Короткая и длинная дуга при сварке полуавтоматом

Обновлено: 09.01.2025

MIG/MAG-процесс относится к электродуговым способам сварки, при котором электрическая дуга используется для плавления основного и присадочного металлов, из расплава которых формируется окончательный сварочный шов. К дуговым методам также относятся ручная сварка покрытым электродом (MMA), сварка в защитном газе неплавящимся вольфрамовым электродом (TIG), плазменная сварка и сварка под флюсом (SAW).

На рисунке схематически представлен принцип дуговой сварки плавящимся электродом в защитном газе (MIG/MAG). Дуга (1) горит между изделием и металлической проволокой, которая непрерывно подается в зону сварки и плавиться. При данном способе металлическая проволока одновременно выполняет функцию, как электрода, так и присадочного материала. Она наматывается на катушку (3) и подается в зону сварки подающими роликами (4) через наплавляющий канал (5), проходящий внутри шланг-пакета (6) сварочной горелки (7). Электрическая энергия на дугу поступает от сварочного источника (8). Сварочный ток на электрод передается через контактное сопло (9) (более известное под названием «контактный наконечник») находящееся внутри сварочной горелки. Обычно на контактное сопло подключается к положительному полюсу сварочного источника, а изделие к минусу. После возбуждения дуги по цепи начинает протекать сварочный ток.

Защитный газ (10) подается через газовое сопло (11), расположенное вокруг контактного сопла. Данная конструкция позволяет защитить электрод, дугу и расплавленный металл от воздействия окружающей атмосферы. Защитный газ может быть как инертным, т.е. неактивным и не принимающим участие в процессах, которые протекают в сварочной дуге и сварочной ванне, так и активным. В зависимости от типа защитного газа, процессы сварки подразделяются на MIG (дуговая варка плавящимся электродом в инертном газе) и MAG (дуговая сварка плавящимся электродом в активном газе).

Общее название этих процессов дуговой сварки плавящимся электродом в защитном газа имеет аббревиатуру GMAW. Данная аббревиатура чаще встречается в США.

В случае, когда подача присадочного материала происходит автоматизировано, а перемещение горелки по стыку изделия вручную, данный способ MIG/MAG-сварки сварки обычно называют полуавтоматической. Данный способ сварки достаточно легко автоматизируем за счет применения системы механического перемещения сварочной горелки или самого изделия.

Что происходит в дуге?

Самым главным процессом, происходящим при дуговой сварке, является переход плавящегося присадочного материала в сварочную ванну. На характер этого процесса влияют различные факторы, такие как состав защитного газа, ток сварки, напряжение на дуге, материал и диаметр электродной проволоки. В зависимости от этого, процессы подразделяют на перенос металла короткими замыканиями, переходную дугу и струйный перенос присадочного материала. Четвертый тип переноса металла получают при использовании пульсирующего процесса сварки, разновидности MIG/MAG сварки, который все чаще находит применение в последние годы.

Короткая дуга

Процесс сварки с короткими замыканиями дуги является наиболее часто встречающимся типом переноса присадочного материала при MIG/MAG сварке. Сварка «короткой дугой» происходит при достаточно низких значениях дугового напряжения и сварочного тока.

1. Короткая дуга
2. Переходная дуга
3. Струйный перенос присадочного металла
   

Это означает, что тепловложение в изделие не очень велико, поэтому короткая дуга является предпочтительной при сварке тонкостенных изделий и при сварке в различных пространственных положениях, т.к. размеры расплавленной ванны невелики и она быстро кристаллизуется. В процессе сварки короткой дугой образуются достаточно крупные капли, которые периодически закорачивают дуговой промежуток.

1. Цикл сварки «короткой дугой»
2. Время горения дуги
3. Время короткого замыкания

На конце электродной проволоки формируется капля расплавленного металла. Когда она становиться достаточно крупной, происходит ее контакт со сварочной ванной и дуговой промежуток замыкается. В этот момент ток сварки резко повышается, и капля отделяется от проволоки. Дуга зажигается снова. При этом происходит образование некоторого количества сварочных брызг, связанное с резкими повышениями сварочного тока в момент замыкания дугового промежутка.

Количество таких коротких замыканий находиться в интервале от 30 до 200 в секунду. В эти моменты дуга исчезает и образуется некоторое количество сварочных брызг. Попадание этих брызг на изделие приводит к тому, что возникает необходимость в его финишной зачистке после сварки. Причем этот отрицательный эффект характерен для всех марок проволок. Правильно настроенная дуга издает равномерно трещащий звук.

Переходная дуга

При небольшом повышении сварочного тока и напряжения, образуется так называемая «переходная дуга». Образующиеся капли имеют различные размеры и могут, как замыкать дуговой промежуток, так и не замыкать его. В результате имеем нестабильную дугу, которая создает большое количество сварочных брызг и дыма. В связи с этим рекомендуют избегать сварку в этой зоне.

Струйный перенос

Когда для конкретного диаметра проволоки и типа защитного газа сварочный ток и напряжение достигают достаточно высоких значений, расплавленный присадочный материал мелкими каплями переходит в сварочную ванну, не замыкая дугового промежутка. При сварке со струйным переносом, дуга достаточно стабильна и не образуется крупные брызги, которые прилипают к изделию. Данный процесс характеризуется высокой производительностью, а потому его, например, рекомендуют применять для наплавки заполняющих слоев при сварке толстостенных изделий. При этом в изделие вкладывается достаточно много тепловой энергии, и как следствие, расплавленная ванна имеет достаточно большие размеры. Поэтому сварку в режиме струйного переноса рекомендуют выполнять только в нижнем положении.

Короткий пульс

1. Ток в импульсе
2. Критическое значение тока
3. Действующее значение сварочного тока
4. Значение «дежурного» тока
   

Пульсирующая дуга совмещает в себе преимущества, как короткой дуги, так и струйного переноса – другими словами, тихая стабильная дуга сочетается с достаточно умеренным вложением тепла в изделие. Это достигается благодаря использованию пульсирующего сварочного тока. При каждом импульсе этого тока капля отрывается от сварочной проволоки. Благодаря этому капли не замыкают дуговой промежуток, брызги имеют маленький размер, а дуга очень стабильна. Величина дежурного тока невелика, что позволяет поддерживать действующее значение сварочного тока на достаточно низком уровне. Как следствие, тепловложение в изделие не очень велико, что позволяет выполнять сварку в различных пространственных положениях и варить достаточно тонкие пластины.

Технология сварки полуавтоматом

Свар­ка MIG / MAG была изоб­ре­те­на в 1950‑х годах и основ­ные прин­ци­пы исполь­зу­ют­ся, в совре­мен­ных сва­роч­ных аппа­ра­тах по сей день. Она явля­ет­ся самой уни­вер­саль­ной и часто при­ме­ня­е­мой в кузов­ном ремон­те. Когда речь идёт о полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ке, то, име­ют вви­ду, имен­но эту свар­ку. В отли­чие от дру­гих видов руч­ной свар­ки она отли­ча­ет­ся лёг­ко­стью при­ме­не­ния, при этом даёт каче­ствен­ный результат.

Более пра­виль­ное и пол­ное назва­ние это­го вида свар­ки GMAW (Gas metal arc welding – элек­тро­ду­го­вая свар­ка метал­ла в сре­де защит­но­го газа), но чаще исполь­зу­ют имен­но аббре­ви­а­ту­ру MIG / MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas).

MIG /MAG-свар­ка – это элек­тро-дуго­вая свар­ка, исполь­зу­ю­щая посто­ян­ный ток ( DC ). В каче­стве элек­тро­да в этом виде свар­ке исполь­зу­ет­ся про­во­ло­ка, кото­рая посту­па­ет в место свар­ки с опре­де­лён­ной задан­ной ско­ро­стью. Обыч­но такая свар­ка исполь­зу­ет­ся вме­сте с защит­ным газом. MIG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся инерт­ный газ (аргон, гелий..), а MAG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся актив­ный газ ( CO2 и смеси).

Пер­во­на­чаль­но исполь­зо­вал­ся толь­ко аргон для свар­ки всех метал­лов, что было доро­го и недо­ступ­но. В даль­ней­шем ста­ли при­ме­нять дву­окись угле­во­да ( CO2 ) и сме­си и этот вид свар­ки стал более доступ­ным и полу­чил широ­кое распространение.

MIG /MAG-свар­кой мож­но сва­ри­вать раз­лич­ные виды метал­ла: алю­ми­ний и его спла­вы, угле­ро­ди­стую и низ­ко­уг­ле­ро­ди­стую сталь и спла­вы, никель, медь и магний.

Учи­ты­вая высо­кое каче­ство свар­ки и лёг­кость при­ме­не­ния, она, в допол­не­ние к это­му, рас­про­стра­ня­ет срав­ни­тель­но неболь­шой нагрев зоны, вокруг места сварки.

Содер­жа­ние статьи:

Принцип действия

Свар­ка MIG / MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas) осу­ществ­ля­ет­ся посред­ством элек­три­че­ской дуги, защи­щён­ной газом, обра­зу­е­мой меж­ду рабо­чей поверх­но­стью и про­во­ло­кой (элек­тро­дом), кото­рые авто­ма­ти­че­ски посту­па­ют к месту свар­ки при нажа­тии на курок. Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки, напря­же­ние свар­ки и коли­че­ство газа уста­нав­ли­ва­ют­ся зара­нее. Из-за того, что сва­роч­ная про­во­ло­ка авто­ма­ти­че­ски посту­па­ет к месту свар­ки, а от свар­щи­ка зави­сят толь­ко мани­пу­ля­ции со сва­роч­ной горел­кой, такой вид свар­ки часто и назы­ва­ют полуавтоматической.

При MIG /MAG-свар­ке очень важ­на настрой­ка сва­роч­но­го аппа­ра­та. При элек­тро­ду­го­вой свар­ке элек­тро­да­ми и при свар­ке TIG настрой­ки не так кри­тич­ны. Так­же важ­на чисто­та метал­ла перед нача­лом сварки.

Конец про­во­ло­ки дол­жен высту­пать на опре­де­лён­ное рас­сто­я­ние, ина­че слиш­ком длин­ная про­во­ло­ка-элек­трод не поз­во­лит защит­но­му газу нор­маль­но дей­ство­вать. Этот пара­метр мы рас­смот­рим ниже в этой статье.

Оборудование для сварки MIG / MAG

Сва­роч­ный аппа­рат MIG / MAG содер­жит гене­ра­тор элек­три­че­ской дуги (транс­фор­ма­тор или инвер­тер), меха­низм пода­чи про­во­ло­ки, кабель «мас­сы» с зажи­мом, бал­лон для защит­но­го газа.

Защитный газ

Основ­ная зада­ча защит­но­го газа – защи­та рас­плав­лен­но­го метал­ла от атмо­сфер­но­го воз­дей­ствия (кис­ло­род окис­ля­ет, а азот и вла­га из воз­ду­ха вызы­ва­ют пори­стость шва) и обес­пе­чить бла­го­при­ят­ные усло­вия зажи­га­ния сва­роч­ной дуги.

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на ско­рость плав­ле­ния, про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, на коли­че­ство брызг при свар­ке, фор­му и меха­ни­че­ские свой­ства сва­роч­но­го шва. Опре­де­лён­ная смесь газов даёт суще­ствен­ный эффект ста­биль­но­сти элек­три­че­ской дуги и умень­ша­ет коли­че­ство брызг при свар­ке. Состав газа вли­я­ет на то, как рас­плав­лен­ный металл от про­во­ло­ки пере­да­ёт­ся к месту сварки.

Инерт­ные газы и их сме­си в каче­стве защит­но­го газа ( MIG ) исполь­зу­ют­ся для свар­ки алю­ми­ния и цвет­ных метал­лов. Обыч­но при­ме­ня­ют­ся аргон и гелий.

Актив­ные газы и сме­си ( MAG ) при­ме­ня­ет­ся для свар­ки ста­лей. Чаще все­го это чистая дву­окись угле­ро­да ( CO2 ), а так­же в сме­си с аргоном.

Рас­смот­рим виды и сме­си защит­ных газов подробнее:

• Чистая дву­окись угле­ро­да ( CO2 ) или дву­окись угле­ро­да с арго­ном, а так­же аргон в сме­си с кис­ло­ро­дом обыч­но исполь­зу­ют­ся, для свар­ки ста­ли. Если исполь­зо­вать дву­окись угле­ро­да ( CO2 ) в каче­стве защит­но­го газа, то полу­чи­те высо­кую ско­рость плав­ле­ния, луч­шую про­ни­ка­е­мость дуги, широ­кий и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Когда исполь­зу­ет­ся чистая дву­окись угле­ро­да, то про­ис­хо­дит слож­ное вза­и­мо­дей­ствие сил вокруг рас­плав­лен­ных метал­ли­че­ских капель на кон­чи­ке насад­ки. Эти несба­лан­си­ро­ван­ные силы ста­но­вят­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния боль­ших неста­биль­ных капель, кото­рые пере­да­ют­ся в зону свар­ки слу­чай­ны­ми дви­же­ни­я­ми. Это явля­ет­ся при­чи­ной уве­ли­че­ния брызг вокруг сва­роч­но­го шва. Так­же чистый кар­бон диок­сид обра­зу­ет боль­ше испарений.
• Аргон, гелий и аргон­но-гели­е­вая смесь исполь­зу­ют­ся при свар­ке цвет­ных метал­лов и их спла­вов. Эти сме­си инерт­ных газов дают более низ­кую ско­рость плав­ле­ния, мень­шее про­ник­но­ве­ние и более узкий сва­роч­ный шов. Аргон дешев­ле гелия и сме­си гелия с арго­ном, а так­же даёт мень­шее коли­че­ство брызг при свар­ке. В отли­чие от арго­на, гелий даёт луч­шее про­ник­но­ве­ние, более высо­кую ско­рость плав­ле­ния и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Но когда исполь­зу­ет­ся гелий, сва­роч­ное напря­же­ние воз­рас­та­ет при такой же длине сва­роч­ной дуги и рас­ход защит­но­го газа воз­рас­та­ет в срав­не­нии с арго­ном. Чистый аргон не под­хо­дит для свар­ки ста­ли, так как дуга ста­но­вит­ся слиш­ком нестабильной.
• Уни­вер­саль­ная смесь для угле­ро­ди­стой ста­ли состо­ит из 75% арго­на и 25% дву­оки­си угле­ро­да (может обо­зна­чать­ся 74/25 или C25 ). При исполь­зо­ва­нии тако­го защит­но­го газа обра­зу­ет­ся наи­мень­шее коли­че­ство брызг и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность про­жи­га насквозь тон­ких металлов.

Подготовка металла к сварке

Металл дол­жен быть зачи­щен от крас­ки и ржав­чи­ны. Даже остат­ки крас­ки при свар­ке будут ухуд­шать каче­ство и проч­ность сва­роч­но­го соеди­не­ния. Место под зажим для мас­сы так­же долж­но быть зачищено.

Как держать сварочную горелку

Сва­роч­ной горел­кой полу­ав­то­ма­та MIG / MAG мож­но управ­лять одной рукой, но исполь­зо­ва­ние двух рук облег­чит кон­троль и уве­ли­чит акку­рат­ность и каче­ство сва­роч­но­го шва. Смысл в том, что­бы одной рукой дер­жать горел­ку и опи­рать­ся ей на дру­гую руку. Так мож­но лег­че кон­тро­ли­ро­вать рас­сто­я­ние от сва­ри­ва­е­мой поверх­но­сти и угол, а так­же делать горел­кой нуж­ные дви­же­ния при фор­ми­ро­ва­нии шва.

Что­бы рабо­тать дву­мя рука­ми, необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать пол­но­раз­мер­ную сва­роч­ную мас­ку (луч­ше с авто­за­тем­не­ни­ем), кото­рая удер­жи­ва­ет­ся на голо­ве и руки оста­ют­ся свободными.

Движение сварочной горелкой во время сварки

• Суще­ству­ет мно­же­ство дви­же­ний сва­роч­ной горел­кой при фор­ми­ро­ва­нии шва. Для метал­лов, име­ю­щих тол­щи­ну 1- 2 мм, мож­но при­ме­нять вол­ни­сто-зиг­за­го­об­раз­ное дви­же­ние, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что элек­три­че­ская дуга дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых листа. Так мож­но полу­чить проч­ный и гер­ме­тич­ный шов. При таком дви­же­нии элек­три­че­ская дуга не успе­ва­ет про­жечь металл насквозь.

• Пря­мой шов, без каких-либо дви­же­ний в сто­ро­ну мож­но при­ме­нять на метал­лах, име­ю­щих прак­ти­че­ски любую тол­щи­ну, но здесь нужен опре­де­лён­ный опыт, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что сва­роч­ная дуга рав­но­мер­но дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых металла.
• При свар­ке метал­ли­че­ских дета­лей, име­ю­щих тол­щи­ну мень­ше 1мм, луч­ше исполь­зо­вать элек­трод­ную про­во­ло­ку мень­ше­го диа­мет­ра, умень­шить пара­мет­ры силы тока, а так­же ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Нуж­но варить корот­ки­ми импуль­са­ми, делая пере­рыв меж­ду ними в пре­де­лах 1 секун­ды, что­бы металл успе­вал охла­дить­ся. Корот­кий пере­рыв нужен, что­бы сле­ду­ю­щий сег­мент сли­вал­ся с преды­ду­щим и полу­чал­ся моно­лит­ный гер­ме­тич­ный шов.
• При свар­ке длин­но­го сег­мен­та, во избе­жа­ние пере­гре­ва метал­ла и теп­ло­вой дефор­ма­ции, мож­но сва­ри­вать неболь­ши­ми сег­мен­та­ми или точ­ка­ми с интер­ва­ла­ми, пооче­рёд­но, то с одно­го, то с дру­го­го кон­ца сва­ри­ва­е­мо­го отрез­ка. Таким обра­зом, мож­но про­ва­рить весь сег­мент, без полу­че­ния теп­ло­вой дефор­ма­ции листо­во­го металла.

Скорость сварки

Ско­рость свар­ки – это ско­рость, с кото­рой элек­три­че­ская дуга про­хо­дит вдоль места свар­ки. Она кон­тро­ли­ру­ет­ся сварщиком.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки долж­на кон­тро­ли­ро­вать­ся свар­щи­ком и соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки и напря­же­нию элек­три­че­ской арки, выбран­ных, в соот­вет­ствии с тол­щи­ной сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и фор­мы шва.

Важ­но добить­ся пра­виль­ной ско­ро­сти свар­ки. Слиш­ком высо­кая ско­рость может вызвать слиш­ком мно­го брызг рас­плав­лен­но­го метал­ла. Защит­ный газ может остать­ся в быст­ро засты­ва­ю­щем рас­плав­лен­ном метал­ле, обра­зуя поры. Слиш­ком мед­лен­ная ско­рость свар­ки может стать при­чи­ной излиш­не­го про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги в сва­ри­ва­е­мый металл.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки вли­я­ет на фор­му и каче­ство сва­роч­но­го шва. Мно­гие опыт­ные свар­щи­ки опре­де­ля­ют с какой ско­ро­стью нуж­но дви­гать сва­роч­ную горел­ку, гля­дя на тол­щи­ну и шири­ну шва в про­цес­се сварки.

Скорость потока защитного газа

Может зна­чи­тель­но вли­ять на каче­ство свар­ки. Ско­рость пото­ка защит­но­го газа долж­на стро­го соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки. Слиш­ком мед­лен­ный поток не даёт нор­маль­ной защи­ты от окис­ле­ния, в то вре­мя как слиш­ком высо­кая ско­рость пото­ка защит­но­го газа может создать завих­ре­ния, кото­рые так­же поме­ша­ют нор­маль­ной защи­те. Все откло­не­ния ведут к пори­сто­сти сва­роч­но­го шва. Важ­но создать ров­ный поток воз­ду­ха, без завих­ре­ний. На это может вли­ять нали­чие застыв­ших брызг на насадке.

Угол сварочной горелки во время сварки

Свар­ка MIG / MAG может сва­ри­вать раз­ные дета­ли под раз­ны­ми угла­ми, поэто­му не суще­ству­ет уни­вер­саль­но­го угла, кото­рый нуж­но соблю­дать при свар­ке. При свар­ке дета­лей, лежа­щих в одной плос­ко­сти иде­аль­ным будет угол в 15–20 гра­ду­сов (от вер­ти­каль­но­го поло­же­ния). При свар­ке двух дета­лей под углом удоб­нее дер­жать горел­ку под углом 45 гра­ду­сов. Прак­ти­ку­ясь, мож­но для себя опре­де­лить наи­бо­лее удоб­ный угол в кон­крет­ной ситуации.

Сварочное напряжение (длина электрической дуги)

Дли­на дуги одна из самых важ­ных пере­мен­ных в свар­ке MIG / MAG , кото­рую нуж­но кон­тро­ли­ро­вать. Нор­маль­ное напря­же­ние сва­роч­ной дуги в дву­оки­си угле­ро­да ( CO2 ) и гелии (He) намно­го выше, чем в Ароне (Ar). Напря­же­ние дуги вли­я­ет на про­ник­но­ве­ние, проч­ность и шири­ну шва.

С уве­ли­че­ни­ем напря­же­ния элек­три­че­ской дуги, шов ста­но­вит­ся более плос­ким и широ­ким и до опре­де­лён­ных пре­де­лов уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние. Низ­кое напря­же­ние даёт более узкий и выпук­лый шов и умень­ша­ет­ся проникновение.

Слиш­ком боль­шое и слиш­ком малень­кое напря­же­ние вызы­ва­ет неста­биль­ность дуги. Избы­точ­ное напря­же­ние явля­ет­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния брызг и пори­сто­сти шва.

Сварочная проволока

Сва­роч­ная про­во­ло­ка слу­жит при­са­доч­ным мате­ри­а­лом. При свар­ке про­во­ло­ка посту­па­ет к месту шва и рас­плав­ля­ет­ся вме­сте с кром­ка­ми метал­лов, запол­няя шов. У неё дол­жен быть хими­че­ский состав, схо­жий с соста­вом сва­ри­ва­е­мых мате­ри­а­лов. К при­ме­ру, содер­жа­ние угле­ро­да, от кото­ро­го зави­сит пла­стич­ность шва.

Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния элек­трод­ной про­во­ло­ки долж­на быть чуть ниже или такой же, как метал­лов, кото­рые сва­ри­ва­ют­ся. Если про­во­ло­ка будет пла­вить­ся поз­же, чем сва­ри­ва­е­мый металл, то уве­ли­чи­ва­ет­ся веро­ят­ность про­жже­ния метал­ла насквозь.

Для свар­ки алю­ми­ния и его спла­вов при­ме­ня­ет­ся про­во­ло­ка из чисто­го алю­ми­ния или с при­ме­сью маг­ния и кремния.

Диа­метр сва­роч­ной проволоки

Диа­метр сва­роч­ной про­во­ло­ки вли­я­ет на раз­мер шва, глу­би­ну про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги, проч­ность шва и на ско­рость сварки.

Боль­ший диа­метр элек­тро­да (про­во­ло­ки) созда­ёт шов с мень­шим про­ник­но­ве­ни­ем, но более широ­кий. Выбор диа­мет­ра про­во­ло­ки зави­сит от тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и поло­же­ния сва­ри­ва­е­мых деталей.

В боль­шин­стве слу­ча­ев малень­кий диа­метр про­во­ло­ки под­хо­дит для тон­ко­го метал­ла и для свар­ки в вер­ти­каль­ном положении.

Про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра жела­тель­на для более тол­сто­го метал­ла. Ей нуж­но рабо­тать с умень­шен­ной ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, из-за более низ­ко­го проникновения.

Длина выхода сварочной проволоки

До каса­ния сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла про­во­ло­ка долж­на высту­пать из нако­неч­ни­ка на опре­де­лён­ную длину.

Этот сег­мент про­во­ло­ки про­во­дит сва­роч­ный ток. Таким обра­зом, уве­ли­че­ние дли­ны это­го сег­мен­та уве­ли­чи­ва­ет элек­три­че­ское сопро­тив­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ру это­го отрез­ка про­во­ло­ки. Чем боль­ше высту­па­ет про­во­ло­ка, тем мень­ше будет элек­три­че­ская дуга. При длин­ном выхо­де про­во­ло­ки из нако­неч­ни­ка полу­ча­ет­ся узкий шов, низ­кое про­ник­но­ве­ние и повы­шен­ная тол­щи­на шва.

При умень­ше­нии дли­ны выхо­да отрез­ка сва­роч­ной про­во­ло­ки даёт про­ти­во­по­лож­ный эффект. Уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, полу­ча­ет­ся более широ­кий и тон­кий шов.

Типич­ная дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки варьи­ру­ет­ся от 6 до 13 мм.

При исполь­зо­ва­нии порош­ко­вой про­во­ло­ки без газа дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки долж­на быть боль­ше, чем с газом (30 – 45 мм).

Cварка самозащитной проволокой без газа

Порош­ко­вая само­за­щит­ная про­во­ло­ка, кото­рую так­же назы­ва­ют флю­со­вой име­ет сер­деч­ник, содер­жа­щий в себе все необ­хо­ди­мые при­сад­ки для защи­ты шва и сва­роч­ной дуги в про­цес­се свар­ки без газа.

Такая про­во­ло­ка содер­жит ком­по­нен­ты, обра­зу­ю­щие газ во вре­мя свар­ки, анти­окис­ли­те­ли, очи­сти­те­ли, а так­же при­сад­ки, улуч­ша­ю­щие элек­три­че­скую дугу. Таким обра­зом, при воз­ник­но­ве­нии дуги обра­зу­ет­ся газ, кото­рый защи­ща­ет рас­плав­лен­ный металл, а так­же спе­ци­аль­ные ком­по­нен­ты обра­зу­ют подо­бие шла­ка поверх метал­ла во вре­мя осты­ва­ния, кото­рый защи­ща­ет его во вре­мя затвердевания.

Такую про­во­ло­ку удоб­но исполь­зо­вать, когда сва­роч­ный аппа­рат нужен не часто. Пре­иму­ще­ством явля­ет­ся луч­шая мобиль­ность обо­ру­до­ва­ния (не тре­бу­ет­ся бал­лон с газом) и воз­мож­ность исполь­зо­ва­ния на ули­це (даже в вет­ре­ную пого­ду, вви­ду отсут­ствия при­то­ка защит­но­го газа).

При свар­ке само­за­щит­ной про­во­ло­кой обра­зу­ет­ся мно­го дыма и испа­ре­ний и слож­но визу­аль­но кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки. Сва­роч­ный флюс, кото­рый оста­ёт­ся поверх гото­во­го шва, не про­во­дит элек­три­че­ства, поэто­му после охла­жде­ния, что­бы сва­ри­вать поверх гото­во­го шва, его необ­хо­ди­мо сна­ча­ла зачистить.

При помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки мож­но сва­ри­вать более тол­стый металл, чем при помо­щи про­во­ло­ки, исполь­зу­е­мой с газом.

Свар­ка при помо­щи это­го типа про­во­ло­ки «про­ща­ет» недо­ста­точ­но хоро­шо под­го­тов­лен­ную поверхность.

Полярность при сварке без газа

Поляр­ность – это направ­ле­ние пото­ка элек­три­че­ства в цепи сва­роч­но­го аппарата.

При пря­мой поляр­но­сти элек­трод (про­во­ло­ка) – это минус, а сва­ри­ва­е­мый металл (зазем­ле­ние) – это плюс. При обрат­ной поляр­но­сти элек­трод – плюс, а сва­ри­ва­е­мый металл – минус.

Для свар­ки при помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки исполь­зу­ет­ся пря­мая поляр­ность (про­во­ло­ка – минус, зазем­ле­ние — плюс).

При свар­ке с газом – элек­трод (+), масса (-).

Поляр­ность, с кото­рой будет нор­маль­но рабо­тать порош­ко­вая про­во­ло­ка, зави­сит от её соста­ва. Быва­ют и такие, кото­рые будут нор­маль­но сва­ри­вать с любой полярностью.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, при свар­ке без газа сва­роч­ный аппа­рат дол­жен быть настро­ен с пози­тив­ным зазем­ле­ни­ем и нега­тив­ным элек­тро­дом. Это даст боль­ше мощ­но­сти для плав­ле­ния порош­ко­вой проволоки.

Звук правильной сварки полуавтоматом

При обу­че­нии свар­ки MIG / MAG , важ­но слу­шать зву­ки, изда­ва­е­мые при свар­ке и, конеч­но же, кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки визу­аль­но (через затем­нён­ную мас­ку). При пра­виль­ной свар­ке полу­ав­то­ма­том изда­ёт­ся звук, напо­ми­на­ю­щий жар­ку мяса на ско­во­ро­де. Этот «шипя­ще-жуж­жа­щий» звук гово­рит о хоро­шем балан­се меж­ду ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, пода­че газа и настрой­ка­ми напря­же­ния. Застыв­шие брыз­ги на насад­ке или нако­неч­ни­ке сва­роч­ной горел­ки ухуд­ша­ют поток защит­но­го газа, пло­хой кон­такт зажи­ма мас­сы, пло­хо очи­щен­ная область свар­ки, всё это может ухуд­шать фор­ми­ро­ва­ние сва­роч­ной дуги, и будет отра­жать­ся на зву­ке свар­ки. Так­же може­те про­чи­тать ста­тью “как настро­ить сва­роч­ный полу­ав­то­мат” для боль­ше­го пони­ма­ния пра­виль­ной настрой­ки аппа­ра­та перед сваркой.

Как настроить сварочный полуавтомат?

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.

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».

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

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

Содер­жа­ние:

Какие регулировки имеет сварочный полуавтомат?

На полу­ав­то­ма­те три настройки:

• Напря­же­ние (несколь­ко режимов) Ско­рость пода­чи проволоки
• Ско­рость пото­ка газа (коли­че­ство рас­хо­ду­е­мо­го газа)

Настройка потока защитного газа

• Сва­роч­ный аппа­рат име­ет выход для соеди­не­ния с бал­ло­ном. Защит­ный газ в бал­лоне нахо­дит­ся под дав­ле­ни­ем. На бал­лоне уста­нов­лен газо­вый редук­тор. Здесь сто­ит уточ­нить, что редук­то­ры быва­ют раз­ные, в том чис­ле и такие, кото­рые не пред­на­зна­че­ны для при­ме­не­ния в свар­ке, так как не име­ют нуж­ной шка­лы на инди­ка­то­ре, пока­зы­ва­ю­щем зна­че­ние для газа, посту­па­ю­ще­го в сва­роч­ный полу­ав­то­мат. На пра­виль­ном редук­то­ре инди­ка­тор, кото­рый при уста­нов­ке рас­по­ла­га­ет­ся даль­ше от бал­ло­на дол­жен иметь шка­лу, пока­зы­ва­ю­щую рас­ход газа (л/мин для CO2 и отдель­ную шка­лу для Ar). Так­же, быва­ют редук­то­ры с рота­мет­ром, кото­рый пока­зы­ва­ет рас­ход газа в еди­ни­цу вре­ме­ни под­ня­ти­ем поплав­ка по кони­че­ской труб­ке со шко­лой. Инди­ка­тор (мано­метр) , кото­рый бли­же к бал­ло­ну, пока­зы­ва­ет дав­ле­ние в бал­лоне (MPa или Bar). Так как в бал­лоне нахо­дит­ся сжи­жен­ный газ, то дав­ле­ние газа в бал­лоне не все­гда может дать чёт­кое пред­став­ле­ние, о его точ­ном коли­че­стве. При раз­ной тем­пе­ра­ту­ре дав­ле­ние может быть раз­ное. Более точ­но коли­че­ство газа в бал­лоне мож­но опре­де­лить по весу.

• Вто­рой инди­ка­тор (рас­хо­до­мер) исполь­зу­ет­ся для настрой­ки пото­ка воз­ду­ха (пока­зы­ва­ет рабо­чее дав­ле­ние, кото­рое пода­ёт­ся в полуавтомат).
• Так­же, на бал­лоне есть два вен­ти­ля. Один – закры­ва­ет бал­лон, а вто­рой, рас­по­ло­жен­ный на редук­то­ре – регу­ли­ру­ет поток газа, посту­па­ю­ще­го к горел­ке при откры­том бал­лоне. Вен­тиль на бал­лоне откру­чи­ва­ет­ся про­тив часо­вой стрел­ке и закру­чи­ва­ет­ся по часо­вой стрел­ки, как обыч­но. Вен­тиль регу­ли­ров­ки пото­ка газа к аппа­ра­ту, наобо­рот, при закру­чи­ва­нии уве­ли­чи­ва­ет поток защит­но­го газа, а при откру­чи­ва­нии уменьшает.
• Когда вы откро­е­те глав­ный вен­тиль, то уви­ди­те, что дав­ле­ние изме­нит­ся от 0 до опре­де­лён­но­го зна­че­ния (дав­ле­ние в бал­лоне). Открой­те его пол­но­стью. Далее нуж­но поти­хонь­ку повер­нуть регу­ли­ро­воч­ный винт на редук­то­ре до момен­та, когда стрел­ка на шка­ле пока­жет 7–10 л/м. Если у вас не рас­хо­до­мер, а мано­метр, то долж­но быть 1–2 кг/см2. Это ста­ти­че­ское дав­ле­ние, кото­рое изме­нит­ся при нажа­тии на курок горелки.
• Что­бы настро­ить поток защит­но­го газа более точ­но, на рабо­чий режим, выклю­чи­те пода­чу про­во­ло­ки, что­бы при нажа­тии на курок горел­ки она не рас­хо­до­ва­лась. Мож­но не отклю­чать про­во­ло­ку, а нажать до момен­та, когда про­во­ло­ка начи­на­ет дви­гать­ся. В таком поло­же­нии настрой­те поток воз­ду­ха вен­ти­лем на редук­то­ре, гля­дя на индикатор.
• Вооб­ще, поток защит­но­го газа мож­но настро­ить и без инди­ка­то­ров. Начи­нать свар­ку нуж­но с мини­маль­ным рас­хо­дом защит­но­го газа. Далее нуж­но смот­реть на шов. Если будет пори­стость, то нуж­но доба­вить пода­чу газа пока поры не будут боль­ше появ­лять­ся. Так­же, если свар­ка про­ис­хо­дит на ули­це или в поме­ще­нии с вен­ти­ля­ци­ей, то нуж­но учи­ты­вать вли­я­ние вет­ра и сквоз­ня­ков и добав­лять пода­чу газа ещё. Мож­но на слух запом­нить звук воз­ду­ха из горел­ки при пра­виль­ных настрой­ках для кон­крет­ной тол­щи­ны метал­ла. При настрой­ке пото­ка защит­но­го газа нет жёст­ких пра­вил. Нуж­но настра­и­вать газ на эко­ном­ный рас­ход, при этом, что­бы каче­ство шва было хорошим.

Какой газ использовать?

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на харак­те­ри­сти­ки свар­ки: на глу­би­ну про­ник­но­ве­ния, элек­три­че­скую дугу и меха­ни­че­ские свой­ства шва.

• 100%-ая угле­кис­ло­та (чаще все­го исполь­зу­ет­ся для свар­ки ста­лей) обес­пе­чи­ва­ет более глу­бо­кое про­ник­но­ве­ние при свар­ке, но уве­ли­чи­ва­ет­ся коли­че­ство брызг и шов более гру­бый, чем при сме­си арго­на с углекислотой.
• Смесь 75%-ного арго­на и 25% угле­кис­ло­ты (назы­ва­ет­ся 75/25 или С25) мож­но счи­тать луч­шей сме­сью для угле­ро­ди­стой ста­ли. При свар­ке с таким газом обра­зу­ет­ся мало брызг, полу­ча­ет­ся кра­си­вый шов и при свар­ке тон­кий металл не про­жи­га­ет­ся насквозь, так как нет силь­но­го проникновения.
• Для свар­ки нержа­вей­ки исполь­зу­ет­ся смесь 98% арго­на и 2% угле­кис­ло­ты. Для алю­ми­ния – 100% аргон.

Настройка напряжения сварочного полуавтомата

• Аппа­ра­ты полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ки исполь­зу­ют напря­же­ние для обра­зо­ва­ния нагре­ва, нуж­но­го для сварки.
• Напря­же­ние настра­и­ва­ет­ся на аппа­ра­те регу­ля­то­ра­ми. Это сту­пен­ча­тая регу­ли­ров­ка. На фото­гра­фии, в каче­стве при­ме­ра, пока­зан аппа­рат, где два пере­клю­ча­те­ля: один поз­во­ля­ет уста­нав­ли­вать два режи­ма свар­ки, а дру­гой регу­ли­ру­ет напря­же­ние внут­ри этих режи­мов (min/max). В ито­ге полу­ча­ет­ся четы­ре уста­нов­ки напря­же­ния, кото­рые нуж­но выби­рать в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны метал­ла и диа­мет­ра сва­роч­ной проволоки.
• На неко­то­рых сва­роч­ных полу­ав­то­ма­тах, на внут­рен­ней сто­роне крыш­ки есть таб­ли­ца, пока­зы­ва­ю­щая какое напря­же­ние и ско­рость про­во­ло­ки исполь­зо­вать, в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны метал­ла и диа­мет­ра сва­роч­ной про­во­ло­ки. Таких таб­лиц мно­го и в интер­не­те. Но эти дан­ные инди­ви­ду­аль­ны для каж­до­го аппа­ра­та и явля­ют­ся хоро­шей отправ­ной точ­кой для настрой­ки пра­виль­ных пара­мет­ров для свар­ки, их нуж­но кор­рек­ти­ро­вать по ситу­а­ции. Нуж­но про­бо­вать, экс­пе­ри­мен­ти­ро­вать на кон­крет­ном метал­ле и нахо­дить опти­маль­ные настройки.
• Пра­виль­ное напря­же­ние важ­но для фор­ми­ро­ва­ния проч­но­го сва­роч­но­го шва. Исполь­зуя слиш­ком низ­кое напря­же­ние для кон­крет­но­го метал­ла с опре­де­лён­ной тол­щи­ной, каче­ство сва­роч­но­го шва будет низ­ким, так как про­ник­но­ве­ние свар­ки будет пло­хим. Таким обра­зом, шов даже может выгля­деть нор­маль­но, но будет не проч­ным. В кон­це ста­тьи мы рас­смот­рим при­ме­ры сва­роч­ных швов на листо­вом метал­ле при раз­ном напряжении.

Настройка скорости подачи проволоки

• Настрой­ка ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки долж­на про­из­во­дить­ся каж­дый раз при смене напря­же­ния или смене про­во­ло­ки на про­во­ло­ку с дру­гим диа­мет­ром. Доро­гие сва­роч­ные аппа­ра­ты могут иметь авто­ма­ти­че­скую настрой­ку ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки. В них ско­рость уве­ли­чи­ва­ет­ся авто­ма­ти­че­ски при уве­ли­че­нии напряжения.
• Сна­ча­ла настра­и­вай­те напря­же­ние, а потом под него под­стра­и­вай­те ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. То есть, ско­рость пода­чи про­во­ло­ки долж­на быть настро­е­на под ско­рость, с кото­рой она будет плавиться.

• Регу­ля­тор ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки так­же слу­жит дру­гой цели – регу­ли­ру­ет силу тока. Напря­же­ние и сила тока вза­и­мо­свя­за­ны и, в неко­то­рой сте­пе­ни, бази­ру­ют­ся на раз­ме­ре про­во­ло­ки и её ско­ро­сти. В полу­ав­то­ма­те уста­нов­лен­ное напря­же­ние оста­ёт­ся неиз­мен­ным, но сила тока немно­го меня­ет­ся в зави­си­мо­сти от ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки и выле­та элек­тро­да (про­во­ло­ки). Таким обра­зом, чем быст­рее пода­ча про­во­ло­ки к месту свар­ки, тем боль­ше силы тока и выше тем­пе­ра­ту­ра свар­ки, но для кон­крет­но­го, уста­нов­лен­но­го типа напря­же­ния это лишь неболь­шой диа­па­зон изме­не­ния силы тока.
• Про­во­ло­ка вне про­цес­са свар­ки (без элек­три­че­ской дуги) дви­жет­ся быст­рее. Когда обра­зу­ет­ся дуга, ско­рость про­во­ло­ки снижается.
• Как узнать, что настрой­ки пода­чи про­во­ло­ки пра­виль­ные? Для это­го нуж­но попро­бо­вать сва­ри­вать. Если ско­рость слиш­ком высо­кая для вашей настрой­ки напря­же­ния, то про­во­ло­ка будет сги­бать­ся, при каса­нии с метал­лом, не успе­вая рас­пла­вить­ся, и будет мно­го брызг. Если ско­рость слиш­ком мед­лен­ная для вашей настрой­ки напря­же­ния, то про­во­ло­ка будет сго­рать до того, как кос­нёт­ся метал­ла, и будет заби­вать­ся нако­неч­ник. Таким обра­зом, при непра­виль­ной настрой­ке ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки, свар­ка вооб­ще не полу­чит­ся. Этот пара­метр нуж­но настра­и­вать экс­пе­ри­мен­таль­ным путём. Важ­но выста­вить пра­виль­ное напря­же­ние для кон­крет­ной тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и про­бо­вать варить, а ско­рость пода­чи про­во­ло­ки регу­ли­ро­вать в процессе.

Полярность при сварке полуавтоматом

Перед свар­кой нуж­но опре­де­лить­ся, какую поляр­ность Вы буде­те использовать.

Про­стая обмед­нён­ная про­во­ло­ка, кото­рая исполь­зу­ет­ся с защит­ным газом долж­на исполь­зо­вать­ся с обрат­ной поляр­но­стью, когда на про­во­ло­ку пода­ёт­ся плюс. Пря­мая поляр­ность исполь­зу­ет­ся, когда в полу­ав­то­ма­те уста­нов­ле­на про­во­ло­ка с флю­сом, кото­рая при­ме­ня­ет­ся без газа. В этом слу­чае на про­во­ло­ку пода­ёт­ся минус, а на сва­ри­ва­е­мый металл, через клем­му плюс. Таким обра­зом, мак­си­маль­ное теп­ло­вы­де­ле­ние обра­зу­ет­ся на про­во­ло­ке. Это нуж­но для того, что­бы флюс в ней смог подей­ство­вать долж­ным образом.

Если исполь­зо­вать непра­виль­ную поляр­ность для опре­де­лён­но­го элек­тро­да (в слу­чае с полу­ав­то­ма­том, про­во­ло­ки), то проч­ность сва­роч­но­го шва будет пло­хой. При исполь­зо­ва­нии непра­виль­ной поляр­но­сти появит­ся мно­го брызг, будет пло­хое про­ник­но­ве­ние при свар­ке и сва­роч­ную дугу будет слож­но контролировать.

Для сме­ны поляр­но­сти, нуж­но открыть крыш­ку полу­ав­то­ма­та и поме­нять места­ми клем­мы. Рядом с клем­ма­ми нахо­дит­ся таб­ли­ца, уточ­ня­ю­щая поря­док рас­по­ло­же­ния клемм.

Про­во­ло­ка для сварки

В полу­ав­то­ма­те может исполь­зо­вать­ся два вида про­во­лок: про­стая про­во­ло­ка, покры­тая медью и про­во­ло­ка с флюсом.

• Про­стая про­во­ло­ка для полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ки при­ме­ня­ет­ся с защит­ным газом, не име­ет ника­ких доба­вок, кото­рые могут «про­ти­во­сто­ять» кор­ро­зии и загряз­не­ни­ям. Поэто­му поверх­ность нуж­но под­го­тав­ли­вать тщательно.
• У вто­ро­го вида про­во­ло­ки в цен­тре рас­по­ло­жен флюс, кото­рый при сго­ра­нии обра­зу­ет защит­ный газ. Таким обра­зом, мож­но обой­тись без бал­ло­на с газом. Такая про­во­ло­ка созда­ёт более глу­бо­кое про­ник­но­ве­ние при свар­ке, чем обыч­ная с газом. Про­во­ло­ка с флю­сом созда­ёт мно­го брызг и шла­ка в зоне свар­ки, кото­рые после завер­ше­ния свар­ки нуж­но счи­стить. При свар­ке такой про­во­ло­кой тре­бу­ет­ся мини­маль­ная под­го­тов­ка поверх­но­сти, про­ща­ют­ся незна­чи­тель­ные загряз­не­ния. Так­же эта про­во­ло­ка хоро­шо рабо­та­ет при вет­ре на ули­це. Для свар­ки про­во­ло­кой с флю­сом тре­бу­ет­ся, что­бы на аппа­ра­те была уста­нов­ле­на пря­мая поляр­ность (см. выше).
• Чем боль­ше тол­щи­на сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла, тем боль­ше­го диа­мет­ра про­во­ло­ку нуж­но исполь­зо­вать, так как про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра про­во­дит боль­ше элек­три­че­ства и даёт боль­ший нагрев и луч­шее проникновение.

Вылет проволоки

Вылет про­во­ло­ки – это рас­сто­я­ние меж­ду кон­цом нако­неч­ни­ка и кон­цом про­во­ло­ки. При исполь­зо­ва­нии угле­кис­ло­ты или сме­сей, сохра­няй­те вылет от 0.6 мм до 1 см. Слиш­ком длин­ный вылет осла­бит арку. Чем мень­ше вылет про­во­ло­ки, тем ста­биль­нее элек­три­че­ская дуга и тем луч­шее про­ник­но­ве­ние будет полу­чать­ся даже с низ­ким напря­же­ни­ем. Таким обра­зом, луч­ший вылет про­во­ло­ки – как мож­но более корот­кий. Одна­ко, вылет про­во­ло­ки может зави­сеть от того, насколь­ко нако­неч­ник горел­ки углуб­лен внутрь газо­во­го соп­ла. Чем боль­ше нако­неч­ник углуб­лён в сопло, тем длин­нее дол­жен быть вылет проволоки.

Положение наконечника горелки относительно сопла

• Рас­сто­я­ние меж­ду кон­чи­ком кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка и кра­ем соп­ла может быть раз­ным. Соп­ла и нако­неч­ни­ки быва­ют раз­ных раз­ме­ров и могут по-раз­но­му рас­по­ла­гать­ся отно­си­тель­но друг дру­га. В зави­си­мо­сти от устрой­ства сва­роч­ной горел­ки, сопло может жёст­ко уста­нав­ли­вать­ся, либо может регу­ли­ро­вать­ся и уста­нав­ли­вать­ся по-раз­но­му, делая нако­неч­ник углуб­лён­ным внут­ри соп­ла, вро­вень с соплом, либо высту­па­ю­щим из сопла.
• Обыч­но, при свар­ке листо­вой ста­ли с защит­ным газом (угле­кис­ло­той или сме­ся­ми), кон­чик нако­неч­ни­ка горел­ки дол­жен быть вро­вень с кра­ем отвер­стия сопла.
• При исполь­зо­ва­нии про­во­ло­ки с флю­сом (она тре­бу­ет боль­ше­го нагре­ва для акти­ва­ции флю­са) нуж­но выдер­жи­вать более длин­ный вылет про­во­ло­ки. Поэто­му, что­бы рас­сто­я­ние соп­ла от зоны свар­ки не было слиш­ком боль­шим, нако­неч­ник дол­жен быть утоп­лен внутрь соп­ла. Нако­неч­ник дол­жен быть немно­го утоп­лен и при свар­ке с боль­шим напря­же­ни­ем, когда вылет про­во­ло­ки дол­жен быть боль­ше. Так­же, нако­неч­ник горел­ки может быть углуб­лён, если нуж­но варить точ­ка­ми и корот­ки­ми стеж­ка­ми, когда сопло может упи­рать­ся в сва­ри­ва­е­мый металл.
• Исполь­зо­ва­ние непра­виль­но­го нако­неч­ни­ка или соп­ла может быть при­чи­ной избы­точ­ных брызг, про­жи­га насквозь, короб­ле­ния и недо­ста­точ­но­го проникновения.

Начало работы сварочным полуавтоматом

Что­бы начать рабо­ту, сва­роч­ный полу­ав­то­мат дол­жен быть пол­но­стью готов к про­цес­су свар­ки. Про­во­ло­ка долж­на быть уста­нов­ле­на и газо­вый бал­лон под­клю­чен. Нуж­но уста­но­вить зажим зазем­ле­ния на сва­ри­ва­е­мый металл. Его нуж­но уста­нав­ли­вать на рас­сто­я­ние от 15 до 50 см от зоны свар­ки. Металл дол­жен быть очи­щен от ржав­чи­ны, крас­ки, масел и гря­зи. Любое незна­чи­тель­ное сопро­тив­ле­ние будет вли­ять на про­цесс свар­ки. Гряз­ный металл при свар­ке ста­нет при­чи­ной брызг и про­жи­га насквозь, а так­же возгорания.

В резуль­та­те пра­виль­но настро­ен­но­го напря­же­ния и ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки дол­жен полу­чить­ся хоро­ший сва­роч­ный поток. Пра­виль­ные настрой­ки будут давать харак­тер­ный шипя­ще-жуж­жа­щий звук, кото­рый хоро­шо зна­ют все свар­щи­ки. Более подроб­но о про­цес­се свар­ки мож­но про­чи­тать в ста­тье “Тех­но­ло­гия свар­ки полу­ав­то­ма­том MIG / MAG ”.

Примеры сварочных швов с разными настройками напряжения

Напря­же­ние опре­де­ля­ет высо­ту и шири­ну сва­роч­но­го шва.

На фото­гра­фии пока­за­ны швы на листо­вом метал­ле тол­щи­ной 1.2 мм, сде­лан­ные с воз­рас­та­ни­ем напря­же­ния (сле­ва напра­во). Швы, сде­лан­ные на низ­ких настрой­ках, полу­чи­лись узки­ми и высо­ки­ми, а на высо­ких настрой­ках – широ­ки­ми и плоскими.

На фото сле­ва пока­за­ны швы на листо­вом метал­ле, сде­лан­ные с уве­ли­че­ни­ем напря­же­ния. Сле­ва на пра­во от мень­ше­го напря­же­ния к боль­ше­му. На вто­ром фото обрат­ная сто­ро­на листа пока­зы­ва­ет про­ник­но­ве­ние (про­вар).

Если посмот­реть с обрат­ной сто­ро­ны, то два шва сле­ва полу­чи­лись без хоро­ше­го про­ник­но­ве­ния (про­ва­ра) по всей длине. Три шва спра­ва – име­ют хоро­шее про­ник­но­ве­ние по всей длине.

Сва­роч­ные швы в разрезе

Эти швы в раз­ре­зе пока­зы­ва­ют эффект воз­рас­та­ния напря­же­ния более ясно. На пер­вых двух – шов навер­ху, но совсем не про­ник сквозь металл. Тре­тий име­ет как шов свер­ху, так и хоро­шее про­ник­но­ве­ние и явля­ет­ся луч­шим швом из всех. Два шва спра­ва име­ют боль­шее про­ник­но­ве­ние под листом, чем свер­ху, так как настрой­ки напря­же­ния слиш­ком высокие.

Cварочная дуга: разбор 5 главных проблем в вопросе сварки

Рассказываю, что такое длина сварочной дуги и самые главные проблемы «новичков»: понятие длины сварочной дуги, ее возникновения, температуры и воздействия на шовную поверхность + рекомендации по решению самых главных проблем «новичков» в отношении сварки плавящимся электродом + 5 советов в отношении контроля электрической дуги.

С первого взгляда сварочный процесс кажется занятием простым, но, если человек хочет освоить по-настоящему качественную сварку, нужно куда глубже изучить вопрос.

В сегодняшней статье я расскажу, что такое длина сварочной дуги и освещу самые главные проблемы «новичков», занимающихся различными технологиями ручной сварки на дому и производстве.

Общая информация по сварочной дуге

С научной точки зрения, сварочная дуга характеризуется 2 свойствами – выделение огромного количества теплоты и мощное лучеиспускание. Первое я отношу к положительной стороне, а второе, — к отрицательной.

В качестве проводников электрического разряда обычно используются материалы с электромагнитными свойствами. На собственном опыте убедился, что лучше всего себя проявляют графитные стрежни круглого сечения, которые в научной литературе иногда именуют дуговыми фонарями.

1) Возникновение, температура и воздействие

Дабы понимать, как осуществляется процесс сварки, всегда советую изучать теоретическую базу физических явлений. При образовании вольтовой дуги во всей красе проявляет себя закон Джоуля.

Алгоритм возникновения электрической дуги:

.
1. Выделение громадного количеств тепла в месте стыка.
2. Концы проводников раскаляются.
3. Разъединение электродов.
4. Выделение катодом электронов.
5. Электроны пронизывают поток воздуха между электродами, производя расщепление молекул на «+» и «-».
6. Возникновение электрической дуги.
7. Стабилизационный процесс за счет роста числа заряженных частиц.
8. Образование с варочной ванны.

Как показывает практика, наибольшее распространение для возникновения разрядов приобрели металлические стержни с покрытием и непосредственно деталь , которую сварщик планирует обрабатывать.

Важно: напряжение дуги между металлическими электродами от 17 до 23 В, а если речь об угольных, среднее значение напряжения варьируется уже с 40 до 60 В.

Тестируя профитность угольных и металлических электродов, легко заметить, что электрическое сопротивление во втором случае значительно ниже, нежели при использовании угольных материалов. Данное явление обуславливается наличием металлических паров.

Для лучшего понимания принципов выделения теплоты, я решил добавить небольшую схему из справочной литературы выше. По рисунку заметно, что температурный режим на различных областях электродов отличается друг от друга. Здесь прослеживается зависимость между количеством выделяемого тепла и уровня нагрева. Так на «+» выдается 40%, на «-» 35%, а остальные 25% тепла приходится на непосредственно саму дугу. Чтобы компенсировать температурную разницу, приходится брать угольные проводники разной толщины. На положительной стороне – больше диаметр, а на отрицательной – меньше.

2) Рассказываю, что такое длина сварочной дуги

После касания электродом изделия и возникновения электрической дуги, она тотчас отводится на определенное расстояние от детали, тем самым образуя параметр длины. Конец прутка начинает плавиться, передавая капли жидкого металла на свариваемый шов. Среднее число капель за секунду времени колеблется от 15 до 35 штук, что для глаза данный процесс делает похожим на лазерное излучение.

Длиной дуги называется фактическое расстояния от торцовой части электрода до основы кратера сварного шва. Между диаметром прутка и длиной электрической дуги имеется прямая зависимость.

Выразить ее можно через формулу:

L (дуги) = 1/2*d — 1.2*d, где

d – значение диаметра электродного прутка.

Чтобы легче было освоить просчет потенциальной дуги на различных электродах, я приведу небольшой пример.

Пример подсчёта: пусть у нас имеется на руках пруток с диаметром в 5 мм. Для расчета минимума и максимума электрической дуги значение подставим в формулу выше – 0.5*5=2.5 мм и 1.2*0.5=6 мм. Таким образом получим значения от 2.5 мм до 6 мм по возможной длине сварочной дуги.

Выделяют 3 типа сварочной дуги по толщине, но скажу честно, что в 95% случаев сварщики пользуются исключительно короткой. Средняя и длинная применяется в исключительных ситуациях. Детальнее о каждом типе я рассказал в таблице ниже.

Тип	Вид	Описание
Короткая		Оптимальный вариант, за счет которого сварщик может достигнуть эталонного по качеству сварного шва. Короткую дугу отличают не только по виду, но и на слух – будет слышно сухое потрескивание, схожее с разогревом масла на сковороде.
Средняя		Усреднённое значение проще всего поддерживать новичкам сварки. Результатом станет шов среднего качества. Если человек только начал пользоваться сварочным аппаратом, начинать практику стоит именно со средней длины электрической дуги.
Длинная		В результате работы на большом расстоянии от поверхности шва, его качество будет ниже среднего. Негативные проявления – окисление металла и формирование неровной поверхности накапливаемого металла с электрода. Горит неустойчиво с характерным шипением.

Ключевой недостаток длинной дуги – разбрызгивание капель электрода по области шва из-за недостаточного прогрева области. По внешним проявлениям даже малоопытный сварщик сможет сказать, где использовалась короткая, а где длинная электрическая дуга.

Сделанная мной фотография выше четко дает понять, где какой тип дуги применялся. Как говориться, качество на лицо. Даже при хорошем умении наложения, разница между верхними и нижними швами кардинальная, и заметна даже невооруженным глазом.

Самые главные проблемы новичков в сварочных процессах

Моментов, которые могут вызвать у новичка ступор, очень много, но я не буду сильно распыляться и остановлюсь только на базовых – наклон электрода, зажигание дуги, окончание шва, длина дуги и движение электрода при сварке.

1) Как правильно разжигать дугу?

Сварочные работы начинаются с розжига электрической дуги. Сделать это сможет каждый за пару попыток, потому много трепаться по данному вопросу незачем. Действие производится в 2 этапа – замыкание конца электрода на детали и отрыв прутка на расстояние в его диаметр. Первая часть нужна для набора нужной температуры на катодном пятне, а вторая обеспечивает выход первичных электронов.

Есть два способа зажигания:

• скольжение. Нагрев происходит в точке замыкания;
• чирканье. Нагрев в нескольких точка.

Какой лучше? Тут дело ситуации. К примеру, в узких местах мне легче разжигать дугу скольжением, а при свободном пространстве заходит и чирканье. Тут уж выбирайте на собственное усмотрение.

2) Какой нужен наклон электрода?

Данный вопрос решается через комбинирование 2 процессов – изучение технической литературы и практическая наработка. Опытный сварщик обычно в режиме реального времени варьирует угол наклона и направление движения электрода.

Что влияет на положение электрода по отношению ко шву:

• пространственное положение;
• толщина металла;
• диаметр прутка;
• вид покрытия;
• толщина покрытия электрода.

На рисунке выше можно отметить для себя возможные комбинации направления и угла наклона. В практическом аспекте, электрод обычно клонят к оси шва таким образом, чтобы металлическая поверхность изделия могла проплавиться на максимальную глубину. Благодаря сохранению оси дуги электрода, сварщик может добиться максимальной проплавки + снизить скорость остывания металла в сварочной ванне. Подобный ход снизит на 70%-90% риск возникновения в шве горячих трещин.

3) Как двигать электрод при сварке?

Помимо правильного положения самого электрода, сварщик также обязан следить и за его поступательным движением, точнее за его геометрией. Скачу честно, что в данном плане я особо не запариваюсь, и работаю по 1-2 схемам, которым меня обучили аксакалы сварки, но если придираться к технологии, то здесь вариативность по выбору куда выше.

Тип поперечного движения	Применение
Ломаная	Используется для получения наплавных валиков, а также в процессе сваривания металлических листов стык в стык без использования скоса кромки.
Полумесяц	Используется при работе со стыковыми швами, имеющими скос по кромке, а также для швов углового типа с катетом не более 0.5 см. Положение электрода разницы не имеет, а допустимый диаметр до 0.4 см.
Треугольник	Применяется на угловых швах с катетом от 0.6 см + на стыковых со скосами кромки. Пространственное положение не имеет значения.
Петля	Методика используется в случаях, когда вдоль кромки нужен значительный прогрев шва. Чаще всего используется на легированных типах стали.

Если обобщить все возможные движения, то можно выделить 2 категории – швы, требующие прогрева кромки и классические без предварительного нагрева. Если хотите быть специалистом в сварке, рекомендую изучить хотя бы 6 базовых типов движений. Профи с 20+ годами стажа могут похвастаться даже собственными методиками нанесения шва, а потому, вам есть куда стремиться.

4) Как правильно заканчивать шов?

Кратер при обрыве дуги – типичная ошибка новичка. Из-за фосфора и серы кратер может дать ход трещинам, что сильно скажется на итоговом результате проделанной работы. Сваривая металлы с низким содержанием углерода, я обычно кратер заполняю электродом или вывожу в сторону.

Важно: при работе со сталью, которая имеет склонность к образованию микроструктур, метод вывода кратера за шов не подойдёт, ибо есть шанс вызвать трещины вдоль цельного листа материала.

Заваривать кратер в несколько присестов с поджогом дуги также не рекомендую – оксидные загрязнения испортят вид шва. Оптимальный вариант – заполнение кратера и медленное удлинение дуги до ее обрыва.

Зависимость между длиной дуги и формированием сварочного шва:

5) Как контролировать длину дуги?

Я уже оговаривал выше момент, что лучше всего придерживаться короткой длины дуги, но сделать этого без наработки опыта практически нереально. Из-за постоянного сокращения длины электрода в процессе плавки (если речь о плавящихся прутках), человеку приходится постоянно корректировать расстояние между крайними точками сварки, а это на глаз сделать крайне сложно.

Советы по работе со сварочной дугой:

• опирайтесь не только на зрение, но и слух. Короткая дуга выдает характерное потрескивание;
• при использовании электродов с тонким покрытием, можно наткнутся на прилипание прутка ко шву из-за несоблюдения дистанции. Советую новичкам работать с такими прутками на средней дистанции;
• длинная дуга при вертикальной сварке может быть не опасна для здоровья сварщика, из-за сильного разбрызгивания металла. Не забывайте о спецодежде;
• важно прослеживать ширину валика, ибо данное значение напрямую зависит от длины электрической дуги;
• в горизонтальных положениях приемлемо использовать дугу средней длины.

Первый полгода у меня с трудом получалось поддерживать дугу одной длины, из-за чего швы получались весьма посредственные. Стабильные результаты начали проявляться только спустя 8 месяцев практики, потому если у вас с первой попытки что-то не получится – не переживайте.

Ну что же. Думаю, представленной выше информации на сегодня достаточно. Сегодня вы узнали не только что такое длина сварочной дуги, но и получили ответы на самые главные проблемы «новичков». При наличии вопросов, задавайте их в комментариях. Буду рад помочь. Удачи и не болеть!

Читайте также:

  
• Сварка полуавтомат без газа своими руками
  
• Жидкая сварка для нержавейки
  
• Сварочный полуавтомат 220 в
  
• Сварка mig mag tig mma что это такое
  
• Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона