Сварка полуавтоматом в нижнем положении

Обновлено: 28.04.2024

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.

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

Полуавтоматическая сварка

Производство качественных металлических конструкций всегда сопряжено применением сварочных технологий. Они создают разнообразные сооружения, приборы, важное оборудование и другие элементы с особым значением. Но вот сварка полуавтоматом считается одним из популярных методов сваривания, который применяется в разных областях промышленности.

Его используют для сваривания изделий из черных и цветных металлов с разной толщиной. А применение специальных технологий позволяет улучшить качество и прочность сварного шва. Но все же чтобы проведение процесса было правильным стоит рассмотреть основные особенности и нюансы этого метода сваривания.

Что такое полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка относится к подвиду дугового сварочного процесса, во время которого присадка подается в сварочную зону механизированным способом. А вот перемещение горелки производится вручную оператором, при этом применяется защита сварочной ванны газовой смесью.

В соответствии с газом технология сварки полуавтоматом разделяется на основные виды, которые часто используется в производстве: MIG (Metal Inert Gas) - инертный газ и MAG (Metal Active Gas) - активный газ. В редких случаях применяется сваривание с использованием флюсовой проволоки без защитного газа.

Устройство полуавтомата

Полуавтоматическая дуговая сварка осуществляет качественное сваривание изделий из черного и цветного металла. Она подходит даже для ржавого и оцинкованного металла. А вот при сваривании компонентов из сложно свариваемых материалов рекомендуется использовать медную и алюминиевую проволоку. Применение данных элементов обеспечивает образование прочного и крепкого шва.

Для сварки требуется полуавтоматическое сварное оборудование. И перед тем как приступать к процессу стоит рассмотреть важные особенности устройства аппарата.

Чтобы понять, какой нужен сварочный полуавтомат, необходимо изучить его устройство. Конструкция прибора включает следующие компоненты:

основной блок. Это важный элемент устройства оборудования, он отвечает за подачу питания к электродной проволоке;
сварочный рукав или шланг;
горелку, внутри которой имеется проволока;
наконечник токопроводящего вида;
систему для подачи защитного газа.

Для проведения работ используется механический агрегат, в устройстве которого предусмотрена катушка с проволокой, именно она выполняет функции плавящегося электрода. Дополнительно предусмотрен механизм, который осуществляет автоматическую подачу катушки. Силу тока и скоростные показатели для подачи электрода сварщик подбирает на оборудовании самостоятельно, данные параметры зависят от вида сплавляемого металла, от скорости передвижения горелки.

Имеется много видов аппаратов, которые используются для сварочного процесса. Для их упорядочивания применяются различные классификации. В зависимости от способа защиты материала при сварочных работах выделяют следующие типы:

сварка металла полуавтоматом под слоем флюсов. Флюс является порошкообразным составом, который присутствует в сердцевине рабочей проволоки. По химическим качествам он похода на обмазывающий состав для электрода;
сварка на полуавтомате с использованием инертных и активных газовых смесей.

В зависимости от способа подачи электродной проволоки сварочное оборудование разделяют на:

Стационарное. Приборы зафиксированы на подставке или специальной консоли.
Переносное. Оборудование имеет вид переносимой тумбы.
Передвижное. Это специальная тележка, которая предназначена для перемещения в пределах помещения.

Как работает полуавтомат

Чтобы понять, как работает полуавтоматическая сварка стоит рассмотреть принцип работы оборудования. Во время обработки на область свариваемого участка непрерывно подается электродная проволока. По этой причине сварщик не должен постоянно устанавливать новые электроды.

Во время сварки производится нагревание и деформирование свариваемых изделий. Между металлическим элементом и электродом, который находится под напряжением, в газовой смеси образуется электрический разряд. Качественные характеристики соединения повышаются благодаря применению инертного газа, именно он предотвращает появление окислов.

Стоит отметить! Технология полуавтоматической сварки получила это название, потому что подача проволоки производится автоматически, а контроль подачи и сварочный процесс производится сварщиком вручную.

Среди основных особенностей работы полуавтомата можно выделить:

У полуавтоматического оборудования предусмотрено два полюса - с положительным и отрицательным зарядом. Полярность подключения подбирается в соответствии с металлом, который сваривается. Один зажим прикрепляется к свариваемому изделию, другой подается к скользящему контакту горелки.
Параметры силы тока выбирается согласно характеристикам материала, который применяется для сваривания.
Для подбора оптимальных показателей силы тока сварщики применяют специальные таблицы, следуют рекомендациям изготовителя сварочного оборудования.
Скоростные показатели подачи задаются с помощью коробки передач или шестерни.
Газовое полуавтоматическое оборудование предназначено для работы с инертным или углекислым газом. Для проведения сварочных работ подается сварочная проволока для полуавтоматического прибора, которая имеет в составе магний и кремний. Постепенно происходит ее расплавление и последующая подача на свариваемую область.
Вместе с проволокой подается газ, который обеспечивает защиту металлическому изделию и электроду от отрицательного влияния кислорода.
При применении аппаратуры для флюсовой проволоки газ не требуется. При проведении сварки полуавтоматом без газа происходит сгорание флюса и образование газа, именно он нейтрализует отрицательное воздействие воздуха.

Технология сваривания в среде защитного газа

Существуют разные способы сварки полуавтоматом, но метод с использованием газа считается самым востребованным. Для работ могут использоваться разные газовые смеси, но чаще применяют аргон, углекислоту, гелий. Углекислота и гелий обладают небольшим расходом, они считаются недорогими. По этой причине данные газовые смеси применяются достаточно часто.

Важно! Главное предназначение газа состоит в защите свариваемого участка от окисления, которое может происходить при взаимодействии с кислородом. Именно это отражается на прочности и качестве шва.

При применении углекислоты области, которые будут свариваться, предварительно зачищаются от ржавчины, загрязнений, краски. Для этого используется щетка по металлу и наждачная бумага.

Выделяют следующие виды полуавтоматической сварки, во время которых применяются газовые смеси:

без отрыва от тела металл. Сваривание шва происходит непрерывно, слой наносится от начала до намеченного конца;
точечное сваривание. Соединение изделий производится при помощи сварочных точек, через заданные промежутки, по всей длине свариваемой области;
сварка с использованием короткого замыкания. Данный тип сваривания обычно производится в автоматическом режиме, его используют для соединения тонких металлических листов. Во время него используются электрические импульсы, которые генерируют оборудование. Замыкание расплавляет металл и соединяет изделия друг с другом.

Полуавтоматическое сваривание с применением углекислого газа часто осуществляется в режиме переменного тока. Перед тем как начинать процесс требуется настроить полуавтомат для последующего сваривания изделий. Регулирование параметров осуществляется в соответствии с типом металла.

После подготовки и настройки аппарата можно приступать к работам. Как варить сваркой полуавтомат:

Для начала откручивается вентиль подачи газа, а уже потом поджигается дуга.
Проволокой нужно коснуться металлического изделия и запустить процесс. Проволока будет подаваться автоматически при каждом нажатии на кнопку «Пуск».
При проведении сварочного процесса проволока удерживается в перпендикулярном отношении к заготовке, но при этом не нужно перекрывать обзор к заливаемой ванночке-соединения.
Между изделиями, которые свариваются, требуется выдерживать нужный зазор.
Если показатель толщины изделия составляет не больше 1 см, то зазор должен быть не больше 1 мм. Если же обрабатываемые изделия толще 1 см, то зазор берется 10 % от их толщины.
Удобно сваривать изделия в положении лежа или на железной подкладке, которая размещается снизу вплотную к основному металлу.

Особенности сваривания алюминия

Обязательно нужно знать, как нужно правильно сваривать этот металл полуавтоматом. Стоит учитывать, что алюминий обладает характерными особенностями, поэтому при проведении его сваривания стоит соблюдать некоторые нюансы. На поверхности этого металла имеется тонкий слой из амальгамы. Ее температура расплавления составляет больше 2 тысяч градусов Цельсия, а вот основное тело расплавляется уже при температуре 6500 °С. По этой причине во время сварки применяется инертный газ - аргон.

При работе с алюминием обязательно должна применяться специальная подложка - она предотвратит растекание металла. При сварке используется сварочный ток для полуавтомата, который имеет обратную полярность. На изделие прикрепляется катода, а вот горелка выполняет функции анода. Этот прием улучшает качество плавления, способствует быстрому разрушению амальгамы.

Сварка без инертного газа

Полуавтоматическая сварка без газа обладает отличительными особенностями. Процесс можно проводиться с использованием газа или выполняться без газа с применением обычной проволоки. Востребованным методом соединения изделий является соединение с покрытием из флюса. Но часто он применяется в промышленности, потому что флюс является дорогостоящим материалом.

При проведении сварки без газа применяется высокая температура. Она расплавляет порошок, что приводит к появлению облака из газа, оно предотвращает окисление сварочной ванны. А кран на баллоне с инертным газом в это время перекрыт. Главное преимущество порошковой проволоки состоит в том, что она позволяет провести сварку даже при сильном ветре. А в случае с подачей газа сильный ветер может стать главным препятствием.

Стоит отметить! Порошковая проволока имеет некоторые ограничения по применению. Она не подходит для работы с тонким листовым металлом и среднеуглеродистой сталью. В этих случаях наблюдается высокая вероятность появления больших горячих трещин.

Особенности механизма подачи проволоки

Чтобы понять, как пользоваться сварочным полуавтоматом стоит внимательно рассмотреть его устройство. Но все же особое внимание обращается на свойства механизма подачи проволоки. Его устройство может быть нескольких типов:

толкающее;
тянущее;
комбинированное.

Подбор вида зависит от показателей длины рукава, который соединяет корпус полуавтоматического аппарата и горелку. При показателе длины рукава до 3 метров используется механизм с толкающим устройством. При превышении 3 метров стоит применять привод тянущего или комбинированного типа.

Толкающий привод находится внутри корпусной части оборудования. Привод с тянущим устройством располагается в ручке горелки. Устройство механизма проволоки в полуавтоматическом оборудовании достаточно простое. Главными элементами являются ролики. Один из них является ведущим, а другой прижимным.

Основные дефекты шва

Обязательно нужно знать, как правильно пользоваться сваркой и полуавтоматом, это поможет в дальнейшем избежать неприятных проблем и ухудшения качества сварного соединения. Если технология будет проводиться неправильно с нарушением ряда правил, то в этом случае не избежать появления трещин, пор в металле шва, прожогов, наплывов. Также может отмечаться неравномерность соединения по длине и ширине.

Качество сварки полуавтоматом зависит от следующих факторов:

диаметр проволоки. С меньшим ширина соединения будет недостаточной, а с большим - увеличится, это отразится на глубине провара;
сила тока. Отражается также на глубине провара: чем больше показатель силы тока, тем глубже соединение. Это в итоге моет привести к появлению прожогов, особенно если будет свариваться металл с тонкими стенками;
напряжение дуги приводит к увеличению ширины соединения;
скорость сварки. При большом показателе скорости уменьшается глубина проваривания, соединение становится узким. При недостаточной скорости проявляются прожоги, структура шва становится неравномерной. Иногда это приводит к короблению изделия.

В любом случае чтобы правильно провести полуавтоматическую сварную технологию необходимо знать ее главные особенности и нюансы, а от сварщика требуется опыт и навыки. Не стоит браться за работу, если вы ни разу не сталкивались с этим способом сварки. Кроме этого необходимо знать, что нужно для сварки полуавтоматом, а именно какое оборудование и материалы требуются для проведения процесса. Все тонкости и характеристики помогут провести все правильно и без ошибок.

Сварка полуавтоматом в нижнем положении

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.

Читайте также: