Какой толщины металл можно варить полуавтоматом

Особенности сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка (MIG), это своеобразная эволюция ручной электродуговой сварки (MMA). Даже, несмотря на доступность MMA инверторов, для бытового использования лучше применять MIG сварку. Но, чтобы полностью оценить ее преимущества, нужно знать, как варить полуавтоматом. На самом деле, в этом нет ничего сложного.

Сварка полуавтоматом

Для сварки металла полуавтоматом, применяется специальная проволока и защитный газ. Газ подается на горелку через сварочный рукав вместе с проволокой, защищая сварочную ванну от воздействия внешней среды.

Электродная проволока выпускается в бобинах. Ее толщина:

Для металлов тоньше 4-х мм применятся проволока 0,6-0,8 мм, толще – 1-1,2 мм.

Защитный газ – углекислота или смесь CO2 с аргоном. Чистый углекислый газ дешевле – но шов получается хуже и от сварки получается больше брызг, чем при использовании смеси с аргоном.

Особенности сварки полуавтоматом:

• автоматическая подача сварочной проволоки – повышает скорость и качество сварки;
• варит тонкий металл – толщина заготовок начинается от 0,5 мм;
• универсальность – полуавтоматический аппарат варит сталь, нержавейку, чугун и цветные металлы;
• на готовом сварочном соединении нет шлака;
• во время сварки практически нет дыма.

С другой стороны, полуавтомат громоздкий за счет баллона с газом. Кроме того, на сильном ветру варить в газовой среде не получится – ветер будет выдувать углекислоту из под горелки.

Что нужно знать о сварке полуавтоматом

Прежде чем варить, нужно учесть тонкости работы сварочного аппарата.

Как правильно варить полуавтоматом:

• плюсовая клемма подключается к горелке, минусовая к заготовке;
• для каждого вида металла применяется специальная проволока. Например, для алюминия – алюминиевая, для нержавейки – нержавеющая и т.д.;
• сила тока и скорость подачи проволоки это взаимно связанные настройки. Чем больше ток – тем больше скорость и наоборот;
• используемый на горелке токосъемный наконечник, должен соответствовать диаметру проволоки. Эта деталь относится к расходным материалам, поэтому требует периодической замены;
• от настройки механизма подающего проволоку, зависит качество шва;
• шланг, подающий проволоку, должен быть жестким – иначе он может перегнуться и подача проволоки застопорится;
• металл тоньше 1 мм лучше сваривать точками, если не нужно получить герметичный шов. Так заготовка не перегреется и не прогорит;
• если напряжение сети, ниже номинального, например 190, а не 220 вольт – лучше применять проволоку меньшего диаметра. Например, вместо 0,8 взять 0,6 – аппарату справится с ней гораздо легче, и шов получится качественным.
• для сварки полуавтоматом без газа применяется специальная проволока, при этом плюсовая клемма подключается к заготовке.

При сварке в нижнем положении, горелка держится под углом примерно 60 градусов по отношению к заготовке. Расстояние до заготовки 5-15 мм. Горелка ведется от себя – «углом вперед».

Перед началом работы нужно откусить кончик проволоки, торчащий из горелки. На нем образуется шарик, который плохо проводит электричество – горелку будет тяжелее разжечь.

Нужно периодически чистить наконечник и сопло горелки от брызг. Если этого не делать подача проволоки станет прерывистой. Поэтому применяются специальные силиконовые аэрозоли, которые защищают поверхности от налипания – нужно брызнуть им внутрь горелки.

Общие правила сварки

Как и в любом деле, у сварки полуавтоматом, есть база, которую обязан знать сварщик.

• при сварке деталей толщиной более 3-х мм, между ними делается зазор 1-2 мм. Это нужно для полного проплавления металла. Если зазора не будет – шов получится поверхностным;
• от нагрева металл тянет, чтобы обеспечить равномерность зазора, делаются прихватки сверху и снизу заготовки. Если длина провара большая – число прихваток увеличивается;
• нужно следить за равномерным наплавлением шва на обе заготовки.

Это простые правила, которые нужно помнить.

Настройка сварочного аппарата

От правильности настройки полуавтомата зависит качество сварочного шва. Что нужно настроить:

• Силу тока.
• Скорость подачи проволоки.
• Давление газа.

В комплекте есть инструкция, в которой указаны рекомендуемые настройки для разных видов швов и пространственных положений. Их нужно воспринимать как ориентир, т.к. не существует такого эталона, который можно было бы применять на всех аппаратах. Поэтому настройки индивидуальны. Задача – получить ровное горение дуги, глубокий провар и красивый сварочный шов.

Поскольку проволока поступает в горелку вместе с углекислотой, нужно выставить давление газа. Оно делается в пределах 1-2 атмосфер.

Для настройки полуавтомата подойдут ненужные куски металла, с такой же толщиной, как и основные заготовки. Начинающий мастер не сможет сразу выставить оптимальные настройки аппарата, поэтому эксперименты нужно проводить на металле, который не жалко выкинуть. Нормальный шов – гладкий и равномерный, без прерываний и резких наплывов. Разобраться в настройках полуавтомата помогут уроки на видео в статье.

Виды сварочных швов

Разные типы сварочных швов отличаются настройками. Тип сварочного шва различается по виду соединения и пространственному положению заготовок.

По пространственному положению:

По типу соединения:

Самые простые соединения заготовок – сварка внахлест и встык в нижнем положении.

Вертикальный шов

Чтобы полноценно пользоваться сваркой, нужно знать, как варить вертикальный шов полуавтоматом. Направление вертикального шва зависит от толщины заготовок:

• Толщина заготовок до 3-х мм – направление сверху вниз.
• Толщина более 3-х мм – направление снизу вверх.

Горелка находится под углом 45 градусов к заготовке. Как правило, требуется уменьшать сварочный ток и скорость подачи проволоки по сравнению со сваркой аналогичных заготовок в нижнем положении.

Для получения качественного шва, от сварщика требуется выдерживать 3 вещи:

• Равномерную скорость движения горелки.
• Расстояние от горелки до заготовки.
• Правильный угол.

Важно не перегревать свариваемый металл, чтобы он не стекал вниз. Остальное сделает сварочный полуавтомат.

Сварка тонкого металла

В сваривании деталей толщиной до 1 мм, нет ничего тяжелого. Даже наоборот, варить тонколистовой металл сварочным полуавтоматом не сложнее чем толстый.

Тонколистовой металл сваривается двумя способами:

• обычный – любые типы соединений;
• заклепочный – заготовки ложатся внахлест и варятся через заранее сделанные отверстия в верхнем листе.

Есть несколько правил такой сварки:

• сила тока и скорость подачи проволоки уменьшается;
• нельзя задерживать горелку на одном месте – получится либо наплыв сварочного валика, либо прожег заготовки;
• при заклепочном методе – сварка начинается с центра нижней заготовки. Если начать варить с краев верхней – металл просто зальет отверстие, т.е. хорошо заварить не получится

Если не требуется получить герметичное соединение – не нужно варить сплошным швом. Для тонких деталей, достаточно точек с промежутком 1-5 см. Процесс сварки, можно посмотреть на видео к статье.

Сварка толстых металлов

При сварке заготовок тоще 4 мм, с кромок снимаются фаски. Это делается для получения глубокого провара. Горелка ведется не по прямой линии, а с небольшими колебательными движениями. Например, зигзагообразные, спиральные, вперед-назад и т.д. Так шов получится глубже и шире.

• между деталями делается зазор 1-2 мм;
• ширина сварочного шва должна равняться толщине заготовки (примерно), например, если варятся 2 детали, толщиной по 6 мм, шов должен зайти на каждую их них по 3 мм;

Если толщина заготовок более 5 мм, может потребоваться варить в несколько проходов. Первый шов делается по центру, второй и третий – сверху и снизу первого шва.

На практике, понять, как работать полуавтоматом не сложно. Получить приемлемые результаты можно уже на первый день обучения. Главное – не бояться экспериментировать и помнить, что настройки полуавтомата индивидуальны для каждого сварщика.

Как правильно варить полуавтоматом

Сварка типа MIG-MAG вполне заслуженно носит звание любительского способа соединения металлоконструкций, тем не менее это обособленная технология, имеющая свой регламент выполнения работ и требования к квалификации сварщика. Обо всём этом — в нашем обзоре по полуавтоматической сварке.

Обзор технологии сварки

MIG/MAG это сварка металлической проволокой (M — Metal) в среде инертного (IG — Inert Gas) или активного защитного (AG — Active Gas) газа. Проволока подаётся автоматически, при этом скорость подачи корректируется в соответствии с действующей силой сварочного тока. Это одна из главных особенностей полуавтомата, которой обусловлено важное технологическое отличие от сварки покрытыми электродами: вместо стабилизации силы тока источник питания обеспечивает постоянное напряжение.

Как и при прочих видах сварки, суть MIG/MAG заключается в переносе металла с присадки в сварочную ванну, однако сам процесс весьма специфичен, что необходимо понимать для освоения необходимых навыков работы. Существует два механизма переноса металла:

Первый: когда проволока касается свариваемой детали, происходит замыкание, проволока разогревается, стекает в сварочную ванну, частично испаряясь, поддерживая тем самым кратковременное воспламенение дуги, за счёт чего разогревается вся область сварочной ванны. После того, как край проволоки расплавился, цепь размыкается, затем металл снова касается детали и все повторяется снова с частотой около 20–30 раз в секунду. Такой механизм называется цикличным замыканием.

Второй механизм сварки — перенос распылением. Если проволока будет подаваться с достаточно малой скоростью при высоком напряжении, а газовая среда будет способствовать продолжительному горению дуги, присадка не коснется самой детали, но будет оплавляться мелкими каплями и падать в кратер сварочной ванны, а также на прилегающую к ней область. При таком способе сварки происходит гораздо более интенсивный нагрев широкой зоны, что незаменимо при заполнении крупных швов и сваривании толстых заготовок. Характерное отличие — щёлкающий и одновременно шипящий звук дуги вместо ритмичного треска при цикличном замыкании.

Выбор расходных материалов

При сварке полуавтоматом используется три вида расходных материалов, без правильного выбора которых корректная работа невозможна. Основной расходник — металлическая присадочная проволока с защитным антикоррозионным покрытием. Проволока может отличаться по материалу сплава, диаметру и габариту катушки, который выбирается в соответствии с возможностями аппарата. Материал присадки должен быть максимально близким к составу свариваемых деталей.

Для большинства конструкционных сталей оптимально подходят марки проволоки, начинающиеся на СВ-08Г, по зарубежной маркировке — ER70S. Для нержавеющих сталей следует использовать проволоку СВ-04Х19, СВ-07Х25, СВ-10Х16, где цифры во второй части обозначения указывают на содержание никеля и хрома. Здесь необходимо проявлять бдительность: разнородность материалов детали и шва резко ухудшает прочностные характеристики соединения. Для сварки алюминия подходит проволока марок Д16, ВАД23, АК4 — её также следует выбирать в соответствии с наличием в свариваемых деталях дополнительных присадок. Также для сварки может использоваться порошковая проволока, не требующая защитной газовой среды, но при этом более дорогостоящая.

Проволока всех видов может иметь диаметр от 0,6 мм и выше с шагом 0,2 мм. Самая тонкая присадка применяется для точечного сваривания деталей толщиной менее 1,5 мм, 0,8 мм — до 4 мм, 1 мм — до 6 мм. Проволоку свыше 1 мм любители используют редко, причина тому проста: требуется сварочный ток свыше 200 А, что характерно только для профессиональных сварочных аппаратов.

Второй расходный материал — защитный газ. Для сварки цветных металлов, в частности алюминия, применяется инертный газ аргон, а при значительной толщине заготовок — смесь аргона с гелием. Недостаток аргона в том, что в его среде дуга поддерживается очень активно, что не позволяет варить цикличным замыканием, а ведь именно этот режим рекомендован для чёрных металлов. Из-за этого при сварке конструкционной и нержавеющей стали используется газовая смесь, в которой аргон составляет от 75% по массе, остальное приходится на углекислый газ. Для любой марки сварочной проволоки указывается предпочтительный состав газовой смеси.

Третий расходный материал — токосъёмные наконечники. Во-первых, их следует менять в зависимости от диаметра используемой проволоки. Во-вторых, по мере работы наконечник истирается и диаметр отверстия в нём увеличивается, что вызывает перегрев горелки и сбои в работе сварочного аппарата, вплоть до полного заклинивания проволоки.

Подготовка к работе

Перед началом работы необходимо установить катушку с проволокой на штифт тормозного барабана и отрегулировать прижимной винт, добиваясь полного исчезновения радиального люфта и инерции при вращении. После этого следует переставить направляющий ролик под соответствующий диаметр проволоки, протереть механизм подачи от загрязнений, опустить прижимной ролик и настроить прижим так, чтобы проволока не проскальзывала, но при этом не пережималась слишком сильно.

Конец проволоки необходимо направить в задний раструб штекера подключённой горелки. Шланг при этом должен быть полностью выпрямленным. Нажав на кнопку протяжки, проволоку необходимо провести по сварочному рукаву, предварительно открутив токосъёмный наконечник. Когда проволока выйдет из горелки на 3–5 см, наконечник нужно вернуть на место, надеть сопло и обрезать проволоку заподлицо с краем горелки. Остается только окрутить до упора вентиль на баллоне, настроить давление на выходе редуктора и расход газа, после чего можно приступать к свариванию.

Детали перед свариванием необходимо тщательно зачистить и подточить края, чтобы на стыке не было зазора более 1 мм. Края деталей на 20–25 мм от области сварки должны быть избавлены от краски, грязи, ржавчины и даже от потемневшего слоя окислов, для полуавтомата это критически важно.

Режимы сварки

Даже профессионалы перед свариванием какой-либо конструкции или детали выполняют несколько пробных швов на материалах такого же типа. Цель проб — установить оптимальные настройки для стабильного горения дуги и температурного режима, соответствующего толщине свариваемых деталей.

Для настройки сварочного режима предусмотрено два регулятора: V — напряжение и А — скорость подачи проволоки и соответствующий ей сварочный ток. Также имеется тумблер переключения скоростного режима: проволокой 0,8 мм и менее следует варить на увеличенной скорости, более толстой — на пониженной. Некоторые аппараты имеют третий регулятор индуктивной составляющей тока, он предназначен для настройки профиля сварочного шва.

Пробная настройка выполняется непосредственно возле аппарата, при этом регуляторы должны быть изначально повёрнуты в крайнее левое положение. После розжига дуги необходимо постепенно увеличивать скорость подачи и напряжение для достижения соответствующего сварочного режима. При глубине шва до 2 мм и ширине до 4 мм оптимально варить цикличным замыканием. Скорость нужно увеличивать до тех пор, пока редкие щелчки не сменятся стабильным треском с частотой около 20 Гц. Если при этом слышны пропуски, следует немного повысить напряжение, если же метал сильно разбрызгивается — снизить.

В случаях, когда в сварочной ванной скапливается избыток металла, следует снизить скорость подачи или ускорить движение горелки, но только если это позволяет температурный режим. Чтобы увеличить скорость плавления, сопло горелки нужно вести ближе к детали. Если требуется наложить заполняющий шов толщиной более 2 мм или шириной от 5–7 мм, сварка ведётся распылением, для чего напряжение нужно поднять практически до максимума. Скорость подачи при этом повышается от нуля до того момента, когда аппарат начнёт варить в цикличном режиме, а затем снижается до приемлемого удобства ведения сварочного шва в соответствии с его шириной и глубиной.

Настройка индуктивности выполняется после того, как режим сварки будет стабильно настроен. Повышение индуктивности приводит к увеличению температуры дуги, из-за чего валик шва растекается сильнее и становится более пологим, однако при этом прогревается только верхний слой материала. При низкой индуктивности нагрев осуществляется вглубь шва, однако валик при этом более выпуклый. Индуктивность нужно настраивать с тем учётом, чтобы края валика расплавлялись и мягко сопрягались с прилегающими поверхностями.

Пространственное положение шва

Преимущества полуавтоматической сварки наиболее ярко проявляются при сварке объёмных конструкций, где необходимо периодически изменять положение шва. При этом производится минимальная корректировка настроек, в большинстве же случаев дополнительных манипуляций не требуется. Тем не менее техника выполнения швов имеет специфические отличия.

Видео по теме:

Начинающим следует учиться основам сварки полуавтоматом в нижнем положении шва. Горелка удерживается под углом в 60°, проволока должна быть направлена в сторону шва. При этом крайне важно постоянно поддерживать расстояние от поверхности до сопла около 5–10 мм. Поднимая горелку вертикально можно добиться повышения температуры и регулировать пологость валика без изменения настроек аппарата. Скорость ведения горелки должна быть постоянной и при этом коррелировать со скоростью подачи проволоки так, чтобы проволока всё время находилась в передней части кратера и поддерживалась одинаковая толщина на всей протяженности шва, при этом расплавленный металл должен застывать волнообразными наростами в 10–15 мм от сварочной ванны.

После освоения швов в нижнем положении, можно переходить к горизонтальному. Горелка при этом удерживается под 45° к поверхности и направляется вверх под углом в 15–20° от вертикали чтобы компенсировать текучесть металла. Горелка ведётся носиком вперед от себя, проволока удерживается на переднем краю кратера. Скорость подачи проволоки и ведения шва рекомендуется немного снизить для более качественного контроля над сварочной ванной.

Вертикальные швы выполняют подобной техникой сварки, но при этом сопло нужно удерживать параллельно шву под наклоном к поверхности в 45°, проволока направляется к центру сварочного кратера. Движение горелки осуществляется сверху вниз, оно должно быть достаточно быстрым чтобы обогнать стекающую каплю металла. Потолочные швы варить ненамного сложнее, но гораздо менее удобно. Горелку нужно вести носиком вперёд, проволока направляется на передний кран ванны и стык перед ней. Потолочный шов выполняется достаточно тонким чтобы не допустить стекание расплавленного металла вниз.

Коренные, заполняющие и косметические швы

В заключение следует рассказать о разнице сварки полуавтоматом деталей разной толщины. Практический максимум толщины шва при работе с любительскими аппаратами — 1,5..2,5 мм при толщине проволоки до 0,6–1 мм. Выполнение более глубоких сварочных швов следует выполнять в несколько этапов.

Детали толщиной в 1,5 мм и менее не сваривают сплошным швом чтобы не допустить коробления металла при нагреве. Шов состоит из точек диаметром 3–4 мм, что соответствует удержанию кнопки на горелке около 1 секунды, расположенных с шагом от 10 до 25 мм. Детали до 4 мм варят с двух сторон: сначала их позиционируют с зазором около 0,5 мм и проводят обычный сварной шов с лицевой стороны в режиме цикличного замыкания. После этого немного поднимают напряжение и выполняют провар с изнанки, оставляя тонкий пологий валик шва.

Сваривание деталей толщиной 6 мм или более требует основательной подготовки: сначала кромки подтачивают для плотного прилегания, затем с лицевой стороны снимают крутую фаску под 30°, оставляя на дне шва прямой участок кромки от 1 до 2 мм. Перед свариванием детали должны быть надёжно обездвижены с образованием зазора в 0,5–2 мм в зависимости от толщины, для чего их можно временно соединить между собой пластинами на ребро с тыльной стороны.

Первый этап — выполнение коренного шва. Его варят в режиме цикличного замыкания, добиваясь чтобы шов заполнил дно стыка до того уровня, где начинается скос фаски. Далее аппарат переводят в режим сварки распылением и заполняют шов на всю глубину в несколько проходов. При этом обязательно нужно следить, чтобы края стыка тщательно разогревались, о чём свидетельствуют цвета побежалости на поверхности металла в прилегающей области. После завершения коренного шва и между проходами заполняющего шва дно стыка необходимо обязательно зачищать металлической щёткой, а лучше — абразивным диском.

Когда стык между деталями будет заполнен почти заподлицо с поверхностью, его накрывают косметическим швом. Скорость подачи при этом немного снижается, а сварка ведётся широким фронтом — около 8–15 мм в зависимости от толщины детали. Проволока при этом ведётся из стороны в сторону по переднему краю сварочной ванны, скорость колебаний должна быть настолько высокой, чтобы оба края поддерживались в разогретом состоянии, при этом наплывы металла на шве получаются достаточно мелкими. Горелка при этом ведётся к себе, носик направлен в переднюю часть ванны. Края косметического шва должны быть качественно оплавлены для сцепления с поверхностью металла, высота валика — не более 1,5–2 мм.

Технология сварки проволокой

Техника сварки

Подготовка кромок и ориентировочные режимы сварки стыковых швов углеродистых и низколегированных сталей приведены в табл. 38.

В табл. 39 даны режимы сварки угловых швов. Кромки перед сваркой тщательно очищают от грязи, масла, ржавчины и кузнечной окалины, а также от шлаков, остающихся после кислородной резки. Прихватка в процессе сборки должна выполняться электродами с качественным покрытием или сваркой в углекислом газе.

Для повышения устойчивости горения дуги, уменьшения разбрызгивания, увеличения глубины провара и повышения производительности процесса целесообразнее сварку вести при высоких плотностях тока на электроде, т. е. применять при выбранном токе более тонкую проволоку. В зависимости от напряжения устанавливается длина дуги по плотности тока. Уменьшение или повышение напряжения по сравнению с пределами, указанными в таблицах, приводит к чрезмерному укорочению или удлинению дуги и нарушает процесс сварки (обрывается дуга, разбрызгивается металл, появляется пористость и т. д.). Величина напряжения имеет особенно важное значение при сварке тонкого металла (менее 2 мм).

Скорость подачи проволоки подбирают практически так, чтобы дуга горела устойчиво при данном токе и напряжении. Расход углекислого газа должен обеспечивать надежную защиту сварочной ванны от окружающего воздуха. В зависимости от этого условия определяется и наиболее целесообразное положение мундштука относительно поверхности сварочной ванны (угол наклона, расстояние). Расстояние между мундштуком и изделием при токе 60-150 а и напряжении 22 в обычно равно 7-14 мм, при токе 200-500 а и напряжении 30-32 в 15-25 мм. Угол наклона электрода к вертикали должен составлять 15-20°.

Перед началом сварки включают подачу газа и регулируют его расход по расходомеру, продувая одновременно шланги и горелку-держатель от воздуха. Вылет электрода в начале сварки устанавливают равным 25-30 мм.

Перемещение электрода должно быть равномерным. В процессе сварки тонкого металла электрод перемещают только поступательно вдоль шва, при сварке более толстого металла концом электрода делают также и поперечные движения (рис. 172, а).

Сварщик может вести электрод слева направо (углом назад) или справа налево (углом вперед), или «на себя» при перпендикулярном расположении электрода по отношению к плоскости шва; возможен также наклон электрода вперед или назад в пределах 5-20°.

Диаметр сварочной ванны не должен превышать 30 мм. Широкие швы следует сваривать узкими валиками с большой скоростью. Сварка справа налево «углом вперед» уменьшает глубину проплавления основного металла и увеличивает ширину валика. Этот способ предпочтителен для тонкого металла или легированных сталей, склонных к образованию трещин в процессе сварки и остывания.

При сварке угловых швов тавровых соединений угол между электродом и вертикальной стенкой тавра берется равным 25-35°. Положение держателя и перемещение конца электрода показано на рис. 172,б.

Швы на плоскости, расположенной под углом более 60° к горизонту, а также вертикальные швы при толщине металла менее 2 мм сваривают сверху вниз, чтобы давление газов дуги препятствовало стеканию расплавленного металла. При этом целесообразно применять минимальные напряжение и ток. Металл толщиной более 2 мм можно сваривать вертикальными швами снизу вверх, наклоняя электрод «углом назад».

Горизонтальные швы сваривают электродом, наклоненным вниз, без поперечных колебаний, при напряжении 17-18 в. Потолочные швы сваривают электродом в положении «углом назад», используя минимальные напряжения и ток, а также несколько увеличивая расход углекислого газа.

Металл толщиной 1,5-3 мм сваривают стыковыми швами «на весу» электродом, находящимся в вертикальном положении, перемещая его по оси шва. Более тонкий металл (0,8-1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке в нижнем положении, либо в вертикальном положении без подкладки.

В углекислом газе полуавтоматическим способом проволокой 0,8 мм можно сваривать встык металл толщиной 1-15 мм при зазоре до 1,5-2 мм. Для предупреждения протекания металла сварщик должен периодически выключать подачу проволоки на 0,25-0,5 сек, не отводя горелку от ванны; в этом случае наплавленный металл остывает и не протекает через зазор, кроме того, исключается возможность сквозного проплавления основного металла. Так сваривают стыки труб.

Заканчивая сварку, кратер следует заполнить металлом, затем прекратить подачу проволоки и выключить ток, не отводя горелку и не прекращая подачу углекислого газа до затвердения металла ванны. Чтобы не произошло окисление металла, нельзя прекращать сварку, отрывая дугу и отводя держатель.

Особенности сварки различных сталей. Углеродистые и низколегированные конструкционные стали сваривают кремнемарганцевой проволокой Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС. Проволоки Св-08ГС и Св-12ГС содержат недостаточно марганца, вследствие чего происходит выгорание не только марганца, но и кремния и в первом слое многослойного шва может появиться пористость. Проволокой Св-08ГС и Св-12ГС можно сваривать тонкий металл и изделия небольшого размера с относительно короткими швами. Низколегированные стали, содержащие для повышения коррозийной стойкости хром и никель, сваривают проволокой Св-18ХГСА и Св-10ХГ2С (1% хрома).

Низколегированные стали типа хромансиль толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХГСА, Св-18ХМА и Св-10ГСМТ. Для более толстого металла применяют проволоку Св-08ХЗГ2СМ, содержащую до 0,10% углерода, 2-2,5% марганца, 0,45-0,75% кремния, 2,0—3,0% хрома, 0,3—0,5% молибдена и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромо-молибденовые стали 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ, 20ХМА и др. сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА, содержащей до 0,1% углерода, 0,6— 0,9% кремния, 1,4—1,8% марганца, 0,8—1,1% хрома, 0,4—0,6% молибдена, не более 0,3% никеля и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Стали, содержащие хром (15ХМА, 20ХМА), сваривают с предварительным подогревом до 250-300° С и после сварки подвергают высокому (при 600-680° С) отпуску. Если теплоустойчивая сталь

содержит ванадий (например, сталь 15ХМФ), то применяют проволоку Св-08ХГСМФ с 0,2-0,4% ванадия. Изделия из этой стали после сварки также подвергают термообработке.

Высоколегированные аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали (1Х18Н9Т и др.) сваривают в углекислом газе проволокой Св-06Х19Н9Т и Св-07Х18Н9ТЮ. Металл толщиной до 3 мм сваривают «на весу» или на медной подкладке. Режимы сварки приведены в табл. 40.

Дефекты стального литья (стали 25Л, ЗОЛ и 35Л) заваривают проволокой 1,6-2 мм при токе 350-420 а, напряжении 28-32 в и расходе газа 15-20 дм 3 /мин. Сварку проволокой Св-08ГС выполняют узкими валиками по способу «горки» с длиной участков 150-200 мм.

Углекислый газ тяжелее воздуха и скапливается вблизи пола, поэтому необходима хорошая вентиляция рабочих помещений цеха и особенно — внутреннего пространства сосудов. При работе на открытых площадках (например, монтаж строительных конструкций, сварка арматуры конструкций и др.) необходимо ставить ограждения, защищающие место сварки от ветра, сдувающего поток углекислого газа, выходящего из мундштука горелки-держателя.

Сварка электрозаклепками. Такая сварка в углекислом газе находит широкое применение. Она используется при изготовлении мостовых кранов для приварки ребер жесткости вертикальных стенок балок и других изделий. Сварка ведется без предварительного прокола отверстия в верхнем листе. Шаг заклепок: для работающих 50-100 мм, для связующих 80-150 мм. Ось заклепки располагают на 40-50 мм от края листа. Зазор между свариваемыми листами должен быть не более 1,6 мм. Для сварки используют проволоку Св-08Г2С (ГОСТ 2246-60), углекислый газ — чистотой не ниже 98,5% С0₂ (ГОСТ 8050- 64), в качестве источника питания — преобразователи ПСГ-500, ПСО-500, ПС-500 и др. или выпрямители, в качестве держателя — электрозаклепочник ЭЗГ-4 или УСА-2. Может применяться полуавтомат ПША-10 со встроенным механическим (РВЧ-1) или электронным (РВ-1) реле времени. Шкаф управления должен иметь стабилизатор напряжения С-0,5, обеспечивающий устойчивость процесса сварки.

Сварка выполняется в нижнем положении, при наклоне свариваемого металла не более 10—15°. Для размещения заклепок рекомендуется пользоваться шаблоном. Режимы сварки электрозаклепками даны в табл. 41.

Применяя специальные держатели типа пистолета, можно полуавтоматическим способом в углекислом газе приваривать шпильки в конструкциях корпусов судов, котлах, трубопроводах и других аппаратов и изделий. Место приварки защищено углекислым газом, а расплавление металла осуществляется дугой, возникающей между шпилькой и металлом, к которому данная шпилька приваривается (рис. 173).

СВАРКА ПОРОШКОВОЙ И ГОЛОЙ ПРОВОЛОКОЙ

Полуавтоматическая сварка порошковой и голой проволокой имеет много общего с полуавтоматической сваркой под флюсом и сваркой в углекислом газе.

Сварка порошковой проволокой. Сварка порошковой проволокой выполняется полуавтоматами ПДШМ-500 и ПШ-5У с использованием шлангового держателя типа ДШ-5, а также полуавтоматом А-765.

Низкоуглеродистые стали сваривают постоянным током при обратной полярности. Для сварки во всех пространственных положениях применяют проволоку диаметром 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 мм. Проволоку диаметром более 2 мм используют только для сварки в нижнем или слегка наклонном положениях.

Котельные малоуглеродистые стали 15К сваривают порошковой проволокой ПП1-ДСК-Э46-1 диаметром 2—2,1 мм. Сварка производится в нижнем положении с наклоном шва до 10° в направлении снизу вверх. Режимы сварки малоуглеродистой стали 15К следующие:

При сварке открытой дугой порошковой проволокой шов часто получается пористым. Беспористый наплавленный металл образуется в сравнительно ограниченных пределах режима сварки. Основной причиной пористости швов при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей является повышенное количество азота и водорода в наплавленном металле. Для уменьшения пористости сварку следует вести при увеличенном вылете электрода. Это способствует выгоранию технологической смазки, имеющейся на поверхности порошковой проволоки, испарению влаги из шихты проволоки и более полному разложению компонентов шихты. Сварку нужно выполнять на повышенных режимах, что снижает содержание азота в металле шва. Для уменьшения содержания водорода в металле шва порошковую проволоку перед сваркой следует прокаливать при 250°С в течение 1 -1,5 ч.

Сварка голой проволокой. Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны составы проволок для полуавтоматической сварки без применения дополнительной защитной среды. Для защиты дуги и наплавленного металла в данном случае используют газы самой дуги. Для повышения устойчивости горения дуги в состав проволоки вводят редкоземельные элементы- лантан и церий. Для сварки малоуглеродистой стали пригодна проволока ЭП-317. Режим сварки следующий:

Для сварки углеродистых и некоторых марок низколегированных сталей при всех пространственных положениях шва (кроме потолочного) предназначена проволока марки ЭП-439 по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 850-63. Для питания током используются любые источники питания с падающей характеристикой, а для сварки — любые виды механизмов подачи и держатели для полуавтоматической сварки. Проволока ЭП-439 допускает сварку металла, покрытого ржавчиной, окалиной и следами масла. Наплавленный металл соответствует требованиям для электродов типа Э50.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2012.05.15 Обновлено: 2020.03.04

Технология и способы работы с тонким металлом сварочным полуавтоматом

Сварка тонкого металла полуавтоматом – ответственный процесс, который требует от исполнителя полной отдачи и внимания к деталям.

Несмотря на то, что с помощью данного оборудования можно соединять детали различной толщины, особую популярность полуавтомат получил благодаря качественному шву при сварке тонких деталей.

Что такое: виды

Квалифицированный сварщик обязан знать, чем отличаются автоматы от полуавтоматов. Автоматический процесс контролируется оператором, который задает рабочие параметры. При этом весь процесс соединения выполняется без непосредственного вмешательства человека. Полуавтоматическая сварка характеризуется механизированной подачей присадочного материала, роль которой выполняет проволока, а направление движение дуги контролирует сварщик, обладающий необходимыми навыками.

Аппарат для выполнения полуавтоматической сварки состоит из двух основных элементов:

1. Сварочный выпрямитель. Источник энергии. При отсутствии механизма для подачи проволоки им можно воспользоваться для сварки в режиме ММА. Существует множество моделей, тип и мощность которых зависит от их назначения. Промышленные сварочные полуавтоматы работают от сети с напряжением 380 Вольт, тогда как агрегаты домашнего типа имеют одно- или двухфазный характер исполнения, работающий с домашней сетью 220 В.

1. Механизм подачи проволоки. Отвечает за скорость подачи электродной проволоки. Существует два варианта исполнения. В первом случае данный узел и выпрямитель представляют единый агрегат в одном корпусе. Во втором случае механизм подачи представляет собой отдельное устройство, работающее в тандеме с выпрямителем.

Роль рабочего инструмента выполняет сварочная горелка, которую необходимо держать в руках при выполнении соединения. Как правило, она оснащена лишь кнопкой запуска. Все рабочие параметры выставляют заблаговременно.

Функции полуавтомата будут полезны как дома, так для гаражных работ или на даче. Благодаря универсальности он одинаково хорошо справится как с ремонтом электрического чайника или другого электроприбора, так и монтажом тяжелых гаражных ворот. Опытные специалисты знают, что качество сварки толстого металла полуавтоматом гораздо выше чем к аппарата инверторного типа.

Техника сварки

Перед тем как решить, какой полуавтомат выбрать, необходимо ознакомиться с основными режимами выполнения работ.

В среде защитного газа

Классическая электродная проволока не имеет защитного покрытия, поэтому для защиты зоны расплава от контакта с кислородом, содержащимся в атмосферном воздухе, используют технические инертные газы. Наиболее употребительными являются:

Для работы с тонкими металлическими элементами специалисты рекомендуют использовать импульсный сварочный полуавтомат, который характеризуется точечным воздействием на поверхность. Такой режим препятствует деформации металла за счет незначительного температурного воздействия.

На качество результата влияет грамотный подбор проволоки. Ответственные производители указывают перечень металлов и сплавов, с которыми совместима их продукция. Существуют расходные материалы универсального назначения, однако их не рекомендуют использовать при ответственных работах, по причине более низкого качества, по сравнению с проволокой выборочного действия.

Алюминий – металл, требующий особого подхода. Это связано с наличие тонкой оксидной пленки на его поверхности, которая обеспечивает защиту от дальнейшего окисления. При этом температура плавления оксида в три раза выше, чем у чистого металла. Поэтому необходимо знать, как настроить полуавтомат для сварки с данным металлом. В качестве защитного газа предпочитают использовать аргон.

Существует несколько особенностей рабочего цикла:

1. Работы ведутся током обратной полярности, что обеспечивает постепенное плавление свариваемой детали.
2. Некоторые сварщики предпочитают произвести предварительную подготовку поверхности, которая включает в себя удаление оксидной пленки с целью облегчить дальнейшие работы.
3. Ввиду низкой температуры плавления и высокой текучести необходимо использовать подложки, во избежание утечек расплавленного металла.

С проволокой

Информация в данном разделе будет особенно полезна тем, кто задается вопросом «Как научиться варить полуавтоматами с нуля?».

Электродная проволока бывает двух типов:

1. Обычная. Изготавливается из определенного вида металла с добавлением элементов, улучшающих качество соединения. Поскольку проволока не имеет флюсового покрытия, для защиты сварочной области используют защитный газ. Его преимущество заключается в низкой стоимости и возможности соединения даже очень тонких элементов. К недостаткам относят зависимость от погодных условий – при сильном ветре поток будет сбиваться и плохо справляться со своими функциями.
2. Порошковая. Особенностью данного материала является наличие порошкового флюса, который находится внутри проволоки. Под действием температуры флюс расплавляется, образуя облако испарений, защищающее горячий металл. В этом случае необходимость в защитном газе отсутствует. Данный тип проволоки имеет большую стоимость, по сравнению с обычной. Кроме того, ею нельзя варить тонкие детали, ввиду высокой вероятности образования горячих трещин.

Основные и вспомогательные материалы

К основным сварочным материалам относят электродную проволоку, которая отличается по типу металла и диаметру сечения. Важно, чтобы материал изготовления соответствовал базовой поверхности заготовки – это гарантия качества будущего соединения.

К вспомогательным расходным материалам относят сварочные газы, перечень которых был указан выше, а также сварочный флюс, применяемый для работы с тугоплавкими элементами.

Правила при проведении работ

Полуавтоматы – это сложные устройства, которые требуют аккуратности в обращении. Мы не рекомендуем заниматься самостоятельным обучением работы с данным оборудованием, ввиду риска упустить некоторые базовые моменты. В специализированных центрах в кратчайшие сроки способные дать основные знания обо всех требованиях государственных стандартах, которые предъявляются к данному типу работ.

Особенности подготовительных процедур и основы техники безопасности будут рассмотрены ниже.

Подготовка поверхности

Перечень выполняемых работ в качестве подготовки к сварке зависит от типа металла и технологии соединения. Например, при сварке встык зона контакта требует дополнительной доработки, в виде подготовки кромок.

Общие рекомендации по подготовки заключаются в очистки поверхности от всех посторонних элементов, включая краску и ржавчину, с последующим обезжириванием поверхности.

Меры безопасности

Требования к средствам индивидуальной защиты сварщика не отличаются от прочих технологий сварочных работ: органы зрения и дыхания должны быть надежно защищены, а верхняя одежда изготовлена из материалов, защищающих работника от брызг расплавленного металла.

Запрещается использовать баллоны с просроченным сроком поверки. Предохранительные клапаны механического или электромагнитного типа должны быть исправны.

Не зависимо от места выполнения работ, не рекомендуем пользоваться аппаратами, собранными своими руками из инверторов – это может привести к травматизму. Рекомендуем ознакомиться с рейтингом производителей сварочных полуавтоматов. Аппараты российского производства пользуются хорошей репутацией благодаря приемлемой стоимости и надежному исполнению. Многочисленные обзоры подтверждают это.

Заключение

Полуавтоматический сварочный аппарат – отличный инструмент для сварки тонколистового металла. Для качественного результата рекомендуем использовать режим сварки в среде защитного газа обычной проволокой.

Как варить нержавейку полуавтоматом

В отличие от обычной стали качественную сварку нержавейки полуавтоматом проведет не каждый мастер. Для получения надежного соединения необходимо учитывать ее особенности, правильно устанавливать параметры рабочего режима и выбирать расходные материалы. Успешность выполнения работ во многом зависит и от качества оборудования.

Особенности сварки нержавеющей стали

Легирующие добавки делают нержавейку стойкой к коррозии и кислотам, но одновременно она приобретает свойства затрудняющие сварку. По сравнению с обычной сталью теплопроводность снижается в два раза. Это затрудняет отвод тепла с места сварки, что приводит к перегреву металла, прожогу и выгоранию хрома. Для предотвращения этого явления сварку выполняют током на 15 — 20% меньше стандартного с дополнительным охлаждением заготовок.

У нержавейки высокий коэффициент теплового расширения, что приводит к растрескиванию шва и металла рядом с ним. Для его нейтрализации между заготовками оставляют большой зазор. Из-за высокого электрического сопротивления материала электроды для сварки нержавейки перегреваются, что не лучшим образом сказывается на качестве шва. Поэтому их обрезают до минимально возможного размера, чтобы не успевали раскалиться.

Узнав о сложностях, новички задаются вопросом: «Можно ли сваривать нержавейку полуавтоматом в домашних условиях?». Ответ, конечно, положительный. Для соединения заготовок используется три способа:

• короткая дуга;
• импульсный метод;
• струйный перенос.

Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку, так как она снижает вероятность прожига. Методом струйного переноса соединяются толстостенные детали из нержавеющих сплавов на производстве. Сварка проводится с применением порошковой проволоки и специальных головок.

Для создания защитной среды при сварке импульсным методом используется смесь аргона с углекислотой. К преимуществам способа относятся:

• возможность соединения как тонких, так и толстых заготовок;
• подача проволоки короткими импульсами предотвращает разбрызгивание расплавленного металла;
• экономия присадочного материала;
• отличное качество соединения;
• высокая производительность.

Выбор материалов для сварки

Чтобы получить качественный шов, состав присадочной проволоки должен быть таким же, как у свариваемого металла. Лучше если содержание легирующих элементов будет немного больше. При использовании обычных марок соединение быстро заржавеет. Для сварки нержавейки легированной хромом выпускается порошковая и проволока с высоким содержанием никеля.

В первом варианте проволока покрыта защитным слоем, который при нагреве образует барьер, перекрывающий доступ воздуха в зону сварки. Поэтому можно работать полуавтоматом без газа. Однако из-за высокой стоимости материала и низкой стойкости к коррозии предпочтение чаще отдается сварке полуавтоматом в защитной среде никелевой проволокой. Она выпускается диаметром 0,13 — 6 мм. Для работы в домашних условиях достаточно 1 мм.

Сварку полуавтоматом нержавеющей стали можно проводить в среде углекислого газа, аргона и их смеси. Первый вариант наиболее дешевый, но из-за сильного разбрызгивания швы получаются грубыми. Аргон обходится значительно дороже, но зато эстетика соединения идеальна. При смешивании их достоинства складываются. В стандартном составе содержится 98% аргона и 2% углекислоты. Если к внешнему виду шва не предъявляется высоких требований, в среду аргона добавляют до 30% углекислого газа.

Диаметр неплавящегося электрода из металла выбирается в зависимости от толщины соединяемых заготовок. Если она не более 1 мм диаметр тоже 1 мм. При толщине до 4 мм — 1,6 мм. Более 4 мм — 2,5 мм.

Подготовительные работы

Прежде чем сваривать нержавейку полуавтоматом необходимо подготовить соединяемые участки в следующей последовательности:

• поверхности, примыкающие к стыку, металлической щеткой зачищают до блеска;
• если толщина заготовок более 4 мм, с кромок снимают фаски;
• проводят обезжиривание спиртом, ацетоном, бензином или имеющимся растворителем;
• для удаления влаги кромки подогревают горелкой до 100⁰C;
• чтобы снять внутреннее напряжение рекомендуется металл перед сваркой нагреть до 200⁰

Технология сварки нержавейки полуавтоматом

Для дома достаточно полуавтомата мощностью до 10 кВт, так как сваривать нержавейку полуавтоматом толщиной более 2 — 3 мм не приходится. Напряжение выставляется в пределах 19 — 25 В. Скорость подачи проволоки в зависимости от сноровки 290 — 490 м/ч. Рабочий ток 95 — 300 А. Изменением его величины регулируется глубина провара, длина дуги, форма шва. Чем больше ток, тем шире валик на стыке, так как глубина провара уменьшается.

Независимо от того ведут сварку нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа или аргона, она выполняется по общим правилам:

1. Работа выполняется током обратной полярности.
2. Горелку располагают под углом, обеспечивающим требуемую глубину провара и ширину шва.
3. Вылет проволоки не более 12 мм.
4. Чтобы качество соединения не ухудшалось, расход газа устанавливается в пределах 6 — 12 мᶾ/час.
5. Для удаления влаги защитный газ пропускают через осушитель на основе медного купороса. Перед применением его 20 минут прокаливают при температуре 200⁰
6. Чтобы защитить прилегающие к стыку поверхности от действия раскаленных брызг, их обрабатывают мелом, растворенным в воде.
7. Для предотвращения образования водородных трещин сварку начинают, отступив 5 мм края заготовок.
8. Процесс выполняется плавным движением электрода вдоль шва без поперечных движений, чтобы расплавленный металл не выходил за пределы защитной среды.

Заключительные работы

Под действием высокой температуры на заготовках могут появиться деформации в виде пузырей. Их удаляют легкими ударами молотка через гладилку, двигаясь от краев к центру. Если избавиться от пузыря не удалось, его нагревают газовой горелкой и повторяют операцию.

Поверхности, пострадавшие от брызг расплавленного металла, зачищаются металлической щеткой или абразивным инструментом. Для удаления со шва окалины, которая быстро покрывается ржавчиной, проводят обработку составами, растворяющими ее. Чтобы повысить устойчивость сварного соединения к коррозии на него наносят средства, способствующие образованию оксидной пленки хрома.

Полезные советы

Чтобы лучше знать, как сваривается нержавейка полуавтоматом полезно прислушаться к рекомендациям специалистов:

• сварка в среде любого газа выполняется током обратной полярности, а под флюсом прямой;
• расстояние между электродной проволокой и стыком выдерживается в пределах 5 — 15 мм;
• движение горелки удобней выполнять слева направо с наклоном от себя, чтобы она не загораживала шов;
• соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав;
• при сварке тонкой нержавейки полуавтоматом горелку наклоняют вперед, уменьшая тем самым глубину провара и сводя риск прожога к нулю.

Несмотря на кажущуюся сложность процесса освоить сварку нержавейки полуавтоматом сможет любой желающий. Одной теории будет недостаточно, придется потренироваться на ненужных обрезках, чтобы набраться практического опыта. Приложенные усилия окупятся умением создавать качественные однородные швы, которые невозможно получить другими способами.