Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Как варить полуавтоматом в среде углекислого газа – пояснения для новичков

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:

  1. Выпрямитель это такой полуавтомат для сварки, внутри которого ток преобразуется из переменного в постоянный. Они применяются для любых видов дуговой сварки полуавтоматом с применением разных электродов и для соединения различных металлов, кроме алюминия.

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.

Сварка в среде углекислого газа. Полуавтоматическая сварка в среде СО2

Содержание

  1. Сущность процесса сварки в углекислом газе
  2. Особенности сварки в углекислоте
  3. Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа
    • Сварочный пост для сварки в углекислоте
    • Подготовка металла под сварку
    • Сварочная проволока для полуавтоматической сварки
    • Режимы сварки полуавтоматом в углекислоте
    • Техника сварки полуавтоматом в среде углекислого газа
  4. Повышение производительности сварки в углекислом газе
    • Приём увеличения силы сварочного тока
    • Сварка с увеличением вылета сварочной проволоки
    • Импульсно-дуговая сварка в СО2

Способ сварки в среде углекислого газа впервые был разработан в середине 20-го века советскими исследователями К.В. Любавским и Н.М. Новожиловым. Благодаря низкой стоимости углекислого газа, высокой производительности и универсальности этого способа, сварка в углекислоте получила широкое распространение в промышленности, быту, при строительных и монтажных работах.

Сущность процесса сварки в углекислом газе

Сущность сварки заключаются в следующем. Поступающий для защиты зоны сварки углекислый газ под воздействием высокой температуры дуги распадается на угарный газ и кислород. Процесс распада происходит по реакции:

В результате реакции в зоне сварки образуется смесь из трёх газов: углекислый газ (СО2), угарный газ (СО) и кислород (О2). Поток этих газов не только защищает зону сварки от вредного воздействия атмосферного воздуха, но и активно взаимодействует с железом и углеродом, находящимися в составе стали по реакциям:

Нейтрализовать окислительное действие углекислого газа можно путём введения в сварочную проволоку избыточного кремния и марганца. Кремний и марганец химически более активны, чем железо, поэтому, вначале окисляются они по реакциям:

Читайте также  Какой ток нужен для сварки электродом 3мм?

Пока в зоне сварки присутствуют в свободном состоянии более активные кремний и марганец, окисления железа и углерода не происходит.

Хорошее качество сварных соединений при сварке углеродистых сталей обеспечивается при соотношении количества марганца к кремнию в соотношении: Mn/Si=1,5…2. Формирующиеся в процессе сварки оксиды кремния и марганца не растворяются в сварочной ванне, а реагируют друг другом, образуя легкоплавкое соединение, которое в виде шлака быстро выводится на поверхность жидкого металла.

Особенности сварки в углекислоте

Сваривание металлов в среде СО2 выполняют постоянным током обратной полярности. Если сварку производить постоянным током прямой полярности, то это отрицательно сказывается на стабильности электрической дуги, в результате появляется дефект формирования формы шва и электродный металл расходуется на угар и разбрызгивание.

Но если выполняется е сварка, а наплавка, то рекомендуется использовать именно прямую полярность тока, т.к коэффициент наплавки у него в 1,6-1,8 раза выше, чем у тока обратной полярности.

Сварку можно выполнять и на переменном токе. В этом случае в сварочную цепь необходимо включить осциллятор. Источниками постоянного сварочного тока являются преобразователи тока с жёсткой характеристикой.

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Сварочный пост для сварки в углекислоте

Схема сварочного поста общего вида для сварки полуавтоматом в среде углекислого газа представлена на рисунке:

1 — держатель; 2 — подающий механизм; 3 — включатель; 4 — защитный щиток; 5 — манометр на 0,6МПа; 6 — переходной штуцер для установки манометра; 7 — кислородный газовый редуктор с манометром высокого давления; 8 — осушитель газа; 9 — подогреватель газа; 10 — баллон с углекислым газом; 11 — сварочный выпрямитель, или генератор; 12 — пульт управления.

Подготовка металла под сварку

Сварка листов из низколегированной стали или углеродистой успешно сваривается в среде углекислого газа. При этом сварку тонких листов (толщиной 0,6-1,0мм) сваривают с отбортовой кромок. Допускается сварка без отбортовки, но зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,3-0,5мм.

Сварку листов толщиной 1-8мм допускается производить без разделки кромок. Максимально допустимый зазор при этом составляет 1,0мм. На листах толщиной 8-12мм выполняют V-образную разделку. Если толщина свариваемого металла превышает 12мм, то рекомендуется X-образная разделка.

Перед началом сварки сварные кромки тщательно зачищаются до металлического блеска от краски, масла, окалины и других загрязнений. Можно делать это вручную, можно применить дробеструйную или пескоструйную обработку. Если перед сваркой необходимо прихватить детали, то прихватка углеродистых сталей выполняются вручную электродами Э42, Э42А, либо полуавтоматом в углекислом газе. Прихватка легированных сталей выполняется электродами соответствующего назначения.

Сварочная проволока для полуавтоматической сварки

Для сварки в среде углекислого газа применяется проволока с повышенным содержанием кремния и марганца. Наличие каких-либо загрязнений или покрытий на поверхности проволоки не допускается, т.к. их присутствие отрицательно сказывается устойчивости режимов и стабильности электрической дуги.

Марка сварочной проволоки зависит от свариваемого материала. В таблице ниже представлены наиболее распространённые марки проволоки для сварки полуавтоматом в среде защитного газа:

Марка сварочной проволоки Применение
Св-08ГС Для сварки углеродистых и низколегированных сталей при силе тока 300-400А
Св-08Г2С Для сварки углеродистых и низколегированных сталей при силе тока 600-750А
Св-10ХГ2С Для сварки низколегированных сталей повышенной прочности
Св-08ХГ2СМ Для сварки теплоустойчивых сталей типа 15ХМА
Св-08ХГСМФ Для сварки теплоустойчивых сталей типа 20ХМФ
Св-08Х3Г2СМ Для сварки стали 30ХГСА
Св-08Х14ГТ
Св-10Х17Т
Для сварки хромистых сталей типа Х13, Х17
Св-06Х19Н9Т
Св-08Х19Н10Б
Для сварки коррозионно-стойких сталей марок 0Х18Н10, 0Х18Н9, 0Х18Н9Т и 0Х18Н10Т

Режимы сварки полуавтоматом в углекислоте

Режимы сварки зависят от толщины свариваемого металла. При увеличении толщины металла уменьшается скорость сварки и увеличивается сила тока. Величина рабочего напряжения дуги должна обеспечивать устойчивое горение дуги, которая должна быть как можно более короткой (1,5-4мм). При большей длине дуги её горений становится неустойчивым, разбрызгивание металла увеличивается, возрастает вероятность окисления и азотирования жидкой ванны.

Для сварки тонкого металла режимы сварки представлены в таблице:

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Содержание:

  1. Особенности технологии
  2. Преимущества и недостатки
  3. Используемое оборудование
  4. Интересное видео

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа является уникальным методом, который позволяет быстро соединить металлические элементы огромных конструкций. При помощи данной технологии можно получить качественный шов, который сохраняет структуру на протяжении длительного времени.

Это связано с тем, что во время проведения сварочного процесс свариваемая поверхность находится под максимальной защитой, в нее не проникают оксиды кислорода из окружающей среды, которые могут снизить прочность сварных слоев шва. Но все же перед тем как приступать к работе стоит рассмотреть основные особенности и нюансы.

Особенности технологии

Технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа сопровождается сложными химическими реакциями. Принцип процесса состоит в следующем — в область сварной ванны из баллона подается углекислый газ, который разделяется на угарный газ и кислород. Данный процесс осуществляется под влияние повышенной температуры, которая исходит от электрической дуги.

Важно! Угарный газ отлично подходит для защиты металлических поверхностей от окисления, но смесь из углекислого газа и кислорода вызывает выгорание легированных добавок и углерода из свариваемых элементов. Это в итоге может привести к ухудшению качества шва, образованию большого количества пор.

По этой причине для нейтрализации углекислоты применяется присадочная проволока. В среде газов обычно применяется присадочный материал из кремния и марганца.

По сравнению с другими методами сваривания сварка ТИГ углекислым газом обладает следующими характерными особенностями:

  1. Данная разновидность сваривания элементов из металла производится на токах с обратной полярностью. Это позволяет получить более стабильную дугу, предотвращает деформирования.
  2. Благодаря тому, что во время сварочного процесса применяется специальный электрод, происходит снижение эффекта разбрызгивания расходного материала. За счет этого снижаются непроизводительные затраты.
  3. Во время наплавки металла можно применять прямую полярность тока. Это повышает производительность и эффективность полуавтоматического сварочного процесса почти в 1,6-1,8 раза.

Преимущества и недостатки

Полуавтоматическая сварка в углекислом газе имеет главное преимущество — отличное контролирование сварочного процесса. За счет применения защитного газа оператор может отлично видеть горение дуги, он наблюдает за полной технологией варки металлических элементов.

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа имеет другие немаловажные положительные качества:

  • полноценное применение энергии электрической дуги, которая обеспечивает отличную скорость варочного процесса;
  • сварные швы имеют высокое качество, хорошую прочность;
  • возможность производить сваривание в разных пространственных положениях;
  • сниженное потребление сварщиком газа при сварке полуавтоматом;
  • сжиженный углекислый газ обладает низкой стоимостью;
  • при помощи этого вида сварочной технологии можно производить соединение металлических деталей с любой толщиной;
  • сварочные работы могут с легкостью выполняться на весу;
  • наблюдается высокая производительность труда;
  • при проведении сварочного процесса практически отсутствует повреждение металлических элементов;
  • полуавтоматическая сварка может применяться при проведении ремонта конструкций разных размеров;
  • нет необходимости постоянно подавать и отводить флюс.

Но сварочный процесс в углекислой среде имеет несколько отрицательных особенностей:

  • подаваемые углекислотные смеси имеют низкое качество;
  • по сравнению с процессом, при котором применяются аргоновые смеси, качество швов получается слабее;
  • не подходит для работы со всеми видами металла;
  • после применения углекислоты могут возникать сложности в очищении используемого оборудования;
  • если будут выставлены неправильные параметры сварки, то может проявляться серьезное изнашивание комплектующих элементов аппаратуры.

Используемое оборудование

Перед началом процесса стоит рассмотреть необходимое оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Оно должно включать следующие важные компоненты:

  1. Основным компонентом является источник постоянного тока. В качестве него может выступать сварочный трансформатор или инвертор.
  2. Газовый баллон, он должен вмещать 40 литров. Этот объем позволит уместить около 25 кг.
  3. Подающий механизм. Особой популярностью пользуется модель А-547-У. Механизм подачи находится в компактном чемоданчике из металла, который можно с легкостью переносить с собой.
  4. Промежуточный элемент между баллоном и горелкой — осушитель.
  5. Горелка с комплектом шлангов, кабелей.

Настройка и подключение оборудование

Важно! Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих обязательно должна сопровождаться подготовительным этапом, он должен проводиться в первую очередь. От его соблюдения зависит получение качественного и прочного сварного шва.

Перед тем как будет начата сварка TIG с использованием углекислоты, стоит выполнить следующие действия:

  • вставляется присадочная проволока;
  • производится проверка подающих роликов. Все компоненты должны быть совместимы с применяемым присадочным материалом;
  • проволоки устанавливаются в соответствующую борозду;
  • фиксируется регулирующий валик;
  • подающий рукав разлаживается;
  • сопла и наконечник снимаются;
  • обязательно проверьте, чтобы присадочная проволока вышла из горелки на 10-15 см;
  • наконечник и сопло надеваются;
  • полуавтомат для сварки в среде углекислого газа соединяется с баллоном, в котором содержится газ в сжиженном виде. Он подсоединяется через редуктор;
  • при помощи хомутов производится фиксирование подводящего шланга.
Читайте также  Как сварить уголок под 90 градусов?

После этого можно приступать к сварочному процессу. Предварительно производится полное очищение свариваемых кромок — обязательно удаляются загрязнения, окалины (для этих целей можно воспользоваться дробеструйной или пескоструйной установкой). Предварительное приваривание в нескольких местах может производиться при помощи электродов Э42 или Э42А.

Чтобы углекислый сварочный процесс производился правильно к нему стоит тщательно подготовиться. На начальном этапе стоит внимательно рассмотреть все его основные особенности и правила. Обязательно подготовьте требуемое оборудование для сварки в среде углекислого газа, которое должно состоять из полуавтомата и других комплектующих элементов. Правильное использование аппарата и соблюдение нюансов в итоге позволит получить прочное и долговечное сварное соединение.

Интересное видео

Как правильно варить с углекислотой

Как правильно варить с углекислотой для начинающих

Сварка в среде углекислого газа имеет свои плюсы и минусы. Из преимуществ нужно выделить узкую зону термического воздействия на металл, что в свою очередь дает возможность сваривать даже самые тончайшие заготовки.

Кроме того, эффективность выполнения сварочных работ увеличивается в разы: улучшается горение дуги, а шов получается очень хорошего качества. Не нужно сбрасывать со счетов и тот факт, что углекислота является самым доступным из всех видов газов для сварки.

Что же касается недостатков сварки в среде углекислого газа, то они в основном связанны с разбрызгиванием металла. Также, чтобы сварной шов с применением углекислоты получился качественным и красивым, очень важно тщательно подготовить поверхность металлов перед свариванием.

Как правильно варить с углекислотой для начинающих

Как было сказано выше, качество сварочного шва при сварке с углекислотой во многом зависит от степени подготовки материалов. Также, не менее важно уделить внимание правильности настройки инверторного полуавтомата и расходу газа.

Следует знать, что для сварки каждого металла, в зависимости от его толщины, выбираются свои параметры сварочного тока и определённый диаметр проволоки. Важно учитывать и скорость подачи проволоки в зону сварки.

Отрегулировать скорость подачи сварочной проволоки на полуавтомате можно посредством шестерён и механизма. Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа осуществляется следующим образом:

  • Горелка полуавтомата располагается в сварочной зоне, таким образом, чтобы наконечник находился в месте формирования шва. Нажимая кнопку «Пуск», необходимо одновременно выполнить и движение горелкой, коснувшись проволокой свариваемого металла.
  • При этом будет инициализирована сварочная дуга и начнётся процесс сварки полуавтоматом.
  • Во время этого процесса необходимо равномерно перемещать наконечник сварочной горелки вдоль шва, постоянно контролируя его наклон и положение.

Нельзя во время сварки полуавтоматом осуществлять резкие движения газовой горелкой, поскольку это приведёт к ухудшению качества сварочного шва. Кроме того, не стоит забывать и о самом главном недостатке использования полуавтоматов с газом: защитный газ может сдувать ветер.

Чтобы не испортить заготовку, важно заранее потренироваться в сварке полуавтоматом с углекислотой на не нужном куске металла. Только так получится подобрать правильный расход газа, выбрать нужную скорость подачи сварочной проволоки.

Пару советов по выбору сварочного полуавтомата

Перед тем как выбрать сварочный полуавтомат прочитайте несколько важных советов:

  • Чем больше будет мощность полуавтомата, тем толще металл им можно будет сваривать;
  • Инверторные полуавтоматы намного проще и эффективнее в работе;
  • Предпочтительно выбирать тот полуавтомат, в конструкции которого будут предусмотрены съёмные держатели;
  • Хорошо если инструкция к полуавтомату будет на русском языке, понятной и информативной в обращении.

Сварка полуавтоматом с углекислотой существенно отличается от ручной дуговой сварки. Чтобы получить качественный сварочный шов, нужно учитывать многие нюансы: расход газа, скорость подачи проволоки, диаметр присадочного материала и многое другое.

Сварочные работы полуавтоматом в защитной среде углекислоты

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.

Преимущества и минусы

Согласно ГОСТ сварка полуавтоматом в углекислоте предполагает использование постоянного тока прямой полярности, поскольку при обратном показателе стабильность дуги получить не удаётся.

Прямой ток подходит и для случая, когда сварка осуществляется методом наплавления металла, обеспечивая при этом большую эффективность процедуры.

Несмотря на то, что по своим защитным свойствам углекислый газ заметно уступает другим газам (аргону, в частности) – он, тем не менее, прекрасно подходит для обработки большинства типовых промышленных металлов.

Объясняется это не только низкой стоимостью углерода, позволяющей рассматривать этот вариант сварки как бюджетный, но и более безопасными условиями хранения и непосредственного использования материала.

К другим преимуществам полуавтоматической сварки в среде углекислого газа следует отнести:

  • высокое качество полученных соединений (с минимумом брака), сочетающееся с низкой стоимостью расходного материала и высокой производительностью работ;
  • возможность сваривать заготовки в подвешенном состоянии (без подкладки);
  • допустимость сплавления изделий небольшой толщины;
  • более эффективное в сравнении с аргонодуговой сваркой использование энергии сварочной дуги.

Все перечисленные достоинства углекислого газа должны учитываться наряду с проблемными местами, связанными с послойным способом формирования шва и его пористостью при некачественном сплавлении. У такой сварки низкая оперативность.

У такой сварки низкая оперативность. Она объясняется тем, что работа в среде углекислого газа требует длительной подготовки оборудования к запуску.

Углекислым газом категорически запрещается пользоваться в плохо проветриваемых или замкнутых помещениях, поскольку его пары в воздухе могут привести к асфиксии (удушью).

Области применения

Дуговая обработка металлов в углекислоте и используемый при этом сварочный полуавтомат преимущественно востребованы, когда нужно получить простые соединения заготовок. Технология сварки в углекислом газе находит широкое применение в следующих областях:

  • при сооружении капитальных объектов (мостов, эстакад и подобных им сооружений, монтируемых на основе каркасных металлоконструкций);
  • в заводских условиях и в цехах, профиль работы которых связан с изготовлением металлических изделий или их ремонтом (на станциях техобслуживания, в частности);
  • при строительстве сварных ферменных сооружений сельхоз назначения;
  • в дачном и частном хозяйствах (при изготовлении заборов, ворот, калиток, капитальных теплиц).

Иными словами, сравнительно простой и надёжный метод сварки в газе, а также сам углекислотный полуавтомат востребованы везде, где нужно качественно и быстро обработать металлические изделия самого различного профиля.

Расход углекислоты

Несмотря на то, что количество расходуемого при сварке углекислого газа нормируется с учётом множества различных факторов – все они могут быть сведены к нескольким пунктам.

Эта величина зависит от скорости перемещения проволоки в полуавтомате, которая в свою очередь определяется параметрами самого расходного материала.

На расход оказывает влияние качество используемого флюса и давление, под которым газ подаётся к месту его непосредственного применения. В зависимости от этих факторов величина расхода может варьироваться в пределах от 3-х до 60 литров в минуту.

Приблизительный расчёт расходного показателя может быть проведён самостоятельно с учётом ряда обстоятельств. Во-первых, следует принимать во внимание, что расход углекислоты только на этапе подготовительных работ составит не менее 10% от общего показателя.

Во-вторых, необходимо знать удельное значение расходования для углекислого газа (объём, приходящийся на подготовку одного шва). Помимо этих факторов при расчетах должны быть учтены как толщина плавильной проволоки, так и соответствующий параметр обрабатываемых металлических заготовок.

Добавим к этому, что в стандартный баллон вмещается порядка 25 килограмм, и что из каждого кило газа после химической реакции образуется примерно 500 литров газа (указано в ГОСТ 8050-64).

На основе исходных данных после суммирования получается, что одного баллона с углекислым газом вполне хватает для работы без остановок в течение приблизительно 15-ти часов.

Нередко при работе с полуавтоматом сварщику приходится использовать специальную порошковую проволоку, содержимое которой заменяет углекислый газ. В этом случае соответствующие расчёты проводятся по совсем другим методикам.

Читайте также  Что можно сварить из металла своими руками?

Расчетные данные можно посмотреть в таблице.

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа и основные особенности ее проведения

Под полуавтоматической сваркой понимают такой тип применения дугового разряда при соединении металлов, при котором подача проволоки, используемой в сварке, осуществляется в автоматическом режиме, в то время как все необходимые установочные и корректировочные процессы, а также перемещение самой сварочной горелки происходит только посредством работы самого оператора. Основным принципом дуговой сварки в углекислом газе является оттеснение обычного воздуха из зоны сварки специально сформированным потоком газа.

Сформированная в результате такого потока газа среда является окисляющей для большинства компонентов металла. В связи с этим нельзя исключить возможности окисления самих компонентов металла даже несмотря на то, что углекислый газ защищает расплавленный металл от воздействия воздуха.

Особенности сварки в углекислом газе

В связи с тем, что атмосфера вокруг металла носит окислительный характер, нередко можно увидеть, что углерод и легирующие составляющие металла очень быстро выгорают, в результате чего в шве образуются поры, а сам сварочный процесс можно охарактеризовать повышением разбрызгивания металла.

Для того чтобы минимизировать окислительные процессы при осуществлении сварочного процесса, используются специальные виды проволоки, которые прошли легирование с помощью кремния и марганца. Указанные химические элементы по своей сути представляют хорошие раскислители. За счет введения раскислителей окисление углерода сокращается, равно как и выгорание составных элементов металла, в результате чего количество пор в сварочном шве уменьшается, а сам шов становится более качественным, с точки зрения механических параметров.

Все выполнение сварки происходит с помощью тока с обратной полярностью, что позволяет обеспечить стабильное функционирование дуги. Итогом становится качественное сплавление кромок. Если осуществлять сварочный процесс с током прямой полярности, то будет происходить наплавление металла, а также его разбрызгивание.

Параметры режимов сварки

Используемые сварочные режимы в настоящее время зависят от большого числа факторов, а именно:

  • используемое оборудование;
  • виды изделий, подлежащих соединению с помощью сварки;
  • место, в котором осуществляется весь сварочный процесс.

Если речь идет о сварочном процессе в отношении ответственных конструкций, например, о сварке труб, то необходимо применять импульсно-дуговой сварочный метод с проволокой, имеющей сплошное сечение, подаваемой в углекислом газе, при котором осуществляется мелкокапельный перенос управляемого типа в отношении наплавляемого металла. Такой метод может быть достигнут за счет использования специального электронного модуля микропроцессорного типа, который установлен в инверторном источнике тока. Настройку такого оборудования можно провести только путем привлечения специалиста. В остальных случаях все режимы можно подобрать на основании тех параметров, которые имеет металл. Отследить наиболее часто используемые параметры можно на основании данных в таблице.

Правила настройки и подготовки оборудования к сварочному процессу

Подготовку сварочного оборудования к работе можно разделить на несколько этапов:

  1. Подготовка с теоретической точки зрения. На этом этапе необходимо ознакомиться с основными положениями электробезопасности ввиду работы с электрическим прибором повышенной опасности. Кроме того, на этапе теоретической подготовки следует изучить инструкцию по эксплуатации самого сварочного аппарата, а также имеющиеся рекомендации по его настройке.
  2. Подготовка электрической сети. В связи с тем, что сварочные аппараты очень мощные в плане потребления тока, следует убедиться, что предохранительные автоматы установлены с расчетом перегруза сети от использования сварочного аппарата (мощность одного аппарата должна быть не менее 16 А, что позволит и выполнить необходимые технологические задачи, и защитить электрическую сеть от перегрузок). При наличии возможности следует подготовить отдельную электрическую линию, в которой сечение провода будет не менее 2,5 квадратных миллиметров. При подключении сварочного оборудования следует сократить количество и длину используемых удлинителей для сокращения вероятности короткого замыкания.
  3. Изучение самого аппарата и напряжения, с которым он может работать. Так как существует два типа аппаратов – которые работают от сети 220 В и 380 В, – следует понимать, что для последних придется подготовить специальную шину или гнездо, которое позволит запитать аппарат от напряжения в 380 В.
  4. Сборка сварочного аппарата. Производить ее рекомендуется только в выключенном от сети состоянии в соответствии с правилами, которые указаны в инструкции по эксплуатации и в схеме сборки. Соединение всех частей должно быть закреплено с помощью специальных хомутов с целью исключения вероятности рассоединения в период работы. Если предстоит осуществлять сварку в условиях низких температур, следует подготовить специальный подогреватель редуктора, который обеспечит прогревание подающих газ каналов внутри редуктора, что исключит перекрытие подачи газа.
  5. Установка кассеты со сварочной проволокой. Данная манипуляция осуществляется только после того, как полностью собран весь аппарат, но до его подключения к сети. Конец проволоки, выведенный из кассеты, необходимо аккуратно продеть между прижимными и подающими роликами и зафиксировать прижимным механизмом. Аккуратность подготовки кассеты обусловлена тем, что при повреждении проволоки при осуществлении сварки в швах может возникнуть брак.
  6. После полной сборки сварочного аппарата он подключается в электрическую сеть, после чего выполняются пробные сварочные швы. Если сборка и настройка осуществляются в отношении нового аппарата, то все пробные швы, в том числе для определения оптимальных настроек, следует делать на деталях, имитирующих свариваемые в последующем.

Подготовка металла к сварке

Подготовка металла к сварке также делится на несколько этапов:

  1. Определение толщины металла. Если детали имеют толщину в диапазоне от 0,8 до 4 мм, то их следует сваривать, не осуществляя разделку кромок. Металл такой толщины сваривается с использованием подкладок из того же металла, что и само изделие, либо на съемных медных подкладках, либо на подкладках из нержавеющего металла. Если металл толстый (от 4 мм), то его можно сваривать на весу, а подкладки использовать только при необходимости.
  2. Подготовка форм деталей на основании данных чертежа. На данном этапе следует изучить чертеж будущего изделия, разметить все необходимые детали, вырезать их с помощью болгарки и зачистить возможные окалины с помощью абразивного круга. В случае если технологическими картами на сварочный процесс предусмотрено требование о разделке кромки, необходимо также осуществить такую разделку.
  3. Осуществить выбор наиболее оптимального метода сварки: при сварке тонкого металла следует использовать вертикальное расположение деталей, а сам сварочный процесс необходимо вести углом назад, передвигая горелку сверху вниз. Шов при таком расположении хорошо виден. При этом необходимо помнить, что отклонение горелки может повлечь за собой несплавление кромок. При осуществлении соединения угловых деталей необходимо осуществлять сварку методом «в лодочку». Однако следует учитывать, что выпуск проволоки в таком случае увеличится на пятнадцать процентов по сравнению с технологией, когда стыковка осуществляется в нижнем положении.

Технология выполнения сварки

Рекомендации, на которые следует опираться при проведении сварочного процесса, содержатся в различных нормативных документах стандартизационного типа: ГОСТ, СТО, КТН и т. д. Основной перечень технических требований содержится в: ГОСТ 14771-76, ГОСТ 18130-79.

Среди основных особенностей проведения сварочного технологического процесса следует помнить, что:

  • нахлесточные соединения при толщине металла 1,5 мм и менее осуществляются только на медных или стальных подкладках с одним проходом;
  • горизонтальные швы следует делать только с помощью шва «углом вперед» без выполнения колебательных движений на горелке. Если сваривать приходится металл толщиной более 6 мм, то необходимо делать несколько проходов;
  • сварка деталей, толщина которых менее 3 мм, производится только под прямым углом горелки по отношению к свариваемым деталям, не осуществляя разделку кромок;
  • если толщина деталей более 3 мм, то в горизонтальном положении допустима разделка верхней кромки. Горелку необходимо наклонять относительно верхнего свариваемого элемента под углом около семидесяти градусов.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ сварки полуавтоматом в среде углекислого газа следует рассматривать:

  • получение качественного сварного соединения, которое возможно получить и для тонкостенных конструкций;
  • высокая производительность по сравнению с ручной дуговой, газовой и другими видами сварки;
  • можно выполнять в любых пространственных расположениях деталей (от крайнего нижнего до потолочного);
  • минимальная зона, в котором осуществляется термическое влияние;
  • деформации и напряжения металла в таком случае незначительны;
  • возможно полностью автоматизировать процесс.

Если говорить о недостатках, то это:

  • если сварка осуществляется на открытом воздухе или на сквозняке, то нарушение газовой защиты становится более вероятным;
  • электродный металл разбрызгивается во время сварки;
  • на режимах повышенной мощности возникает необходимость водного охлаждения оборудования из-за вероятности его перегрева.