Углекислотная сварка принцип работы

Обновлено: 24.04.2024

Один из новейших видов сварки, но хоть он известен недавно, этот метод стал очень популярным. Её часто используют при спайке в сейчас сварщики разных уровней подготовки.

При углекислотной сварке, соответственно, используется углекислый газ.

Именно об этом эта статья. Далее подробно изложена информация о углекислом газе и его роли при сварке полуавтоматов и в чём его преимущество перед другими материалами.

Основные понятия

Сначала выясним что же такое углекислота и как она используется при сварке. Формула углекислого газа CO2, у него нет цвета или запаха. Его используют в баллонах под давлением. Обычно, он поставляется в сжиженном виде.

Чаще всего используется баллон объёма 40 литров. Он абсолютно защищён от коррозии и герметичен. Но он уместен при крупных работах. Когда нужно сварить что-нибудь меньших объемов, лучше использовать баллоны поменьше.

Это важно, потому что такие баллоны не могут храниться очень долго, максимум – 2 года. Поэтому компактность очень важна.

Этот газ доступный из-за его низкой цены, в целом, нет более дешёвого и при этом эффективного газа для данных целей. Его можно легко купить в магазине.

Главной задачей этого газа является защита. К примеру он защищает металл от окисления, что немаловажно для производства качественных изделий. Чтобы качество шва было ещё выше можно использовать его с аргоном.

Суть процесса достаточно простая. С помощью электрической дуги плавится металл, а сварочную область попадает углекислый газ. Он там нужен, как мы уже выяснили, для защиты деталей. Он обволакивает зону сварки и защищает от негативных влияний кислорода.

Особенности

Одна из особенностей этого материала, это то, что он не нейтрален на 100%. Это значит, его необходимо использовать с проволокой, которая предотвращает попадание кислорода и, следственно, окисление металла.

Лучше всего для такой работы подходят проволоки, в составе которых есть кремний и марганец. Неплохим вариантом ещё будет медная проволока, так как у неё есть способность к антикоррозии.

У неё большой срок годности и она способствует стабильности в горении дуги. Также, качество соединения, сделанного с помощью медной проволоки, очень хорошее.

При выборе характеристик проволоки лучше всего опираться на то, какие материалы вы используете помимо неё. Если обсуждать, какой диаметр оптимальный, то это 0.8 миллиметров. Она не напрягает автомат и подходит под большинство металлов.

Вы могли слышать, что углекислоту или любой другой защитный газ, можно заменить порошков проволокой. Это не так.

Качество соединения, сделанного с помощью порошковой проволоки, сильно уступает тому, который сделал с углекислым газом. Поэтому такую замену лучше всего делать, если нет разницы будут ли небольшие дефекты или не получается газ.

Почему углекислота?

Углекислотный тип сварки стал популярным на заводах и разных предприятиях. Возможно, у вас возникает вопрос чем эта популярность вызвана? Сейчас и выясним.

На самом деле, большого секрета в этом нет. При использовании углекислоты очень низкая вероятность деформации деталей, а это экономия ресурсов. Ведь бракованные детали — это лишние траты, а с помощью защитного газа этого можно избежать.

Ещё этот газ не нуждается в тщательной подготовке металла, соединение всегда аккуратное. Всё что остаётся это убрать лишние шлаки.

Также этот тип сварки можно использовать при работе с тонкими металлами. Как показывает практика, она хорошо подходит для такого материала.

Правда есть один нюанс – использовать ручную дуговую или газовую сварки не рекомендуется. С их помощью получается некачественный шов, поэтому лучше использовать другой метод.

Ещё углекислотную сварку хорошо использовать при ремонте кузовов. В такой работе этот метод имеет немало плюсов. Сначала – не нужно следить за подачей проволоки.

Этот процесс происходит автоматически. Она лучше подходит для этого, чем другие виды сварок, так как результат в разы качественнее. Также у проволоки короткий период плавки, а за счёт этого – углекислотная сварка требует меньше времени для исполнения.

Углекислотная сварка может полностью заменить сварку другого типа – газовую ацетиленовую. Потому что материал, который нужен для плавки дешевле, хоть с его помощью результат получается не хуже.

Основные преимущества

Также при углекислотной сварке нет термического воздействия на металл из-за чего детали не нагреваются. А это хорошо влияет на шов, и он получается прочным и красивым.

У углекислотной сварки есть много преимуществ перед другими типами. Рассмотрим ручную дуговую. Этот тип не защищает зону от кислорода. Для этого необходим флюс, а это дополнительные траты.

По сравнению с этим типом при углекислотной можно работать при любом положении в пространстве, а также намного лучше виден процесс, что упрощает наблюдение за ним.

Ещё скорость процесса в разы выше, чем при других методах, так как проволока плавится очень быстро, поэтому производительность очень высокая.

В отличие от других методов, даже той же ручной дуговой, процесс автоматизирован, а значит сварщик прикладывает намного меньше усилий.

Этот метод подходит если сварщику не нужно передвигаться на большие расстояния и есть возможность наблюдать за сваркой от начала и до конца.

Ещё важная деталь, что из-за стабильной работы дуги, отпадает необходимость часто менять электроды. Ещё этот процесс очень аккуратен и оставляет минимум мусора.

При сварке металла, где необходимо много небольших швов очень хорошо подойдёт этот метод. Его часто используют в мелких домашних работах, к примеру при сварке ворот. Полуавтомат с углекислотой, поэтому часто можно встретить в ремонтных пунктах.

И цена такого ремонта будет стоить недорого. В некоторых предприятиях ручная дуговая сварка уже вытеснена углекислотной.

Углекислотная сварка отлично подходит чтобы заменить многие другие виды. Этот вариант очень экономный. При этом – качество конечного продукта остаётся на высоком уровне.

Процесс и технология сварки лёгкие и понятные, а следовательно, использовать такой метод может даже любитель. Поэтому он популярен в домашнем обиходе, вместе с полуавтоматом.

С ростом популярности возросло и разнообразие этих механизмов. Сейчас на рынке можно найти очень дешёвые модели, а так как углекислый газ тоже недорогой, то получается хорошая установка за небольшие деньги.

Простым языком об полуавтоматической сварке в среде углекислого газа — чего нельзя делать никогда?

Сварка в углекислом газе считается одним из самых популярных видов сварочных работ. Высокую эффективность и производительность она показывает при соединении тонкостенных металлов, что особенно важно при ремонте и изготовлении автомобилей.

Этот способ имеет свои преимущества и недостатки, а при его использовании необходимо учитывать специфические особенности технологии.

Рассматриваемый способ относится к дуговой сварке в защитной среде, в качестве которой используется углекислый газ. Его принцип действия основан на механизме электродуговой сварки, но имеет и определенные отличия. Углекислый газ защищает сварочную зону от воздействия воздуха, что позволяет отказаться от использования флюса.

Основное отличие сварных работ в углекислой среде от других аналогичных технологий связано с особенностями данного газа. При нагреве он разлагается на 3 составляющие – окись углерода, угарный газ и кислород.

[stextbox соединения исполняют защитную роль, но образующийся кислород нивелирует ее, окисляя расплавленный металл.[/stextbox]

Устраняется негативное явление простым способом – в сварочную зону вводится дополнительный элемент, имеющий в своем составе активный раскислитель. Он входит в реакцию с кислородом и надежно нейтрализует его. Эффективными раскислителями являются кремний и марганец. Эти элементы вводятся в состав стальной, присадочной проволоки, которая вводится в зону сварки. Образующиеся окислы не проникают в расплав, а выпадают в виде шлака, который легко удаляется после завершения работ.

Сварку в углекислом газе выгодно отличают следующие достоинства: повышенная производительность, малая температура разогрева металла, возможность проведения в работ в разном положении и различных условиях, низкая стоимость.

С помощью этого способа легко свариваются тонкостенные листы. Весь процесс можно контролировать визуально.

Разновидности

Сварка в углекислом газе может осуществляться в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме. Соответственно выделяются несколько основных ее разновидностей.

Механическая

Весь процесс производится вручную с соблюдением таких правил:

Сварка обеспечивается на постоянном токе с обратной последовательности («плюс» — на электроде, «минус» — на свариваемой детали). Сила тока устанавливается с учетом толщины заготовки и электрического напряжения.
Напряжение дуги выдерживается в пределах 16-22 В в зависимости от размеров сварного шва.
Присадочная проволока выбирается в пределах 0,5-2,4 мм. Чем больше толщина заготовки, тем больше диаметр проволоки. Горелка ведется на высоте 12-20 мм от поверхности заготовки.
Углекислый газ подается под давлением 0,15-0,25 атм.

Полуавтоматом

Для проведения полуавтоматической сварки применяются специальные аппараты (ПДШ-500, ПШ-54, А-547-Р и т.п. В них обеспечивается автоматическая подача присадочной проволоки с установленной скоростью. Сварочный ток регулируется в широких пределах – от 50 до 250 А.

Автоматическая

Современные аппараты позволяют автоматизировать все процессы – подачу углекислого газа и присадочной проволоки, движение и фиксацию в нужном положении электрода и горелки, контроль параметров дуги. Сварка осуществляется на большой скорости.

По способу формирования сварочного шва выделяются такие технологические приемы:

частые, но короткие касания;
крупнокапельный перенос;
непрерывная дуга.

Выбор типа сварки осуществляется с учетом назначения заготовок, их размеров и особых требований к качеству шва.

Необходимые материалы

Дуговая сварка обеспечивается электродами. Используются следующие механизмы образования дуги:

независимая дуга между двумя неплавящими электродами;
зависимая дуга, формируемая неплавящимся или плавящимся электродом.

Первый вариант применяется крайне редко, и только при соединении тонких листов.

Основные типы электродов:

Неплавящиеся электроды. Они предназначены только для формирования дуги, а потому дополнительно потребуется введение присадочной проволоки. Наиболее часто используются графитовые, угольные, вольфрамовые электроды.
Плавящиеся или покрытые электроды. Они представляют собой твердый, прочный стержень, покрытый «расходным» материалом. Покрытие при нагреве плавится и участвует в сварочном процессе в качестве присадки. Выделяются такие марки электродов, как ЦИ-7 и УОНИИ-13/55.

Наибольшее распространение при сварке в углекислом газе находят плавящиеся электроды в виде проволоки. С учетом особенностей процесса широко используется низкоуглеродистая, стальная проволока с повышенным содержанием марганца и кремния марок Св-08ГС и Св-08Г2С диаметром от 0,5 до 3,5 мм. Вылет проволочного электрода определяет длину дуги, которая выдерживается в пределах 2-4 мм.

Расход в работе

При планировании сварочных работ важно правильно определить потребность в углекислом газе, т.е расход его в процессе сварки. Он во многом определяется силой сварочного тока и диаметром присадочной проволоки. Можно привести такие средние значения скорости расхода газа:

Зависит расход и от толщины свариваемого металла. Так для тонких листов (1-1,6 мм) средний расход газа при сварке полуавтоматом не превышает 6-9 л/мин. При толщинах изделий, превышающих 1 см, скорость расхода превышает 19-20 л/мин.

[stextbox повышается при проведении сварки на открытом воздухе.[/stextbox]

Полезное видео

Про основы процесса рекомендуем посмотреть следующее видео:

Заключение

Дуговая сварка в углекислом газе дает возможность соединение достаточно тонких стальных листов. Кроме того, этот тип работ относится к одним из самых производительных, с возможностью механизации и автоматизации процесса.

При правильном проведении работ обеспечивается высокая надежность сварного шва.

Работа полуавтоматической сваркой с углекислым газом (диоксид углерода или СО2)

В настоящее время полуавтоматическая сварка с помощью углекислого газа используется как специалистами, так и сварщиками - новичками.

В этой статье Вы почерпнете для себя много полезного о работе с углекислотой, о её достоинствах, таких как защита сварного шва от негативного воздействия частиц в воздухе, повышения качества выполненной работы, и не только.

Что такое сварка полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде СО2?

Итак, давайте же узнаем, как же работает способ сваривания полуавтоматом с углекислотой. Воздействие высокой температуры в процессе сварки способствует частичному распаду углекислого газа на кислород и углерод.

Такой химический процесс благоприятно влияет на итоговый результат, защищая сварочное место (так называемая сварочная ванна) от различных вредных примесей в воздухе в вашей рабочей зоне.

Еще стоит отметить отличное взаимодействие этих трёх газов с железом, что еще больше увеличивает качество сварочного шва.

Основной недостаток углекислого газа – его свойство окислять свариваемый металл, тем самым ухудшая качество проделанной работы.

С этим недостатком достаточно просто и эффективно бороться добавляя в состав проволоки для сварки полуавтоматом большое количество кремния и марганца.

Здесь начинают действовать положительные химические свойства оксидов этих элементов, выделяющиеся в процессе сварки. Их взаимодействие с поверхностью металла способствует формированию надежного сварочного соединения, устойчивого к оксидированию.

Для сварки углекислотой используйте полуавтоматический сварочный аппарат, при этом выбирать его режим работы вы можете сами, опираясь на свой опыт, либо пользуясь рекомендуемыми параметрами из таблицы 1.

Из нее видно, что основной критерий выбора режима работы – толщина свариваемого металла.

Таблица 1 – Параметры настройки полуавтоматического сварочного аппарата с углекислотой:

Достоинства сварки на углекислом газе

Итак, мы уже узнали принцип сварки полуавтоматом с углекислотой, а также как справляются с его главным недостатком.

Теперь давайте посмотрим на основные достоинства этого метода по сравнению с его конкурентом – флюсовой сваркой:

качество сварного соединения выше, даже у начинающих осваивать эту деятельность;
скорость работы быстрее в 2-3 раза благодаря равномерному тепловому рассеиванию от сварочной дуги, а следовательно производительность труда намного выше;
возможность варить даже тонкий металл, не боясь ухудшить качество шва;
на месте сваривания полуавтоматом не остается остатков флюса и шлака, на случай многослойной сварки металла, это преимущество придется как нельзя кстати;
отсутствие флюса, а значит ничего не мешает визуальному контролю сварочной дуги;
качество наплавки с использованием углекислого газа выше, чем с флюсом;
вы можете проводить паяльные работы в любом пространственном положении, любой сложности (в том числе работы на весу и под углом) без использования планок, подставок, подкладок и пр.;
экономичность метода и огромная выгода с точки зрения капиталовложения;
не надо приобретать оснащение для удаления и подачи флюса во время сварочного процесса;
в два раза дешевле себестоимость металла, используемого под наплавку, в сравнении с другими методами;
сама по себе углекислота имеет относительно низкую цену, что также уменьшает общую стоимость работ.

Полуавтоматическая сварка на углекислотном газе нашла свое место в судовом строении, машиностроении, при сварке систем отопления и водопровода, в производстве изделий из легированной стали или термостойких металлов, в случаях труднодоступности места сваривания и когда необходимо провести быстрый ремонт и наплавку.

Проще говоря, этот метод применяется в серийной промышленности и производствах, а не только в условиях гаражной самодеятельности.

Сваривание полуавтоматом в углекислоте заслуженно получила такую популярность благодаря совокупности своих преимуществ, но теперь давайте разберем в каких материалах она нуждается.

Компоненты для углекислотного сваривания

Проволока для сварки полуавтоматом. Применяется как электрод. Для каждого случая, в зависимости от того какой металл мы будем паять, проволоку необходимо выбирать индивидуально.

Отталкиваясь от толщины свариваемого металла, мощности полуавтомата и его прочих особенностей, диаметр проволоки может изменяться в диапазоне от 0.5 до 3 мм. На практике лучший результат показывает медная проволока, её мы и рекомендуем использовать.

Пускать в дело необходимо исключительно чистый материал, без следов ржавчины, коррозии, загрязнений, которая хранилась в надлежащих условиях.

В противном случае эту проволоку использовать нельзя, если вы не хотите в результате получить плохое качество соединения. Рекомендуется вымачивать проволоку в серной кислоте, а после несколько часов удерживать при высокой температуре.

Углекислый газ СО2. Собственно, наш главный гвоздь программы и самый важный компонент. Углекислота для сварки полуавтоматом безвредна для человека и бесцветна.

Перемещается и хранится СО2, как правило, под давлением в специальных черных емкостях и с одноименной маркировкой. Вот несколько практических и просто полезных советов по эксплуатации:

для особо важных и сложных работ используйте емкость с 99%-ым содержанием диоксида углерода, в остальных случаях ёмкостей с 98%-ым содержанием будет предостаточно;
учтите, что излишняя влага отрицательно скажется на общем качестве сваривания. Чтобы от неё избавиться, поставьте ёмкость в вертикальное положение на один час, за это время влага осядет на дно;
перед началом сварки полуатоматом выпустите немного газа из ёмкости, чтобы избавится от, вредных для сварки, примесей азота, содержащиеся в ней.

Выводы

Итого, сварка полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде СО2 – это набор сплошных преимуществ, например повышение производительности труда, расширение ваших профессиональных умений, а результатом работы вы будете всегда довольны.

У новичков на первых этапах освоения конечно могут наблюдаться проблемы с чрезмерным расходом газа, но и этот недостаток нивелируется его достаточно низкой ценой, а с приобретенным опытом, когда вы освоите принципы работы этого метода, такая проблема исчезнет вовсе.

Немного терпения, опыта в сварочном деле, наличие полуавтомата, углекислоты, всех необходимых материалов и Вы полностью готовы к покорению этого метода.

Профессиональный опыт приобретается на практике, поэтому экспериментируйте и тренируйтесь сами с разными режимами работы, набивая руку, а не уповайте на табличные данные, этот опыт очень важен, если вы хотите стать профессиональным сварщиком.

Спрашивайте советов у профессионалов - сварщиков и не забывайте соблюдать технику безопасности. Желаем успехов!

Для чего нужна углекислота при сварке полуавтоматом?

Углекислота для сварки металлов широко используется в качестве защитного газа. Он подается через специальное сопло в горелке полуавтоматического аппарата и надежно защищает сварочную зону от кислорода и азота воздуха, а также от водяных паров.

Специфика технологии

Сварка в атмосфере углекислого газа — разновидность электродуговой. Постоянный разряд электродуги выделяет большое количество тепловой энергии, которая разогревает и расплавляет металл заготовки. Ток идет через заготовку, воздушный промежуток и неплавкий вольфрамовый электрод.

Сварочный материал в виде проволоки подается в рабочую зону отдельно, она не служит проводником. Подача осуществляется с постоянной скоростью подающим механизмом, встроенным в полуавтоматический сварочный аппарат.

Для того, чтобы защитить сварочную ванну от воздействия кислорода и водорода воздуха, а также водяных паров, в рабочую зону подается защитная атмосфера, состоящая из углекислого газа. Его облако вытесняет воздух и предотвращает нежелательные химические реакции

Что такое углекислый газ?

Молекула углекислого газа СО₂ состоит из атома углерода и двух атомов кислорода. При нормальных условиях оксид углерода представляет собой газообразное вещество тяжелее воздуха, без цвета и запаха.

Оксид углерода обладает низкой химической активностью, что делает его отличным кандидатом на роль создателя защитной атмосферы вокруг сварочной зоны. Это же свойство используется при работе углекислотных огнетушителей, прекращающих доступ кислорода воздуха к очагу возгорания.

При атмосферном давлении в жидком состоянии находиться не может. При охлаждении до -78 о С затвердевает, образуя рыхлую массу, напоминающую снег. Это так называемый «сухой лед», используемых для охлаждения продуктов в пищевой промышленности и торговле.

Вещество выделяется в ходе окисления органических веществ — при сгорании, гниении, дыхании живых организмов.

[stextbox условия на промышленный СО₂ регламентируются ГОСТ 8050-85.[/stextbox]

Перевозится вещество в газообразном состоянии, в емкостях под давлением.

Сфера применения

Углекислота в производстве обходится существенно дешевле аргона, гелия и других, но уступает им по своим защитным свойствам. Сварка в атмосфере СО₂ используется для рядовых соединений из обычных конструкционных сталей.

Для более ответственных конструкций, специальных сталей, высоконагруженных узлов используют более дорогое, капризные в хранения и применении инертные газы.

При массовом производстве типовых металлоконструкций применение углекислого газа для защиты сварочной зоны дает заметную разницу в себестоимости.

Дешевле обходится и организация хранения СО₂.

Запорно-регулирующая аппаратура для баллонов

При работе с оксидом азота используют специальную запорно-распределительную арматуру. Редуктор понижает входное давление со 100 атм. до рабочего значения в 3 атм.

Он снабжен двумя манометрами: на выходе и на входе, по которым сварщик следит за значением давления.

Редуктор снабжен двумя фильтрами, задерживающими примеси.

Установка необходимого рабочего давления осуществляется вращением рукоятки регулятора.

С помощью накидных гаек устройство присоединяется к баллону и к шлангу, снабжающему потребителя.

Предохранительный клапан при возникновении нештатной ситуации сбрасывает избыток давления в атмосферу.

[stextbox устройств, связанные с углекислым газом — баллоны, редукторы, шланги — маркируются черным цветом.[/stextbox]

Особенности заправки

Углекислотный баллон для полуавтомата заряжают двумя методами:

перепусканием из емкости хранилища через редуктор и расходомер в заправляемый баллон;
закачкой в заправляемый баллон с помощью компрессора.

Независимо от способа наполнения важно точно установить вес пустого баллона. Взвесив баллон после заполнения, можно точно установить количество закачанного СО₂.

Заправка баллонов оксидом углерода, в отличие от ацетилена или кислорода, не требует чрезвычайных мер предосторожности. Однако расслабляться при этом нельзя: в случае массовой утечки углекислый газ образует атмосферу, непригодную для дыхания. Поэтому необходимо тщательно проверять состояние баллонов, арматуры и шлангов на отсутствие механических повреждений.

При заправке способом «баллон в баллон» тот баллон, из которого заправляют, рекомендуют перевернуть дном вверх и следить за его температурой.

Расход

Расход углекислоты для выполнения сварки полуавтоматом определяется сочетанием ряда факторов.

погодные условия (температура, ветер, влажность);
качество сварочных материалов;
квалификация и опыт сварщика.

Она может изменяться от 3 до 60 литров в минуту.

При расчете планового расхода учитывают такие характеристики, как диаметр сварочной проволоки и толщину заготовок. К расчетному значению, равному произведению удельного расхода на длину шва, добавляют запас в 10% на подготовительные операции.

Из стандартного баллона, содержащим 25 кг СО₂, после понижения давления до рабочего образуется приблизительно 500-510 литров газа. При максимальном расходе этого количества хватит на 8 часов работы сварочного углекислотного полуавтомата. В среднем баллона хватает на 15-20 часов.

Плюсы и минусы

Работа в атмосфере СО₂ имеет следующие преимущества перед другими видами сварки:

надежная защита сварной зоны от химически активных веществ;
дешевизна;
возможность варить «на весу», без использования подкладочных пластин;
устойчивая дуга на тонкостенных заготовках;
рациональное использование тепловой энергии электродуги.

Кроме достоинств, методу присущ и ряд недостатков:

низкая пригодность для работы с высоколегированными сплавами и цветными металлами;
сложность проведения многослойной сварки;
опасность удушья при работе в непроветриваемых объемах.

Длительно время подготовки и запуска процесса делает его малопригодным для небольших объемов сварочных работ, которые нужно выполнить быстро.

Техника безопасности.

Углекислый газ имеет два потенциально опасных фактора воздействия:

взрыв баллона при нагреве;
удушье при работе в замкнутом непроветриваемом объеме при превышении уровня концентрации в 5%.

Исходя из этих рисков и формируются требования техники безопасности к проведению работ с СО₂.

Во время транспортировки:

все баллоны должны перевозиться в специальном поддоне, в вертикальном положении;
на каждом баллоне должны быть резиновые предохранительные кольца.

Во время хранения и заправки:

все помещения должны быть оборудованы газоанализирующей аппаратурой;
при заправке баллона необходимо контролировать его температуру;
не допускается перезаправка баллона свыше нормативного значения;
не прикасаться к трубопроводам, шлангам и арматуре без защитных перчаток.

Во время работы:

при работе в замкнутом объеме организовать постоянный контроль содержания СО₂ в воздухе;
обеспечить вентиляцию или снабдить сварщика изолирующей маской с подачей воздуха;
работать вдвоем, причем один человек должен находиться снаружи объема и следить за состоянием сварщика.

При соблюдении требований безопасности углекислый газ не представляет угрозы для здоровья.

Опасность угарного газа СО.

Угарный газ – сильно ядовитое вещество. При вдыхании ведет к общему угнетению функций организма и тяжелому отравлению. Возможен и летальный исход. Работать в атмосфере угарного газа допускается только в изолирующей дыхательной аппаратуре.

Полярность

Полярность при сварке полуавтоматом в среде углекислого газа обратная, то есть «плюс» подсоединяется к заготовке, а «минус» — к электроду. При работе прямой полярностью в среде СО₂ будет трудно обеспечить стабильность электродуги. Нестабильная дуга при такой схеме подключения приводит к возникновению дефектов сварного шва.

Работа

Перед началом сварки проводятся обязательные подготовительные работы. в них входят следующие операции:

зачистка зоны шва от механических загрязнений, остатков старых лакокрасочных покрытий, следов коррозии и т.п.;
обезжиривание поверхности с использованием органических растворителей, кислот или щелочей;
пробный шов для окончательного уточнения величины рабочего тока, особенно при соединении заготовок малой толщины.

Сварочный полуавтомат с углекислотой размещают так, чтобы шланг не мешал движениям сварщика.

Сварку полуавтоматом-инвертором в среде СО₂ выполняют двумя методами, различающимися углом наклона относительно направления движения руки:

углом вперед, применяется для сварки листовых заготовок малой толщины;
углом назад, дает возможность глубокого провара на деталях средней и большой толщины, ширина шва при этом получается меньше.

После того, как шов заварен до конца, требуется сохранять подачу газа до остывания сварочной зоны. Это предотвратит окисление нагретого металла. Сначала следит прервать подачу сварочной проволоки, потом- отключить ток и только потом- газ. Ха этот промежуток времени шов остынет.

Далее следует зачистить зону шва от шлака и окалины

Полуавтоматическая сварка в атмосфере углекислоты позволяет обеспечит высокое качество и приемлемую себестоимость сварного соединения. Расход СО₂ зависит от параметров детали и условий работы и составляет от 3 до 60 л/час. При работе необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих

С помощью аналогичного оборудования разные заготовки соединяются надежно и плотно, при этом не имеет особого значения химический состав металла, но влияет толщина. По сравнению с ручной сваркой КПД намного выше, а материальные затраты незначительные. Сварка полуавтоматом для начинающих начинается с изучения теории, затем переходят к практическому применению полученных знаний.

Что такое полуавтомат и его виды

Это электромеханическое устройство, подающее проволоку для припоя в зону горения дуги, у исполнителя одна рука занята плавящимся электродом, а другой он регулирует подачу газа. Начинающих сварщиков интересует вопрос, как варить полуавтоматом и какие специфические знания и навыки для этого требуются?

Все зависит от того, с каким материалом приходится работать, важно знать, каким металлом можно пользоваться, и какое оборудование при этом используется, немаловажное значение имеет и технология: дуговая, контактная, лазерная или плазменная. Чтобы точно знать, как нужно самостоятельно правильно варить промышленным полуавтоматом, достаточно изучить виды аналогичного оборудования и правильно их применять.

В быту и на производстве используются такие полуавтоматы:

Бытового назначения. В основном это инверторы различной модификации, при их использовании от исполнителя не требуется большого опыта и высокой квалификации.
Полупрофессиональные аппараты.
Промышленное профессионально оборудование.

[stextbox третий вариант подразумевает сварку под насыпной защитой, когда вместо газа используется флюс.[/stextbox]

Каждый из перечисленных вариантов имеет личные преимущества и особенности, например, профессиональные оснащаются дополнительными функциями, увеличивающими эффективность их применения на производстве, они выпускаются в стационарном или мобильном виде.

Описание процесса

Сварочное полуавтоматическое оборудование разработано для соединения металлоконструкция при промышленном производстве. Основная задача — обеспечивать непрерывную подачу проволоки в активную зону горения сварочной дуги, а исполнитель производит движение горелки вдоль соединения заготовок. Скорость подачи плавящейся проволоки регулируется вручную.

По степени защиты зоны сварки от воздействия среды устройства разделяются на полуавтоматы для сварки с флюсом, в газовой среде и при использовании специальной порошковой проволокой. В первом случае флюс входит в состав проволоки, она в самодельных аппаратах применяется редко из-за своей дороговизны. Наиболее распространена сварка в газовой среде, а использование порошковой проволоки обычно совмещено с применением защиты газом.

Такое оборудование используется в промышленности для сварки тонкостенных конструкций, например, кузова легковых автомобилей, при этом сварочный шов, выполненный полуавтоматом, получается аккуратным и малозаметным.

Какие материалы следует использовать в работе

В качестве плавящегося электрода применяется проволока, диаметр которой варьируется в пределах 0,5—3,0 мм, что напрямую зависит от толщины соединяемых конструкций. Чем меньше диаметр, тем глубже провариваются заготовки, при его увеличении существенно возрастает сила тока, примерно 100 ампер на каждый дополнительный миллиметр.

Защитные газы, находящиеся в баллонах, используются в чистом или смешанном виде — это зависит от режима сварных работ и видов соединяемых металлов. Наибольшее применение в промышленности в чистом виде имеет аргон, так как по себестоимости он занимает лидирующее место.

Сила тока и напряжение

От силы подаваемого тока зависит производительность, установка тока производится на основании размеров диаметра используемой электродной проволоки и толщины заготовок. Чем больше ампер, тем глубже проплавливается шов. Большое влияние на весь процесс сварки оказывает скорость подачи проволоки.

Напряжение напрямую зависит от силы тока, а регулировка производится путем изменения холостого хода источника питания. При повышении напряжения ухудшается газовая защита, снижается целостность и однородность шва, так как возрастает разбрызгивание металла. Глубина проварки также снижается, практика показывает, что при полуавтоматическом процессе соединения деталей применяют высокую силу тока и небольшую величину напряжения.

Расход газа

Этот параметр сильно зависит от диаметра используемой проволоки и силы тока. При проведении сварочных работ на открытом пространстве и при наличии сквозняков, надо существенно увеличивать подачу газа, а это приводит к лишнему перерасходу. Для более эффективной защиты зоны горения сварочной дуги снижают скорость или сопло горелки располагают ближе к поверхности металлоконструкций. Эффективна защита места работы сварщика от влияния сквозняка специальными переносными экранами.

Техника сварки

Вопрос — как же правильно надо сваривать полуавтоматом, чтобы образовался красивый качественный шов, волнует многих начинающих сварщиков. Для этого нужно знать и выполнять порядок необходимых действий, как говорится, инструкция для чайников:

Выбрать ток (переменный или постоянный), полярность, прямую или обратную.
Подобрать актуальный диаметр проволоки, наиболее часто используемым считается 0,8 мм, но его применение оправдано для сварки конструкций не толще 5 мм.
Выбрать нужную величину тока, всё полуавтоматическое оборудование выпускается с фиксированным положением переключателей, которые имеют дополнительные регулировки, а таблицы соответствия силы тока с толщиной заготовок приведены на лицевой стороне аппаратуры.
Установить нужную скорость подачи проволоки для сварки.
Расход защитного газа корректировать в зависимости от скорости сварочного процесса.
Постоянно следить за наклоном и выносом сопла горелки.

В качестве защиты применяется смесь из аргона, углекислого газа и кислорода — при этом процесс происходит мягко, сварочная дуга горит стабильно, нет затухания, в результате шов получается плотный и без видимых изъянов.

В среде защитного газа

Такой вид соединения металлов выполняется при помощи специального оборудования, например, сварка полуавтоматом для начинающих в среде углекислого газа выполняется на специально оборудованном посту, где имеется все необходимые инструменты и баллон с углекислым газом, в том числе.

Если сравнивать с другими видами сварочных работ, то сварка с применением углекислого газа довольно проста и имеет такие особенности:

проводится на обратной полярности, чтобы исключить деформацию конструкции и добиться стабильных параметров дуги;
при наплавке металла используется прямая полярность, КПД во время проведения этой операции возрастает в 1,8 раза, по сравнению с первым вариантом;

Сварку лучше проводить с подключением к сети переменного тока, для этого используется осциллятор.

Технология для алюминия

Полуавтоматические аппараты используют для сварки изделий из алюминия, в качестве защиты применяется аргон, но при этом нужно учитывать, что цветной металл обладает высокой текучестью при расплавлении. Особенностью этого метода является обратная полярность, когда к горелке подключается минус, а на свариваемые заготовки — плюс.

Поверхностная амальгама алюминия успешно разрушается, деталь начинает плавиться без помех. При значительном слое окиси нужно провести предварительную механическую обработку для удаления окисной пленки с поверхности конструкции.

С проволокой

В качестве плавящегося электрода используется специальная проволока в мотках, которая заправляется в автомат ее подачи в зону горения дуги. Из газов не рекомендуется пользоваться водородом, так как при этом происходит сильное разбрызгивание и шов получается плохого качества. Специальный ГОСТ нормирует применение сварочной проволоки 75-ти марок, поэтому сварщику надо сопоставлять ее с маркой свариваемых деталей, давать какие-то рекомендации здесь трудно.

Стандартный комплект сварочного оборудования для MIG/MAG сварки.

Основные правила при проведении работ

Исполнитель должен помнить и строго выполнять следующие важные моменты:

Перед началом основной сварки сделать пробный шов на постороннем куске металла — так проводится регулировка подачи проволоки и силы тока, чтобы шов был высокого качества.
Сварку изделий производить строго по инструкции, которая имеется у любого аппарата.
При проведении работ сварщик должен быть экипирован в защитную одежду. Если работы проводятся в помещении, то надо обеспечить надежную вентиляцию.
Для каждого вида проволоки существует канавка определенной формы. У припоя без присадок углубление имеет V-образную форму, при наличии в составе проволоки флюса — аналогичная, но с боковыми насечками.
Нельзя проводить сварку, когда на поверхности металлов имеются горючие материалы — они должны удаляться, а свариваемые поверхности перед соединением хорошо зачистить.

[stextbox Сварщику запрещается работать постоянно – надо делать технические перерывы.[/stextbox]

Первый опыт

Чтобы научиться использовать сложное оборудование, нужно внимательно ознакомиться с инструкцией, обратить особое внимание на раздел: как правильно пользоваться полуавтоматом. Затем настроить его, потому что верная регулировка силы тока позволит выполнить сварочный шов без изъянов и досадных пропусков.

[stextbox В. Тунгусков, Образование: АНО Учебный центр ИТЦ Эксперт (г. Москва), сварщик 4 разряда, опыт работы с 2009 года:«Для полуавтоматов лучше использовать импортную проволоку, т. к. она намного качественнее отечественных аналогов, но стоимость изделий при этом повышается».[/stextbox]

Баллон с редуктором

Для сварки используются только проверенные баллоны, на поверхности которых указана дата заполнения. Наиболее бюджетный вариант — использование углекислого газа в качестве зашиты места сварки от окисления, для этого приобретается баллон с редуктором. Устанавливается манометр, чтобы надежно контролировать давление газа в системе — оптимальная величина около 0,2 атмосфер.

Основные компоненты регулирования подачи газа от баллона к горелке.

Защитная маска

Для защиты лица и глаз используются специальные сварочные маски с затемненным окошком, которые надеваются на голову и высвобождают руки для работы. Производители современных аналогов разработали уникальную систему наподобие очков Хамелеон — стекло маски мгновенно становится непроницаемым при активации сварочной дуги.

Во время прекращения сварки окно становится прозрачным, так что маску можно не снимать, что намного упрощает действия сварщика, особенно когда он не обладает большим опытом проведения подобных работ.

Технология

После тщательной подготовки оборудования исполнитель делает легкое касание проволоки о поверхность свариваемых деталей для активации дуги. После её появления проволока ведется вдоль стыка на постоянном расстоянии, при этом одна рука занята горелкой, а второй — сварщик придерживает конструкцию. Зазор при толщине заготовок до 10 мм — 1 мм, далее он составляет не более 10% от толщины детали.

Проволока подается автоматически с выставленной заранее скоростью, а исполнитель формирует шов при плавлении металлов. Полуавтоматические аппараты выпускаются с газовой защитой или с применением флюса, каждый вариант имеет характерные особенности, но оба эффективны и позволяют получить качественное соединение конструкции.

Виды швов: коренные, заполняющие и косметические

При толщине металла 1,5 мм или менее, сплошной шов не применяется, так как возникает коробление от высокой температуры, при этом делается сварка с использованием точек диаметром 3—4 мм и шагом 10—25 мм. Заготовки с толщиной до 4 мм соединяют поэтапно, сначала с лицевой стороны, а потом с изнанки.

Для сварки конструкций, имеющих толщину 6 мм и более, требуется подготовка: кромки подтачивают до плотного соединения, с лицевой стороны снимается фаска под углом в 30 0 . Перед сваркой детали закрепляют в струбцинах с зазором не менее 0,5 и не более 2 мм. Вначале выполняют коренной шов при циклическом замыкании и заполняют дно стыка до начала скоса фасок.

Затем аппаратура переводится в режим сварки методом распыления, производят полное заполнение шва на всю глубину за несколько заходов. После окончания работ поверхность зачищается металлической щеткой или кругом с абразивом. Теперь покрывается заполненный зазор косметическим швом, при этом скорость подачи проволоки снижают, а сварку ведут широким фронтом по ширине 8—15 мм, что напрямую зависит от толщины заготовки.

Проволокой делаются поперечные движения по переднему краю сварочной ванны при интенсивной скорости, чтобы края шва не остывали, а наплывы были минимальными. Горелка двигает по направлению к себе, а края косметического шва проплавливаются качественно, но высота валика не должна превышать 2 мм.

Дефекты швов, причины их возникновения

Классификация возможных дефектов приведена в ГОСТ 30242-97, они подразделены на такие группы:

Растрескивание поверхности шва.
Кратеры, полости, свищи и раковины от усадки металла.
Вкрапления твердых частиц.
Не проварка или не сплавление участков шва.
Нарушена форма сварного шва.
Другие дефекты.

Причинами появления таких негативных факторов может быть нарушение приемов при подготовке, сборке, термообработке соединений, а также низкая квалификация исполнителя или небрежности в работе.

Возможные дефекты, возникающие на сварном соединении металлов.

Сваривание толстых деталей

При соединении толстых конструкций дугу ведут не только вдоль соединяемых кромок, но и производят колебательные движения горелкой. Видов такой технологий много, но чаще всего используют возвратно-поступательные колебания и зигзаг. При этом ширина захода шва на поверхность конструкции пропорциональна ее толщине.

Свариваемым заготовкам задают зазор, так как при его отсутствии соединение будет непрочным из-за большой толщины конструкций. При соединении тавровых деталей из толстого металла готовый шов проваривается по нижней и верхней кромке с заходом на поверхность детали. Этим достигается упрочнение сварочного шва.

Работа на полуавтоматическом стенде или при использовании аналогичного аппарата требует от исполнителя точности движений и строгого выполнения технологии. Вначале закрепляют полученные теоретические знания на практике, а потом уже получают допуск на эксплуатацию промышленного оборудования.

Читайте также: