Сварка проволокой в среде защитных газов

Обновлено: 17.05.2024

Появление метода сварки сплошной проволокой GMAW в газовой защитной среде значительно упростило сварочный процесс. Источник питания берет на себя большую часть работы по подаче, автоматической регулировке параметров сварки при изменении условий работы. Поэтому данный метод сварки могут освоить довольно быстро даже начинающие сварщики.

Оператор-сварщик с небольшим опытом работы, после освоения основ GMAW-сварки может выполнять швы приемлемого качества. При этом периодически могут возникнуть различные дефекты при выполнении сварочных швов.

В данной статье мы рассмотрим основные возможные проблемы при сварке проволокой в газовой защитной среде и методы их решения. Кроме того, даже опытные сварщики смогут подчерпнуть для себя полезную информацию из данной статьи.

Возможные проблемы при сварке проволокой в защитной газовой среде

Появление пористости металла.
Некрасивая форма (внешний вид) сварочного соединения.
Некачественное сплавление металла.
Проблемы и перебои с подачей присадочного материала.

Пористость металла

Одна из основных причин – плохое состояние поверхности изделия. Если на поверхности металла видны следы смазки, краски, ржавчины, масла, это может стать причиной плохого проплавления металла и появлении пористости.

Методы устранения
Настоятельно рекомендуем очищать поверхность заготовки перед началом сварочных работ. Для этого можно применять растворители, не содержащие хлор, так как хлор при контакте с электрической дугой выделяет токсичный газ. Также можно обработать поверхность шлифовальной машинкой.
Используя импульсный режим сварки полуавтоматом можно избежать образование пористости в сварочном шве. В импульсном режиме обеспечивается плотная структура сварочного шва за счет удаление пузырьков газа и примесей путем воздействия импульсов высокого тока. Это воздействие встряхивает сварочную ванну и делает ее более однородной.
Кроме того, можно применять специальный присадочный материал, в составе которого есть раскислитель (марганец, кремний, титан, цирконий и т.д.). Одним из рекомендуемых присадочных материалов с долей содержания марганца и кремния является ER70S-3, ER70S-4 или ER70S-6. Более дорогая проволока – ER70S-2 с марганцем, кремнием, титаном или цирконием в составе.

Некачественная газовая защита. Если газовая смесь не полностью покрывает сварочную зону, то влияние кислорода может стать причиной появления пористости. Это возможно при нестабильной подаче защитного газа, выполнении работ на сквозняке или вне помещений.

Методы решения
Правильно настраиваем расход газа, проверяем шланги и давление на редукторе. Расходомеры газа могут отличаться в зависимости от типа используемой газовой смеси.
При проведении работ вне помещений следует применять ветровые экраны, а при скорости ветра свыше 8 км/ч не рекомендуется выполнять GMA-сварку. Также на газовое облако может влиять вентиляция в помещении. Для этого достаточно отвести поток воздуха в сторону. Для вытяжки дыма из зоны сварки применяют специальные рукава типа MAGNUM™, которые сохраняют целостность газового облака.
Турбулентность газового потока из горелки также может стать причиной пористости металла. Это может быть по причине сильного давления газа, а также из-за скопления брызг в газовом диффузоре. Следует отрегулировать давление газа и прочистить диффузор.
Нестабильная подача газа тоже будет влиять на создание защитного облака. Причиной может являться как некачественное соединение шлангов, так и повреждение самого газопровода, горелки, шлангов, кабелей.
При сварке левым методом или углом назад возможно появление пористости металла. В этом случае нужно выполнять сварку правым методом или углом вперед, чтобы газовое облако ложилось перед дугой и проникало внутрь шва.

Особенность свариваемого металла. Некоторые сплавы и марки металлов могут содержать много серы в своем составе или другие примеси, способствующие появлению пористости.

Методы решения
Наиболее правильным будет применять другую марку металла или попробовать другой метод сварки с образованием шлака.

Некрасивая форма сварочного соединения

При появлении выпуклости или вогнутой формы шва, следует обратить внимание на правильность настройки и выбранного способа сварки.

Одна из основных причин – недостаточное тепловложение.

Если шов имеет «волнистую» или «выпуклую» форму, обратите внимание на установленные настройки по току для данной толщины металла. Скорее всего, из-за «холодного» недостаточного проплавления и образуются вышеописанные дефекты.
Методы решения
Настроить величину тока под толщину обрабатываемого металла. Эти параметры указаны в руководстве по эксплуатации аппарата. При правильной величине тока проверяем настройку напряжения. Увеличенное образование брызг также свидетельствует о неправильной настройке рабочего напряжения. При высоком напряжении вырастает риск подрезания наплавления и ухудшается стабильность сварочного цикла.
Если дуга издает глухой ровный гул, то это свидетельствует о низкой величине тока дуги. Если дуга потрескивает, то сила тока довольно высокая. Скрежещущий звук дуги свидетельствует о низком напряжении, а ровное шипение – первый признак высокой установки напряжения, что может привести к подрезанию металла.

Некрасивая форма шва может стать причиной неправильно выбранного метода сварки. Сварка правым методом или углом вперед обеспечивают более качественные швы правильной формы, чем при сварке левым методом и углом назад.
Методы решения
Используем метод сварки углом вперед с наклоном горелки 5-10°.

Если кабель имеет повреждение или плохое соединение, это приведет к нестабильности сварочного цикла. Некрасивая форма или перегрев шва – возможные причины проблем с рабочим кабелем.
Методы решения
Поврежденные, изношенные или тонкие силовые кабели будут перегреваться. Поэтому тщательно проверяем целостность и сечение кабеля (для держателя электрода/горелки и массы) перед началом работ.

Некачественное сплавление металла

При недостаточном сплавлении присадочного материала с основным металлом наблюдается низкая прочность и некачественное соединение, а также ряд других структурных дефектов.

Натеки при сварке короткой дугой.

Сварочная проволока при сварке короткой дугой соприкасается со сварочным кратером, при этом отделяется капля металла. Недостаточное количество энергии позволяет расплавить металл в сварочной ванне, но не позволяет соединить его с основой. В данном случае внешняя форма шва не будет отличаться качественным сплавлением. Дефект несплавления можно выявить с помощью ультразвука, проверкой жидкостью с красителем или сгибанием заготовки.
Методы решения
В первую очередь нужно проверить точность настройки величины тока и напряжения. Если все настройки правильные, а несплавление осталось, нужно выбрать другой способ сварки – применить струйный перенос металла или сварку порошковой проволокой.

Перебои с подачей присадочного материала

Проблемы с подающим приводом могут привести к перебоям с подачей проволоки в зону сварки. Также одной из причин может быть неправильная настройка подачи присадочного материала или некачественное обслуживание подающего механизма.

Одна из основных причин – контактный наконечник.

Применение наконечников большого диаметра приводит к нестабильности дуги, плохому контакту, появлению некрасивой формы шва и пористости металла.
Методы решения
Необходимо правильно выбирать наконечник подходящего размера под используемый тип проволоки. Не допускайте сильного износа наконечника.

Направляющая горелки должна выбираться точного размера под сечение используемой проволоки. Если направляющая будет выбрана неправильно, то возникнут перебои в подаче присадочного материала.
Методы решения
Заменить направляющую или прочистить ее, если она засорилась. Для очистки используют сжатый воздух с небольшим давлением.

Тонкие медные жилы проволоки внутри горелки изнашиваются со временем или могут повреждаться. При этом наблюдается резкое увеличение температуры в отдельной точке сварочной горелки в процессе сварки.
Методы решения
Следует заменить горелку на новую. Также при применении маленьких горелок будет наблюдаться ее перегрев, поэтому нужно выбирать горелку под максимальный рабочий ток.

При износе приводных роликов будут наблюдаться перебои в подаче присадочной проволоки.
Методы решения
Определить степень износа приводного ролика. Если износ большой, то заменить ролики. При небольшом износе, проверить степень натяжения, что исключит проскальзывание присадочного материала и его деформацию в случае сильного натяжения. Направляющая трубка должна располагаться максимально близко к приводным роликам, исключая трение проволоки об ее края.

Соскакивание и спутывание присадочной проволоки

Вращение бобины с проволокой продолжается по инерции после отпускания кнопки на горелке.
Методы решения
Использование настраиваемого тормоза на катушке. Это позволит исключить данные проблемы.

Подведем итоги

Используя вышеописанные рекомендации, можно добиться качественной сварки GMAW в любых условиях. Тщательно готовьтесь к каждой задаче, содержите в исправном состоянии источник питания, расходные материалы, шланги и горелку. Проверяйте давление газа и настройку инвертора.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (она же MIG/MAG сварка) — один из самых распространенных методов соединения металлов. С применением полуавтомата и защитного газа можно сварить детали из любых металлов, при этом работать можно и на улице, и в цеху.

В этой статье мы подробно расскажем, какова технология полуавтоматической сварки, какое оборудование и комплектующие используются. Эта статья — своеобразная инструкция для начинающих. После прочтения вы будете знать все основы и сможете приступить к сварке.

Общая информация

Технология полуавтоматической сварки крайне проста. В работе зачастую используется плавящаяся проволока и защитный газ. В качестве газа используют аргон, углекислоту или гелий, а иногда и смеси этих газов. Сварка выполняется с применением полуавтомата, на нем устанавливается постоянный или импульсный ток. Во время сварки плавится и проволока, и сам металл. Они смешиваются и образовывают единый шов. Газ выполняет защитную функцию. Он подается в сварочную зону с помощью горелки и защищает шов от окисления и образования дефектов.

Также существует сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа, но она применяется редко, поэтому не будем заострять на ней внимание. А вот о чем стоит рассказать подробнее, так это о сфере применения такой сварочной технологии. MIG/MAG сварка может применяться не только на суше, но и под водой, что существенно увеличивает возможности сварщика.

Применяемое оборудование

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов предполагает использование не только полуавтомата, но и источника тока. В качестве источника можно использовать обычную бытовую розетку, если напряжения достаточно, и оно бесперебойное. Также для полноценной работы вам нужно работать с механизмом, который будет подавать проволоку, а также выбрать сменные детали. Далее мы подробно все расскажем.

Сварочный полуавтомат

Сварка в защитных газах выполняется с помощью полуавтомата. Полуавтоматом называют как отдельный сварочный аппарат, так и комплекс всего оборудования, в том числе баллона с газом. Работа может выполняться на специальном сварочном посте, станке или без поста. Ниже изображен стандартный комплект сварочного оборудования для MIG/MAG сварки.

Стандартный сварочный полуавтомат для работы с плавящимся электродом в защитных газах состоит из источника тока, механизма подачи проволоки, горелки, кабелей, встроенного управления, системы подачи газа, системы охлаждения.

Сварочный аппарат полуавтомат может иметь различное назначение. Наверняка вы заметили, что в ходе статьи мы упоминали термины MIG и MAG. Данными терминами обозначается тип сварки. MAG — сварка в среде активных газов. MIG — сварка в среде инертных газов. Соответственно, аппаратом MIG вы не сможете выполнить MAG сварку, и наоборот.

Для большей универсальности можно приобрести полуавтомат, способный работать и в MIG, и в MAG режиме. Так ваши возможности будут намного шире. Есть еще FCAW сварка с применением порошковой проволоки. Порошковая проволока — это полая трубочка, внутри которой содержатся флюсы. Такую проволоку используют без защитного газа, так что не будем на этом останавливаться.

Системы подачи проволоки

Выше мы упоминали, что при сварке полуавтоматом проволока подается с помощью специального механизма. Он может работать по трем принципам: толкающем, тянуще-толкающем и тянущем. Самая популярная система подачи проволоки — толкающая, она самая недорогая и встречается в большинстве бюджетных полуавтоматов.

Главный недостаток — ограниченное количество метров газового шланга, который можно использовать. А именно, 5 метров в длину. Если в полуавтомате используется другая система подачи проволоки, то можно использовать шланг длиной от 10 метров и больше. Также можно использовать более толстую проволоку, но нужно учитывать, что такой механизм будет весить намного больше.

Также обратите внимание на регулировку скорости подачи проволоки в выбранной вами модели. Новичкам рекомендуем выбирать механизмы с автоматической регулировкой скорости подачи, так вы избавитесь от лишней головной боли. Ну а профессионалы зачастую выбирают механизмы с ручной регулировкой, поскольку их опыт позволяет устанавливать индивидуальные настройки для каждого типа работ. Сами механизмы подачи могут быть встроенными в полуавтомат, а могут быть переносными. У переносных гораздо больше возможностей, но они громоздкие и не позволяют варить в труднодоступных местах.

Сменные детали

У полуавтомата есть дополнительные сменные детали, за которыми нужно периодически следить. К таким деталям относится токосъемный наконечник и сопло. Следите, чтобы эти детали были в исправном состоянии, поскольку от них во многом зависит стабильность горения дуги. Рекомендуем сразу приобрести качественные сменные детали, чтобы они не подвели вас в самый неподходящий момент.

Применяемые комплектующие

Сварка полуавтоматом с газом предполагает использование проволоки и, конечно, защитного газа. Ниже вы можете видеть таблицу с используемыми типами газов.

Если вы внимательно изучите таблицу, то обнаружите, что применяются самые разнообразные газы: и активные, и инертные, и смеси газов, в том числе активных с инертными. Газ, который не рекомендуется применять при полуавтоматической сварке — водород. При его использовании металл сильно разбрызгивается и шов получается некачественным.

Теперь о проволоках. Есть отдельный ГОСТ №2246-70, согласно которому допускается использование 75 марок сварочной проволоки. Вы сами понимаете, что при таком разнообразии трудно давать какие-то общие рекомендации по правильному выбору проволоки. Скажем лишь одно: ориентируйтесь на марку детали, которую собираетесь варить. И исходя из этого подбирайте марку проволоки.

Особенности сварки в среде углекислого газа

Поскольку в рамках одной статьи мы не сможем рассказать об особенностях полуавтоматической сварки в среде всех защитных газов, мы решили рассказать только про сварку в углекислоте. Это популярная и эффективная технология сварки, так что запомните (а лучше запишите) все, что прочтете ниже.

Выбор сварочной проволоки

Выбор сварочной проволоки при сварке в углекислоте — дело непростое. Дело в том, что при сварке в углекислоте стальные детали с низким содержанием углерода сильно окисляются. Чтобы этого избежать нужно использовать проволоку, в составе которой присутствует марганец и кремний. А если нужно сварить легированные стали, то используйте специальные проволоки. Ниже вы можете видеть рекомендуемые марки проволоки для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей.

Подготовка металла

Чтобы шов получился качественным нужно тщательно подготовить металл перед сваркой. Для этого очистите кромки от коррозии, грязи, краски или следов масла. Если загрязнения несущественные, то для их устранения можно использовать ветошь. Если загрязнения въевшиеся, то используйте металлическую щетку. Не забывайте обезжиривать металл. В некоторых случаях можно прибегнуть к травлению.

Выбор режима сварки

От правильного выбора режима сварки во многом зависит качество готового сварного соединения. Поэтому к выбору режима нужно подойти со всей ответственностью. Режимом сварки называют комплекс различных настроек, которые вы можете установить на своем полуавтомате.

При сварке полуавтоматом в среде углекислого газа этот комплекс настроек состоит из рода тока, его полярности, диаметра проволоки, силы сварочного тока, напряжения дуги, скорости подачи проволоки, вылета проволоки. Давайте подробнее остановимся на каждом параметре.

Начнем с рода тока и его полярности. Обычно используют постоянный ток обратной полярности. Если установить прямую полярность дуга будет гореть нестабильно. Если вы хотите использовать не постоянный, а переменный ток, то нужно дополнительно добавить в цепь осциллятор.

Диаметр проволоки выбирается исходя из толщины свариваемого металла. Тут все просто. Чем тоньше металл, тем тоньше проволока. А вот силу сварочного тока нужно устанавливать исходя из диаметра проволоки. Главное понять основной принцип: чем больше сила сварочного тока, тем больше глубина провара и выше скорость сварки. Ниже вы можете видеть таблицу с основными режимами сварки. Используйте эту шпаргалку первое время, а затем учитесь сами подбирать оптимальный режим.

Что касается напряжения дуги, то этот параметр зависит от длины этой самой дуги. Напряжение устанавливают исходя из силы сварочного тока. Здесь тоже достаточно понять основной принцип, чтобы научиться настраивать напряжение. Самое главное правило: чем больше напряжение, тем меньше глубина провара и больше ширина шва. Этой информации уже достаточно для того, чтобы опытным путем выяснить оптимальное напряжение дуги.

Скорость подачи проволоки подбирается опытным путем. Важно, чтоб дуга горела стабильно и при этом проволока равномерно плавилась. Новичкам рекомендуем использовать механизмы с автоматической регулировкой скорости подачи проволоки.

И последний параметр режима сварки — вылет проволоки. Он тоже определяется опытным путем и приходит с опытом. Здесь важно, чтобы вылет не был слишком большим или слишком маленьким. Если вылет будет слишком большой, дуга будет гореть нестабильно и качество шва ухудшится. А если вылет будет слишком маленьким, то вы просто не сможете наблюдать за процессом сварки.

Расход газа

Во время сварки важно следить за расходом углекислого газа. Если вы варите у себя в гараже, то это делать не обязательно. А вот если вы сварщик на производстве, то просто обязаны следить за расходом. Чтобы определить расход нужно учесть силу тока, тип сварного шва и вылет сварочной проволоки. Теме расхода углекислоты мы посвятили отдельную статью, обязательно прочтите ее.

Вместо заключения

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов — это несложная, но в то же время эффективная технология. Да, вам придется использовать в работе баллон с газом, а это не всегда удобно. Но если нужно постоянно перемещаться, можно использовать специальную тележку. Она существенно упрощает работу. К тому же, газ стоит дешево (особенно аргон), а качество шва получается отличным.

Так при минимальных затратах на газ, проволоку и полуавтомат вы получаете широкие возможности. Можно варить любой металл любой толщины, проводить работы и на улице, и в помещении. Вам также необязательно быть профессионалом, ведь проволока может подаваться автоматически, а современные полуавтоматы оснащены дополнительными функциями, упрощающими сварку. Словом, купить бюджетный полуавтомат и попробуйте выполнить шов с применением защитного газа. Мы уверены, что в дальнейшем этот опыт обязательно вам пригодится.

Технология сварки полуавтоматом без газа обычной проволокой

Бытовые сварочные полуавтоматы — это один из самых продаваемых типов сварочного оборудования. С помощью компактного полуавтомата можно не только решить многие проблемы на даче, но и залатать кузов авто или починить забор. И не смотря на необходимость применения газовых баллонов и присадочной проволоки, которые удорожают сварку, полуавтоматы все равно пользуются большим спросом.

Однако, не всегда применение газовых баллонов возможно. Примеров масса: от сварки на высоте до срочных выездных работ на стройплощадке. В таких ситуациях сварщики задаются вопросом: «А можно ли вообще использовать сварочный полуавтомат без газа, применяя только присадочную проволоку?». Ответ: да. Но с некоторыми оговорками, о которых мы и расскажем в этой статье. Прочтите до конца, чтобы сделать правильные выводы и получить швы достойного качества.

Возможна ли сварка без газа?

Сразу скажем, что в этой статье мы будем говорить о технологии MIG/MAG (сварка с применением защитного газа и плавящейся проволоки). Эта технология хорошо себя зарекомендовала и позволяет получить качественные швы, в отличие от ММА сварки (ручная дуговая сварка). Для выполнения MIG/MAG сварки необходимы специальные сварочные полуавтоматы, присадочная проволока и, конечно, газ. Но что делать, если у вас нет возможности использовать газ?

Хоть MIG/MAG сварка и позволяет получить очень качественные швы, она не лишена недостатков. Зачастую газовые баллоны слишком громоздки, чтобы использовать их для сварки в труднодоступных местах и на высоте. В таких случаях сварка с газом просто невозможна. Также при частой сварке газовый баллон необходимо заправлять, и это не всегда возможно, а запасного баллона может не быть под рукой. Возникает необходимость применять сварочный аппарат без газа… Но насколько это возможно?

Многие умельцы решают просто исключить газ из технологии MIG/MAG и варить присадочной проволокой. Они убеждены, что можно использовать сварочный полуавтомат проволочный без газа и при этом получить качественные швы. Так ли это мы расскажем далее.

Сварка без газа обычной проволокой

Сварка обычной присадочной проволокой без газа с применением полуавтомата — это бессмысленная затея. Такая сварка практически невозможна из-за особенностей самой присадочной проволоки. Повторимся, что в данной статье мы говорим о технологии MIG/MAG сварки, где обязательно применение газа. Если убрать газ и оставить только присадочный материал, то он будет либо постоянно разбрызгиваться, либо залипать. И эту проблему не решить встроенными функциями полуавтомата. Просто такова технология. Отсутствие газа при сварке обычной проволокой — это все равно, что у человека отобрать одну руку и заставить выполнять привычные повседневные действия.

Итак, проволочные присадочные материальные годятся для сварки без газа. Что тогда делать? На помощь приходит так называемая порошковая проволока. С виду это обычный металлический пруток. Но в его сердцевине содержится флюс, который при плавлении проволоки высвобождается и позволяет варить без газа.

Вывод: сварка полуавтоматом без газа обычной проволокой возможна, но получаемые швы никуда не годятся и саму работу крайне сложно выполнять. Используйте такой метод только при экстренных случаях, когда у вас вообще нет никакого выбора. В остальных ситуациях лучше применять порошковую проволоку с флюсом внутри. На данный момент это единственный безгазовый способ сварки при применении MIG/MAG технологии.

Но учтите, что порошковая проволока стоит недешево и такая сварка может оказаться дороже применения газа и обычной проволоки. К тому же, получаемые швы не отличаются высоким качеством и подвержены коррозии. В случае с некоторыми металлами это особенно критично.

Например, при сварке нержавеющей стали. Если использовать порошковую проволоку при работе с нержавейкой, то шов через время покроется ржавчиной, и антикоррозийные свойства сойдут на нет. Учитывайте это и не используйте порошковую проволоку на постоянной основе вместо газа. Все-таки MIG/MAG технология подразумевается связку газ+присадочный материал. А порошковая проволока скорее помогает решить срочные задачи и не подходит для регулярного использования.

Технология сварки

Итак, теперь вы знаете, что сварка обычной проволокой неэффективна и нужно использовать порошковую проволоку, если вы хотите варить без газа. Технология сварки порошковой проволокой довольно проста, и в чем-то напоминает ручную дуговую сварку, но с некоторыми отличиями. Мы расскажем про основные особенности технологии, которые нужно учитывать.

Ваш сварочный аппарат должен работать на постоянном токе или иметь возможность переключения с переменного тока на постоянный. Это связано с тем, что большинство марок порошковой проволоки предназначены для сварки на постоянном токе. Но вы можете подобрать проволоку, которая подходит для переменного тока, если это необходимо. Но учтите, что найти такой присадочный материал непросто и при сварке металл будет разбрызгиваться. Что касается полярности, то рекомендуется установить обратную.

У проволоки должен быть свой сертификат или паспорт, где будет указан рекомендуемый вылет. Обычно вылет проволоки должен составлять от 15 до 20 мм. В процессе сварки вылет должен быть неизменным. Внимательно прочтите рекомендации, которые дает производитель в сертификате или паспорте.

Еще одна важная особенность — это подбор направляющего канала для горелки. Его диаметр должен быть больше диаметра проволоки. Например, для сварки порошковой проволокой диаметром 2 мм подберите направляющий канал диаметром 3 мм. Наконечник лучше выбирать из меди и длиной около 40 мм.

Порошковая проволока не нуждается в перемотке, ее можно сразу использовать их бухты в которой она поставляется. А вот в прокалке она все же нуждается. Так что перед сваркой поместите ее в печь на 2-3 часа. Прокалите до температуры не более 250 градусов. Если в составе проволоки есть органические элементы, то ее не нужно прокаливать. Зачастую все рекомендации касаемо прокалки есть в сертификате или паспорте на купленную вами проволоку.

При формировании швов горелкой совершайте плавные колебательные движения.

Не всегда у сварщика есть возможно применять аппарат с проволокой и газовым баллоном. В таких случаях можно применить сварочный аппарат полуавтомат без газа, заменив присадочную проволоку на порошковую. За счет флюса, находящегося в сердцевине порошковой проволоки, удается имитировать сварку в среде защитных газов. Но учтите, что качество швов будет заметно хуже, чем при использовании газа. Так что не стоит применять порошковую проволоку на постоянной основе.

Также не используйте для сварки без газа обычную присадочную проволоку. Такая сварка практически невозможна, а получаемые швы далеки от идеала, мягко говоря. Ведь технология сварки в среде защитного газа придумана и запатентована не просто так. В ней продумана каждая мелочь. Желаем удачи в работе!

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов: технология производства работ

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов является высокопроизводительным процессом с хорошим качеством сварного шва. Наибольшее распространение технология и оборудование получили в автомастерских – это идеальный вариант для кузовных ремонтных работ. Но и в других областях такая сварка успешно применяется: промышленные объекты, производственные линии, стройка, использование в быту.

Работа с полуавтоматом требует определенной сноровки, но обучиться этому нехитрому делу может каждый, стоит набраться терпения и получить рекомендации от более опытных товарищей. О том, как выполняется полуавтоматическая сварка в среде защитных газов, как правильно подобрать расходники, вы узнаете из нашего материала.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Механизированная (полуавтоматическая) сварка с помощью плавящегося электрода в защитной газовой среде представляет собой электродуговой процесс. При этом посадочная проволока подается посредством роликового механизма с электрическим приводом.

Скорости подачи проволоки и ее плавления синхронизируются, благодаря чему электрическая дуга сохраняет постоянную длину, а процесс переноса в сварочную ванну присадочного металла происходит равномерно. При этом через наконечник сварочной горелки (сопло) подается защитный газ, изолирующий зону нагрева и плавления от атмосферных газов. Работы осуществляются вручную, а для включения и выключения тока, управления подачей проволоки, инициации дуги и прочего служит специальная кнопка на горелке «пуск/стоп».

Благодаря универсальности и доступности этот способ сварки металлов весьма распространен: он применяется и в домашних мастерских, и в промышленных цехах сборки, и в строительстве. Он подходит для сварки как высоко-, так и низколегированных сталей. Его можно использовать для сварки ответственных конструкций из разнообразных прокатных профилей любой сложности. Словом, технологии полуавтоматической сварки в среде защитных газов применимы почти везде.

Нельзя использовать такой вид сварки лишь на открытых пространствах. Для защиты от ветров и сквозняка рабочее место необходимо закрывать стенками со всех сторон, чтобы зона плавления была стабильной.

Плюсы и минусы сварки полуавтоматом в среде защитных газов показаны в таблице.

Достоинства

Недостатки

большая производительность;
оптимальный ввод легирующих элементов и раскислителей через проволоку, благодаря чему соединение получается качественным;
нет флюсов и покрытий, а значит, не надо убирать шлак;
мало отходов — высокая эффективность.

сложная, если сравнивать с ручной сваркой, аппаратура;
проведение защитных мероприятий при работе на открытых местах;
необходимость закупать защитные газы.

Защитные газы, применяемые при полуавтоматической сварке

При сварке полуавтоматом сварочные ванны надежно защищены газовой атмосферой, причем используются инертные (способ MIG), активные газы (способ MAG) и их комбинации. Благодаря им создается среда, в которую не может проникнуть атмосферный воздух, ванна защищена от их влияния от момента, когда стартует плавление, до самой кристаллизации.

Какой газ выбрать, зависит от многих факторов: сварочного режима, параметров заготовок, необходимого качества сварного шва и т. д.

Аргон. Одноатомный благородный газ аргон (Ar) широко применяется сам по себе и в составе различных газовых смесей. Он более тяжелый, чем атмосферный воздух, не имеет цвета и запаха. Это коварный газ: ощутить его нельзя, но он представляет опасность при большой концентрации воздухе. Как правило, аргоновая среда служит для соединения деталей, изготовленных из цветных металлов либо их сплавов, не исключая химически активные и хрупкие.
Гелий. Инертный газ гелий (He) гораздо легче, чем воздух, бесцветен и ничем не пахнет. В чистом виде используется при ответственной сварке заготовок, выполненных из алюминия и алюминиевых сплавов. Для сварки других цветных металлов применяют различные комбинации газов, например Ar-He-CO2, Ar-He.
Углекислый газ. Это тяжелый (в полтора раза тяжелее воздуха) активный газ без цвета и со слабым запахом. Это единственный неблагородный газ, который используется в чистом виде. Как правило, углекислота применяется, чтобы защитить ванну при сварке на короткой дуге и (или) при работе порошковыми электродами.
Пиролизный газ. Представляет собой смесь газов, которые выделяются при нагреве, например, волокон древесины до температуры около 450 °C и выше. В эту смесь входят такие газы, как водород, этан, метан, пропилен, а температура ее горения составляет до 1100 °C.
Водород. Этот одноатомный газ является самым распространенным и самым легким веществом на Земле. На каждый грамм Н2 при горении выделяется до 140 кДж теплоты. Это в 2,5 раза превышает показатели природного газа и в 1,5-2 раза – инертных газов. Риск работы с водородом заключается в следующем: сжатый водород и так называемая гремучая смесь (водород + кислород) взрывоопасны. Предъявляются очень строгие требования к закачке, хранению и эксплуатации водородных баллонов.
Коксовый газ. Это смесь газов, которая выделяется при нагревании каменного угля до 900-1100 °C. В состав смеси входят водород, метан и оксиды карбона, а также могут включаться смолы, аммиак, сероводород. Из-за наличия этих компонентов коксовый газ не подходит для сварки цветных металлов, поэтому перед тем, как начать работу, коксовый газ сначала нужно подвергнуть физико-химической чистке. При этом частично удаляются химические и механические примеси, а качество сварного шва повышается.

Критерии выбора защитного газа

При полуавтоматической сварке в среде защитных газов тип этой среды выбирают исходя из данных о металле заготовок (марка, вид), которые, в свою очередь, говорят об их физико-химических характеристиках. Если сваривают разнородные металлы, то основным из них считается более тугоплавкий и (или) менее стабильный.

Помимо этого, обращают внимание на следующее:

Ширина, длина, высота заготовок; способ, которым они готовятся к сварке.
Нужна ли термообработка деталей; если да, то какая.
Каковы технологические нюансы сварки, требования, предъявляемые к качеству шва.
Технические параметры оборудования и применяемых материалов.
Состояние внешней среды: относительная влажность, температура, скорость ветра, а также доступность стыка.
Каковы расчетный расход газа и его цена.

В следующей таблице приведены характеристики наиболее часто применяемых металлов, а также газы и их смеси, служащие защитной средой для сварки.

Алюминий и его сплавы

легированная, средне- или высокоуглеродистая

Аргон + углекислый газ

Аргон + молекулярный кислород

Аргон + углекислый газ + молекулярный кислород

Аргон + молекулярный водород

Аргон + гелий + углекислый газ

Гелий + аргон + углекислый газ

Для описанных выше методов сварки MAG и MIG годятся все отмеченные в таблице газы. Есть еще методика TIG, при которой нужно использовать чистые аргон или гелий (либо смесь этих газов). В некоторых случаях, работая с плавящимся электродом, применяют комбинацию аргона и водорода. Грамотный выбор защитной газовой среды гарантирует:

аккуратный, качественный шов;
безопасность при сварке;
минимальные трудовые и денежные затраты.

Во время сваривания замена защитной газовой среды недопустима в любых случаях. Подавать газ начинают за 15-30 секунд до инициации дуги, а прекращают подачу после того, как ванна затвердела.

Оборудование для полуавтоматической сварки

Сварочный пост при полуавтоматической сварке в среде защитных газов включает:

Источник электротока.
Механизм, подающий проволоку.

Сюда же входит газобаллонная аппаратура:

баллоны с углекислым газом, которые подсоединяют посредством газового коллектора;
редуктор, регулирующий расхода газа;
ротаметр, определяющий уровень расхода;
дополнительные приборы, такие как смеситель, осушитель, подогреватель;
газовые шланги;
приточно-вытяжная вентиляция.

Суть полуавтоматической сварки в среде защитных газов состоит в использовании установки, которая включает источник электропитания, горелку, механизм подачи материала, блок управления сварки и пульт дистанционного управления. Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов — постоянный и импульсно-дуговой.

В последнее время стали популярными инверторные аппараты, работающие на постоянном токе. На рынке представлен широкий ряд моделей, в том числе небольшие приборы для домашнего пользования, которые работают от сети напряжением 220 В. Можно приобрести полнофункциональные установки, дающие возможность сваривать изделия не только из нержавеющей стали, но и из многих цветных металлов и сплавов.

Благодаря механизмам подачи проволока стабильно и с заданной скоростью поступает в сварочную горелку. Эти механизмы включают электродвигатель, редуктор, ролики — прижимные и подающие, проволочные кассеты. Подающие механизмы бывают открытого и закрытого типов. Для домашнего пользования достаточно простого прибора с двумя роликами, профессиональные же сварочные установки могут содержать четыре ролика и более.

Иногда требуется увеличить рабочую зону сварки. Для того чтобы обеспечить надежную подачу проволоки на десятки метров от пульта управления, используют промежуточные механизмы подачи. Они действуют синхронно с основным оборудованием, благодаря чему сварка проходит без перебоев.

Технология сварки полуавтоматом в среде защитных газов

Прежде чем приступать к работе, необходимо тщательно очистить металл от ржавчины и остатков краски. Если даже их останется буквально крупицы, это может значительно ухудшить качество сварки и прочность шва. Зачистке подлежит и место под зажим для массы.

Имеется возможность управлять горелкой полуавтоматической установки MIG/MAG одной рукой, но если действовать обеими руками, то легче будет контролировать процесс сварки, а шов получится более прочным и аккуратным. Суть полуавтоматической сварки в среде защитных газов в том, что одна рука держит горелку, а другая служит для нее опорой. Таким образом, процесс сварки тщательно контролируется, а движения горелкой получаются четкие и надежные.

При сварке рекомендуется защищать голову и лицо полноразмерной сварочной маской, желательно с автозатемнением, которая надежно крепится к голове, благодаря чему руки всегда свободны.

Скажем несколько слов о сварочной проволоке. Она выполняет функцию присадочного материала. В процессе сварки проволока подается в область будущего шва, расплавляется совместно с металлическими кромками и заполняет шов. По этой причине химический состав сварной проволоки должен быть схож с составом металлов, которые сваривают (например, по содержанию углерода, влияющего на пластичность шва).

Проволока должна плавиться при той же температуре, что и свариваемые металлы, или немного ниже. Если проволока будет более тугоплавкой, то это может привести к тому, что из-за высоких температур свариваемый металл может быть прожжен насквозь.

При сварке деталей из алюминия или его сплавов используют чисто алюминиевую проволоку или с добавками кремния и магния.

Встречаются разные типы сварных соединений: встык, внахлестку, тавровое, «в лодочку» (угловое). Все зависит от того, как сварные швы располагаются в пространстве. Вертикальные швы проходят по направлению снизу вверх, если толщина небольшая, и снизу вверх — при толщине больше 4 мм. Горизонтальные швы выполняют слева направо и углом назад, без поперечных колебаний.

Чтобы заполнить разделку, осуществляют колебательные движения в поперечном направлении. Очень важно перед каждым проходом снимать шарик металла с кончика сварной проволоки.

Техника безопасности при полуавтоматической сварке

Электродуговая сварка — процесс небезопасный, мастер нуждается в определенной защите. Прежде всего, это специальная сварочная маска. Оптимальный вариант — маска, в которую встроен механизм автозатемнения, включающийся при появлении ярких вспышек света. Маска надежно крепится на голове, и руки остаются свободными.

Чтобы защитить руки от брызг расплавленного металла, необходимо применять перчатки. Они оберегают кожк также от высоких температур и опасного (особенного при долгом воздействии) ультрафиолетового излучения — неизменных спутников сварочного процесса.

Сварщик должен надевать специальный защитный костюм, сшитый из материала, выдерживающего попадание брызг расплавленного металла. Если такого костюма нет, то можно использовать одежду, в составе которой нет синтетических волокон. Дело в том, что синтетика легко может расплавиться и нанести ожоги мастеру.

Обувь должна быть закрытой, чтобы в нее не попадали металлические брызги от сварки.

Во время сварочных работ выделяются вредные вещества, вдыхать которые опасно для здоровья. Поэтому в рабочем помещении необходимо обеспечивать хорошую вентиляцию.

Процедура полуавтоматической сварки в среде защитных газов предполагает соблюдение определенных параметров. От этого будут зависеть качество и надежность сварного шва. Необходимо четко знать силу и полярность используемого тока, наименования газов в защитной смеси, толщину проволоки, значения давления углекислого газа и др. Чтобы не ошибиться, рекомендуется использовать справочные таблицы, в которых приведены все необходимые данные.

Читайте также: