Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих

Полуавтоматическая сварка в среде защитного углекислого газа: понятие, технологии и физико-химические особенности. Состав сварочного оборудования.

Что такое полуавтоматическая сварка

Что такое полуавтоматическая сварка

Залог эффективного использования оборудования – знание его строения и технологии работы. Основное отличие полуавтоматического сварочного аппарата заключается в том, что во время процесса электродная проволока подается к месту плавления автоматически.

Конструкция такого устройства состоит из:

  • Основного блока, который преобразует сетевой электрический ток и отвечает за равномерную подачу электродной проволоки. Здесь же производится настройка аппарата перед процедурой.
  • Шланга (сварочного рукава).
  • Горелки с электродной проволокой.
  • Токопроводящего наконечника.
  • Газовой защиты.

Крупные предприятия с большим объемом заказов для полуавтоматической сварки трубы используют стационарные агрегаты. Такое оборудование обеспечивает высокое качество швов, экономию времени и электроэнергии.

Все полуавтоматы условно можно разделить на несколько видов:

  • с порошковой проволокой;
  • с флюсованной проволокой;
  • с защитой в виде инертных газов;
  • универсальные.

Несмотря на такое разнообразие, все они отлично справляются со сваркой труб как из цветного, так и из черного металла.

Аппараты для полуавтоматической сварки труб

В зависимости от способа подачи электрода, аппараты для полуавтоматической сварки труб можно разделить на:

  • переносные – представляют собой небольшой блок, который легко перемещать;
  • передвижные – установлены на специальных колесиках для более удобной транспортировки;
  • стационарные – прочно закрепленные на подставке в одном помещении.

По типу функционирования подающего устройства выделяют:

  • толкающие, когда специальные ролики выталкивают электрод к месту сварки;
  • тянущие, когда подающее устройство находится в самой ручке и подтягивает к наконечнику проволоку, которая, как правило, находится в основном блоке.

Что такое сварка полуавтоматом в среде СО2?

Принцип действия полуавтоматического спаивания с использованием углекислого газа достаточно прост. Одновременно с электродом в сварочную ванну подается СО2. Газ заполняет ванну, тем самым защищая металл от негативного влияния воздуха.

Сварка полуавтоматом в среде СО2

Понятие сварки полуавтоматом в среде СО2

Принцип действия для полуавтоматической сварки в режиме углекислоты очень схож с методом газовой сварки с газом и без. То есть, варить можно двумя способами – использую защитный газ или нет. Подробнее прочесть про этот метод можно здесь.

сварка с защитным газом

Сущность рассматриваемого способа заключается в элементарной химии. В сварочную зону под давлением подается углекислый газ (СО2). Сварочная дуга обеспечивает высокую температуру, за счет чего происходит реакция разложения и газ распадается на кислород (О2) и угарный газ (2СО). Процесс распада происходит по формуле:

2СО2=2О2+2СО

В результате этой реакции сварочная ванна защищена тремя газами – начальным углекислым газом и конечными продуктами реакции – кислородом и угарным газом

Углекислый газ имеет свойство к окислению с железом и углеродом, находящимся в металле. Чтобы защитить металл изделия от этого процесса, рекомендуется для сварочного аппарата применять проволоку с повышенным уровнем марганца и кремния.  Эти компоненты химически активнее, чем железо, поэтому сначала окисляются они, тем самым принимая на себя «удар» и защищают изделие. Пока в сварочной зоне присутствуют эти два элемента, железо и углерод не будут окисляться. Отходы, то есть оксиды марганца и кремния, которые образуются при воздействии высокой температуры и окислительной реакции представляют собой легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны и кристаллизируется в виде шлака. Этот компонент никак не влияет на качество шва.

Для сварки в среде углекислого газа одного стандартного баллона на 25 кг углекислоты хватает на 15 сварочных часов. С учетом реакции из одного килограмма получается почти 500 литров готового газа. При полноценной работе затраты в среднем считаются от 10 до 50 литров в минуту. Но расход зависит от многих факторов – давления, типа сварки, типа шва, применяемого аппарата, погодных условий и так далее.

Такой метод называется сварка tig, то есть, это работы это соединение металлов с помощью электродов в среде защитного газа. Электрод может быть вольфрамовым или графитовым.

Суть полуавтоматической сварки

Перед тем как рассмотреть основные режимы полуавтоматической сварки стоит разобраться, что представляет собой данная технология. Во время проведения процесса проволока подается с определенной скоростью. Она синхронизирована со скоростными показателями ее плавления.

Главная отличительная сторона полуавтоматических приборов состоит в том, что они работают в среде защитных газов. Сварочная технология может производиться инертной среде (аргон) и активной среде (углекислый газ). В первой ситуации процесс называется MIG (metal inert gas), а во втором — MAG (metal active gas).

Газовые смеси обеспечивают изолирование области нагревания и плавления от оксидов из воздуха. Они подаются через канал, который находится на рукаве вместе с трубкой. Рукав соединяет корпус сварочного полуавтоматического оборудования с горелкой. А вот регулирование всех процессов производится кнопкой «Пуск/Стоп», которая находится на горелке.

Стоит отметить! Если сравнивать полуавтоматическую сварку с оборудованием для ручной технологии, покрытой электродами, то она дополняется электрическим механизмом для подачи сварочной проволоки и газобаллонной аппаратурой. Именно это повышает производительность процесса и улучшает качество сварных соединений.

Режимы и особенности сварки в углекислоте

Основной особенностью сварки в среде СО2 является вытеснение воздуха при сваривании частей. Это позволяет добиться высокого качества шва. Необходимо учитывать, что железо и углерод, находящиеся в составе заготовок, вступая в химическую реакцию с СО2, окисляются. Для предотвращения окисления следует использовать специализированную проволоку, имеющую в своем составе большое количество кремния и марганца.

Технология накладывания сварного шва в углекислоте

Технология накладывания сварного шва в углекислоте

Еще одной особенностью полуавтоматической сварки в газовой среде является возможность применения как прямой, так и обратной полярности. Использование обратной полярности прямого тока отлично подходит для начинающих сварщиков. Такой метод дает возможность легко удерживать дугу. Прямая полярность применяется при необходимости наплавления металла.

Сварка полуавтоматом возможна в различных режимах. Настройку аппарата необходимо производить исходя из толщины металла свариваемых деталей и диаметра проволоки. При повышении сварочного тока увеличивается глубина провара. Так, чем больше толщина металлических частей, тем большую силу тока необходимо установить в настройках.

Суть работы полуавтоматов при сваривании труб

Суть работы полуавтоматов при сваривании труб

1. Отличительные особенности.

Полуавтоматическая сварка труб не имеет кардинальных отличий от проведения процедуры ручным аппаратом, но по окончании процесса некоторые особенности заметить можно. Полуавтоматический шов будет иметь зигзагообразную форму плавления. Кроме того, сам процесс займет гораздо меньше времени.

Проволока-электрод, используемая в полуавтоматической сварке, может иметь диаметр от 0,8 до 1,2 мм в зависимости от специфики труб. Перед началом работ кромки изделия иногда подготавливают разделкой.

2. Область применения полуавтомата.

Благодаря различным формам агрегата его можно использовать как в цехах промышленных масштабов, так и на отдельном объекте (выездной формат работ).

Полуавтоматическая сварка трубы, как правило, производится на этапе заготовок. Монтаж водопровода, газопровода и оснастки промышленных помещений, как правило, производится на самом объекте при помощи других технологий.

Особенности монтажа имеют значение при выборе типа швов. Так, для соединения двух элементов используют стыковые и нахлесточные швы, а в некоторых случаях – угловые.

Для монтажа водо- и газоснабжения мастера выезжают на объект и проводят процедуру непосредственно в эксплуатационных условиях. Для простоты перемещения аппарата его устанавливают на специальный прицеп. При этом работы производятся с применением газовой защиты (например, СО2).

3. Подготовительные работы.

Подготовительные работы

Чтобы шов получился качественным, а скрепление прочным, следует провести некоторые подготовительные работы. Сперва необходимо нарезать трубы. Затем под углом снимаются фаски (это делается для более глубокой проварки стыков). После этого счищается верхний слой кромок и оцентровывается место соединения.

Для контроля качества операций, проделанных на этом этапе, скос кромок проверяется в нескольких местах, оценивается параллельность деталей изделия (они должны располагаться точно под углом 90° по отношению к центральной оси), осматриваются срезы на предмет чистоты. Наличие на кромках пятен ржавчины или нескольких капель масла существенно снижают прочность сцепления труб. Во избежание подобной ситуации необходимо произвести очистку материала с внешней и внутренней стороны не менее чем на 15 мм от среза.

Для четкой стыковки труб необходимо установить их строго параллельно и сделать вдоль места сцепления несколько прихваток – коротких швов того же качества, что и основной. Это делается для того, чтобы зазор не изменял свою конфигурацию во время проведения полуавтоматической сварки трубы.

Для сварки сложных материалов (поржавевших, оцинкованных и т. п.) полуавтоматическим способом лучше всего подходят медная и алюминиевая проволоки. Именно они дают равномерный и прочный шов в такой ситуации.

Какие материалы следует использовать в работе

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

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

Подготовительные работы

Для того чтобы получить качественный шов, необходимо подготовить заготовки и настроить оборудование. Спаиваемые части следует предварительно очистить от ржавчины, окислений, лакокрасочных покрытий и т. д.

Настройка оборудования перед работой

Настройка оборудования перед работой

Окислы и посторонние примеси могут привести к разбрызгиванию электрода и нарушению качества сварного шва. Для очистки используется наждачная бумага, абразивный камень или пескоструйная обработка. При сваривании тонких листов следует предварительно отбортовать кромки заготовок.

Помимо подготовки деталей перед началом сварки полуавтоматом в среде СО2, необходимо настроить оборудование. Все составляющие подключаются в строгом соответствии с определенной схемой. Для нормальной работы устройства нужно исключить утечку вещества из системы.

После включения полуавтомата в электрическую сеть осуществляется его настройка. В зависимости от толщины металла устанавливается сила тока. При выборе скорости подачи электрода нужно опираться на скорость горения сварочной дуги.

Перед началом работы нужно изучить правила техники безопасности во время выполнения сварочных работ полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде углекислого газа. Во время работы используются специализированные средства индивидуальной защиты.

ВНИМАНИЕ: Пренебрежение правилами безопасности может привести к различного рода травмам, ожогам или поражению электричеством!

Технология и методы выполнения работ

После подготовки деталей и правильной настройки оборудования можно приступать к выполнению сварочных работ. При спаивании в среде углекислого газа начальный шов лучше осуществлять при небольшой силе тока. Таким образом удастся избежать деформации спаиваемых заготовок и вероятности возникновения трещин. Подача электрода, независимо от полярности, осуществляется двумя способами:

  • Углом вперед. С использованием такого метода глубина провара будет небольшой, а шов — широким;
  • Углом назад. Применяя такой метод, сварщику удается добиться большой глубины провара при малой ширине шва.
Как правильно варить полуавтоматом в углекислоте

Как правильно варить полуавтоматом в углекислоте

По окончании работ сварочная ванна заполняется металлом из проволоки. После того как шов положен, подача проволоки прекращается. Электричество, подаваемое на электрод, следует отключить. Углекислоту, в отличие от напряжения, нужно подавать до полного затвердевания шва. Это дает возможность защитить металл, находящийся под воздействием высокой температуры, от негативного влияния воздушных масс.

После полного затвердевания шва металл кристаллизуется и происходит образование шлака. Для контроля над качеством спаивания необходимо удалить шлак. После остывания он становится хрупким и легко очищается.

Контроль качества спаивания металла

Контроль качества спаивания металла

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Увеличение производительности при работе в среде СО2

Выполняя сварочные работы полуавтоматическим аппаратом в среде углекислого газа, можно повысить производительность несколькими способами:

Увеличить силу тока

При нижнем положении сварки можно увеличить сварочный ток, тем самым повысив КПД. При вертикальном или потолочном положении шва силу тока можно увеличивать только при ускоренной кристаллизации металла.

Сила тока при сварке

Увеличение вылета электрода

При применении тонкой проволоки можно повысить производительность, увеличив ее вылет. Такой метод дает возможность повысить скорость плавления электрода. Это увеличивает количество металла, попадающего в сварочную ванну за определенный промежуток времени.

При увеличенном вылете электрода может возникнуть самопроизвольная подача проволоки. Во избежание этого нужно использовать специализированные наконечники. Они изготавливаются из фарфора или керамики.

Увеличение вылета электрода

Виды швов: коренные, заполняющие и косметические

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

Для сварки конструкций, имеющих толщину 6 мм и более, требуется подготовка: кромки подтачивают до плотного соединения, с лицевой стороны снимается фаска под углом в 300. Перед сваркой детали закрепляют в струбцинах с зазором не менее 0,5 и не более 2 мм. Вначале выполняют коренной шов при циклическом замыкании и заполняют дно стыка до начала скоса фасок.

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

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

Дефекты швов, причины их возникновения

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

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

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

Возможные дефекты, возникающие на сварном соединении металлов.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки