Скорость сварки полуавтоматической сварки

Обновлено: 05.07.2024

Среди достаточно большой разновидности аппаратов для сварки, недешевыми, но весьма практичными, удобными и многофункциональными являются сварочные полуавтоматы. Их положительной особенностью признана возможность без усиления дополнительными элементами качественно выполнять сварку, как цветного, так и черного металлов.

Сварка полуавтоматом осуществляется при помощи углекислого газа либо аргона. Считается, что полуавтоматическое оборудование весьма просто освоить даже новичку.

Принцип работы и состав сварочного полуавтомата

Чтобы разобраться, как правильно пользоваться сварочным полуавтоматом, необходимо знать его принцип работы. При сварке данным агрегатом электроды не нужны, потому что такой процесс осуществляется с помощью специальной сварочной проволоки, которая плавится в газовой среде. Инертный (MIG или Metal Inert Gaz) или углекислый (MAG или Metal Active Gaz) газ должен поступать из газового редуктора (баллона) во время сварки бесперебойно.

Горелка для полуавтоматической сварки плавящимся электродом: 1 — мундштук; 2 — сменный наконечник; 3 — электродная проволока; 4 — сопло.

В процессе сварки тепловая энергия оплавляет поверхности, с которыми осуществляется работа (металл и электрод). В результате этого расплавленный металл склеивает требуемые части изделия между собой, создавая крепкий и очень надежный шов.

Для осуществления сварки полуавтомат должен включать такие узлы, как:

блок управления;
блок питания;
емкость с газом;
механизм подачи проволоки;
резервуар с проволокой;
шланг, по которому поступает газ;
газовую горелку;
газовую аппаратуру.

Газовая горелка предназначена для подачи в сварочную зону электродной проволоки и защитного газа. На ее рукоятке, изготовленной из защитного материала, размещена пусковая кнопка. Токоподающий наконечник горелки изготавливается из различных материалов: меди, бронзы и др. Его эксплуатационный срок напрямую будет зависеть от материала изготовления. Подключение горелки к аппарату может выполняться с помощью неразъемного соединения или через специальный разъем.

В роли источника питания может применяться инвертор, трансформатор или выпрямитель. Наилучшим вариантом является инвертор, который позволяет добиться лучшего качества сварного шва.

Схема полуавтомата для сварки алюминия.

Проволока, используемая при сварке, может иметь диаметр от 0,6 до 2,0 мм. Для ее легкой подачи она наматывается на специальные бобины. Электродная проволока может быть изготовлена из различных материалов: обычной и нержавеющей стали, алюминия и меди.

Для осуществления сварки полуавтоматическое оборудование должно иметь следующие характеристики:

силу тока 40-600 А;
напряжение на сварочной дуге 16-40 В;
скорость сварки может достигать 20 мм/сек;
за 1 сек. может тратиться от 3 до 25 см проволоки;
расход инертного газа может достигать 60 л/мин, при этом минимальное значение составляет 3 л/мин;
1 сварочный баллон может вмещать до 100 л газа.

Как сваривать толстый металл

При сваривании деталей, толщина которых превышает 4 миллиметра, необходимо, кроме очищения кромок от загрязнений, лакокрасочных материалов, ржавчины, осуществлять снятие фаски. Процедура снятия фаски подробно описана в соответствующем ГОСТе.

Для того чтобы надежно соединить толстые детали, необходимо не просто перемещать дугу продольно соединяемым кромкам, а еще и осуществлять колебательные движения горелкой. Обыкновенно горелку перемещают зигзагообразно либо возвратно-поступательно. Ширина захода расплавленного металла соединения на поверхность заготовки должна равняться толщине детали.

Прежде чем начать сваривание, необходимо установить промежуток между соединяемыми заготовками. Без промежутка материал не проварится, шов будет поверхностным и непрочным.

Режимы и методы полуавтоматической сварки

Основные типы сварных соединений.

Так как сварщику, который эксплуатирует такое оборудование, ежедневно приходится работать одновременно с разными металлами, фирмы-изготовители оснастили свою продукцию разными режимами работы. Поэтому специалист имеет возможность подобрать тот режим, который наилучшим образом справится с поставленными задачами.

Основные режимы работы сварочного полуавтомата:

с коротким замыканием сварочной дуги;
без короткого замыкания;
с разбрызгиванием флюса;
без разбрызгивания флюса;
крупно- средне- и мелкокапельные режимы.

Применение того или иного режима работы зависит как от назначения свариваемой детали, так и от материала ее изготовления.

Таблица дефектов сварочных швов.

Чтобы сварщикам было легче ориентироваться в выборе метода сварки, существует более подробная классификация режимов:

импульсная сварка;
цикличная с короткой дугой;
вариант со струйным перемещением обрабатываемого металла;
точечный вариант;
работа при непрерывном круговом переносе металла.

Если применяется углекислота, то обычно используется импульсно-дуговой режим с постоянным током обратной полярности. При этом скорость сварки небольшая, зато дуга будет иметь большую стабильность, что позволит добиться более прочного соединения.

Учитывая тот факт, что полуавтоматом можно заварить как толстый (до 40 мм), так и достаточно тонкий (0,5 мм) металл, необходимо знать основные методы такой сварки:

Стыковая. Часто используется при ремонте автомобилей, когда какой-либо элемент меняется частично. Стыковая сварка – это соединение точечным или сплошным швом. Такой метод требует большой квалификации сварщика.
Внахлест. Является самым простым методом. При этом на подготовленную поверхность ложится кусок металла, который в большинстве случаев заваривается точечно.
По готовым отверстиям. Готовую заплатку с просверленными отверстиями приваривают к подготовленной поверхности. В этом случае соединение осуществляется по отверстиям.

Правила сваривания

Существуют определенные правила, соблюдение которых, вкупе со знанием принципа работы сварочного полуавтомата, позволит вам создать качественное сварное соединение.

Правильно настраивайте прибор. В таком случае вы избежите возникновения разрывов, обеспечите ровное горение дуги.
Электродную проволоку необходимо устанавливать направлением вперед. В таком случае дуга не порвется даже при резких перемещениях. Кроме того, она будет поджигаться почти моментально.
Не нужно выполнять замену электродных элементов, очистку швов от накопившегося шлака.

Подготовка поверхности металла и аппарата к работе

Углы наклона мундштука горелки при сварке стали различной толщины.

Перед тем как приступать к сварочным работам, необходимо правильно к ним подготовиться. Первым делом следует подготовить поверхность, которая будет свариваться, чтобы на сварочном шве не образовались поры. Для этого с помощью стальной щетки и сухой ветоши с поверхности металла удаляют грязь, пыль, влагу, ржавчину и масло, после чего ее обезжиривают и протравливают.

После того как поверхность будет подготовлена надлежащим образом, можно переходить к подготовке самого аппарата. Для этого нужно:

Проверить заземление, так как от его качества и надежности будет зависеть безопасность работы со сваркой.
Проверить питающую сеть по уровню напряжения, потому что данное оборудование сильно восприимчиво к перепаду напряжения и другим отклонениям питающего напряжения от номинальных значений.
Выбрать режим работы сварки.
Отрегулировать диаметр наконечника на величину, которая будет немного превышать диаметр используемой проволоки.
Проверить регулировку подающего устройства и горелки. Если эти элементы плохо отрегулированы, то это может привести к серьезным ошибкам во время выполнения сварочных работ.
Проверить качество электродной проволоки. Она не должна иметь вмятин, трещин, отслоений и других видимых дефектов.

Влияние величины скорости на конфигурацию шва

С увеличением величины скорости сварки происходит уменьшение ширины шва. Глубина провара сначала имеет тенденцию увеличиваться, а потом начинается ее снижение.

Компенсация осуществляется увеличением значения силы тока. При высоком значении скорости сварки возможно образование подрезов свариваемого шва, причем с обеих сторон. Это объясняется прогревом, недостаточным для получения качественного шва.

При большой толщине металла имеет смысл сваривать его неширокими швами, обеспечив при этом высокую скорость. Медленная сварка может способствовать появлению в металле дефектов в виде пор.

Последовательность выполнения сварочных работ полуавтоматом

Схема движения электрода.

Сваривание металла небольшой толщины

Сваривание сделанных из тонколистового металла труб полуавтоматом дает возможность быстро и качественно создать сварное соединение. Тонким считается лист металла не толще 5 миллиметров. Такой материал нередко используют при изготовлении автомобильных запчастей, трубных изделий. Главная проблема при сварке тонколистового материала заключается в том, что он может повредиться, следовательно, появятся прожиги.

Промеж обрабатываемого изделия и электрода не должно быть даже маленького разрыва, иначе дуга оборвется. Ввиду этого прежде чем начинать сваривать тонколистовой металл, нужно научиться сварке толстых металлов.

Как выполнить сварку полуавтоматом для начинающих, если речь идет о тонком металле? Процедура сваривания состоит из трех стадий:

Настройте скорость подачи проволоки. Выберите подходящую проволоку. Электрический ток должен иметь силу, соответствующую показателям обрабатываемого материала. Обычно изготовитель прописывает оптимальную для каждого случая силу тока в руководстве. Проволока должна иметь диаметр 2-5 миллиметров. Установите ее в держатель, присоедините клемму массы к свариваемой поверхности. Для предотвращения залипания не подносите клемму к обрабатываемому изделию чересчур быстро.
Зажгите дугу. Прикоснитесь электродным элементом к сварному шву под маленьким углом. Так вы осуществите активацию электрода. Между электродом и деталью должен быть промежуток, соответствующий диаметру проволоки.
Если вы все сделали грамотно, должен получиться высококачественный сварной шов. Устраните накипь и окалины посредством молотка.

Правила безопасности при работе с полуавтоматом

Рассматривая, как правильно варить полуавтоматом, необходимо остановиться на основных правилах безопасности:

включая сварочное устройство, проверьте исправность рубильника и кнопочного выключателя;
запуская аппарат, сначала нужно включить рубильник и только после этого можно включать сам блок питания;
проверьте шланги, по которым поступает защитный газ на наличие возможных повреждений;
для защиты себя и окружающих уберите мусор с рабочего места, после чего оградите его, наденьте защитные очки;
после завершения работ отключите питание и подачу газа.

Добиться высокого качества сварки вы сможете только в том случае, если перед работой вы правильно настроите аппарат и подготовите обрабатываемую поверхность металла, а в процессе сварки будете в точности выполнять все правила и рекомендации специалистов.

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.

Интересное видео

Скорость сварки

На качество получаемого при сварке шва оказывают влияние многие факторы. Одним из них является скорость сварки. Эта характеристика представляет собой скорость, с которой электрод перемещается вдоль свариваемого шва. Ее влияние сказывается в тех режимах, при которых применяются электроды, то есть при ручной сварке и полуавтоматической.

При выборе слишком большой скорости металл не успеет нагреться до нужной температуры и появится непровар. Это чревато хрупкостью шва и его недолговечностью. При слишком маленькой скорости сильное плавление металла приведет к образованию наплывов. Поэтому важно выбирать оптимальное значение.

Как осуществляется расчет скорости сварки

Скорость сварки находится в прямой зависимости от размера тока, поэтому вначале следует разобраться с ним. Расчет сварочного тока производится с помощью формул.

Существуют формулы, по которым скорость сварки рассчитывается в зависимости от значения силы тока. Она в свою очередь может быть рассчитана по формуле сварочного тока. Грамотно применив формулу расчета сварочного тока, можно найти его значение и выбрать оптимальную величину скорости сварки, которая зависит от различных характеристик.

Так, например, зная параметры наплавляемого металла и значение тока, можно применить такую формулу:

αн - это коэффициент наплавки;
γ - плотность металла электрода в г/см3;
Fн - площадь металла в см 2 .

Коэффициент наплавки αн зависит от характеристик электрода. Под площадью металла понимается площадь поперечного сечения свариваемого шва при условии однопроходного варианта или одного слоя, если осуществляется многослойное покрытие.

Для расчета этой характеристики необязательно применять формулу скорости сварки. Помочь могут нормативные документы, в которых содержатся рекомендации по выбору для каждого типа металла. При задаче как рассчитать скорость сварки можно ориентироваться не только на формулы, но и на указанные в них значения.

Ручная сварка

Скорость ручной дуговой сварки выбирает сам сварщик, поэтому многое зависит от его квалификации. На его выбор влияют:

свойства основного металла;
характеристики используемого электрода;
положение шва в пространстве.

Требование, которое предъявляется к результату выбора, - он должен гарантировать небольшое возвышение расплавленного металла, находящегося в сварочной ванне, над кромками основного. Также должен быть обеспечен плавный переход жидкого металла к основному без возникновения дефектов в виде наплывов и подрезов. Когда происходит сваривание высоколегированных сталей, то с целью недопущения перегрева сварку осуществляют с большой скоростью.

Этот параметр находится в зависимости от покрытия применяемых электродов. При использовании электродов, имеющих рутиловое покрытие, выбирается скорость сварки, находящаяся в диапазоне 6-12 м/ч, при электродах с целлюлозным покрытием - 14-22 м/ч.

Из таблицы скорости сварки при ручной дуговой сварке можно найти величину этого параметра в зависимости от толщины металлического материала.

Сварка полуавтоматом

Аппарат для сварки полуавтоматическим методом представляет собой устройство, в котором роль электрода выполняет проволока, подающаяся на место сварки автоматическим способом. При сварке полуавтоматом необходимо выставлять две скорости. Обе устанавливает сварщик. Первая из них - это скорость, с которой подается проволока. Правильный выбор обеспечит стабильное горение сварочной дуги.

Вторая - скорость сварки зависит от скорости, с которой перемещается горелка. Толстостенные соединения сваривают на высокой скорости с формированием узких швов. При высокой скорости необходимо следить, чтобы при выходе из зоны защиты газом не происходило окисления конца проволоки и поверхности металла. Так же, как и при ручной дуговой сварке, силу тока и скорость подачи электрода, в данном случае проволоки, сварщик должен выставить сам, руководствуясь своим опытом и квалификацией. Отталкиваться приходится в частности от типа сплавляемых металлов.

С помощью сварочного полуавтомата можно соединить две металлические детали быстро и качественно. Таким аппаратом имеется возможность сваривать металлы различной ширины. По сравнению с ручной сваркой полуавтомат имеет значительные преимущества.

Перед началом процесса необходимо рассчитать основные характеристики - ток, напряжение дуги и скорость сварки. Последний параметр можно рассчитать, зная выбранные силу тока и напряжение, поскольку скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от них.

Ток и напряжение, в свою очередь, выбирают в соответствии с толщиной металла. Получается, что скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от толщины металла.

Сначала по формуле рассчитывается сила тока. Ее вычисляют в зависимости от диаметра электрода и плотности тока. Зная вычисленную силу тока и диаметр электрода по формуле можно определить значение напряжения сварочной дуги. После этого можно выбрать оптимальную скорость сварки.

Преимущества правильного выбора

Правильно выбранные параметры обеспечат получение качественного соединения металлов, которое может прослужить долгие годы. Применение готовых формул облегчает выбор параметров. Но это не освобождает от изучения ГОСТов и других нормативных материалов.

6.2. Расчет режимов сварки (наплавки) в углекислом газе проволокой сплошного сечения

В основу выбора диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в углекислом газе положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:

Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле:

где а – плотность тока в электродной проволоке, А/мм 2 (при сварке в СО₂ а=110 ÷ 130 А/мм 2 ; d_Э – диаметр электродной проволоки, мм.

Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока по табл. 6.1.

Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока

При сварочном токе 200 ÷ 250 А длина дуги должна быть в пределах 1,5 ÷ 4,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 8 ÷ 15 мм (уменьшается с повышением сварочного тока).

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, расчитывается по формуле:

где α_Р – коэффициент расплавления проволоки, г/А ч ; ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см 3 (для стали ρ =7,8 г/см 3 ).

Значение α_Р рассчитывается по формуле:

Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле:

где α_Н - коэффициент наплавки, г/А ч; α_Н = α_Р(1-Ψ), где Ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО₂ Ψ = 0,1- 0.15;F_B - площадь поперечного сечения одного валика, см 2 . При наплавке в СО₂ принимается равным 0,3 - 0,7 см 2 .

Масса наплавленного металла, г, сварке рассчитывается по следующим формулам:

при наплавочных работах:

где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см 3 ); V_Н - объем наплавленного металла, см 3 .

Время горения дуги, ч, определяется по формуле:

Полное время сварки (наплавки), ч, определяется по формуле:

где k_П – коэффициент использования сварочного поста, ( k_П= 0,6 ÷ 0,57).

Расход электродной проволоки, г, рассчитывается по формуле:

где G_H – масса наплавленного металла, г; Ψ – коэффициент потерь, (Ψ = 0,1 - 0,15).

Расход электроэнергии, кВт ч, определяется по формуле:

где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7 , при переменном 0,8÷ 0,9; W_O–мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт. На постоянном токе Wо = 2,0÷ 3,0 кВт, на переменном – Wо= 0,2÷ 0,4 кВт.

Справочные сведения по оборудованию для сварки в СО₂ приведены в табл. 4,5,7 приложения.

Качественное изделие на выходе можно получить, только грамотно настроив режимы полуавтоматической сварки. И если опытные специалисты не испытывают с этим никаких проблем, то у новичков подобная задача может вызвать определенные трудности.

Впрочем, не все так печально. В подавляющем большинстве случаев все решается с помощью «шпаргалок» – специальных таблиц, которые содержат необходимые данные. Хотя и практика, и теоретические знания в этом деле также имеют огромное значение.

Принципы работы полуавтоматической сварки

Полуавтоматическая сварка является разновидностью дуговой и отличается от нее тем, что процесс осуществляется за счет автоматизации подачи электродной проволоки в сварочную ванну и одновременного воздействия на нее защитного газа. Остальные операции выполняются вручную. Используемый при сварке газ предназначается для полной защиты нагретых и расплавленных основных материалов и электродов от воздействия воздуха, который может не только замедлить процесс, но и полностью его остановить.

При сварке металлов ключевой задачей является поддержание определенного температурного режима. Недостаточный прогрев шва не сможет обеспечить качественного расплавления кромок свариваемых заготовок и смешивания их между собой и с присадочным материалом. При завышении температуры происходит кипение и испарение металла, что является причиной возникновения химических реакций с атмосферными газами. Усложняет ситуацию и то, что для некоторых металлов и сплавов такие процессы могут начать происходить еще при температурах, ниже необходимых для формирования качественного сварочного шва.

Рекомендуем статьи по металлообработке

При использовании разных типов сварочного оборудования такую проблему решают по-разному. У рассматриваемой нами сегодня полуавтоматической сварки, которую еще называют MIG/MAG, имеется два технологических отличительных момента. Первым является то, что защитный газ подается непосредственно в зону плавления, а вторым – установка оснащена автоматической подстройкой для регулирования скорости подачи присадочного материала и изменения силы сварочного тока.

Подача сварочной проволоки осуществляется при помощи протяжного механизма, для которого перед выполнением операции необходимо рассчитать режимы полуавтоматической сварки, учитывая правильное соотношение скорости и температуры плавления, чтобы обеспечить равномерное заполнение шва и высокую производительность работ.

Функцию защитной среды могут выполнять активные газы (водород, азот или кислород) либо инертные – аргон или гелий. В промышленном производстве преимущественно используется смесь углекислоты и аргона в пропорции 1:4, что вполне достаточно для выполнения стандартных процессов. При сварке специфических материалов, к примеру, дюралей, латуней или инструментальных высоколегированных сталей, приходится варьировать соотношением состава смеси.

Несмотря на то, что расходные материалы (сварочная проволока и газ) стоят дорого, освоение именно полуавтоматической сварки является наилучшим вариантом для новичков по двум причинам. Первый плюс заключается в простоте выполнения сварочного шва, для этого стоит лишь ознакомиться со справочной документацией и по ней выставить требуемые технологические параметры инвертора для конкретного вида сварочного соединения.

Ко второму плюсу относится эргономичность, то есть полный визуальный контроль состояния шва, возможность использования любого пространственного положения и, что самое главное, выполнимость сварного шва даже на очень тонкостенных деталях.

Отрицательным моментом можно считать разве что привязанность к определенной рабочей территории, хотя если использовать газовые баллоны меньшей емкости, то мобильность значительно увеличивается.

5 основных параметров настройки сварочного оборудования

Для точного подбора режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов необходимо знать их основу. Есть определенные параметры настройки такого оборудования. Ознакомившись с ними и применив на практике, любой сварщик сможет произвести правильную наладку без посторонней помощи.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

1. Марка материала сварочной проволоки и ее диаметр.

Прежде чем приступить к работе, необходимо определиться с тем, какого диаметра нужно использовать проволоку для выполнения работ. Такой параметр варьируется в пределах от 0,5 до 3 мм. При расчете режимов полуавтоматической сварки необходимо учитывать такой показатель.

Кроме того, для правильного подбора диаметра проволоки существуют следующие определенные рекомендации, которые необходимо принимать во внимание:

Выбор диаметра присадочной проволоки следует производить с учетом толщины свариваемой металлической заготовки.
Стоит брать в расчет, что при каждом диаметральном размере проявляются определенные характеристики. Как замечено большинством сварщиков, при использовании проволоки небольшого диаметра наблюдается стабильное горение дуги и небольшое разбрызгиванием металла.
Чем больше диаметр проволоки, тем выше должна быть сила тока.
Следует учитывать марку сварочной проволоки.
Сваривание заготовок из низколегированных и низкоуглеродистых сталей производится с помощью проволоки и добавления раскислителей. В ее составе должны присутствовать элементы марганца и кремния.
При обработке высоколегированных и легированных сталей в среде защитных газов материал проволоки и детали, предназначенной для сваривания, должен быть тем же.

Независимо от того, какие выбраны режимы работы полуавтоматической сварки в среде защитных газов, всегда следует правильно подбирать необходимый диаметр присадочной проволоки, от этого зависит качество и прочность сварного соединения.

2. Полярность, сила и род сварочного тока.

В параметры режима полуавтоматической сварки включена правильная настройка тока, который используется при сваривании и обработке металлических изделий. В стандартном приборе такого типа допускается ручная регулировка показателей полярности, силы и рода сварочного тока, каждый из которых несет в себе определенные критерии.

Например, при увеличении силы тока при сварке увеличивается глубина провара. А сама сила тока увеличивается пропорционально диаметру электрода. Помимо всего, не следует выпускать из вида свойства используемого для сварки металла.

Следует принимать во внимание такие показатели, как род тока и полярность. Как правило, процесс полуавтоматической сварки производится в среде защитных газов, но следует корректировать показатели обратной полярности и постоянного тока. Прямую полярность применяют очень редко, поскольку данные параметры сварки полуавтоматом не обеспечивают устойчивой дуги, что ухудшает качество сварного соединения. Но есть и исключения – для сварки алюминиевых материалов довольно часто используют переменный ток.

Иногда, особенно начинающие сварщики, игнорируют один важный показатель – напряжение сварочной дуги. А от этого параметра больше всего зависит глубина проварки металла и площадь сварного шва. Установка слишком высокого напряжения может стать причиной сильного разбрызгивания расплавленного металла во время процесса сварки и появления пор в соединении. При таких параметрах газовые смеси не обеспечат в достаточной мере защиту сварочной ванны. Для правильной настройки напряжения дуги следует ориентироваться на значения силы тока.

3. Скорость подачи сварочной проволоки.

Рассчитывая режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе, следует учитывать показатель скорости подачи проволоки, который существенно влияет на качество сварочного шва.

Главные особенности такого параметра:

необходимый диапазон значений скоростных показателей подачи проволоки регламентируется в соответствии с ГОСТами;
такой параметр может подбираться в процессе выполнения операции, но всегда следует учитывать особенности структуры металла и толщину заготовки;
толстостенные металлические детали необходимо сваривать быстрее, причем соединение должно быть более тонким;
сварку следует производить без излишней спешки, в противном случае электрод выйдет из области защитной газовой смеси, что может привести к окислению при его взаимодействии с кислородом;
выполнение шва на маленькой скорости будет причиной образования непрочного пористого шва.

4. Отходящие газы.

Режимы полуавтоматической сварки предполагают использование газовых смесей, предназначенных для защиты области сварки от окисления кислородом. В технологии указывается, что возможно применение разных газов. Но на практике в основном используют для этих целей СО₂ (углекислый газ) по ГОСТу 8050-85. Его основными критериями при выборе являются доступность и невысокая стоимость. Поставку такого газа осуществляют в металлических прочных баллонах.

При заправке углекислотных баллонов обязательно нужно учитывать максимально допустимое давление. Параметр рабочего давления должен быть в пределах от 60 до 70 кгс/см². На баллонах должна быть нанесена надпись «СО₂» или «Углекислота», выполненная краской желтого цвета.

Параметры рабочих давлений углекислоты при сварке полуавтоматом отражены в технической документации и в ГОСТах, предназначенных для приборов полуавтоматической сварки с использованием защитных газов.

При сварочных работах на полуавтоматах кроме углекислоты применяются и другие газы и газовые смеси, обладающие характерными свойствами:

Аргон. Имеет широкое применение в различных производственных отраслях. Однако преимущественно его используют для проведения аргонодуговых сварочных процессов. Это инертный газ, значит, с его помощью можно сваривать тугоплавкие и химически активные металлы.
Гелий. Также является инертным газом, часто используется при работах, связанных с полуавтоматическим сварочным оборудованием. Позволяет обеспечивать выполнение широких и прочных сварных швов.
Смеси углекислоты, гелия и аргона.

5. Угол наклона электрода.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов включают в себя важный критерий угла наклона электрода. Начинающие сварщики часто совершают ошибку, игнорируя правильное удержание электрода под определенным углом к плоскости сваривания. Это считается недопустимым при работе со сварочным оборудованием.

От используемого при работе угла наклона электрода будет зависеть качество сварного соединения и глубина проварки металлической структуры.

Применяют два варианта наклона электрода – с задним углом и уклоном вперед. У каждого способа есть положительные и отрицательные стороны. При сваривании углом вперед электрод проводится под углом от 30° до 60°. При таком положении расплавленная электродная обмазка образует сверху шлаковый слой, и это стоит учитывать.

При переднем наклоне движение электрода происходит после сварочной ванны, тем самым он защищает ее от взаимодействия с вредными газовыми смесями. Часть шлака, который попадает впереди соединения, отложится с обеих сторон сварного стыка. При интенсивном выделении шлака наклон уменьшается.

При проведении электрода углом назад сварочную зону видно хуже, зато улучшается видимость состояние кромок. Такой способ обеспечивает небольшую глубину проварки.

Удержание электрода с передним углом является наиболее подходящим для тонких металлов. А использование заднего угла позволит произвести сварку металлических изделий любой толщины.

Таблицы режимов полуавтоматической сварки

Как упоминалось выше, опыт и знания сварщиков со стажем позволит им, не задумываясь, выставить правильные режимы сварки. Но как быть тем, кто только недавно начал осваивать эту специальность? Существуют особые таблицы настройки режимов для каждого вида сварки. Но не всегда следует пользоваться готовыми данными, необходимо экспериментировать на практике и не бояться применять накопленный опыт и знания.

Таблица № 1. Предпочтительные параметры настройки формирования стыкового шва в нижнем пространственном положении, а также для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитного газа (углекислого газа, смеси углекислоты с кислородом и углекислого газа с аргоном) с применением тока обратной полярности.

Таблица № 2. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования поворотно-стыковых соединений с использованием углекислоты, смеси углекислоты и аргона; аргона с углекислотой и кислородом, применительно к току обратной полярности.

Таблица № 3. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для формирования нахлесточного шва с применением углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном с током обратной полярности.

Таблица № 4. Предпочтительные параметры режима полуавтоматической сварки для углеродистых сталей в вертикальном пространственном положении на обратной полярности при использовании углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном.

Таблица № 5. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для горизонтального соединения с использованием обратной полярности с защитным углекислым газом.

Таблица № 6. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования потолочных швов на обратной полярности с применением углекислого газа.

Таблица № 7. Рекомендации выставления параметров сварки-полуавтомат в среде углекислого газа при работе с углеродистыми сталями.

В завершение необходимо дать один совет. При неосознанном копировании усредненных параметров настроек оборудования, приведенных в таблицах и справочной технической литературе, могут встретиться и некоторые неточности и даже опечатки. Для сварщика важно не только слепо дублировать рекомендации, но и подходить к выполнению каждой конкретной задачи творчески, с необходимой скрупулезностью и повышенным вниманием к мелочам. Это и будет являться гарантией качественного выполнения работы.

Почему следует обращаться именно к нам

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

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

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

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

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

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

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

Читайте также: