Сварка без защитного газа

Обновлено: 10.01.2025

В данной статье собрана самая необходимая информации о сварке полуавтоматом. Все изложено в доступной форме и разбито на последовательные блоки для лучшего усвоения материала. Для удобства поиска нужной информации воспользуйтесь навигацией по статье:

Теоретическая часть:

Практическая часть:

Несмотря на возможность сразу перейти к практическим советам, рекомендуем ознакомиться с материалом полностью. Вы наверняка найдете для себя что-то новое или освежите некогда полученные знания.

Сварочный полуавтомат – кратко об устройстве

Сварка полуавтоматом предусматривает элементарное понимание устройства сварочного аппарата. В инверторе предусмотрено место для установки катушки с проволокой, которая служит аналогом плавящегося электрода, а также имеется механизм автоматической подачи. Аппарат позволяет самостоятельно выставить силу тока и скорость подачи проволоки в зависимости от производственной необходимости.

Полуавтоматы разнятся по функциональным возможностям в зависимости от назначения. Для начинающих сварщиков лучшим выбором станут надежные и простые в управлении аппараты без излишков (пример, IRMIG 160 ) или же варианты с синергетическим управлением, которое существенно облегчит настройку (пример, INMIG 200 SYN ). Опытным профессионалам для поточного производства подойдут мощные трехфазные полуавтоматы, как, например, INMIG 500 DW SYN .

В независимости от вида устройства рабочая комплектация остается стандартной:

Баллон с газом и редуктором

Кабель с зажимом заземления

Конечно же, для работы понадобится специализированная проволока, а также стандартные средства защиты, обязательно необходимые для безопасности сварщика.

Выбор газа в зависимости от свариваемого металла

Основная функция защитного газа – изоляция сварочной ванны, электрода и дуги от влияния окружающего воздуха. Для того чтобы подобрать подходящий газ необходимо учитывать тип материала и его толщину. В зависимости от этого выбираются инертные, активные газы или их смеси. Чаще других используются СО₂ и аргон. Последний снижает разбрызгивание металла и способствует лучшему качеству сварного шва.

Обратите внимание на таблицу:

Легированные стали (низкоуглеродистые )

Алюминий и его сплавы

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. При поиске газа можно встретить баллоны различного объема. Чем больше объем, тем дешевле выйдет литр газа. Для редкого использования сварочного полуавтомата подойдут мобильные фасовки по 5-10 литров. В этом случае лучше всего брать дополнительный запас газа, чтобы застраховаться от внезапной нехватки.

Связь толщины металла и диаметра проволоки

На рынке сварочных материалов найдется немало вариантов проволоки для полуавтоматической сварки. Важно запомнить правило – состав проволоки должен соответствовать составу свариваемого материала. Чаще других востребована сварочная проволока СВ08Г2С, которая используется для углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

С выбором диаметра поможет таблица:

Толщина металла, мм

Диаметр проволоки

Обычной фасовкой для проволоки является 200 или 300 мм.

ВАЖНО! Диаметр проволоки указывается во время настройки полуавтомата, о которой мы поговорим в практической части данной статьи.

Как проводится сварка полуавтоматом без газа

Защитный газ крайне важен для сварочного процесса. Он обеспечивает качественное выполнение сварочных работ, создавая защищенную среду. Однако, если будете использовать устройство довольно редко, то излишне тратиться и покупать баллон просто невыгодно. Чтобы избежать лишних расходов, всегда можно воспользоваться специальной сварочной проволокой – флюсовой или порошковой. Она состоит из стальной трубки, внутри которой находится флюс. В процессе сварочных работ он сгорает, образуя в зоне сварки облачко защитного газа.

Стоит запомнить, работа флюсовой проволокой должна выполняться током прямой полярности (на изделие подается плюс) – это обусловлено необходимостью в больше мощности для плавления порошковой проволоки. Стоит обратить внимание на то, что помимо явных плюсов использования, есть и минусы: при сварке флюсовой проволокой обычно образуется облако дыма, что усложняет визуальный контроль процесса. Ее же нельзя применять для потолочного шва.

ПРАКТИКА – ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОЛУАВТОМАТА НА ПРИМЕРЕ FUBAG IRMIG 200 SYN

В качестве примера возьмем аппарат FUBAG IRMIG 200 SYN . Инверторный полуавтомат оснащен модулем синергетического управления, который максимально упростит настройку начинающему сварщику. В комплекте с аппаратом уже идет горелка, кабель заземления и кабель с электродержателем.

Подготовка аппарата к работе – сборка / установка проволоки

Процесс сборки (подготовки аппарата к работе) довольно прост:

1. Устанавливаем редуктор на баллон с газом.

2. Соединяем газовый шланг с редуктором на баллоне.

3. Подключаем газовый шланг к полуавтомату.

4. Подключаем горелку к евроразъему на лицевой панели.

5. Подключаем кабель массы к минусовому разъему.

Установка проволоки в сварочном полуавтомате выполняется следующим образом:

1. Устанавливаем катушку в аппарат и фиксируем положение на оси.

2. Освобождаем проволоку на катушке и откусываем загнутый конец бокорезами.

3. Пропускаем проволоку в канавку ролика и протягиваем в направляющую втулку евроразъема примерно на 20 сантиметров.

4. Защелкиваем верхний прижимной ролик

6. Снимаем сопло горелки.

8. Натягиваем горелку по прямой и нажимаем на кнопку подачи.

9. Как только покажется достаточное количество проволоки – накручиваем наконечник и сопло.

10. Необходимо, чтобы вылет проволоки составлял от 5 до 10 мм, для этого необходимо откусить лишнюю проволоку.

Вот и все, аппарат полностью готов к работе. Как видите, процесс не сложный, но имеет несколько важных нюансов, которые стоит запомнить.

Настройка аппарата сварочного полуавтомата

Для примера необходима не только модель аппарата, но и определенные условия. В роли материала будут использоваться стальные пластины толщиной 2,5 мм, к которым идеально подойдет проволока диаметром 1мм и газ – смесь аргона (80%) и углекислого газа (20%).

На редукторе устанавливаем расход газа на 10-12 л/мин - для работы с данной толщиной металла этого будет достаточно. Расход защитного газа сильно влияет на качество шва. При недостаточном расходе защитного газа возможно образование пор в шве. Если газа чересчур много, то возникают завихрения, которые также мешают нормальной защите.

Настраиваем параметры нашего аппарата. Для аппарата с синергетикой это очень просто:

Выбираем на панели тип сварки – MIG SYN

Выбираем газ – смесь аргона и углекислоты

Выбираем диаметр сварочной проволоки – 0,8 мм

Выбираем 2-х тактный режим работы горелки, т.к. не планируем долгой продолжительной сварки.

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. Если предстоят продолжительные швы, то лучше выбрать 4-х тактный – тогда единожды нажав на кнопку пуска на горелке при старте работ, кнопку потом можно отпустить, чтоб рука не уставала. Если предстоят короткие швы, то лучше регулировать старт и стоп кнопкой, выбирая 2-х тактный режим.

5. Выставляем сварочный ток. Для нашего случая это порядка 100 Ампер.

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. В полуавтоматической сварке существует прямая зависимостью между силой тока и скоростью подачи проволоки – чем выше ток, тем выше скорость подачи проволоки и наоборот – чем медленнее подача проволоки, тем ниже сила тока.

Наш сварочный полуавтомат с синергетическим управлением автоматически устанавливает напряжение дуги. При этом, при необходимости сварщик может подкорректировать напряжение под свой стиль работы и ощущение процесса.

Данный аппарат имеет регулировку индуктивности. Эта настройка позволяет настраивать жесткость дуги - корректировать форму валика и глубину провара, добиваясь однородного, эстетически красивого шва. Такая функция облегчит жизнь начинающему сварщику и позволит ему в самое короткое время добиться ровного, качественного шва.

В представленном примере мы подготовили аппарат для работы по нашей заготовке. Возьмите на вооружение шпаргалку, которая поможет вам в дальнейшем быстро настраивать нужные параметры. Сохраните ее в закладки, она вам пригодится:

Толщина металла

Как проводится сварка полуавтоматом

Как и в других типах сварки, перед началом работы необходимо позаботиться о том, чтобы детали были заранее обработаны – обезжирены и зачищены. Перед началом работы подключаем кабель массы к сварочному столу и проверяем вылет сварочной проволоки. Если проволока длиннее – нужно ее откусить бокорезами.

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. Важно, чтобы кончик проволоки был острым – тогда легче будет зажечь дугу. В процессе сварки перед каждым новым швом кончик (или образовавшийся шарик) проволоки нужно будет откусывать – так вы облегчите старт нового этапа.

Как и любой вид сварки, сварка полуавтоматом начинается с зажигания дуги. Для этого сварочная проволока должна коснуться поверхности свариваемой детали. Нажимаем на кнопку горелки – начинается подача одновременно сварочной проволоки и защитного газа.

Дуга зажигается. Происходит процесс сварки. Чтобы погасить дугу, нужно отпустить кнопку и отвести горелки от свариваемого изделия.

Горелкой можно управлять одной рукой, но при использовании двух рук шов будет более аккуратным и контроль над процессом более уверенным. Одной рукой нужно обхватить горелку, указательный палец должен находиться внизу на кнопке старта. Ведущей рукой можно опираться на другую руку – так будет проще контролировать расстояние до свариваемой поверхности и угол наклона, а также делать нужные движения горелкой.

Не существует универсального угла для сварочной горелки, который нужно соблюдать при сварке. Если мы варим детали в одной плоскости и обе детали одной толщины, то горелку можно держать вертикально. Если детали по толщине разные, то наклон нужно делать в сторону детали с меньшей толщиной. При сварке двух деталей под углом горелку удобнее держать под углом 5- 25% градусов (от вертикали). Расстояние от сопла до свариваемой поверхности – от 5 до 20 мм.

Движение горелки может быть как углом вперед, так и углом назад. При сварке углом назад. При таком способе глубина провара и высота шва увеличивается, его ширина уменьшается. При сварке углом вперед лучше проплавляются кромки, уменьшается глубина провара, но шов получается шире. Такой способ хорош для сварки металла небольшой толщины.

В процессе сварки вы выберете наиболее удобный и комфортный для вас стиль сварки – от способа держать горелку, до параметров аппарата. Обращайте внимание также на звук дуги – он поможет подкорректировать настройки. Так, правильно установленная дуга имеет ровный шипящий звук. Если вы слышите треск – то, скорее всего, нарушен баланс между скоростью подачи и напряжением, или плохой контакт в области сварки.

Влияние скорости движения горелки на качество шва

Качество шва также зависит от скорости сварки – скорости, с которой электрическая дуга проходит вдоль места сварки. Скорость движения сварочной горелки контролируется сварщиком и влияет на форму и качество сварного шва. Со временем вы научитесь определять скорость глядя на толщину и ширину шва в процессе сварки:

Слишком высокая скорость сопровождается повышенными брызгами металла. Шов получается тонким и прерывистым.

Слишком медленная скорость дает широкий, расплывчатый шов.

Как передвигать сварочную горелку во время сварки полуавтоматом?

Существует множество способов движений горелкой для формирования шва:

Для металлов 1-2 мм толщиной можно двигать горелку зигзагообразно, чтобы воздействовать дугой на оба свариваемых листа – тогда получается прочный и герметичный. К тому же, при таком способе электрическая дуга не проживает металл.

При наличии определенного опыта пользуются прямым швом, без каких-либо колебательных движений. Таким швом можно варить металлы любой толщины, но здесь важно чувствовать, что дуга равномерно охватывает обе заготовки.

Когда нужно делать длинный шов, чтобы не допустить перегрев металла и тепловой деформации, можно варить небольшими сегментами то с одного, то с другого конца свариваемых деталей. Это позволит проварить весь сегмент без тепловой деформации листового металла.

Заключение + ВИДЕО

В этом уроке мы затронули, пожалуй, все основные аспекты – от выбора расходных материалов и сборки аппарата до настройки, азов работы с горелкой и швом. Теперь – дело за вами! Регулярная практика позволит отточить мастерство, а сварочные полуавтоматы FUBAG сделают сварку комфортной и не сложной. Данное видео поможет вам наглядно увидеть настройку аппарата профессионалом и лучше усвоить вышеописанный материал практической части:

Как быстро освоить и сваривать полуавтоматом нержавейку

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

Материал, который не ржавеет

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

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

Употребляемые расходники

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

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

Какой газ выбрать

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбор проволоки

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

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

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

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

Некоторые марки сварочной проволоки:

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

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

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

Подготовительные работы

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

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

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

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

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

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

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

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

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

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

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

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

Скорость сварки

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

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

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

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

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

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

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

Соединение нержавейки с черной сталью

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

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

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

Достоинства и недостатки

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

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

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

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

Все что нужно знать о газах применяемые для сварки от А до Я

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

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

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

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

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

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

Разработка сварочной документации, техкарт на сварку и контроль сварных соеднинений.

Аргон

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

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

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

Гелий

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

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

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

Углекислый газ СО2

Этот газ фаворит для полуавтоматической сварки «черных» (низкоуглеродистых, низколегированных и т.д.) сталей. Это обусловлено тем, что СО2 дешевый и найти его можно даже в отдаленных населённых пунктах.

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

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

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

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

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

Для сварочного полуавтомата Азот используется весьма ограничено, этот газ как правило применяют при сварки меди. Потому что именно по отношению к меди азота является инертным газом. Для большинства же других металлов азот активный газ который растворяется в расплавленном металле тем самым образуя многочисленные дефекты в виде газовых пор. Выпускается 4 сортов: высшего в котором примеси не более 0,1 %. Азот же 1 сорта может содержать примеси до 0,5%, 2 сорта 0,9— 1% принеси. Что касается азота 3-сорта он может содержать до 3% различных примесей. Азот не имеет цвета, ни запаха, ни вкуса он не ядовитый. Для сварки представляется в баллонах чаще всего имеющих объем 40 л. Эти баллоны имеют окрас чёрного цвета, как и баллон углекислоты, с надписью жёлтым «Азот».

Кислород

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

Сварочная смесь для полуавтомата

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

Смесь аргона и кислорода

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

Смесь аргона и гелия

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

Смесь углекислого газа и кислорода

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

Смесь аргона и углекислого газа

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

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

Расход газа при сварке полуавтоматом

Расход газа при полуавтоматической сварке зависит от нескольких факторов:

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

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

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

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

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

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

Область применения

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

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

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

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

Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора

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

марка материала изделия;
ответственность соединения;
экономические показатели.

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

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

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

При сварки нержавеющих сталей (сталей аустенитного класса), к примеру всем известная «медицинская» сталь – 12Х18Н10Т и близкие с ней свариваются в смеси углекислоты и аргона.

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

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

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

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

Какой газ нужен газовой сварки

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

Ацетилен

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

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

Природные

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

Водород

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

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

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

Пиролизный

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

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

Влияние на процесс

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

Приведём несколько примеров:

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

Преимущества и недостатки газовой среды

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

Основными недостатками является наличие громоздкого и не дешевого газового оборудования:

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

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

Уроки сварки: Сварка полуавтоматом без газа | Особенности | Применение

Полуавтоматическую электросварку (MIG/MAG) не обязательно проводить в газовой среде. В ряде случаев можно освободиться от тяжелых баллонов, воспользовавшись флюсовой самозащитной сварочной проволокой.

Что такое полуавтоматическая сварка с флюсом без газа?

В основе метода – использование самозащитной проволоки. Расходный материал представляет собой полую металлическую трубку с присадочным порошком внутри. Сгорая, сердцевина расходника образует вокруг себя защитное газовое облако, которое действует по тому же принципу, что и поток газа из сопла полуавтомата при газовой полуавтоматической варке. В итоге сварочная ванна не вступает в реакцию с окружающим воздухом, поэтому в застывшем шве вы не увидите пор и трещин.

Флюсовая самозащитная проволока подбирается в зависимости от свариваемого металла. В качестве присадки выступает смесь различных элементов, химически инертная в условиях чрезвычайно высоких температур. Обычно наибольшая часть массы выпадает на диоксид кремния, препятствующий образованию углерода. Второй встречаемый по частоте элемент – марганец, который снижает окисление и вытесняет из расплава серу.

Чаще всего для работы с флюсовой проволокой используют инверторные MIG/MAG-устройства. Инверторы компактны, отличаются более высоким КПД и меньшей чувствительностью к качеству напряжения сети, чем трансформаторы.

Для чего нужен метод?

Безгазовую сварку используют для соединения сталей (низкоуглеродистых, высокоуглеродистых, высоколегированных, легированных) и нержавейки. Способ соединения металлов подходит как для производственных, так и бытовых нужд.

ускоряет процесс создания неразъемных соединений – благодаря проволоке, подающейся в автоматическом режиме;
обеспечивает удобство при работе – не нужно возиться с газовыми баллонами.

Плюсы и минусы MIG/MAG-сварки флюсовой самозащитной проволокой

нет необходимости покупать дорогостоящий баллон с газом;
сварщику не нужно перемещать по рабочей зоне тяжелые баллоны; полуавтомат без газа отличается небольшими размерами, весом, не нуждается в подключении дополнительного газового шланга;
при безгазовой сварке сгорание присадки приводит к созданию устойчивого защитного облака над сварочной ванной, в то время как поток вещества при газовом методе легко сдувается ветром или сильным сквозняком;
нужно меньше времени на подготовку перед процессом сварки;
массивное сопло горелки не перекрывает обзор сварщику, некоторые газы при газовой сварке создают чрезмерно светящееся облако вокруг дуги.

ниже качество сварного шва по сравнению MIG/MAG-электросваркой в защитной газовой среде;
порошковая проволока с флюсом – это довольно дорогой продукт;
расходный материал отличается хрупкостью, поэтому с ним следует быть предельно аккуратным;
полуавтомат без газа необходимо настраивать в зависимости от состава флюса;
степень разбрызгивания металла выше, чем при использовании MIG/MAG с газом;
применение флюсового порошка в расходном материале приводит к образованию на поверхности шва шлака, который следует убирать молотком или специальной металлической щеткой.

Сварочный аппарат с проволокой без газа можно часто увидеть у профессиональных сварщиков, работающих на высоте или в стесненных пространствах. Это обуславливается тем, что в подобные условия трудно доставить полуавтомат с газовой защитой.

Безгазовые устройства популярны среди сварщиков-новичков и домашних мастеров благодаря своей мобильности и отсутствию необходимости в покупке баллона и его дозаправке. Для эпизодической сварки в бытовых условиях расходный материал (флюсовая самозащитная проволока) подходит как по качеству, так и по денежным затратам.

Выбор флюсовой самозащитной проволоки для MIG/MAG-сварки

назначением;
типом сердечника;
возможностью применения в разных положениях;
механическими характеристиками;
защитным покрытием.

«Т» – в любом пространственном положении;
«Вх» – по горизонтали;
«Ву» – по вертикали;
«Н» – в нижнем вертикальном положении.
«В» – в нижнем горизонтальном положении.

Особенности процесса сваривания MIG/MAG-сварочником без газа

Сгорая, флюс образует облако защитного газа, пары которого поднимаются вверх. Это значит, что рабочее помещение должно хорошо проветриваться, или должна быть предусмотрена вытяжная система над рабочим местом.

Ни в коем случае нельзя использовать обычный расходный материал без присадочного порошка в сердцевине. В противном случае шов получится с обилием пор и трещин или не получится вовсе.

Рассмотрим, что сварщику нужно обязательно сделать перед полуавтоматической флюсовой сваркой, и разберем сам процесс в деталях.

2) подготовить проволоку;
3) задать правильную силу тока сварочной дуги;
4) настроить подходящую скорость подачи расходного материала в рабочую зону;
5) выбрать правильную полярность под флюсовую электросварку;
6) произвести тестовую сварку, изменить параметры сварочника (при необходимости).

Металл перед варкой зачищают от загрязнений шлифмашинкой. Далее поверхности обезжиривают техническим спиртом или ацетоном.

Катушку с флюсовой самозащитной проволокой аккуратно устанавливается на привод полуавтомата. Если катушка не соответствует посадочному размеру, используйте адаптер . Держите порошковую проволоку за свободный конец во время установки, чтобы он не размотался. Далее прокрутите его вперед, проденьте через направляющий ролик с соответствующим диаметром канавки.

Если ролик, направляющий проволоку и наконечник не соответствуют типу используемого расходника, их следует заменить на подходящие варианты. Следующий шаг – поджатие регулировочного валика проволоки. Будьте внимательны: если поджать элемент слишком слабо, расходник будет проскальзывать, но слишком сильно затягивать его тоже не нужно – во избежание деформации флюса. Теперь осталось прогнать расходник через направляющий канал на выход горелки, включив MIG/MAG-сварочник. Чтобы проволока не зацепилась, снимите токоподводящий наконечник.

Значение силы тока при сварке полуавтоматом без газа подбирается в зависимости от толщины деталей, между которыми вы планируете делать шов. В этом деле вам поможет специальная таблица в инструкции к инвертору. Бывает, что рекомендуемые значения производитель наносит на внутреннюю сторону крышки полуавтомата. При выборе недостаточной силы тока получится шов низкого качества. Если установить большее значение, то электродуга с большой вероятностью прожжет заготовки насквозь.

Значение скорости подачи расходника полуавтоматом должно находиться «в золотой середине». Материал должен успевать выходить из наконечника и расплавляться точно на поверхности металла. При этом расходник не должен излишне натягиваться, иначе он повредится. Если вы уже работали с MIG/MAG-сваркой, то расчет расхода материала ведется практически как обычно, но из-за разбрызгивания металла значение нужно умножить на коэффициент 1,2-1,4.

Сварка инверторным полуавтоматом без газа проходит в режиме прямой полярности: горелка должна быть подключена к «минусу», а масса – к «плюсу». Такая конфигурация способствует лучшему расплавлению проволоки и сгоранию присадки без остатка. Это обеспечивает создание максимально концентрированного газового облака в сварочной зоне, и, следовательно, лучшую защиту от образования пор.

Вы сможете понять, что параметры заданы верно, если проверите дугу на черновой детали. «Черновик» должен быть той же толщины и содержать тот же состав, что и соединяемые заготовки. Если шов вас не устраивает, корректируйте параметры, пока не добьетесь желаемого результата.

Процесс сваривания

После подключения клеммы массы и запуска инвертора следует разжечь дугу на верхнем сегменте будущего соединения. Далее нужно постепенно спускаться вниз. Для оптимального формирования сварочной ванны сварочную горелку рекомендуется слегка наклонять вперед.

Ведите электродугу плавно и не допускайте наплывов, подавая расходный материал к передней кромке зоны сварки. Не ведите горелку рывками, иначе сварочная дуга будет нарушаться и приводить к неравномерному заполнению шва расплавом.

Поскольку самозащитный материал представляет собой металлическую трубочку с порошком внутри, валик, идущий за горелкой, получается довольно узким по сравнению с тем, что получается в процессе применения сплошной проволоки с газовой защитой . Для расширения валика необходимо совершать колебательные движения горелкой: круговые и продольные для угловых соединений и поперечные – при сварке встык.

Для соединения толстых заготовок сварку следует выполнять в несколько слоев. Чтобы в шве не появлялись трещины, первый слой необходимо сформировать на низком ампераже.

Читайте также: