Преимущества сварки с углекислотой

Чтобы процесс соединения деталей в единое целое не составлял труда и все получалось с первого раза, перед практическими работами нужно разобраться в теории, как производится сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих. Рассмотрим основные аспекты и сущность  данного метода.

Понятие сварки полуавтоматом в среде СО2

Принцип действия для полуавтоматической сварки в режиме углекислоты очень схож с методом газовой сварки с газом и без. То есть, варить можно двумя способами – использую защитный газ или нет. Подробнее прочесть про этот метод можно здесь.

Сущность рассматриваемого способа заключается в элементарной химии. В сварочную зону под давлением подается углекислый газ (СО2). Сварочная дуга обеспечивает высокую температуру, за счет чего происходит реакция разложения и газ распадается на кислород (О2) и угарный газ (2СО). Процесс распада происходит по формуле:

В результате этой реакции сварочная ванна защищена тремя газами – начальным углекислым газом и конечными продуктами реакции – кислородом и угарным газом

Углекислый газ имеет свойство к окислению с железом и углеродом, находящимся в металле. Чтобы защитить металл изделия от этого процесса, рекомендуется для сварочного аппарата применять проволоку с повышенным уровнем марганца и кремния.  Эти компоненты химически активнее, чем железо, поэтому сначала окисляются они, тем самым принимая на себя «удар» и защищают изделие. Пока в сварочной зоне присутствуют эти два элемента, железо и углерод не будут окисляться. Отходы, то есть оксиды марганца и кремния, которые образуются при воздействии высокой температуры и окислительной реакции представляют собой легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны и кристаллизируется в виде шлака. Этот компонент никак не влияет на качество шва.

Для сварки в среде углекислого газа одного стандартного баллона на 25 кг углекислоты хватает на 15 сварочных часов. С учетом реакции из одного килограмма получается почти 500 литров готового газа. При полноценной работе затраты в среднем считаются от 10 до 50 литров в минуту. Но расход зависит от многих факторов – давления, типа сварки, типа шва, применяемого аппарата, погодных условий и так далее.

Такой метод называется сварка tig, то есть, это работы это соединение металлов с помощью электродов в среде защитного газа. Электрод может быть вольфрамовым или графитовым.

Особенности и режимы данного вида соединений

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа отлично подходит для новичков. Основной особенностью данного метода является применение обратной полярности постоянного тока. Это позволяет удерживать дугу. Если же наоборот, применить прямую полярность, то увеличивается риск потери дуги, что негативно отразится на качестве спаивания.

Работая на обратной полярности, можно избежать разбрызгивания электрода. Если же нужно наплавить металл, тогда лучше применить прямую, так и КПД будет в 1,5-почти 2 раза выше.

Режимы сварки, которые выставляются в настройках аппарата, зависят от многих факторов. Рассмотрим таблицу, где подробно расписаны возможные варианты настроек, отталкиваясь от толщины металла, из которого сделаны заготовки для сваривания.

Изучая данные из таблицы, можно заметить, что  напряжение дуги напрямую зависит от диаметра проволоки и от толщины металла. При усилении сварочного тока будет усиливаться глубина провара, что необходимо при работе с  толстыми металлами. Отталкиваясь от горения дуги, нужно настраивать скорость подачи электродной проволоки, чтобы не терять качество шва.

Характеристика углекислотной сварки

Углекислый газ не имеет никакого вкуса и запаха, также он является бесцветным. В умеренных количествах он не составляет опасности для здоровья и жизни человека, не взрывоопасен. Его плотность 1,98кг/м3, что говорит о том, что он намного тяжелее воздуха (с плотностью 1,2 кг/м3).

В продажу он поступает в железных баллонах по 10, 20 или 40 литров в жидком состоянии и под давлением. Перед сварочным процессом необходимо установить баллон на некоторое время вертикальное положение, чтобы вся влага, которая там есть стекла. После этого газ подается в сварочную зону. Установленный редуктор с регулятором контролирует давление и подачу газа.

Важно: перед приобретением баллона важно уточнить возможность дозаправки.

Сварка в углекислом газе может производиться несколькими видами оборудования для сварки:

2. Инвертор – это источник питания для сварочной дуги. Это аппарат, который может преобразовывать электроэнергию из сети 220В в постоянный ток для создания и удержания дуги. Подробнее ознакомиться с принципом действия и преимуществами инвертора можно здесь.

Технология сварки СО2

Когда все готово и настроено для полуавтоматической сварки в газовой среде, можно приступать. Для начала необходимо подготовить металлические детали, которые подлежат спаиванию. Залог качественного шва – это предварительная подготовка. Чтобы материал идеально сплавился, нужно заготовки очистить от масла, грязи и остатков лакокрасочных изделий. Это можно сделать металлической щеткой или наждачной бумагой. После этого детали устанавливаются в то положение, при котором будет происходить их соединение. Первый шов лучше всего производить на малой силе токе, чтобы посмотреть, как будет себя вести заготовка. Если сразу дать большой ток, то есть риск трещин и деформации деталей.

Полуавтоматическую сварку в газовой среде можно выполнять следующими методиками:

• углом вперед (справа налево) используется для тонколистового металла;
• углом назад (слева направо) обеспечивает глубокий провар, но шов при этом не будет широким.

Когда шов полностью готов, нельзя сразу отключать подачу газа, так как это чревато окислением. Сначала останавливается подача проводной проволоки, потом подача тока, а затем уже подача газа. Как раз за это время шов успевает кристаллизоваться. По завершению работы нужно сбить шлак со шва.

Преимущества и недостатки сварки в среде СО2

Сварка тиг углекислым газом широко применяется как в домашних условиях, так и в различных производственных отраслях. Это не удивительно, ведь данный вид соединений имеет ряд преимуществ:

• есть возможность соединять тонколистовой металл;
• можно сваривать разные типы металлов, с разными характеристиками и температурой плавления;
• электрическая дуга отличается высокой стабильностью;
• сварная ванна находится под надежной защитой от окисления и воздействия негативных факторов внешней среды;
• шов в результате получается очень качественным;
• технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа считается самой безопасной, в сравнении с другими тиг методами;
• экономичность и доступность. Это показатель связан с тем, что 2 приобрести намного проще, чем смеси других газов, применяемых для защиты во время tig сварки.

Кроме преимуществ, можно и отметить несколько недостатков:

• по качеству углекислота немного уступает другим смесям;
• аппарат немного сложнее и дольше чистить, чем после гелий, аргона или азота;
• затраты на материалы постоянно возрастают.

https://youtube.com/watch?v=fUdOSWfAz88%3Ffeature%3Doembed

Как вам статья?

Технология накладывания сварного шва в углекислоте

Настройка оборудования перед работой

Как правильно варить полуавтоматом в углекислоте

Контроль качества спаивания металла

Как правильно сварить полуавтоматом с углекислотой?

Сварка в среде нейтрального газа является надёжным и прочным соединением заготовок в одно целое. Стоимость углекислоты по отношению к аргону и гелию значительно ниже и это улучшает соотношение цены и качества работы. Необходимо знать, как правильно варить полуавтоматом с углекислотой, добиваясь при этом хорошего качества шва. Можно варить, используя смеси газов, когда необходимо повышенное качество, а можно обучиться сварке в углекислотной среде с использованием полуавтомата и регулируемой подачи сварочной проволоки. Мы расскажем подробно об этом процессе, позволяющем сэкономить немалые средства и добиться необходимого результата.

Способы сварки в защитной среде

Сварка с регулируемой полуавтоматической подачей проволоки в среду воздействия дуги короткого замыкания, может происходить в активном газовом составе или же в инертном, препятствующем окислению в зоне соединения заготовок. Углекислый газ изолирует сварной шов от воздействия кислорода и придаёт эластичность и прочность месту стыка деталей.

Использование полуавтоматических инверторов придало новый качественный уровень процессу соединения заготовок и большие возможности ремонта дефектных узлов и деталей. Это особенно важно при сварке различных сплавов алюминия, титана и нержавеющих и легированных сталей.

Итак, как варить полуавтоматом и какие методы при этом используются в наше время? Наиболее популярными способами соединения металлов в инертной газовой среде являются схемы с использованием защитной оболочки, которая препятствует окислению, свариваемых металлов или сплавов.

В настоящее время используются наиболее активно следующие способы:

• соединение металлов и сплавов методом TIG с применением чрезвычайно тугоплавкого вольфрамового электрода в среде инертного газа и ручной подачей необходимой присадочной проволоки в сварочную ванночку;
• метод MIG/MAG, позволяющий осуществлять полуавтоматическую, регулируемую подачу сварочной проволоки в зону дуги короткого замыкания под действием защитного газа.

Нужно отметить, что метод TIG более дешёвый, но менее технологичный, поскольку при нём необходима ручная подача сварочной проволоки в ванночку тогда, как при способе MIG/MAG подразумевается полуавтоматический процесс. Инверторы MIG/MAG позволяют сваривать огромное количество материалов с помощью устройства автоматической, регулируемой подачи сварочной проволоки различного состава в зону действия дуги короткого замыкания. Этот процесс происходит с помощью протяжки проволоки со встроенного барабана через еврорукав и горелку непосредственно в зону сварки.

Эта совершенная схема позволяет задействовать электрическую цепь задержки подачи импульсного тока на проволоку, являющуюся электродом, после подачи защитного газа. Горелка снабжается насадками, которые позволяют подавать проволоку разного диаметра в зону воздействия сварочного тока с необходимой скоростью.

https://youtube.com/watch?v=fUdOSWfAz88%3Ffeature%3Doembed

Преимущества и недостатки сварки в углекислотной среде

У сварки этим методом, как и всяким другим, есть свои преимущества и недостатки, которые облегчают выбор в пользу наилучшего варианта по цене и качеству работы. Чтобы понять, как правильно варить полуавтоматом с углекислотой, необходимо оценить перспективы использования именно этого метода, заключающиеся в следующем:

1. стоимость углекислоты ниже стоимости аргона или смеси инертных газов;
2. качество сварки сравнимо с использованием инертных газов;
3. производительность и узкая зона температурного воздействия позволяет сваривать тонкий листовой металл и всевозможные сплавы;
4. примеси приводят к образованию шлака, который легко удаляется после застывания шва.
5. отсутствие чувствительности ко многим загрязнениям заготовок;
6. высокая чистота углекислого газа до 99%, что обеспечивает высокое качество сварочного шва;
7. подача проволоки необходимого для сварки состава в зону плавления с регулируемой скоростью;
8. после очистки от шлака имеется возможность повторного прохождения шва с целью увеличения его прочностных характеристик.

Как и у каждого метода, у углекислотной сварки имеются и некоторые недостатки, прежде всего связанные с химическим составом среды, в которой происходит соединение металлов, они заключаются в следующем:

• углекислотная сварка уступает по качеству работе в среде инертных газов;
• шов получается более пористым и требует дополнительной очистки;
• подача газа требует экспериментальной настройки;
• выбор проволоки корректируется к условиям сварки в углекислоте.

https://youtube.com/watch?v=zQ3Ck7f5bvM%3Ffeature%3Doembed

Химический состав проволоки зависит от реакций, происходящих в зоне горения дуги короткого замыкания, и требует особо тщательного согласования состава свариваемых заготовок с составом присадочного материала. Но недостатки носят временный характер и обусловлены привыканием к неоднозначному процессу. В целом подбор проволоки типа СВ-08 ГС или же СВ-08ХГСМФ полностью решает проблему свариваемости заготовок. В дальнейшем процесс зависит от скорости сварки, величины тока и согласования состава деталей и проволоки, подаваемой в зону плавления металла. А это приходит только с опытом и обучением, как и подбор вылета проволоки в сварочную ванночку.

Порядок действия и технология работ при сварке углекислотой

Необходимость подготовки заготовок заключается в зачистке будущего шва от оксидной плёнки, загрязнений и формирования краёв для наилучшего соединения деталей. Практически толщина металла также влияет на выбор особого режима сварки, например, при толщине металла в 1,5−2 мм диаметр сварочной проволоки подбирается в диапазоне от 0,8 до 1,2 мм.

Весь процесс крайне индивидуален и настраивается экспериментально вплоть до расхода газа и вылета проволоки в зоне действия углекислоты. Важно соблюдать следующие принципы:

• обеспечить правильный подбор силы тока для сварки в углекислотной среде;
• выставить скорость подачи соответствующей проволоки в зону сварочной ванночки;
• обеспечить подготовку заготовок для наилучшего сочленения в зоне шва;
• выставить оптимальную подачу газа в зону сварочной дуги короткого замыкания;
• проверить герметичность соединений во избежание утечки углекислоты.

После проведения этих процедур необходимо опробовать качество и скорость сварки на пробных деталях, и отредактировать параметры действия схемы сварочного процесса. При большой толщине заготовок первый шов необходимо вести с малым током, а при повторном прохождении увеличивать силу тока пропорционально скорости движения горелки.

https://youtube.com/watch?v=HJK7hbwLk34%3Ffeature%3Doembed

Провар вертикального шва должен проходить снизу вверх для обеспечения последовательного затвердения нижней части соединения металла, при этом расход углекислого газа следует немного увеличить. Расход газа может колебаться в зависимости от условий процесса от 5 л/мин до 20 л/мин. Последовательность проходящего движения руки сварщика при полуавтоматическом процессе в ореоле углекислого газа должна напоминать нанесение чешуек расплавленного металла на поверхность шва.

Подводя итоги, нужно сказать, что сварка полуавтоматом в среде углекислого газа является практически полноценной заменой инертным газовым средам, но при этом обходится значительно дешевле. Практическое применение этой схемы работы вынуждает более внимательно относиться к технологическому процессу сварки деталей и узлов, которое мало отличается от сварки в среде аргона или гелия. Мы постарались максимально подробно рассказать об этом виде деятельности.

https://youtube.com/watch?v=HkKVkLUeaTw%3Ffeature%3Doembed

Сварочным полуавтоматом можно качественно и быстро соединить две детали. За счет того, что данным видом аппарата можно работать с любыми металлами различной толщины, автоматическая и полуавтоматическая сварки применяется во всех промышленных отраслях. В сравнении с ручной дуговой сваркой у нее намного выше коэффициент полезного действия, при небольших материальных затратах. Сварка полуавтоматом для начинающих включает в себя несколько аспектов – теоретический и практический. Они  тесно взаимосвязаны, и перед тем, как приступать к сварочным работам, новичок должен освоить основные азы.

Что такое полуавтомат и его виды

Чтобы варить сварочным автоматом, необходимо понимать, что это и как он устроен. Аппарат для полуавтоматической сварки представляет собой механический прибор, в котором установлена катушка с проволокой, исполняющей роль плавящегося электрода и механизм для автоматической ее подачи. Сила тока и скорость подачи электрода устанавливает сварщик на аппарате сам, в зависимости от типа металла, который сплавляется, и от скорости перемещения горелки.

Существует множество различных агрегатов для сварочных работ. Чтобы их немного упорядочить, существует несколько классификаций. Рассмотрим самую основную – по способу защиты материала во время процесса:

• полуавтоматическая сварка под слоем флюсов (флюс – это порошкообразный состав, который находится в середине рабочей проволоки. По своим химическим свойствам он напоминает обмазку электрода );
• сварка в инертных и активных газах;

Кроме этого различают однофазный и трехфазный агрегаты для сварки полуавтоматом. Однофазные модели работают от обычной розетки в 220В. В этом случае, если сеть не будет соответствовать мощности агрегата, то дуга не будет стабильной, что приведет к дефектам при создании шва.  Трехфазный аппарат не везде можно подключить, но при этом он отличается высоким качеством работы при разных нагрузках.

Хоть перечисленные сварочные полуавтоматы и отличаются между собой, все они имеют следующую комплектацию:

• источник тока;
• редуктор для перемещения электрода;
• горелка;
• сварочный кабель с зажимом;
• система управления;
• баллон с газом;
• рукав подачи газа.

Техника сварки полуавтоматом

Рассмотрим, как варить полуавтоматом, так как данный вид работ имеет несколько вариантов – сварка с защитных газах и сварка без газа, с использованием порошковой проволоки (флюса).

Технология сварки в среде защитного газа

Для сварки полуавтоматом можно использовать несколько видов газов. Чаще всего применяется углекислый газ или гелий. Это обусловлено их доступностью и небольшими расходами при использовании. Газы используются для того, чтобы снизить окисление металла, из которого изготовлена свариваемая деталь, чтобы повысить прочность шва. Основным условием для работы полуавтоматом с углекислотой является предварительная подготовка детали. Имеется в виду ее тщательная зачистка, чтобы удалить всю пыль, грязь, остатки лакокрасочных изделий или ржавчину. Для этого используется наждачная бумага или железная щетка.

Технология сваривания бывает трех видов:

1. непрерывного сваривания, когда горелка или электрод ведется от начала до конца шва;
2. точечной сварки, при котором детали соединяются не сплошной дорожкой, а сварными точками;
3. сварка коротким замыканием производится, в основном, для тонколистового металла и заключается в расплавлении металла за счет подачи импульсов от короткого замыкания, которое образуется в сварочном аппарате. После замыкания, расплавленный материал стягивается в каплю, применяемую для соединения двух деталей.

Чаще всего сварка полуавтоматом с углекислотой производится на режиме переменного тока. Перед началом работы надо подготовить все для сварки. Аппарат настраивается в зависимости от типа металла и его толщины. От режима сварки будет зависеть расход газа из баллонов. Проволока расходится практически одинаково – в среднем 4 сантиметра в секунду. Более точные настройки можно посмотреть в таблицах ГОСТа, где указаны режимы и нормы для каждого вида металла. Когда и оборудование и детали готовы, можно начинать соединение изделий на полуавтомате. Первым делом, необходимо включить подачу газа, а затем возбудить дугу. Для этого нужно проволокой коснуться детали. При нажатии на «пуск/старт» на корпусе аппарата начинается механическая подача электродной проволоки.

Качество шва завит от многих нюансов. Например, важно проволоку держать и вести прямо, но не слишком близко к заготовке. Чтобы не перекрывать себе обзор сварочной ванны. Во время работы важно, чтобы между кромками свариваемых деталей соблюдался нужный интервал. Технология работы такова, что при толщине изделия до сантиметра зазор должен быть не более 1 мм, при толщине изделий более сантиметра зазор составляет 10% от данной величины. Очень часто детали в лежачем состоянии сваривают на специальной железной подложке, размещая ее снизу очень плотно к основному металлу.

Технология сварки алюминия

На полуавтомате можно варить различные металлы, и алюминий не исключение. Но тут есть особые правила, так как данный металл имеет некоторые особенности. На его поверхности имеется тонкий слой амальгамы, у которого температура плавления намного выше, чем у алюминия (больше 2000 градусов в то время, как основной металл плавится при 650 градусах). В этом случае используется в качестве инертного газа аргон. Так как алюминий быстро плавится и начинает течь, для работы на сварочном полуавтомате применяется подложка.

Сам сварочный процесс происходит плавящимися электродами под действием постоянного тока обратной полярности — это, когда на деталь крепиться отрицательный заряд, а на горелку – положительный. Такие приемы сварки способствуют качественному плавлению заготовки и быстрому разрушению верхнего слоя. Хотя для такого соединения можно применять и другу хитрость – предварительно зачищать изделие, чтобы снять оксидную пленочку. Подробнее об особенностях работы с алюминием можно прочесть здесь.

Технику соединения можно выполнять в разном пространственном положении, используя разные виды швов.

Сварка с проволокой

Особенности сварки заключаются в том, что производить работу можно как в газовой среде, так и без использования углекислоты, гелия или аргона. Одним из популярных методов соединения является сварка под флюсом. Ее чаще применяют в промышленных условиях, нежели в бытовых. Это связано с том, что сам по себе флюс – материал дорогостоящий. Это порошок, который находится в середине проволоки. Во время расплавления, под воздействием высокой температуры, он выделяет газовое облако, которое защищает сварочную ванну от окисления. То есть, при этом дополнительно инертный газ из баллона не подается.

Основной плюс порошковой проволоки в том, что с ее помощью можно варить сварочным агрегатом на улице, или в помещении при сквозняке. Например, при газовой сварке не получится качественная дорожка, если будет ветер, так как он нарушает полок газа.

Сварка полуавтоматом без газа может осуществляться при любых условиях, как в помещении, так и на улице.

Варить сварочным агрегатом с применением самозащитной проволоки не рекомендуется слишком тонкие листы или среднеуглеродистую сталь, так как могут появиться дефекты (в основном – горячие трещины).

Чтобы повысить температуру сварочной дуги для быстрого и качественного расплавления флюса необходимо использовать такой же трюк, как и при алюминиевой сварке – применить обратную полярность.

Основные правила при проведении сварочных работ

Чтобы стать настоящим профессионалом, необходимо знать все о сварке полуавтоматом, и техника безопасности – это один и важных аспектов. Необходимо изучить и каждый раз соблюдать все нормы и стандарты, прописанные в ГОСТе. Нельзя пренебрегать ТБ, работая с огнем и газовыми баллонами. Также важно защитить себя, надев форму и маску, которая защитит глаза от ультрафиолетового ожога.

Не только новичкам, но и опытным мастерам рекомендуется изначально попробовать шов на черновой детали или на незаметном участке, чтобы убедиться в правильности настроек на сварочном полуавтомате. Перед использованием агрегата, требуется прочесть инструкцию, и соблюдать ее при работе. И еще, аппарат не может работать беспрерывно. То есть, периодически нужно делать паузы, об этом пишется в инструкции к ним.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка требует длительного обучающего процесса, который включает в себя теоретические и практические знания. Обучение на сварщика  — длительная и ответственная работа, хотя разобравшись во всем можно понять, что это не сложно, если соблюдать все рекомендации.

И в конце хотелось бы ответить на один из самых частых вопросов, чем отличается автоматическая сварка от полуавтоматической:

• автоматическая сварка – это процесс, при котором движение дуги и подача электрода происходят механизировано;
• полуавтоматическая сварка – это такая сварка, при которой проволока подается механизированно, а перемещение дуги вручную.

https://youtube.com/watch?v=3dAdojsDemI%3Ffeature%3Doembed

Как вам статья?