Температура сварочной дуги полуавтомата

Обновлено: 08.05.2024

Сварочный полуавтомат является очень удобным устройством для работы дома и в маленьких мастерских. С ним можно работать в любых условиях, не требуется особая подготовка рабочего места, он компактен почти как обычный инвертор.

В отличие от ручной дуговой сварки, для работы с ним не требуется высокая квалификация сварщика. Правильная настройка сварочного полуавтомата позволяет выполнять качественно работы и сварщику невысокой квалификации.

В зависимости от вида свариваемого материала, его толщины требуется правильно выставить скорость подачи проволоки, защитного газа. Дальше сварщику требуется равномерно вести горелку вдоль шва, и получится качественный сварной шов. Вся сложность заключается в правильном подборе параметров сварки для конкретного материала.

Возможности оборудования

Для качественной настройки сварочного полуавтомата требуется понимание характеристик сварки, необходимо также разобраться с особенностями полуавтомата.

Сварочные полуавтоматы позволяют работать практически с любыми металлами и их сплавами. Они могут сваривать цветные и черные металлы, низкоуглеродистую и легированную сталь, алюминий и материалы с покрытиями, способны сваривать тонкие металлы толщиной до 0,5 мм, могут варить даже оцинкованную сталь без повреждения покрытия.

Это достигается за счет того, что в область сварки может подаваться флюс, порошковая проволока или защитный газ, а также сварочная проволока, причем подача происходит автоматически, все остальное делается как в ручной дуговой сварке.

Сварочные полуавтоматы выпускаются разных классов, но все они состоят из:

блока управления;
источника питания;
механизма подачи сварочной проволоки с катушкой;
сварочной горелки;
силовых кабелей.

Кроме этого должен быть баллон с редуктором и инертным газом (двуокись углерода, аргон или их смеси), воронка для флюса.

Механизм подачи проволоки состоит из электродвигателя, редуктора и подающих или тянущих роликов.

Настройка тока и скорости подачи проволоки

В первую очередь выставляется сила сварочного тока, которая зависит от вида свариваемого материала и толщины заготовок. Это можно выяснить по инструкции на полуавтомат или найти в соответствующей литературе.

Затем устанавливается скорость подачи проволоки. Она может регулироваться ступенчато или плавно. При ступенчатой регулировке не всегда удается подобрать оптимальный режим работы. Если есть возможность выбора устройства, покупайте сварочный полуавтомат с плавной регулировкой скорости подачи проволоки.

В блоке управления должен быть переключатель режима подачи проволоки вперед/назад. Когда все настройки в соответствии с инструкцией по эксплуатации на полуавтомат произведены, нужно попробовать работу на черновом образце с такими же параметрами. Это необходимо делать потому, что рекомендации усредненные, а в каждом отдельном случае условия уникальны.

При большой скорости подачи провода электрод просто не будет успевать расплавляться, сверху будут большие наплавления или сдвиги, а при низкой он будет сгорать, не расплавляя свариваемый металл, валик шва будет проседать, появятся углубления или разрывы.

Регулировка параметров

Регулировка величины тока или напряжения зависит от толщины заготовок. Чем толще свариваемое изделие, тем больше сварочный ток. В простых устройствах полуавтоматической сварки регулировка силы тока совмещена со скоростью подачи проволоки.

В профессиональных полуавтоматах регулировки раздельные. Правильность настройки можно определить только опытным путем, сделав экспериментальный шов на пробной заготовке. Валик должен быть нормальной формы, дуга устойчивой, без брызг.

В некоторых моделях полуавтоматов имеется регулировка индуктивности (настройки дуги). При маленькой индуктивности температура дуги падает, глубина проплавления металла уменьшается, шов становится выпуклым.

Это используется при сваривании тонких металлов и сплавов, чувствительных к перегреву. При большой индуктивности температура плавления растет, сварочная ванна становится более жидкой и глубокой. Валик шва становится плоским. Сварку в этом режиме используют для толстых заготовок.

Переключатель скорости подачи сварочной проволоки в моделях способных работать с разными диаметрами требует дополнительной регулировки с учетом конкретной толщины проволоки.

Даже изучив полностью рекомендации производителя не всегда можно получить нужный режим работы полуавтомата.

Выставив оптимальные регулировки для сварки заготовки сегодня, может получиться, что на следующий день они станут неоптимальными потому, что изменилось качество сети или изменилось положение изделия на рабочем столе.

То есть настройка режимов процесс постоянный и индивидуальный потому еще, что он зависит и от манеры работы самого сварщика.

Типичные ошибки

На ошибку в настройках сварочного полуавтомата указывает отчетливый треск. Громкие щелчки сообщают о том, что скорость подачи припоя маленькая. Необходимо увеличить скорость подачи до пропадания треска.

Часто наблюдается сильное разбрызгивание металла. Это связано с недостаточным количеством изолирующего газа в районе сварочной ванны. Нужно увеличить подачу газа, отрегулировать редуктор полуавтомата.

Присутствуют непровары или прожиги шва. Это связано со слишком низким или слишком высоким напряжением дуги, регулируется настройкой вольтажа или индуктивности.

Неравномерная ширина валика шва связаны со скоростью перемещения горелки и ее положением относительно шва, то есть, связана с техникой работы сварщика.

При соблюдении рекомендаций производителя и понимании процессов происходящих в сварочной ванне, способах их регулировки можно выполнять довольно сложные виды сварочных работ в домашних условиях.

Скорость сварки

На качество получаемого при сварке шва оказывают влияние многие факторы. Одним из них является скорость сварки. Эта характеристика представляет собой скорость, с которой электрод перемещается вдоль свариваемого шва. Ее влияние сказывается в тех режимах, при которых применяются электроды, то есть при ручной сварке и полуавтоматической.

При выборе слишком большой скорости металл не успеет нагреться до нужной температуры и появится непровар. Это чревато хрупкостью шва и его недолговечностью. При слишком маленькой скорости сильное плавление металла приведет к образованию наплывов. Поэтому важно выбирать оптимальное значение.

Как осуществляется расчет скорости сварки

Скорость сварки находится в прямой зависимости от размера тока, поэтому вначале следует разобраться с ним. Расчет сварочного тока производится с помощью формул.

Существуют формулы, по которым скорость сварки рассчитывается в зависимости от значения силы тока. Она в свою очередь может быть рассчитана по формуле сварочного тока. Грамотно применив формулу расчета сварочного тока, можно найти его значение и выбрать оптимальную величину скорости сварки, которая зависит от различных характеристик.

Так, например, зная параметры наплавляемого металла и значение тока, можно применить такую формулу:

αн - это коэффициент наплавки;
γ - плотность металла электрода в г/см3;
Fн - площадь металла в см 2 .

Коэффициент наплавки αн зависит от характеристик электрода. Под площадью металла понимается площадь поперечного сечения свариваемого шва при условии однопроходного варианта или одного слоя, если осуществляется многослойное покрытие.

Для расчета этой характеристики необязательно применять формулу скорости сварки. Помочь могут нормативные документы, в которых содержатся рекомендации по выбору для каждого типа металла. При задаче как рассчитать скорость сварки можно ориентироваться не только на формулы, но и на указанные в них значения.

Влияние величины скорости на конфигурацию шва

С увеличением величины скорости сварки происходит уменьшение ширины шва. Глубина провара сначала имеет тенденцию увеличиваться, а потом начинается ее снижение.

Компенсация осуществляется увеличением значения силы тока. При высоком значении скорости сварки возможно образование подрезов свариваемого шва, причем с обеих сторон. Это объясняется прогревом, недостаточным для получения качественного шва.

При большой толщине металла имеет смысл сваривать его неширокими швами, обеспечив при этом высокую скорость. Медленная сварка может способствовать появлению в металле дефектов в виде пор.

Ручная сварка

Скорость ручной дуговой сварки выбирает сам сварщик, поэтому многое зависит от его квалификации. На его выбор влияют:

свойства основного металла;
характеристики используемого электрода;
положение шва в пространстве.

Требование, которое предъявляется к результату выбора, - он должен гарантировать небольшое возвышение расплавленного металла, находящегося в сварочной ванне, над кромками основного. Также должен быть обеспечен плавный переход жидкого металла к основному без возникновения дефектов в виде наплывов и подрезов. Когда происходит сваривание высоколегированных сталей, то с целью недопущения перегрева сварку осуществляют с большой скоростью.

Этот параметр находится в зависимости от покрытия применяемых электродов. При использовании электродов, имеющих рутиловое покрытие, выбирается скорость сварки, находящаяся в диапазоне 6-12 м/ч, при электродах с целлюлозным покрытием - 14-22 м/ч.

Из таблицы скорости сварки при ручной дуговой сварке можно найти величину этого параметра в зависимости от толщины металлического материала.

Сварка полуавтоматом

Аппарат для сварки полуавтоматическим методом представляет собой устройство, в котором роль электрода выполняет проволока, подающаяся на место сварки автоматическим способом. При сварке полуавтоматом необходимо выставлять две скорости. Обе устанавливает сварщик. Первая из них - это скорость, с которой подается проволока. Правильный выбор обеспечит стабильное горение сварочной дуги.

Вторая - скорость сварки зависит от скорости, с которой перемещается горелка. Толстостенные соединения сваривают на высокой скорости с формированием узких швов. При высокой скорости необходимо следить, чтобы при выходе из зоны защиты газом не происходило окисления конца проволоки и поверхности металла. Так же, как и при ручной дуговой сварке, силу тока и скорость подачи электрода, в данном случае проволоки, сварщик должен выставить сам, руководствуясь своим опытом и квалификацией. Отталкиваться приходится в частности от типа сплавляемых металлов.

С помощью сварочного полуавтомата можно соединить две металлические детали быстро и качественно. Таким аппаратом имеется возможность сваривать металлы различной ширины. По сравнению с ручной сваркой полуавтомат имеет значительные преимущества.

Перед началом процесса необходимо рассчитать основные характеристики - ток, напряжение дуги и скорость сварки. Последний параметр можно рассчитать, зная выбранные силу тока и напряжение, поскольку скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от них.

Ток и напряжение, в свою очередь, выбирают в соответствии с толщиной металла. Получается, что скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от толщины металла.

Сначала по формуле рассчитывается сила тока. Ее вычисляют в зависимости от диаметра электрода и плотности тока. Зная вычисленную силу тока и диаметр электрода по формуле можно определить значение напряжения сварочной дуги. После этого можно выбрать оптимальную скорость сварки.

Преимущества правильного выбора

Правильно выбранные параметры обеспечат получение качественного соединения металлов, которое может прослужить долгие годы. Применение готовых формул облегчает выбор параметров. Но это не освобождает от изучения ГОСТов и других нормативных материалов.

Интересное видео

Технология сварки полуавтоматом

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 – 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.

Читайте также: