Содержание

Сварочные материалы для полуавтоматической сварки

Сварочный полуавтомат: выбор, расходники и тонкости использования

Сварка проволокой в среде защитного газа позиционируется как инструмент для мастеров-любителей, тем не менее, технология работы имеет свои тонкости. Прежде всего, нужно понимать специфику работы сварочного полуавтомата, уметь выбирать расходные материалы и обслуживать оборудование в соответствии с техническим регламентом.

Особенности MIG-MAG аппаратов
- Видео по теме:
Выбор горелки и рукава
Настройка и обслуживание сопла и горелки
Первый пуск и обслуживание
Режимы сварки
Видео по теме:

Особенности MIG-MAG аппаратов

Суть работы полуавтоматического сварочного аппарата заключается в механизированной подаче присадочной проволоки, находящейся под потенциалом постоянного пульсирующего тока. Для ионизации и поддержания дуги в зону сварки нагнетается защитный газ, в качестве которого обычно используется углекислота или смесь СО2 с аргоном. Главным преимуществом MIG-MAG служит абсолютная свобода сварки в любых пространственных положениях шва без изменения настроек и использования специальных приёмов работы.

Конструктивно сварочный аппарат включает инверторный преобразователь, устроенный по тому же принципу, что и в силовых блоках для сварки покрытыми электродами. Однако есть два специфичных узла: газовый клапан и устройство автоматической подачи проволоки. Оба они приводятся в действие одновременно с подачей напряжения на проволоку, однако быстродействие и порядок включения могут быть настроены индивидуально.

Протяжка проволоки может осуществляться двумя или четырьмя роликами, из которых только половина служит приводными, оставшиеся — прижимными. Качественный аппарат имеет переключатель скорости подачи, а наиболее совершенные — отдельный верньер для её регулировки. При этом скорость подачи проволоки дополнительно корректируется блоком управления в зависимости от величины сварочного тока.

Газовый клапан предназначен для подачи защитного газа в зону сварки перед подачей напряжения. В отличие от более продвинутого оборудования для сварки неплавящимся электродом, полуавтоматические сварочные аппараты не предусматривают возможности регулировки режимов подачи газа. Поэтому важно, чтобы самим блоком управления было предусмотрено небольшое опережение включения клапана при нажатии на пусковую кнопку, чтобы выгнать воздух из горелки и рукава. Продувка при завершении сварки полуавтоматом не требуется. Для регулировки скорости прокачки газа используют специальные баллонные редукторы с расходомером.

Отдельно нужно коснуться вопроса выбора мощности. В любительском сегменте максимальный рабочий ток аппарата ограничен 160–180 А, чего абсолютно достаточно для обучения и работы с проволокой до 0,8 мм. Предельный ток в таком случае составляет 120–130 А, однако при определённой сноровке проволокой 0,8 мм можно варить и на токах до 160 А, добиваясь глубины провара 4,5–5 мм. При последующем увеличении силы тока глубина провара не увеличивается, для этого требуется использовать больший диаметр присадочного материала. Соответственно предельный ток аппарата должен составлять не менее 180–200 А для проволоки в 1 мм, от 240 мм для проволоки 1,2 мм и так далее с градацией в 30–40 А.

Видео по теме:

Выбор горелки и рукава

Разнообразие MIG-MAG горелок гораздо выше, нежели сварочных аппаратов, что объясняется как индивидуальными потребностями к эргономике, так и всевозможными технологическими особенностями конструкции, за счёт которых решается ряд специфических задач по сварке металлов. И все же выбрать подходящую горелку для начинающего пользователя достаточно просто, важно лишь учитывать несколько обстоятельств.

Для начала следует отсеять все варианты, не имеющие унифицированного евроразъёма: горелки именно этого типа распространены гораздо больше, а потому взаимозаменяемы как в сборе, так и по части расходных элементов. Например, диаметр и шаг резьбы токосъёмных наконечников в них практически одинаковы, то же касается и наконечника сопла с его системой фиксации.

Длина рукава обычно составляет 3 метра, реже попадаются 4-метровые модификации. Покупать горелку с рукавом 5 метров не имеет смысла: для протяжки проволоки такой длины требуется усовершенствованный механизм подачи с двумя приводными роликами, да и он справляется не всегда. Впрочем, современная инверторная техника обладает малым весом, а потому возможный недостаток длины рукава легко компенсируется более длинными газовым шлангом и шнуром питания.

Разъем «евро» для полуавтомата Mig Mag

Отдельное внимание нужно уделить типу канала для проволоки. Для стальных присадок внутри рукава устанавливают металлический канал спирально-навивного типа, в случае же использования алюминиевой проволоки требуется установка тефлонового канала для исключения усиленного трения мягкого металла о стенки. Внутренний диаметр канала должен выбираться в соответствии с толщиной используемой проволоки, как правило, есть три градации этого параметра, маркируемые цветом наружной оболочки.

Для возможности сварки на обратной полярности, когда поток электронов направлен от детали к соплу и сильно разогревает его, рекомендуется выбрать горелку с увеличенной длиной гусака для снижения степени нагрева и дополнительным радиаторным оребрением шейки. Вопрос перегрева эффективно решен в горелках с водяным охлаждением, однако это не лучший выбор для начинающего сварщика, ведь помимо насосной станции также требуется использование сварочного аппарата с увеличенной продолжительностью включения вплоть до 100%.

Допустимый рабочий ток горелки должен быть выше возможностей аппарата на 20–25%. Из дополнительных полезных опций можно отметить наличие в рукоятке клапана, наличие которого избавляет необходимости каждый раз продувать рукав после длительного перерыва в работе. Также очень хорошо себя рекомендуют горелки с шарнирно-поворотным вводом рукава, они более долговечны.

Настройка и обслуживание сопла и горелки

Обязанность каждого сварщика — следить за состоянием сопла и вовремя его обслуживать. В основном это касается наконечника, через который осуществляется передача сварочного тока на проволоку. Его диаметр выбирается в соответствии с толщиной присадочного материала, при этом допуск по зазору в отверстии строго регламентирован.

Со временем из-за трения отверстие в наконечнике увеличивается, что приводит к ухудшению токосъёма. Это выражается в ухудшении стабильности горения дуги и появлении характерного треска при сварке. В среднем замена сопла требуется регулярно по мере расходования проволоки, этот элемент нужно менять после отработки 2–2,5 кг присадочного материала. В процессе замены используется специальный ключ из комплекта поставки, которым старый наконечник отвинчивается, а новый вкручивается на место, при этом усилие затяжки не должно быть избыточным, чтобы не вывернуть газовый распылитель, имеющий левую резьбу.

Отдельно нужно следить за состоянием протяжного канала. Медное покрытие по мере прохождения через протяжной механизм и канал постепенно осыпается, из-за чего возможно заклинивание проволоки в канале. Чтобы этого не случилось, после отработки каждых 5 кг проволоки рукав необходимо продувать сжатым воздухом.

Помимо стандартной омедненной проволоки диаметром от 0,8 мм до 1,6 мм (с шагом 0,2 мм) существует также специальная порошковая. При ее использовании наличие защитного газа в зоне сварки не требуется, однако, это более дорогой тип присадки. Как правило, сварщики держат в запасе небольшое количество такой проволоки на случай непредвиденного окончания углекислоты или для выездных работ. Порошковая проволока более дорогостоящая, она не предназначена для постоянного использования из-за более интенсивного образования искр при сварке, что не добавляет долговечности соплу и наконечнику. В целом, чтобы избежать налипания брызг металла на внутренней поверхности сопла, можно рекомендовать использование антипригарного спрея.

Первый пуск и обслуживание

Прежде чем дать первую искру новым аппаратом, необходимо произвести его первичное обслуживание. Для начала следует удалить остатки консервационной смазки с роликов прижимного механизма, для чего хорошо подходят очистители тормозных дисков в формате аэрозоля. Впоследствии ролики нужно поддерживать чистыми и сухими, проводя их периодическую очистку при каждой замене токосъемного наконечника. При очередной продувке рукава не будет лишним очистить канал приводного валика: нажав кнопку принудительной подачи проволоки, удалить шилом из паза медную пыль, а затем немного отшлифовать поверхность шкуркой-нулёвкой.

Перед первым пуском необходимо настроить усилие тормозного механизма путем вращения осевого винта. Ступица должна относительно легко поворачиваться рукой при полном отсутствии инерционного выбега. То есть, при резком повороте катушки с проволокой, она должна останавливаться ровно в том положении, при котором было прекращено поворотное усилие. Механизм торможения не следует смазывать, достаточно лишь 1–2 раза в год внести в область прижимного винта скудное количество антипригарного спрея.

После установки кассеты с присадкой и её фиксации гайкой-барашком, край проволоки аккуратно извлекается из стопорного отверстия в стенке катушки и укладывается в паз приводного ролика, а затем заводится в отверстие коннектора. При этом проволоку нельзя выпускать из рук, иначе она мгновенно размотается. Когда конец проволоки выступит из разъёма на 20–30 мм, опускается прижимной ролик. Обычно его снабжают регулируемым прижимным устройством, маховик которого в нормальном режиме эксплуатации должен находиться на отметке между 2 и 3.

Когда механизм прижима настроен, выступающий край проволоки аккуратно заводят в канал рукава и устанавливают на место разъём. Обращаем внимание, что при замене проволоки до полного расходования катушки её обычно обрезают кусачками, из-за чего образуется приплюснутый край. Чтобы проволока не застряла при очередной протяжке, заусенцы нужно тщательно удалить надфилем.

После подготовки сварочного аппарата необходимо подключить к нему газобалонное оборудование. Для этих целей оптимально подойдет армированный шланг, который одним концом надевается на штуцер редуктора, а другим крепится к штатному подводу аппарата, где обжимается винтовым хомутом. Когда газ подключен, необходимо открутить вентиль на баллоне, установить выходное давление согласно паспорта сварочного оборудования и настроить расход. Теперь можно осуществлять первую пробу полуавтомата.

Режимы сварки

Как правило, сварочные аппараты MIG-MAG имеют два верньера для регулировки напряжения и силы сварочного тока. Также возможно наличие регулятора индуктивности, позволяющего добиться более точной настройки режимов сварки. Нужно отметить, что отсутствие такого регулятора не свидетельствует о несовершенстве аппарата: вполне возможно, что подстройка индуктивности сварочного тока осуществляется контроллером автоматически.

Устанавливать действующее значение силы сварочного тока следует в точном соответствии с параметрами, указанными на упаковке проволоки. Регуляторам напряжения и индуктивности необходимо изначально придать среднее положение и опробовать автомат в работе. Если при сварке слышен треск, дуга горит нестабильно или наблюдается испарение металла, это устраняется регулировкой приложенного напряжения, которое в целом определяет температуру плавления. В зависимости от толщины и типа свариваемых металлов, может требоваться разное приложенное напряжение, поэтому перед свариванием очередной конструкции полуавтоматом обычно выполняют несколько пробных швов.

Настройка индуктивности помогает регулировать глубину провара и ширину сварочной ванны. На минимальных значениях будет образовываться узкий шов с высоким остроконечным валиком. Если же придать максимальное значение, валик будет более пологим, а глубина провара приблизится к максимальному значению для данного типа проволоки.

Видео по теме:

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка — механизированная дуговая сварка металлическим плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов. Способ также известен как MIG/MAG сварка. В зависимости от типа используемого защитного газа различают сварку в инертных газах (MIG) и активных (MAG). В качестве активных газов преимущественно используют сварку в среде углекислого газа. В отличии от ручной дуговой сварки покрытыми электродами при механизированной сварке подача электрода в зону сварки выполняется с помощью механизмов, а сварщик перемещает горелку вдоль оси шва и выполняет колебательные движения электродом по необходимости.

Рис. 1. 1 – горелка, 2 – сопло, 3 – токоподводящий наконечник, 4 – электродная проволока, 5 – дуга, 6 – шов, 7 – ванна, 8 – основной металл, 9 – капля металла, 10 – газовая защита.

Сущность метода и общие принципы полуавтоматической сварки

Механизированная сварка, как и другие виды дуговой сварки, осуществляет за счет большей тепловой энергии сварочной дуги сконцентрированной в месте ее горения. Температура дуги больше температуры плавления металлов, поэтому под ее воздействием кромки сварного изделия плавятся, образуя сварочную ванну из жидкого металла. Дуги при этом горит между основным металлом и сварочной проволокой, которая выполняет функции подвода дуги к зоне сварки и является присадочным металлом для заполнения зазора между кромками.

Сварочная проволока с кассеты непрерывно подается в зону сварки при помощи подающего механизма, который проталкивает ее по каналу в рукаве к соплу сварочной горелки.

Сварочная дуга, расплавленный металл, конец сварочной проволоки, околошовная зона находятся под защитой газа, выходящего с горелки. Для получения более качественного шва, иногда выполняют подачу защитного газа дополнительно с обратной стороны шва.

В отличии от ручной сварки, отсутствие покрытых электродов позволяет механизировать процесс или полностью автоматизировать.

Оборудование для полуавтоматической сварки

В комплект оборудования для механизированной сварки входят источник питания сварочной дуги, подающий механизм, газовое оборудование, горелка. Для повышения производительности и избежания перегрева горелки при серийном производстве могут использоваться системы охлаждения.

Источники питания сварочной дуги

Для сварки в среде защитных газов изготавливают источники питания с жесткими внешними вольт-амперными характеристиками. Сварка производится на источниках постоянного тока — сварочные выпрямители, преобразователи, инверторы или специальные установки, содержащие в себе источник питания и подающий механизм, а также блок управления. Источники питания переменного тока практически не используются.

Многопостовые источники питания

Для организации работы в цехах на производстве со стационарными сварочными постами целесообразно использовать многопостовые источники питания. Для этих целей можно использовать преобразователи и выпрямители. Существует две схемы организации многопостовой сварки.

Первая схема используется когда сварка производиться одинаковыми режимами на каждом посте с частыми замыканиями сварочной цепи (возбуждение дуги). При такой схеме в цепь каждого сварочного поста включают дроссель, который способствует снижению влияния постов друг на друга при одновременной работе.

Вторая схема может быть использована для регулирования режимов сварки индивидуально на каждом посте с минимальным влиянием постов друг на друга. В таком случае напряжение холостого хода многопостового источника питания устанавливают на максимум, а снижение силы тока (регулирование) выполняется с помощью балластного реостата на каждом посте.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Механизмы подачи проволоки

Сварочные полуавтоматы

Сварочные полуавтоматы — специальные установки для механизированной сварки в среде защитных газов содержащие в себе источник питания, подающий механизм, горелку и блок управления процессом. Дополнительно полуавтомат может иметь дистанционный пульт управления, включать схемы позволяющие выполнять сварку в импульсно-дуговом режиме и т.д.

Сегодня чаще используется схема сварки от сварочного полуавтомата, чем источник питания + подающий механизм.

Сварочная горелка

Выполняет несколько функций, среди которых: направление проволоки в зону сварки, подвод тока к сварочной проволоке, подача защитного газа, управление процессом при помощи кнопки управления. Все это возможно благодаря использованию специального шланга внутри которого находится сразу несколько элементов — сварочные кабеля, управляющие провода, спиралеобразный канал для направления проволоки, трубка для подачи газа, а иногда и для подачи воды.

Газовое оборудование для полуавтоматической сварки

В состав газового оборудования для сварки полуавтоматом входят: баллон, редуктор, ротаметр, подогреватель, осушитель, смеситель газов, рукава (шланги).

Сварочная проволока. Диаметры, маркировка и виды

Поскольку полуавтоматы для сварки сейчас довольно востребованы, это позволило создать широкий рынок производства сварочной проволоки для полуавтомата. Правильный выбор проволоки позволяет существенно повысить производительность, а также качество самой сварки и сварного шва. Дополнительно повышается и безопасность, что тоже немаловажно для квалифицированных сварщиков.

Типы и маркировка проволоки для сварки

Сварочная проволока для полуавтоматов используется как плавящийся электрод при проведении сварочных работ на полуавтомате.

Существует около 77 марок проволоки для сварки, качество и состав которых регулирует ГОСТ 2246-70. Этому стандарту полностью соответствует выпускаемая холоднотянутая проволока из низкоуглеродистой стали, легированной, а также высоколегированной стали.
Сварочная проволока для полуавтоматов подразделяется по своему назначению на:

непосредственно для сварки;
для изготовления электродов (дополнительное обозначение Э).

Низкоуглеродистая и легированная проволоки сортируются по виду обработки поверхности на неомеднённую и омеднённую (О).

Несмотря на большое количество различных марок проволоки для сварки полуавтоматом, в производстве и строительстве широко используют для работы всего несколько. Остальные – это марки специальные, или узкопрофильные. При изготовлении к ним предъявляют особенные требования. Такая проволока предназначается для проведения сварочных работ при строительстве научных комплексов и лабораторий, объектов атомной промышленности и для других современных отраслей промышленности, которые используют высокие технологии.

В настоящее время применяются технологии, позволяющие проводить сварку полуавтоматами не только в нейтральной среде защитного газа, но и при помощи проволоки, под слоем флюса. Тип применяемой проволоки, её диаметр и марка всегда зависят от толщины и химического состава конструкций и деталей, подлежащих сварке. В связи с этим, сварочная проволока для полуавтоматов делится на три основные категории:

низкоуглеродистая – такие марки проволоки, как Св-08АА, Св-08, Св-10ГА, Св-08ГА и Св-10Г2;
легированная – марки проволоки Св-12ГС, Св-08ГС, Св-10ГН, Св-08Г2С, а также Св-08ГСМТ и др.;
высоколегированная – марки Св-10Х11НВМФ, Св-12Х11НММФ, Св-Х13,Св-20Х13 и др.

Если знать маркировку, то одного взгляда на название будет достаточно, чтобы узнать её состав. Таким образом, название Св-08Г2С говорит о следующем:
Аббревиатура Св обозначает, что данная проволока сварочная. Буквы и цифры, идущие следом, рассказывают о содержании составляющих элементов в той или иной проволоке. Далее, цифры 08 говорят о массе углерода в сотых долях процента, в этом случае здесь 0,08%. Г – сообщает о том, что в состав проволоки входит марганец, следующая цифра 2 говорит о двухпроцентном его содержании. Буква С указывает на кремний в составе проволоки, если далее цифр нет, то его содержание не превышает 1%.

В некоторых случаях необходимо знать дополнительную маркировку проволоки:

А – стоящая в конце маркировки, означает, что эта проволока с уменьшенным содержанием вредных веществ, вроде серы или фосфора, а две буквы (АА) говорят о том, что проволока содержит минимум вредных примесей, а сама проволока сделана из металла высокой очистки. Кроме того, внутри маркировки А показывает наличие в составе азота.

Х и Н – (хром, никель), в основном используются как легирующие добавки, в том случае, если изготавливается сварочная проволока для нержавейки.

Остальные элементы, встречающихся в маркировках:

В — вольфрам;
Т — титан;
Ю — алюминий;
Ф — ванадий;
Б — ниобий;
Д — медь;
М — молибден;
С — кремний;
Ц — цирконий.

Можно выделить несколько самых известных производителей проволоки для сварки. Это Компания ООО «Петромет», выпускающая такие популярные в нашей промышленности марки проволоки, как Св-08ГСНТи Св-08Г2С, Св-08ГНМ, Св-08ХМ и др. ООО «Свармонтажстрой», производство которого основано на ряде иностранных технологий и качество выпускаемых изделий соответствует основным международным нормам. Московский производитель ООО «Велд – Метиз».

Диаметры сварочной проволоки

Номинальные диаметры проволоки применяемой для сварки полуавтоматом имеют размеры от 0,3 мм до 12 мм. Всего существует 17 стандартных диаметров.
Предварительно, при сварке автоматом выбирают проволоку диаметром до 5 мм, а при полуавтоматической, механизированной – до 2 мм, в основном её диаметр зависит от толщины металла.
Для достижения требуемого качества сварочного шва, при сварке деталей и конструкций из легированных и высоколегированных сталей, химический состав самой проволоки обязательно должен быть таким, чтобы в получаемом шве содержание углерода ограничивалось 0,10 – 0,12%, а кремния было менее 0,5%.

Для сварки специализированных сталей применяются высоколегированные аустенитные и ферритные сварочные проволоки. Однако аустенитная высоколегированная сварочная проволока для полуавтоматов после волочения нагартовывается (нагартовка – наклёп) и становится более жёсткой, а её пластичность снижается. В связи с этим подача проволоки такого малого диаметра от 2 – 3 мм по шлангам при сварке полуавтоматом, облегчается, в отличие от подачи проволоки большего диаметра.

Сварка с применением газовой смеси отличается лучшими техническими показателями. Поэтому в настоящее время повсеместно используют смесь углекислого газа и нейтрального аргона, имеющую процентное соотношение – 75-80% Ar и 20-25% CO2.

Контроль расхода сварочной проволоки

В процессе сварки на полуавтомате, необходимо вести учёт расхода проволоки для сварки и газовых смесей. Это обеспечивает экономию расходных материалов на производстве и ведёт к снижению себестоимости самих работ.

На расход проволоки для сварки оказывают влияние такие показатели как:

химический состав металла;
диаметр и качество самой проволоки;
данные технических характеристик рабочего полуавтомата для сварки;
проведение сварки в среде нейтрального газа.

Во многих случаях, расход используемой сварочной проволоки считается до 1,5 % от веса всей конструкции. А вес проволоки превышает вес наплавляемого материала до 6%, так как имеют место угар и отходы.

Нормы расхода определённых марок проволоки на метр сварочного шва определяются по формуле М = НР ∙ КР. (где М – масса наплавляемого металла, напрямую зависящая и от металла, и от вида сварочного шва). КР – коэффициент расхода используемой проволоки (значение берётся из таблиц).
Исходя из данной формулы рассчитывают потребность в сварочной проволоке не только для конкретного вида работ, но и для всего предприятия в течение времени.

Современные механизмы и скорость подачи сварочной проволоки

Сварочные полуавтоматы классифицируют следующим образом:

для сварки изделий в защитных газах;
для сварки с помощью порошковой проволоки;
для выполнения сварки под флюсом;
универсальные.

Полуавтоматы для сварки с применением защитных газов оборудованы специальным клапаном, прекращающим подачу рабочего газа по окончании сварки.
В полуавтоматах для сварки под флюсом всегда есть горелка с воронкой. Осуществляется более мощная подача проволоки, чем на другом оборудовании, поскольку для этой сварки необходима проволока большого диаметра.

Сварочные полуавтоматы разделяют на бытовые, полупрофессиональные и профессиональные, в зависимости от силы тока и длительности работы самого аппарата. А также бывают передвижными, стационарными и переносными. Промышленные полуавтоматы изготавливают только для работы в режиме трёхфазного тока. Швы, получаемые при использовании в работе таких аппаратов гораздо более качественные и ровные.

Полуавтоматы для сварки современной порошковой проволокой снабжены специальным устройством подающих роликов, чтобы не допустить деформации рабочей проволоки.
Универсальные полуавтоматы укомплектованы вспомогательными приспособлениями (сварочными горелками, роликами для подачи проволоки и др.), что даёт возможность с успехом использовать их для различных видов сварки.

К механизму подачи проволоки к горелке относятся – электродвигатель, редуктор и, конечно, подающие ролики. Вид подающего устройства (относительно газовой горелки), может быть тянущий, толкающий и универсальный. При подаче проволоки устройством толкающего типа, подающие ролики находятся у самого шланга сварочной горелки и равномерно толкают проволоку непосредственно в канал горелки. Используется всегда при сварке стали.

С помощью подачи проволоки на полуавтомате механизмом тянущего типа проволока попадает в канал горелки. Это придаёт ей дополнительный вес, но тем не менее, такой механизм часто устанавливают в полуавтоматах для сварки алюминия. Сварочная проволока для полуавтоматов служит не только для улучшения качества шва, но и непрерывности сварочных работ. Подачу тянуще – толкающего типа применяют для сварки алюминия в случае значительного удаления основного сварочного механизма от места сварки.

Скорость подачи проволоки необходимо настраивать для каждого случая и регулировать по ходу работ. Основную регулировку скорости подачи выполняет коробка передач и комплект шестерён. В таком случае приводом служит трёхфазный асинхронный двигатель. Недостатком данной регулировки скорости является трудность подбора необходимого режима для сварки. Особенно при работе с тонким металлом.

Плавное регулирование необходимой скорости подачи проволоки очень малого диаметра достигается при использовании в работе двигателя постоянного тока, путём плавного изменения числа оборотов головки двигателя. Скорость подачи может доходить до 150 м/ час.
При настройке скорости подачи важна толщина металла, состав и диаметр выбранной сварочной проволоки. Получить качественный сварочный шов возможно только при тщательной регулировке скорости путём нескольких пробных сварок.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов

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

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

Общая информация

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

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

Применяемое оборудование

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

Сварочный полуавтомат

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

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

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

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

Системы подачи проволоки

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

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

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

Сменные детали

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

Применяемые комплектующие

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

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

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

Особенности сварки в среде углекислого газа

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

Выбор сварочной проволоки

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

Подготовка металла

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

Выбор режима сварки

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

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

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

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

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

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

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

Расход газа

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

Вместо заключения

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

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

Сварка нержавейки полуавтоматом: всё что нужно знать в одном месте

Для того, чтобы сварить нержавеющую сталь применяют несколько методов: ручную сварку, аргоновую и сварку полуавтоматом. В настоящее время метод полуавтоматической сварки является наиболее надежным и долговечным, в основе чего лежит высокое качество получаемого сварного шва.

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом и что это такое?

Сварка нержавейки полуавтоматом представляет собой соединение заготовок между собой в среде защитного газа. Выделяют две технологии: MIG (сварка металла инертным газом) и MAG (сварка активным газом). Для проведения данного типа сварки необходимы защитный газ и сварочная проволока, которая автоматически непрерывно подается в зону сварки. Таким образом, присадочный материал плавится вместе со сталью заготовок, образуя сварной шов. Защитный газ, поступающий из баллона, нужен для того, чтобы кислород не смог проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Достоинства и недостатки сварки полуавтоматом

Достоинства:

высокая производительность без потери качества сварного шва;
отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
уменьшенное количество расхода сварочного материала.

Недостатки:

необходимость использования газового баллона

В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.

Видео о сварке нержавейки полуавтоматом

Особенности сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Как и любой другой способ, сварка полуавтоматом имеет свои особенности. Рассмотрим самые важные из них:

газовая смесь для сварки должна включать в себя 70% углекислого газа и 30% аргона
угол сварки должен составлять от 5 до 10 градусов по отношению к детали для лучшего проплавления шва. Это особенно актуально для сваривания толстых деталей
обратная полярность
видимая длина присадочного материала должна составлять от 6 до 12 мм. При формировании шва расстояние от сопла до металла должно быть минимальным

Обычно выделяют 3 способа соединения заготовок методом сварки полуавтоматом:

1. Струйным переносом

Его используют при необходимости сварить толстостенные детали между собой. Для этого применяют порошковую проволоку и специальные головки.

2. Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку для исключения прожига металла

3. В среде защитного газа

Наиболее традиционный метод сварки, где в качестве защитного газа используется аргон, углекислота или их смесь. Более подробно поговорим об этом ниже.

Использование газа в сварке нержавеющей стали

Когда мы используем полуавтомат для сварки нержавейки, возникает следующий вопрос: “Какой газ использовать?”

Существует 3 варианта газа, которые можно использовать:

Аргон

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона широко используется из-за эстетичности получаемых швов, но имеет недостатки в виде обилия брызг, нестабильности дуги и высокой стоимости.

Углекислый газ

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа — самый дешевый вариант, но из-за ещё большего количества брызг, чем при аргоне, швы получаются очень грубыми.

Cмесь аргона и углекислого газа

В основном эти смеси содержат 98% аргона и 2% углекислого газа, либо 95% и 5% соответственно. Это самый оптимальный вариант, т.к. он объединяет в себе и доступную стоимость, и хорошее качество шва. При отсутствии высоких требований к виду шва процент углекислого газа возможно увеличить до 30.

Но всегда ли необходим защитный газ?

Ответ — нет. Защитную среду можно обеспечить и без использования газа. В этом случае применяют аналог сплошной проволоке — порошковую проволоку. Она представляет собой тонкостенную трубку, которая внутри заполняется флюсом и газом. Сверху покрывается металлическим защитным слоем, который при плавлении высвобождает флюс, который в свою очередь перекрывает доступ кислорода к месту сварки.

При этом порошковую проволоку применяют не так часто в силу неспособности обеспечить нужную защиту зоны сварки. Это в свою очередь занижает качество шва — он становится менее долговечным и прочным.

Сварка нержавейки с использованием присадочного материала и защитного газа (в сравнении с MMA и TIG)
Достоинства:

Материалы и оборудование, необходимые для сварки

Сварочный полуавтомат в качестве источника тока
Редуктор

Необходим при сварке полуавтоматом для регулирования давления газа, поступающего из баллона. Для каждого вида газа предусмотрен свой редуктор.

Сплошная или порошковая проволока (идентичного со свариваемыми деталями материала для повышения качества шва)

Баллон с защитным газом

Для исключения п. 4 необходимо выбрать порошковую проволоку, при этом необходимо помнить про снижение качества шва.

Средства защиты:

Cварочная маска — обязательное средство защиты глаз и лица во время проведения сварочных работ

Сварочные маски выпускают нескольких типов: с небольшой площадью покрытия лица и головы, с большим защитным покрытием включая шею и волосы, а также с поднимающимся светофильтром.

Краги — необходимый атрибут для защиты рук сварщика

Их изготавливают из спилка или брезента. Помимо этого, они различаются по количеству отделений под пальцы.

Выбор сварочной проволоки

Cплошная проволока

Дает хорошее качество шва, несмотря на то, что имеет невысокую стоимость.

Порошковая проволока

Дает более низкое качество шва, зато позволяет проводить сварочные работы без использования газовых баллонов.

Применяется по большей части при сварке в среде углекислого газа и его смесей. Использование этого типа проволоки ведет к увеличению устойчивости горения дуги.

Присадочная проволока производится от 0,13 до 6 мм в диаметре.

Предварительные работы до начала сварки

Непосредственно до начала процесса сварки необходимо выполнить следующие действия:

Зачистить до блеска абразивным материалом поверхность, по которой будет проходить сварка
Снять фаски, если толщина стенок свариваемых заготовок более 4 мм
Произвести обезжиривание поверхности спиртом, ацетоном, бензином или растворителем
Удалить влагу путем прогревания кромок горелкой до 100⁰C
Чтобы устранить внутреннее напряжение перед сваркой металл нагревают до 200⁰

Предварительные работы до начала сварки

В независимости от типа газа, обеспечивающего защитную среду (аргон или углекислый газ) правила проведения сварки полуавтоматом одни и те же:

Ток должен быть обратной полярности
Наклонять горелку нужно так, чтобы обеспечить провар достаточной глубины и правильную ширину шва
Вылет проволоки достаточно сделать до 12 мм
Расход газа настраивают от 6 до 12 мᶾ/час
Защитный газ пропускают через осушитель (чаще всего на основе медного купороса) для удаления влаги. Перед применением его необходимо прокалить при 200 ⁰С при длительности около 20 мин
Для защиты от раскаленных брызг поверхности, прилегающие к стыку, необходимо обработать растворенным в воде мелом
Во избежание образования водородных трещин сварку нужно начинать, отступив примерно 5 мм от края заготовки
Сварку нужно выполнять плавным движением полуавтоматической горелки вдоль шва. Если производить поперечные движения, то расплавленный металл может выйти за пределы защитной среды

Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов

Сегодняшние технологии сварки полуавтоматом позволяют соединять нержавеющий металл с алюминием, металлы высокой и низкой легированности, а также и другие сплавы.

Отличительные черты сварки полуавтоматом нержавейки с другими металлами:

во время сварки черного металла с нержавейкой понижается предел текучести металла, образуется защита поверхности от действия окружающей среды
когда мы привариваем Ст40 к нержавейке, то применяем проволоку 08Г2С, которая помогает избежать разрыва шва в месте соединения двух типов металла после остывания
чтобы сварить нержавейку с медью необходимо использовать легкоплавкие припои и флюс
импульсный режим применяется для сварки нержавейки с алюминием и другими металлам, за счет чего появляется повышенная устойчивость к коррозии и улучшается качество провара
аргон используют для сварки алюминия с нержавейкой с включением импульсного режима. При этом рекомендована медно-порошковая проволока

Таблицы с настройками полуавтомата для сварки

Встык нижнее положение

Толщина заготовки, мм	Зазор, мм	Диаметр проволоки, мм	Сварочный ток, а	Сварочное напряжение, в
0,8	0	0,8	50-80	16
1,2	0	0,8	70-80	17
2,0	0,5	0,8	70-80	17,5
3,0	1	0,8	80-90	18
4,0	1,5-2,5	0,8	100-110	20
5,0	2,5	1,0	135-145	21
6,0	2,5	1,0	140-150	22

Вертикальное пространственное положение

Толщина заготовки, мм	Диаметр проволоки, мм	Направление движения горелки	Сварочный ток, а	Сварочное напряжение, в
0,8	0,8	вниз	50-80	16
1,2	0,8	вниз	70-80	17
2,0	0,8	вниз	70-80	17,5
3,0	0,8	вверх	80-90	18
4,0	1,0	вверх	100-110	20
5,0	1,0	вверх	135-145	21
6,0	1,0	вверх	140-150	22

Угловое соединение нижнее положение

Толщина заготовки, мм	Диаметр проволоки, мм	Сварочный ток, а	Сварочное напряжение, в
0,8	0,8	60-70	15
1,2	0,8	70-80	16
2,0	0,8	80-90	17
3,0	0,8	90-100	19
4,0	1,0	130-140	22
5,0	1,0	155-165	24
6,0	1,0	175-180	26

Заключительные работы по окончании сварки

Механическая обработка — удаление пузырей путем простукивания их тяжелым предметом через гладилку и брызг, полученных при плавке металла
Травление — удаление специальным составом со швов окалины, вызывающей коррозию
Пассивация — нанесение на сварной шов средств для образования на нем оксидной пленки хрома, что защищает от появления коррозии

Полезные советы

В конце статьи хотелось бы поделиться несколькими полезными советами по сварке нержавейки, которые помогут повысить качество итогового шва:

в процессе сварки в защитной среде (смеси аргона и углекислого газа) устанавливают обратную полярность, а с использованием флюса — прямую
для расстояния между проволокой и стыком рекомендуется принимать значение, не превышающее 12 мм
двигать горелкой нужно слева направо с наклоном от себя, чтобы она не закрывала от нас шов
соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав, а также прочный и надежный шов
при сварке тонкой нержавейки горелку наклоняют вперед, уменьшая таким образом глубину провара и снижая к минимуму риск прожога