Какой газ используется для сварки полуавтоматом кузова автомобиля

Обновлено: 08.01.2025

Качество сварочного соединения зависит не только от профессиональных качеств работника, но и условий выполнения работ. Идеальный шов требует взаимодействия присадочного материала и электрода без дополнительных элементов окружающей среды. При сварке в автоматическом режиме данную функцию выполняет флюсовое покрытие электрода. Роль человека сводится к выбору направления движения дуги и регулировке силы тока.

Работа в полуавтоматическом режиме дает больше свободы. Сварочная проволока не имеет защитного покрытия, потому работа ведется в среде защитных газов, с ручной регулировкой скорости подачи присадочного материала. Таким образом, полуавтоматический режим более требователен к квалификации сварщика, который, обладая необходимыми навыками, добьется лучшего качества спайки, по сравнению с автоматическим режимом. Вот чем отличаются сварка автомат и полуавтомат.

Влияние на процесс

Газы для сварочного полуавтомата призваны защитить зону спайки от внешнего воздействия. Кроме того, применение газа положительно влияет на чистоту шва, уменьшая шлаковую составляющую и снижая вероятность появления трещин, за счет увеличения скорости и глубины проплавления.

Область применения

Применение всех видов сварочных проволок, за исключением самозащитной, подразумевает использование защитного газа. Полуавтомат – оборудование опытных специалистов. С его помощью выполняется тонкая работа соединения цветных и черных металлов, кузовной ремонт транспортных средств и промышленное соединение тонкостенных элементов. Какой нужен газ для сварки полуавтоматом, будет рассмотрено ниже.

Какой газ нужен

Чтобы выбрать, каким газом пользоваться при сварке полуавтоматом, необходимо иметь представление о физических и химических свойствах газа. Выделяют три основные категории:

инертные;
активные;
смеси газов.

Рассмотрим их подробнее.

[stextbox газа также зависит от характеристик сварочного аппарата и типа поверхности. Например, чистый азот идеально подходит для соединения медных деталей.[/stextbox]

Ацетилен

Данное органическое соединение получило наибольшее распространение. Газ легче воздуха, бесцветный, имеет специфический запах, отличается высокой температурой горения, из-за чего используется при газовой резке металлических изделий.

Для промышленного производства ацетилена применяют специальные генераторы, в которых карбид кальция взаимодействует с водой.

Единственный недостаток – сложность в хранении, поскольку карбид углерода легко впитывает влагу из атмосферы, что создает дополнительные неудобства.

Водород

Широко применяется для соединения алюминиевых изделий и плазменной резки нержавейки. Газ не имеет цвета и запаха. Взрывоопасен. При соединении с воздухом или водой образует гремучую смесь. Его получают путем синтеза воды, при разделении кислорода и водорода в специальных генераторах. Согласно нормативно-правовым актам по технике безопасности, водород запрещено хранить в баллонах под давлением, которое превышает 15 МПа.

Коксовый

Побочный продукт коксохимической промышленности, который образуется при производстве кокса. Газ бесцветный с резким запахом. К его хранению не предъявляют таких жестких требований, как к водороду, несмотря на то, что газ относится к категории взрывоопасных. Транспортировку газа выполняют с помощью трубопроводных магистралей. Не получил широкого распространения, ввиду специфики производства. Применяется только в промышленных районах.

Природные

Представители органической группой углеводородных соединений – метан, пропан и бутан. Отвечают всем требованиям, предъявляемым к сварочным газам. К преимуществам относятся распространенность данного вида, а также относительно невысокая стоимость. Требования к условиям хранения не отличаются строгостью – допустимо хранение баллонов на улице, при сооружении специальной клетки с навесом. Искусственный синтез невозможен. Добывается только из природных месторождений.

Пиролизный

Данный вид выгодно отличается от своих собратьев – его не нужно генерировать, поскольку пиролизный газ выделяется при распаде нефтепродуктов. Перед использованием его подвергают предварительной очистки, ввиду излишней химической активности, которая может привести к коррозии горелки. Подходит как для сварочных работ, так и для резки металлоконструкций.

Чистые

К данной группе относятся следующие газы:

[stextbox свойства гелия обеспечивают соединение большим тепловложением, чем аргон, увеличивая ширину сварочного профиля.[/stextbox]

Углекислый газ. Самый дешевый газ, из всех перечисленных. Данное обстоятельство обеспечивает широкую популярность при проведении работ в условиях ограниченности бюджета. К положительным качеством относят глубокие проникающие способности, особенно полезные при соединении толстолистовой стали. Основной недостаток – слабая стабилизация дуги, и как следствие, достаточно большое количество брызг.

Отличительная особенность данного газа в том, что его разрешено применять без добавления инертных газов.

Газы, используемые как компоненты смеси

Наиболее известным добавочным компонентом является кислород. Высокая химическая активность влияет на процентное содержание в смеси – его массовая доля редко превышает 7-10 %. Смесь аргона и кислорода обладает специфическим характером проплавления.

Азот не получил широкого распространения, в качестве защитного газа. В основном его применяют для соединения меди и нержавейки, поскольку он не вступает в реакцию с данными металлами.

Газовые сварочные смеси и рекомендуемая область их применения.

Критерии выбора

Новичку порой сложно выбрать, какой баллон нужен для полуавтомата, не говоря о газовой смеси. Опытные специалисты рекомендуют обращать внимание на предельный показатель температуры и количество тепла, которое выделяется при горении газа. Сравнительные характеристики сварочных газов находятся в свободном доступе.

[stextbox В случае приобретения газа с целью длительного хранения, рекомендуем выбрать готовые смеси промышленного производства. Не занимайтесь синтезом газа самостоятельно – это небезопасно![/stextbox]

Особенности выполнения

Сварка в среде защитного газа имеет следующие особенности, которые требуют внимания:

Параметры работ. Подбираются индивидуально для каждой конкретной ситуации. Получить качественное соединение возможно только при условии грамотного сочетания следующих параметров: мощность, тип проволоки, скорость подачи, расход газа.
Температурный режим. Рабочая плоскость металла нагревается и охлаждается длительный промежуток времени. При соединении некоторых типов поверхности, например, стальных или медных, возможно регулировать температурный режим, путем изменения угла наклона дуги.
Выбор газа. Существует два способа выполнения работ. В первом случае необходимо использовать углекислоту без добавления каких-либо примесей. Второй вариант – применения различных смесей на базе аргона или других инертных элементов.
Характер работ. Основное предназначение баллонов – стационарная работа в условиях мастерской. Использование резервуаров с высоким давлением на открытой местности сопряжено с определенными неудобствами.

Схема подключения баллона с углекислотой к газовой магистрали.

Технология работы с применением углекислого газа не имеет принципиальных отличий от деятельности, с использованием прочих газовых смесей. Самое главное – соблюдать технологические требования.

Преимущества

Не зависимо от типа газовой смеси, ее применение имеет ряд преимуществ:

Качество соединения. Физические свойства шва гораздо выше, по сравнению с использованием автоматического режима. Малое количество брызг в процессе соединения.
Производительность труда. Эффективность работы повышается благодаря сокращению времени нагрева металла, что в конечном итоге сокращает трудозатраты.
Стабильная дуга. Существенно облегчает работу. Дополнительным преимуществом является практически полное отсутствие дыма.

Для автомобильного ремонта

Появление бытовых полуавтоматов позволило производить кузовной ремонт автомобиля практически в любом гараже с подключением к сети. Сварка в среде углекислого газа обладает следующими преимуществами:

Технологическая простота – основы работы с полуавтоматом доступны пониманию широкому кругу лиц;
Низкая цена углекислоту оказывает положительное воздействие на себестоимость работ;
Низкая зона температурного воздействия сваривать изделия практически любой толщины;
Благодаря ограниченному температурному воздействию краска вокруг шва практически не выгорает, что позволяет экономить время и средства на финишной обработке;
Соединяемые элементы не требуют подгонки.

Заключение

Данная технология представляет огромный интерес для широкого круга потребителей, вне зависимости от того, какой газ для полуавтоматической сварки будет выбран. Домашние мастера отдадут предпочтение углекислому газу – благодаря отличному показателю соотношения цена-качество. На промышленных предприятиях во главе угла стоит повышение качества и надежности соединения, не считаясь с затратами. Помните, что сварка в среде защитного газа – это работа повышенной опасности. Не забывайте о необходимости применения средств индивидуальной защиты.

Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.

Материал, который не ржавеет

К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:

Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.

Употребляемые расходники

Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.

Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.

Какой газ выбрать

Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.

Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.

Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.

В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.

При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.

Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.

Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.

Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.

Выбор проволоки

При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.

Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.

Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.

Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.

Некоторые марки сварочной проволоки:

0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.

Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.

Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.

Подготовительные работы

Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:

Зачистить рабочие поверхности до блеска;
обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.

Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.

В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.

Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.

В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.

Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.

При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.

Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.

Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.

Соединение нержавейки с черной сталью

Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.

В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.

Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.

Достоинства и недостатки

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.

Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.

Хотите узнать какой газ используется для сварки полуавтоматом mig или mag, а может вам необходимо разобраться с газовой сваркой и с тем какие газы применяются. В статье мы подробно расскажем о том, где и какие газы используют и как их выбрать.

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая или механизированная сварка чаще всего выполняется сплошной проволокой, а сварочную дугу и расплавленный металл защищает газ. Газ подается в зону сварки через сопло горелки.

Подробно о процессе полуавтоматической сварки вы можете прочитать в нашей статье — Как работать сварочным полуавтоматом — Mig и Mag для начинающих.

Чаще всего для сварки черной стали используется СО2 (углекислый газ или как его называю углекислота). Реже используются газовые смеси в них входит СО2, Аргон, Гелий иногда Азот и кислород.

От использования газа определяется название сварки mig – сварка с применением инертного газа аргона или гелия. MAG (МАГ) – с использованием активного газа – углекислого. Остановимся поподробнее на каждом из газов.

Аргон

Как мы уже говорили полуавтоматическая (механизированная сварка аргоном) называется — маг.
Этот защитный газ применяется для сварки полуавтоматом чаще всего для ответственных конструкций из стали или алюминия. Для сварки используется аргон первого сорта в котором примесей чуть больше чем в аргоне высшего сорта, а именно содержится до 0,005-0,009% азота и до 0,001-0,002 % кислорода.

Газ аргон очень хорошо защищает сварочную ванну, дугу и зону термического влияния (нагретый участок). Он не растворяется в металле шва и не насыщает нагретый участок в околошовной зоне. Газ тяжелее воздуха в 1.4-1.5 раза, не имеет ни запаха не вкуса. Ar не горючий и не ядовитый, хотя некоторые молодые сварщики боятся применять аргон говоря что но вреден для здоровья. Это не так, сам газ не вреден и не полезен.

Аргон высшего сорта используют для сварки цветных металлов и сплавов таких как сплавы алюминия, титана, хромоникелевые сплавы и т.д. Содержание примесей азота и кислорода в нем минимальны для N – в районе 0,0055 — 0,006%, для О2 – до 0,0006-0,0007 %. Газ высшего сорта стоит дороже и применять его нужно только в тех случаях, когда это обосновано.

Гелий

Этот газ для полуавтомата в чистом виде применяется достаточно редко, потому как стоимость на He неоправданно высокая. Так еще гелий легче воздуха и из-за этого его расход гораздо больше, чем того же аргона. Гелий как и аргон не имеет не цвета ни запаха и тоже бывает двух сортов только называются они по другому.

Первый это высокой чистоты с содержанием гелия до 99,984-99,985%, второй это гелий технический его чистота в районе 99,7-99,8 %. При использовании гелия увеличивается глубина проплавление металла, так как из-за высокой степени ионизации дуга горит с выделением большего количества энергии (эффективнее в 1,4-2 раза по сравнению со сваркой в аргоне).

Применяют гелий при сварке активных (таких как магний, например) или химически чистых металлов (к примеру сплавы на основе алюминия и меди). Применение гелия очень распространено в США и Германии, а вот в странах СНГ применяется редко. Чаше идет в смесях и с аргоном или углекислым газом.

Углекислый газ СО2

Углекислый газ имеет слабый, еле уловимый запах (конечно если это хорошо очищенный газ, без конденсата). У газа нет цвета и вкуса, он сильный окислитель. СО2 хорошо растворяется в воде (его также используют в пищевой промышленности для газирования напитков). Иногда и сварщики на производстве используя шланг и пластиковую бутылку делают газировку.

Газ тяжелее воздуха, что хорошо для сварки так как расход газа будет не большой в сравнении с гелием. Единственное нужно обеспечивать хорошее проветривание помещения при длительном проведении сварки, так как газ может скапливаться особенно в низменностях (разных приямках и т.д.). В идеале, конечно, чтобы была вытяжка, но такие системы как правило только на крупных производствах. Двуокись углерода (СО2) уже бывает трех сортов: первый, второй и высший.

Больше всего примесей во втором сорте до 1,2%. Первый сорт содержит примесей не больше 0,4-0,5%, а высший до 0,1-0,2% и применяется уже для ответственных конструкций из стали.

Диоксид углерода (углекислота) набирает в себя влагу, что негативно скажется при сварке. Рекомендуем перед сваркой за час полтора поставить баллон вентилем вниз. Перед сваркой не переворачивая баллон открыть вентиль и выпустить немного газа с влагой. Также можно использовать специальное оборудование для просушки газа – осушитель.

В углекислоте сваривают различные стали с низким и средним содержанием углерода, можно применять при сварке коррозионностойких сталей и чугунов.

Кислород

Кислород является очень активным газом. Сам он не горит, но очень активно поддерживает горение. Для сварки, кислород в чистом виде не применим. Как правило кислород используется лишь в смеси с инертными газами. Кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Выпускают кислород 3 сортов : 1-сорт с содержанием чистого кислорода 99,7-99,8%; 2 сорт — 99,4% — 99,5% и 3 сорт с содержанием примеси до 0,8%. Более подробное использование кислорода рассмотрим в разделе про смеси газов.

Сварочная смесь для полуавтомата

Для полуавтоматической сварки чаще всего используются такие смеси газов как: смесь аргона и гелия, смесь аргона и углекислого газа, смесь аргона и кислорода, а также смесь аргона углекислоты и кислорода в различных процентных соотношениях.

Смесь аргона и кислорода

При содержании кислорода от 1% до 4% в смеси процесс сварки становятся очень стабильным, увеличивается текучесть металла, расплавленного в сварочной ванне. Перенос металла становится мелкокапельным, брызг становится очень мало, а шов получается ровным и красивым. При мелкокапельном переносе металла значительно сокращается расход сварочный проволоки, которая сильно тратиться на разбрызгивание.

Смесь аргона и гелия

Эту смесь используют для сварки активных, цветных металлов и сплавов таких как алюминия, титана и прочих. Данная смесь обеспечивает очень высокий уровень защиты расплавленного металла в сварочной ванне. Оптимальный состав для этой смеси 50% + 50%. Также можно встретить соотношение 60-65% гелия и 35— 40% аргона.

Смесь углекислого газа и кислорода

Подобные смеси на практике не очень часто используются. Оптимальный для них состав это 65-75% углекислого газа и 25-35 % кислорода. При использовании таких смесей, шов формируется несколько лучше чем если использовать чистую углекислоту. Применяется как правило подобной смеси для сварки чёрных стали (углеродистых конструкционных, а также некоторых легированных).

Смесь аргона и углекислого газа

Такая смесь чаще всего используется для сварки углеродистых, низко- и среднелегированных, стали аустенитного класса (нержавейки). Соотношение этой смеси 74— 80% аргона и 20— 26% СО2. При использовании этой смеси обеспечивается очень хорошая защита сварочный дуги и металла.

Также идет очень незначительное разбрызгивание металла. Сварочный шов получается мелкочешуйчатый, а процесс формирования шва стабильный. Эта смесь очень хорошо повышает производительность сварки так как наличие аргона увеличивает мощность сворачивай другие. Благодаря этому свойству процесс идет быстрее.

Расход газа при сварке полуавтоматом

Расход газа при полуавтоматической сварке зависит от нескольких факторов:

наличие сквозняка;
свойств газа;
свойств свариваемого металл;
тип соединения;
толщины свариваемых деталей.

Наличие сквозняка— если в помещение есть сквозняк или работы ведутся на открытом воздухе, где есть ветер, газ будет сдувать. Чтобы предотвратить его сдувание нужно увеличивать расход газа. Именно поэтому при наличии сквозняков и работе на открытом воздухе расход газа значительно увеличивается.

Свойства газа— такие газы как гелий и его смеси который легче воздуха, улетучиваются и при их использовании расход достаточно высокий. Если необходимо сократить расход, то лучше выполнять сварку в среде гелия в закрытых камерах или с использованием козырьков.

Свойства свариваемого металла — для сварки цветных металлов, а также их сплавов для обеспечения качественной защиты, чтобы в сварочную ванну не попадали газы из атмосферы применяют параметры с высоким расходом газа.

Тип соединения— от типа сварного соединения напрямую зависит расход газа особенно это видно на соединениях, где необходимо подваливать корень шва или соединение с двусторонней разделкой кромок.

От толщины свариваемых деталей— чем больше толщина свариваемых деталей, тем больше сварочный ток и соответственно больше расход газа. Это необходимо чтобы защитить большую зону сварки, широкую ванну и сварочную дугу.

Область применения

Защитный газ используется как мы уже говорили в механизированной сварки для защиты сварочной дуги и расплава от попадания газов из воздуха. Он используется 80% случаев использования полуавтоматической сварки, 20% это сварка самозащитой порошковой проволокой.

Область применения весьма широка так как данный процесс несложен и очень производителен. Полуавтоматом варят как тонкий металл в автосервисах, потому что ручной сваркой тонкий металл варить очень проблематично. Его легко прожечь. Так и используют на производстве металлоконструкций и крупных изделий.

Там ситуация обратная, швы протяженные, а толщина металла большая. Она применяется там, потому что этот процесс очень производительный и варить длинные швы и толстый металл ручной сваркой получается дорого и долго.

По большей части отличие здесь будут лишь в использовании самих аппаратов. В автосервисе как правило используются дешевые модели, а на производстве применяются дорогостоящая профессиональное оборудование с синергетической системы управления обеспечивающие высокую производительность.

Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора

Поговорим о критериях выбора газа для полуавтоматической сварки более подробно. На выбор того или иного газа влияет несколько параметров таких как:

марка материала изделия;
ответственность соединения;
экономические показатели.

В большой части марка изделия и определяет использование тех или иных газов или их смесей.

Инертные газы подходит как правило для любых видов сталей, цветных металлов и их сплавов. Применение инертных газов для низкоуглеродистых и низколегированных сталей неоправданно, так эти газа стоят очень дорого.

Для углеродистых, низкоуглеродистой, конструкционных сталей используется углекислота (углекислый газ ), а также смеси СО2 с аргоном, СО2 + аргон +гелий.

Для сварки цветных металлов таких как алюминий, титан, медь чаще всего используется аргон либо в чистом виде, либо смесь с Не. В чистом виде Не используется редко так как он очень дорогой.

Медь можно сваривать в среде азота. Для цветных металлов не используются смеси содержащей СО2 и кислород.

Ниже приведём таблицу, где наглядно покажем применение тех или иных газов и их смесей для различных видов металлов сплавов.

Газ	Стали конструкционные (низкоуглеродистые)	Легированные стали (низко-, средне-, высоко-)	Титан, алюминий и их сплавы
Со2 (углекислый газ)	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar (Аргон)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Не (Гелий)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Аr + Со2	Да	Да	Да
Аr+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Аr+Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar+Не	Да (нецелесообразно)	Да	Да

Какой газ нужен газовой сварки

Зачастую газовую сварку и газы которые в ней применяются путают с полуавтоматической и газами которые применяются для нее. Вкратце расскажем разницу. Газовая сварка выполняется за счёт сгорания горючего газа, а при полуавтоматической же газ используется для защиты, он не горит.

Ацетилен

Чаще всего именно ацетилен используют как сварочный газ для газовой сварки. Этот газ легче воздуха он бесцветный имеет слабый запах. При горении температура пламени ацетилена бывает в районе 2950— 3120 Градусов Цельсия. Ацетилена очень легко воспламеняется даже от статического разряда, потому баллоны с этим газом заполнены пористым веществом который пропитывают ацетоном.

Также его применяют для газовой резки, но реже. Чаще для этой цели используют пиролизный или природные газы о них поговорим далее.

Природные

Природные газы для сварки применяются гораздо реже нежели ацетилен ввиду их низкой температурой горения, а вот для резки применяются очень часто потому что стоят они недорого по сравнению с тем же ацетиленом. Применение природных газов более безопасно в отличие от ацетилена потому как они менее огнеопасны. Температура их горения значительно ниже, где-то в районе 2100— 2300 Градусов Цельсия.

Водород

Водород является альтернативой ацетилена при газовой сварки . Этот газ не имеет ни цвета, ни вкуса, также не имеет запах, он легче воздуха. Также водород обладает высокой текучестью и взрывоопасность при смеси с воздухом. Для сварки водород используется не в баллонах, а получают в специальных аппаратах для водородной сварки из воды под действием электрического тока.

Применение водорода вместо ацетилена обеспечивает более качественные ровный сварочный шов. Но несмотря на это преимущество данный способ редко применяется на практике. Так как есть целый ряд сложностей, возникающих в процессе сварки. Одно из них это появление большого количества шлака в процессе сварки, что требует введение дополнительных компонентов в расплав металла.

Также для работы аппарат водородный сварки требуется электричество, лишая данный способ автономности присущий газовой сварке. Грубо говоря — Если есть электричество зачем получать газ, можно просто заварить ручной сваркой.

Пиролизный

Получают этот газ на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях как побочный продукт процессе нефтепереработки. После его получения газ требует определенную очистку и обработку для снижения его химической активности. Его свойства очень близки свойствам природных газов.

Используется для резки металлов, для сварки же достаточно редко ввиду опять же низкой температурой горение.

Влияние на процесс

Защитный газ применяемые для сварки оказывают огромное влияние как на сам процесс, так и на результат — качество сварного соединения. Неправильный выбор газов приведёт либо к многочисленным дефектом, либо к ненужному удорожанию процесса.

Приведём несколько примеров:

Применение аргона или гелия для сварки металлоконструкций из Ст3пс. Сварное соединение получится качественным, но затраты необоснованно высокими. Или же другой пример: сварка титанового сплава ВТ9 в среде углекислого газа. В этом случае финансовые затраты будут минимальны, но соединение будет однозначно бракованным и скорее всего даст трещину еще до того, как сварщик завершит работу.

Преимущества и недостатки газовой среды

Преимуществами при использовании газовой защиты является удешевление процесса так как не требуется использование дополнительных флюсов с газообразующими компонентами. Также это защищает соединение попадание шлаковых включений.

Основными недостатками является наличие громоздкого и не дешевого газового оборудования:

газовый баллон;
шланги;
редукторы и ротаметры;
смесители;
газовый подогреватели и осушители

Применять его в условиях монтажа достаточно проблематично. Также условиях монтажа использование газовой защиты осложняется тем, что ее сдувает порывами ветра или сквозняком. А из-за этого образуются дефекты, и дуга горит нестабильно.

Сварочный полуавтомат дает возможность увеличить продуктивность и качество работы. Оборудование не предполагает использования традиционных электродов. Вместо них применяется специальная присадочная проволока, которая намотана на катушку. Преимущество такого подхода заключается в том, что специалисту не приходится разрывать шов, чтобы сменить стержень. Операция выполняется непрерывно, сохраняется целостность шва и экономится время.

Помимо этого, оборудование позволяет сваривать заготовки разной толщины: от 0,2 мм до нескольких сантиметров. При этом сварщик может работать с заготовками из разных материалов или их сплавов. Для того, чтобы воспользоваться всеми перечисленными преимуществами требуется газ для сварки полуавтоматом. Он будет препятствовать проникновению в сварочную ванну атмосферной влаги и содержащихся в воздухе других элементов.

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Технологическим регламентом при работе полуавтоматической сваркой предусматривается применения инертного или активного газа в качестве флюса. Активный вступает в химическую реакцию во время сварки и меняет физико-химические показатели сварного шва. Защитный газ не реагирует, но защищает рабочую среду от окислительных процессов. Такой способ особенно актуален в случаях сваривания заготовок из алюминиевого сплава, которые быстро поддаются окислению.

Наиболее распространенными газами из числа инертных являются гелий и аргон. Активная группа состоит из распространенных элементов: углекислый газ (СО2), кислород, азот. Самые популярные соединения:

смесь аргона с углекислотой. Инертно-активная среда минимизирует количество брызг;
состав из гелия и аргона. Инертная среда, позволяющая повысить температуру дуги;
аргоно-кислородная газовая среда. Инертно активное соединение, которое используется при работе с легированной и низколегированной сталью;
углекислый газ в сочетании с кислородом. Активная среда, применяемая для повышения производительности полуавтоматического оборудования.

Сварочная смесь для полуавтомата

Выбирая смесь для полуавтомата, специалист учитывает такие критерии: тип материала заготовок, диаметр используемой проволоки, оптимальная толщина сварного шва. На практике для выбора смеси достаточно сопоставить приведенные в специальных таблицах данные. Здесь уже подобраны оптимальные варианты составов для работы с конкретными материалами с учетом технологических особенностей процесса.

Опытный сварщик учитывает и сопутствующие эффекты от использования той или другой газовой смеси. К примеру, применение углекислого газа дает возможность снизить разбрызгиваемость. Поэтому их часто выбирают для формирования потолочных швов.

Технология выполнения работ

Принципиального отличия от дуговой сварки нет, поскольку в основу положены те же физико-химические процессы. Между электродом и рабочей поверхностью создается разница потенциалов, что дает возможность сформировать электрическую дугу. Она накаляется до температуры, которой достаточно для плавления металлов. Расплавленная присадочная проволока связывается с телом заготовки на атомарном уровне. После остывания образуется цельный конструкционный элемент. Прочность соединения присадки и тела заготовки составляет примерно 90% от показателя основного конструкционного материала.

Нужно учитывать и особенности, которые характерны для полуавтоматической сварки:

Присадочная проволока подается в рабочую зону непрерывно через специальный проводящий электричество мундштук. При этом расход материала можно отрегулировать вручную, придерживая или отпуская кнопку подачи.
Вместо привычного флюса в твердой форме, от плавления которого образуется газовое облако, тут подается уже готовая газовая смесь или же чистая среда. Газ поступает все время: как при активной, так и потухшей электрической дуге.

Благодаря такому решению уменьшается количество брызг, показатели работы дуги более стабильны, повышается производительность труда сварщика и, соответственно, снижается трудоемкость сварочных процессов.

Особенности сваривания под газом

Техника сваривания полуавтоматическими устройствами практически ничем не отличается от приемов, которые применяются в традиционной электродуговой сварке. При помощи полуавтоматов можно формировать горизонтальные или вертикальные швы, делать "прихватку", делать стыки герметичными, делать сопряжения встык или внахлест.

Способы формирования остаются точно такими же, как и при использовании классических аппаратов ММА-серии. Более того, по общей схеме определяются оптимальная сила тока и режима сварки - на основе данных о толщине стыка и диаметре электрода.

Единственная особенность, которую отмечают практически все пользователи - простота соединения тонких листов металла. Поэтому чаще всего полуавтоматы используются в кузовном ремонте и при сваривании металлических конструкций из тонких листов.

Многие домашние мастерские укомплектованы не хуже специализированных профессиональных сервисов. В том числе – и оборудованием для выполнения сварочных работ. Но далеко не все возможности аппаратов используются в полном объеме. Причина заключается в том, что не каждый любитель сможет самостоятельно настроить сварку на работу с алюминием, нержавейкой или другими металлами. Инструкции бывает недостаточно. Недостающим звеном может стать опыт производственников.

На настройки влияют внешние параметры

Толщина заготовок, пространственное положение сварного соединения, конфигурация стыка, необходимость в усилении катета и другие показатели требуют корректировки в настройках аппарата. Основные настройки полуавтоматической сварки:

сила тока – подача присадочной проволоки. Зависимость прямо пропорциональна: увеличение скорости подачи проволоки требует более высоких значений в настройках силы тока;
напряжение дуги. Значения регулировки влияют на величину тока;
расход защитного газа зависит от основных параметров сварки.

Первичные значения можно задавать по настроечной таблице. Далее выполняется тестовое сваривание определенного количества элементов. По его результатам настройки корректируются.

После приобретения полуавтомата необходимо время для того, чтобы привыкнуть к особенностям его работы. Со временем даже звучание электрической дуги станет для пользователя информативным. А пока что нужно привыкать к изменениям:

комплектация полуавтоматов с идентичными эксплуатационными показателями могут сильно отличаться. Отличия в настройках – не редкость даже среди моделей одного производителя;
из-за перепадов напряжения настройки полуавтоматической сварки сбиваются;
изменение марки и состава проволоки;
изменение состава газа;
даже небольшой ремонт, а тем более замена комплектующих ведут к изменениям в работе оборудования.

Газозащита

Газовый поток тоже является справочной величиной и не влияет напрямую на настройки сварочного агрегата. Контроль над расходом газа существенно упрощается при условии, что редуктор имеет две шкалы. Более точно объем потока учитывает ротаметр, который довольно часто устанавливают на промышленных сварочных линиях.

Ротаметрический показатель расхода газа дает данные о подаче инертного газа в зону сварочного процесса в постоянных величинах. Статическое давление будет снижено в том случае, когда сработает горелка и будет создано облако защитного газа. Стартовый диапазон значений для ротаметра составляет от 6 до 10 литров на минуту. В случаях, когда установлен манометр – порядка 1-2 атмосфер.

Норма расхода газа подбирается в зависимости от наличия пор в зоне сварного шва. Газовый поток увеличивается в объеме до того момента, когда поры не исчезнут. Применение газа на ветру или в помещениях со сквозняком не оправдано. Здесь лучше прибегнуть к проволоке с флюсом.

Подбор газовой смеси

На выбор газовой защитной смеси влияют два фактора – свойства свариваемых материалов и требования по качеству исполнения:

углекислый газ идеально защищает сварочные ванны. Является идеальным вариантом для обеспечения глубокого проплава. Но не подходит для тонкой работы в силу грубого по внешнему виду шва и большой разбрызгиваемости;
аргон в сочетании с углекислотой в пропорции 3:1 применяется для сваривания тонколистовых заготовок. Формируется тонкий шов высокого качества, генерируется минимальное количество брызг;
для нержавейки оптимальной газовой смесью является композиция из аргона (98%) и углекислоты (2%);
при сварке алюминия применяется чистый аргон.

Настройка напряжения

Изменения вольтажа определяются издержками энергии на плавление металла и горение дуги. Рост энергозатрат вызывает увеличение толщины расходного материала и глубины провара заготовок. Настраиваются бытовые полуавтоматы ступенчатым методом.

На крышке кожуха с внутренней стороны есть справочная таблица выбора значений напряжения. Это важная информация от компании-изготовителя, которая позволяет для каждой модели подобрать оптимальные значения мощности с учетом конкретных условий работы.

Скорость подачи проволоки

От скорости подачи расходного материала в зону расплава зависит и значение силы тока. Величина подачи проволоки является одним из основных изменяемых параметров. Выбирается она после того, как уже установлено напряжение, так как интенсивность плавления напрямую влияет на скорость подачи.

Величина изменяется в зависимости от марки и диаметра используемого материала и после каждого изменения в значениях напряжения. На рынке представлено оборудование с автоматической настройкой параметра. Однако, оно относится к числу дорогостоящих полуавтоматов.

Чтобы оптимизировать настройки полуавтоматической сварки, требуется тонкая корректировка значений. В случае слишком быстрой подачи присадочной проволоки будут образовываться наплывы; медленная подача станет причиной разрывов шва, просадки или волнистости. Хороший валик невозможен без точной балансировки трех параметров: напряжения, силы тока и скорости подачи расходника.

Слишком высокая подача проявляется сразу же после начала работы. С зажженной дугой скорость подачи снижается, но проволока не перестает изгибаться, липнуть к поверхности металла и не успевает плавиться. При этом наблюдается активное продуцирование брызг. Недостаточная подача проявляется в том, что электрод перегорает еще до касания с металлом. При этом наконечник, откуда подается расходный материал, будет забиваться. Таким образом, можно сделать вывод: правильный выбор режима скорости подачи и величины тока при ранее выставленных настройках напряжения является первым шагом к профессиональному росту.

Талица прямой зависимости между регулировками и результатом работы:

Полярность

Изменение полярность относится к числу наиболее простых регулировок. Под крышкой большинства полуавтоматов предусмотрена табличка с информацией о том, какой из металлов требует полярность прямую или обратную. Начинающему сварщику необходимо твердо усвоить, что при прямой полярности горелка подключается к минусовой клемме. При такой схеме коммутации проволока плавится быстрее в полтора раза, однако ухудшается стабильность электрической дуги.

При прямом подключении свариваются заготовки с использованием проволоки с флюсом. Большая часть тепловой энергии идет на защиту сварного соединения. Флюс полностью реагирует и в свободном остатке его нет. Основные издержки метода – обилие брызг и приличное количество шлака.

Омедненная цельная проволока должна быть запитана от плюсовой клеммы. Подготовка свариваемых заготовок заключается в зачистке поверхности и разделки. С увеличением диметра проволоки возрастает и проводимость. Поэтому при работе с заготовками большого размера целесообразно увеличить диаметр расходника.

Выпуск и вылет проволоки

На качество сварного шва влияет длина вылета расходного материала из наконечника, а также размер зазора между проволокой и рабочей поверхностью. Несоответствие между диаметром проволоки и величиной ее выхода из наконечника приводят к избытку брызг, прожигу металла, непроварам и короблению.

В некоторых конструкциях полуавтоматов предусмотрена возможность изменения расположения наконечника горелки относительно сопла. Размещены они на одном уровне, но контактная трубка по отношению к соплу может выдвигаться или, наоборот, утапливаться. Амплитуда регулировки составляет 3,2 мм.

Короткий вылет используется для формирования швов на конструкционной низколегированной стали. При увеличении расстояния в этом случае снижает эффективность защитного газового облака. Для того, чтобы увеличить температуру плавления, можно немного удлинить флюсовую проволоку.

Выпуск и вылет напрямую зависят от диаметра присадочной проволоки:

Настройка дуги

Даже сравнительно недорогие модели полуавтоматических сварок наделены верньерами управления индуктивностью. Данные настройки изменяют температуру сварочной дуги, глубину проплава металла, выпуклость соединения. Можно работать с чувствительными к перегреву деталями, тонкие листовые материалы теперь не представляют серьезной проблемы для сварочного аппарата.

Возрастание индуктивности возникает из-за сжатия токового канала. С ростом показателя возрастет и температура плавления, глубина расплава; сварочная ванночка становится более жидкой. Валик готового шва при этом будет более плоским. При небольшом диаметре присадочной проволоки дуга становится устойчивей, возрастает коэффициент наплава, глубина проплава металла; уменьшается количество брызг.

Параметры сварного шва в зависимости от индуктивности:

Таблица настройки полуавтомата

Перед началом работы не будет лишним уточнить основные настройки полуавтомата. Для ориентира ниже приведена таблица. Все значения в ней носят рекомендательный характер и выражают взаимосвязь всех объективных компонентов процесса:

Влияние напряжения на качество соединения

Красивый без пор шов, достаточно выпуклый, без подрезов, наплывов и прочих дефектов можно получить только при условии сбалансированности напряжения с другими регулировками. При низком напряжении сварочный шов получается узким с малой глубиной провара. И наоборот – при высоких показателях напряжения шов получится слишком широким, высоким; кратер ванны будет глубоким.

Проблемы и ошибки

В случае слепого копирования усредненных данных по настройкам оборудования, которые приведены в разных справочниках и таблицах, не исключены проблемы и промахи. Вина здесь полностью лежит на сварщике. Важно учитывать не только рекомендации, но и тонкости выполнения каждой конкретной задачи. Внимание к мелочам и творческий подход являются залогом успешного выполнения работы.

Опытные специалисты сразу улавливают некорректность работы оборудования. Вот некоторые из признаков:

щелчки и потрескивания свидетельствуют о недостаточно высокой скорости подачи расходного материала;
если припой начинает плавиться возле самого наконечника на приличном удалении от места стыка, то скорость его подачи является низкой;
слишком много брызг: нужно увеличить показатели индуктивности и подачи газа;

шов изобилует оттенками зеленого или коричневого и получается пористым – недостаточно хорошая газовая защита;
непроваренные, равно как и прожженные участки говорят о необходимости регулировки напряжения. Не исключено, что требуется повернуть регулятор индуктивности;
сочетание непроваров, неустойчивости дуги и неоднородного шва – ослаб контакт массы или в сварочной среде много разного мусора (возможно из-за плохо подготовленной к работе поверхности заготовок);
зазубрины и неодинаковая полнота валика нарушена скорость ведения горелки по шву;
прерывистый шов + избыточное разбрызгивание – длина дуги очень большая.

Как правильно настроить сварочный полуавтомат. Таблица настройки полуавтомата для сварки

Читайте также: