Как выбрать сварочный газ

Углекислота имеет свойство впитывать влагу, что может оказать отрицательное влияние на сварочный процесс. Рекомендуется за один-два часа до начала работы перевернуть баллон вентилем вниз, чтобы осушить газ. После этого, перед стартом сварочного процесса, следует выпустить немного газообразного вещества с влагой, а затем вернуть баллон в вертикальное положение. Также возможно использование осушителя для углекислого газа (CO₂).

Какой газ лучше для сварки полуавтоматом

Какой газ наиболее эффективен для сварки полуавтоматом? Ответ на данный вопрос зависит от множества факторов, таких как тип свариваемого материала, предъявляемые требования к качеству шва, особенности заготовок и их предварительной подготовки, а также финансовые аспекты.

На какие аспекты следует обратить внимание? Для полуавтоматической сварки могут применяться как чистые газы (кислород, аргон, азот, гелий), так и их смеси в определенных пропорциях. Важно выбрать подходящий вариант и использовать его на протяжении всего процесса, так как замена газа в процессе работы не допускается.

Из содержания данного материала вы узнаете:

• Технологию сварки полуавтоматом
• Виды газов, используемых для сварки полуавтоматом
• Какой газ является оптимальным для сварки полуавтоматом
• Часто задаваемые вопросы о выборе газа для сварки полуавтоматом

Технология сварки полуавтоматом

Технология полуавтоматической сварки строится на тех же физико-химических процессах, что и дуговая сварка, с незначительными отличиями. Разность потенциалов между электродом и рабочей поверхностью инициирует появление электрической дуги, которая нагревается до температуры, достаточной для плавления металлов, используемых в сварочных работах.

Расплавленная проволока электрод связывается с деталями заготовки на молекулярном уровне в процессе термохимической реакции. После остывания формируется прочный конструкционный элемент, прочность шва составляет около 90% прочности основного металла.

Существует ряд особенностей, характерных для полуавтоматической сварки, которые стоит выделить:

• Электродная проволока непрерывно подается в рабочую зону через токопроводящее сопло. В процессе подачи можно вручную регулировать расход материала, удерживая или отпуская кнопку подачи.
• Вместо традиционного твердого флюса, который при плавлении формирует газовое облако, здесь используется готовая смесь газов или чистый газ. Его подача осуществляется непрерывно как до установления электрической дуги, так и после ее разрыва.
• Такой подход позволяет снизить количество брызг, обеспечивает большую стабильность работы дуги и повышает эффективность сварщика, а значит, уменьшает время, затрачиваемое на сварочные работы.

При использовании полуавтоматов, техника сваривания практически идентична методам, применяемым в традиционной электродуговой сварке. С их помощью можно выполнять горизонтальные и вертикальные швы, а также осуществлять точечную сварку деталей, обеспечивая герметичность соединений, варить встык или внахлест.

Принципы формирования сварного шва остаются неизменными. Работа с полуавтоматическими устройствами применяет те же подходы, что и в аппаратах типа ММА. Кроме того, выбор оптимальной силы тока и режима сварки зависит от размера стыка и диаметра используемого электрода согласно универсальной схеме.

Одним из ключевых достоинств полуавтоматической сварки, отмечаемых большинством пользователей, является простота соединения тонких металлических листов. Поэтому полуавтоматические устройства нередко используют в кузовном ремонте автомобилей и для сварки металлических конструкций из тонких заготовок.

К числу основных преимуществ сварки полуавтоматом с использованием газа относятся:

• Высокая температура воздействует только на ограниченный участок заготовки, что позволяет избежать изменения физических свойств металла.
• Отсутствие дыма на рабочей площадке облегчает визуальный контроль процесса сварки.
• Универсальность технологии позволяет соединять различные металлы, от легких алюминия и титана до углеродной и высоколегированной стали.
• Нет ограничений в ориентации свариваемых деталей. Регулируя мощность, можно проводить сварку как наклонными, так и потолочными швами.
• Нет ограничений по толщине металла. Технология позволяет сваривать листы толщиной всего 0,2 мм, а максимальная толщина зависит от квалификации сварщика.
• Нет необходимости в механической очистке шва от шлама, даже при многопроходной сварке. Газовый флюс исчезает сразу после прекращения подачи смеси.
• Высокая производительность установки увеличивает эффективность сварочных работ.

Критерии выбора газа или смеси для полуавтомата

При выборе смеси газов или однородной защитной среды следует учитывать следующие критерии: тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщину формируемого шва и диаметр проволоки.

В результате выбор смеси для сварочных работ сводится к анализу таблицы, в которой указаны составы, рекомендуемые для каждого типа металла или сплава, с учетом глубины сварочной ванны и других характеристик.

Кроме того, опытный сварщик принимает во внимание побочные эффекты, которые могут возникнуть от использования той или иной среды. Например, углекислый газ способствует минимизации разбрызгивания присадочного металла (электрода), что делает его особенно удобным для сварки потолочных швов, защищая сварщика от случайного контакта с каплями расплавленного металла.

Технология сварки в полуавтоматическом режиме

Основы работы сварочного полуавтомата построены на глубоком понимании электродугового процесса. Разница потенциалов между электродом и заготовкой обеспечивает формирование электрической дуги, температура которой достаточно высока для плавления как присадочного, так и свариваемого металла. Застывшая присадка образует прочный шов, который может достигать 90% прочности основного конструкционного материала.

Тем не менее, в работе полуавтомата есть свои нюансы. Во-первых, проволока-электрод поступает в зону сварочной ванны непрерывным потоком, проходя через токопроводящий мундштук. При этом расход присадочного метала можно настраивать вручную, нажимая на кнопку подачи. Во-вторых, вместо обычного твердого флюса, который создает газовое облако при горении дуги, полуавтомат использует смеси газов или чистые среды. Газы подаются непрерывно как до установки дуги, так и после ее разрыва.

Подобный подход дает возможность сократить количество брызг, стабилизировать параметры дуги, увеличить производительность труда сварщика и снизить трудоемкость рабочего процесса.

Чистые (основные) сварочные газы

Сначала рассмотрим газы, используемые в чистом виде для сварки.

Аргон. Он наиболее часто применяется для сварки черных металлов, нержавеющей стали (аргонодуговым методом TIG) и цветных металлов (методом MIG). Аргон обладает инертными свойствами, что делает его хорошим выбором для сваривания тугоплавких металлов. Его низкая теплопроводность позволяет концентрироваться теплу на внутренней части дуги, в результате чего получается узкий и глубокий шов. Однако стоит помнить, что сварочный газ аргон взрывоопасен. Для его хранения используются баллоны серого цвета с зеленой маркировкой.
Гелий. Применяется для сварки чистых или активных цветных металлов, а также сплавов на основе алюминия и магния методом TIG. Часто гелий комбинируют с аргоном для улучшения характеристик сварки. Он помогает получить широкий шов с высоким уровнем смачивания и большой глубиной проплавления. Благодаря своей высокой теплопроводности и большому ионизационному потенциалу, он эффективен для сварки. Гелий легче воздуха, что позволяет использовать его для выполнения потолочных швов. Хранится в коричневых баллонах с белой маркировкой.
Углекислый газ. Уникален тем, что может использоваться в чистом виде без добавления инертных газов. Применяется как в полуавтоматической сварке (MAG на короткой дуге), так и в ручной дуговой сварке с порошковыми электродами. Углекислота применяется для сварки стали, позволяя выполнять надежные соединения даже для толстостенных металлов. К преимуществам CO2 также относится его низкая стоимость. Однако у газа есть и недостатки, такие как нестабильность дуги и сильное разбрызгивание. Для углекислого газа используются черные баллоны с желтой маркировкой.

Дополнительные сварочные газы

1. Кислород. Смешивается с аргоном и углекислотой в концентрации до 10%. Включение кислорода помогает стабилизировать дугу, ускоряет окисление и увеличивает температуру горения. Швы, выполненные с кислородом, получают меньшую глубину и более широкий профиль.
2. Водород. Добавляется в аргон в пропорции не более 10%. Он улучшает теплопроводность и способствует удалению окислов, особенно полезен при сварке высоколегированных (аустенитных) нержавеющих сталей, образуя широкий шов.
3. Азот. Используется в качестве защитной среды для сварки меди. Чаще применяется при работе с двухфазными нержавеющими сталями для повышения коррозийной стойкости шва.

Газы в сварочных смесях обеспечивают дополнительные технологические преимущества. Их использование улучшает стабильность дуги и характеристики шва, а также усиливает защиту сварочной ванны.

Сварочная смесь для сварки

Аргон и кислород

Смесь, содержащая 97% аргона и 3% кислорода. Такое соотношение позволяет проводить более стабильную сварку, делают сплав более жидким и способствует переносу металла мелкими каплями, что минимизирует количество брызг во время сварки и снижает расход проволоки. Соответственно, шов получается более ровным и качественным.

Аргон и гелий

Эта смесь состоит из 50% аргона и 50% гелия. В некоторых случаях она выставляется в соотношении 60% к 40% соответственно. Эта комбинация используется для защиты сплава от вредных факторов окружающей среды. Особенно эффективна при соединении цветных металлов, таких как алюминий и титаны.

Аргон и углекислота

Именно эту смесь в соотношении 75% аргона и 25% углекислого газа часто выбирают для соединения углеродистой, а также низко- и среднелегированной стали, и нержавеющей. Она эффективно защищает сварочную ванну от вредных веществ, позволяет избежать чрезмерного разбрызгивания расплавленного металла и обеспечивает плавное формирование мелкочешуйчатого шва. Эта смесь зарекомендовала себя как высокопроизводительный и качественный сварочный процесс.

Кислород и углекислота

Смесь, имеющая в своем составе около 70% углекислоты и 30% кислорода. Этот вариант редко применяется на практике, так как сварочный шов получается немного лучше, и отсутствует треск по сравнению с чистым углекислым газом. Подходит, преимущественно, для соединения черных металлов (углеродистых конструкционных и некоторых легированных).

Расход газа при сварке полуавтоматом

Количество газа, потребляемого во время сварочных работ полуавтоматом, зависит от нескольких факторов:

• Сквозняк и ветер. Если сварочные работы проводятся в условиях, где присутствует сквозняк или ветер, газ может просто раздуваться из зоны сварки. Для предотвращения этой проблемы рекомендуется повысить давление подачи газа, что может значительно увеличить его расход. Именно по этой причине не рекомендуется осуществлять сварку в проветриваемых помещениях или в ветреную погоду;
• Свойства газа. Легкие газы, такие как гелий, могут быстро подниматься и улетучиваться, что может негативно сказываться на расходе защитного газа. Решением может стать сварка в закрытом помещении с использованием гелия или применение специального козырька;
• Свойства соединяемых металлов. Для достижения максимального качества шва некоторых цветных металлов и их сплавов может потребоваться повышенный расход газа, что устраняет риск попадания вредных веществ из окружающей среды;
• Тип соединения. В зависимости от типа соединения может варьироваться расход защитного газа. Это заметно в случаях, когда необходимо выполнить сварку с глубокой проплавкой или с двусторонней разделкой кромок;
• Толщина соединяемых деталей. Чем толще детали, тем выше требуемый расход газа для защиты сварочной ванны больших размеров.

Особенности сваривания под газом

Процедура сваривания с использованием полуавтоматических устройств практически не отличается от методов, используемых в рамках традиционной электродуговой сварки. С помощью полуавтоматов возможно выполнение как горизонтальных, так и вертикальных швов, возможность осуществления прихватки, создания герметичных соединений, а также выполнения сварки встык или внахлест.

Способы формирования шва остаются неизменными, так как используются классические аппараты серии MMA. Более того, оптимальную силу тока и режим сварки определяют на основании толщины стыка и диаметра электрода, следуя общей схеме.

Главной особенностью, отмечаемой многими пользователями, является простота соединения тонких металлических листов. Именно поэтому полуавтоматические сварочные аппараты часто используются для кузовного ремонта и при сваривании металлических конструкций из тонких заготовок.

Основные преимущества сварки полуавтоматом с газом

• Высокая температура воздействует на ограниченный участок заготовки, что позволяет избежать изменений в физических свойствах металла.
• Отсутствие дыма в рабочей зоне дало возможность значительно упростить визуальный контроль над процессом сварки.
• Универсальность технологии позволяет успешно соединять различные металлы: от алюминия и титана до высоколегированной конструкционной стали.
• Отсутствие ограничений по ориентации свариваемых деталей. Достаточно отрегулировать мощность горелки, чтобы сваривать как наклонные, так и потолочные швы.
• Нет ограничений по минимальной толщине. Технология допускает работу с листами толщиной от 0,2 мм. Максимальная толщина прекращается от квалификации сварщика.
• Не требуется постоянная механическая очистка швов, даже при многослойной сварке, так как газовый флюс исчезает сразу после прекращения подачи смеси.
• Высокая производительность установки значительно увеличивает эффективность сварочных работ.

Что касается газа, используемого для сварки полуавтоматом, его выбор должен учитывать все указанные факторы и характеристики, чтобы обеспечить качественный и надежный результат сварочных работ.

Пожалуйста, оцените статью.