Меню Рубрики

Механизированная сварка полуавтоматическая в защитном газе

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов – универсальный процесс получения качественных сварных соединений

Полуавтоматическая (механизированная) сварка плавящимся электродом в среде защитных газов – электродуговой процесс, при котором подача присадочной проволоки осуществляется роликовым механизмом с электрическим приводом.

Суть процесса

Скорость подачи проволоки синхронизирована со скоростью её плавления, за счет чего поддерживается постоянная длина электрической дуги и равномерный перенос присадочного металла в сварочную ванну. Изоляция зоны нагрева и плавления от газов атмосферы обеспечивается за счет подачи защитного газа через сопло-наконечник ручной сварочной горелки. Управление подачей проволоки, включением и выключением сварочного тока, инициацией дуги и поступлением газа осуществляется одной кнопкой «Пуск/Стоп» на горелке.

По сравнению с постом ручной сварки покрытыми электродами в состав оборудования добавляется электрический механизм подачи сварочной проволоки и газобаллонная аппаратура. При скромных усложнениях резко повышается производительность процесса и улучшается качество сварных соединений.

Производительность увеличивается за счет возможности вести процесс почти непрерывно, и отпадает операция по удалению шлака и зачистке шва.

Область применения

Способ получил самое широкое распространение в сферах деятельности, где изготавливаются металлоконструкции. Это и сборочные цеха машиностроительных предприятий, и строительные площадки, и домашние мастерские. Он вполне пригоден для соединения как малоуглеродистых конструкционных, так и высоколегированных сталей, применим для ответственных конструкций из разных прокатных профилей в любых пространственных положениях. Одним словом, способ сварки полуавтоматом в среде защитных газов – универсален.

Единственным ограничением способа является необходимость при работе на открытых площадках укрывать рабочее место сварщика от ветра и сквозняков, чтобы обеспечить стабильную защиту зоны плавления.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки в среде защитных газов отражены в таблице.

Преимущества Недостатки
  • высокая производительность;
  • качественное соединение за счет рационального ввода легирующих элементов и раскислителей через проволоку;
  • отсутствие флюсов и покрытий, следовательно, не нужно удалять шлак;
  • меньшие отходы = выше эффективность
  • усложнение аппаратуры (по сравнению с ручной дуговой сваркой);
  • дополнительные мероприятия по защите при работе на открытых площадках;
  • дополнительные затраты на снабжение защитными газами

Какие газы используются

Теоретически возможно добавление любого газа в сварочную смесь. На практике для сварки стали применяют углекислый газ по ГОСТ 8050-85. Главным критерием выбора данного продукта выступает его доступность и, соответственно, цена.

Углекислый газ поставляется в стандартных баллонах. Полный 40-литровый баллон содержит 24 кг жидкой углекислоты, что соответствует 12 000 литрам газовой фазы при нормальном давлении. При среднем расходе 10 литров в минуту этого хватает на 20 часов непрерывной работы одного сварочного поста.

Примерная стоимость баллонов с углекислым газом разных объемов на Яндекс.маркет

Для ориентировочной оценки расхода материалов можно применять следующую зависимость: на 1 кг наплавленного металла расходуется 1,1 кг СО2 и 1,35 кг сварочной проволоки. Значит, на 1,2 кг проволоки приходится 1 кг углекислоты в жидкой фазе.

При проведении работ с использованием углекислого газа в закрытых помещениях надо помнить (!), что двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76, имеет удельный вес больше, чем у воздуха, и СО2 имеет свойство накапливаться внизу. По нормам допускается его содержание до 9 г/куб. м.

В последнее время на рынке широко представлены готовые сварочные смеси, состоящие из заданных соотношений углекислого газа и аргона. Для гарантированного получения правильных пропорций защитных газов в смеси лучше процесс смешивания производить самостоятельно.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов представлены в таблице.

Толщина листа, мм Диаметр проволоки, мм Сила тока,

л/мин

1 0,8 100 20-25 2 6-8
2 1,2 150 20-25 4 7-10
3 1,4 200 20-25 8 10-12
4-5 1,6 250 20-25 11,5 13-15

Используемое оборудование

Сварочный пост для полуавтоматической сварки в среде защитных газов содержит:

  1. Источник тока.
  2. Механизм подачи проволоки.
  3. Газобаллонную аппаратуру:
  • баллоны с углекислотой, подсоединённые через газовый коллектор;
  • редуктор для регулировки расхода газа;
  • ротаметр для измерения расхода;
  • дополнительно: смеситель, подогреватель, осушитель;
  • соединительные газовые шланги.
  1. Приточно-вытяжную вентиляцию.

Сварочные полуавтоматы

Сварочный полуавтомат представляет собой установку для механизированной сварки, объединяющую в себе источник питания, подающий механизм, горелку, блок управления процессом с пультом дистанционного управления. Может работать как в постоянном, так и в импульсно-дуговом режиме.

В настоящее время широкое распространение получили инверторные аппараты постоянного тока. Модельный ряд включает в себя всю линейку от малогабаритных бытовых приборов, работающих от домашней электросети напряжением 220 В. На рынке в полной мере представлены установки с полным набором функций, которые позволяют сваривать не только нержавеющие стали, но и цветные металлы (алюминий, медь), а также их сплавы.

Механизмы подачи проволоки служат для поступления проволоки в сварочную горелку с заданной скоростью и состоят из электродвигателя, редуктора, прижимных и подающих роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа. Бывают простые механизмы, состоящие из одной пары роликов, но в профессиональных полуавтоматах чаще встречаются четырех- и более роликовые агрегаты.

Примерная стоимость механизмов подачи проволоки на Яндекс.маркет

Для обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки на несколько десятков метров от пульта управления могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным, что обеспечивает бесперебойную работу полуавтомата и газового оборудования.

Технология

Технология включает в себя все этапы, такие, как:

  • подготовку свариваемых кромок;
  • оптимальный выбор и подготовку сварочных материалов;
  • настройку режимов сварки;
  • правильную технику ведения процесса сварки;
  • осмотр и контроль качества сварных швов.

Процесс сварки ведется с учетом типа соединений: стыковое, внахлестку, угловое «в лодочку», тавровое, принимая во внимание пространственное положение сварных швов. Горизонтальные швы проходят «углом назад» и «слева направо» без поперечных колебаний. Вертикальные швы «снизу вверх» – для малых толщин и «снизу вверх» для толщины более 4 мм.

Для заполнения разделки совершают поперечные колебательные движения. В процессе сварки перед каждым последующим проходом необходимо удалять наплавленный шарик на кончике проволоки.

источник

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

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.

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).

источник

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.

источник

Полуавтоматическая сварка

Технология сварки полуавтоматом весьма распространена на промышленных предприятиях, в небольших мастерских и набирает популярность и у домашних мастеров. Полуавтоматический способ сварки в газовой атмосфере применяется и на стационарных сварочных постах в цехах и на мобильных аппаратах.

Так сваривают детали и конструкции из цветных металлов и нержавеющей стали, особенно подверженных окислению при высокой температуре. Один из главных расходных материалов сварочного полуавтомата — это сварочная проволока. Многие компании по всему миру выпускают десятки марок и типоразмеров, цены на разные марки могут отличаться в десятки раз.

Описание и принцип действия полуавтоматической сварки

Сварка проводится в атмосфере инертных газов во избежание нежелательного окисления материала стыков и шва. Сварочный агрегат нагнетает газ (чаще всего — аргон) к месту сварки под небольшим избыточным давлением, вытесняя, таким образом, кислород воздуха из рабочей зоны. В качестве электрода используется тонкая проволока, хранящаяся на барабане внутри сварочного аппарата. И газ, и проволока подаются в рабочую зону специальным механизмом через армированные трубки и далее через пистолетную рукоятку сварочной горелки.

Масса подается на деталь зажимом, как и при обычной электродной ручной сварке. Плюс подается на сварочную проволоку. Сварщик открывает кран подачи газа и регулирует напор, после чего включает механизм подачи на заданную техническими условиями скорость и касается детали кончиком электрода, торчащим из горелки. Возникает электрическая дуга, электрод плавится и используется в качестве припоя. Края соединяемых деталей разогреваются электрической дугой и свариваются вместе. Инертный газ при этом образует защитную атмосферу, препятствуя нежелательному окислению.

Возможно также использование полуавтомата без газа, для сварки обычного черного металла, для чего применяются специально предназначенные марки сварочной проволоки.

Как выбрать проволоку для полуавтомата

Чтобы правильно подобрать сварочную проволоку для полуавтоматов, требуется учитывать много важных параметров:

  • Основной материал, подлежащий сварке.
  • Толщина материала.
  • Способ сварки (газовый или нет).
  • Мощность сварочного аппарата.

Так, для работы с низкоуглеродистой сталью подойдут марки с низким содержанием углерода и кремния. Их можно варить омедненной сплошной проволокой без использования инертного газа. Такой материал применяется для сварки автоматом и полуавтоматом.

Для легированных, высокопрочных и нержавеющих сталей подбирают материалы с близким содержанием легирующих присадок, а работу проводят уже в газовой атмосфере.

Процесс сварки в газовой атмосфере

Алюминий из-за его высокой химической активности следует варить в аргоновой атмосфере, сварочный материал надо выбирать сплошного сечения с составом, близким составу конкретного сплава. Во избежание образования оксидной пленки алюминиевую проволоку следует хранить в герметичной упаковке и распаковывать непосредственно перед загрузкой в аппарат и началом сварки. Часто проводят химическую или механическую обработку зоны сварки и сварочного материала.

Медь и ее сплавы сваривают в аргоновой защитной среде

Медь и ее сплавы также сваривают в аргоновой защитной среде. Для меди проволока имеет следующие подгруппы:

  • чистые и малолегированные изделия;
  • бронза;
  • отливки и прокат.

Черные металлы, чугун или никель имеют высокую жаростойкость и коррозионную стойкость. Для них оптимальной будет порошковая проволока рутиловой группы с достаточным содержанием никеля.

Самозащитная порошковая проволока

Для сварки разных металлов применяют наплавочные марки сварочных материалов

Диаметр проволоки для полупрофессиональных полуавтоматов чаще всего бывает 0.3-2 мм. При наличии достаточного опыта и навыка возможно использование одного диаметра для разных операций, но для начинающего мастера лучше придерживаться справочной таблицы, прилагаемой к полуавтомату.

Виды проволоки общего назначения

В зависимости от основного материала и вида покрытия, сварочная проволока для полуавтомата делится на 4 основных вида:

  • Омедненная — наиболее популярна и применяется для сварки низколегированных конструкционных сталей общих марок.

Омедненная присадочная проволока

  • Порошковая — не требует для применения защитной атмосферы. Газ, изолирующий сварочную ванну от воздействия воздуха, выделяется при испарении порошкообразных присадок.

Порошковая сварочная проволока

Проволока для сварки нержавейки

  • Цветная – для сварки цветных металлов, таких, ка алюминий или медь. Подбирается по составу, близкому к составу свариваемого материала.

Цветная сварочная проволока

Для полуавтоматов выпускаются и другие виды сварочных материалов, но они служат для узкоспециальных применений и используются сравнительно редко.

Омедненное изделие

Омедненная сварочная проволока для полуавтомата отлично подходит для работы с низкоуглеродистыми и малолегированными сталями в атмосфере инертных газов. Обладает высокой коррозионной стойкостью и позволяет получить крепкий и долговечный шов. Применяют омедненную проволоку и для наплавки. Она обладает доступной ценой и постоянным химическим составом.

Омедненная проволока для сварки полуавтоматом

Недостатком омедненной проволоки является испарение меди в процессе сварки, что существенно ухудшает условия труда и требует применения изолирующих масок с принудительной подачей чистого воздуха для дыхания.

Порошковый электрод

Главная причина популярности порошкового сварочного электрода — это возможность варить без использования защитного газа. Проволока представляет собой тонкостенную металлическую трубку, наполненную специально подготовленным порошком. Внутри трубки может быть сформировано еще несколько трубок для обеспечения достаточной жесткости. Толщина порошковой сварочной проволоки варьируется в пределах от 0,9 до 1.5 мм.

В зависимости от состава порошка различают несколько подвидов:

  • флюоритная;
  • карбонатно-флюоритная;
  • рутиловая;
  • рутил-флюоритная;
  • рутил-органическая.

Принцип использования такого сварочного материала проволоки основан на испарении порошковых флюсовых присадок и образовании из этих паров защитных газовых пузырьков, предохраняющих сварочную ванну от контакта с кислородом воздуха.

Порошковая проволока для сварки полуавтоматом

Главное достоинство порошковой проволоки — это возможность обходиться без подачи инертного газа и вести работу даже на значительном ветру.

Недостатками является высокая цена и повышенная хрупкость. В случае залома сварочный материал приходится выбрасывать.

Нержавеющий гибкий электрод

Гибкие электроды для сварки нержавеющей стали производят способом холодной вытяжки из высоколегированных марок стальных сплавов.

Они обладает следующими положительными качествами:

  • тугоплавкие;
  • коррозионностойкие;
  • устойчивые к агрессивному окружению;
  • продолжительный срок годности;
  • обеспечивают отличное качество шва.

Нержавеющий гибкий электрод

Заметным недостатком является высокая стоимость такого сварочного материала. Это сдерживает ее широкое применение.

Цветные металлы

Качественно сварить цветные металлы или их сплавы не так уж и просто. Необходимо тщательное выполнение требований технических условий и правильный подбор расходных материалов и оборудования.

Медь и ее сплавы

На сварочный процесс сильно влияют такие свойства самой меди и ее сплавов — бронзы и латуни, как их высокие:

  • теплопроводность;
  • реактивность с водородом;
  • коэффициент теплового расширения.

Эти свойства могут привести к недостаточной прочности около шовной области и самого шва, повышенной текучести металла и появлению горячих трещин. Поэтому для работы по меди и ее сплавам лучшие результаты дают проволоки с высоким содержанием вольфрама. Это позволяет снизить выпаривание цинка и олова и сохранить химический состав и физические свойства материала.

Алюминиевые и магниевые сплавы

Поверхность деталей и заготовок из таких сплавов постоянно покрыта слоем тугоплавких окислов, не дающих расплаву из сварочной ванны сплавляться с основным металлом деталей. Остатки этого трудноудаляемого слоя в виде шлаковых включений могут попадать в материал шва, заметно ухудшая его качество.

При работе током обратной полярности в зоне электрической дуги осуществляется катодная зачистка деталей. Но этот прием позволяет удалить лишь слой окислов небольшой толщины. Поэтому перед сваркой слой окислов следует удалять обработкой кислотами или зачисткой. Также важно не забыть удалить слой окисла с и поверхности сварочной проволоки.

Сплавы АВ, АК6, АКВ особо подвержены возникновению горячих трещин при сварке, поэтому для них рекомендуется использовать проволоку с включением около 5% кремния.

Сварка проводится в атмосфере чистого аргона, либо в его смеси с гелием.

Активированная проволока

Этот сварочный материал по составу близок к порошковой проволоке, но в него добавлены специальные присадки, оптимизирующие параметры в области сварочной ванны и препятствующие разрушению металла во время сварки и после нее. Конструктивно активированная проволока устроена иначе, чем порошковая. Процентное содержание добавок существенно меньше и не превышает 6-8 % от общей погонной массы. Присадки при этом не засыпаются в полости, а встраиваются в тело проволоки в виде тонких каналов, и материал объединяет в себе достоинства проволоки сплошного сечения и порошковой проволоки. По причине малой доли присадок сварку такой проволокой возможно вести только в атмосфере инертного газа.

Присадками являются легко ионизируемые соединения легких металлов и шлакообразующие составляющие, улучшающие ситуацию со стабильностью рабочих параметров сварочной ванны. Они повышаю стабильность электрической дуги.

Можно сформулировать следующие достоинства активированной проволоки:

  • Широкий спектр совместимого оборудования. Проволока, в отличие от порошковой, допускает перегибы и не требует специализированных подающих устройств.
  • Высокое качество шва за счет понижения поверхностного натяжения соединяемых заготовок и низкого насыщения водородом.
  • Снижение потребляемого тока за счет защиты области сварки от чрезмерной теплопотери.

Главным минусом активированной проволоки считается необходимость применения газа. Это увеличивает трудоемкость и себестоимость операции.

Лучшая сварочная проволока сплошного сечения

Сплошная проволока используется при работе с высокоуглеродистыми и низколегированными конструкционными сталями. Применяется в двух вариантах

Омедненная проволока для сварки

Омедненная существенно улучшает коррозионную стойкость шва, однако во время сварки насыщает воздух вредными для здоровья парами меди. В целях охраны труда и создания благоприятных условий для работы все шире применяется неомедненная проволока, снабженная антикоррозионными покрытиями.

Проволока сварочная алюминиевая

Неомедненная проволока сплошного сечения также подразделяется по назначению для:

  • высокоуглеродистых и низколегированных марок стали;
  • высоколегированной и тугоплавкой стали;
  • нержавейки;
  • сплавов меди и алюминия.

Типы и маркировка проволоки для сварки

Стандарты РФ описывают около 80 различных марок сварной проволоки. Однако на практике широко применяются не больше десятка.

Маркировка сварочной проволоки

Оставшиеся марки — это узкоспециализированные материалы для специальных и довольно редких применений, таких, как:

  • изготовление атомных реакторов, внутрикорпусных устройств и компонентов ядерной энергетики;
  • аэрокосмическая промышленность;
  • специальное кораблестроение, включая корпуса подводных лодок и бронирование;
  • оборудование для добычи, транспортировки и переработки нефти и газа;
  • корпуса и оборудование для химических реакторов;
  • другие отрасли высоких технологий.

Обозначение проволоки состоит из нескольких групп цифр и символов:

  1. диаметра в миллиметрах;
  2. назначения:
    • собственно для сварки «Св»;
    • для наплавки — « Нп».
  3. содержание углерода в сотых процента;

Условные обозначения легирующих элементов

  1. содержания легирующих присадок в процентах, если содержание меньше 1%- то оно не указывается:
  • Х-хром.
  • Н-никель.
  • М – молибден.
  • С – кремний.
  • Н – никель.
  • Х – хром.
  • Ц – цирконий.
  • Г – марганец.
  • А — азот.
  • В — вольфрам.
  • Т — титан.
  • Ю. — алюминий.
  • Ф — ванадий.
  • Б — ниобий.
  • Д — медь.
  • С — кремний.
  1. Требования к чистоте материала.
    • А — очищенный.
    • АА — особой чистоты.
  2. Способ выплавки.
  • ВИ — вакуумно-индукционный.
  • ВД — вакуумно-дуговой.
    • Ш. — электрошлаковый.
  1. Для производства электродов — литера Э.
  2. Омедненная — литера О.
  3. Ссылка на ГОСТ.

Так, например, из обозначения можно узнать, что марка Св-08Г2С содержит 0,08% углерода, 2% марганца и кремний менее 1%. Эта присадочная проволока подходит для газовой сварки легированной стали.

Ведущие мировые производители сварочной проволоки- ESAB, Autrod и другие применяют свои собственные системы обозначений, соответствующие американским или европейским стандартам. Дилеры этих компаний всегда имеют наготове таблицы соответствия их марок маркам, предусмотренных ГОСТ.

Диаметры сварочной проволоки

Сварочная проволока общего назначения выпускается диаметрами 0,3 до 12 мм. Наиболее широко в обиходе используются диаметры от 0,8 до 2 мм.

Так, например, проволока в 2 мм позволяет сваривать металл от 3 до 5 мм толщиной. Еще один параметр для выбора — это режим сварки, прежде всего сила тока. Для подборки толщины сварочной проволоки существуют специальные таблицы.

Основные параметры сварки

Важно помнить, что если в вашей питающей электросети пониженное или нестабильное напряжение, то диаметр сварочной проволоки лучше уменьшить, чтобы избежать непроварки.

Контроль расхода сварочной проволоки

Для того чтобы управлять себестоимостью сварочных работ, требуется контролировать расход проволоки.

Ключевыми факторами, определяющими расход, являются:

  • химический состав металла;
  • диаметр и качество проволоки;
  • характеристики сварочного агрегата;
  • использование защитного газа.

Широко применяемым нормативом расхода сварочного материала, в зависимости от протяженности швов и сложности изделия, считается 1-2% от его общей массы. К этому количеству добавляют 6 % на угар и потери проволоки

Современные механизмы и скорость подачи сварочной проволоки

Современные полуавтоматические агрегаты подразделяются по виду сварки:

  • в инертных газах;
  • с помощью порошковой проволоки;
  • под флюсом;
  • универсальные.

Агрегаты для работы с инертным газом снабжаются автоматическим клапаном, отсекающим подачу газа при остановке сварки. Агрегаты для работы под флюсом комплектуются горелкой с воронкой. Они используют более толстую проволоку, поэтому обладают усиленным механизмом подачи.

В зависимости от производительности, продолжительности непрерывной работы и ресурса агрегаты разделяются на:

  • Бытовые.
  • Полупрофессиональные.
  • Профессиональные.

По степени своей мобильности сварочные полуавтоматы делятся на переносные, передвижные и стационарные.

Индустриальные агрегаты выполняют с трехфазным питанием. Они могут круглосуточно работать без отключения на охлаждение и позволяют проваривать высококачественные, прочные и ровные швы.

Агрегаты для работы с порошковой проволокой снабжены улучшенным механизмом подачи, не допускающим деформаций и заломов хрупкой проволоки. Универсальные полуавтоматы располагают дополнительной оснасткой:

  • сварочными горелками;
  • специальными форсунками;
  • улучшенными роликами подачи.

что позволяет применять их во многих режимах работы

Подающий механизм (протяжка) сварочного полуавтомата

В систему подачи проволоки входят:

  • Электродвигатель.
  • Трансмиссия.
  • Армированная трубка.
  • Подающие ролики.

По отношению к горелке подающая система может быть тянущей, толкающей или тянуще-толкающей. В толкающей системе ролики размещены возле входа шланга горелки и выталкивают проволоку в ее канал. С тянущей системе подачи ролики размещаются непосредственно в горелке. Это утяжеляет горелку, но повышает стабильность подачи проволоки и снижает вероятность деформации и заломов. Тянуще – толкающую подачу используют при большой длине армированного шланга в профессиональных распределенных сварочных постах.

Применяется два способа регулировки скорости подачи. В первом используется трехфазный асинхронный электродвигатель, и скорость регулируется ступенчато, переключением передач в коробке, напоминающей автомобильную. Второй вариант применяется в тех случаях, когда важно обеспечить очень тонкую подстройку скорости подачи, например, при сварке тонких листов металла. Электродвигатель применяют на постоянном токе, а скорость его вращения регулируется электронной схемой с точностью до нескольких оборотов в минуту.

Применение сварочной проволоки

Сварочная проволока применяется в сварочных аппаратах автоматического и полуавтоматического типа для сварки широкого диапазона металлов, от крупных машиностроительных заводов до домашней мастерской.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом сварочной проволоки является высокое качество получаемого шва сварщиком средней или даже начальной квалификации с небольшим опытом работы. Чтобы получить сопоставимое качество с помощью традиционных палочных электродов, необходим сварщик высокой квалификации с большим наработанным навыком сварки.

Второй неоспоримый плюс – это возможность длительной работы без перерывов на смену электрода, что обеспечивает проварку длинных швов за один прием и повышает как техническое качество, так и эстетическое впечатление от шва.

Еще одно важное преимущество — простота и удобство работы в атмосфере защитных газов. При сварке обычными электродами пришлось бы помещать изделие и сварщика в изолирующем противогазе в герметичную камеру, многократно повысив трудоемкость работы и расход газа.

Недостатком метода является высокая стоимость материалов и оборудования, однако с учетом меньшей потребной квалификации сварщика и меньшей трудоемкости себестоимость погонного метра сварки оказывается ниже.

Сварка нержавеющей стали

Осуществляется в защитной атмосфере аргона ввиду повышенной химической активности нержавеющей стали в нагретом и расплавленном состоянии.

Кроме того, большая литейная усадка, а также пониженная электропроводность и теплопроводность нержавейки приводит к необходимости выбора специальных режимов сварки.

Проволока для сварки нержавейки

Для сварки нержавейки применяется проволока полного сечения из высоколегированных сталей, подбираемая по сходству состава со свариваемым материалом. Для особо ответственных изделий используют вольфрамовую проволоку.

Проволока для сварки нержавейки

Порошковая проволока также используется для сваривания нержавеющих сталей без подачи защитного газа из баллона.

Выбор газа

В качестве защитной атмосферы используются либо аргон, либо углекислый газ.

Иногда для удешевления операции в качестве газа выбирают ацетилен, но он взрывоопасен и требует большого опыта от сварщика.

Применение порошковой проволоки позволяет обойтись без газа, но такой режим также требует высокой квалификации и не рекомендован для особо ответственных изделий.

Технология сварки нержавеющей стали в среде углекислого газа

В ходе сварки нержавеющих сталей нужно следить за выполнением следующих условий:

  • Использовать режим обратной полярности.
  • Не допускать вылет проволоки более сантиметра.
  • Следить за расходом газа, он должен быть от 6 до12 м3 в минуту.
  • Применять осушитель — медный купорос.
  • Использовать меловой раствор в качестве защиты от брызг.
  • Вести горелку плавно, без рывков.
  • Отступать от края детали не менее чем на 5 см.

Подготовка металла

  • Необходимо стальной щеткой зачистить свариваемые кромки и окружающую их зону от загрязнений.
  • Обезжирить поверхностей уайт-спиритом или специальным растворителем.
  • Обработать поверхность специальным средством от брызг металла. Это поможет до минимума сократить операцию зачистки после операции.
  • Добиться сварочного зазора, достаточного для компенсации усадки.

Техническая схема сварки

По причине малой теплопроводности нержавеющей стали, чтобы избежать перегрева зоны сварки, используют значения рабочего тока на 15-20% ниже, чем при сварке обычных конструкционных сталей.

Кроме того, надо обеспечить минимальный сварочный зазор, достаточный для компенсации литейной усадки

Исправление дефектов

Во время сварки в металле возникают напряжения, которые могут привести к дефектам. Их исправляют как механическим способом — прессами и валками, так и термическим — путем прогрева отдельных участков изделия до состояния повышенной пластичности для снятия напряжений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

источник