и при сваривании других металлов. Рабочий расход должен быть не больше 12 м3 в минуту, но не меньше 6 м3 в минуту. Если не будут соблюдаться данные условия, то качество шва сильно ухудшится.
При сварке обязательно нужно использовать осушитель. В качестве него применяется медный купорос, который предварительно прогревается при 200 градусов на протяжении 20 минут.
Чтобы защититься от брызг раскаленного расплавленного металла рекомендуется использовать водные растворы с содержанием мела.
Если вы хотите получить отличное соединение при сварке электродом стоит водить плавно, без колебаний.
При сваривании от края обрабатываемого изделия стоит отступать не меньше 5 см.

Плюсы и минусы

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов имеет положительные и негативные качества. Среди плюсов стоит выделить:

технология обладает высокой производительностью;
она позволяет получить отличное сварное соединение. Правильная регулировка сварочного полуавтомата обеспечивает рациональный ввод легирующих элементов и раскислителей через проволоку;
не требуется применять флюсы и покрытия. Это значит, что нет необходимости очищать сварную зону от шлака;
высокая эффективность;
подходит для работы с разными сталями и металлами.

Но имеются некоторые минусы:

аппаратура обладает сложным устройством, для ее настройки требуется иметь навыки и знания;
требуется защита при работе на открытых площадках;
дополнительные затраты на защиту для глаз.

Проведение полуавтоматической сварочной технологии требует соблюдения важных режимов, от которых зависит качество и прочность соединения. Каждый сварщик должен знать диаметр проволоки, силу тока, полярность, виды защитных газов, а также какое давление углекислого газа должно применяться при сварке полуавтоматом. Для облегчения задачи были разработаны специальные таблицы с точными параметрами сварки полуавтоматом.

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих

Основной особенностью сварки в среде СО2 является вытеснение воздуха при сваривании частей. Это позволяет добиться высокого качества шва. Необходимо учитывать, что железо и углерод, находящиеся в составе заготовок, вступая в химическую реакцию с СО2, окисляются. Для предотвращения окисления следует использовать специализированную проволоку, имеющую в своем составе большое количество кремния и марганца.

Технология накладывания сварного шва в углекислоте

Еще одной особенностью полуавтоматической сварки в газовой среде является возможность применения как прямой, так и обратной полярности. Использование обратной полярности прямого тока отлично подходит для начинающих сварщиков. Такой метод дает возможность легко удерживать дугу. Прямая полярность применяется при необходимости наплавления металла.

Сварка полуавтоматом возможна в различных режимах. Настройку аппарата необходимо производить исходя из толщины металла свариваемых деталей и диаметра проволоки. При повышении сварочного тока увеличивается глубина провара. Так, чем больше толщина металлических частей, тем большую силу тока необходимо установить в настройках.

Подготовка металла к сварке в среде углекислого газа

Зачистка металла перед сваркой

Листы из углеродистой или низколегированной стали хорошо свариваются в углекисло-газовой среде. При толщине листов от 0.6 до 1.0 мм рекомендуется проводить отбортовку кромок. Если отбортовка не выполняется, тогда зазор между подлежащими сварке кромками не должен быть более 0.3-0.5 мм.

При толщине листов от 1 до 8 мм кромки можно не разделывать. Максимальный зазор, который можно при этом допускать — не более 1.0 мм. Для листов толщиной от 8 до 12 мм принято делать V-образную разделку, а при толщине более 12 мм — Х-образную разделку.

До начала сварочного процесса необходимо зачистить на кромке краску, окалину, масло, грязь, или другие загрязнения. Это можно сделать вручную, либо с использованием пескоструйной обработки.

Характеристики сварки в углекислом газе

Газ, применяемый для сваривания полуавтоматом, имеет более высокую плотность, чем воздух. Благодаря этому он вытесняет воздушную массу из сварочной ванны. Он бесцветен и не имеет запаха. К аппарату СО2 подается из баллона, в котором он находится в жидком состоянии под давлением. Подключение баллона осуществляется через специализированный редуктор. Он поддерживает требуемое давление в системе.

Спаивание в среде СО2 можно выполнять на двух видах оборудования:

Выпрямитель. Полуавтоматический аппарат, применяется для дугового сваривания различных заготовок, в том числе и из нержавеющей стали.
Инвертор. Является преобразователем переменного тока в постоянный. Преобразованный ток используется для создания дуги.

Электродом при выполнении полуавтоматической сварки в среде углекислого газа является специализированная проволока. В зависимости от толщины деталей, диаметр и состав проволоки может отличаться.

Какие особенности у этого метода

Уникальность метода в том, что сварка полуавтоматом в среде углекислоты работает на обратной полярности постоянного тока, а это значит, что удержание дуги становится проще. Новичкам будет легче освоить этот способ. Если использовать прямую полярность, то такой шаг приведет к обильному распылению металлических частиц и удержание дуги будет проблематично. Но при многослойных швах, где необходимо сделать дополнительную наплавку, нужно применить прямую полярность, так как эффективность возрастает в два раза.

При выставлении режимов сварки, необходимо обратить внимание на несколько факторов. Напряжение дуги прямо пропорционально диаметру проволоки и толщине свариваемого металла. Чем толще деталь, тем больше требуется диаметр прутка, а следовательно, и увеличение напряжения дуги, чтобы этот металл расплавить. Скорость подачи проволоки тоже будет увеличиваться, этот параметр нужно настроить, отталкиваясь от горения сварочной дуги.

Характеристики углекислого газа для полуавтоматического режима

Углекислота не имеет ни запаха, ни цвета, ни вкуса. Она не является опасной для здоровья мастера, если ее применять в количествах, необходимых для сварки. Также она тяжелее воздуха, что способствует его вытеснению из сварочной ванны.

Под высоким давлением в разжиженном состоянии его пакуют в баллоны по 10,20 и 40 литров. Чтобы удалить излишнюю влагу, рекомендуется баллон перевернуть в вертикальное положение на некоторое время. После этого газ готов для сварочных работ. В аппаратах предусмотрен контроль для подачи углекислоты. Перед покупкой поинтересуйтесь у продавца о возможности дозаправки газа.

Для сварочных работ в среде углекислого газа предусмотрены два вида оборудования:

выпрямители, где ток инвертируется из переменного в постоянный. Такие полуавтоматы используются для любых видов дуговой сварки с помощью разнообразных электродов. Доступно соединение различных металлов, за исключением алюминия;
инверторы. Работают от источника в 220В, они способны преобразовывать переменный ток (на входе) в постоянный, для лучшего удержания дуги.

Подготовительные работы

Для того чтобы получить качественный шов, необходимо подготовить заготовки и настроить оборудование. Спаиваемые части следует предварительно очистить от ржавчины, окислений, лакокрасочных покрытий и т. д.

Настройка оборудования перед работой

Окислы и посторонние примеси могут привести к разбрызгиванию электрода и нарушению качества сварного шва. Для очистки используется наждачная бумага, абразивный камень или пескоструйная обработка. При сваривании тонких листов следует предварительно отбортовать кромки заготовок.

Помимо подготовки деталей перед началом сварки полуавтоматом в среде СО2, необходимо настроить оборудование. Все составляющие подключаются в строгом соответствии с определенной схемой. Для нормальной работы устройства нужно исключить утечку вещества из системы.

После включения полуавтомата в электрическую сеть осуществляется его настройка. В зависимости от толщины металла устанавливается сила тока. При выборе скорости подачи электрода нужно опираться на скорость горения сварочной дуги.

Перед началом работы нужно изучить правила техники безопасности во время выполнения сварочных работ полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде углекислого газа. Во время работы используются специализированные средства индивидуальной защиты.

ВНИМАНИЕ: Пренебрежение правилами безопасности может привести к различного рода травмам, ожогам или поражению электричеством!

Технология и методы выполнения работ

После подготовки деталей и правильной настройки оборудования можно приступать к выполнению сварочных работ. При спаивании в среде углекислого газа начальный шов лучше осуществлять при небольшой силе тока. Таким образом удастся избежать деформации спаиваемых заготовок и вероятности возникновения трещин. Подача электрода, независимо от полярности, осуществляется двумя способами:

Углом вперед. С использованием такого метода глубина провара будет небольшой, а шов — широким;
Углом назад. Применяя такой метод, сварщику удается добиться большой глубины провара при малой ширине шва.

Как правильно варить полуавтоматом в углекислоте

По окончании работ сварочная ванна заполняется металлом из проволоки. После того как шов положен, подача проволоки прекращается. Электричество, подаваемое на электрод, следует отключить. Углекислоту, в отличие от напряжения, нужно подавать до полного затвердевания шва. Это дает возможность защитить металл, находящийся под воздействием высокой температуры, от негативного влияния воздушных масс.

После полного затвердевания шва металл кристаллизуется и происходит образование шлака. Для контроля над качеством спаивания необходимо удалить шлак. После остывания он становится хрупким и легко очищается.

Контроль качества спаивания металла

Расход газа при сварке полуавтоматом

Расход защитной среды зависит от следующего:

тип металла или сплава;
собственный диаметр присадочной проволоки;
номинальная величина сварочного тока.

Скорость подачи смеси регулируется при помощи редуктора. Приспособление устанавливают на баллоне с высоким давлением. Существует таблица, согласно, которой происходит настройка оборудования.

При выполнении сварочных работ мастер может снизить потери газовой смеси, для этого необходимо следующее:

производить соединение в закрытом цеху;
применять вентиляцию, предотвратить сквозняки;
привлечение мастеров с высокой квалификацией;
использование смеси защитных веществ.

При снижении количества газа может ухудшиться качество сварочного шва, защитной среды будет недостаточно для защиты от окисления.

Мастер варит полуавтоматом

Расход СО2

Расход газа при спаивании в среде газа СО2 прямо зависит от толщины металлических заготовок, диаметра проволоки и силы тока. На расход влияют и другие факторы. Если работы выполняются на открытом воздухе, то расход газа будет гораздо больше, чем при сваривании в закрытом помещении. Это связано с тем, что ветер сдувает часть газа, подаваемого в сварочную ванну.

Формула расчета

Показатели расхода для сварочной смеси при сварке с полуавтоматом можно выполнить с помощью следующей формулы:

P = Py * T;
Py — показатели удельного расхода газа, о которых заявил производитель;
T — количество основного времени, необходимое, чтобы сварить один проход.

В приведенной ниже таблице указаны нормы потребления газа, на которые оказывают влияние такие показатели: какая в диаметре проволока и какие средние показатели имеет силы тока.

Так как 40-литровый баллон содержит сварочную смесь в количестве 6 000 литров, нетрудно произвести вычисления, сколько времени можно пользоваться одним резервуаром, если процесс сварки происходит непрерывно.

К примеру, расход CO2 при полуавтоматической сварке, когда используется проволока 1 мм в диаметре, составляет от 10 до 11 часов при условии, что процесс происходит непрерывно.

Показатели таких расчетов довольно грубые, ведь здесь не учитывают, сколько газа потребляется при выполнении подготовительных и финишных операций за один проход. Это поможет в определении приблизительной картины. Если потребуются более точные показания, для их проведения может потребоваться расходомер.

Увеличение производительности при работе в среде СО2

Выполняя сварочные работы полуавтоматическим аппаратом в среде углекислого газа, можно повысить производительность несколькими способами:

Увеличить силу тока

При нижнем положении сварки можно увеличить сварочный ток, тем самым повысив КПД. При вертикальном или потолочном положении шва силу тока можно увеличивать только при ускоренной кристаллизации металла.

Увеличение вылета электрода

При применении тонкой проволоки можно повысить производительность, увеличив ее вылет. Такой метод дает возможность повысить скорость плавления электрода. Это увеличивает количество металла, попадающего в сварочную ванну за определенный промежуток времени.

При увеличенном вылете электрода может возникнуть самопроизвольная подача проволоки. Во избежание этого нужно использовать специализированные наконечники. Они изготавливаются из фарфора или керамики.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

На выбор режима напрямую влияет толщина свариваемого металла. Чем она больше, тем ниже получается скорость сварочного процесса, и тем больше нужна сила тока. Сварочная дуга должна быть как можно более короткой (от 1.5 до 4 мм), иначе она становится неустойчивой, повышается разбрызгивание металла, повышается вероятность насыщения азотом и окисления жидкой ванны.

Сварка в среде защитных газов

Что касается расстояния от мундштука горелки до металла, то оно равняется 7-15 мм при силе тока до 150А, а при значениях до 500А — 15-25 мм.

Сварка в углекислом газе СО2 имеет ряд преимуществ. К ним относятся:

Возможность спаивать тонкие листы металла;
Хорошая дуга при выполнении работ. Это особенно удобно для начинающих сварщиков;
Возможна сварка деталей с различными характеристиками;
Металл, находящийся под действием высокой температуры, защищен от влияния воздуха. Это делает шов прочным и не допускает окислений;
Высокое качество места соединения заготовок;
Безопасность в использовании;
Доступность. Приобрести оборудование может любой желающий.

К недостаткам полуавтоматической сварки в среде углекислого газа можно отнести то, что применяемое оборудование более сложное, чем в случае с другими газами.

Из вышеперечисленного следует, что сварка в среде СО2 является доступным способом соединения металлических деталей. Такой способ спаивания отличается высоким качеством и простотой в применении.

Сварка в углекислом газе

Сварка металла в защитной среде углекислого газа считается профессионалами одной из самых эффективных. Особенно когда дело касается соединения тонких по толщине заготовок или деталей. Именно поэтому сварка в углекислом газе используется для ремонта кузовов автомобилей, минимальная толщина которых составляет 0,5 мм. К основным достоинствам данного вида сваривания металлов можно отнести:

достаточно высокую производительность;
незначительный нагрев свариваемых заготовок, что приводит к минимальному их короблению;
варить швы можно в любом положении, и это не составляет большого труда, и не влияет на качество конечного результата;
благоприятные условия проведения сварочного процесса;
минимальные затраты, так как сам углекислый газ стоит очень дешево.

Режим и техника сварки

На что необходимо обратить внимание, проводя полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа.

Сварка металлов проводится на постоянном токе при обратной полярности. Это когда минус подключается к заготовке, а плюс к электроду. В данном случае с полуавтоматами к присадочной проволоке.
Силу тока регулируют в зависимости от толщины свариваемых металлов, от скорости подачи присадочной проволоки в зону сваривания и от напряжения электрической дуги.
Напряжение дуги является очень важной составляющей сварочного процесса. От его значения зависят размеры сварного шва. К примеру, если напряжение большое, то ширина шва в процессе сварки также становится большой.
Вылет проволоки тоже играет немаловажную роль. Если вылет небольшой, то сварщик плохо видит и сам процесс соединения, и зону сварки. При большом вылете проволоки сварочная дуга дестабилизируется.

Поэтому качество сварки зависит от вылета проволоки из горелки, а также от скорости перемещения последней. Если скорость будет большая, то сварка произойдет прерывистыми участками. Если малая, то расплавленный металл заполнит не только зазор между заготовками, но и вытечет за его пределы, что приведет к последующей доработке стыка. К тому же при небольшой скорости появляется вероятность получения прожогов.

Что касается техники при сварке полуавтоматом, то она достаточно проста и не требует каких-то особых манипуляций с горелкой. В первую очередь перед началом сварочных работ необходимо убедиться, что углекислый газ подается из баллона на горелку. Для этого нужно всего лишь открыть вентиль на редукторе баллона и подставить ладонь под горелку. Небольшой ветерок говорит о том, что система подачи работает нормально.

Кстати, давление углекислоты в баллоне должно составлять 60-70 кгс/см², что контролируется манометром на редукторе, а вот давление самого газа в горелке показывает второй манометр на редукторе баллона. Его значение должно быть 2,0 кгс/см². Этот показатель не является абсолютным, потому что сам сварочный процесс может проходить при разных условиях. К примеру, сквозняки в цеху, на открытой площадке. При таких условиях давление на горелке необходимо поднять, что увеличит расход углекислоты.

Все готово, можно приступать к сварке. Для этого проволоку необходимо выпустить из горелки немного больше, чтобы легко ею можно было бы дотронуться до свариваемого металла для возбуждения дуги. Конец проволоки устанавливается на поверхность металлической заготовки, после чего сварщик нажимает на кнопку пуск на рукоятке горелки. Происходит поджиг дуги, после чего проволока убирается до необходимого размера. Открывается вентиль на редукторе баллона с углекислым газом, производится подача углекислоты в зону сварки.

В процессе углекислотной сварки горелку можно перемещать в любом направлении. Здесь важно, чтобы для сварщика данное направление было удобным. То есть, он смог бы отслеживать и контролировать сварочную операцию. При этом горелка должна располагаться под углом 60-70° по отношению к свариваемой поверхности заготовок.

Специалисты же отмечают различия направления сварки и угла наклона проволоки. К примеру, если варить слева направо, то горелку лучше держать углом назад. Если справа налево, то углом вперед. В первом случае глубина сваривания резко увеличивается, а вот ширина сварного шва заметно уменьшается. Во втором случае, наоборот, глубина проварки уменьшается, а ширина шва увеличивается. Последний вариант лучше всего подходит к сварке тонкостенных металлических деталей.

Внимание! Завершать сварочный процесс необходимо полным заполнением кратера расплавленным металлом. Подачу проволоки после этого нужно прекращать, а вот с отключением газа лучше повременить. Здесь важно, чтобы расплавленный металл в сварочной ванне остывал постепенно. Поэтому стоит немного поддержать температурный режим до того, пока металл не застынет.

Особенности процесса сваривания

Сварка в углекислом газе полуавтоматом – это практически тот же процесс, что и сварка под флюсом. Все дело в том, что не все металлы могут свариваться без защитного слоя. Но сваривание углекислотой – это в первую очередь дешево, потому другие виды сварки полуавтоматами также имеют высокое качество конечного результата.

В чем суть применения углекислого газа. Он защищает зону сварки от окружающего воздуха, в котором присутствует влажность и кислород. Но под действием высоких температур углекислота распадается на тот же кислород и угарный газ. Так вот этот кислород начинает взаимодействовать с металлом, окисляя его. Что, конечно, не очень хорошо. Вот почему так важно нейтрализовать окисляющий химический элемент.

Это можно сделать одним единственным способом – подавать в зону сварки металл, в состав которого входят раскислители. А это кремний или марганец. Так как эти два металла более активны, чем железо, то они первыми и вступают в реакцию с кислородом. Поэтому для сварки в углекислоте используется стальная проволока, в состав которой входят два эти элемента. Это очень важный момент. При этом считается, что оптимальное соотношение марганца к кремнию в составе присадочной проволоки должно быть 1,5-2,0. То есть, марганца должно быть почти в два раза больше.

Самое главное, что при взаимодействии кислорода с марганцем и кремнием образуются оксиды этих металлов. Они не растворяются в жидком расплавленном металле, образованном в сварочной ванне. Но хорошо взаимодействуют друг с другом, превращаясь в шлак, который легко выводится из зоны сваривания. Вот несколько особенностей сварки в углекислом газе.

Комплектность оборудования

Сварочный пост комплектуется нижеследующим оборудованием и принадлежностями.

Источник постоянного тока. Это может быть сварочный трансформатор или инвертор. Второй источник поддерживает стабильную дугу.
Газовый баллон вместимостью 40 литров, куда может поместиться углекислый газ весом 25 кг. Его спокойно хватит на непрерывную работу в течение 15 часов.
Подающий механизм. Сегодня производители предлагают огромнейший ассортимент этого устройства, так что выбрать есть из чего. К примеру, очень популярная модель А-547-У. Механизм подачи располагается в небольшом металлическом чемоданчике, который легко переносится. Некоторые модели снабжаются ремнем для переноски на плече. В чемоданчик помещается и катушка с проволокой. Сюда же установлен газовый клапан, как вторичный защитный элемент. Первый, понятно, редуктор на баллоне.
Промежуточным элементом от баллона до горелки – осушитель (подогреватель электрический) газа.
Горелка с комплектом шлангов и кабелей.

Итак, сварка металлических заготовок в среде защитного углекислого газа – эффективный способ сваривания. Он зависит от выбранного режима работы и техники проведения процесса. А в качестве конечного результата получается хорошо сформированный шов с отличным проваром по всей глубине зазора, плюс великолепные технические свойства наплавленного металла.

Читайте также: