Технология сварки полуавтоматом mig mag

Обновлено: 25.04.2024

Свар­ка MIG / MAG была изоб­ре­те­на в 1950‑х годах и основ­ные прин­ци­пы исполь­зу­ют­ся, в совре­мен­ных сва­роч­ных аппа­ра­тах по сей день. Она явля­ет­ся самой уни­вер­саль­ной и часто при­ме­ня­е­мой в кузов­ном ремон­те. Когда речь идёт о полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ке, то, име­ют вви­ду, имен­но эту свар­ку. В отли­чие от дру­гих видов руч­ной свар­ки она отли­ча­ет­ся лёг­ко­стью при­ме­не­ния, при этом даёт каче­ствен­ный результат.

Более пра­виль­ное и пол­ное назва­ние это­го вида свар­ки GMAW (Gas metal arc welding – элек­тро­ду­го­вая свар­ка метал­ла в сре­де защит­но­го газа), но чаще исполь­зу­ют имен­но аббре­ви­а­ту­ру MIG / MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas).

MIG /MAG-свар­ка – это элек­тро-дуго­вая свар­ка, исполь­зу­ю­щая посто­ян­ный ток ( DC ). В каче­стве элек­тро­да в этом виде свар­ке исполь­зу­ет­ся про­во­ло­ка, кото­рая посту­па­ет в место свар­ки с опре­де­лён­ной задан­ной ско­ро­стью. Обыч­но такая свар­ка исполь­зу­ет­ся вме­сте с защит­ным газом. MIG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся инерт­ный газ (аргон, гелий..), а MAG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся актив­ный газ ( CO2 и смеси).

Пер­во­на­чаль­но исполь­зо­вал­ся толь­ко аргон для свар­ки всех метал­лов, что было доро­го и недо­ступ­но. В даль­ней­шем ста­ли при­ме­нять дву­окись угле­во­да ( CO2 ) и сме­си и этот вид свар­ки стал более доступ­ным и полу­чил широ­кое распространение.

MIG /MAG-свар­кой мож­но сва­ри­вать раз­лич­ные виды метал­ла: алю­ми­ний и его спла­вы, угле­ро­ди­стую и низ­ко­уг­ле­ро­ди­стую сталь и спла­вы, никель, медь и магний.

Учи­ты­вая высо­кое каче­ство свар­ки и лёг­кость при­ме­не­ния, она, в допол­не­ние к это­му, рас­про­стра­ня­ет срав­ни­тель­но неболь­шой нагрев зоны, вокруг места сварки.

Содер­жа­ние статьи:

Принцип действия

Свар­ка MIG / MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas) осу­ществ­ля­ет­ся посред­ством элек­три­че­ской дуги, защи­щён­ной газом, обра­зу­е­мой меж­ду рабо­чей поверх­но­стью и про­во­ло­кой (элек­тро­дом), кото­рые авто­ма­ти­че­ски посту­па­ют к месту свар­ки при нажа­тии на курок. Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки, напря­же­ние свар­ки и коли­че­ство газа уста­нав­ли­ва­ют­ся зара­нее. Из-за того, что сва­роч­ная про­во­ло­ка авто­ма­ти­че­ски посту­па­ет к месту свар­ки, а от свар­щи­ка зави­сят толь­ко мани­пу­ля­ции со сва­роч­ной горел­кой, такой вид свар­ки часто и назы­ва­ют полуавтоматической.

При MIG /MAG-свар­ке очень важ­на настрой­ка сва­роч­но­го аппа­ра­та. При элек­тро­ду­го­вой свар­ке элек­тро­да­ми и при свар­ке TIG настрой­ки не так кри­тич­ны. Так­же важ­на чисто­та метал­ла перед нача­лом сварки.

Конец про­во­ло­ки дол­жен высту­пать на опре­де­лён­ное рас­сто­я­ние, ина­че слиш­ком длин­ная про­во­ло­ка-элек­трод не поз­во­лит защит­но­му газу нор­маль­но дей­ство­вать. Этот пара­метр мы рас­смот­рим ниже в этой статье.

Оборудование для сварки MIG / MAG

Сва­роч­ный аппа­рат MIG / MAG содер­жит гене­ра­тор элек­три­че­ской дуги (транс­фор­ма­тор или инвер­тер), меха­низм пода­чи про­во­ло­ки, кабель «мас­сы» с зажи­мом, бал­лон для защит­но­го газа.

Защитный газ

Основ­ная зада­ча защит­но­го газа – защи­та рас­плав­лен­но­го метал­ла от атмо­сфер­но­го воз­дей­ствия (кис­ло­род окис­ля­ет, а азот и вла­га из воз­ду­ха вызы­ва­ют пори­стость шва) и обес­пе­чить бла­го­при­ят­ные усло­вия зажи­га­ния сва­роч­ной дуги.

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на ско­рость плав­ле­ния, про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, на коли­че­ство брызг при свар­ке, фор­му и меха­ни­че­ские свой­ства сва­роч­но­го шва. Опре­де­лён­ная смесь газов даёт суще­ствен­ный эффект ста­биль­но­сти элек­три­че­ской дуги и умень­ша­ет коли­че­ство брызг при свар­ке. Состав газа вли­я­ет на то, как рас­плав­лен­ный металл от про­во­ло­ки пере­да­ёт­ся к месту сварки.

Инерт­ные газы и их сме­си в каче­стве защит­но­го газа ( MIG ) исполь­зу­ют­ся для свар­ки алю­ми­ния и цвет­ных метал­лов. Обыч­но при­ме­ня­ют­ся аргон и гелий.

Актив­ные газы и сме­си ( MAG ) при­ме­ня­ет­ся для свар­ки ста­лей. Чаще все­го это чистая дву­окись угле­ро­да ( CO2 ), а так­же в сме­си с аргоном.

Рас­смот­рим виды и сме­си защит­ных газов подробнее:

• Чистая дву­окись угле­ро­да ( CO2 ) или дву­окись угле­ро­да с арго­ном, а так­же аргон в сме­си с кис­ло­ро­дом обыч­но исполь­зу­ют­ся, для свар­ки ста­ли. Если исполь­зо­вать дву­окись угле­ро­да ( CO2 ) в каче­стве защит­но­го газа, то полу­чи­те высо­кую ско­рость плав­ле­ния, луч­шую про­ни­ка­е­мость дуги, широ­кий и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Когда исполь­зу­ет­ся чистая дву­окись угле­ро­да, то про­ис­хо­дит слож­ное вза­и­мо­дей­ствие сил вокруг рас­плав­лен­ных метал­ли­че­ских капель на кон­чи­ке насад­ки. Эти несба­лан­си­ро­ван­ные силы ста­но­вят­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния боль­ших неста­биль­ных капель, кото­рые пере­да­ют­ся в зону свар­ки слу­чай­ны­ми дви­же­ни­я­ми. Это явля­ет­ся при­чи­ной уве­ли­че­ния брызг вокруг сва­роч­но­го шва. Так­же чистый кар­бон диок­сид обра­зу­ет боль­ше испарений.
• Аргон, гелий и аргон­но-гели­е­вая смесь исполь­зу­ют­ся при свар­ке цвет­ных метал­лов и их спла­вов. Эти сме­си инерт­ных газов дают более низ­кую ско­рость плав­ле­ния, мень­шее про­ник­но­ве­ние и более узкий сва­роч­ный шов. Аргон дешев­ле гелия и сме­си гелия с арго­ном, а так­же даёт мень­шее коли­че­ство брызг при свар­ке. В отли­чие от арго­на, гелий даёт луч­шее про­ник­но­ве­ние, более высо­кую ско­рость плав­ле­ния и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Но когда исполь­зу­ет­ся гелий, сва­роч­ное напря­же­ние воз­рас­та­ет при такой же длине сва­роч­ной дуги и рас­ход защит­но­го газа воз­рас­та­ет в срав­не­нии с арго­ном. Чистый аргон не под­хо­дит для свар­ки ста­ли, так как дуга ста­но­вит­ся слиш­ком нестабильной.
• Уни­вер­саль­ная смесь для угле­ро­ди­стой ста­ли состо­ит из 75% арго­на и 25% дву­оки­си угле­ро­да (может обо­зна­чать­ся 74/25 или C25 ). При исполь­зо­ва­нии тако­го защит­но­го газа обра­зу­ет­ся наи­мень­шее коли­че­ство брызг и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность про­жи­га насквозь тон­ких металлов.

Подготовка металла к сварке

Металл дол­жен быть зачи­щен от крас­ки и ржав­чи­ны. Даже остат­ки крас­ки при свар­ке будут ухуд­шать каче­ство и проч­ность сва­роч­но­го соеди­не­ния. Место под зажим для мас­сы так­же долж­но быть зачищено.

Как держать сварочную горелку

Сва­роч­ной горел­кой полу­ав­то­ма­та MIG / MAG мож­но управ­лять одной рукой, но исполь­зо­ва­ние двух рук облег­чит кон­троль и уве­ли­чит акку­рат­ность и каче­ство сва­роч­но­го шва. Смысл в том, что­бы одной рукой дер­жать горел­ку и опи­рать­ся ей на дру­гую руку. Так мож­но лег­че кон­тро­ли­ро­вать рас­сто­я­ние от сва­ри­ва­е­мой поверх­но­сти и угол, а так­же делать горел­кой нуж­ные дви­же­ния при фор­ми­ро­ва­нии шва.

Что­бы рабо­тать дву­мя рука­ми, необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать пол­но­раз­мер­ную сва­роч­ную мас­ку (луч­ше с авто­за­тем­не­ни­ем), кото­рая удер­жи­ва­ет­ся на голо­ве и руки оста­ют­ся свободными.

Движение сварочной горелкой во время сварки

• Суще­ству­ет мно­же­ство дви­же­ний сва­роч­ной горел­кой при фор­ми­ро­ва­нии шва. Для метал­лов, име­ю­щих тол­щи­ну 1- 2 мм, мож­но при­ме­нять вол­ни­сто-зиг­за­го­об­раз­ное дви­же­ние, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что элек­три­че­ская дуга дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых листа. Так мож­но полу­чить проч­ный и гер­ме­тич­ный шов. При таком дви­же­нии элек­три­че­ская дуга не успе­ва­ет про­жечь металл насквозь.

• Пря­мой шов, без каких-либо дви­же­ний в сто­ро­ну мож­но при­ме­нять на метал­лах, име­ю­щих прак­ти­че­ски любую тол­щи­ну, но здесь нужен опре­де­лён­ный опыт, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что сва­роч­ная дуга рав­но­мер­но дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых металла.
• При свар­ке метал­ли­че­ских дета­лей, име­ю­щих тол­щи­ну мень­ше 1мм, луч­ше исполь­зо­вать элек­трод­ную про­во­ло­ку мень­ше­го диа­мет­ра, умень­шить пара­мет­ры силы тока, а так­же ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Нуж­но варить корот­ки­ми импуль­са­ми, делая пере­рыв меж­ду ними в пре­де­лах 1 секун­ды, что­бы металл успе­вал охла­дить­ся. Корот­кий пере­рыв нужен, что­бы сле­ду­ю­щий сег­мент сли­вал­ся с преды­ду­щим и полу­чал­ся моно­лит­ный гер­ме­тич­ный шов.
• При свар­ке длин­но­го сег­мен­та, во избе­жа­ние пере­гре­ва метал­ла и теп­ло­вой дефор­ма­ции, мож­но сва­ри­вать неболь­ши­ми сег­мен­та­ми или точ­ка­ми с интер­ва­ла­ми, пооче­рёд­но, то с одно­го, то с дру­го­го кон­ца сва­ри­ва­е­мо­го отрез­ка. Таким обра­зом, мож­но про­ва­рить весь сег­мент, без полу­че­ния теп­ло­вой дефор­ма­ции листо­во­го металла.

Скорость сварки

Ско­рость свар­ки – это ско­рость, с кото­рой элек­три­че­ская дуга про­хо­дит вдоль места свар­ки. Она кон­тро­ли­ру­ет­ся сварщиком.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки долж­на кон­тро­ли­ро­вать­ся свар­щи­ком и соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки и напря­же­нию элек­три­че­ской арки, выбран­ных, в соот­вет­ствии с тол­щи­ной сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и фор­мы шва.

Важ­но добить­ся пра­виль­ной ско­ро­сти свар­ки. Слиш­ком высо­кая ско­рость может вызвать слиш­ком мно­го брызг рас­плав­лен­но­го метал­ла. Защит­ный газ может остать­ся в быст­ро засты­ва­ю­щем рас­плав­лен­ном метал­ле, обра­зуя поры. Слиш­ком мед­лен­ная ско­рость свар­ки может стать при­чи­ной излиш­не­го про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги в сва­ри­ва­е­мый металл.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки вли­я­ет на фор­му и каче­ство сва­роч­но­го шва. Мно­гие опыт­ные свар­щи­ки опре­де­ля­ют с какой ско­ро­стью нуж­но дви­гать сва­роч­ную горел­ку, гля­дя на тол­щи­ну и шири­ну шва в про­цес­се сварки.

Скорость потока защитного газа

Может зна­чи­тель­но вли­ять на каче­ство свар­ки. Ско­рость пото­ка защит­но­го газа долж­на стро­го соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки. Слиш­ком мед­лен­ный поток не даёт нор­маль­ной защи­ты от окис­ле­ния, в то вре­мя как слиш­ком высо­кая ско­рость пото­ка защит­но­го газа может создать завих­ре­ния, кото­рые так­же поме­ша­ют нор­маль­ной защи­те. Все откло­не­ния ведут к пори­сто­сти сва­роч­но­го шва. Важ­но создать ров­ный поток воз­ду­ха, без завих­ре­ний. На это может вли­ять нали­чие застыв­ших брызг на насадке.

Угол сварочной горелки во время сварки

Свар­ка MIG / MAG может сва­ри­вать раз­ные дета­ли под раз­ны­ми угла­ми, поэто­му не суще­ству­ет уни­вер­саль­но­го угла, кото­рый нуж­но соблю­дать при свар­ке. При свар­ке дета­лей, лежа­щих в одной плос­ко­сти иде­аль­ным будет угол в 15–20 гра­ду­сов (от вер­ти­каль­но­го поло­же­ния). При свар­ке двух дета­лей под углом удоб­нее дер­жать горел­ку под углом 45 гра­ду­сов. Прак­ти­ку­ясь, мож­но для себя опре­де­лить наи­бо­лее удоб­ный угол в кон­крет­ной ситуации.

Сварочное напряжение (длина электрической дуги)

Дли­на дуги одна из самых важ­ных пере­мен­ных в свар­ке MIG / MAG , кото­рую нуж­но кон­тро­ли­ро­вать. Нор­маль­ное напря­же­ние сва­роч­ной дуги в дву­оки­си угле­ро­да ( CO2 ) и гелии (He) намно­го выше, чем в Ароне (Ar). Напря­же­ние дуги вли­я­ет на про­ник­но­ве­ние, проч­ность и шири­ну шва.

С уве­ли­че­ни­ем напря­же­ния элек­три­че­ской дуги, шов ста­но­вит­ся более плос­ким и широ­ким и до опре­де­лён­ных пре­де­лов уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние. Низ­кое напря­же­ние даёт более узкий и выпук­лый шов и умень­ша­ет­ся проникновение.

Слиш­ком боль­шое и слиш­ком малень­кое напря­же­ние вызы­ва­ет неста­биль­ность дуги. Избы­точ­ное напря­же­ние явля­ет­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния брызг и пори­сто­сти шва.

Сварочная проволока

Сва­роч­ная про­во­ло­ка слу­жит при­са­доч­ным мате­ри­а­лом. При свар­ке про­во­ло­ка посту­па­ет к месту шва и рас­плав­ля­ет­ся вме­сте с кром­ка­ми метал­лов, запол­няя шов. У неё дол­жен быть хими­че­ский состав, схо­жий с соста­вом сва­ри­ва­е­мых мате­ри­а­лов. К при­ме­ру, содер­жа­ние угле­ро­да, от кото­ро­го зави­сит пла­стич­ность шва.

Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния элек­трод­ной про­во­ло­ки долж­на быть чуть ниже или такой же, как метал­лов, кото­рые сва­ри­ва­ют­ся. Если про­во­ло­ка будет пла­вить­ся поз­же, чем сва­ри­ва­е­мый металл, то уве­ли­чи­ва­ет­ся веро­ят­ность про­жже­ния метал­ла насквозь.

Для свар­ки алю­ми­ния и его спла­вов при­ме­ня­ет­ся про­во­ло­ка из чисто­го алю­ми­ния или с при­ме­сью маг­ния и кремния.

Диа­метр сва­роч­ной проволоки

Диа­метр сва­роч­ной про­во­ло­ки вли­я­ет на раз­мер шва, глу­би­ну про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги, проч­ность шва и на ско­рость сварки.

Боль­ший диа­метр элек­тро­да (про­во­ло­ки) созда­ёт шов с мень­шим про­ник­но­ве­ни­ем, но более широ­кий. Выбор диа­мет­ра про­во­ло­ки зави­сит от тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и поло­же­ния сва­ри­ва­е­мых деталей.

В боль­шин­стве слу­ча­ев малень­кий диа­метр про­во­ло­ки под­хо­дит для тон­ко­го метал­ла и для свар­ки в вер­ти­каль­ном положении.

Про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра жела­тель­на для более тол­сто­го метал­ла. Ей нуж­но рабо­тать с умень­шен­ной ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, из-за более низ­ко­го проникновения.

Длина выхода сварочной проволоки

До каса­ния сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла про­во­ло­ка долж­на высту­пать из нако­неч­ни­ка на опре­де­лён­ную длину.

Этот сег­мент про­во­ло­ки про­во­дит сва­роч­ный ток. Таким обра­зом, уве­ли­че­ние дли­ны это­го сег­мен­та уве­ли­чи­ва­ет элек­три­че­ское сопро­тив­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ру это­го отрез­ка про­во­ло­ки. Чем боль­ше высту­па­ет про­во­ло­ка, тем мень­ше будет элек­три­че­ская дуга. При длин­ном выхо­де про­во­ло­ки из нако­неч­ни­ка полу­ча­ет­ся узкий шов, низ­кое про­ник­но­ве­ние и повы­шен­ная тол­щи­на шва.

При умень­ше­нии дли­ны выхо­да отрез­ка сва­роч­ной про­во­ло­ки даёт про­ти­во­по­лож­ный эффект. Уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, полу­ча­ет­ся более широ­кий и тон­кий шов.

Типич­ная дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки варьи­ру­ет­ся от 6 до 13 мм.

При исполь­зо­ва­нии порош­ко­вой про­во­ло­ки без газа дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки долж­на быть боль­ше, чем с газом (30 – 45 мм).

Cварка самозащитной проволокой без газа

Порош­ко­вая само­за­щит­ная про­во­ло­ка, кото­рую так­же назы­ва­ют флю­со­вой име­ет сер­деч­ник, содер­жа­щий в себе все необ­хо­ди­мые при­сад­ки для защи­ты шва и сва­роч­ной дуги в про­цес­се свар­ки без газа.

Такая про­во­ло­ка содер­жит ком­по­нен­ты, обра­зу­ю­щие газ во вре­мя свар­ки, анти­окис­ли­те­ли, очи­сти­те­ли, а так­же при­сад­ки, улуч­ша­ю­щие элек­три­че­скую дугу. Таким обра­зом, при воз­ник­но­ве­нии дуги обра­зу­ет­ся газ, кото­рый защи­ща­ет рас­плав­лен­ный металл, а так­же спе­ци­аль­ные ком­по­нен­ты обра­зу­ют подо­бие шла­ка поверх метал­ла во вре­мя осты­ва­ния, кото­рый защи­ща­ет его во вре­мя затвердевания.

Такую про­во­ло­ку удоб­но исполь­зо­вать, когда сва­роч­ный аппа­рат нужен не часто. Пре­иму­ще­ством явля­ет­ся луч­шая мобиль­ность обо­ру­до­ва­ния (не тре­бу­ет­ся бал­лон с газом) и воз­мож­ность исполь­зо­ва­ния на ули­це (даже в вет­ре­ную пого­ду, вви­ду отсут­ствия при­то­ка защит­но­го газа).

При свар­ке само­за­щит­ной про­во­ло­кой обра­зу­ет­ся мно­го дыма и испа­ре­ний и слож­но визу­аль­но кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки. Сва­роч­ный флюс, кото­рый оста­ёт­ся поверх гото­во­го шва, не про­во­дит элек­три­че­ства, поэто­му после охла­жде­ния, что­бы сва­ри­вать поверх гото­во­го шва, его необ­хо­ди­мо сна­ча­ла зачистить.

При помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки мож­но сва­ри­вать более тол­стый металл, чем при помо­щи про­во­ло­ки, исполь­зу­е­мой с газом.

Свар­ка при помо­щи это­го типа про­во­ло­ки «про­ща­ет» недо­ста­точ­но хоро­шо под­го­тов­лен­ную поверхность.

Полярность при сварке без газа

Поляр­ность – это направ­ле­ние пото­ка элек­три­че­ства в цепи сва­роч­но­го аппарата.

При пря­мой поляр­но­сти элек­трод (про­во­ло­ка) – это минус, а сва­ри­ва­е­мый металл (зазем­ле­ние) – это плюс. При обрат­ной поляр­но­сти элек­трод – плюс, а сва­ри­ва­е­мый металл – минус.

Для свар­ки при помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки исполь­зу­ет­ся пря­мая поляр­ность (про­во­ло­ка – минус, зазем­ле­ние — плюс).

При свар­ке с газом – элек­трод (+), масса (-).

Поляр­ность, с кото­рой будет нор­маль­но рабо­тать порош­ко­вая про­во­ло­ка, зави­сит от её соста­ва. Быва­ют и такие, кото­рые будут нор­маль­но сва­ри­вать с любой полярностью.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, при свар­ке без газа сва­роч­ный аппа­рат дол­жен быть настро­ен с пози­тив­ным зазем­ле­ни­ем и нега­тив­ным элек­тро­дом. Это даст боль­ше мощ­но­сти для плав­ле­ния порош­ко­вой проволоки.

Звук правильной сварки полуавтоматом

При обу­че­нии свар­ки MIG / MAG , важ­но слу­шать зву­ки, изда­ва­е­мые при свар­ке и, конеч­но же, кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки визу­аль­но (через затем­нён­ную мас­ку). При пра­виль­ной свар­ке полу­ав­то­ма­том изда­ёт­ся звук, напо­ми­на­ю­щий жар­ку мяса на ско­во­ро­де. Этот «шипя­ще-жуж­жа­щий» звук гово­рит о хоро­шем балан­се меж­ду ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, пода­че газа и настрой­ка­ми напря­же­ния. Застыв­шие брыз­ги на насад­ке или нако­неч­ни­ке сва­роч­ной горел­ки ухуд­ша­ют поток защит­но­го газа, пло­хой кон­такт зажи­ма мас­сы, пло­хо очи­щен­ная область свар­ки, всё это может ухуд­шать фор­ми­ро­ва­ние сва­роч­ной дуги, и будет отра­жать­ся на зву­ке свар­ки. Так­же може­те про­чи­тать ста­тью “как настро­ить сва­роч­ный полу­ав­то­мат” для боль­ше­го пони­ма­ния пра­виль­ной настрой­ки аппа­ра­та перед сваркой.

Как настроить сварочный полуавтомат?

В этой ста­тье рас­смот­рим как настро­ить сва­роч­ный полу­ав­то­мат. Раз­бе­рём­ся в его регу­ли­ров­ках, настрой­ке пото­ка защит­но­го газа, а так­же посмот­рим какие сва­роч­ные швы фор­ми­ру­ют­ся при раз­ных настрой­ках напря­же­ния. Итак, нач­нём с крат­ко­го опре­де­ле­ния полу­ав­то­ма­ти­че­ской сварки.

Полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка – это элек­тро­ду­го­вая свар­ка, в кото­рой элек­тро­дом явля­ет­ся сва­роч­ная про­во­ло­ка, пода­ва­е­мая к месту свар­ки авто­ма­ти­че­ски через горел­ку. Газ защи­ща­ет сва­роч­ную зону от кис­ло­ро­да и азо­та воз­ду­ха, кото­рые дела­ют шов пори­стым и хруп­ким. Он так­же пода­ёт­ся через горел­ку одно­вре­мен­но с про­во­ло­кой после нажа­тия триг­ге­ра на горел­ке. Этот вид свар­ки часто назы­ва­ют свар­ка MIG / MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas – свар­ка в сре­де инерт­но­го газа/ свар­ка в сре­де актив­но­го газа). Более пра­виль­ное, тех­ни­че­ское назва­ние это­го вида свар­ки – GMAW (Gas Metal Arc Welding – элек­тро­ду­го­вая свар­ка в сре­де защит­но­го газа), а слен­го­вое – «свар­ка про­во­ло­кой», «свар­ка полуавтоматом».

Свар­ка полу­ав­то­ма­том, при всей сво­ей про­сто­те, тре­бу­ет мно­го прак­ти­ки и изу­че­ния основ. Важ­но пра­виль­но настро­ить сва­роч­ный аппа­рат и пра­виль­но под­го­то­вить металл для сварки.

Здесь мы рас­смот­рим настрой­ку наи­бо­лее доступ­но­го и рас­про­стра­нён­но­го сва­роч­но­го полу­ав­то­ма­та транс­фор­ма­тор­но­го типа.

Содер­жа­ние:

Какие регулировки имеет сварочный полуавтомат?

На полу­ав­то­ма­те три настройки:

• Напря­же­ние (несколь­ко режимов) Ско­рость пода­чи проволоки
• Ско­рость пото­ка газа (коли­че­ство рас­хо­ду­е­мо­го газа)

Настройка потока защитного газа

• Сва­роч­ный аппа­рат име­ет выход для соеди­не­ния с бал­ло­ном. Защит­ный газ в бал­лоне нахо­дит­ся под дав­ле­ни­ем. На бал­лоне уста­нов­лен газо­вый редук­тор. Здесь сто­ит уточ­нить, что редук­то­ры быва­ют раз­ные, в том чис­ле и такие, кото­рые не пред­на­зна­че­ны для при­ме­не­ния в свар­ке, так как не име­ют нуж­ной шка­лы на инди­ка­то­ре, пока­зы­ва­ю­щем зна­че­ние для газа, посту­па­ю­ще­го в сва­роч­ный полу­ав­то­мат. На пра­виль­ном редук­то­ре инди­ка­тор, кото­рый при уста­нов­ке рас­по­ла­га­ет­ся даль­ше от бал­ло­на дол­жен иметь шка­лу, пока­зы­ва­ю­щую рас­ход газа (л/мин для CO2 и отдель­ную шка­лу для Ar). Так­же, быва­ют редук­то­ры с рота­мет­ром, кото­рый пока­зы­ва­ет рас­ход газа в еди­ни­цу вре­ме­ни под­ня­ти­ем поплав­ка по кони­че­ской труб­ке со шко­лой. Инди­ка­тор (мано­метр) , кото­рый бли­же к бал­ло­ну, пока­зы­ва­ет дав­ле­ние в бал­лоне (MPa или Bar). Так как в бал­лоне нахо­дит­ся сжи­жен­ный газ, то дав­ле­ние газа в бал­лоне не все­гда может дать чёт­кое пред­став­ле­ние, о его точ­ном коли­че­стве. При раз­ной тем­пе­ра­ту­ре дав­ле­ние может быть раз­ное. Более точ­но коли­че­ство газа в бал­лоне мож­но опре­де­лить по весу.

• Вто­рой инди­ка­тор (рас­хо­до­мер) исполь­зу­ет­ся для настрой­ки пото­ка воз­ду­ха (пока­зы­ва­ет рабо­чее дав­ле­ние, кото­рое пода­ёт­ся в полуавтомат).
• Так­же, на бал­лоне есть два вен­ти­ля. Один – закры­ва­ет бал­лон, а вто­рой, рас­по­ло­жен­ный на редук­то­ре – регу­ли­ру­ет поток газа, посту­па­ю­ще­го к горел­ке при откры­том бал­лоне. Вен­тиль на бал­лоне откру­чи­ва­ет­ся про­тив часо­вой стрел­ке и закру­чи­ва­ет­ся по часо­вой стрел­ки, как обыч­но. Вен­тиль регу­ли­ров­ки пото­ка газа к аппа­ра­ту, наобо­рот, при закру­чи­ва­нии уве­ли­чи­ва­ет поток защит­но­го газа, а при откру­чи­ва­нии уменьшает.
• Когда вы откро­е­те глав­ный вен­тиль, то уви­ди­те, что дав­ле­ние изме­нит­ся от 0 до опре­де­лён­но­го зна­че­ния (дав­ле­ние в бал­лоне). Открой­те его пол­но­стью. Далее нуж­но поти­хонь­ку повер­нуть регу­ли­ро­воч­ный винт на редук­то­ре до момен­та, когда стрел­ка на шка­ле пока­жет 7–10 л/м. Если у вас не рас­хо­до­мер, а мано­метр, то долж­но быть 1–2 кг/см2. Это ста­ти­че­ское дав­ле­ние, кото­рое изме­нит­ся при нажа­тии на курок горелки.
• Что­бы настро­ить поток защит­но­го газа более точ­но, на рабо­чий режим, выклю­чи­те пода­чу про­во­ло­ки, что­бы при нажа­тии на курок горел­ки она не рас­хо­до­ва­лась. Мож­но не отклю­чать про­во­ло­ку, а нажать до момен­та, когда про­во­ло­ка начи­на­ет дви­гать­ся. В таком поло­же­нии настрой­те поток воз­ду­ха вен­ти­лем на редук­то­ре, гля­дя на индикатор.
• Вооб­ще, поток защит­но­го газа мож­но настро­ить и без инди­ка­то­ров. Начи­нать свар­ку нуж­но с мини­маль­ным рас­хо­дом защит­но­го газа. Далее нуж­но смот­реть на шов. Если будет пори­стость, то нуж­но доба­вить пода­чу газа пока поры не будут боль­ше появ­лять­ся. Так­же, если свар­ка про­ис­хо­дит на ули­це или в поме­ще­нии с вен­ти­ля­ци­ей, то нуж­но учи­ты­вать вли­я­ние вет­ра и сквоз­ня­ков и добав­лять пода­чу газа ещё. Мож­но на слух запом­нить звук воз­ду­ха из горел­ки при пра­виль­ных настрой­ках для кон­крет­ной тол­щи­ны метал­ла. При настрой­ке пото­ка защит­но­го газа нет жёст­ких пра­вил. Нуж­но настра­и­вать газ на эко­ном­ный рас­ход, при этом, что­бы каче­ство шва было хорошим.

Какой газ использовать?

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на харак­те­ри­сти­ки свар­ки: на глу­би­ну про­ник­но­ве­ния, элек­три­че­скую дугу и меха­ни­че­ские свой­ства шва.

• 100%-ая угле­кис­ло­та (чаще все­го исполь­зу­ет­ся для свар­ки ста­лей) обес­пе­чи­ва­ет более глу­бо­кое про­ник­но­ве­ние при свар­ке, но уве­ли­чи­ва­ет­ся коли­че­ство брызг и шов более гру­бый, чем при сме­си арго­на с углекислотой.
• Смесь 75%-ного арго­на и 25% угле­кис­ло­ты (назы­ва­ет­ся 75/25 или С25) мож­но счи­тать луч­шей сме­сью для угле­ро­ди­стой ста­ли. При свар­ке с таким газом обра­зу­ет­ся мало брызг, полу­ча­ет­ся кра­си­вый шов и при свар­ке тон­кий металл не про­жи­га­ет­ся насквозь, так как нет силь­но­го проникновения.
• Для свар­ки нержа­вей­ки исполь­зу­ет­ся смесь 98% арго­на и 2% угле­кис­ло­ты. Для алю­ми­ния – 100% аргон.

Настройка напряжения сварочного полуавтомата

• Аппа­ра­ты полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ки исполь­зу­ют напря­же­ние для обра­зо­ва­ния нагре­ва, нуж­но­го для сварки.
• Напря­же­ние настра­и­ва­ет­ся на аппа­ра­те регу­ля­то­ра­ми. Это сту­пен­ча­тая регу­ли­ров­ка. На фото­гра­фии, в каче­стве при­ме­ра, пока­зан аппа­рат, где два пере­клю­ча­те­ля: один поз­во­ля­ет уста­нав­ли­вать два режи­ма свар­ки, а дру­гой регу­ли­ру­ет напря­же­ние внут­ри этих режи­мов (min/max). В ито­ге полу­ча­ет­ся четы­ре уста­нов­ки напря­же­ния, кото­рые нуж­но выби­рать в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны метал­ла и диа­мет­ра сва­роч­ной проволоки.
• На неко­то­рых сва­роч­ных полу­ав­то­ма­тах, на внут­рен­ней сто­роне крыш­ки есть таб­ли­ца, пока­зы­ва­ю­щая какое напря­же­ние и ско­рость про­во­ло­ки исполь­зо­вать, в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны метал­ла и диа­мет­ра сва­роч­ной про­во­ло­ки. Таких таб­лиц мно­го и в интер­не­те. Но эти дан­ные инди­ви­ду­аль­ны для каж­до­го аппа­ра­та и явля­ют­ся хоро­шей отправ­ной точ­кой для настрой­ки пра­виль­ных пара­мет­ров для свар­ки, их нуж­но кор­рек­ти­ро­вать по ситу­а­ции. Нуж­но про­бо­вать, экс­пе­ри­мен­ти­ро­вать на кон­крет­ном метал­ле и нахо­дить опти­маль­ные настройки.
• Пра­виль­ное напря­же­ние важ­но для фор­ми­ро­ва­ния проч­но­го сва­роч­но­го шва. Исполь­зуя слиш­ком низ­кое напря­же­ние для кон­крет­но­го метал­ла с опре­де­лён­ной тол­щи­ной, каче­ство сва­роч­но­го шва будет низ­ким, так как про­ник­но­ве­ние свар­ки будет пло­хим. Таким обра­зом, шов даже может выгля­деть нор­маль­но, но будет не проч­ным. В кон­це ста­тьи мы рас­смот­рим при­ме­ры сва­роч­ных швов на листо­вом метал­ле при раз­ном напряжении.

Настройка скорости подачи проволоки

• Настрой­ка ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки долж­на про­из­во­дить­ся каж­дый раз при смене напря­же­ния или смене про­во­ло­ки на про­во­ло­ку с дру­гим диа­мет­ром. Доро­гие сва­роч­ные аппа­ра­ты могут иметь авто­ма­ти­че­скую настрой­ку ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки. В них ско­рость уве­ли­чи­ва­ет­ся авто­ма­ти­че­ски при уве­ли­че­нии напряжения.
• Сна­ча­ла настра­и­вай­те напря­же­ние, а потом под него под­стра­и­вай­те ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. То есть, ско­рость пода­чи про­во­ло­ки долж­на быть настро­е­на под ско­рость, с кото­рой она будет плавиться.

• Регу­ля­тор ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки так­же слу­жит дру­гой цели – регу­ли­ру­ет силу тока. Напря­же­ние и сила тока вза­и­мо­свя­за­ны и, в неко­то­рой сте­пе­ни, бази­ру­ют­ся на раз­ме­ре про­во­ло­ки и её ско­ро­сти. В полу­ав­то­ма­те уста­нов­лен­ное напря­же­ние оста­ёт­ся неиз­мен­ным, но сила тока немно­го меня­ет­ся в зави­си­мо­сти от ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки и выле­та элек­тро­да (про­во­ло­ки). Таким обра­зом, чем быст­рее пода­ча про­во­ло­ки к месту свар­ки, тем боль­ше силы тока и выше тем­пе­ра­ту­ра свар­ки, но для кон­крет­но­го, уста­нов­лен­но­го типа напря­же­ния это лишь неболь­шой диа­па­зон изме­не­ния силы тока.
• Про­во­ло­ка вне про­цес­са свар­ки (без элек­три­че­ской дуги) дви­жет­ся быст­рее. Когда обра­зу­ет­ся дуга, ско­рость про­во­ло­ки снижается.
• Как узнать, что настрой­ки пода­чи про­во­ло­ки пра­виль­ные? Для это­го нуж­но попро­бо­вать сва­ри­вать. Если ско­рость слиш­ком высо­кая для вашей настрой­ки напря­же­ния, то про­во­ло­ка будет сги­бать­ся, при каса­нии с метал­лом, не успе­вая рас­пла­вить­ся, и будет мно­го брызг. Если ско­рость слиш­ком мед­лен­ная для вашей настрой­ки напря­же­ния, то про­во­ло­ка будет сго­рать до того, как кос­нёт­ся метал­ла, и будет заби­вать­ся нако­неч­ник. Таким обра­зом, при непра­виль­ной настрой­ке ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки, свар­ка вооб­ще не полу­чит­ся. Этот пара­метр нуж­но настра­и­вать экс­пе­ри­мен­таль­ным путём. Важ­но выста­вить пра­виль­ное напря­же­ние для кон­крет­ной тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и про­бо­вать варить, а ско­рость пода­чи про­во­ло­ки регу­ли­ро­вать в процессе.

Полярность при сварке полуавтоматом

Перед свар­кой нуж­но опре­де­лить­ся, какую поляр­ность Вы буде­те использовать.

Про­стая обмед­нён­ная про­во­ло­ка, кото­рая исполь­зу­ет­ся с защит­ным газом долж­на исполь­зо­вать­ся с обрат­ной поляр­но­стью, когда на про­во­ло­ку пода­ёт­ся плюс. Пря­мая поляр­ность исполь­зу­ет­ся, когда в полу­ав­то­ма­те уста­нов­ле­на про­во­ло­ка с флю­сом, кото­рая при­ме­ня­ет­ся без газа. В этом слу­чае на про­во­ло­ку пода­ёт­ся минус, а на сва­ри­ва­е­мый металл, через клем­му плюс. Таким обра­зом, мак­си­маль­ное теп­ло­вы­де­ле­ние обра­зу­ет­ся на про­во­ло­ке. Это нуж­но для того, что­бы флюс в ней смог подей­ство­вать долж­ным образом.

Если исполь­зо­вать непра­виль­ную поляр­ность для опре­де­лён­но­го элек­тро­да (в слу­чае с полу­ав­то­ма­том, про­во­ло­ки), то проч­ность сва­роч­но­го шва будет пло­хой. При исполь­зо­ва­нии непра­виль­ной поляр­но­сти появит­ся мно­го брызг, будет пло­хое про­ник­но­ве­ние при свар­ке и сва­роч­ную дугу будет слож­но контролировать.

Для сме­ны поляр­но­сти, нуж­но открыть крыш­ку полу­ав­то­ма­та и поме­нять места­ми клем­мы. Рядом с клем­ма­ми нахо­дит­ся таб­ли­ца, уточ­ня­ю­щая поря­док рас­по­ло­же­ния клемм.

Про­во­ло­ка для сварки

В полу­ав­то­ма­те может исполь­зо­вать­ся два вида про­во­лок: про­стая про­во­ло­ка, покры­тая медью и про­во­ло­ка с флюсом.

• Про­стая про­во­ло­ка для полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ки при­ме­ня­ет­ся с защит­ным газом, не име­ет ника­ких доба­вок, кото­рые могут «про­ти­во­сто­ять» кор­ро­зии и загряз­не­ни­ям. Поэто­му поверх­ность нуж­но под­го­тав­ли­вать тщательно.
• У вто­ро­го вида про­во­ло­ки в цен­тре рас­по­ло­жен флюс, кото­рый при сго­ра­нии обра­зу­ет защит­ный газ. Таким обра­зом, мож­но обой­тись без бал­ло­на с газом. Такая про­во­ло­ка созда­ёт более глу­бо­кое про­ник­но­ве­ние при свар­ке, чем обыч­ная с газом. Про­во­ло­ка с флю­сом созда­ёт мно­го брызг и шла­ка в зоне свар­ки, кото­рые после завер­ше­ния свар­ки нуж­но счи­стить. При свар­ке такой про­во­ло­кой тре­бу­ет­ся мини­маль­ная под­го­тов­ка поверх­но­сти, про­ща­ют­ся незна­чи­тель­ные загряз­не­ния. Так­же эта про­во­ло­ка хоро­шо рабо­та­ет при вет­ре на ули­це. Для свар­ки про­во­ло­кой с флю­сом тре­бу­ет­ся, что­бы на аппа­ра­те была уста­нов­ле­на пря­мая поляр­ность (см. выше).
• Чем боль­ше тол­щи­на сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла, тем боль­ше­го диа­мет­ра про­во­ло­ку нуж­но исполь­зо­вать, так как про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра про­во­дит боль­ше элек­три­че­ства и даёт боль­ший нагрев и луч­шее проникновение.

Вылет проволоки

Вылет про­во­ло­ки – это рас­сто­я­ние меж­ду кон­цом нако­неч­ни­ка и кон­цом про­во­ло­ки. При исполь­зо­ва­нии угле­кис­ло­ты или сме­сей, сохра­няй­те вылет от 0.6 мм до 1 см. Слиш­ком длин­ный вылет осла­бит арку. Чем мень­ше вылет про­во­ло­ки, тем ста­биль­нее элек­три­че­ская дуга и тем луч­шее про­ник­но­ве­ние будет полу­чать­ся даже с низ­ким напря­же­ни­ем. Таким обра­зом, луч­ший вылет про­во­ло­ки – как мож­но более корот­кий. Одна­ко, вылет про­во­ло­ки может зави­сеть от того, насколь­ко нако­неч­ник горел­ки углуб­лен внутрь газо­во­го соп­ла. Чем боль­ше нако­неч­ник углуб­лён в сопло, тем длин­нее дол­жен быть вылет проволоки.

Положение наконечника горелки относительно сопла

• Рас­сто­я­ние меж­ду кон­чи­ком кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка и кра­ем соп­ла может быть раз­ным. Соп­ла и нако­неч­ни­ки быва­ют раз­ных раз­ме­ров и могут по-раз­но­му рас­по­ла­гать­ся отно­си­тель­но друг дру­га. В зави­си­мо­сти от устрой­ства сва­роч­ной горел­ки, сопло может жёст­ко уста­нав­ли­вать­ся, либо может регу­ли­ро­вать­ся и уста­нав­ли­вать­ся по-раз­но­му, делая нако­неч­ник углуб­лён­ным внут­ри соп­ла, вро­вень с соплом, либо высту­па­ю­щим из сопла.
• Обыч­но, при свар­ке листо­вой ста­ли с защит­ным газом (угле­кис­ло­той или сме­ся­ми), кон­чик нако­неч­ни­ка горел­ки дол­жен быть вро­вень с кра­ем отвер­стия сопла.
• При исполь­зо­ва­нии про­во­ло­ки с флю­сом (она тре­бу­ет боль­ше­го нагре­ва для акти­ва­ции флю­са) нуж­но выдер­жи­вать более длин­ный вылет про­во­ло­ки. Поэто­му, что­бы рас­сто­я­ние соп­ла от зоны свар­ки не было слиш­ком боль­шим, нако­неч­ник дол­жен быть утоп­лен внутрь соп­ла. Нако­неч­ник дол­жен быть немно­го утоп­лен и при свар­ке с боль­шим напря­же­ни­ем, когда вылет про­во­ло­ки дол­жен быть боль­ше. Так­же, нако­неч­ник горел­ки может быть углуб­лён, если нуж­но варить точ­ка­ми и корот­ки­ми стеж­ка­ми, когда сопло может упи­рать­ся в сва­ри­ва­е­мый металл.
• Исполь­зо­ва­ние непра­виль­но­го нако­неч­ни­ка или соп­ла может быть при­чи­ной избы­точ­ных брызг, про­жи­га насквозь, короб­ле­ния и недо­ста­точ­но­го проникновения.

Начало работы сварочным полуавтоматом

Что­бы начать рабо­ту, сва­роч­ный полу­ав­то­мат дол­жен быть пол­но­стью готов к про­цес­су свар­ки. Про­во­ло­ка долж­на быть уста­нов­ле­на и газо­вый бал­лон под­клю­чен. Нуж­но уста­но­вить зажим зазем­ле­ния на сва­ри­ва­е­мый металл. Его нуж­но уста­нав­ли­вать на рас­сто­я­ние от 15 до 50 см от зоны свар­ки. Металл дол­жен быть очи­щен от ржав­чи­ны, крас­ки, масел и гря­зи. Любое незна­чи­тель­ное сопро­тив­ле­ние будет вли­ять на про­цесс свар­ки. Гряз­ный металл при свар­ке ста­нет при­чи­ной брызг и про­жи­га насквозь, а так­же возгорания.

В резуль­та­те пра­виль­но настро­ен­но­го напря­же­ния и ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки дол­жен полу­чить­ся хоро­ший сва­роч­ный поток. Пра­виль­ные настрой­ки будут давать харак­тер­ный шипя­ще-жуж­жа­щий звук, кото­рый хоро­шо зна­ют все свар­щи­ки. Более подроб­но о про­цес­се свар­ки мож­но про­чи­тать в ста­тье “Тех­но­ло­гия свар­ки полу­ав­то­ма­том MIG / MAG ”.

Примеры сварочных швов с разными настройками напряжения

Напря­же­ние опре­де­ля­ет высо­ту и шири­ну сва­роч­но­го шва.

На фото­гра­фии пока­за­ны швы на листо­вом метал­ле тол­щи­ной 1.2 мм, сде­лан­ные с воз­рас­та­ни­ем напря­же­ния (сле­ва напра­во). Швы, сде­лан­ные на низ­ких настрой­ках, полу­чи­лись узки­ми и высо­ки­ми, а на высо­ких настрой­ках – широ­ки­ми и плоскими.

На фото сле­ва пока­за­ны швы на листо­вом метал­ле, сде­лан­ные с уве­ли­че­ни­ем напря­же­ния. Сле­ва на пра­во от мень­ше­го напря­же­ния к боль­ше­му. На вто­ром фото обрат­ная сто­ро­на листа пока­зы­ва­ет про­ник­но­ве­ние (про­вар).

Если посмот­реть с обрат­ной сто­ро­ны, то два шва сле­ва полу­чи­лись без хоро­ше­го про­ник­но­ве­ния (про­ва­ра) по всей длине. Три шва спра­ва – име­ют хоро­шее про­ник­но­ве­ние по всей длине.

Сва­роч­ные швы в разрезе

Эти швы в раз­ре­зе пока­зы­ва­ют эффект воз­рас­та­ния напря­же­ния более ясно. На пер­вых двух – шов навер­ху, но совсем не про­ник сквозь металл. Тре­тий име­ет как шов свер­ху, так и хоро­шее про­ник­но­ве­ние и явля­ет­ся луч­шим швом из всех. Два шва спра­ва име­ют боль­шее про­ник­но­ве­ние под листом, чем свер­ху, так как настрой­ки напря­же­ния слиш­ком высокие.

Технология сварки MIG/MAG

Система для полуавтоматической сварки состоит из источника постоянного тока, устройства подачи проволоки, катушки, горелки и газового баллона.
Ток подается на дугу по сварочной проволоке (проволока подключается к положительному полюсу), которая, расплавляясь, переносится на свариваемый металл. Непрерывная подача проволоки необходима, поскольку материал проволоки постоянно расходуется в процессе сварки.

MIG/MAG - Metal Inert / Active Gas - дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Это полуавтоматическая сварка в среде защитного газа - наиболее универсальный и распространенный в промышленности метод сварки. Иногда этот метод сварки обозначают GMA (Gas Metal Arc) . Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку речь идет об автоматизации только подачи присадочной проволоки, а сам метод MIG/MAG с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке. Словосочетание «в углекислом газе», к которому привыкли многие специалисты, умышленно упущено, так как при этом методе все чаще используются многокомпонентные газовые смеси, в состав которых помимо углекислого газа могут входить аргон, кислород, гелий, азот и другие газы.

В зависимости от свариваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использовании постоянного тока обратной полярности. При использовании постоянного тока прямой полярности количество расплавляемого электродного металла увеличивается на 25 . 30 %, но резко снижается стабильность дуги и повышаются потери металла на разбрызгивание. Применение переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла — электродной проволоки. Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и др.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла определяется в основном материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

При традиционном способе сварки можно выделить три основные формы расплавления электрода и переноса электродного металла в сварочную ванну. Процесс сварки с периодическими короткими замыканиями характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5 . 1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15 . 22 В. После очередного короткого замыкания (1 и 2 на рис. ниже, а) силой поверхностного натяжения расплавленный металл на торце электрода стягивается в каплю. В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными.

Во все стадии процесса скорость подачи электродной проволоки постоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи.

Рис. Основные формы расплавления и переноса электродного металла: а) короткими замыканиями; б) капельный; в) струйный

Поэтому торец электрода с каплей приближается к сварочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (5). При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромагнитных сил, совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием. Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ванну. Далее процесс повторяется.

Частота периодических замыканий дугового промежутка может изменяться в пределах 90 . 450 в секунду. Для каждого диаметра электродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т.д. существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями. При оптимальных параметрах процесса сварка возможна в различных пространственных положениях, а потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7 %.

Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера (рис. выше, б), хорошо заметными невооруженным глазом.

Рис. Изменение тока и напряжения дуги при импульсно-дуговой сварке: In, Un-ток и напряжение основной дуги; Iи, Uи-ток и напряжение во время импульса; tn, tи - длительность паузы и импульса

При этом ухудшаются технологические свойства дуги, затрудняется сварка в потолочном положении, а потери электродного металла на угар и разбрызгивание возрастают до 15 %.

Для улучшения технологических свойств дуги применяют периодическое изменение ее мгновенной мощности - импульсно-дуговая сварка (рис. ниже). Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи.

Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается. Под действием импульса тока происходит ускоренное расплавление электрода, обеспечивающее формирование капли на его конце. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку капли и сбрасывает ее в направлении сварочной ванны в любом пространственном положении.

Можно использовать одиночные импульсы или группу импульсов с одинаковыми или различными параметрами. В последнем случае первый или первые импульсы ускоряют расплавление электрода, а последующие сбрасывают каплю электродного металла в сварочную ванну. Устойчивость процесса зависит от соотношения основных параметров (величины и длительности импульсов и пауз). Соответствующим подбором тока основной дуги и импульса можно повысить скорость расплавления электродной проволоки, изменить форму и размеры шва, а также уменьшить нижний предел сварочного тока, обеспечивающий устойчивое горение дуги.

При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла. Название "струйный" он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непрерывной струей (см. рис. выше, в). Изменение характера переноса электродного металла с капельного на струйный происходит при увеличении сварочного тока до "критического" для данного диаметра электрода.

Значение критического тока уменьшается при активировании электрода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легкоионизирующих веществ), увеличении вылета электрода. Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. Например, добавка в аргон до 5 % кислорода снижает значение критического тока. При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Он не получен и при использовании тока прямой полярности.

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна -колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается. Сварка возможна во всех пространственных положениях.

Сварочные параметры.

Поскольку внешний вид сварочной дуги и сварочной ванны определяется параметрами сварки, то для сварщика нет необходимости постоянно обращаться к таблицам и диаграммам соотношений различных сварочных параметров.

• сварочное напряжение определяет внешний вид сварочной ванны, однако ее размеры (при постоянно напряжении) могут регулироваться вручную с помощью изменения перемещения горелки.
• Скорость подачи проволоки пропорциональная сварочному току.

Для сварки MIG Короткой дугой/Струйным переносом и Импульсной сварки MIG, в зависимости от используемых сварочных источников доступны простые и быстрые синергетические настройки. В режиме синергетики параметры сварки задаются автоматически, основываясь на условиях работы (материал, толщина, газ, проволока, скорость), и посредством управления микропроцессором динамически контролируются и поддерживаются в балансе в течение всего сварочного процесса. Это позволяет получить исключительные результаты сварки с точки зрения, количества, качества и внешнего вида сварного шва для всех условий и областей применения.

Само название метода полуавтоматической сварки MIG-MAG указывает на использование определенного газа в сварочном процессе: инертного (Ar) для MIG-сварки (Metal Inert Gas) и активного (СО2) для MАG-сварки (Metal Active Gas).

Использование CO₂ в качестве защитного газа обеспечивает хорошее проплавление металла, возможность подачи проволоки с высокой скоростью и получение швов с хорошими механическими характеристиками при сравнительно невысоких затратах. С другой стороны при использовании этого газа возможны проблемы с конечным химическим составом соединения, поскольку сварочная ванна оказывается перенасыщена углеродом при недостатке легко окисляемых элементов. Сварка с использованием чистого углекислого газа создает другой ряд проблем, например, разбрызгивание металла при сварке и пористость соединения из-за включения пузырьков монооксида углерода.

Чистый аргон используется только при сварке легких сплавов. Для сварки нержавеющих сталей с содержанием хрома и никеля лучше использовать смесь с добавлением кислорода и углекислого газа в количестве 2%, поскольку это улучшает стабильность дуги и форму шва.

Этот газ используется как альтернатива для аргона и позволяет получить большую глубину проникновения (для толстых деталей) и большую скорость подачи проволоки.

Позволяет получить более стабильную дугу, чем при использовании чистого гелия и большую глубину проникновения и скорость подачи проволоки, чем при использовании чистого аргона.

Эти смеси используются при сварке черных металлов методом КОРОТКОЙ ДУГИ, поскольку это увеличивает теплоперенос. Также эти смеси могут использоваться и при сварке методом СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА. Обычно смесь содержит от 8% до 20% углекислого газа и примерно 5% кислорода.

Импульсная MIG/MAG сварка полуавтоматом: что это и как работает?

Технологии пластического присоединения металлических элементов постоянно развиваются. Появляются новые методы, способы термического соединения материалов. Импульсная сварка применяется для монтажа опорных конструкций, при прокладке трубопроводов, в промышленном и гражданском строительстве на всех этапах возведения сооружений. Полуавтоматы используются на производстве и в быту, на крупных предприятиях и в небольших мастерских.

Что такое MIG-сварка?

Это способ бесконтактного переноса присадочного металла в стык для получения однородного соединения. Сварочная проволока, разогреваемая электродугой, плавится, металл по каплям стекает в ванну расплава. Благодаря высокочастотной характеристике сварочного тока можно изменить тепловложение при минимальном разбрызгивании. Это главное отличие технологии от струйного и крупнокапельного переноса присадки, свойственной другим видам сварки.

При импульсном электропитании капля выталкивается в рабочую зону за счет частого изменения плотности дуги.

Технология импульсной сварки с точки зрения физики - это многоэтапный процесс. При подаче питания за счет разности потенциалов возникает и разгорается электродуга. Пруток начинает разогреваться, формируется небольшая капля. Когда она отделяется с кончика проволоки, то перемещается на поверхность свариваемой заготовки. После проходки диффузионный слой кристаллизуется. При перемещении полуавтомата происходит циклическое повторение операций. На месте стыка образуется равномерный шовный валик.

Преимущества полуавтоматов

Аппараты с подачей присадочной проволоки часто оснащаются полупроводниковыми преобразователями для получения импульсного электропитания. Функциональность таких источников питания намного выше, чем у генераторов и выпрямителей. Когда нужен идеальный сварочный шов, герметичное надежное соединение, лучше выбирать инверторы с функцией высокочастотного преобразования переменного тока.

Хотя стоимость полуавтоматов MIG/MAG выше, чем у других сварочников, разовые вложения быстро окупаются за счет снижения расходов на осуществление процесса получения неразъёмных соединений. Следует сказать несколько слов о достоинствах подобного оборудования.

• Экономия на расходниках. MIG-сварочники более универсальные, при использовании присадочного прутка определенного диаметра с помощью регулировки скорости вращения роликов формируют валики необходимой толщины. Для выполнения различных задач не нужно постоянно менять катушки. Пруток толщиной 1,1 мм способен заменить проволоку диаметром 0,9 мм и 1,3 мм. Другими словами, не придется тратить время на замену расходников. В результате ощутимо снижаются непроизводительные расходы, увеличивается производительность труда. Секвестрируется статья расходов на покупку, хранение и транспортировку вспомогательных материалов. Вместо двух-трех разных катушек сварщику достаточно одной.
• Малая область разбрызгивания, низкое дымообразование при сваривании цветных металлов. MIG-полуватоматы часто применяют для изготовления изделий из легированных и металлов и цветнины. Цветные металлы при нагреве выгорают. Когда временной интервал нагрева в процессе соединения заготовок сокращается, металл не успевает деформироваться, ограничивается дымление. По сравнению с традиционным оборудованием для сварки, импульсные модификации выгодно отличаются низким разбрызгиванием. За счет специфичной формы дуги обеспечивается смачивание при падении капли. Минимизируются потери металла, эффективнее расходуется присадка. Меньше прогорает спецодежда, не нужно ограждать рабочую область, снижается риск возгорания от случайных искр. Сварщику проще контролировать зону сварки. Еще один плюс – швы не нужно тщательно зачищать, на очистку поверхности не тратятся абразивы и стальные щетки.
• Контролируемое тепловложение. Это свойство актуально при работе с тонкими листовыми материалами, сортовым и фасонным прокатом. Для импульсной сварки характерен низкий разогрев. В зоне термического влияния полуфабрикаты не успевают деформироваться, снижается склонность готовых изделий к растрескиванию, меньше процент брака. Полуавтоматы – оптимальное оборудование для нержавеющей стали, никелевых, медных и алюминиевых сплавов, дюралей, которым свойственна высокая чувствительность к термическому воздействию.

Сравнение импульсной сварки с другими методами

В отличие от других технологий, MIG-сварке не характерны холодные наплывы. Метод намного эффективнее и экономичнее крупнокапельного или струйного. При переносе металла короткими замыканиями расплав сильно разбрызгивается. Хотя заготовки не успевают сильно прогреваться, швы получаются негерметичными, неравномерными.

При крупнокапельном переносе сложно контролировать толщину формируемого валика, расходники быстро заканчиваются. Часто приходится менять катушки. При сварке толстостенных полуфабрикатов большие капли удобнее, быстрее наполняют ванну расплава. Но при падении они способны вытягиваться и «залипать», сбивается горение дуги. Еще один минус – для расплавления присадки необходимо большое тепловложение. Хотя по скорости формирования шва крупнокапельный метод опережает импульсный. С экономической и эстетической точки зрения второй метод предпочтительнее.

Струйный перенос характеризуется жесткой вольт-амперной характеристикой. Несмотря на производительность наплавки, большую глубину проплавления, по числу доступных пространственных положений импульсная технология функциональнее. К тому же при струйном переносе из-за высокого тепловложения велика вероятность прожогов.

Подключение и настройка аппарата

При генерации импульса необходимо надежное заземляющее соединение. Для подключения лучше приобретать силовой кабель с двойной изоляцией. Оптимальная длина – до 15 метров. При меньшей повышается индуктивность. Запрещено наматывать отрезки провода вокруг токопроводящих элементов, при возрастании индукции импульсы сглаживаются.

Большое внимание уделяется настройке. От этого зависит качество конечного продукта. Важно убедиться в правильности присоединения всех элементов оборудования. Настраивая форму импульсной волны, добиваются эстетичности соединения.

1. Сила тока минимальна, но достаточна для поддержания дуги;
2. Сила тока увеличивается;
3. Сила тока максимальна, оксидная пленка разрушается, капля отрывается от электрода;
4. Сила тока падает. Сварочная ванна остывает.

Настройка формы волны

Существует всего четыре волновых формата:

• классическая синусоида формирует мягкую, широкую, умеренно шумную эдектродугу с неглубоким проваром большой площади;
• прямоугольная кривая обеспечивает стабильное горение, характеризуется глубоким проплавлением даже при быстрой проходке;
• скругленная прямоугольная позволяет контролировать размер ванных расплава, формирует гладкую, слегка пологую дугу, актуальна при работе с тонкостенными полуфабрикатами;
• треугольная – самая эффективная, уменьшает степень деформации сварочного шва за счет минимального нагрева при электротоковой пиковой нагрузке.

Настройка формы волны осуществляется по инструкции, приложенной к каждому полуавтомату. На некоторых моделях имеется возможность регулирования кривой. Можно индивидуально настраивать амперные характеристики, сходя из особенностей присадочного прутка и конкретных условий.

Источник питания на полупроводниках способен генерировать волну заданной геометрии. Также можно регулировать динамику изменения высоты и ширины волны. При таком подходе улучшается качество шовных валиков, удается получить однородные соединения без деформации зоны термического влияния. Также оптимизируется процесс каплеобразования, при убывании волны удается добиться оптимального смачивания при переносе металла.

Аппараты с функцией управления кривой на выходе укомплектовываются наборами предустановочных настроек. Сварщик имеет возможность управлять скоростью возрастания или убывания электроволны, продолжительностью пика, добиваясь нужной волновой геометрии.

Другие рекомендации

Сложности возникают при термическом соединении тонкостенного металлопроката постоянным током обратной полярности. В этом случае электрод подключается к плюсовой клемме, минус зацепляется на массу. Смена полюсов позволяет сместить область максимального прогрева на кончик проволоки, она быстрее плавится, усиливается каплеобразвоание. Соединяемые детали при этом прогреваются намногомедленнее.

Настройка импульсного режима в любом случае ограничена. Полностью зависит от возможностей сварочника. В современных инверторных моделях предусмотрена синергия – взаимозависимость основных параметров, их взаимного влияния друг на друга. Все параметры токовых характеристик подбираются автоматически при изменении ампеража или напряжения. Профессионалы предпочитают пользоваться ручными настройками. В процессе работы в зависимости от вида свариваемого металла, формата полуфабрикатов опытные сварщики регулируют:

• Частоту или динамическое изменение импульса, добиваются переноса оптимального количество капель расплава за единицу времени. Повышая частотность, увеличивают частоту каплеобразования, скорость сварки. Шовные валики получаются объемными.
• Высоту дуги. Меняя расстояние от кончика присадочной проволоки до ванны расплава, оптимизируют металлоперенос соответственно скоростному режиму. При высокочастотной импульсной технологии длина дуги увеличивается, при снижении частотности – сокращается.

Правильная настройка позволяет добиться качественного соединения деталей, исключить непровары и другие дефекты. Можно получить красивую форму шва.

Преимущества импульсного режима при сварке алюминия

Применение MIG-технологии уменьшает прогрев заготовок, значительно снижается риск коробления сварной конструкции. При определенных навыках можно сваривать тонкий прокат без прожогов, получать швы мелкой чещуйчатости. Готовые изделия будут иметь хороший товарный вид.

Технология с использованием импульсов позволяет избежать дефектов шовного валика. При замедлении скорости подачи проволочной присадки быстро разжигается электродуга. При стабильном горении скоростной режим можно нормализовать.

После кристаллизации ванны расплава не формируется конечный кратер. За счёт уменьшения значений рабочего тока удается сглаживать усадочные раковины, они заполняются жидким металлом до застывания, без усадки.

Главной проблемой при сварке алюминия остается высокая пористость соединения. От них уменьшается прочность швов на изгиб, кручение, велика вероятность разгерметизации при сварке круглых и профилированных труб. При импульсной подаче тока расплавленный металл постоянно перемешивается, пары газа удаляются, соединение становится однородным. Меняя частоту и амплитуду, можно контролировать глубину провара. Это особенно актуально при сварке тонких заготовок.

Выбор оборудования

Производители предлагают профессиональное и бытовое оборудование для импульсной MIG-сварки. Можно найти аппараты, работающие от однофазной сати 220 В и трехфазной напряжением 380 В, мощностью сварочного тока до 400 А.

У всех инверторов схожий принцип работы, они различаются по ВАХ, различают модификации с жесткой и мягкой вольт-амперной характеристикой.

Для новичков предпочтительнее инверторы с синергетическим управлением. Когда сварщик меняет скоростной показатель подачи присадки, блок управления автоматически корректирует форму волны и частоту рабочего электротока. Электроника избавляет от необходимости ручной настройки, подстраивается к скорости вылета присадки, сразу реагирует на изменение угла наклона сопла горелки. Когда нет опыта, такая модель позволяет добиться хороших результатов.

Некоторые модификации современных полуавтоматов для MIG-сварки работают в нескольких режимах:

• «Пульс» с классическими настройками волны;
• «Двойной пульс» с контролем металлопереноса, возможностью регулировки основных параметров второго импульса. Можно изменить частотный показатель аппарата, установить необходимое значение нижнего ампеража базового электротока.

При сварке толстостенных заготовок из цветных и черных металлов горелка полуавтомата MIG/MAG сильно нагревается. При большом объеме работ рекомендуются модели с жидкостным охлаждением или большим соплом, чтобы был воздухообмен.

Можно найти головки полуавтоматов с функцией быстрого переключения скоростей вылета проволоки. Расширяется диапазон применения аппарата. Важно убедиться в совместимости расходника с инверторной моделью.

Форсаж дуги, антизалипание и горячий старт имеются практически на всех инверторах. При работе на большом расстоянии от источника питания желательно контролировать рабочее напряжение. Определяется параметр между выходными разъемами. AC-Waveform – это функция выбора формы волны переменного электротока. Обычно производители ограничиваются максимум 2 волновыми формами, но для точного соединения небольших полуфабрикатов важно изменять форму выходной кривой.

При покупке сварочного оборудования для автосервисов по кузовному ремонту, небольших мастерских обязательно учитываются условия эксплуатации, динамика включения, интенсивность эксплуатации. Имеет значение толщина заготовки, химический состав обрабатываемого сплава.

Читайте также:

  
• Сварка чугуна полуавтоматом в среде углекислого газа
  
• Спилковые перчатки для сварки
  
• К3878 в сварочном аппарате
  
• Сварочный полуавтомат kemppi 400
  
• Еткс сварщик ручной дуговой сварки