Сварка полуавтоматом в среде защитных газов: как и чем выполняется, оборудование и материалы

Принцип работы полуавтомата. Устройство полуавтомата. Защитные газы. Сварочная проволока. Редуктор, подогреватель, осушитель. Выбор полуавтомата. Самодельный полуавтомат. Тренировочные упражнения. Сварка тонкого металла.

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.

схема полуавтоматчиеской сварки

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.

Читайте также: Подводная сварка

Интересное видео

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

В этой ста­тье рас­смот­рим как настро­ить сва­роч­ный полу­ав­то­мат. Раз­бе­рём­ся в его регу­ли­ров­ках, настрой­ке пото­ка защит­но­го газа, а так­же посмот­рим какие сва­роч­ные швы фор­ми­ру­ют­ся при раз­ных настрой­ках напря­же­ния. Итак, нач­нём с крат­ко­го опре­де­ле­ния полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ки.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка – это элек­тро­ду­го­вая свар­ка, в кото­рой элек­тро­дом явля­ет­ся сва­роч­ная про­во­ло­ка, пода­ва­е­мая к месту свар­ки авто­ма­ти­че­ски через горел­ку. Газ защи­ща­ет сва­роч­ную зону от кис­ло­ро­да и азо­та воз­ду­ха, кото­рые дела­ют шов пори­стым и хруп­ким. Он так­же пода­ёт­ся через горел­ку одно­вре­мен­но с про­во­ло­кой после нажа­тия триг­ге­ра на горел­ке. Этот вид свар­ки часто назы­ва­ют свар­ка MIG / MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas – свар­ка в сре­де инерт­но­го газа/ свар­ка в сре­де актив­но­го газа). Более пра­виль­ное, тех­ни­че­ское назва­ние это­го вида свар­ки – GMAW (Gas Metal Arc Welding – элек­тро­ду­го­вая свар­ка в сре­де защит­но­го газа), а слен­го­вое – «свар­ка про­во­ло­кой», «свар­ка полу­ав­то­ма­том».

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Свар­ка полу­ав­то­ма­том, при всей сво­ей про­сто­те, тре­бу­ет мно­го прак­ти­ки и изу­че­ния основ. Важ­но пра­виль­но настро­ить сва­роч­ный аппа­рат и пра­виль­но под­го­то­вить металл для свар­ки.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Здесь мы рас­смот­рим настрой­ку наи­бо­лее доступ­но­го и рас­про­стра­нён­но­го сва­роч­но­го полу­ав­то­ма­та транс­фор­ма­тор­но­го типа.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Содер­жа­ние:

Установки для работы

оборудование для сварки в среде защитных газов

Такой метод металлообработки предполагает работу с машинами. Мы говорим как о применении источника электричества, так и о работе полуавтомата. Обычно работает всеми известная розетка, но только тогда, когда питание бесперебойное.

Есть нужда работы с устройством, которое отвечает за подачу проводов. Обращайте внимание и на выбор сменных конструкций. Будем говорить об этих моментах.

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.

пост полуавтоматической 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.

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

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

Порошковая сварочная проволока

  • Нержавеющая –сплошного сечения, получаемая холодной вытяжкой из высоколегированных сплавов.
Проволока для сварки нержавейки

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

Цветная сварочная проволока

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

Выпрямитель переменного тока

Выпрямитель переменного тока полуавтомата отличается отаналогичного выпрямителя для дуговой сварки покрытым электродом.

Прежде всего, для полуавтомата требуется выпрямитель сжесткой выходной характеристикой, то есть выдаваемое им напряжение не должноизменяться под воздействием изменения сварочного тока. Это необходимо длябыстрого расплавления конца проволоки при соприкосновении ее с металлом.

Жесткая выходная характеристика трансформатора получаетсяпри непосредственной намотке вторичной обмотки поверх первичной. Регулировкатока должна осуществляться отводами от витков вторичной обмотки.

Напряжение трансформатора полуавтомата также отличается. Онодолжно быть от 18 до 30 вольт. Регулируется отводами от вторичной обмоткитрансформатора с таким расчетом, чтобы ступенчато изменять напряжение навеличину 3 — 4 вольта.

Включать сопротивление между выпрямителем и сварочнойпроволокой запрещается.

Конденсаторы фильтра и дроссель также не требуются. Дроссельс небольшой индуктивностью может быть использован для уменьшения разбрызгиванияметалла.

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

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.

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.

Газовое оборудование для полуавтоматической сварки

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

Баллоны с защитным газом

Баллоны
В баллонах хранят и транспортируют сжатые газы. Содержащийся в баллоне газ можно распознать по цвету и надписи на баллоне.

Редуктор
Редуктор (регулятор давления)

Редуктор присоединяется к вентилю баллона, предназначен для понижения давления от баллонного до рабочего и постоянного его поддер

жания. Для регулирования расходов газа (давления) вращают маховик на редукторе.

Подогреватель газов

Подогреватель

При сварке в среде углекислого газа редуктор дополнительно комплектуется подогревателем газа, чтобы избежать замерзания редуктора.

При большем расходе углекислого газа наблюдается резкое снижение температуры, что приводит к замерзанию в редукторе влаги содержащейся в углекислоте. Работает подогреватель от постоянного (20 В) и переменного (36 В) тока.

Баллоны

В баллонах хранят и транспортируют сжатые газы. Содержащийся в баллоне газ можно распознать по цвету и надписи на баллоне.

Редуктор (регулятор давления)

Редуктор присоединяется к вентилю баллона, предназначен для понижения давления от баллонного до рабочего и постоянного его поддержания. Для регулирования расходов газа (давления) вращают маховик на редукторе.

Подогреватель

При сварке в среде углекислого газа редуктор дополнительно комплектуется подогревателем газа, чтобы избежать замерзания редуктора.

При большем расходе углекислого газа наблюдается резкое снижение температуры, что приводит к замерзанию в редукторе влаги содержащейся в углекислоте. Работает подогреватель от постоянного (20 В) и переменного (36 В) тока.

Осушитель

Осушитель

Для поглощения влаги находящейся в углекислом газе в состав газового оборудования иногда включают осушитель большего или низкого давления. Осушитель высокого давления устанавливается перед редуктором, а низкого — после редуктора. Поглощает влагу специальное вещество — алюмогликоль или силикагель. Свойства обеих веществ можно восстановить путем прокалывания при температуре 250-300 ºC.

Ротаметр

Ротаметры используются для определения расходов защитного газа, когда на редукторе нет предустановленного расходомера.

Рукава (шланги)

Гибкие трубки изготавливаемые из вулканизированной резины усиленные льняной тканью. С их помощью защитный газ транспортируется к горелке и другим частям газового оборудования.

Смеситель газов

Смеситель газов предназначенный для приготовления смеси газов при подаче из нескольких баллонов.

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,

А

Напряжение,

В

Скорость подачи,

м/мин

Расход CO2,

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

Применяемые комплектующие

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

материалы для миг сварки

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.

Техника полуавтоматической сварки

Сварка стыковых соединений полуавтоматом

Механизированная сварка в нижнем положении

Детали не большей толщины 0,8-4 мм сваривают без разделки кромок закрепленными в сборочно-сварочных приспособлениях.Сваривают тонкий металл на подкладках из того же металла что и изделие или на медных и нержавеющих съемных подкладках. Металл толщиной свыше 4мм можно сваривать как на весу, так и на подкладках.

Сварка тонкого металла полуавтоматом

Тонкий металл при сварке полуавтоматом гораздо легче сваривается при в вертикальном положении. Сварку ведут углом назад, а горелку передвигают в направлении сверху-вниз. При этом сварщику хорошо видно формирование шва и зону сварки.

Сварка толстых деталей

Для сварки толстого металла лучше использовать газы повышающие тепловую мощность дуги — гелий или смеси гелия и аргона. При этом нужно следить за положением горелки относительно шва. Небольшое отклонение горелки от вертикали способно привести к несплавлению кромок сварных деталей.

Сварка угловых и тавровых соединений полуавтоматом

Сварка полуавтоматом в лодочку

Сварку угловых предпочтительней вести при расположении сварных деталей в лодочку. При этом выпуск электродной проволоки увеличивают на 10-15% по сравнению со сваркой стыковых швов в нижнем положении.

Сварка таврового соединения

Сварка угловых и тавровых швов усложняется плохим наблюдением за формированием шва из-за сопла горелки. Расстояние e = 0, при толщине металла до 5 мм, и e = 0,8-1,5 при толщине металла свыше 5 мм.

Сварка нахлесточных соединений

Сварка нахлесточного соединения на проход

Сварка нахлесточных соединений при толщине металла меньше 1,5 мм выполняется на медной или стальной подкладке за один проход.

Многослойный нахлесточный шов

Сварка деталей толщиной более 1,5 мм выполняется на весу за несколько проходов.

Сварка горизонтальных швов полуавтоматом

Горизонтальный шов

Сварка горизонтальных швов ведется «углом вперед» без поперечных колебательных движений горелкой. Металл толщиной более 6 мм сваривают за несколько проходов.

Горизонтальные швы до 3 мм

Сварка деталей до 3 мм ведется под прямым углом горелки оси горелки относительно сварных деталей, без разделки кромок.

Горизонтальные швы более 3 мм

Сварка деталей более 3 мм в горизонтальном положении сваривается с разделкой верхней кромки, а горелка наклоняется относительно верхней детали под углом примерно 70º.

Сварка вертикальных швов

Сварку вертикальных швов рекомендуется выполнять проволокой диаметра 0,8-1,2 мм со свободным формированием шва. Можно применять технику частых коротких замыканий или использовать источники с импульсной дугой. Детали толщиной до 4 мм лучше сваривать способом сверху-вниз без колебательных движений. Если предполагается выполнять сварку односторонним швом, лучше собирать детали с зазором.

Сварка вертикальных швов полуавтоматом

Сварка потолочных швов

Потолочные швы толщиной более 6 мм лучше сваривать за несколько проходов. Сварку алюминия и его сплавов полуавтоматом рекомендуется вести углом вперед, а сварку сталей, меди, титана и других металлов — углом назад.

Сварка потолочных швов полуавтоматом

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

К преимуществам сварки полуавтоматом относят:

  • Возможность сравнительно легко получить качественное сварное соединение, в том числе для тонкостенных сварных конструкций.
  • Высокая производительность сварки данным методом по сравнению с ручной дуговой сваркой, газовой сваркой и др.
  • Механизированную сварку в среде защитных газов можно выполнять во всех пространственных положениях: нижнем, горизонтальном, вертикальном и потолочном.
  • Отсутствие флюсов и покрытий, а соответственно операций по очистке шва от шлака.
  • Дуга при сварке в защитных газах более сконцентрированная, поэтому зона термического влияния минимальная.
  • Сварка сопровождается незначительными напряжениями и деформациями.
  • Возможность полной автоматизации процесса сварки.

Недостатки способа:

  • При сварке на открытом воздухе или сквозняке повышается вероятность нарушения газовой защиты.
  • Разбрызгивание электродного металла во время сварки, особенно при использовании углекислого газа.
  • При сварке на режимах с повышенной мощностью возникает потребность в использовании систем водного охлаждения из-за сильного нагрева оборудования.

Средства защиты

Сварочные работы при использовании газа отличаются высокой степенью опасности, особенно при использовании взрывоопасных веществ. Поэтому сварщик должен применять в работе индивидуальные средства защиты. Они должны закрывать кожу, глаза, не позволять мастеру вдыхать вредные пары.

Даже если проводится кратковременная сварка в собственном гараже, мастер должен применять специальную маску, респиратор и термоустойчивые краги. В этом случае работа будет выполняться в безопасном режиме, что также сильно отражается на качестве результата.

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