Давление газа при mig сварке
Что такое сварка MIG
Электродуговая обработка металлических заготовок предполагает различные варианты их сваривания, отличающиеся характером операций и применяемым оборудованием. К одной из таких технологий относится сварка в среде инертных газов с использованием полуавтомата, который классифицируется по международным стандартам как сварочный аппарат MIG класса (metal inert gas).
Из перевода названия следует, что миг-сварка посредством полуавтомата предусматривает наличие в сварочном процессе специального газа (аргона или гелия), надёжно защищающего зону раскалённого металла от окисления.
Технология такой сварки достаточно проста и может быть освоена практически любым желающим, решившим научиться работать не только с чёрными, но и с цветными металлами.
Оборудование для сваривания в среде защитных газов
По сути происходящих процессов MIG сварку можно описать как особым образом организованное плавление металлов, дополненное наличием специального защитного состава (инертного газа). Применяемое при этом оборудование должно поддерживать указанный вид сварочного процесса, то есть оснащаться механизмами, обеспечивающими проведение сварки.
Для работы по этой методике могут использоваться любые полуавтоматические системы, включая сложное инверторное оборудование. Сварочный инвертор категории MIG по своему назначению вполне подходит как для работы со сталями различных марок, так и для сплавления практически всех известных видов цветных металлов.
Типовой агрегат для сварки по технологии MIG в защитной среде содержит в своём составе следующие обязательные элементы:
- источник постоянного или переменного тока (импульсный инвертор или обычный преобразователь);
- баллон с защитным газом в комплекте с переходным редуктором;
- набор шлангов и кабелей, необходимых для подачи газового состава;
- горелки с механизмом продвижения плавильного прутка.
В качестве плавящегося электрода в агрегатах MIG используется проволока (пруток) из выбранного по условиям сварки металла, размещаемая в специальном барабане и автоматически подаваемая к месту сварки.
Скорость подачи плавящего прута выбирается в соответствии с его диаметром и с учётом установленного значения тока. Все рабочие параметры текущего процесса выставляются на управляющей панели используемого полуавтоматического устройства заранее.
Для начала работ по методу MIG оператору достаточно подвести горелку к месту сваривания и просто нажать рукоятку включения подачи.
Процесс сплавления
После загорания дуги плавильная проволока по роликовым направляющим подаётся прямо к шву, а газ, под давлением нагнетаемый в горелку, начинает обдувать сварочную ванну.
Совместное действие этих двух компонентов при MIG сварке обеспечивает защиту раскаленного металла от окисляющего действия атмосферного воздуха и сохранение структуры обрабатываемого материала.
Инертный газ в рассматриваемом случае играет роль покрытия обычного электрода, применяемого при ручной ММА сварке. В отличие от неё, при полуавтоматической работе агрегата защита обеспечивается непосредственно и не предполагает сгорание оболочки стержня.
Работы при MIG сварке могут вестись при разных типах питающего дугу тока (как постоянном, так и переменном), а также при любой полярности включения проводов. Выбор двух этих параметров зависит от условий предстоящих работ (в основном – от характеристик свариваемых металлических заготовок).
Что касается самой плавящейся проволоки, то она обычно берётся диаметром от 0,5 до 4-х миллиметров (в зависимости от толщины свариваемых заготовок и свойств обрабатываемого металла). При выборе значений требуемого тока необходимо исходить из графика, приводимого в таблице №1 (смотрите Приложение).
Ток и напряжение
По мнению большинства специалистов, варить металлические заготовки по методике MIG целесообразнее при напряжениях питания дуги не более 19-30-ти вольт, точное значение которых выбирается в зависимости от модели данного сварочного агрегата.
На современных полуавтоматах чаще всего ток и напряжение не регулируется, что объясняется наличием встроенной системы автоматической стабилизации дугового разряда.
Для данного вида сварки основной акцент делается на грамотно подобранной пропорции диаметра проволоки и фиксированного значения сварочного тока.
На практике обычно применяются универсальные полуавтоматические агрегаты MIG/MAG, рассчитанные на работу не только с инертным газом, но и с углекислотой.
Благодаря этому возможности таких устройств значительно расширяются, что в первую очередь касается выбора диапазона регулировки токов и использования различных модификаций сварочной проволоки.
С данными по пропорциям основных рабочих параметров MIG сварки можно ознакомиться в таблице .
Применение к цветным металлам
В устройствах полуавтоматической MIG сварки могут использоваться следующие, широко распространённые виды плавильной проволоки:
- алюминиевая;
- стальная (для сварки нержавейки);
- порошкового типа;
- со специальным медным покрытием.
Две последние разновидности пользуются наибольшим спросом у профессиональных сварщиков, поскольку очень удобны в применении и имеют сравнительно невысокую цену.
Помимо этого, при их применении гарантирована высокая скорость MIG сварки без образования большого количества брызг. Особой популярностью пользуется так называемая «порошковая» проволока, выполненная в виде гибкой трубки, наполненной присадочным порошком.
Для сварки алюминия по MIG технологии используется особый тип проволоки, содержащей в своём составе порошковые антиокислительные составы (ферросплавы, минеральные добавки и другие сложные соединения). Такой состав плавильного компонента позволяет обходиться без газа, роль которого выполняет плавящаяся в дуге порошковая смесь.
Его основное отличие от покрытого электрода, используемого в ММА технологиях – отсутствие вредных испарений, для защиты от которых требуются специальные предохранительные средства.
Ещё одним важным моментом, касающимся непосредственной эксплуатации порошковой проволоки является необходимость оберегать её от сильных деформаций. Дело в том, что надломленное или повреждённое проволочное изделие уже непригодно для дальнейшего использования.
Порошковая проволока вполне годится и для сварки по MAG технологии, тем более что в среде углекислого газа она обеспечивает мягкое и стабильное горение дуги. Остальные из перечисленных выше видов плавильных компонентов также предназначаются для применения в средах инертного или углекислого газа.
При приобретении этого товара следует уточнить у продавца его совместимость с теми или иными видами металлов (сплавов), а также определиться с типами наконечников для этой категории изделий.
Особенности сварочного аппарата
В заключении отметим, что полуавтомат для MIG сварки в действительности выглядит слишком громоздким, поскольку включает в свой комплект множество узлов и блоков. Всё это создаёт определённые проблемы, касающиеся мобильности оборудования и сложности перемещения его на дальние дистанции.
Но с другой стороны он обладает целым рядом важных преимуществ, таких, например, как отсутствие вредных для человека испарений, а также лёгкость розжига и удержания дуги. К тому же расход проволоки в аппаратах для MIG сварки сведён к минимуму, а сваривать на них можно достаточно тонкие листовые заготовки.
Указанные достоинства MIG агрегатов определяют и области применения сварочных механизмов, востребованных в судостроении, в отдельных машиностроительных отраслях, а также при прокладке магистральных трубопроводов.
Как настроить сварочный полуавтомат?
Приветствую Вас на блоге kuzov.info!
В этой статье рассмотрим как настроить сварочный полуавтомат. Разберёмся в его регулировках, настройке потока защитного газа, а также посмотрим какие сварочные швы формируются при разных настройках напряжения. Итак, начнём с краткого определения полуавтоматической сварки.
Полуавтоматическая сварка – это электродуговая сварка, в которой электродом является сварочная проволока, подаваемая к месту сварки автоматически через горелку. Газ защищает сварочную зону от кислорода и азота воздуха, которые делают шов пористым и хрупким. Он также подаётся через горелку одновременно с проволокой после нажатия триггера на горелке. Этот вид сварки часто называют сварка MIG / MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas – сварка в среде инертного газа/ сварка в среде активного газа). Более правильное, техническое название этого вида сварки – GMAW (Gas Metal Arc Welding – электродуговая сварка в среде защитного газа), а сленговое – «сварка проволокой», «сварка полуавтоматом».
Сварка полуавтоматом, при всей своей простоте, требует много практики и изучения основ. Важно правильно настроить сварочный аппарат и правильно подготовить металл для сварки.
Здесь мы рассмотрим настройку наиболее доступного и распространённого сварочного полуавтомата трансформаторного типа.
Содержание:
Какие регулировки имеет сварочный полуавтомат?
На полуавтомате три настройки:
- Напряжение (несколько режимов)
- Скорость подачи проволоки
- Скорость потока газа (количество расходуемого газа)
Настройка потока защитного газа
- Сварочный аппарат имеет выход для соединения с баллоном. Защитный газ в баллоне находится под давлением. На баллоне установлен газовый редуктор. Здесь стоит уточнить, что редукторы бывают разные, в том числе и такие, которые не предназначены для применения в сварке, так как не имеют нужной шкалы на индикаторе, показывающем значение для газа, поступающего в сварочный полуавтомат. На правильном редукторе индикатор, который при установке располагается дальше от баллона должен иметь шкалу, показывающую расход газа (л/мин для CO2 и отдельную шкалу для Ar). Также, бывают редукторы с ротаметром, который показывает расход газа в единицу времени поднятием поплавка по конической трубке со школой. Индикатор (манометр) , который ближе к баллону, показывает давление в баллоне (MPa или Bar). Так как в баллоне находится сжиженный газ, то давление газа в баллоне не всегда может дать чёткое представление, о его точном количестве. При разной температуре давление может быть разное. Более точно количество газа в баллоне можно определить по весу.
Редуктор с индикаторами: А — манометр давления газа в баллоне, B — расходомер потока газа к сварочному аппарату.
- Второй индикатор (расходомер) используется для настройки потока воздуха (показывает рабочее давление, которое подаётся в полуавтомат).
- Также, на баллоне есть два вентиля. Один – закрывает баллон, а второй, расположенный на редукторе – регулирует поток газа, поступающего к горелке при открытом баллоне. Вентиль на баллоне откручивается против часовой стрелке и закручивается по часовой стрелки, как обычно. Вентиль регулировки потока газа к аппарату, наоборот, при закручивании увеличивает поток защитного газа, а при откручивании уменьшает.
- Когда вы откроете главный вентиль, то увидите, что давление изменится от 0 до определённого значения (давление в баллоне). Откройте его полностью. Далее нужно потихоньку повернуть регулировочный винт на редукторе до момента, когда стрелка на шкале покажет 7–10 л/м. Если у вас не расходомер, а манометр, то должно быть 1–2 кг/см2. Это статическое давление, которое изменится при нажатии на курок горелки.
- Чтобы настроить поток защитного газа более точно, на рабочий режим, выключите подачу проволоки, чтобы при нажатии на курок горелки она не расходовалась. Можно не отключать проволоку, а нажать до момента, когда проволока начинает двигаться. В таком положении настройте поток воздуха вентилем на редукторе, глядя на индикатор.
- Вообще, поток защитного газа можно настроить и без индикаторов. Начинать сварку нужно с минимальным расходом защитного газа. Далее нужно смотреть на шов. Если будет пористость, то нужно добавить подачу газа пока поры не будут больше появляться. Также, если сварка происходит на улице или в помещении с вентиляцией, то нужно учитывать влияние ветра и сквозняков и добавлять подачу газа ещё. Можно на слух запомнить звук воздуха из горелки при правильных настройках для конкретной толщины металла. При настройке потока защитного газа нет жёстких правил. Нужно настраивать газ на экономный расход, при этом, чтобы качество шва было хорошим.
Какой газ использовать?
Тип защитного газа влияет на характеристики сварки: на глубину проникновения, электрическую дугу и механические свойства шва.
- 100%-ая углекислота (чаще всего используется для сварки сталей) обеспечивает более глубокое проникновение при сварке, но увеличивается количество брызг и шов более грубый, чем при смеси аргона с углекислотой.
- Смесь 75%-ного аргона и 25% углекислоты (называется 75/25 или С25) можно считать лучшей смесью для углеродистой стали. При сварке с таким газом образуется мало брызг, получается красивый шов и при сварке тонкий металл не прожигается насквозь, так как нет сильного проникновения.
- Для сварки нержавейки используется смесь 98% аргона и 2% углекислоты. Для алюминия – 100% аргон.
Настройка напряжения сварочного полуавтомата
- Правильное напряжение важно для формирования прочного сварочного шва. Используя слишком низкое напряжение для конкретного металла с определённой толщиной, качество сварочного шва будет низким, так как проникновение сварки будет плохим. Таким образом, шов даже может выглядеть нормально, но будет не прочным. В конце статьи мы рассмотрим примеры сварочных швов на листовом металле при разном напряжении.
Настройка скорости подачи проволоки
- Настройка скорости подачи проволоки должна производиться каждый раз при смене напряжения или смене проволоки на проволоку с другим диаметром. Дорогие сварочные аппараты могут иметь автоматическую настройку скорости подачи проволоки. В них скорость увеличивается автоматически при увеличении напряжения.
- Сначала настраивайте напряжение, а потом под него подстраивайте скорость подачи проволоки. То есть, скорость подачи проволоки должна быть настроена под скорость, с которой она будет плавиться.
- Регулятор скорости подачи проволоки также служит другой цели – регулирует силу тока. Напряжение и сила тока взаимосвязаны и, в некоторой степени, базируются на размере проволоки и её скорости. В полуавтомате установленное напряжение остаётся неизменным, но сила тока немного меняется в зависимости от скорости подачи проволоки и вылета электрода (проволоки). Таким образом, чем быстрее подача проволоки к месту сварки, тем больше силы тока и выше температура сварки, но для конкретного, установленного типа напряжения это лишь небольшой диапазон изменения силы тока.
- Проволока вне процесса сварки (без электрической дуги) движется быстрее. Когда образуется дуга, скорость проволоки снижается.
- Как узнать, что настройки подачи проволоки правильные? Для этого нужно попробовать сваривать. Если скорость слишком высокая для вашей настройки напряжения, то проволока будет сгибаться, при касании с металлом, не успевая расплавиться, и будет много брызг. Если скорость слишком медленная для вашей настройки напряжения, то проволока будет сгорать до того, как коснётся металла, и будет забиваться наконечник. Таким образом, при неправильной настройке скорости подачи проволоки, сварка вообще не получится. Этот параметр нужно настраивать экспериментальным путём. Важно выставить правильное напряжение для конкретной толщины свариваемого металла и пробовать варить, а скорость подачи проволоки регулировать в процессе.
Полярность при сварке полуавтоматом
Перед сваркой нужно определиться, какую полярность Вы будете использовать.
Простая обмеднённая проволока, которая используется с защитным газом должна использоваться с обратной полярностью, когда на проволоку подаётся плюс. Прямая полярность используется, когда в полуавтомате установлена проволока с флюсом, которая применяется без газа. В этом случае на проволоку подаётся минус, а на свариваемый металл, через клемму плюс. Таким образом, максимальное тепловыделение образуется на проволоке. Это нужно для того, чтобы флюс в ней смог подействовать должным образом.
Если использовать неправильную полярность для определённого электрода (в случае с полуавтоматом, проволоки), то прочность сварочного шва будет плохой. При использовании неправильной полярности появится много брызг, будет плохое проникновение при сварке и сварочную дугу будет сложно контролировать.
Для смены полярности, нужно открыть крышку полуавтомата и поменять местами клеммы. Рядом с клеммами находится таблица, уточняющая порядок расположения клемм.
Проволока для сварки
В полуавтомате может использоваться два вида проволок: простая проволока, покрытая медью и проволока с флюсом.
- Простая проволока для полуавтоматической сварки применяется с защитным газом, не имеет никаких добавок, которые могут «противостоять» коррозии и загрязнениям. Поэтому поверхность нужно подготавливать тщательно.
- У второго вида проволоки в центре расположен флюс, который при сгорании образует защитный газ. Таким образом, можно обойтись без баллона с газом. Такая проволока создаёт более глубокое проникновение при сварке, чем обычная с газом. Проволока с флюсом создаёт много брызг и шлака в зоне сварки, которые после завершения сварки нужно счистить. При сварке такой проволокой требуется минимальная подготовка поверхности, прощаются незначительные загрязнения. Также эта проволока хорошо работает при ветре на улице. Для сварки проволокой с флюсом требуется, чтобы на аппарате была установлена прямая полярность (см. выше).
- Чем больше толщина свариваемого металла, тем большего диаметра проволоку нужно использовать, так как проволока большего диаметра проводит больше электричества и даёт больший нагрев и лучшее проникновение.
Вылет проволоки
Вылет проволоки – это расстояние между концом наконечника и концом проволоки. При использовании углекислоты или смесей, сохраняйте вылет от 0.6 мм до 1 см. Слишком длинный вылет ослабит арку. Чем меньше вылет проволоки, тем стабильнее электрическая дуга и тем лучшее проникновение будет получаться даже с низким напряжением. Таким образом, лучший вылет проволоки – как можно более короткий. Однако, вылет проволоки может зависеть от того, насколько наконечник горелки углублен внутрь газового сопла. Чем больше наконечник углублён в сопло, тем длиннее должен быть вылет проволоки.
Положение наконечника горелки относительно сопла
Начало работы сварочным полуавтоматом
Чтобы начать работу, сварочный полуавтомат должен быть полностью готов к процессу сварки. Проволока должна быть установлена и газовый баллон подключен. Нужно установить зажим заземления на свариваемый металл. Его нужно устанавливать на расстояние от 15 до 50 см от зоны сварки. Металл должен быть очищен от ржавчины, краски, масел и грязи. Любое незначительное сопротивление будет влиять на процесс сварки. Грязный металл при сварке станет причиной брызг и прожига насквозь, а также возгорания.
В результате правильно настроенного напряжения и скорости подачи проволоки должен получиться хороший сварочный поток. Правильные настройки будут давать характерный шипяще-жужжащий звук, который хорошо знают все сварщики. Более подробно о процессе сварки можно прочитать в статье “Технология сварки полуавтоматом MIG / MAG ”.
Примеры сварочных швов с разными настройками напряжения
Напряжение определяет высоту и ширину сварочного шва.
На фотографии показаны швы на листовом металле толщиной 1.2 мм, сделанные с возрастанием напряжения (слева направо). Швы, сделанные на низких настройках, получились узкими и высокими, а на высоких настройках – широкими и плоскими.
На фото слева показаны швы на листовом металле, сделанные с увеличением напряжения. Слева на право от меньшего напряжения к большему. На втором фото обратная сторона листа показывает проникновение (провар).
Если посмотреть с обратной стороны, то два шва слева получились без хорошего проникновения (провара) по всей длине. Три шва справа – имеют хорошее проникновение по всей длине.
Сварочные швы в разрезе
Эти швы в разрезе показывают эффект возрастания напряжения более ясно. На первых двух – шов наверху, но совсем не проник сквозь металл. Третий имеет как шов сверху, так и хорошее проникновение и является лучшим швом из всех. Два шва справа имеют большее проникновение под листом, чем сверху, так как настройки напряжения слишком высокие.
Особенности и применение MIG сварки
Существуют самые разнообразные виды и типы сварки. Но всех их объединяет одно — необходимость применения электрической дуги, без которой формирование шва невозможно. И среди большого разнообразия именно MIG/MAG сварка с использованием газа одна из наиболее популярных.
Такой тип сварки прост и удобен в использовании, он подойдет как для начинающего сварщика, так и для опытного мастера. С помощью миг сварки можно без проблем сварить разные типы металлов, при разной толщине и любой сложности швов. В этой статье мы расскажем, что такое MIG, какие есть особенности сварки в среде защитного газа.
Определение
MIG/MAG сварка (она же электродуговая сварка в среде газа, дуговая сварка в среде защитных газов, она же маг и миг сварка, GMAW) — это полуавтоматическая, ручная и автоматическая сварка в среде защитного газа методом плавления (расшифровка GMAW означает «Gas metal Arc welding»).
Ниже схематично показана TIG (тиг сварка) и MIG/MAG сварка. Вы можете сравнить их и понять, в чем отличия.
MIG/ MAG сварка возможна только при постоянном токе, а вот полярность может быть как прямой, так и обратной. Вы наверняка заметили, что помимо MIG мы также употребляем в этой статье аббревиатуру MAG. MAG — это тоже сварка полуавтоматом, только с применением углекислого газа.
У маг сварки все так же, как и у миг. Только вместо, скажем, аргона, используется углекислота. Она значительно дешевле. Но с помощью такой сварки можно соединить только детали из легированных и низколегированных сталей. Это ограничение. Так что выбирайте профессиональные полуавтоматы, которые могут работать как в MAG, так и в MIG режиме. Такие аппараты дают вам больше возможностей, в работе можно использовать присадочную проволоку любого диаметра.
Теперь, когда мы знаем, что такое mig, пора узнать, какое оборудование для данного метода будет оптимальным.
Оборудование и комплектующие
Итак, для работы нам понадобится стандартный полуавтомат. Комплект сварочного оборудования состоит из полуавтомата, трансформатора (генерирующего ток), газа (к баллону нужно присоединить редуктор, чтобы регулировать давление), различных шлангов и кабелей, газовой горелки, оснащенной дополнительной системой подачи присадочной проволоки и механизма подачи.
MIG сварка — это, по сути, то же самое, что и сварка в защитных газах плавящимся электродом. Только вместо электрода здесь используется присадочная проволока. Чаще всего проволока изготавливается из алюминия. Мы рекомендуем подбираться проволоку, изготовленную из того же материала, что вы собираетесь варить.
Проволока наматывается на барабан и в автоматическом режиме подается в сварочную зону. Скорость подачи зависит от диаметра проволоки и параметра силы тока, который вы установите. Все, что от вас необходимо — это направить горелку в сварочную зону и нажать на кнопку.
Проволока начнет подаваться в сварочную зону сразу после того, как зажжется дуга. Вместе с тем газ начнет обдувать сварочную ванну, предотвращая окисление металла и образование дефектов. Проводя аналогии с другими типами сварки, в нашем случае газ играет роль покрытого электрода, как при стандартной MMA сварке. Только здесь газ подается извне, а при ММА сварке он образуется при плавлении электрода.
Достоинства и недостатки
Сварочный аппарат для MIG часто ругают за его громоздкость. Его просто так не повесишь на плечо, придется тащить с собой огромный баллон с газом и прочие комплектующие. Вы не сможете быстро переместиться с одной точки в другую, только если не установите весь комплект оборудования на специальную тележку.
Но, несмотря на это, у миг сварки множество достоинств, которые с лихвой перекрывают недостатки. Так, например, при работе не выделяются опасные пары, дуга достаточно легко разжигается (это плюс оценят новички), проволока расходуется очень экономно, есть возможность варить практически любые металлы любой толщины.
Технология сварки
Установите напряжение не более 30В. Оптимальное значение от 18 до 30В, подбирается индивидуально в зависимости от вашего сварочного аппарата. Также обратите внимание, что в большинстве случаев ваш сварочный полуавтомат не будет обладать функцией ручной регулировки скорости подачи проволоки. Это не поломка и не дефект, это необходимо для стабилизации горения дуги.
Для профессионалов невозможность регулировать подачу проволоки вручную может стать проблемой, но поверьте, это очень удобно. Механизм подачи сложен и технологичен, он избавляет сварщика от лишних манипуляций и позволяет сконцентрироваться на работе.
Так, например, механизм подачи проволоки в полуавтомате для MIG/MAG сварки сам определяет, в какие моменты нужно замедлить или, наоборот, ускорить подачу, чтобы дуга была стабильнее. Также механизм обеспечивает защиту проволоки от плавления в горелку. С помощью такого механизма проволока никогда не прилипнет в горелке или к соединению при первой подаче. Также благодаря автоматическому механизму подачи можно выполнить импульсную сварку.
В большинстве случае MAG/MIG сварка будет выполняться с использованием обратной полярности и постоянного тока, поскольку такие настройки наиболее оптимальны. Но если вы обладаете достаточным опытом и готовы экспериментировать, то можете установить прямую полярность и переменный ток.
Также у более-менее продвинутых автоматов есть несколько режимов работы. Давайте разберем их подробнее:
- Режим «Short Arc». Подходит для работы с тонкими металлами, когда используется ток менее 200 ампер.
- Режим «Spray Arc». Это наиболее универсальный режим, используется при работе с проволокой диаметров более 1 миллиметра.
- Режим «Pulse Arc». Используется при работе с проволокой, имеющей большой диаметр. Идеально подходит для сварки стали и алюминия.
- Режим «Pulse on Pulse Arc». Подходит для создания исключительно эстетичных швов.
Вместо заключения
Теперь вы знаете, что такое дуговая сварка в защитном газе. Обязательно испробуйте этот метод в своей практике и поделитесь опытом в комментариях. Не забывайте про средства индивидуальной защиты и технику безопасности. Желаем удачи в работе!
Источники:
http://svaring.com/welding/vidy/mig-svarka
http://kuzov.info/kak-nastroit-svarochnyy-poluavtomat/
http://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/osobennosti-i-primenenie-mig-svarki.html