Сварка длинных швов полуавтоматом

Обновлено: 09.05.2024

Существует два стандарта, регламентирующих правила работы с использованием полуавтоматов:

ГОСТ 14771-76 – сварка в среде защитных газов;
ГОСТ 8713-79 – автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюсов.

В первом случае для защиты сварочной ванны от вредных примесей и газов используется углекислый газ, во втором – специальные защитные пасты и порошки, которые при нагреве также предотвращают поступление воздуха в зону плавления кромок.

Также есть еще один документ, в котором содержится описание флюсов для сварочных работ: ГОСТ 9087-81.

Что собой представляет сварка полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка – производительный метод, при котором используется особое оборудование. Конструкция аппарата предусматривает применение катушек с намотанной на них омеднённой или порошковой сварочной проволокой. При помощи механизма подачи, состоящего из электродвигателя и вращающихся роликов, присадка поступает через шланг в сварочную ванну и там плавится.

Благодаря непрерывной подаче проволоки, сварщику не нужно тратить время на замену электрода в держаке. Также стоит отметить, что деформация материалов при использовании полуавтоматов с газовой защитой несколько меньше из-за обдува углекислым газом.

Какие материалы допускается варить полуавтоматом:

Для работы с нержавейкой и алюминием требуется использование инертных газов – аргона или гелия.

Способы сварки полуавтоматом

Различные сплавы варятся на разных режимах с использованием разных технологий. Это касается особенностей подготовки самих деталей: предварительного подогрева, необходимости травления, использования флюсов. В ряде случаев применяются специальные марки сварочной проволоки: для наплавки с получением износостойкого покрытия, соединения деталей из легированных сплавов, чугуна, конструкционных материалов.

Марки сварочной проволоки:

Св-08Г2С – универсальная омеднённая. Состав – легированная сталь. Предназначена для работы с низкоуглеродистыми сталями, некоторыми марками чугунов. Диаметры: 0,8, 1, 1,2, 1,6 мм. Масса катушек: 5, 15, 18 кг. Тип: пластиковые катушки или круглые каркасные блоки;
ESAB OK Aristorod 12.50 – проволока с покрытием ASC (с улучшенными характеристиками). Для защиты зоны сварки следует использовать чистый углекислый газ или аргоновые смеси (80% Ar / 20% CO2). Применяется для сварки особо ответственных конструкций – мостов, нагруженных ферм, крановых несущих балок;
ESAB ОК ПРО 71 – порошковая рутиловая проволока. Для сварки углеродистых, низколегированных сталей, включая сплавы, используемых в судостроении;
Св.-АМг5, MIG 5356 (ALMg5) – для сварки алюминия. Диаметр 0,8 мм, вес катушек 2 кг.

Для работы могут использоваться различные флюсы. Их применение обусловлено необходимостью обеспечить дополнительную защиту сварочной ванны или для формирования швов с определёнными характеристиками. Шлаковую корку, которая образуется при использовании порошковой проволоки и флюсов, отбивают после остывания детали.

Сварка полуавтоматом в среде защитного газа

При работе с обычными углеродистыми сталями к аппарату подключают углекислый газ. А во время сварки нержавейки или алюминия – аргон, гелий или их смеси с СО2.

Оборудование, используемое для работы, отличается от инверторов, применяемых при сварке покрытым электродом. На передней панели, кроме регулировки величины сварочного тока, есть колёсико для изменения скорости подачи проволоки. Выбор параметров зависит от толщины свариваемых материалов и их марки.

Примерная стоимость полуавтоматических аппаратов для сварки на Яндекс.маркет

На профессиональных аппаратах есть возможность настройки индуктивности. Параметр влияет на «мягкость» дуги, степень проплавляемости кромок, величину брызг. Подбирается индивидуально в зависимости от материала и остальных настроек.

Подачу газа регулируют в диапазоне 1-1,5 кг/см по показаниям манометра редуктора. Смесь должна слегка обдувать сварочную ванну. Избыток газа ведёт к нарушению процесса (расплавленный металл выдувается из зоны сварки), недостаток – к появлению пор в швах.

Сварка полуавтоматом под флюсом

Флюсы используют либо для усиления защиты зоны сварки (совместно с газами), либо для замены газовой защиты. Ряд сплавов допускается варить только с флюсами.

Технология немного отличается от методов работы без флюса. Этапы:

При необходимости – обезжиривание деталей ацетоном.
Нанесение флюса на подготовленную поверхность.
Сварочные работы. Настройки аппарата зависят от материалов.
Удаление шлаковой корки со шва. Осмотр качества соединения.

При работе с низколегированными сталями применяют составы с высоким содержанием соединений кремния (Si, Mn), а для соединения легированных – с малым количеством кремния, но с кальцием, магнием и фтором.

Как правильно варить полуавтоматом

Сварка с помощью полуавтомата отличается от ручной дуговой сварки подачей электрода в сварочную зону. Все остальные операции выполняются сварщиком вручную. В качестве электрода используется специальная проволока.
Современной промышленностью выпускаются целые серии сварочных полуавтоматов. С их помощью выполняется дуговая сварка стали, алюминия и других металлов. В кузовных цехах с помощью сварочных полуавтоматов, оснащенных специальным соплом с боковым гнездом можно приваривать клепки к металлическим частям машин.

Классификация сварочных полуавтоматов

Полуавтоматы классифицируются по типу проволоки, роду защиты сварного шва, характеру перемещения.

По типу проволоки

Для соединения сплошной проволокой стальной.
Для соединения сплошной проволокой алюминиевой.
Универсальные (для соединения проволокой стальной и алюминиевой).

По роду защиты сварного шва

Под слоем флюса.
В защитных газах.
Порошковой проволокой.

По характеру перемещения

Достоинства и недостатки полуавтоматической сварки

Достоинства

Возможность сваривать детали из тонколистовой стали толщиной до 0,5 мм.
Незначительная чувствительность к ржавчине и другим загрязнениям основного металла.
Низкая стоимость по сравнению с другими видами сваривания.
С помощью сварочных полуавтоматов можно выполнить пайку оцинкованных деталей проволокой из медного сплава, без повреждения цинкового покрытия.

Недостатки

Если не используется защитный газ увеличивается разбрызгивание металла.
Более интенсивное излучение открытой дуги.

Несмотря на эти недостатки, полуавтоматическая сварка активно применяется в автосервиса.

Чаще всего полуавтоматическая сварка применяется для сварки черной и нержавеющей стали, а такде алюминия. В качестве защитного газа используется аргон, углекислый газ, гелий и их смеси. Наиболее распространена сварка стали в углекислом газе и в инертном газе аргоне.

В качестве источника питания используется постоянный обратный ток (на изделие подается минус).
Сварочный аппарат состоит из источника питания, горелки и механизма подачи проволоки. Сварочная горелка является рабочим органом полуавтомата. С ее помощью в зону сваривания подается сварочная проволока, флюс или защитный газ.

Существует три типа подающего механизма:

тянущий;
толкающий;
универсальный (тянуще-толкающий).

Сварка полуавтоматом, выполняем работу своими руками

Прежде, чем приступить к работе, необходимо настроить аппарат:

Как варить полуавтоматом алюминий

Начнем, пожалуй, с того, что полуавтомат ничего не варит. Он подает электродный материал и ток к основному металлу. Работу выполняет сварщик. Поэтому он должен владеть всеми тонкостями технологии сварки алюминия.

Полуавтоматическая дуговая сварка алюминия

Алюминий варится алюминиевой проволокой. Она мягкая, может образовывать петли по причине залипания в токосъеме и сварочной горелке, поэтому надо использовать специальные токосъемы (Al или Am).
Защитный газ аргон должен быть хорошего качества.
Давление газа должно быть таким, чтобы ванна сварочная была надежно защищена, но в то же время не было подсоса воздуха из-за высокого разрежения, которое обычно возникает при прохождении газа с высокой скоростью.

Зачистить механическим способом детали, предназначенные для сварки.
Удалить растворителем грязь.
Выполнить опытный шов на образце основного металла.
Но главной задачей сварщика является умение пробить окисную пленку на алюминии, правильно тянуть дугу и контролировать сварочную ванну. Иначе весь процесс придется начинать сначала.

Полуавтоматическая сварка в углекислом газе

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе российские производители выпускают специальное оборудование.

Преимущества полуавтоматической сварки в углекислом газе для ремонта автомобилей:

Узкая зона термического воздействия. Это дает возможность сваривать тонкие детали.
Краска на детали выгорает узкой полосой, что влечет за собой уменьшение подготовительных и финишных работ.
Очень высокая скорость расплавления проволоки. Благодаря этому повышается производительность в два-три раза.
Отличное качество сварочного шва.
Не требуется предварительной подгонки деталей, предназначенных для сварки.
Отличное качество сварных дсоединений, имеющих разную толщину.
Углекислый газ является самым доступным из всех защитных газов.
Технология в углекислом газе быстро и легко осваивается.

Плазменная сварка — один из относительно новых видов соединения металлов. Как она выполняется, читайте в этой статье.

Как варить полуавтоматом без газа

Безусловно, защитный газ позволяет качественно выполнить сварочные работы. Но, если вы занимаетесь сваркой нечасто, приобретать баллон невыгодно. В этом случае используется специальная сварочная проволока – флюсовая или порошковая.
Она состоит из стальной трубки, внутри которой находится флюс. В процессе сварочных работ он сгорает, образуя в зоне сварки облачко защитного газа.
Работа такой проволокой выполняется прямым током (на изделие подается плюс).
Как варить вертикальный шов.
Особенность выполнения вертикального шва заключается в следующем: тепло поднимается снизу вверх. Чтобы от него уйти, надо вести сварочный шов сверху вниз. При этом горелку следует наклонять немного вверх, чтобы тепло удерживало сварочную ванну. Двигаться надо достаточно быстро, чтобы опередить расплавленный металл. Проволоку необходимо удерживать на переднем краю ванны.

Приобретаем полуавтомат

Прежде чем идти в магазин вам необходимо подготовиться и проработать следующие вопросы:

Сварка длинных швов полуавтоматом

Достаточно давно столкнулся с проблемой сборки металлического каркаса. Лучшим из рассмотренных мною способов соединения элементов в единую конструкцию оказался сварной шов – мною был выбран полуавтомат. В этом обзоре я расскажу, как должна проходить сварка полуавтоматом для начинающих, что собой представляет данная процедура, какие аппараты и материалы для этого применяются, в чем специфика горизонтальных и вертикальных швов, как выполнить сварное соединение тонкого и толстого металла, а также каковы основные особенности сварки проволокой.

Принцип действия, технология и классификация

Как и при любой другой сварной технологии, полуавтоматическая сварка соединяет металлический заготовки посредством временного расплавления, а затем застывания и образования единой конструкции контактирующих поверхностей. Однако основным рабочим элементом в данном случае выступает не электрод, а проволока. Она подается прямо через сопло горелки.

Чтобы понимать, как правильно варить полуавтоматом, советую изучить устройство аппарата. Независимо от модификации и бренда в его состав входят следующие основные части:

Корпус аппарата. В нем размещаются основные элементы – источник электропитания постоянного тока (инверторный или простой выпрямитель), регуляторы тока, выходы, механизм подачи проволоки с катушки.
Горелка с рукояткой, регулятором режимов работы и кабелем, через которую подается проволока, газ, а в некоторых моделях и охлаждающая жидкость.
Электроподающие проводники – прямой, подсоединяемый к проволоке, и обратный, подаваемый на заготовку.

Система подачи газа – баллон (магистраль), шланг, редуктор с вентилем и манометром.

Принцип его работы сводится к созданию сварочной ванны в месте контакта непрерывно подаваемой проволоки с краями соединяемых металлических заготовок. В зависимости от того, что и в каких условиях будет свариваться, технология сварки полуавтоматом различается на следующие виды:

В углекислом газе.
В инертной среде.
Без защиты – с помощью специальной проволоки, когда флюс находится в защитной оболочке.

На заметку! Одним из обязательных условий образования качественного сварного шва является формирование вокруг места контакта защитной инертной атмосферы. Именно для этой цели через сопло подается углекислота или инертный газ, а также используется специальная проволока, сгорание компонентов которой образует защитную атмосферу. Поэтому обычная металлическая проволока не применяется.

Классификация аппаратов, плюсы и минусы

Для того, чтобы начинающему сварщику точно определить, какой вид полуавтомата потребуется для сварки в конкретных условиях, также рекомендую ознакомиться с классификацией аппаратов. Разделяются они по следующим признакам:

Типу корпуса. Существуют 1-корпусные модели, в которых основные части находятся вместе, и 2-корпусные – в них горелка, устройство подачи проволоки и модуль управления расположены в одном блоке, а источник электропитания с регуляторами – отдельно.
Материалу проволоки. Одни экземпляры способы работать только на алюминии, другие на стали. Однако есть также универсальные модели.
Защите шва. В одном случае используются инертные газы, в другом – порошковая проволока, которая, кстати, также нуждается в защитной атмосфере, в третьем – флюс. Бывают также универсальные модели.
Возможности транспортировки. Есть агрегаты стационарные, есть – мобильные, более легкие со специальными роликами, а также просто переносные.
Количеству фаз электросети. 1-фазные модели работают от сети 220 В, 3-фазные, соответственно, обладают большей мощностью и требуют подключения к 3-м фазам на 380 В.

Механизму подачи проволоки. Подразделяются на толкающие и тянущие. Привод в последнем случае размещается в рукоятке. Также существуют гибридные модели.

Сварка металлоконструкций полуавтоматом обладает следующими плюсами:

Удобство применения, легкость освоения техники.
Высокая скорость обработки.
Наименьший дефект сварного шва.
Создание шва в любом направлении.
Возможность сварки неочищенной поверхности.
Формирование соединения высокого качества.
Минимизация отходов.
Сохранение эстетических характеристик изделия – благодаря тонкому аккуратному шву.
Защита цинкового покрытия при использовании медной проволоки.

Недостаток проявляется в подверженности инертной газовой атмосферы сквознякам.

Обратите внимание! Главное отличие между сваркой металлических изделий полуавтоматом и автоматом заключается в технологии, способе подачи проволоки и назначении. В 1-ом случае проволока подается механически, а перемещение горелки осуществляется вручную, во 2-ом – процесс полностью автоматизирован и применяется на серийном производстве.

Виды швов

При ответе на вопрос новичка о том, как правильно варить полуавтоматом с углекислотой, в инертном газе и на флюсе, прежде всего я советую сначала изучить типы сварных швов. Разделяются они по нескольким признакам:

По типу соединения – стыковые, угловые, тавровые, нахлестовые.
По расположению в пространстве – вертикальные, горизонтальные, потолочные, нижние.

Далее расскажу о главных особенностях формирования самых популярных швов.

Потолочный, нижний

Сварка потолочным швом у меня осуществляется в 2 этапа:

1. Формирование подготовительного или коренного шва. Применяю 3-х-миллиметровую проволоку с небольшой силой тока.
2. Завершение шва.

Последняя стадия может выполняться в 2 варианта:

С минимальной дугой, что позволяет соединению практически моментально схватываться.
Точечный метод – исключает разбрызгивание металла, в том числе в сторону самого сварщика. Однако для большей надежности шов в начале и конце траектории потребуется дополнительно проваривать.

Техника сварки полуавтоматом нижнего соединения позволяет создавать высокопрочное соединение, так как обеспечивается равномерный расплав материала. Поэтому он часто применяется в производственной практике.

Угловой

Для соединения деталей под углом я применяю 2 способа:

Строго под углом 90 градусов.
С углом не более 60 градусов.

Отличие 1-го от второго в том, что конструкции можно проварить только изнутри, в то время как во 2-ом – с обеих сторон. При сваривании же трубок необходимо выполнить шов по всей окружности.

Стыковой, внахлест, тавровый

Когда мне требуется сварить отрезки труб или листовые элементы, я применяю стыковой шов в следующих модификациях:

Односторонний. Применим для изделий не толще 4 мм.
Односторонний с обработкой.
Двухсторонний. Используется для заготовок от 8 мм.

Залогом формирования шва высокой прочности при 1-односторонней сварке является предварительная обработка поверхностей. Цель – создать скошенные под углом в 450 кромки. Для работы можно применить напильник или углошлифовальную машинку.

Когда мне нужно создать максимально стойкое на разрыв соединение, я применяют шов внахлест. При этом если требуется защитить его от сырости, то провариваю с двух сторон.

Отдельно следует упомянуть особенности сварки полуавтоматом при создании таврового шва. В большинстве случаев он применяется для фиксации основы какой-либо конструкции. При этом толщина слоя материала должна быть не менее 4 мм.

Вертикальный

При варке вертикального шва я учитываю такие особенности:

Режим подбираю таким, чтобы расплавленный металл быстро застывал и не успевал стекать по поверхности. Обеспечивается это правильным задаванием величины дуги – она должна быть минимальна.
Шов веду исключительно снизу-вверх. Таким образом соединение получается ровным, без наплывов.

Если же возникает острая необходимость варить сварочным полуавтоматом в обратном направлении – то есть сверху-вниз, то получению качественного шва мне помогает добиться соблюдение следующих правил:

Применяю достаточно короткую дугу – чтобы устранить разбрызгивание и снизить расход проволоки.
В начальный момент располагаю горелку перпендикулярно к поверхности.

В дальнейшем веду прибор только под острым углом.

Хотя даже при строгом выполнении всех рекомендаций, лично мне никогда не удавалось добиться идеального результата таким способом варки. Поэтому не стал бы рекомендовать его никому в качестве основного.
При этом в ходе выполнения сварки я встречался с разными ситуациями – когда заготовки имели различную толщину и положение кромок друг относительно друга. В зависимости от условий я применяю 3 основные техники:

Треугольник. Пригоден для заготовок не более 2 мм толщиной. Суть его в том, что шов наращивается снизу-вверх, при этом расплав натекает на уже застывший ранее обработанный участок, а его траектория напоминает треугольник. Это позволяет исключить стекание металла, так как он достаточно быстро застывает.
Елочка. С его помощью можно добиться проварки стыкуемых поверхностей на глубину 2-3 мм. Движение электрода начинается у одного края. Далее материал расплавляется по всей толщине, при этом дуга продвигается вглубь стыка.
Лестница. Данный вариант позволяет соединить заготовки, в стыке которых имеется зазор. Электрод просто перемещается на равном расстоянии по зигзагообразной траектории – от одного края к другому.

Совет! Чтобы начинающим правильно подобрать основные настройки полуавтомата, рекомендую обратить внимание на звук во время сварки. В идеале он должен быть равномерно шипящим. Если же наблюдается потрескивание, вероятнее всего неверно подобрано соотношение напряжения и подачи. Такой же симптом может наблюдаться и при плохом контакте инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Горизонтальный

Горизонтальная технология сварки полуавтоматом с углекислотой или в инертной атмосфере позволяет создавать очень качественный прочный шов. Чтобы исключить возможные недостатки во время варки, рекомендую учитывать следующие важные моменты:

Интенсивность дуги должна быть равнозначна тяжести капель расплава.
Быстрота нарастания шва должна соответствовать параметрам сварки и месту применения.
Процедура варки не должна прерываться, чтобы обеспечить стабильность расплава и последующее качество шва.

Техника сварки полуавтоматом для начинающих, да и вообще для мастера любого профессионального уровня, протекает в 4 основных этапа:

Образование первичного или корневого вала. Формируется короткой электродугой при угле наклона порядка 800 и предельной силе тока, которую способен выдержать агрегат.

Варка 2-го валика. Создается в один проход при средней силе тока, но с помощью максимального в поперечнике электрода. При этом применяется техника «углом вперед».
Наварка 3-го вала. Если 2-ой валик получился большим, формирование 3-го происходит аккуратно по его центру, а если стандартным – то в 2 подхода.
Проверка выполненной работы, устранение выявленных недочетов.

Отмечу, что основные дефекты по завершении процедуры мне всегда приходилось наблюдать на верху шва. Поэтому особенно тщательно необходимо выполнять проварку именно в этой части.

Сварка тонкого и толстого металла

На практике мне всегда приходится сталкиваться с ситуацией, когда сварку необходимо применять для соединения изделий разной толщины – естественно при этом требуется не только подбирать разные параметры для полуавтоматического аппарата, но и менять саму технологию.

Например, тонкостенные изделия можно соединять только 2-мя способами:

Обычный листовой металл – применяются любые допустимые варианты.
Заклепочный материал – методом внахлест через предварительно рассверленные отверстия в месте контакта.

При этом сварка тонкого металла полуавтоматом допускается только при соблюдении следующих условий:

Подача проволоки, напряжение и сила тока понижаются до минимума.

Исключается даже недолгая остановка дуги на одной точке – чтобы избежать прожога.

Чтобы не залить отверстия, заклепочный материал следует начинать варить только с центральной части нижнего изделия.

В случаях, когда свариваемая конструкция не требует жесткой герметизации, я всегда выполняю точечную сварку – то есть целенаправленно пропускаю от 1 до 5 см между местами соединения.

Заготовки толщиной более 4 мм относятся к разряду толстостенных. Чтобы создать между ними максимально прочный шов, с обеих кромок я снимаю фаски. При этом горелку по месту стыка веду не ровно, а как бы с небольшими колебаниями из стороны в сторону. Благодаря этому достигается лучшая проварка.

Сварка толстого металла полуавтоматом выполняется при следующих условиях:

Зазор между краями заготовок не должен превышать 2 мм.
В ширину шов делается равным толщине самой заготовки.
Сварочные расходники подбираются в соответствии с типом материала и рекомендациями производителя аппарата.

Рекомендация! При необходимости качественной проварки изделий толщиной от 5 мм советую выбирать поэтапный способ. Сначала нужно основательно проварить центр, а затем края, верх, низ, периферию.

Особенности сварки проволокой

Работа на сварочном полуавтомате для начинающих не сводится только к знанию техники и правил обращения с оборудованием. Чтобы создать качественный шов, нужно грамотно подобрать расходный материал – присадочную проволоку. Она должна отвечать следующему минимальному набору требований:

Соответствовать по хим.составу свариваемым материалам.
Быть изготовленной из подходящих компонентов в рамках государственных и технологических стандартов.
Храниться в рамках заданных сроков и условий.

В сварке различных материалов я применяю стандартные варианты присадки:

Легированные стали и с низким содержанием углерода – Св-08ГС.
Стальные сплавы с большим включением углерода – Св-08Г2с.
Нержавейка – Св-06Х19Н9Т, Св-01Х19Н9, Св-04Х18Н9.
Алюминий – СВ-АК5.

Справка! Для сварки черных металлов часто применяется самофлюсующая присадка – проволока, представляющая собой трубочку из стали с низким содержанием углерода и заполненная флюсовым порошком. В дуге оболочка расплавляется, а высвободившийся порошок при нагреве и испарении образует атмосферу защитного газа для шва.

Заключение

Полуавтоматическая сварка соединяет металлические заготовки путем плавления мест их соединения, застывания и образования единой структуры. Вместо электрода в ней используется проволока, которая вместе с инертным газом подается через сопло горелки. Полуавтомат состоит из корпуса, горелки, кабелей и системы подачи газа. Сварка может проходить как в среде углекислоты, так и в другом инертном газе, так и без них, но с применением специальной флюсовой проволоки.

Классифицируются полуавтоматы по ряду признаков:

Типу корпуса.
Способу защиты шва.
Виду проволоки.
Способности к транспортировке.
Количеству необходимых фаз в сети.
Механизму подачи присадки-проволоки.

Полуавтоматической сваркой можно создавать различные швы – стыковые, тавровые, угловые, нахлестом, вертикальные, потолочные, горизонтальные и нижние. Каждый из них имеет свои особенности и специфику формирования. При этом для тонкостенных и толстых заготовок имеются свои особенности сварки. Чтобы соединение было надежным, прочным и качественным, проволока-присадка должна соответствовать определенному ряду требований.

Сварка типа MIG-MAG вполне заслуженно носит звание любительского способа соединения металлоконструкций, тем не менее это обособленная технология, имеющая свой регламент выполнения работ и требования к квалификации сварщика. Обо всём этом — в нашем обзоре по полуавтоматической сварке.

Обзор технологии сварки

MIG/MAG это сварка металлической проволокой (M — Metal) в среде инертного (IG — Inert Gas) или активного защитного (AG — Active Gas) газа. Проволока подаётся автоматически, при этом скорость подачи корректируется в соответствии с действующей силой сварочного тока. Это одна из главных особенностей полуавтомата, которой обусловлено важное технологическое отличие от сварки покрытыми электродами: вместо стабилизации силы тока источник питания обеспечивает постоянное напряжение.

Как и при прочих видах сварки, суть MIG/MAG заключается в переносе металла с присадки в сварочную ванну, однако сам процесс весьма специфичен, что необходимо понимать для освоения необходимых навыков работы. Существует два механизма переноса металла:

Первый: когда проволока касается свариваемой детали, происходит замыкание, проволока разогревается, стекает в сварочную ванну, частично испаряясь, поддерживая тем самым кратковременное воспламенение дуги, за счёт чего разогревается вся область сварочной ванны. После того, как край проволоки расплавился, цепь размыкается, затем металл снова касается детали и все повторяется снова с частотой около 20–30 раз в секунду. Такой механизм называется цикличным замыканием.

Второй механизм сварки — перенос распылением. Если проволока будет подаваться с достаточно малой скоростью при высоком напряжении, а газовая среда будет способствовать продолжительному горению дуги, присадка не коснется самой детали, но будет оплавляться мелкими каплями и падать в кратер сварочной ванны, а также на прилегающую к ней область. При таком способе сварки происходит гораздо более интенсивный нагрев широкой зоны, что незаменимо при заполнении крупных швов и сваривании толстых заготовок. Характерное отличие — щёлкающий и одновременно шипящий звук дуги вместо ритмичного треска при цикличном замыкании.

Выбор расходных материалов

При сварке полуавтоматом используется три вида расходных материалов, без правильного выбора которых корректная работа невозможна. Основной расходник — металлическая присадочная проволока с защитным антикоррозионным покрытием. Проволока может отличаться по материалу сплава, диаметру и габариту катушки, который выбирается в соответствии с возможностями аппарата. Материал присадки должен быть максимально близким к составу свариваемых деталей.

Для большинства конструкционных сталей оптимально подходят марки проволоки, начинающиеся на СВ-08Г, по зарубежной маркировке — ER70S. Для нержавеющих сталей следует использовать проволоку СВ-04Х19, СВ-07Х25, СВ-10Х16, где цифры во второй части обозначения указывают на содержание никеля и хрома. Здесь необходимо проявлять бдительность: разнородность материалов детали и шва резко ухудшает прочностные характеристики соединения. Для сварки алюминия подходит проволока марок Д16, ВАД23, АК4 — её также следует выбирать в соответствии с наличием в свариваемых деталях дополнительных присадок. Также для сварки может использоваться порошковая проволока, не требующая защитной газовой среды, но при этом более дорогостоящая.

Проволока всех видов может иметь диаметр от 0,6 мм и выше с шагом 0,2 мм. Самая тонкая присадка применяется для точечного сваривания деталей толщиной менее 1,5 мм, 0,8 мм — до 4 мм, 1 мм — до 6 мм. Проволоку свыше 1 мм любители используют редко, причина тому проста: требуется сварочный ток свыше 200 А, что характерно только для профессиональных сварочных аппаратов.

Второй расходный материал — защитный газ. Для сварки цветных металлов, в частности алюминия, применяется инертный газ аргон, а при значительной толщине заготовок — смесь аргона с гелием. Недостаток аргона в том, что в его среде дуга поддерживается очень активно, что не позволяет варить цикличным замыканием, а ведь именно этот режим рекомендован для чёрных металлов. Из-за этого при сварке конструкционной и нержавеющей стали используется газовая смесь, в которой аргон составляет от 75% по массе, остальное приходится на углекислый газ. Для любой марки сварочной проволоки указывается предпочтительный состав газовой смеси.

Третий расходный материал — токосъёмные наконечники. Во-первых, их следует менять в зависимости от диаметра используемой проволоки. Во-вторых, по мере работы наконечник истирается и диаметр отверстия в нём увеличивается, что вызывает перегрев горелки и сбои в работе сварочного аппарата, вплоть до полного заклинивания проволоки.

Подготовка к работе

Перед началом работы необходимо установить катушку с проволокой на штифт тормозного барабана и отрегулировать прижимной винт, добиваясь полного исчезновения радиального люфта и инерции при вращении. После этого следует переставить направляющий ролик под соответствующий диаметр проволоки, протереть механизм подачи от загрязнений, опустить прижимной ролик и настроить прижим так, чтобы проволока не проскальзывала, но при этом не пережималась слишком сильно.

Детали перед свариванием необходимо тщательно зачистить и подточить края, чтобы на стыке не было зазора более 1 мм. Края деталей на 20–25 мм от области сварки должны быть избавлены от краски, грязи, ржавчины и даже от потемневшего слоя окислов, для полуавтомата это критически важно.

Режимы сварки

Даже профессионалы перед свариванием какой-либо конструкции или детали выполняют несколько пробных швов на материалах такого же типа. Цель проб — установить оптимальные настройки для стабильного горения дуги и температурного режима, соответствующего толщине свариваемых деталей.

Для настройки сварочного режима предусмотрено два регулятора: V — напряжение и А — скорость подачи проволоки и соответствующий ей сварочный ток. Также имеется тумблер переключения скоростного режима: проволокой 0,8 мм и менее следует варить на увеличенной скорости, более толстой — на пониженной. Некоторые аппараты имеют третий регулятор индуктивной составляющей тока, он предназначен для настройки профиля сварочного шва.

Пробная настройка выполняется непосредственно возле аппарата, при этом регуляторы должны быть изначально повёрнуты в крайнее левое положение. После розжига дуги необходимо постепенно увеличивать скорость подачи и напряжение для достижения соответствующего сварочного режима. При глубине шва до 2 мм и ширине до 4 мм оптимально варить цикличным замыканием. Скорость нужно увеличивать до тех пор, пока редкие щелчки не сменятся стабильным треском с частотой около 20 Гц. Если при этом слышны пропуски, следует немного повысить напряжение, если же метал сильно разбрызгивается — снизить.

В случаях, когда в сварочной ванной скапливается избыток металла, следует снизить скорость подачи или ускорить движение горелки, но только если это позволяет температурный режим. Чтобы увеличить скорость плавления, сопло горелки нужно вести ближе к детали. Если требуется наложить заполняющий шов толщиной более 2 мм или шириной от 5–7 мм, сварка ведётся распылением, для чего напряжение нужно поднять практически до максимума. Скорость подачи при этом повышается от нуля до того момента, когда аппарат начнёт варить в цикличном режиме, а затем снижается до приемлемого удобства ведения сварочного шва в соответствии с его шириной и глубиной.

Настройка индуктивности выполняется после того, как режим сварки будет стабильно настроен. Повышение индуктивности приводит к увеличению температуры дуги, из-за чего валик шва растекается сильнее и становится более пологим, однако при этом прогревается только верхний слой материала. При низкой индуктивности нагрев осуществляется вглубь шва, однако валик при этом более выпуклый. Индуктивность нужно настраивать с тем учётом, чтобы края валика расплавлялись и мягко сопрягались с прилегающими поверхностями.

Пространственное положение шва

Преимущества полуавтоматической сварки наиболее ярко проявляются при сварке объёмных конструкций, где необходимо периодически изменять положение шва. При этом производится минимальная корректировка настроек, в большинстве же случаев дополнительных манипуляций не требуется. Тем не менее техника выполнения швов имеет специфические отличия.

Начинающим следует учиться основам сварки полуавтоматом в нижнем положении шва. Горелка удерживается под углом в 60°, проволока должна быть направлена в сторону шва. При этом крайне важно постоянно поддерживать расстояние от поверхности до сопла около 5–10 мм. Поднимая горелку вертикально можно добиться повышения температуры и регулировать пологость валика без изменения настроек аппарата. Скорость ведения горелки должна быть постоянной и при этом коррелировать со скоростью подачи проволоки так, чтобы проволока всё время находилась в передней части кратера и поддерживалась одинаковая толщина на всей протяженности шва, при этом расплавленный металл должен застывать волнообразными наростами в 10–15 мм от сварочной ванны.

После освоения швов в нижнем положении, можно переходить к горизонтальному. Горелка при этом удерживается под 45° к поверхности и направляется вверх под углом в 15–20° от вертикали чтобы компенсировать текучесть металла. Горелка ведётся носиком вперед от себя, проволока удерживается на переднем краю кратера. Скорость подачи проволоки и ведения шва рекомендуется немного снизить для более качественного контроля над сварочной ванной.

Вертикальные швы выполняют подобной техникой сварки, но при этом сопло нужно удерживать параллельно шву под наклоном к поверхности в 45°, проволока направляется к центру сварочного кратера. Движение горелки осуществляется сверху вниз, оно должно быть достаточно быстрым чтобы обогнать стекающую каплю металла. Потолочные швы варить ненамного сложнее, но гораздо менее удобно. Горелку нужно вести носиком вперёд, проволока направляется на передний кран ванны и стык перед ней. Потолочный шов выполняется достаточно тонким чтобы не допустить стекание расплавленного металла вниз.

Коренные, заполняющие и косметические швы

В заключение следует рассказать о разнице сварки полуавтоматом деталей разной толщины. Практический максимум толщины шва при работе с любительскими аппаратами — 1,5..2,5 мм при толщине проволоки до 0,6–1 мм. Выполнение более глубоких сварочных швов следует выполнять в несколько этапов.

Детали толщиной в 1,5 мм и менее не сваривают сплошным швом чтобы не допустить коробления металла при нагреве. Шов состоит из точек диаметром 3–4 мм, что соответствует удержанию кнопки на горелке около 1 секунды, расположенных с шагом от 10 до 25 мм. Детали до 4 мм варят с двух сторон: сначала их позиционируют с зазором около 0,5 мм и проводят обычный сварной шов с лицевой стороны в режиме цикличного замыкания. После этого немного поднимают напряжение и выполняют провар с изнанки, оставляя тонкий пологий валик шва.

Сваривание деталей толщиной 6 мм или более требует основательной подготовки: сначала кромки подтачивают для плотного прилегания, затем с лицевой стороны снимают крутую фаску под 30°, оставляя на дне шва прямой участок кромки от 1 до 2 мм. Перед свариванием детали должны быть надёжно обездвижены с образованием зазора в 0,5–2 мм в зависимости от толщины, для чего их можно временно соединить между собой пластинами на ребро с тыльной стороны.

Первый этап — выполнение коренного шва. Его варят в режиме цикличного замыкания, добиваясь чтобы шов заполнил дно стыка до того уровня, где начинается скос фаски. Далее аппарат переводят в режим сварки распылением и заполняют шов на всю глубину в несколько проходов. При этом обязательно нужно следить, чтобы края стыка тщательно разогревались, о чём свидетельствуют цвета побежалости на поверхности металла в прилегающей области. После завершения коренного шва и между проходами заполняющего шва дно стыка необходимо обязательно зачищать металлической щёткой, а лучше — абразивным диском.

Когда стык между деталями будет заполнен почти заподлицо с поверхностью, его накрывают косметическим швом. Скорость подачи при этом немного снижается, а сварка ведётся широким фронтом — около 8–15 мм в зависимости от толщины детали. Проволока при этом ведётся из стороны в сторону по переднему краю сварочной ванны, скорость колебаний должна быть настолько высокой, чтобы оба края поддерживались в разогретом состоянии, при этом наплывы металла на шве получаются достаточно мелкими. Горелка при этом ведётся к себе, носик направлен в переднюю часть ванны. Края косметического шва должны быть качественно оплавлены для сцепления с поверхностью металла, высота валика — не более 1,5–2 мм.

Читайте также: