Сварка полуавтоматом на производстве

Обновлено: 15.05.2024

Те, кто только начинает разбираться в способах металлообработки, собирается купить свой первый сварочный аппарат, часто спрашивают, где применяется полуавтоматическая сварка. В общих чертах ответ на него звучит так: «Практически везде!».

Это универсальное оборудование, которое используется для соединения заготовок, изделий разной конфигурации из черных и цветных металлов, не требующее для работы на базовом уровне высокой квалификации.

Конечно, есть задачи, для которых полуавтомат не подходит. Больше о том, где и как применяется полуавтоматическая сварка, вы узнаете из нашего материала.

Технология полуавтоматической сварки

В среде профессионалов и сварщиков-любителей полуавтоматическая сварка является наиболее распространенным способом неразъемного соединения различных металлов. Часто полуавтомат можно увидеть как на станции технического обслуживания, в цехе машиностроительного предприятия, так и в гараже специалиста, занимающегося частным бизнесом по ремонту техники или оборудования. Процесс сварки полуавтоматом является более сложным, чем сваривание деталей при помощи обычного инвертора. Но если сравнивать с настройкой трансформатора, то он намного понятнее и проще в обслуживании.

Все, что нужно для сварки полуавтоматом, – это электродная проволока, баллон с газом и, соответственно, определенный опыт. Этого вполне достаточно, чтобы выполнять долговечные и качественные швы.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Полуавтомат представляет собой инверторный сварочный аппарат, используемый для MIG/MAG- и TIG сварки. Кроме этого он может оснащаться встроенным режимом сварки ММА. Его отличие от простого инвертора состоит в разнице функциональных возможностей. Инвертор применяется только с электродом и предназначается для ручной дуговой сварки. А для установки полуавтомата необходимы электроды, проволока и газ. Поэтому их возможности значительно больше, полуавтоматическую сварку можно применять при работах в среде защитного газа. Такая технология позволяет выполнять более надежные и качественные швы.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Одним из важных направлений в совершенствовании электросварки является автоматизация сварочных процессов. Принцип полуавтоматической сварки заключается в том, что подача проволоки к дуге автоматизирована, а передвижение дуги по шву производится вручную. Устройство работает в полуавтоматическом режиме, поэтому и появились выражения «полуавтоматическая сварка», «сварка полуавтоматом» и т. д.

Принцип действия сварки полуавтоматом является достаточно простым. С катушки, установленной в подающем механизме, в процессе сварки подается проволока в сварочную зону, так что необходимость постоянно менять электроды отпадает сама по себе, так же как и при ручном способе дуговой сварки. Электродная проволока и защитный газ подаются одновременно. Свариваемый металл и электрод находятся под напряжением, благодаря этому в газовом облаке возникает разряд, приводящий к возбуждению дуги. С ее помощью и происходит плавление металла и формирование шва.

Сварка полуавтоматом в защитной газовой среде

Есть несколько технологий полуавтоматической сварки, но метод с применением газа – один из самых популярных. Могут применяться различные газовые смеси, но самыми распространенными являются гелий, углекислота и аргон. Два первых вида газа характеризуются экономичностью и небольшими ценами. Благодаря этому они приобрели большую популярность в различных производственных областях.

Важно! Основным предназначением газовой смеси является защита зоны сварки от окисления, которое происходит в момент взаимодействия с кислородом. Именно этот факт в большей степени и влияет на прочность и качество шва.

В случае использования углекислоты перед сваркой необходимо предварительно зачистить поверхности от краски, различных загрязнений и ржавчины. Это можно сделать с помощью щетки по металлу и наждачной бумаги.

Существуют следующие виды швов, которые применяются при полуавтоматической сварке в среде защитных газов:

Сплошной шов. Сваривание происходит непрерывно за одно поступательное движение от начала до самого конца.
Прерывистый шов. Его чаще всего используют при сварке автоматом и применяют для соединения тонколистовых металлов. В момент сварки подаются электрические импульсы, сгенерированные оборудованием. При замыкании происходит расплавление металла и соединение между собой заготовок.
Точечное сваривание. Методика подразумевает выполнение сварочного шва в виде точек, расположенных друг от друга на определенном расстоянии по всей длине свариваемого участка.

Для сварки полуавтоматом с использованием углекислого газа нередко применяют режим переменного тока. Для этого перед началом процесса предварительно выполняют перенастройку полуавтомата с учетом свойств металла, предназначенного для сваривания.

Применение полуавтоматической сварки без газа

В наши дни наиболее популярной и перспективной становится сварка без применения газа.

Такая технология с применением полуавтоматической сварки осуществляется при помощи флюса, или сварочной порошковой проволоки, как ее еще называют профессионалы.

Флюсовая проволока представляет собой стальную трубку с находящимся внутри специальным порошком – сварочным флюсом, похожим по свойствам на обычное электродное покрытие. Флюс, представляющий собой зернистое сыпучее вещество, значительно улучшает процесс сварки и качество сварного шва.

При воздействии на флюсовую проволоку высокой температуры происходит сгорание флюса, благодаря чему в месте сварки возникает защитное газовое облако.При обычной электродной сварке происходит очень похожий процесс.

Большое преимущество такого метода заключается в том, что не надо переносить с собой с места на место газовые баллоны, при этом всегда есть большое многообразие материалов с разными химическими составами, с помощью которых можно обеспечить необходимые свойства дуги и изменить параметры шва.

Во время сварки полуавтоматом, так же как и при применении обычного электродного способа, происходит попадание шлака от сгоревшего флюса в сварочную зону. Поэтому для герметизации сварочной поверхности необходимо поверх выполненного шва сделать несколько дополнительных.

Флюсовая проволока не обладает достаточной жесткостью, поэтому ее подачу к зоне нанесения шва необходимо производить с небольшими усилиями, чтобы не допустить изгиба шланга полуавтоматической сварки.

Необходимо учитывать, что порошковая проволока не может полностью заменить защитный газ. Качество произведенных швов будет хуже, так как свойства порошковой проволоки и газа различны. Такая проволока удобна для применения сварки в труднодоступных местах, к примеру, при работе на высоте. При возможности транспортировки сварочного баллона лучше использовать сварку с применением газа.

Применение полуавтоматической сварки для цветных металлов

Без точного исполнения требований технических условий и правильного подбора материалов и оборудования произвести качественную сварку цветных металлов или их сплавов довольно сложно.

1. Медь и ее сплавы.

При применении полуавтоматической сварки меди и ее сплавов (бронзы и латуни) на процесс оказывают сильное влияние завышенные показатели таких параметров, как:

тепловое расширение;
взаимодействие с водородом;
коэффициент теплопроводности.

Эти качества могут ухудшить прочность шва и прилегающей к нему области, а также привести к повышенной текучести металла и появлению трещин от его перегревания. Поэтому при полуавтоматической сварке меди и ее сплавов лучше всего применять сварочную проволоку с высоким содержанием вольфрама. Это значительно понизит испарение олова и обеспечит сохранность химического состава и физических свойств металла.

2. Алюминиевые и магниевые сплавы.

На поверхности изделий из таких сплавов присутствует слой тугоплавких окислов, препятствующих расплавленному составу в сварочной ванне смешиваться с основной структурой металла. Часть такого трудноудаляемого слоя, представляющего собой шлаковые включения, может проникнуть в область шва, тем самым снизив его качественные характеристики.

Применение тока обратной полярности позволяет осуществить катодную зачистку деталей в зоне электрической дуги. Но такой прием удаляет слой окислов небольшой толщины. Именно поэтому необходимо перед сваркой пленку окислов с поверхности детали удалить при помощи зачистки или кислотного воздействия. Аналогичную операцию следует произвести и с поверхностью сварочной проволоки.

Для сплавов АКВ, АК6, АВ рекомендуется применять сварочную проволоку, включающую в состав около 5 % кремния, так как они предрасположены к возникновению горячих трещин в процессе сварки.

Сварку проводят с применением чистого аргона или при его сочетании с гелием.

Полуавтоматическая сварка при работе с нержавеющей сталью

Такую сварку производят в защитной среде аргона из-за высокой химической активности нержавеющих сталей при высоких температурах и в расплавленном состоянии.

Пониженная теплопроводность и электропроводность, а также повышенная литейная усадка нержавеющих сталей приводят к необходимости применения особых режимов сварки.

Сварку нержавейки производят проволокой полного сечения из высоколегированной стали, которая должна быть по составу аналогична материалу заготовки. При производстве ответственных деталей применяют проволоку из вольфрама.

Порошковую проволоку тоже можно применять при сварке нержавейки, но в этом случае без подачи защитного газа из баллона.

Функцию защитной атмосферы обеспечит углекислый газ либо аргон.

В некоторых случаях для снижения стоимости работ пользуются ацетиленом, но он является взрывоопасным, с ним работать могут только опытные сварщики.

Применение при полуавтоматической сварке порошковой проволоки позволяет производить процесс без газа, но при использовании такого метода требуется исполнитель высокой квалификации, кроме того, данный способ не рекомендуют использовать для сварки ответственных деталей.

При применении полуавтоматической сварки для нержавеющих сталей необходимо соблюдать следующие условия:

Применять обратную полярность.
Следить, чтобы вылет сварочной проволоки не превышал 1 см.
Контролировать расход газа, который должен быть в диапазоне от 6 до12 м 3 /мин.
Использовать медный купорос в качестве осушителя.
Применять меловой раствор для предотвращения разбрызгивания.
Движение горелки производить плавно.
Выдерживать отступ не менее 5 см от края детали.

Подготовка поверхности металла:

С помощью щетки по металлу произвести зачистку свариваемых кромок и прилегающих к ним зон от различных загрязнений.
Произвести обезжиривание поверхностей с помощью уайт-спирита или специального растворителя.
Специальным средством обработать поверхность от прилипания брызг металла при сварке. Это позволит сократить до минимума время на зачистку после завершения операции.
Отрегулировать сварочный зазор, чтобы компенсировать усадку.

Чтобы исключить перегревание места соединения, выбирают параметры рабочего тока на 15–20 % ниже тех значений, которые используются при сварке простых конструкционных сталей. Это связано с низкой теплопроводностью нержавеющих сталей.

Помимо этого, необходимо обеспечивать минимальные сварочные зазоры, достаточные для компенсации литейной усадки.

Эффективное применение полуавтоматической сварки

Необходимо следить, чтобы подача сварочной проволоки в зону дуги происходила именно с той скоростью, которая требуется для данного процесса. Это обеспечит стабильность сварки. При любом прерывании подачи проволоки произойдет обрывание дуги, что приведет к снижению качества шва и другим, еще более негативным последствиям, таким как прожог шва, оплавление наконечника электрода и другие дефекты и отказы работы оборудования.

Для гарантии качественной подачи перед работой необходимо проверить состояние ведущих роликов: на подающем должна присутствовать V-образная канавка, ширина которой обязана совпадать с диаметром проволоки. Необходимо убедиться в отсутствии износа и визуально проверить состояние ее поверхностей.

Часто при плохой подаче сварщики производят зажим ведущих роликов, но это приводит только к еще большему ухудшению подачи, а, возможно, и к деформации проволоки и к порче направляющего канала горелки.

В процессе сварки проволока проходит через горелку по направляющему каналу, который со временем загрязняется и изнашивается. По этой причине сопротивление подачи электрода возрастает, что может привести к полной остановке движения сварочной проволоки.

Чтобы этого избежать, необходимо следить за такими изменениями, а при смене направляющего канала следует быть особо внимательным, так как при несоответствии внешнего и внутренних диаметров или длины может появиться серьезное нарушение подачи. Иначе говоря, если не учитывать такие моменты, то весь смысл замены приведет к «нулевым» результатам и хорошего качества сварки не добиться.

Чтобы преждевременный износ направляющего канала и загрязнение проволоки происходили намного реже, следует выбирать модели полуавтоматических установок с закрытым механизмом подачи. При таком подходе проволока будет намного лучше защищена от попадания влаги, пыли, окислений и т. д.

Необходимо упомянуть и про контактный наконечник горелки, предназначенный для подачи сварочного тока к электроду. Для выполнения сварки высокого качества необходимо использовать проволоку без всяких дефектов, а также следить за ее надежным контактом с наконечником и его степенью износа, при необходимости своевременно производить замену.

Подобные, на первый взгляд, мелочи, могут очень сильно отразиться на качестве сварного соединения, применяемого при автоматической сварке. Поддержание оборудования в хорошем состоянии станет залогом получения качественных деталей, а при плохом уходе будут постоянно возникать какие-нибудь неисправности и бракованные изделия.

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.

Что нужно для полуавтоматической сварки

Начинающим сварщикам надо знать, что нужно для полуавтоматической сварки. При этом информация не должна ограничиваться только необходимыми инструментами. Важно также изучить технологию сварочного процесса по данной методике.

Помимо оборудования для осуществления полуавтоматической сварки, следует также выбрать защитные элементы, которые обезопасят от различных травм во время работы. В нашей статье мы расскажем, что нужно для полуавтоматической сварки, чтобы получить качественный шов и не навредить здоровью.

Виды полуавтоматической сварки

Чтобы производить работы на сварочных автоматах, надо понимать их устройство и функциональное предназначение. Оборудования такого типа являются механизмами, оснащенными катушкой с проволокой, несущей функцию плавящегося электрода, и устройством ее автоматической подачи. Настройку силы тока и скорости подачи электрода осуществляет на аппарате непосредственно сам сварщик, учитывая свойства сплавляющегося металла и со скоростью перемещения горелки.

Существует много разновидностей сварочных установок. Для упорядочивания их систематизировали. Самая распространенная классификация основана на способе защиты материала в процессе работы, согласно ей различают:

полуавтоматическую сварку под флюсом (порошкообразный материал, находящийся в середине рабочей проволоки, его химические свойства схожи с обмазкой электрода);
сварку в активных и инертных газах;

Кроме этого, для полуавтоматической сварки применяют однофазные и трехфазные аппараты. Однофазную модель можно подключить к обыкновенной розетке 220 В. При этом если параметры тока в сети не будут отвечать мощности агрегата, то дуга будет нестабильной и шов получится некачественным. Трехфазному аппарату характерно высокое качество работы при разных нагрузках, но его можно подключать только в определенных точках.

Что нужно для автоматической сварки:

горелка;
рукав подачи газа;
баллон с газом;
система управления;
сварочный кабель с зажимом;
редуктор для перемещения электрода;
источник электрического тока.

Выбор инвертора для полуавтоматической сварки

Что еще нужно для автоматической сварки? В таких технологиях используют трансформаторные и инверторные преобразователи электрического тока, оснащенные устройством подачи проволоки. Обладая сложным конструкционным исполнением, даже самые простые установки этого типа по цене можно сопоставить с полупрофессиональными мобильными многоамперными агрегатами ММА для сварочных работ с применением покрытых электродов.

Делая выбор между инверторным и трансформаторным сварочным аппаратом, в первую очередь надо обратить внимание на условия использования. Трансформаторные приборы более надежны и устойчивы к нагрузкам, что определяется простотой исполнения. Но при этом можно выделить и много отрицательных их качеств: чувствительность к напряжению питания, низкий КПД, появление помех в питающей сети, низкий уровень стабилизации сварочного тока.

Работа инвертора связана с многоступенчатым электронным преобразованием, при котором в качестве основных элементов применяются силовые ключи и импульсный небольшой трансформатор, создающие для каждой ступени необходимые свойства токов. Это позволяет инверторам быть в наименьшей степени чувствительными к качеству подающего напряжения. Они обладают повышенным КПД по причине отсутствия энергетических потерь на насыщение магнитного массивного сердечника. К их плюсам также относятся небольшие габариты и вес, возможность производить точную настройку и обеспечивать высокий уровень стабилизации сварочного тока. Среди основных недостатков выделяют повышенную чувствительность к эксплуатационным условиям: категорически не допускается попадание влаги и пыли внутрь оборудования, наряду с этим изменение температуры окружающей среды всего на 20–30°могут нарушить характеристики номинальных компонентов схемы, что приведет к существенным отклонениям рабочих параметров.

Но все же для приобретения навыков сварки на полуавтоматическом оборудовании новичкам рекомендуется использовать именно аппараты инверторного типа. Ценовая разница таких устройств в диапазоне 15–25 тыс. руб. практически отсутствует. Параметр мощности выбирается в зависимости от нужной толщины свариваемых заготовок: до 160 А параметр тока на выходе при толщине до 4 мм и около 200 А при толщине 6–7 мм является достаточным. Немаловажное значение имеет оснащенность дополнительными функциями, такими как смена полярности, индикация параметров, протяжка сварочной проволоки без подачи на нее напряжения и ее скоростной режим. Ну и самое главное – доверие к бренду.

Требования к проволоке для полуавтоматической сварки

Что же еще необходимо для полуавтоматической сварки? Безусловно, основной оснасткой, без которой сварочный аппарат не сможет работать, является специальная проволока, выполняющая функцию электрода. Ее подача производится при помощи особого механизма.

Существуют два вида материалов для сварки при работе на полуавтоматах:

электродная порошковая проволока;
сварочная проволока сплошного сечения.

Насчитывается более 76 разновидностей второго варианта, но на практике применяется лишь небольшая их часть. Остальные виды оснастки – узкоспециализированные и применяются на производстве. Основным критерием при выборе проволоки является тип металла, используемый при сварке конструкции. Преимущественно на автоматах сваривают низколегированные и низкоуглеродистые стали, применяя при этом омедненную и проволоку без включения меди.

Наибольшую популярность среди сварщиков омедненная проволока получила благодаря наличию антикоррозийного покрытия. Но не всем известно, что в момент расплавления меди в воздух выделяются опасные для здоровья пары. Неомедненная проволока не так вредна и имеет предохраняющий от коррозии слой покрытия.

Помимо этого, на полуавтоматах применяют электродную порошковую проволоку, не нуждающуюся при сварке в защитном газе. У нее имеется специальная маркировка, к примеру, такая: СВ-08Г2С. Ее расшифровка означает:

СВ – сварная проволока;

08 – в ее составе процентное содержание массовой доли углерода составляет 0,08 %;

Г – такой буквой обозначается марганец, который присутствует в химическом составе проволоки;

2 – содержание марганца 2 %;

С – наличие кремния в составе проволоки: если за буквой не стоит цифровое значение, то его наличие в составе не более 1 %.

Такую марку проволоки диаметром 0,6 мм используют для сварки низколегированных сталей (а это 90 % всего металлопроката). Ее применяют как в быту, так и для ремонта деталей кузовного типа. Помимо этого, этот материал допустимо использовать на установках с током до 500 А.

При сваривании деталей из нержавеющих сталей применятся проволока марки Св01Х19Н9. Медные и алюминиевые сплавы сваривают в аргонной среде с использованием соответствующей по составу проволоки марок СВ-АМц, СВ-А85 и СВ-97.

Можно дать один важный совет: при работе полуавтомата на открытом воздухе либо в полевых условиях можно применять порошковую проволоку, для которой не потребуется обдува защитным газом.

Подготовка к полуавтоматической сварке

При подготовке к полуавтоматической сварки следует:

Выбрать проволоку нужного размера. В большинстве случаев востребованы расходные материалы диаметром от 3 до 6 мм. Для сварки полуавтоматом обычно используют проволоку диаметром 4 мм.
Вытянуть присадку до выхода из горелки, отрегулировав силу ее натяга.
Приготовить к работе защитный газ. Самыми распространенными защитными газами являются углекислота или аргон. Первый вид прекрасно подходит для работы со стальными заготовками и выгодно отличается невысокой стоимостью. А второй практически исключает образование брызг и обеспечивает стабильность электрической дуги.
Подключить к аппаратуре газовый баллон.

При настройке аппаратуры следует соблюдать правила, выполнение которых является гарантией получения ровного и качественного шва. В первую очередь необходимо добиться стабильности и равномерности горения электрической дуги, произвести тщательную очистку стыков от краски, жира, шлака и других загрязнений. По значимости не менее важным моментом является установка оптимальной скорости подачи сварочной проволоки. Параметры необходимых настроек обычно отражены в сопроводительном документе, которым обеспечивается установка при продаже. Но заводские значения настроек не следует принимать за догму. Они служат лишь базисом, которым сварщику необходимо руководствоваться в поиске наилучшего варианта исполнения.

Дело в том, что каждый раз установки могут сильно отличаться в зависимости от:

вида и состава защитной среды;
пространственного расположение стыка;
диаметра и состава присадочного материала;
температуры воздуха;
химического состава свариваемых металлов;
качества энергоснабжения;
выбранного режима работы.

На что нужно обращать внимание при настройке агрегата полуавтоматической сварки? Наиболее часто сварщики совершают ошибки, которые определяются по следующим характерным признакам:

Появление посторонних звуков, напоминающих сухой громкий треск. Они возникают в тех случаях, когда замедляется подача присадочной проволоки. Для устранения такого дефекта достаточно будет просто ускорить подачу проволоки.
В процессе работ появляется сильное разбрызгивание. Это возможно, когда подача инертного газа слишком мала. Чтобы избавиться от такой проблемы, необходимо произвести ревизию редуктора – в большинстве случаев он неисправен. А иногда достаточно будет просто увеличить подачу газа.
Плохая проварка металла и, как результат, – шов плохого качества. В большинстве случае это происходит из-за неверного выбора значения напряжение и индуктивности.
Толщина валика получается неодинаковой. Такой дефект образуется по причине неправильного выбора скорости движения горелки.

Что еще нужно для полуавтоматической сварки

При подготовке к полуавтоматической сварке следует тщательно подобрать дополнительное оборудование и особенно горелку. Даже если она сегодня вас вполне устраивает, то в будущем все равно возможны проблемы. Ни для кого не секрет, что рабочая поверхность горелки со временем изнашивается, к примеру, от высокой температуры, случайных падений или сварочных брызг. Такая информация при любом случае будет нужной и полезной.

Технические параметры горелки:

Показатель максимальной силы тока. Он бывает в пределах от 180 до 650 А. При выборе горелки необходимо ориентироваться на максимальные характеристики вашего сварочного оборудования. Следует обратить внимание и на тот факт, что для одной и той же горелки иногда указываются два значения: для сварки со смесью газов (обычно оно меньше, допустим, составляет 130 А) и для сварочных работ с применением углекислого газа (как правило, более высокое значение, к примеру, 150 А).
Вариант используемого охлаждения. Наиболее часто для охлаждения используют специальные пистолеты с воздушным охлаждением, которыми и оснащаются полуавтоматические агрегаты.

Охлаждение обычно производится посредством продувки газом. Такой тип горелок подходит для кратковременных сварочных работ. Как правило, они рассчитаны на максимальную нагрузку силы тока 350 А.

Модели с водяным охлаждением используются для более интенсивной эксплуатации, с их помощью можно выполнять длинные швы. Охлаждающая жидкость поступает через шлейф непосредственно в сопло. Применение пистолетов водяного охлаждения дает возможность максимально увеличить производительность сварочного полуавтомата и осуществить сварочные работы с минимальными техническими перерывами.

Что нужно еще использовать для процесса полуавтоматической сварки? Так, не следует забывать и о подборе всех необходимых сопутствующих приспособлений и оснастки для пистолета. Это:

Контактные наконечники – устанавливаются в горелке и предназначаются для подачи проволоки в область сварки. Выбираются по типу присадочного материала (алюминиевая, стальная или порошковая проволока) и диаметру прутка.
Держатели наконечников – предназначаются для надежной фиксации токосъемных наконечников.
Сопла сменного типа – выполняют функцию формирования потока подводящего газа. Более универсальными являются широкие сопла, применяются при большинстве сварочных работ. Узкие сопла используются для сварки в труднодоступных местах.
Мундштук – это цилиндрическая деталь изогнутой формы, закрепленная в пистолете (ее также называют «шейка» или «гусак»). Она выполняет роль удлинителя и предназначена для удобного удержания пистолета, при этом отпадает необходимость его периодически наклонять.

При подборе комплектующих деталей горелки необходимо обращать внимание на технические параметры (диаметр резьбы и рекомендуемой проволоки, материал) либо на тип сварочного агрегата. Каждая модель оснащается определенной фирменной оснасткой конкретного производителя.

Определившись с перечнем вспомогательных приспособлений и необходимых расходных материалов, не забудьте про средства индивидуальной защиты. Для удобства вместо обычной маски сварщика можно использовать модель «Хамелеон», которую не нужно периодически снимать в процессе работы. Она оснащена специальным саморегулирующимся фильтром, позволяющим работать в двух режимах: шлифовки (с хорошим обзором) и сварки (с затемненным стеклом). Такая маска служит хорошей защитой глаз от воздействия инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Фильтр подобного типа реагирует на сварочную дугу практически мгновенно, затемнение появляется в течение нескольких миллисекунд.

Помимо такой маски, сварщик должен быть обеспечен крагами и костюмом, который защитит его тело и руки от ожогов во время выполнения работ.

Полуавтоматическая сварка металлов

Полуавтоматическая сварка металлов используется во многих сферах: от строительной до автомобильной. Этот вид соединения материалов обладает рядом преимуществ, благодаря которым его и применяют на производстве. Речь идет о минимальном количестве отходов и быстром ходе работы.

Чтобы приступить к сварке, необходимо изучить оборудование и особенности металлов, с которыми предстоит работать. Особого внимания заслуживают цветные, черные и оцинкованные, так как там в этом случае подход к сварке особый.

Суть полуавтоматической сварки

Технология полуавтоматической сварки металлов основана на использовании специальной проволоки и защитного газа. Газ подается через сварочный рукав на горелку вместе с проволокой, его главная функция состоит в защите сварочной ванны от контакта с внешней средой.

Используемую в процессе электродную проволоку выпускают в бобинах. В зависимости от сферы использования эта металлическая нить может иметь толщину:

Так, для работы с тонкими листами металла толщиной до 4 мм данный параметр должен быть в пределах 0,6–0,8 мм, для более толстых заготовок выбирают проволоку в 1–1,2 мм.

В качестве защитного газа при полуавтоматической сварке металлов используется углекислота либо смесь CO₂ с аргоном. Нужно понимать, что работа с чистым углекислым газом финансово более выгодна, но при этом страдает качество шва. Кроме того, в отличие от использования аргоновой смеси, в такой среде металл сильнее разбрызгивается.

Технология полуавтоматической сварки дает возможность:

повышения скорости работы и качества шва за счет автоматической подачи сварочной проволоки;
соединения тонких заготовок толщиной от 0,5 мм;
работы с любыми металлами: сталью, нержавейкой, чугуном, цветными металлами;
избежать формирования шлака на шве;
защитить сварщика от дыма, так как он практически не образуется в процессе такой сварки.

Но у данного метода есть и свои минусы. В первую очередь, это значительные размеры оборудования, так как данная технология предполагает использование баллона с газом. Также полуавтоматическая сварка невозможна в условиях сильного ветра, поскольку углекислота выдувается из-под горелки.

Основные виды полуавтоматических автоматов

Устройства для полуавтоматической сварки металлов могут быть:

для работы в среде инертных газов;
с использованием флюса в качестве основы;
с использованием порошковой проволоки;
универсальными.

Все разновидности устройств отлично справляются с соединением изделий из цветного и черного металла.

С точки зрения способа подачи проволоки, интересующие нас сварочные автоматы бывают:

стационарные, то есть жестко зафиксированные на подставке или специальной консоли;
переносные, выполненные в виде портативной тумбы;
передвижные, имеющие специальную тележку и подходящие для передвижения в пределах одного помещения.

По расположению подающих роликов встречаются такие устройства:

толкающие;
тянущие;
толкающе-тянущие.

Технология полуавтоматической сварки металлов

Благодаря полуавтоматическому методу удается накладывать качественные швы даже на ржавый и оцинкованный металл. При работе с заготовками из сложно свариваемых материалов добиться наиболее крепкого и равномерного соединения удается за счет использования медной либо алюминиевой проволоки.

Перед сваркой в защитном газе либо с использованием флюса необходимо произвести подготовку, а именно:

очистить и обезжирить обрабатываемые области при помощи растворителя;
убедиться в исправности газового оборудования;
сделать пробный шов, чтобы скорректировать настройки техники;
подобрать силу тока и напряжение.

Полуавтоматическая сварка металлов в среде защитного газа считается самой простой из способов работы. Для нее может использоваться углекислый газ, гелий, азот, аргон. Отметим, что принцип действия сварщика не зависит от выбора газа.

Неопытные специалисты обычно отдают предпочтение углекислому газу, низкая цена которого сочетается с достаточно хорошими параметрами.

Основные достоинства полуавтоматической сварки в среде CO₂:

сохранение внешнего вида изделия;
возможность обработки даже труднодоступных зон;
малое количество отходов;
прочный и тонкий шов;
небольшие временные затраты.

Данная технология относится к наиболее простым методам скрепления изделий из металла. Но нужно понимать, что на качестве шва могут отразиться:

метод ведения проволоки;
расстояние между скрепляемыми заготовками;
соблюдение техники.

Полуавтоматическая сварка металлов без газа представляет собой альтернативный вариант, позволяющий избежать образования окислов и контролировать формирование прочного шва.

Отличие безгазовой сварки состоит в том, что при ней происходит прямая подача тока, используется порошковая/флюсовая проволока. Принцип действия таков: проволока сгорает, формируется газовая среда, позволяющая сохранить качество работ на необходимом уровне.

Безгазовая полуавтоматическая сварка предполагает такие этапы:

приобретение сварочной стальной проволоки с флюсом;
включение подачи проволоки;
поворот переключателя в положение «Включение»;
закладка флюса в воронку;
открытие защитной заслонки для выпуска флюса;
запуск прибора;
ожидание электрической дуги;
соединение деталей.

Немаловажно, что полуавтоматическая технология дает возможность сваривать в среде аргона заготовки из алюминия, несмотря на нестандартные качества данного металла. В инертной атмосфере после разрушения оксидной алюминиевой пленки не происходит ее повторного образования, а значит, ничто не мешает сварке.

Нюансы полуавтоматической сварки некоторых металлов

1. Сварка толстых металлов.

Работа устройств для сварки деталей из толстых металлов базируется на использовании высокой плотности тока – таким образом достигаются глубокое плавление материала и достаточная прочность шва. Данный принцип идеален для обработки жестких металлических конструкций, изделий из марок стали с высокими показателями теплоустойчивости и прочности.

Нужно понимать, что при сварке изделий из металлов, устойчивых к перепадам температуры, нередко происходит снижение их прочностных характеристик. Дело в том, что в зоне нагрева появляются микроскопические трещины, из-за которых стать становится более мягкой. Чтобы избежать такого эффекта, при обработке толстых металлов принимают дополнительные меры для защиты металлической конструкции от разупрочнения.

Помните, что в процессе сварки толстого металла полуавтоматом в изделии нередко появляются трещины. Кроме того, может быть поврежден антикоррозийный слой, со временем на конструкции появятся очаги ржавчины. Предотвратить это позволяет специальное покрытие – за счет такой обработки после сварки вы защите предмет от коррозии.

2. Сварка тонкого металла.

В данном случае не стоит пытаться сформировать поверхностный шов, ведь тонкие листы металла сваривают как можно плотнее, чтобы добиться полноценного соединения. Только устройства для полуавтоматической сварки металлов позволяют получить необходимый эффект.

Обрабатываемые заготовки важно предварительно подготовить. Для этого с них удаляют грязь, остатки краски, эмали, а также пыль, смазочные покрытия. В противном случае при плавлении металл будет сильно разбрызгиваться, а шов получится неровным. Не менее важно, что испарения посторонних элементов могут быть опасны для здоровья сварщика.

Для работы по такой технологии требуется:

сварочный аппарат;
электроды;
источник электроэнергии;
защитная форма для специалиста, а именно укрепленный шлем, термостойкие перчатки, очки с затемнением.

Добиться наиболее ровного шва удается за счет регулировки скорости движения сварочного аппарата в процессе работы. Также необходимо грамотно подобрать электроды и следить за стабильностью подачи тока с постоянным показателем силы.

3. Сварка оцинкованного металла.

Благодаря покрытию из цинка, такие металлы отличаются от других высоким сопротивлением ржавчине. В целом, это приводит к повышенной устойчивости конструкции к разного рода воздействиям и увеличению срока эксплуатации.

Но нужно понимать, что в процессе сварки металлов полуавтоматом он может потерять антикоррозийные свойства. Дело в том, что обычно во время подобных работ используется температура +1 700…+2 200 °C, тогда как цинк начинает плавиться при +420 °С. А, достигая +907 °С, он закипает и превращается в оксид, формирующий на поверхности изделия мельчайшие поры и трещины. В результате изделие становится подвержено ржавчине.

Сегодня для сварки оцинкованных металлов полуавтоматом используется так называемая MIG-пайка. Данный метод предполагает соединение заготовок за счет высокочастотных электрических колебаний с пониженной температурой. Так как исключается плавление покрытия, цинк не превращается в оксидное соединение и не изменяет свойства основного материала изделия. Благодаря такому подходу удается избежать разрушения антикоррозионного слоя.

4. Сварка цветных металлов.

Первым этапом полуавтоматической сварки цветных металлов является проверка состояния оборудования. Иными словами, настраивают режим работы, подбирают силу тока, уровень напряжения, скорость передвижения проволоки. Для металлических листов толщиной до 3 мм последний показатель составляет 900 м/ч, а сила тока 120–145 А.

Далее включают систему подачи проволоки и зажигают электрическую дугу. Для этого нужно только прикоснуться к металлической поверхности, если уже есть плавящаяся проволока. После зажжения электрической дуги необходимо убедиться на проверочном материале, что режим выбран верно. При нормальной работе аппарата можно приступать к сварке.

Сварка цветных металлов предполагает, что горелка передвигается только в одном направлении. Рекомендуется соединять заготовки на высокой скорости и при помощи единственного шва. Если приходится иметь дело с изделием большой толщины, его придется разогреть до +150…+300 °С.

5. Сварка черных металлов.

Полуавтоматическая сварка черного металла в среде аргона имеет ряд немаловажных особенностей. Очень серьезную опасность для черных металлов в процессе такой обработки представляет влага. Если она остается внутри шва, начинается конденсация. Испаряясь, частицы образовывают мельчайшие поры и трещины в шве, а это в дальнейшем негативно отражается на его прочностных характеристиках. Чтобы избежать такого результата, конструкции прогревают до +100…+150 °C и только потом приступают к сварочным работам.

При сварке черных металлов используются специальные электроды, обеспечивающие ровный и прочный шов. Обычно они состоят из цветного металла с большим содержанием графита. Считается, что лучше всего подходят медно-никелевые компоненты, так как, с одной стороны, они позволяют надежно скрепить заготовки, а с другой – шов получается без слишком большого содержания графитных примесей.

6. Сварка чугунных и стальных изделий.

Для работы с изделиями из чугуна и стали, как и для цветных металлов, применяют аргон. В процессе получения чугуна используется железо и углерод. Его обработка очень трудоемкая, так как швы легко трескаются.

Еще одно свойство чугуна, усложняющее процесс работы, состоит в его способности к ускоренному окислению. За счет использования среды аргона удается создавать швы без шлаковых осадков.

Благодаря окислению, чугун стал популярен в качестве материала для ремонта старых автомобилей – он соединяется с поврежденными тонкими металлическими конструкциями.

Достаточно часто чугун и хрупкие металлы сваривают полуавтоматом с вольфрамовой проволокой. В этом случае заготовки также предварительно нагревают. Чугунные изделия могут соединяться при помощи постоянного и переменного тока, сила которого подбирается в зависимости от толщины металла и диаметра проволоки. Так, на каждый миллиметр проволоки приходится 50–90 А. Отметим, что может использоваться не только вольфрамовая проволока, но и графитовая, медная, из никеля.

Технология полуавтоматической сварки металлов достаточно проста, поэтому добиться неплохих результатов можно уже на первый день обучения. Начинающему сварщику важно не бояться пробовать разные режимы и помнить, что каждый специалист использует индивидуальные настройки.

Как правильно варить полуавтоматом

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: