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.

Азот

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.

Полезная статья – А вы знаете сколько весит кислородный баллон и какой его объем.

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.

Полезная статья – Как правильно выбрать сварочный кабель для инверторного аппарата и не потерять деньги.

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.

https://youtube.com/watch?v=SHOz3rkHEPA%3Ffeature%3Doembed

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.

https://youtube.com/watch?v=CFOO2HP3hj4%3Ffeature%3Doembed

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.

Полезная статья – 9 основных видов сварочных аппаратов применяемых повсеместно

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.

Полезная статья – Все что нужно знать про клей поксипол, чтобы обойтись без сварки.

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.

От чего зависит расход углекислоты

Как и в случае с другими защитными газами, чтобы определить, на сколько хватает баллонов углекислоты, необходимо знать толщину обрабатываемого металла, диаметр проволоки и силу тока. Это основные параметры, влияющие на потребление газа.

Ниже приведены усредненные значения расхода СО2, в зависимости от диаметра проволоки и тока:

• 0,8-1,0 мм (60-160 А) – 8-9 л/мин;
• 1,2 мм (100-250 А) – 9-12 л/мин;
• 1,4 мм (120-320 А) – 12-15 л/мин;
• 1,6 мм (240-380 А) – 15-18 л/мин;
• 2,0 мм (280-450 А) – 18-20 л/мин.

Расход зависит от диаметра проволоки, силы тока и скорости

На показатели расхода большое влияние оказывают внешние факторы. На открытом воздухе потребуется больше защитного газа для обеспечения нормальных условий сварки, особенно, если работа ведется в ветреную погоду. Поэтому, в закрытом помещении одного баллона хватает на больший срок.

Расчёт расхода защитных газов при сварке.

Существует множество методов расчёта используемого при сварке защитного газа, но необходимо учитывать вид производства – серийное, массовое, единичное, а также номенклатуры. При производстве металлоконструкций на мелкосерийном производстве для составления сертификаций на материалы можно воспользоваться следующей формулой, которая, напомним, применима лишь к мелкосерийному производству:

В данном уравнении Nп представляется собой норму расхода проволоки на изделие, определяемое в килограммах, а Rг – это коэффициент, который учитывает затраты защитного газа на один килограмм проволоки. Для обобщающих отчётов под величиной данного коэффициента можно использовать значение 1.15. Но при производстве на предприятиях опытных образцов или выставочных серий изделий нормативы расхода материалов на сварку рекомендуем применять с коэффициентов не более 1.3.

Можно применять метод расчёта защитного газа под величиной Нг в кубометрах и литрах на один метр шва, и данная формула применима в основном для многосерийного производства однотипных конструкций и деталей, либо же для малого производства. Формула представляет собой:

В данном случае Нг представляет собой условное обозначение удельного расхода защитного газа, которое приведено в таблице ниже. Величина Т – это основное время, которое необходимо для сваривания определённого прохода, измеряется в секундах или минутах. Ндг – это дополнительное количество расхода защитного газа, который был затрачен на подготовительные, финишные операции прохода. N – это количество проходов, которое может равняться любому числу.

Чтобы определить расчёт расхода углекислого газа на сварку в килограммах, важно учитывать, что при испарении 1 килограмма жидкой углекислоты выделяется около 509 литров углекислого газа. Дополнительный расчет расхода защитного газа при сварке в литрах или кубических метрах производится по следующей формуле:

Здесь Тпз представляет собой условное обозначение времени, затраченного на выполнение заключительных – подготовительных операций (продувка горелки до сварки, настройку сварочного аппарата, обдув места сварки по окончанию работ), измеряется в секундах, минутах. Последний метод расчёта для определения, какой расход газа на сварку является наиболее точным и экономичным. Для того чтобы проконтролировать расход газа в баллоны рекомендуем ставить расходомеры и редуктора.

В среде защитных газов, сварка углекислым газом очень распространена. Для общего понимания картины, предлагаю получше изучить данный способ сваривания.

На сколько хватает баллонов углекислоты разного объема

Как известно, стандартный 40-литровый баллон содержит 24 кг СО2, который при испарении образует около 12 000 дм³ газовой фазы. Учитывая приведенные выше данные, можно определить, на сколько хватает баллона углекислоты при непрерывном рабочем процессе.

Так, например, при использовании 1-миллиметровой проволоки и средней силе тока в 100 А, 40 литров газа хватит приблизительно на 24 часа. Соответственно, баллона объемом 10 л должно хватить на 6 часов непрерывной эксплуатации.

Согласно справочным материалам, на 1 кг наплавленного металла расходуется 1,1 кг СО2 и 1,35 кг сварочной проволоки. Благодаря этим данным определяется следующая пропорция: СО2/проволока = 1:1,2 кг. То есть, на 1,2 кг проволочного материала приходится 1 кг углекислоты в жидкой фазе.

Опираясь на полученный коэффициент, можно легко посчитать потребление: 24 кг углекислого газа (емкость 40 литров) хватит на 29 кг сварочного металла. Как показывает практика, данные расчеты в большинстве случаев соответствуют действительности.

Сварка чугуна полуавтоматом

• Сварка чугуна в домашних условиях
• Сварка чугуна инвертором
• Аргоновая сварка чугуна

Наверняка я многих людей есть полуавтоматический сварочный аппарат. Часто такие люди задаются вопросом, как сварить чугун полуавтоматом и можно ли вообще это осуществить? Прежде всего Вам нужно знать, что чугун представляет собою сплав железа с углеродом. Содержание углерода в чугуне составляет не менее 2,14%. Кстати, углерод присутствует и в стали.

Примечательно, что в природе чистого металла практически не существует, поэтому в стали, какой бы чистой она не была, в ней есть процент углерода. Он составляет не более 2,14%. В природе чугуна не существует. Чугун — это сплав, выведенный людьми. Взяв во внимание то, что чугун содержит много углерода, разумно заключить, что он будет хрупким. Несмотря на то, что он является прочным металлом, он в это же время хрупок.

Многие люди, которые по много лет работали сварщиками считают, что сварить чугун полуавтоматом нереально. Однако такие люди ошибаются, потому что сваривать чугун полуавтоматической сваркой реально. Для этого Вам нужно использовать специальную порошковую проволоку, которая позволяет качественно и быстро сварить нужное Вам чугунное изделие. Эта проволока называется ПП-АНЧ-3. Её лучше всего использовать с подогревом, ведь подогрев способствует наивысшему качеству сваривания.

Также при сваривании используются не окислительные и фторидные флюсы. Такая сварка дает Вам возможность получать качественные швы максимально быстро и с небольшими затратами. На сегодняшний день эта сварочная проволока имеет большой успех в продажах благодаря высокому качеству, потому что многие профессиональные сварщики пользуются только наилучшим сварочным оборудованием.

Как видите, сваривание чугуна полуавтоматической сваркой — это несложный процесс, однако при сваривании чугунных изделий нужно быть внимательными и никогда не допускать перегрева металла, потому что чугун может пустить трещину, а в дальнейшем, может быть, и вовсе расколоться. Поэтому Вам нужно быть внимательными, чтобы не навредить своему изделию.

Помимо того, что Вы можете испортить изделие, Вы можете еще и попросту потратить впустую время, пытаясь что-то сделать после сильного перегрева металла. Как же лучше быть просто немного внимательнее и избегать многих проблем. Однако если же все-таки у Вас произошел перегрев металла, Вам нужно его оградить от попадания даже капли воды, то есть ни в коем случае нельзя допускать резкое остывание металла.

Для того, чтобы не возникало таких ситуаций, для Вас будет лучше всего предварительно разогреть свариваемый металл, а только потом начинать его сваривание. Только сваривание нужно начинать сразу же после окончания подогрева чугуна да 600 градусов. Сваривание после подогрева поможет Вам избежать резкого повышения температуры металла и позволит производить сваривание без какой-либо угрозы. Избегая перегрева металла, используя сварочную проволоку ПП-АНЧ-3 и предварительно разогревая металл, Вы сможете быстро и удобно производить сваривание чугуна полуавтоматической сваркой.

• Сварка чугуна электродами
• Сварка чугуна аргоном
• Холодная сварка чугуна
• Виды чугуна в сварке
• О сварке чугуна в целом

Полуавтоматическая сварка Сварка алюминия электродом

Можно ли уменьшить расход?

Как отмечалось выше, во время рабочего процесса большое значение имеют внешние факторы. Поэтому желательно минимизировать их негативное влияние. Для этого достаточно соорудить закрытое помещение, защищенное от ветра и сквозняков. Не стоит забывать и о безопасности работы сварщика, обеспечив помещению хорошую вентиляцию.

Специальное сокращение расхода обычно не приводит к желаемому результату, поскольку, в таком случае, уменьшаются защитные функции, и качество сварочных швов становится хуже. Для сокращения потребления можно использовать многокомпонентную газовую смесь, например «Микспро 3212», которая, кроме того, обеспечит значительный рост качественных показателей сварки. Однако, цена у подобной смеси будет выше, чем у обычного углекислого газа. Поэтому, окончательный выбор необходимо делать, опираясь на технические требования и бюджет.

— качественный газ для сварки

Если вас действительно интересует, на сколько хватает баллонов углекислоты, и вы не хотите платить за воздух, тогда необходимо обращаться только к проверенным и надежным поставщикам. Много полезной информации по данному вопросу можно найти в статье: углекислота: где заправить – вопрос не праздный.

занимается не только заправкой баллонов техническими газами от лучших российских поставщиков, но и сама является их производителем. Поэтому, в качестве заправленной газовой смеси можно не сомневаться, поскольку все процессы выполняются в соответствии с установленными стандартами, правилами и нормами. По прочим техническим газам вы найдете статьи в соответствующем разделе блога.

Техника безопасности. Опасность угарного газа СО

Для дополнительной безопасности, советую приобрести плотные рукавицы и одежду, а так же специальную маску “Хамелеон”. Требования относительно безопасности и промышленной санитарии во время проведения сварочных работ должно обеспечиваться соблюдением условий ГОСТ 12.1.004-76 и ГОСТ 12.1.005-76.

В процессе сварки углекислотой выделяется угарный газ (СО).

Концентрация более 0,1 % — смертельна.

Опасен он тем, что не имеет запаха и очень токсичен. Токсическое действие заключается в возможной потере сознания сварщиком вследствие блокировки процессов транспортировки кислорода в клетки.

Сварка полуавтоматом в углекислоте относится к качественным и вместе с тем сравнительно недорогим способам соединения металлических заготовок Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа чаще всего используется в тех случаях, когда возникает потребность в надёжном сочленении металлических частей изделий различной толщины.

Кроме того, этот вид сварочных процедур востребован в ситуациях, когда тщательная зачистка соединяемых деталей невозможна по тем или иным причинам.

Что такое углекислый газ?

Молекула углекислого газа СО2 состоит из атома углерода и двух атомов кислорода. При нормальных условиях оксид углерода представляет собой газообразное вещество тяжелее воздуха, без цвета и запаха.

Оксид углерода обладает низкой химической активностью, что делает его отличным кандидатом на роль создателя защитной атмосферы вокруг сварочной зоны. Это же свойство используется при работе углекислотных огнетушителей, прекращающих доступ кислорода воздуха к очагу возгорания.

При атмосферном давлении в жидком состоянии находиться не может. При охлаждении до -78оС затвердевает, образуя рыхлую массу, напоминающую снег. Это так называемый «сухой лед», используемых для охлаждения продуктов в пищевой промышленности и торговле.

Вещество выделяется в ходе окисления органических веществ — при сгорании, гниении, дыхании живых организмов.

Технические условия на промышленный СО2 регламентируются ГОСТ 8050-85.

Перевозится вещество в газообразном состоянии, в емкостях под давлением.

Многие производства и ремонтные мастерские, квалифицирующиеся на проведении сварочных работ, используют баллоны с защитными газами. Таковыми представляются:

• инертные — аргон либо гелий, их смеси;
• активные — водород, диоксид углерода, азот, которые в свою очередь подразделяются на газы с восстановительными, окислительными свойствами и выборочной активностью;
• конгломерат из инертных и активных продуктов.

Актуальность вопроса

Защитный газ предотвращает попадание из воздуха в сварочную ванну водорода, кислорода, иных вредных веществ, которые ухудшают качество шва. В некоторых случаях, газ выводит подобные элементы из сварочной ванны.

Предприятиям газ поставляется кислородными цехами заводов, домашний сварщик может купить его баллон в торговой сети. Например, 10-литровый баллон углекислоты стоит немногим более 500 рублей, однако израсходовав запас газа, емкость можно заполнить новой порцией двуокиси.

Каждый сварщик старается увеличить продолжительность работы баллона с регулируемой газовой средой, и просто уменьшить его расход обычным зажатием вентиля не получится.

Любая сварка, дома или на производстве, стремиться не только к сокращению расхода углекислоты, но и повышению качества соединяемых деталей, что у новичка часто происходит обратно пропорционально.

Однако выход CO 2 — двуокиси углерода, при работе полуавтоматической сваркой можно предварительно просчитать, чтобы не бежать в магазин за новым баллоном перед самым окончанием трудового дня.

Факторы расхода

Наиболее значимыми условиями расхода сварочной смеси — контролируемой атмосферы, является следующие медиаторы:

• Тип и толщина соединяемого металла.
• Диаметр сварочного прута.
• Сила тока сварочного аппарата.

Учитывая каждый из приведенных факторов, можно вывести расход защитной среды. Приведенные ниже данные обусловливают количество выхода сварочной смеси при работе
полуавтоматом с учетом диаметра проволоки и силы тока:

• проволока 0,8-1,0 мм, сила тока аппарата 60-160 амп. — 8 литров газа в минуту;
• 1,2 мм, 100-200 A — 9,5-12 л/мин.;
• 1,4 миллиметра, 120-320 апм. — 12-15 л;
• 1,6 мм, 240-380 — от 15 до 18 литров;
• 2,0 мм, 280-450 A — до 20 л/мин.

Это средние математические выводы, которые кроме диаметра и толщины деталей, не учитывают факторы окружающей среды. Процесс в закрытом помещении потребует меньшего расхода регулируемой газовой среды, на открытой же площади происходит некоторое улетучивание углекислоты, что отражается большим ее истечением из баллона.

При работе на улице в ветреный день, испарение, а соответственно и расход углекислоты еще более увеличится.

Не на последнем месте находится и само качество контролируемой атмосферы. Пользуясь неочищенным газом, сварщик поневоле придет к увеличенной издержке производства.

Чтобы не быть голословным в оценке выхода диоксида углерода для производственной нужды, следует привести конкретный пример. Стандартная газовая емкость — 40-литровый баллон, содержит 24 кг чистого диоксида углерода, который на выходе образует 12 кубометров защитной среды.

Используя присадочную нить диаметром 1,0 мм, установили наименьшую силу тока — 100 A. Если ссылаться на данные справочников, беспрерывный режим подобный сварки продлиться ровно одни сутки — 24 час.

Однако рабочие смены с такой продолжительностью работы почти не встречаются, возьмем обычную смену — 8 час. Разделив объем газа на один рабочий день, получим 8 л контролируемой атмосферы.

Справочник указывает, что 1 кг наплавки потребует 1100 г углерода и 1300 — присадочного материала. Путем несложных вычислений можно прийти к следующему выводу: 1200 г присадки возьмут из баллона 1000 г газа.

Исходя их этого, можно констатировать, что 40- литровой газовой емкости хватит на плавку почти 29 кг сварочного материала.

Разумеется, это примерные сведения, однако они часто совпадают с фактическими данными. Для сварщиков-новичков приводится таблица расхода углекислоты, в зависимости от диаметра нити и показателя силы тока.

Экономия смеси

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что расход регулируемой углекислотной среды зависит не только от прямых факторов — диаметра прутка, силы тока и толщины соединяемых металлических элементов. Косвенными факторами, влияющими на расход углексилоты являются погодные условия — ветер, открытая площадь.

Однако учитывая последние, имеется возможность минимизировать затраты сварочного процесса.

Оптимизированным вариантом послужит проведения работы в закрытом, искусственно проветриваемом помещении, с привлечением опытного сварщика. Новичку так же можно поручить процесс, однако расход все равно будет несколько или значительно больше. Неопытный сотрудник вправе предложить достичь экономии путем прикручивая вентиля на баллоне с углекислотой при полуавтоматической сварке.

Подобная операция уменьшит поток смеси к сварочной ванне, но увеличит приток кислорода из атмосферы, что скажется на снижении качества шва. Однако существует выход из этого положения.

Специалисты советуют использовать в работе многокомпонентные регулируемые газовые составы, которые позволяют уменьшить расход углекислоты с одновременным улучшением качества шва. Например, аргоновая смесь состоит из 20% двуокиси углерода и 80 — аргона. Ее главными преимуществами считаются:

• сокращение количества прилипших брызг металла;
• увеличенная глубина провара элементов;
• меньшее число пор в сварном шве.

Общие же затраты на операцию снижаются до 20%.

Заключение

Следует учесть, что многокомпонентный сварочный газ стоит несколько дороже. Поэтому перед покупкой стоит убедиться в экономической выгоде такой смеси.

Опытные мастера знают, сколько потребуется регулируемой газовой среды для сваривания различных материалов и каков будет расход углекислоты.

Новичкам же нужно приобрести опыт в целях экономии углекислоты при работе с полуавтоматической сваркой.

Как варить полуавтоматом без газа

Сварка полуавтоматом имеет ряд существенных преимуществ. Во-первых, она даёт возможность варить длинные швы, а во-вторых, обладает лучшим сварочным швом, чем сварка электродами. Также, полуавтоматом удобней всего варить тонкий металл, толщина которого менее двух 1,5 мм.

При всем этом, полуавтоматическая сварка имеет лишь один существенный недостаток, который заключается в необходимости использовать защитный газ. Для этого с небольшим по габаритам сварочным аппаратом нужно таскать объёмный газовый баллон, что в свою очередь, очень и очень неудобно.

Можно исключить из обихода защитный газ, и использовать одну лишь сварку для проволоки. Однако для этого подходит не обычная проволока в качестве присадочного материала, а порошковая. Про том, как варить проволокой без газа и что для этого потребуется, вы сможете узнать ниже, из этой публикации сайта mmasvarka.ru .

Полуавтоматическая сварка

Если со сваркой электродами все более менее понятно: вставил электрод в держатель, подкинул массу на заготовку и начал варить, то вот с полуавтоматической сваркой, дела обстоят иначе. В качестве присадочного материала при сварке полуавтоматом используется проволока, которую обволакивает во время сварки защитный газ.

В свою очередь, газ нужен для защиты сварочной ванны от её взаимодействия с окружающей средой. В этом то и заключается основной недостаток полуавтоматической сварки, поскольку нужен защитный газ, который не всегда есть под рукой.

Что делать в таком случае? Можно ли варить проволокой и полуавтоматом без газа?

Для сварки полуавтоматом без газа можно использовать специальную порошковую проволоку. Структура порошковой проволоки устроена, таким образом, что внутри неё располагается порошок, который при сгорании проволоки попадает в сварочную ванну, защищая её тем самым от вредного воздействия извне.

По своей сути, этот порошок и является тем самым защитным газом, или если хотите электродной обмазкой, которая также выполняет защитную роль для сварочной ванны. Состоит такая обмазка из рутила и флюорита, а её более точный состав, всегда можно узнать на упаковке с электродами.

Таким образом, используя полуавтомат, можно варить порошковой проволокой и без газа. Это даёт прекрасную возможность использовать полуавтоматическую сварку в самых труднодоступных местах, например, на высоте, там, куда доставить газовый баллон не представляется возможным.

Особенности порошковой проволоки

Порошковая проволока имеет различные диаметры, самый маленький диаметр начинается от 0,8 мм. Самая толстая проволока для сварки полуавтоматом без газа, имеет диаметр 2,4 мм. В свою очередь, столь большой выбор диаметров, даёт широчайшие возможности сварки полуавтоматом: начиная от сварки тонких металлов, толщиной всего лишь в 1,2 мм, и заканчивая металлами, толщиной в один сантиметр.

Порошковой проволокой и полуавтоматом без газа, можно варить как углеродистую сталь, так и оцинкованное железо с нержавейкой. При этом наполнитель внутри проволоки может отличаться своим составом, и это очень важно учитывать при выборе порошковой проволоки для сварки.

Как использовать полуавтоматическую сварку без газа

Как использовать полуавтоматическую сварку без газа

Сварка без газа представляет собой классическое электродуговое оборудование, для работы с которым используется специальная проволока. Внутри такого проволочного изделия имеется порошковый флюс. При подаче к месту сварки проволока плавится, флюс сгорает, защищая сварочную ванну от кислорода.

Сварка без газа позволяет варить на малых токах, благодаря специальным добавкам. При помощи полуавтоматической сварки можно получить качественное сварное соединение, а также повысить эффективность работы сварочного аппарата.

Кроме того, сварка без газа имеет и ряд других особенностей:

• Отпадает необходимость в транспортировке тяжёлых газовых баллонов;
• Происходит экономия на заправках баллонов газом;
• Намного большее разнообразие присадочных составов и наполнителей;
• Улучшенный контроль сварочной разделки.

Что касается эффективности сварки без газа, то за один час может быть выработано до 40 метров проволоки. Сама же проволока для полуавтоматической сварки без газа, представляет собой тонкую стальную трубку, диаметр которой точно такой же, как и при сварке в среде защитного газа.

Внутри стальная трубка наполнена порошкообразным флюсом, состав которого во многом схож с электродной обмазкой. При возникновении сварочной дуги проволока плавится, а флюс начинает сгорать, образуя клубы защитного газа, который предотвращает доступ кислорода в сварочную ванну.

Техника сваривания проволокой

При сварке полуавтоматом без углекислоты всегда нужно помнить о том, что пары от флюса поднимаются вверх. Поэтому при сварке вертикальных швов будет целесообразно начинать варить сверху металлической заготовки. Это правило особенно важно соблюдать и в том случае, когда производится работы с тонкостенными изделиями.

Чтобы сварка без газа проходила правильно, во время выполнения сварочных работ, горелку полуавтомата нужно держать под небольшим наклоном. В таком положении лучше всего удерживать расплавленный металл в ванне, и, тем самым, формировать сварное соединение.

Вести горелку вдоль будущего шва необходимо быстро, чтобы на заготовке не оставались капли расплавленного металла. Всегда нужно следить за тем, чтобы сварочная проволока подавалась строго к переднему срезу ванны.

Сварка полуавтоматом без газа очень сильно напоминает обычную сварку электродом. Однако в случае с дуговой сваркой электродом, где шлак всегда норовит попасть в сварочную ванну, полуавтоматическая сварка полностью лишена этого недостатка.

Каждый раз при сварке электродом приходится сбивать шлак, чтобы осуществить второй и последующие проходы. В случае же с полуавтоматической сваркой, шов сразу получается чистым и без шлака.

При сварке полуавтоматом без газа всегда нужно не забывать, что проволока, достаточно мягкая и её легко поломать. Второе правило касается выбора расходных материалов для сварки. Нельзя использовать для полуавтоматической сварки без газа обычную сварочную проволоку для полуавтомата.

Как варить полуавтоматом без газовой среды

Сварка полуавтоматом без газа позволяет создавать неразъемные соединения из материалов, устойчивых к воздействию атмосферного воздуха. Для формирования шва в рабочую зону подают присадочную проволоку, а присадки снижают риск насыщения расплава посторонними примесями. Отказ от применения среды защитных газов позволяет снизить себестоимость работ в ущерб качеству.

Сварка полуавтоматом позволяет создавать неразъемные соединения.

Конструкция сварочного полуавтомата

Сварочный аппарат полуавтоматического типа состоит из узлов:

• внешнего баллона с инертным или активным газом (технологии MIG и MAG соответственно);
• магистрали для подвода газа к горелке;
• катушки с проволокой;
• механизма подачи присадочного материала;
• направляющего канала, по которому проволока подается в рабочую зону;
• источника постоянного или переменного тока;
• горелки, в которой имеется сопло для распределения защитной среды с контактным наконечником;
• контроллера с органами управления.

Технология сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка осуществляется дуговым разрядом между концом проволоки и соединяемыми поверхностями, закрытым газовой средой от влияния окружающей атмосферы.

Сварщику необходимо только правильно перемещать горелку вдоль стыка, что позволяет называть методику полуавтоматической.

Сварка полуавтоматом осуществляется дуговым разрядом.

Отличия от инверторной сварки

Стандартный инвертор предусматривает использование металлического электрода с защитным покрытием. Под воздействием дугового разряда флюс частично выгорает, предотвращая насыщение шва вредными веществами. После завершения работы сварщику необходимо удалить шлак молотком или щеткой из металла. Технология позволяет корректировать температуру горения дуги, допускается сварка с подключением плюса или минуса к деталям (прямая и обратная полярность соответственно).

При отказе от использования защитной газовой среды в полуавтоматическом оборудовании необходимо использовать проволоку из специального материала. Входящий в состав флюсовый порошок предохраняет металл от окисления или насыщения вредными веществами. Методика позволяет вести работы в труднодоступных зонах без доставки крупногабаритных баллонов с газом.

Сварщику достаточно подключить аппарат к сети переменного тока напряжением 380В или 220В, а затем выставить требуемые рабочие режимы.

• повышенная скорость сварки;
• улучшение внешнего вида материала швов;
• возможность ведения работ в любом пространственном положении;
• соединение тонких металлических листов без риска прожига;
• возможность сварки элементов из легких сплавов или разнородных веществ.

Технология повышает скорость сварки.Основным недостатком полуавтоматической сварки является газовый баллон, который необходимо перемещать вместе с аппаратурой. В стесненных условиях не всегда удается установить емкость, а чрезмерное удлинение шлангов ухудшает условия подачи защитной среды, не допускает быструю регулировку объема газа. Сварщик может отказаться от использования баллонов и вести сварку специальной проволокой, содержащей флюс.

Преимуществом технологии являются снижение себестоимости работ, уменьшение массы перевозимого оборудования. Одновременно учитывают повышенную цену сырья либо сложности с поиском качественного материала. Кроме того, сварить заготовки из легированных сталей или алюминиевых сплавов без защитной газовой среды невозможно.

Полученный шов будет иметь недостаточную прочность либо разрушаться при приложении нормативного усилия.

Выбор проволоки для полуавтомата

Перед началом выполнения работ необходимо выбрать проволоку, марка которой зависит от толщины соединяемых листов и типа металла. От корректности подбора зависят прочность шва и скорость выполнения работ. Сварщику требуется знать, можно ли пользоваться для выполнения работ проволокой, рассчитанной на газовую среду. Допускается применение таких материалов, но следует учитывать, что из-за отсутствия защитной атмосферы качество материала в зоне стыка снижается.

Виды присадок

Виды присадочных проволок:

• Стандартная стальная с омедненной поверхностью, предназначенная для соединения или восстановления поверхности деталей из углеродистой либо низколегированной стали. Слой меди наносится электрохимическим методом, что обеспечивает защиту от образования гальванической пары и коррозии материала сердечника. Отличается стабильным химическим составом, из-за простой технологии производства имеет низкую себестоимость. Сварка полуавтоматом без газа обычной проволокой не рекомендуется из-за недостаточного качества шва.
• Для соединения деталей из углеродистых сталей используют проволоку с дополнительными легирующими компонентами (например, хромом, ванадием или вольфрамом). Материал обеспечивает формирование однородных швов с повышенной прочностью, соответствующей характеристикам основного металла.
• При сварке нержавеющих сталей используют проволоку с химическим составом, близким к параметрам основного материала. В зависимости от легирующих присадок сварочные материалы подразделяют на мягкие или твердые, существует категория термостойких материалов. Следует учесть, что отказ от атмосферы защитного газа приводит к появлению пор либо насыщению расплава посторонними примесями. Не рекомендуется сварка нержавеющих сталей стандартной проволокой (как с подачей газа, так и без защиты) из-за низкого качества шва.
• При сварке алюминиевых сплавов используют специальную проволоку с присадками, стабилизирующими материал в зоне стыка. Следует учитывать, что сварочный материал должен храниться в герметичной упаковке. Под воздействием атмосферы на поверхности образуется тугоплавкая оксидная пленка, препятствующая горению дуги. Технологию сварки без газа для алюминиевых сплавов используют редко из-за низкого качества стыка. Для создания неразъемного соединения применяют полуавтомат с подачей химически инертного аргона.
• Специальная порошковая проволока для полуавтомата без газа, содержащая флюс на рутиловой основе. Подходит для сварки в любом положении, при наплавке обеспечивает высокую скорость накопления металла на поверхности заготовок. Допускает заполнение расплавом угловых стыков или узких зазоров, формируемый шов имеет аккуратный облик и не содержит термических трещин.

Плюсы и минусы порошковой проволоки

Преимущества материалов на порошковой основе:

• большой выбор диаметров (от 0,6 до 2,4 мм с шагом 0,1 мм), что позволяет соединять листы разной толщины;
• возможность сварки углеродистых либо легированных сталей, а также оцинкованного металла;
• отсутствие необходимости доставки или подключения баллонов с защитной средой;
• мобильность оборудования;
• повышенная скорость ведения работ.

• повышенная себестоимость работ из-за высокой цены сварочных материалов;
• падение качества шва (по сравнению с технологией с использованием атмосферы защитных газов).

Расчет расхода проволоки

Для расчета потребности присадочного материала на 1 погонный метр стыка используют формулу N=G*R, где:

• N – искомый параметр;
• G – масса расплава в формируемом стыке длиной 1 м;
• R – поправочный коэффициент, указывающий на соотношение наплавленного металла к массе израсходованной проволоки.

Для расчета проволоки используют специальную формулу.

Для определения параметра G применяют уравнение вида G=A*B*L, где:

• A – площадь поперечного среза шва в мм²;
• B – плотность (зависит от химического состава);
• L – длина стыка.

Поскольку затраты материала зависят от положения линии соединения в пространстве, то в формулу расчета параметра N вводят коэффициент X, равный:

• 1,0 – для нижних стыков;
• 1,05 – для наклонных поверхностей;
• 1,1 – для вертикальных перегородок;
• 1,2 – для потолочных конструкций.

Следует учесть, что расход зависит от квалификации сварщика, характеристик используемого оборудования и основного материала, а также диаметра присадочной проволоки.

Заправка аппарата

Алгоритм установки в аппарат:

• Аккуратно надеть бобину на направляющий вал аппарата. Необходимо удерживать свободный конец присадочного материала, предотвращая случайное разматывание катушки.
• Вставить наконечник в канавку направляющего ролика.
• Нажать на тумблер включения электрического привода в режиме холостого хода с максимальной скоростью подачи.
• Протянуть проволоку через рукав, а затем наконечник горелки (не допуская застревания).

Удерживайте свободный конец присадочного материала.

Необходимое оборудование

Для выполнения работ потребуются:

• сварочный полуавтомат, поддерживающий работу в режиме обратной полярности;
• розетка для подключения оборудования;
• защитный костюм и маска;
• проволока с подходящим химическим составом или диаметром;
• прижимы или струбцины для удержания деталей.

Настройка полуавтомата

При проведении работ допускается коммутация с обратной полярностью подключения (отрицательный вывод необходимо подключить к заготовкам, а положительный полюс подвести к сердечнику, зажатому в цанге горелки). Затем необходимо установить катушку с присадочным материалом, отрегулировать направляющие ролики подающего механизма ( настройки зависят от диаметра сердечника). При использовании порошковой проволоки не следует затягивать крепление прижимного элемента, поскольку существует риск деформации либо заклинивания стержня.

Затем необходимо определить сварочный ток, который зависит от ширины зазора, химического состава и толщины соединяемых листов. Для регулировки параметра на фронтальной части аппарата предусмотрен поворотный регулятор со шкалой (на части изделий имеется жидкокристаллический дисплей). После настройки рекомендуется сделать пробный шов на обрезке материала, имеющего одинаковый химический состав с соединяемыми заготовками. Если настройки корректны, то можно приступить к сварке основных швов.

Как происходит сварка без газа

Общая инструкция по использованию сварочного полуавтомата без газа:

• Провести подготовку сопрягаемых кромок, с которых следует удалить ржавчину или жировые отложения. Посторонние частицы ухудшают качество металла в стыке и снижают механические характеристики.
• Смонтировать направляющие ролики и насадку на сварочную головку в соответствии с диаметром присадочного материала.
• Подключить выводы оборудования в соответствии с требуемой полярностью (зависит от характеристик и химического состава проволоки, указывается производителем на упаковке).
• Установить на аппарате минимально допустимые скорость подачи присадочного материала и напряжение дуги.
• Обработать наконечник для предотвращения налипания капель расплава.
• Надеть защитный костюм и сварочную маску.
• Подключить питание и начать варить от верхней точки шва, перемещая горелку под углом вперед. Для повышения качества работ рекомендуется использовать прерывистую дугу и визуально контролировать линию стыка. Не следует вести горелку рывками, что приводит к нарушению нормального дугового разряда и неравномерному заполнению ванны расплавом.