Расход сварочной проволоки при сварке аргоном алюминия

Обновлено: 25.01.2025

Аргонная сварка алюминия – единственный способ получить прочное соединение, которое отвечает всем предъявляемым требованиям. Проблема сварки алюминия в том, что на его поверхности находится инертная оксидная пленка, достаточно прочная, чтобы сделать неэффективными другие способы сварки.

Однако недостаточно просто выбрать аргоновую сварку как метод. Необходимо также правильно подобрать расходные материалы и настроить само оборудование. О том, как получить крепкие швы, не требующие обработки, какие есть способы проверки соединений, читайте в нашей статье.

Почему подходит именно аргон для сварки алюминия

Для работы с таким металлом, как алюминий, подходит любой инертный газ. Примером может служить гелий, он использовался еще в 40-е годы XX века в Соединенных Штатах Америки в качестве газа для сварки алюминия и его сплавов. Но у аргона есть одно неоспоримое преимущество – его стоимость значительно ниже при сохранении того же результата. Впрочем, для работы требуется иное знание – почему качественные швы, соединяющие алюминиевые детали, создаются под защитным слоем инертного газа.

Поскоблите поверхность любого алюминиевого изделия и увидите блестящий металл. Впрочем, постепенно блеск металла будет мутнеть и становиться все более тусклым. Это говорит о происходящем процессе окисления алюминия. Что по-научному звучит как «образование окиси алюминия (Al₂O₃)» – вещества, появляющегося на поверхности для защиты металла от продолжения окисления.

Чистый алюминий имеет температуру плавления, равную +6600 °С, а пленка покрывающая его поверхность – +20 000 °С. Это сильно затрудняет обычную сварку. Приходится искать технологию, которая сначала уберет окисленный слой с поверхности и удалит ее из зоны сварки. И она есть. Основным источником энергии для нее служит электричество, которое создает дугу переменного тока. Направление последнего меняется так же, как и тока в обычной электросети с частотой 50 Гц.

При работе с алюминием переменный ток решает несколько задач:

Дает возможность применять легкое, компактное оборудование (инвертеры для сварки), заменив ими огромные преобразователи, которые, помимо своего размера, были неудобны необходимостью спецподготовки места сварки и повышенными требованиями к квалификации специалиста.
Легко убирает слой оксида алюминия с поверхности металла, поскольку рабочая температура электрода выше термической стойкости Al₂O₃.

Во время выполнения работы необходимо строго выдерживать полярность электрического тока. Обратная полярность, когда электрод становится анодом, – это процесс, при котором электронный поток идет следующим образом: электрод → заготовка. Внутри дуги температура находится в диапазоне от +5 000 °С до +6 000 °С, что выше температуры приконтактных зон, однако она все равно значительно больше температуры плавления алюминия. Электроны своей энергией рвут пленку оксида алюминия и счищают ее с поверхности металла, обеспечивая качественную плавку.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Впрочем, одной обратной полярности для выполнения сварочных работ с алюминием мало. Окружающая среда должна быть нейтральна к высоким температурам и защищать поверхность от вновь образовывающейся окиси. Что и делает инертный газ.

Аргонная сварка алюминия имеет высокую производительность и делает процесс устойчивым, обеспечивая требуемое качество шва на изделии.

Подготовительные процедуры перед сваркой алюминия аргоном

Работа с алюминием имеет множество особенностей, которые необходимо учитывать в процессе сварки:

Быстрое покрытие поверхности металла оксидной пленкой в результате взаимодействия с кислородом, находящимся в окружающем нас воздухе, по причине высокой химической активности. Температура плавления пленки > +2 000 °С, в то время как сам металл плавится при +660 °С. При попадании жестких частей пленки в сварной шов, качество и прочность последнего значительно снижаются.
Контроль процесса аргонной сварки алюминия затруднен, поскольку цвет металла при расплавлении не изменяется.
В результате гигроскопичности алюминий впитывает влагу из воздуха. Впоследствии, при нагреве, она начинает испаряться и мешает сварочному процессу из-за аргона, ухудшая качество шва.
Алюминий имеет высокий коэффициент линейного расширения. Поэтому во время остывания заготовка может достаточно сильно деформироваться или потрескаться. Чтобы этого избежать, при сварке аргоном увеличивают расход присадочной проволоки или видоизменяют шов.

Расход аргона при выполнении сварки необходимо аккуратно регулировать. При недостаточном его поступлении в зону работы алюминий может вспениться, избыток же не позволит сделать правильного шва.

Одним из видов оборудования должен быть аппарат аргонной сварки алюминия переменного тока. Установка постоянного тока для выполнения аргонной сварки не подходит. Наиболее пригодным может стать инвертор с TIG-режимом. Дополнительные опции в нем должны позволять:

розжиг дуги бесконтактным методом;
регулирование баланса переменного тока;
заваривание аргоном кратера шва;
регулирование времени подачи аргона после выключения дуги.

Для снижения расхода аргона во время сварки алюминия необходимо заменить обычную горелку на оснащенную газовой линзой, которую еще называют цангодержателем. Внутри такого приспособления стоит специальная сетка. Аргон проходит через ее ячейки, что снижает расход с одновременным увеличением защиты места сварки.

Электрод для аргонной сварки выбирают универсальный вольфрамовый AC/DC, цвет неважен. Может также использоваться зеленый специализированный электрод для переменного тока AC. Конец проволоки делается слегка острым, но его притупление остается. Делается это для того, чтобы после зажжения дуги он приобрел каплеобразную форму. Для предотвращения перегрева вольфрамового электрода его закрепляют в сопло с вылетом от 0,3 до 0,5 см. В процессе аргонной сварки конец затупляется налипшими брызгами алюминия и его приходится снова заострять.

Алюминий быстро плавится, поэтому диаметр присадочной проволоки должен быть больше или равен толщине заготовок для успешного ее продвижения. Подача может происходить как вручную, так и выполняться полуавтоматом. Выбор проволоки зависит от чистоты алюминия. Для алюминия, содержащего сплавы, берут проволоку с кремниевыми добавками № 4043, а для чистого – № 5356.

Технология аргонной сварки алюминия

Одним из серьезных этапов сварки аргоном является очистка кромок деталей. Перед началом работы требуется механически почистить их, а затем обезжирить. Чтобы убрать все жиры с поверхности деталей, надо использовать растворитель, например, ацетон. Помимо этого, при толщине детали > 0,4 см необходимо бывает разделать кромки, то есть скосить их. Делается это для понижения сварочной ванны ниже уровня поверхности детали, чтобы сформировать корень шва.

Для исключения прожогов оставляют маленькое притупление. При обработке с помощью аргона тонких заготовок используют отбортовку – так называют процесс загиба кромок деталей под прямым углом. Делается это для более плотного прилегания деталей друг к другу при аргонной сварке. Если кромки достаточно хорошо подготовить, то уберется напряжение заготовки и не произойдет ее деформации, что увеличит качество сварного соединения.

С поверхности необходимо убрать пленку окиси. Для этого кромки деталей обрабатывают любым абразивом (например, наждачкой) на расстояние ≤ 3 см от края. Также можно поработать напильником.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Тепло хорошо отводится, если поместить обрабатываемую деталь на подкладку из стали или меди. Тонкие заготовки обязательно надо разместить таким образом, чтобы предотвратить образование прожогов от соединения аргоном.

После окончания подготовительных работ надо хорошенько настроить переменный ток, подобрать правильный электрод, выбрать его диаметр и присадочную проволоку для соединения аргоном. Нижеизложенная информация призвана облегчить процесс выбора. При использовании двухрежимного аппарата он должен быть переведен в режим работы переменного тока АС.

Способ формирования шва

Толщина заготовки, мм

Диаметр электрода, мм

Диаметр проволоки, мм

С отбортовкой кромок

Начинается работа с большой силой тока для быстрого прогрева металла. В процессе ток уменьшается, что предотвращает последующие пережоги, поскольку тепло быстро расползается по зоне аргонной сварки.

Настройка скорости подачи аргона в сварочную ванну очень важна. На интенсивность сильное влияние оказывают сила тока и скорость перемещения горелки. Рассмотрим несколько примеров: лист алюминия толщиной 0,1 см обрабатывается силой тока < 50 А – расход аргона будет от 4 до 5 л/мин. При толщине 0,4–0,5 см и силе тока >150 А – расход аргона вырастет до 8–10 л/мин. Излишнее количество аргона в сварочной ванне может привести к примеси воздуха, а это ухудшит показатели шва. При его недостатке шов не удастся качественно защитить от воздействия кислорода.

Процесс начинается с газовой продувки. Горелка включается примерно на 20 секунд. Затем она подносится к поверхности металла на расстояние в 2 мм для создания электрической дуги. Дугу для аргонной сварки металлов, в том числе и алюминия, нельзя разжигать касанием. Поступающий в рабочую зону аргон защищает ее от воздействия кислорода, в то время как электрическая дуга плавит кромки вместе с проволокой (если она применяется для аргонной сварки). Электрод следует держать под углом 70–80° к заготовке для создания качественного ровного шва.

Присадочная проволока, в случае ее использования, должна подаваться под углом 90° к электроду. Для защиты шва проволоку следует подавать перед электродом краткими движениями возвратно-поступательного характера. Выглядит это как прикосновение кончика проволоки к поверхности с последующим движением вверх и назад. Нельзя двигать электрод и присадку поперек шва. Все движения должны быть плавными, тогда шов получится ровным. При резких движениях металл начинает разбрызгиваться.

Расстояние между изделием и электродом в процессе всей работы с помощью аргона должно быть одинаковым и не превышать 1,5–2,5 мм. От него зависит длина дуги – чем она короче, тем ровнее металл будет плавиться, а значит, и шов получится прочнее и красивее.

Расплавленный алюминий достаточно быстро застывает, поскольку в процессе нагревания происходит его усадка. Из-за этого при охлаждении может потрескаться углубление на конце шва. Для предотвращения этого углубление заваривают, направляя электрод обратно. По окончании сварочных работ с аргоном горелка продувается в течение 10 секунд газом. Насколько будет качественным шов? Определить это несложно, достаточно взглянуть на его ширину, которая должна быть одинаковой, и структуру (наподобие чешуек). На шве, получаемом методом сварки с аргоном, не должно быть наплывов, пузырей и непроваров.

Проверка качества сварки алюминия аргоном

Изделия и конструкции из алюминия и сплавов с ним используются в машиностроении. Это трубопроводы, резервуары, емкости и пр. Их надежность и долговечность определяется качеством сварных швов.

Основными методами контроля сварных соединений алюминиевых изделий являются дефектоскопия ультразвуком, рентгено- и гамма-графирование, визуальный осмотр и измерение, гидравлические испытания гелиевым искателем течей.

Обязательно проверяются механические свойства сварных швов, созданных с аргоном, проводят металлографию – проверку состава и структуры соединения (в случае выполнения работ, технологически предусматривающих термический контроль сварки аргоном).

Проведение контроля доверяют работникам ОТК производителя алюминиевых конструкций, иногда проверку проводят при участии представителей заказчика, поскольку аргонная сварка алюминия, цена которой не считается высокой, является в то же время очень ответственной.

Методы, параметры и объемы работ по контролю устанавливаются на каждую группу изделий, тип конструкции, а иногда и на конкретную продукцию, в соответствии с «Правилами контроля» или техническими условиями.

Существуют определенные особенности в проведении контроля изделий из алюминия и его сплавов, поскольку материал склонен к образованию пор внутри соединения, выполненного с аргоном. Помимо пор, в шве могут образовываться и несплавления, возникающие между кромками и швом, а также между валиками. Поиски несплавлений затруднены, поскольку их невозможно обнаружить рентгено- и гамма-графированием. Специалисты используют для этой цели ультразвук, делая дефектоскопию.

Несплавление в корне шва – достаточно частый дефект, возникающий во время работы неплавящимся электродом при сквозной проплавке, когда корень шва создается на неостающейся подкладке. Корень шва, при невозможности получить доступ к подварке, следует делать под защитой нейтрального газа. А непосредственно перед сваркой аргоном необходимо проводить шабрение кромок, чтобы убрать окисную пленку.

При проведении многослойной обработки металла поры в нижних слоях могут переплавляться в процессе наложения верхних валиков! Именно поэтому пористость не учитывается в процессе промежуточного просвечивания изделия.

Контрольную процедуру внешнего осмотра проходят все сварные соединения, кроме швов, имеющих внешние дефекты – наплывы, свищи начала шва, трещины, кратеры, не прошедшие заваривание и их выводы на основной металл, цепи пор и сплошные сетки, непровары и подрезы.

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.

Полуавтоматическая сварка аргоном

Полуавтоматическая сварка аргоном является предпочтительным методом металлообработки, если необходимо получить сварной шов высокого качества. Сваривание деталей в среде инертного газа гарантирует отсутствие коррозии, а также позволяет ускорить рабочий процесс без потери качества.

В нашем материале описаны основные принципы работы с полуавтоматом в среде защитного газа, даны рекомендации по выбору оборудования, а также описан сам процесс. Изучив статью, у вас сложится четкое представление об этом виде сварки.

Принцип полуавтоматической сварки аргоном

Полуавтоматическая аргонодуговая сварка представляет собой механизированный процесс. В данном случае электродная проволока подается в рабочую зону с постоянной или переменной скоростью, параллельно с этим осуществляется подача аргона из баллона.

За рубежом для обозначения полуавтоматической сварки в среде аргона часто используется аббревиатура MIG. Точнее говоря, таким образом обозначают любые работы в среде неактивных газов.

Если сравнивать сварку аргоном с работой в среде других газов, то первый вариант отличается лучшим соотношением цены и качества.

Полуавтоматическая сварка аргоном имеет такие особенности:

Обеспечивает защиту шва от окисления.
Аргон является инертным газом, поэтому не способен вступать в реакцию металлом заготовки.
Газ вытесняет из зоны сварки воздух, оберегая таким образом сварной шов от окисления. Данная функция наиболее важна для качественной обработки цветных металлов.
Обеспечивает повышенную прочность соединения.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки аргоном

За счет сварочных полуавтоматов удается избежать корродирования шва. Оптимальным считается сочетание: 98 % аргона и 2 % углекислого газа. Но в некоторых случаях вполне может применяться пропорция 70/30, ведь такая смесь обходится дешевле. Немаловажно, что в процессе полуавтоматической сварки аргоном проволока подается без участия человека, что экономит время, силы специалиста, а значит, благотворно сказывается на производительности труда.

Еще одна особенность современных полуавтоматов состоит в том, что они обеспечивают охлаждение горелки. Подобные устройства подходят даже для сварки в труднодоступных местах и позволяют без труда разжечь дугу.

Среди достоинств данного типа АДС необходимо назвать:

простой поджиг дуги;
увеличение производительности труда;
простоту и понятность настройки параметров работы;
возможность сварки заготовок малой толщины;
меньшие временные затраты, так как исключаются этапы зачистки швов от шлака и замены электродов.

Аппараты для полуавтоматической сварки в среде аргона обеспечивают:

наглядность процесса;
возможность следить за процессом формирования соединения;
освобождение пространства;
возможность накладывать шов даже на тонкие детали;
отсутствие необходимости часто менять электроды, дополнительно обрабатывать швы.

Если говорить о минусах данной технологии, то основными являются высокая цена оборудования и его малая мобильность. Нередко можно услышать, что при сварке в среде аргона получается пористый шов – чаще всего дефект вызван ошибками и недостатком знаний у самих специалистов. Они забывают про соблюдение пропорций при смешивании газа. Еще одна причина может крыться в неполадках оборудования. В целом, исправные полуавтоматы таких проблем не доставляют.

Важные нюансы полуавтоматической сварки аргоном

Для сварки может использоваться чистый аргон или в сочетании с другими защитными газами. Его основная особенность состоит в инертности, из-за чего не происходит реакции с металлом изделия. При этом аргон не позволяет протекать окислительным процессам на сварном шве, что наиболее важно в случае работы с цветными металлами. Дело в том, что последние очень быстро окисляются, контактируя с воздухом, а именно с содержащимися в нем кислородом и азотом. Аргон вытесняет из сварочной зоны все остальные газы, за счет чего получается более прочный шов, удается избежать высокой пористости свариваемого металла.

Полуавтоматическая сварка в среде аргона имеет ряд особенностей, отличающих данную технологию от остальных. Нужно понимать, что этот газ может применяться в сочетании с плавящимися (проволокой) и с неплавящимися электродами. В процессе работы сварщику необязательно обрабатывать поверхность заготовки от окислов, особенно если речь идет о соединении алюминиевых деталей. Сварка последних осуществляется при помощи алюминиевой проволоки диаметром в пределах 1-2 мм. При этом скорость подачи проволоки составляет 150–650 м/ч, а сила тока не может превышать 300 А.

Сварка предполагает достаточно большой расход аргона. В полный баллон входит примерно 6 000 л, а расход газа при сварке полуавтоматом составляет от 300 л/ч. Сварщик подбирает оптимальный режим работы оборудования на основании инструкции к полуавтомату. Сила тока и скорость подачи проволоки устанавливаются в соответствии с толщиной металлического изделия.

Использование полуавтомата при работе с нержавеющей сталью

При помощи различных способов сварки нержавеющей стали получаются швы, отличающиеся по качеству. Если речь идет об обработке в безгазовой среде, используется порошковая проволока. В результате формируется ровный, красивый шов. Правда, нужно быть готовым к тому, что со временем на нем могут появиться очаги коррозии.

Чтобы избежать этого, сварщики используют полуавтомат со стальной проволокой и углекислотой. Газ должен включать 2 % углекислоты и 98 % аргона. Либо для удешевления работ допускается использовать пропорцию 30 % на 70 %, где большая часть также приходится на аргон.

В процессе полуавтоматической сварки аргоном присадочная проволока подается механически. Немаловажно, что при использовании такой техники происходит охлаждение горелки, за счет чего повышается качество соединения. Кроме того, удается изменять скорость подачи проволоки и накладывать швы даже в труднодоступных местах.

До начала сварки необходимо подготовить соединяемые детали:

Зачистить поверхность металлической щеткой, обезжирить уайт-спиритом, ацетоном либо авиационным бензином.
Прогреть детали до +100 °C – таким образом сварочная зона просушивается от влаги.

Благодаря полуавтоматической сварке аргоном свойства стали остаются неизменными, что является большим плюсом технологии. Стоит отметить, в процессе работы проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, а это положительно отражается на качестве шва.

Полуавтоматическая сварка аргоном чугуна

Бытует мнение, что аргон подходит исключительно для работы с цветными металлами, но это не так, ведь достаточно часто он используется и для сварки чугуна, стали.

Чугун является сплавом на основе железа и углерода. Данный металл сложно сваривать, так как на швах часто появляются трещины и поры. Кроме того, чугун стремительно окисляется. По этой причине его сварку обычно осуществляют при помощи порошковой проволоки или аргона, ведь последний позволяет формировать швы без шлака. Это важно, ведь сварка чугуна до сих пор актуальна при ремонте автомобилей старого производства.

Для соединения деталей из чугуна выбирают проволоку на основе вольфрама. В большинстве случаев применяют общий или местный подогрев металла, хотя может использоваться и холодный способ. Также мастер может выбирать между постоянным и переменным током, сила которого зависит от толщины металла изделия и диаметра проволоки. Нужно понимать, что в норме на 1 мм проволоки должно приходиться 50–90 А тока. Для таких работ подходит графитная, чугунная проволока, а также выполненная на основе меди и железа, никеля.

Пошаговый процесс сварки полуавтоматом в среде аргона

В первую очередь важно убедиться в готовности аппаратуры, а именно настроить режим работы полуавтомата, установить силу тока, напряжение, скорость подачи проволоки. Если при полуавтоматической сварке аргоном используется алюминиевая проволока, лучше выбрать подающий механизм тянущего типа. Тогда как толкающий больше подходит для стальной проволоки. При толщине материала изделия до 3 мм сила тока устанавливается в пределах 120–145 А, а скорость движения проволоки – 900 м/ч.

Еще один важный нюанс – полярность. Чаще всего для такой работы используется постоянный ток с обратной полярностью. То есть на изделие подается «-», а на горелку с проволокой – «+».

В процессе подготовки необходимо очистить поверхности изделий. Кромки алюминиевых заготовок протирают ацетоном, после чего обрабатывают металлической щеткой. Это необходимо, чтобы избавиться от поверхностной пленки, осложняющей сварочные работы.

Когда все предварительные этапы выполнены, переключатель подачи проволоки приводится в рабочее положение, зажигается электрическая дуга. Если используется плавящаяся проволока, для этого достаточно прикоснуться к металлу. Лучше убедиться, что режим сварки выбран верно, не на изделии, а не любой другой заготовке. Только после этого можно переходить к сварке.

Сопло горелки должно двигаться в одном направлении, при этом стоит избегать поперечных движений. При обработке вертикальных изделий сопло перемещается сверху вниз. Наиболее рациональным считается сварка на высокой скорости с однослойным швом. Если ведется работа с металлом большой толщины, его подогревают до 150–300 °C.

Выбор оборудования для полуавтоматической сварки аргоном

Полуавтоматическая сварка в среде аргона осуществляется оборудованием трех видов:

Специализированным, предназначенным для обработки заготовок одного типа.
Специальным – устанавливается на промышленных производствах и используется для заготовок с одинаковым типоразмером.
Универсальным, которое может применяться для всех видов работ с аргоном, в том числе для обработки нержавеющей стали.

Аргонодуговая сварка полуавтоматом может осуществляться и инверторными, и трансформаторными устройствами. Первые более надежны, так как более устойчивы к нагрузкам. Правда, такие аппараты отличаются относительно низким КПД. Но из-за них возникает не так много помех в работе другой электротехники.

Еще одно достоинство сварочного инвертора по сравнению с трансформаторным устройством кроется в малом весе. Его можно точно и адекватно настроить, он помогает стабилизировать сварочный ток. Но нужно быть готовым к тому, что подобные приборы очень чувствительны к конденсату – избежать лишних проблем поможет бережное обращение с техникой.

Устройства для полуавтоматической сварки аргоном делят на типы по следующему принципу:

бытовые аппараты, предполагающие использование тока до 200 А, ведь для ремонта в домашних условиях большие показатели не требуются;
полупрофессиональный класс с силой тока 200–300 А, который справляется с систематическими простыми ремонтными работами;
техника для специалистов с силой тока от 300 А – применяется для многочасовой повседневной работы, подходит даже для очень сложных условий.

Также для полуавтоматической сварки аргоном необходимы:

Специальная горелка с вольфрамовым расходником.
Осциллятор, который отдельно подключается к источнику питания. Он позволяет разжигать дугу при работе с неплавящимся вольфрамовым расходником за счет подачи высокочастотных импульсов, в результате чего происходит ионизация дугового промежутка. Для обычной сети характерны частота 55 Гц, напряжение 220 В – за счет использования осциллятора данные показатели возрастают до 500 кГц и 6 000 В.
Контактор, необходимый для подачи напряжения на горелку.
Реле – элемент, ответственный за включение и отключение контактора и осциллятора.
Электроды из вольфрамовой основы с проволокой с соответствующим диаметром.
Аргоновый баллон с редуктором.
Выпрямитель – обеспечивает постоянный ток с напряжением 24 В.
Амперметр – для замеров силы тока.
Таймер – позволяет контролировать время обдува аргоном.
Электрогазовый клапан для подачи постоянного тока на 24 В или переменного тока на 220 В.
Фильтр для контроля высоковольтных импульсов из осциллятора.
Аккумулятор для последовательного подключения в электрическую цепь для стабилизации переменного тока.

В случаях, когда производится полуавтоматическая сварка аргоном металлов с более толстыми краями либо необходимо увеличить показатели производительности, могут применяться:

Специальная горелка для параллельного использования нескольких вольфрамовых электродов. Данная технология позволяет повысить качество и прочность шва, положенного на высокой скорости.
Приспособление для нагревания присадочной проволоки.
Пульсирующий ток на время пауз его поступления, из-за которых происходит кристаллизация металла. Если движение дуги синхронизировано с импульсами тока, плавка будет эффективна вне зависимости от положения в пространстве.

Также при полуавтоматической сварке аргоном нельзя забывать о безопасности: сварщик должен работать в спецодежде, использовать средства индивидуальной и коллективной защиты. К последним относятся вентиляция, система заземления, ограждения, маска/щиток, рукавицы, обувь. Запрещается сваривать изделия, если на их поверхности есть горюче-смазочные вещества. При соблюдении всех правил за счет использования полуавтомата в среде аргона удается выполнять сварочные работы на действительно высоком уровне.

Расчет расхода сварочной проволоки на метр шва

Даже начинающие сварщики знают, что во время сварочных работ используются разные комплектующие, такие как проволока или электроды. И если для работы сварочного аппарата необходим лишь доступ к электричеству и можно работать бесконечно, то комплектующие имеют свойство заканчиваться. Чтобы материалы не заканчивались в самый неподходящий момент их количество можно предварительно рассчитать. Это особенно полезно при ремонте, поскольку можно рассчитать себестоимость сварочных работ и назвать заказчику точную цену.

В этой статье мы подробно объясним, как произвести расчет проволоки, приведем пример расчета и расскажем обо всех особенностях.

Особенности проволоки

Прежде чем производить расчет расхода сварочной проволоки ознакомьтесь со всеми особенностями присадочного материала, используемого в работе. Прежде всего, проволока может иметь разный коэффициент наплавки, что существенно влияет на итоговые цифры в расчете.

Если вы используете проволоку для сварки автоматическим или полуавтоматическим сварочным оборудованием, то расчет расхода сварочных комплектующих просто необходим. При аргонодуговой сварке это необязательно, но и лишним тоже не будет. Поскольку при таких видах сварки рекомендуется не прерывать сварочный шов, а этого можно добиться только после точного расчета количества проволоки. Лучше знать заранее расход сварочной проволоки при сварке полуавтоматом, чем впоследствии исправлять ошибки.

Существует такое понятие, как норма расхода материала. При этом в норму входит не только количество проволоки, но и ее перерасход на случай ошибок сварщика или непредвиденных обстоятельств. При расчете учитываются все этапы сварки: от подготовительных до заключительных. Это можно сравнить со строительной сметой. Зная необходимое количество, скажем, кирпича, вы заранее знаете, какой высоты и толщины получатся стены. Давайте подробнее поговорим о нормах расхода сварочных материалов.

Нормы расхода

При газовой или при аргонодуговой сварке существуют свои нормы расхода проволоки, которые прописаны в нормативных документах. Они взяты не из «воздуха», а рассчитаны исходя из имеющегося опыта, накопленного у профессиональных сварщиков. Каждый тип сварки и тип проволоки имеет свои физические и химические свойства, которые нужно учитывать при расчете, поэтому нельзя назвать точные цифры расхода материала для всех сварок сразу. Тем не менее, есть приблизительные общие значения, которые вы можете видеть на таблице ниже. Таблица ознакомительная, не принимайте эти цифры всерьез, проводите расчеты самостоятельно.

Чаще всего рассчитывают расход сварочной проволоки на 1 метр шва. Это очень удобно, поскольку можно легко и быстро произвести последующие расчеты на увеличение или уменьшение количества материала для шва. В интернете можно легко найти калькулятор расхода сварочных материалов, который упростит расчеты. Но мы рекомендуем научиться самому рассчитывать количество проволоки.

Как рассчитать расход

Расход сварочных материалов при аргонодуговой сварке или расход проволоки при сварке полуавтоматом на один метр шва производится по следующей формуле:

N = G*К

Где «N» — это искомый параметр или, говоря другими словами, норма расхода проволоки на 1 метр, которую нам нужно рассчитать. «G» — это масса наплавки на готовом сварочном шве, опять же длинной в один метр. А «К» – это коэффициент поправки, который зависит от массы наплавленного материала к расходу металла, который потребовался для сварки. Чтобы выяснить значение G (масса наплавки на сварном соединении) нам потребуется эта формула:

G = F*y*L

Буква «F» обозначает площадь поперечного сечения шва в квадратных метрах. Буква «у» — это плотность металла, из которого изготовлена проволока.

Обратите внимание! Значение «у» крайне важно, поскольку каждая марка проволоки может существенно отличаться по весу из-за металла, используемого для ее изготовления.

Значение «L» автоматически замещается цифрой 1, поскольку мы рассчитываем именно 1 метр. Если вам необходимо рассчитать более или менее метра, то используйте другую цифру. С помощью этих формул можно рассчитать расход проволоки при нижнем сваривании. Для других способов сварки нужно итоговую цифру «N» умножить на значение «К», отличное от 1.

Значение «К» изменяется в соответствии с положением:

При нижнем положении «К» равен цифре 1
При полувертикальном — 1.05
При вертикальном — 1.1
При полотолочном — 1.2

Если вы варите металл с помощью полуавтомата, учитывайте защитный газ, используемый в работе, характеристики вашего сварочного аппарата, диаметр проволоки и особенности деталей.

Благодаря этим простым расчетам вы сможете легко узнать количество проволоки, необходимой для сварки деталей при аргонодуговой сварке или любом другом виде сварочных работ. Учитывайте все особенности вида сварки и используемой проволоки, чтобы расчеты получились точными.

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип расчета, приведем пример. Итак, какой будет расход присадочной проволоки при сварке полуавтоматом, если в качестве свариваемого металла будет использоваться обычная сталь? Начнем с расчета веса наплавки, нам пригодится формула G = F*y*L.

G=0,0000055 (м2) * 7850 (кг/м3) * 1 (метр) = 0,043 кг

После этого можно приступать к вычислению основного значения по формуле N=G*К

N = 0,043 * 1 = 0,043 кг

Учитывайте, что сварка производится в нижнем положении. Это значит, то коэффициент поправки равен единице, а итоговое значение не меняется.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как произвести расчет и узнать расход сварочной проволоки при сварке полуавтоматом или при любом другом виде сварки. Не думайте, что этот навык вам не пригодится. Напротив, он открывает для вас новые возможности. Делитесь этим материалом в социальных сетях, чтобы помочь другим начинающим сварщикам. Желаем удачи в работе!

проволока для аргонодуговой сварки

При выполнении аргонодуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом в качестве присадочного материала используется сварочная проволока. В зависимости от свариваемых материалов подбирается вид проволоки, обеспечивающий производство качественного шва.

Область применения, назначение

Химические элементы, входящие в состав таких материалов как нержавеющие стали, чугуны, титановые сплавы, алюминиевые сплавы и других цветных металлов при сварке активно взаимодействуют с воздухом. Естественно о качестве таких швов ничего хорошего сказать нельзя. Решить проблему соединения вышеуказанных материалов позволяет защита зоны соединения инертным газом аргон. При этом не требуется специальная обработка шва после окончания процесса.

Проволока титановая сварочная 7 мм. ВТ1-00св. Фото БВБ-Альянс

Применение аргонодуговой сварки при ремонте автомобилей дает возможность продлить срок службы ремонтируемым деталям. Сложной конфигурации изделия, изготавливаемые с ее помощью, получают товарный вид непосредственно после сварки. Обработка швов для таких деталей практически невозможна и качественное соединение — технологический способ решения проблемы.

Обозначения и маркировки

Присадочные материалы, которые используются в аргонодуговой сварке, отличаются разнообразием. На каждый из видов имеется свой стандарт, согласно которому выполняется обозначение и маркировка сварочной проволоки. Так, например:

сварочная алюминиевая по ГОСТ 7871-75; , например, ВТ1-ооСв – по ГОСТ 27265-87; (которую нередко путают с омедненной) сварочная – по ГОСТ 16130-90.

Для каждого из материалов существует свой вид сварочной проволоки, который детализируется в зависимости от марок внутри самого вида.

Для нержавеющей стали

В проволоке для нержавеющих сталей обязательно содержится хром. Кроме него в состав могут входить никель, титан, молибден и другие. Аргон является хорошей защитой, которая позволяет сохранить требуемое наличие легирующих элементов в процессе сварки. Это важный фактор, обеспечивающий сохранение коррозионной стойкости сварного шва.

Сварочная проволока СВ-10Х16Н25АМ6 для нержавеющих сталей

Для алюминия

Расходный материал при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов может подаваться в зону соединения вручную или с помощью механизированной подачи (автоматы, полуавтоматы). Высокая химическая активность алюминия при взаимодействии с кислородом нейтрализуется созданием оборудования, где сварка с присадкой из алюминиевой проволоки надежно защищена аргоном.

Алюминиевая проволока DEKA ER4043 0,8 мм. по 0,5 кг. в упаковке. Фото DEKA

По дуплексу

Развитие технологии выплавки сталей в металлургической промышленности приводит к созданию материалов с особыми свойствами. Дуплексные стали как раз из этой области. Они обладают высокой коррозионной стойкостью при повышенной прочности. Кроме этого, они хорошо свариваются. Однако, чтобы сохранить свои уникальные свойства после соединения материалов, эта технология должна обеспечить следующие условия:

в качестве присадочного материала должна быть проволока, изготовленная из такого же дуплекса;
сохранность легирующих элементов должна быть надежно выполнена с помощью инертного газа (аргона).

Сертификация, ГОСТ

Количество примесей в аргоне, их состав влияют на качество шва при аргонодуговой сварке. Особенно требовательна к чистоте газа сварка алюминиевых и титановых сплавов. ГОСТ 10157-79 регламентирует физико-химические показатели аргона. Объемная доля аргона первого сорта должна быть не менее 99,987%, высшего – не менее 99,993%.

Отличительные особенности, достоинства и недостатки

Для обеспечения нормального функционирования технологического процесса требуется достаточно сложное и громоздкое оборудование. Это является основным недостатком данного вида сварки. Однако возможность выполнить качественное соединение заготовок материалов, которые другими методами сварить нельзя, делает этот недостаток необходимым условием для проведения работ.

Нержавеющая проволока DEKA ER308LSi 1,6 мм. по 15 кг. Фото DEKA

Следует отметить, что расход аргона и материалов сильно зависит от материала свариваемых заготовок. Это зависит от требований к степени защиты сварочных швов. Самый большой расход аргона требуется при сварке титановых сплавов, несколько меньший — для алюминиевых. Самый маленький расход аргона потребуется для нержавеющих сталей.

Производители

Широкое распространение аргонодуговой сварки заставляет производителей сварочных материалов выпускать максимально большой ассортимент продукции для этого вида сварочных соединений. Самой большой номенклатурой обладают американские и европейские производители: Lincoln Electric и ESAB, а также китайская компания DEKA. Шведский концерн является также производителем обширного спектра полированной проволоки.

Справка. Порошковые проволоки обладают массой достоинств, производимые многими предприятиями, обладают массой достоинств, что делает их популярным расходным материалов.

Где купить

Продажей проволоки разных видов, в том числе и для аргонодуговой сварки, занимаются производители и поставщики. Некоторые предприятия, предлагающие качественную и соответствующую стандартам продукцию, представлены в отдельном разделе нашего сайта.

Сварочная проволока: расход, заправка, подача

Для выполнения разовой сварочной работы в домашних условиях необходимо определиться с количеством расходного материала, который потребуется закупить в магазине. В промышленных условиях величина расхода сварочной проволоки скажется на окончательной цене производимого продукта и в конечном итоге на спрос покупателя.

На расход проволоки оказывает влияние множество причин, включая человеческий фактор в контексте наличия у сварщика требуемой квалификации. Однако наиболее объективным является значение коэффициента наплавки.

Нержавеющая сварочная проволока Alfa Global ER 347Si. Фото Сварочные Технологии

Справка. Коэффициент наплавки, а также другие технические характеристики популярных марок: ПАНЧ-11, СВ08Г2С, ER70S-6, ВТ1-ооСв представлены в соответствующих статьях.

Нормы расхода проволоки

Наличие норм расхода проволоки, которые представляются в виде количества расходного материала в единицах массы на один погонный метр шва, позволяет сориентироваться в количестве проволоки для выполнения конкретного вида сварочных работ. При механизированном способе сварки (автоматическая, полуавтоматическая, распространенной технологии аргонодуговой сварки) нормы расхода значительно меньше, чем при ручном.

Таблица расхода материалов на метр шва при сварке полуавтоматом

Варианты разделки кромок

При разработке технологического процесса сварки даются рекомендации по разделке кромок и зазорам в сварном соединении. Они основываются на базе конструкторской документации, где определены размеры заготовок и тип сварного соединения (нахлесточное, стыковое, угловое и так далее).

Далее в государственных, отраслевых стандартах и технических условиях на сварные соединения находятся требуемые размеры сварного шва. Просчитать теоретическую площадь его сечения при наличии современной компьютерной техники не представляет трудностей.

Такие расчеты особенно востребованы в строительной отрасли, где сварочные работы выполняются в большом количестве и требуется хорошо ориентироваться в разнообразном количестве и номенклатуре расходных материалов. В документе ВСН 416-81 «Общие производственные нормы расхода материалов в строительстве» в разделе «Сварочные работы» даются нормы расхода сварочных материалов. Эти нормы в зависимости от видов работ представлены в таблицах по типам соединений.

Пример одной из таблиц для механизированной стыковой сварки в углекислом газе для одностороннего стыкового соединения без скоса кромок:

Таблица. Нормы на 1 метр шва.

Код строки	Толщина деталей, мм.	Газ углекислый, кг.	Проволока сварочная, кг.
01	1,0	0,027	0,05
02	2,0	0,049	0,091
03	3,0	0,052	0,099
04	4,0	0,056	0,105
05	5,0	0,085	0,161
06	6,0	0,09	0,17

Здесь следует учитывать, что нормы расхода даются для шва, расположенного в нижнем положении. При других положения, согласно документу ВСН 416-81, применяется коррекция в виде следующих коэффициентов:

вертикальное положение – 1,12;
горизонтальное положение – 1,13;
потолочное – 1,26.

Нормы расхода газа рассчитываются в таблице при его подаче с удельным расходом 6 л/мин. Если подачу увеличивают, то соответственно вводятся корректирующие коэффициенты:

для 8 л/мин — 1,3;
для 10 л/мин — 1,6;
для 12 л/мин -2,0.

Важно! Все нормативные данные теоретические. Реально необходимо учитывать работы, связанные с подготовительными сварочными операциями (выполнение прихваток, временных швов и других), дополнительный расход сварочной проволоки при прерывании дуги, заделки мелких дефектов, зависимостью от квалификации сварщика и других. Поэтому всегда следует делать запас, основываясь на опыте специалистов.

Расход углекислоты на 1 кг материала

Сварка нержавейки полуавтоматом в закрытом помещении

Расход углекислого газа не должен быть меньше определенного уровня, после которого начнет понижаться качество сварного шва. Но и большой расход экономически нецелесообразен. Выбор оптимальной величины зависит от толщины свариваемых заготовок, диаметра проволоки и величины сварочного тока.

Учитывается также фактор места, где производится сварка. При сварке на открытом воздухе газ быстрее улетучивается и расход следует увеличивать. Особенно сильно это сказывается при сильном движении воздушных масс (ветер).

Необходимо следить за чистотой газа. На расход газа оказывает влияние качество газовой смеси.

Сильно влияет на расход газа квалификация сварщика.

Расчет: формула

При выполнении разовой работы можно самостоятельно посчитать примерный расход проволоки. Увеличив получившийся результат на обязательные в работе технологические потери, получите гарантированный задел сварочной проволоки для выполнения сварочных работ.

Расчет ведется по формуле N=G*K,

где N – норма расхода проволоки;
G – масса наплавленного металла в сварочном шве;
К – коэффициент, учитывающий повышенный расхода материала для создания имеющейся наплавки.

Для расчета массы наплавленного металла, самым трудным будет точно определить площадь (F) поперечного сечения наплавки. Здесь потребуется воспользоваться формулами из геометрии для расчета площадей различных фигур.

Плотность (γ) наплавки зависит от вида материала сварочной проволоки. По формуле F*γ находится масса (G) наплавки 1 метра шва. Коэффициент К зависит от пространственного положения сварочного шва, применяемого защитного газа и других особенностей деталей. Этот расчет даст возможность избежать непроизводительных расходов времени при проведении сварочных работ.

Механизм подачи материала

За стабильную подачу в зону сварки, в соответствии с заданными параметрами в полуавтомате, отвечает механизм подачи. Он позволяет регулировать скорость подачи проволоки в широком диапазоне значений.

Сварочный полуавтомат Blue Weld MEGAMIG 500S с механизмом подачи проволоки. Фото ВсеИнструменты.ру

В зависимости от конструктивного исполнения полуавтомата механизм может располагаться как в корпусе устройства, так и вне его.

В случае расположения механизма в корпусе принцип работы основан на выталкивании проволоки в зону сварки. Передача расходного материала к соплу горелки происходит через гибкий металлический канал, вследствие чего имеются ограничения в длине такого направляющего устройства.
Механизм может располагаться на самой горелке. Тогда он будет выполнять тянущее действие, подтягивая проволоку на себя. Преимущества такого способа заключаются в применении рукавов достаточно большой длины. Однако сварочная головка с увеличенным весом и габаритами создает существенные неудобства в работе сварщика.
Механизмы подачи с комбинированным исполнением имеют право на существование, но применяются крайне редко.

Принцип работы механизма основан на подаче вращающимися роликами проволоки прижатой между ними. Основные узлы механизма следующие:

стационарный ролик, который имеет возможность осуществлять только вращающие движения, канавки на ролике выполняются в согласование с диаметром протягиваемой проволоки;
ролик с подвижной осью, соединенной с прижимным устройством и канавками с зеркальным отображением расположенных на стационарном ролике;
прижимное устройство, регулирующее давление на проволоку;
электропривод с червячным редуктором приводит в движение стационарный ролик;
электронная схема управляющая параметрами (изменение скорости подачи, прерывание на заданный промежуток времени подачи и другие) устройства;
направляющие втулки с диаметром несколько большим диаметра проволоки, устанавливаемые до и после устройства.

Для создания более равномерного прижима на проволоку применяют механизм с четырьмя роликами, расположенных по принципу 2 х 2.

Катушки и катушкодержатели

Проволока сварочная алюминиевая ER4043 (1.6 мм; катушка 6 кг) ELKRAFT 93614. Фото ВсеИнструменты.ру

На катушки наматывается сварочная проволока, с которых происходит ее съем во время работы. Катушка надежно закрепляется в полуавтоматах с помощью устройств называемых катушкодержателями. Устройства для крепления катушек должно соответствовать аналогичному на катушкодержателе.

При выключении полуавтомата катушка с проволокой стремится продолжить свое движение, что может привести к образованию петель на проволоке. Конструкция катушкодержателя имеет тормозное устройство, например, в виде фрикциона. Регулировка его с помощью гайки не позволяет катушке свободно разматываться и сохраняет правильную намотку проволоки.

При надевании новой кассеты обязательно придерживать конец проволоки, чтобы не допустить разматывания катушки.
Проволока должна попасть в канавку ролика.
Для протягивания использовать холостой ход электропривода (без подачи газа) на режиме самой высокой скорости подачи.
Не допускать застревание в рукаве или токосъемнике.

Автор видео ничего не упомянул о регулировке прижимного устройства. Использование порошковой проволоки требует к нему особого внимания. Для сварки с меньшим количеством брызг, для порошковой проволоки рекомендуется механизм подачи с четырьмя роликами, для лучшего распределения усилия прижима.

Продажей расходных материалов различных типов занимаются компании, собранные в отдельном разделе. Ознакомление с представленной информацией позволит узнать, где купить сварочную проволоку.

Кроме возможности приобретения продукции у поставщиков, рекомендуется также ознакомиться с ассортиментом, предлагаемом производителями. Ведущие мировые предприятия, например, ESAB и DEKA, обладают широкой сетью представительств, что позволяет приобрести расходные материалы и быть полностью уверенным в качестве продукции.

Читайте также: