Механизированная сварка полуавтоматическая в защитном газе

Процесс сварки при помощи полуавтомата в среде защитных газов – где применяется и как выполняется

MIG/MAG сварка или обработка при помощи полуавтомата – один из популярных методов работы. Используя полуавтомат и защитный азот у мастеров получается варка любых деталей. Работа возможна как в помещениях, так и на открытом воздухе.

Мы хотим подробно рассмотреть, в чем же отличие сварки полуавтоматом. Большое значение имеет то, какие установки при этом есть.

После прочтения нашей статьи у вас получится разобраться в основах метода сварки при помощи полуавтомата в среде защитных газов.

Общие данные

Полуавтоматическая обработка металла в среде защитных газов – это несложная технология, с которой справится даже новичок. Обычно используют расплавленную проволоку и защитный газ.

В качестве последнего применяют углекислый газ, аргон или другой азот. На полуавтомате при этом устанавливают импульсный либо статичный ток.

В процессе происходит плавление конструкции и провода. Соединение этих элементов использовано для того, чтобы получился один шов.

Главное назначение газа, которое необходимо при работе – это защита от появления дефектов. Поговорим о среде работы этой сварочной технологии.

Установки для работы

Такой метод металлообработки предполагает работу с машинами. Мы говорим как о применении источника электричества, так и о работе полуавтомата. Обычно работает всеми известная розетка, но только тогда, когда питание бесперебойное.

Есть нужда работы с устройством, которое отвечает за подачу проводов. Обращайте внимание и на выбор сменных конструкций. Будем говорить об этих моментах.

Сварочный полуавтомат

Металлообработка в защитных газах осуществима под контролем полуавтоматического механизма. Последний считают отдельным аппаратом и одновременно целым комплексом механизмов. Речь идет о газовых баллонах.

Работа обычно проходит или на посте, на станке или без поста. Обычный полуавтомат для работы в среде защитного азота выглядит так: конструкция из источника электричества, устройства для подачи провода, светоча, кабеля, аппарата охлаждения, системы газоснабжения и других конструкций.

Назначение сварочного аппарата отличается зависимо от вида рабочего газа. MAG сварка использует активный азот, а MIG – пассивный. Первый тип сварки не может использовать газ второго типа, и наоборот.

Чтобы не думать – купите универсальный аппарат, способный работать с двумя видами газа. Вы увеличите свои возможности в сварочном деле.

Порядок введения проволоки

Мы уже говорили о том, что во время металлообработке с полуавтоматом в среде защитных газов провод поступает при помощи агрегата. Последний работает по одному из правил:

Первый принцип используется чаще всего. Это легко объяснить: он недорогой в эксплуатации и применяется в 8 полуавтоматах из 10.

Такая система обладает определенными минусами. Важный момент – ограниченная длина газовой трубы. Ее длина не должна превышать 5 метров. При работе с другим видом подачи проволоки, шланг может быть длинным.

Самая распространенная длина – 10 метров. Некоторые мастера применяют проволоку большой толщины. Это не проблема, если большой вес конструкции не имеет значения для вас.

Помните, что есть несколько вариантов скорости введения проволоки. На начальном этапе сварочных работ возьмите механизм со регулировкой в автоматическом режиме. Получится избежать некоторых возможных трудностей.

Мастер с 10-летним стажем работы выберет аппарат с ручной регулировкой. Его опыт помогает контролировать сварку в среде защитных газов и самостоятельно устанавливать настройки.

Механизмы введения различны – они либо встроены в полуавтомат, либо выглядят как переносное устройство. Последние имеют преимущества. У них есть и минус – громоздкость. Отмечаем, что этот способ не позволить варить в труднодоступных местах.

Сменные конструкции

Полуавтомат для сварки в среде защитных газов имеет в своем арсенале дополнительные конструкции, которые нужно периодически менять. Речь идет о токосъемном наконечнике. Также контролю должны поддаваться и сопла, а от этого зависит горение арки.

Аппараты должны быть исправны. Чтобы лишний раз не беспокоиться – советуем покупать аксессуары высокого качества, которые прослужат пару лет. Они точно придут на помощь ответственных ситуациях.

Комплектация

Полуавтоматическая сварка обеспечивается использованием провода и защитного азота.

При детальном изучении видов газа вы поймете, что есть десятки видов материала. Среди них – активный, пассивный и смешение газов.

При сварке полуавтоматом не работайте с водородом. Он характеризуется значительным разбрызгиванием металла, что приводит к неровностям соединений.

Говоря о проволоке, ее выбор должен быть оправдан маркой комплектующих, которые вы используете в работе. Вид проводов должен в точности отвечать всем требованиям типа выбранной сварки.

Металлообработка и углекислый газ

У нас не получится в деталях рассказать обо всех моментах, которые есть в полуавтоматической сварке в области защитного газа азота. Мы поговорим о работе в углекислотах.

Такой метод за последние 15 лет стал популярным и эффективным. Стоит взять эту информацию на вооружение.

Выбор проволоки для сварки

Этот момент очень важный при металлообработке в среде углекислого газа. Если взять деталь, в составе которой небольшое количество углерода – она рискует окислиться. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать провода с марганцем и кремнием в составе.

Не забывайте об этом, если хотите получить хорошую работу! Возникает необходимость варки легированного сплава – применяйте специальную проволоку. Далее мы расскажем об известных марках проводов для сварки этих видов металла.

Читать еще: Что такое воздушный клапан для канализации

Готовим металл к обработке

Хотите, чтобы шов был ровным и красивым, правильно? Для этого стоит заняться подготовкой металлических конструкций. Для начала почистите детали от проявлений коррозии, а также от краски и грязи.

Если остались масляные следы – их также необходимо убрать. В том случае, когда детали загрязнены немного, можно применить ветошь. Если длительной очистки не избежать – используйте специальную щетку из металла.

Не забудьте удалить жир со всей поверхности конструкции. Это можно сделать, используя специальные очистные средства.

Выбор режим работы

Если вы выбрали правильный режим сварки – то уже сделали 50% работы на пути к получению сварочного соединения. Этот момент нужно продумать тщательно, чтобы потом не пришлось начинать всё заново.

Режим металлообработки – это совокупность некоторых настроек, которые установлены на аппарате. Они полностью зависят от того, какой тип работ вам нужно выполнить.

Говоря о сварке при помощи агрегата с работой углекислот настройки будут выглядеть таким образом:

Род и полярность тока. Как правило, работает статичный ток возвратной полярности. В случае с прямой полярностью вы можете получить нестабильное горение дуги. Хотите применить переменное электричество вместо постоянного? Поставьте в цепь осциллятор, которая поможет механизму работать корректно.
Диаметр проводов. Показания напрямую зависят от толщины металла, который придется обрабатывать. Для тонкой конструкции подойдут тонкие провода, и наоборот. Сила электричества при этом выбирается в зависимости от диаметра провод. Принцип такой: сила электричества при сварке прямо пропорциональна глубине провара. Скорость работ при этом будет соответствовать этой же формуле.
Напряжение арки. Оно зависит от длины этой арки. Сила тока будет определять установленное напряжение. Настраивать этот показатель достаточно просто. С увеличением напряжения возрастает показатель глубины провара. Ширина соединений при этом также становится больше. Если вы будете знать эти показатели – вам удастся определить необходимое напряжение арки.
Скорость введения проволоки. Этот показатель можно определить только путем опыта. Помните, что арка должна прогорать стабильно, а проволока должна медленно топиться. Начинающий мастер обычно применяет агрегаты, которые регулируют скорость подачи проводов в автоматическом режиме.
Вылет провода. Этот момент также определяется путем частых работ. Вылет не должен быть либо большим, либо маленьким. В первом случае дуга прогорает нестабильно. Швы получаются неровными и кривыми. Во втором случае вы лишитесь возможности контролировать сварочный процесс, потому что он будет проходить довольно быстро.

Потребление газа

При сварочном процессе необходимо следить за использованием углекислых газов. В условиях домашних работ это может отойти на второй план, но только не на производстве.

Для определения газовых затрат определите силу тока, тип сварочного соединения и вылет проводов. Зная эти показатели, легко просчитаете потребление газа.

Подведем итоги

Полуавтоматическая обработка металла в области защитных газов считается простым методом работы. Эффективность технологии доказана 10-летним опытом многих сварщиков.

Несмотря на то, что работа предполагает использование газовых баллонов, вы можете избежать неудобств. Можно использовать металлические тележки для перемещения конструкций.

Ваша работа значительно упростится. Стоимость материалов при этом невысокая, а шов на выходе получается ровным.

Затраты на провода, газ и технику будут минимальными, а результат вас порадует. Метод помогает обработать металлические конструкции любой толщины.

Работу можно выполнять как в домашних условиях, так и на крупном производстве. Для успешного труда ваш опыт не обязательно должен быть 10-летним.

Сегодня есть вспомогательные механизмы, которые упрощают работу. Полуавтоматические аппараты способны самостоятельно работать с проволокой, и сварка при этом происходит быстрее.

Выбирайте бюджетные аппараты и попробуйте создать соединение с использованием защитных газов. Результат вас порадует.

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка — механизированная дуговая сварка металлическим плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов. Способ также известен как MIG/MAG сварка. В зависимости от типа используемого защитного газа различают сварку в инертных газах (MIG) и активных (MAG). В качестве активных газов преимущественно используют сварку в среде углекислого газа. В отличии от ручной дуговой сварки покрытыми электродами при механизированной сварке подача электрода в зону сварки выполняется с помощью механизмов, а сварщик перемещает горелку вдоль оси шва и выполняет колебательные движения электродом по необходимости.

Рис. 1. 1 – горелка, 2 – сопло, 3 – токоподводящий наконечник, 4 – электродная проволока, 5 – дуга, 6 – шов, 7 – ванна, 8 – основной металл, 9 – капля металла, 10 – газовая защита.

Сущность метода и общие принципы полуавтоматической сварки

Механизированная сварка, как и другие виды дуговой сварки, осуществляет за счет большей тепловой энергии сварочной дуги сконцентрированной в месте ее горения. Температура дуги больше температуры плавления металлов, поэтому под ее воздействием кромки сварного изделия плавятся, образуя сварочную ванну из жидкого металла. Дуги при этом горит между основным металлом и сварочной проволокой, которая выполняет функции подвода дуги к зоне сварки и является присадочным металлом для заполнения зазора между кромками.

Сварочная проволока с кассеты непрерывно подается в зону сварки при помощи подающего механизма, который проталкивает ее по каналу в рукаве к соплу сварочной горелки.

Читать еще: Деформирование металла при сварке

Сварочная дуга, расплавленный металл, конец сварочной проволоки, околошовная зона находятся под защитой газа, выходящего с горелки. Для получения более качественного шва, иногда выполняют подачу защитного газа дополнительно с обратной стороны шва.

В отличии от ручной сварки, отсутствие покрытых электродов позволяет механизировать процесс или полностью автоматизировать.

Оборудование для полуавтоматической сварки

В комплект оборудования для механизированной сварки входят источник питания сварочной дуги, подающий механизм, газовое оборудование, горелка. Для повышения производительности и избежания перегрева горелки при серийном производстве могут использоваться системы охлаждения.

Источники питания сварочной дуги

Для сварки в среде защитных газов изготавливают источники питания с жесткими внешними вольт-амперными характеристиками. Сварка производится на источниках постоянного тока — сварочные выпрямители, преобразователи, инверторы или специальные установки, содержащие в себе источник питания и подающий механизм, а также блок управления. Источники питания переменного тока практически не используются.

Многопостовые источники питания

Для организации работы в цехах на производстве со стационарными сварочными постами целесообразно использовать многопостовые источники питания. Для этих целей можно использовать преобразователи и выпрямители. Существует две схемы организации многопостовой сварки.

Первая схема используется когда сварка производиться одинаковыми режимами на каждом посте с частыми замыканиями сварочной цепи (возбуждение дуги). При такой схеме в цепь каждого сварочного поста включают дроссель, который способствует снижению влияния постов друг на друга при одновременной работе.

Вторая схема может быть использована для регулирования режимов сварки индивидуально на каждом посте с минимальным влиянием постов друг на друга. В таком случае напряжение холостого хода многопостового источника питания устанавливают на максимум, а снижение силы тока (регулирование) выполняется с помощью балластного реостата на каждом посте.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Механизмы подачи проволоки

Сварочные полуавтоматы

Сварочные полуавтоматы — специальные установки для механизированной сварки в среде защитных газов содержащие в себе источник питания, подающий механизм, горелку и блок управления процессом. Дополнительно полуавтомат может иметь дистанционный пульт управления, включать схемы позволяющие выполнять сварку в импульсно-дуговом режиме и т.д.

Сегодня чаще используется схема сварки от сварочного полуавтомата, чем источник питания + подающий механизм.

Сварочная горелка

Выполняет несколько функций, среди которых: направление проволоки в зону сварки, подвод тока к сварочной проволоке, подача защитного газа, управление процессом при помощи кнопки управления. Все это возможно благодаря использованию специального шланга внутри которого находится сразу несколько элементов — сварочные кабеля, управляющие провода, спиралеобразный канал для направления проволоки, трубка для подачи газа, а иногда и для подачи воды.

Газовое оборудование для полуавтоматической сварки

В состав газового оборудования для сварки полуавтоматом входят: баллон, редуктор, ротаметр, подогреватель, осушитель, смеситель газов, рукава (шланги).

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов – универсальный процесс получения качественных сварных соединений

Полуавтоматическая (механизированная) сварка плавящимся электродом в среде защитных газов – электродуговой процесс, при котором подача присадочной проволоки осуществляется роликовым механизмом с электрическим приводом.

Суть процесса

Скорость подачи проволоки синхронизирована со скоростью её плавления, за счет чего поддерживается постоянная длина электрической дуги и равномерный перенос присадочного металла в сварочную ванну. Изоляция зоны нагрева и плавления от газов атмосферы обеспечивается за счет подачи защитного газа через сопло-наконечник ручной сварочной горелки. Управление подачей проволоки, включением и выключением сварочного тока, инициацией дуги и поступлением газа осуществляется одной кнопкой «Пуск/Стоп» на горелке.

По сравнению с постом ручной сварки покрытыми электродами в состав оборудования добавляется электрический механизм подачи сварочной проволоки и газобаллонная аппаратура. При скромных усложнениях резко повышается производительность процесса и улучшается качество сварных соединений.

Читать еще: Как сделать металлическую дверь самому

Производительность увеличивается за счет возможности вести процесс почти непрерывно, и отпадает операция по удалению шлака и зачистке шва.

Область применения

Способ получил самое широкое распространение в сферах деятельности, где изготавливаются металлоконструкции. Это и сборочные цеха машиностроительных предприятий, и строительные площадки, и домашние мастерские. Он вполне пригоден для соединения как малоуглеродистых конструкционных, так и высоколегированных сталей, применим для ответственных конструкций из разных прокатных профилей в любых пространственных положениях. Одним словом, способ сварки полуавтоматом в среде защитных газов – универсален.

Единственным ограничением способа является необходимость при работе на открытых площадках укрывать рабочее место сварщика от ветра и сквозняков, чтобы обеспечить стабильную защиту зоны плавления.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки в среде защитных газов отражены в таблице.

высокая производительность;
качественное соединение за счет рационального ввода легирующих элементов и раскислителей через проволоку;
отсутствие флюсов и покрытий, следовательно, не нужно удалять шлак;
меньшие отходы = выше эффективность

усложнение аппаратуры (по сравнению с ручной дуговой сваркой);
дополнительные мероприятия по защите при работе на открытых площадках;
дополнительные затраты на снабжение защитными газами

Какие газы используются

Теоретически возможно добавление любого газа в сварочную смесь. На практике для сварки стали применяют углекислый газ по ГОСТ 8050-85. Главным критерием выбора данного продукта выступает его доступность и, соответственно, цена.

Углекислый газ поставляется в стандартных баллонах. Полный 40-литровый баллон содержит 24 кг жидкой углекислоты, что соответствует 12 000 литрам газовой фазы при нормальном давлении. При среднем расходе 10 литров в минуту этого хватает на 20 часов непрерывной работы одного сварочного поста.

Примерная стоимость баллонов с углекислым газом разных объемов на Яндекс.маркет

Для ориентировочной оценки расхода материалов можно применять следующую зависимость: на 1 кг наплавленного металла расходуется 1,1 кг СО2 и 1,35 кг сварочной проволоки. Значит, на 1,2 кг проволоки приходится 1 кг углекислоты в жидкой фазе.

При проведении работ с использованием углекислого газа в закрытых помещениях надо помнить (!), что двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76, имеет удельный вес больше, чем у воздуха, и СО₂ имеет свойство накапливаться внизу. По нормам допускается его содержание до 9 г/куб. м.

В последнее время на рынке широко представлены готовые сварочные смеси, состоящие из заданных соотношений углекислого газа и аргона. Для гарантированного получения правильных пропорций защитных газов в смеси лучше процесс смешивания производить самостоятельно.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов представлены в таблице.

Используемое оборудование

Сварочный пост для полуавтоматической сварки в среде защитных газов содержит:

Источник тока.
Механизм подачи проволоки.
Газобаллонную аппаратуру:

баллоны с углекислотой, подсоединённые через газовый коллектор;
редуктор для регулировки расхода газа;
ротаметр для измерения расхода;
дополнительно: смеситель, подогреватель, осушитель;
соединительные газовые шланги.

Приточно-вытяжную вентиляцию.

Сварочные полуавтоматы

Сварочный полуавтомат представляет собой установку для механизированной сварки, объединяющую в себе источник питания, подающий механизм, горелку, блок управления процессом с пультом дистанционного управления. Может работать как в постоянном, так и в импульсно-дуговом режиме.

В настоящее время широкое распространение получили инверторные аппараты постоянного тока. Модельный ряд включает в себя всю линейку от малогабаритных бытовых приборов, работающих от домашней электросети напряжением 220 В. На рынке в полной мере представлены установки с полным набором функций, которые позволяют сваривать не только нержавеющие стали, но и цветные металлы (алюминий, медь), а также их сплавы.

Механизмы подачи проволоки служат для поступления проволоки в сварочную горелку с заданной скоростью и состоят из электродвигателя, редуктора, прижимных и подающих роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа. Бывают простые механизмы, состоящие из одной пары роликов, но в профессиональных полуавтоматах чаще встречаются четырех- и более роликовые агрегаты.

Примерная стоимость механизмов подачи проволоки на Яндекс.маркет

Для обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки на несколько десятков метров от пульта управления могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным, что обеспечивает бесперебойную работу полуавтомата и газового оборудования.

Технология

Технология включает в себя все этапы, такие, как:

подготовку свариваемых кромок;
оптимальный выбор и подготовку сварочных материалов;
настройку режимов сварки;
правильную технику ведения процесса сварки;
осмотр и контроль качества сварных швов.

Процесс сварки ведется с учетом типа соединений: стыковое, внахлестку, угловое «в лодочку», тавровое, принимая во внимание пространственное положение сварных швов. Горизонтальные швы проходят «углом назад» и «слева направо» без поперечных колебаний. Вертикальные швы «снизу вверх» – для малых толщин и «снизу вверх» для толщины более 4 мм.

Для заполнения разделки совершают поперечные колебательные движения. В процессе сварки перед каждым последующим проходом необходимо удалять наплавленный шарик на кончике проволоки.