Эта газовая смесь в соотношении 75% аргона и 25% углекислого газа является наиболее распространенным выбором для сварки углеродистой, низколегированной и нержавеющей стали. Она эффективно защищает сварочную ванну от воздействия неблагоприятных внешних факторов и обеспечивают высокое качество сварного соединения.
Какой газ лучше для сварки полуавтоматом
Какой газ лучше всего подходит для сварки полуавтоматом? Ответ на этот важный вопрос зависит от нескольких ключевых факторов, включая тип обрабатываемого материала, требования к качеству сварного шва, а также особенности заготовок, их предварительную обработку и, конечно, экономические соображения.
На что следует обратить внимание? Для сварки полуавтоматом можно использовать как чистые газы (например, кислород, аргон, азот, гелий), так и их смеси, которые подбираются в определенных пропорциях. Обратите внимание, что выбранный вариант следует использовать на протяжении всего сварочного процесса, так как их замена в процессе работы не допускается.
В данном материале вы узнаете:
- Технология сварки полуавтоматом
- Разнообразие газов для сварочных работ полуавтоматом
- Оптимальный газ для сварки полуавтоматом
- Часто задаваемые вопросы по выбору газа для полуавтомата
Технология сварки полуавтоматом
Технология полуавтоматической сварки основывается на тех же физических и химических принципах, что и традиционная дуговая сварка, с тем лишь отличием, что методы и применяемые техники могут немного варьироваться. Создание разности потенциалов между электродом и рабочей поверхностью заготовки вызывает появление электрической дуги, достигающей температуры, достаточной для плавления свариваемых металлов.
Расплавленная электродная проволока через термохимический процесс соединяется с деталями на молекулярном уровне, в результате чего образуется прочный и надежный конструктивный элемент после полного охлаждения. Прочность сварного шва может достигать 90% от прочности самого металла деталей.
Важными аспектами сварки методом полуавтомата являются:
- Электродная проволока подается в рабочую зону через сопло, обладая хорошей электропроводностью. В процессе подачи можно вручную регулировать количество материала, удерживая или отпуская кнопку подачи.
- Вместо классического флюса, который образует газовое облако при плавлении, в данном процессе чаще используются предварительно приготовленные смеси газов или чистые газы, которые вводятся непрерывно как в активном состоянии, так и в случае отсутствия электрической дуги.
- Это решение позволяет минимизировать количество брызг, делает работу дуги более стабильной и увеличивает производительность сварщика, что, в свою очередь, снижает общую трудоемкость сварочного процесса.
Техника выполнения сварки с помощью полуавтоматов практически идентична традиционным приемам электродуговой сварки. С их помощью возможно выполнение как горизонтальных, так и вертикальных швов, а также точечная прихватка деталей, что обеспечивает надежную герметичность соединений. Также можно сваривать встык и внахлест.
Принципы формирования сварного шва остаются неизменными, поскольку при работе с полуавтоматами применяются методы, аналогичные тем, что используются в традиционных аппаратах ММА. Более того, выбор подходящей силы тока и режима сварки зависит от информации о размере стыка и диаметре использованного электрода, что можно вывести из универсальной схемы.
Одним из основных преимуществ полуавтоматической сварки, на которые обращают внимание практически все пользователи, является упрощение соединения тонких металлов. Именно поэтому полуавтоматические устройства широко применяются в кузовном ремонте автомобилей, а также для сваривания тонкостенных металлических конструкций.
Основные преимущества использования полуавтоматических устройств для сварки с применением газа включают в себя:
- Высокая температура воздействия затрагивает лишь ограниченную зону заготовки, что препятствует изменению физических свойств самого металла.
- Отсутствие дыма на рабочем месте значительно упрощает визуальный контроль за процессом сварки.
- Универсальность данной технологии позволяет соединять различные металлы: от легких титана и алюминия до углеродистой и высоколегированной стали.
- Не существует ограничений по ориентации свариваемых деталей. При регулировке мощности можно осуществлять 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 исключительно от навыков сварщика.
- Нет необходимости в механической очистке шва от шлама, даже при многопроходной сварке. Флюс исчезает в мгновение ока по завершению подачи смеси.
- Высокая эффективность установки способствует увеличению производительности сварочных работ.
Критерии выбора газа или смеси для полуавтомата
При выборе конкретной газовой смеси или однородной среды необходимо обратить внимание на ряд критериев: тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщину создаваемого шва и диаметр проволоки. Эти параметры позволят более точно подобрать необходимый состав газов.
В конечном итоге, выбор смеси для сварочных работ сводится к анализу специальной таблицы, в которой указаны рекомендуемые составы для каждого конкретного металла или сплава с учетом глубины сварочной ванны и других важных характеристик.
Дополнительно опытный сварщик также учитывает возможные преимущества, которые может предложить та или иная среда. К примеру, углекислый газ обеспечивает минимальное разбрызгивание присадочного металла (электрода), что делает его удобным для сварки потолочных швов, где СО2 поможет избежать контакта сварщика с каплями расплавленного металла.
Технология сварки в полуавтоматическом режиме
Принципы работы сварочного полуавтомата основаны на хорошо известных процессах электродуговой сварки. Разница потенциалов между электродом и заготовкой позволяет создавать электрическую дугу, температура которой достаточно высока для расплавления как присадочного, так и свариваемого металла. Застывшая присадка взаимодействует с металлом заготовки на атомарном уровне, формируя шов, прочность которого может достигать 90% от прочности основного конструкционного материала.
Однако при работе полуавтомата следует учитывать определённые особенности. Во-первых, проволока-электрод подается в зону сварочной ванны в непрерывном потоке через токопроводящий мундштук. При этом расход присадочного материала можно легко регулировать вручную, нажимая на кнопку подачи. Во-вторых, вместо традиционного твердого флюса, образующего газовое облако во время горения дуги, полуавтомат использует газовые смеси или технически чистые газы, подача которых производится непрерывно как до образования дуги, так и после ее разрыва.
Такое решение снижает количество брызг, стабилизирует параметры дуги, повышает производительность труда сварщика и в целом уменьшает трудоемкость всех сварочных операций.
Чистые (основные) сварочные газы
Теперь подробнее рассмотрим газы, которые используют в чистом виде для сварочных работ.
Аргон. Этот газ чаще всего применяется для сварки черных металлов, нержавеющей стали (аргонодуговым методом TIG), а также цветных металлов (используется методом MIG). Аргон обладает инертными свойствами и хорошо подходит для сварки тугоплавких металлов. Его низкая теплопроводность обеспечивает концентрацию тепла в центральной части дуги, что в свою очередь улучшает формирование стержня дуги. Швы, выполненные с использованием аргону, получаются узкими и глубокими. Однако необходимо отметить, что сварочный газ аргон взрывоопасен. Для его хранения используются специально окрашенные баллоны: серая окраска с зелеными маркировками классифицирует данный продукт.
Гелий. Этот газ широко используется для сварки химически чистых или активных цветных металлов, алюминиевых и магниевых сплавов методами аргонодуговой сварки TIG. Гелий нередко применяется как добавка к аргону, так как он позволяет образовывать широкий шов с хорошими показателями смачиваемости по краю и значительной глубиной проплавления. Гелий отлично проводит тепло и обладает высоким ионизационным потенциалом. Стоит отметить, что гелий легче воздуха, что делает его подходящим для выполнения потолочных швов. Хранится гелий в специальных коричневых баллонах, которые маркируются белым цветом.
Углекислый газ. Уникален тем, что его можно использовать в чистом виде, без добавления инертных газов. Углекислота применяется как для полуавтомата (в методе MAG на короткой дуге), так и для ручной дуговой сварки с использованием порошковых электродов. Углекислота особенно эффективна при сварке стали. Благодаря своей способности к глубокому проплавлению, углекислый газ позволяет выполнять соединения даже для толстостенных металлов. Ещё одним безусловным преимуществом CO₂ является его низкая стоимость, что находит широкое применение в сварочных работах. Однако следует учитывать такие недостатки, как нестабильность дуги и значительное разбрызгивание. Для хранения углекислого газа используются баллоны черного цвета с желтой маркировкой.
Дополнительные сварочные газы
- Кислород. Этот газ может смешиваться с аргоном и углекислотой в концентрации до 10%. Добавление кислорода помогает стабилизировать дугу, ускорить окислительные процессы и повысить температуру горения. Получаемый шов при этом оказывается неглубоким, но с широким профилем.
- Водород. Используется в сочетании с аргоном (в пропорциях до 10%). Этот газ улучшает теплопроводность и способствует удалению окисей. Водород незаменим при сварке высоколегированных (аустенитных) нержавеющих сталей, образуя широкие швы.
- Азот. Применяется в качестве защитного газа для успешной сварки меди и часто используется при работе с двухфазными нержавеющими сталями с целью повышения коррозионной стойкости шва.
Сварочные газовые смеси обеспечивают дополнительные технологические преимущества и повышают стабильность дуги, что, в свою очередь, способствует улучшению качества сварных швов и качественной защите сварочной ванны.
Какой газ нужен для полуавтомата
Углекислый газ представляет собой оптимальный вариант для работы в одиночку, так как может использоваться в чистом виде без примесей, при этом обеспечивая глубокое проплавление металла. Благодаря применению этого газа возможно выполнять сварку с короткой дугой и сварку порошковой проволокой. Однако у углекислого газа есть явный недостаток – нестабильное горение дуги, что затрудняет предотвращение разбрызгивания в процессе сварки.
Аргон — это один из самых популярных газов для сварки, его используют как самостоятельно, так и в смесях с другими газами. За счет своей инертности аргон позволяет сваривать даже такие тугоплавкие и химически активные металлы. С помощью аргону специалисты могут производить глубокие и тонкие сварочные швы благодаря его низкой теплопроводности.
Кислород обычно смешивают с другими газами (например, аргоном или углекислым газом) для достижения высокого уровня смачиваемости и струйного переноса метала.
Рекомендуемые защитные газы для сварки различных металлов
Для сварки полуавтоматом чаще всего используются газовые смеси. Однако для того, чтобы определить, какая из них будет наиболее подходящей для конкретного случая, необходимо учитывать индивидуальные свойства каждого из них:
- Аргоно-углекислый состав (Ar — 75-90% + CO2 — 10-25%) — представляет собой инертно-активную среду, которая снижает разбрызгивание металла, способствует предотвращению пор, немного увеличивает стабильность дуги и надежность защиты зоны сварки при наличии сквозняков, а также улучшает формирование шва при сварке тонколистового металла;
- Аргоно-гелиевый состав (40% + 60%) — защитная среда, которая повышает тепловую мощность дуги, делая ее горение более устойчивым и приводя к образованию широких швов;
- Аргоно-кислородная газовая смесь (95-99% + 1-5%) — инертно-активная среда, подходящая для низколегированных и легированных сталей, снижает критический ток, предупреждает образование пор и улучшает форму шва;
- Углекисло-кислородная смесь (СО2 + О2) — активная среда, которая значительно повышает производительность полуавтомата. Данная смесь имеет высокую окислительную способность, обеспечивает глубокое проплавление и хорошую форму шва, а также предохраняет его от пористости.
Критерии выбора газа для полуавтомата
Чтобы правильно выбрать необходимые смеси или однородную среду, нужно обращать внимание на специфику индивидуальных требований. Это объединяет такие аспекты, как тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщина формируемого шва и диаметр проволоки.
Чтобы грамотно выбрать нужную газовую смесь, полезно ознакомиться с таблицами, в которых приводятся рекомендуемые составы для различных металлов и сплавов, с учетом глубины сварочной ванны и других характеристик, таких как температура и условия окружающей среды.
Кроме того, различные газы могут нести дополнительные преимущества. Например, углекислый газ значительно снижает разбрызгивание присадочного метала, что делает его удобным для сварки потолочных швов, а также может служить хорошей профилактикой типичных травм сварщиков, связанных с попаданием капель расплавленного металла.
Подпишись, у нас интересно:
Поделиться с друзьями:
Область применения
Как уже упоминалось, защитный газ имеет важное значение в процессе сварки, так как предотвращает попадание вредных веществ в сварочную ванну из окружающего воздуха. В 80% случаев сварка полуавтоматом осуществляется с применением газа, в то время как оставшиеся 20% занимают сварочные работы с порошковой проволокой.
Сварочные аппараты полуавтоматического типа имеют широкую область применения, что связано с их удобством в использовании и высокой производительностью. Они прекрасно подходят как для сварки тонких металлов в автосервисах, так и для работы с крупногабаритными деталями на производственных площадках.
На производстве ситуации отличаются. Швы чаще всего имеют значительную длину, а толщины металлов в несколько раз превышают те, которые применяются в автосервисах. Здесь полуавтомат необходим, так как применение дуговой сварки обернется высокими затратами и занял бы много времени на замену израсходованных электродов.
В целом разница в использовании сварочных аппаратов состоит в их классе и назначении. В СТО, как правило, используются модели, имеющие более низкую цену, в то время как на производственных линиях применяются профессиональные установки с синергией, которые обходятся значительно дороже, но компенсируют это высокой производительностью и отличным качеством сварных швов.
Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора
Теперь, после изучения области применения газов, обсудим критерии их выбора. На правильный выбор защитного газа влияют следующие параметры:
- Марка сварного материала;
- Ответственность соединения;
- Экономические показатели, включая стоимость самого газа.
Для выбора защитного газа наиболее значительное влияние оказывает именно марка материала.
Инертные газы подходят как для черных, так и для цветных металлов, однако для низкоуглеродистой и низколегированной стали предпочтительнее будет использование углекислого газа или его смеси с аргоном и гелием. Применение чистых инертных газов для этих металлов зачастую оказывается невыгодным из-за их высокой стоимости.
Смесь углекислоты и аргону идеальна для сварки нержавеющей стали.
Чистый аргон, а также его смесяи с гелием отлично подходят для сварки цветных сплавов, но использование гелия в чистом виде не оправдано из-за его высокой стоимости.
Также медь может быть сварена в атмосфере азота. Однако для цветных металлов не рекомендуется использовать смеси с углекислым газом или кислородом, так как это может привести к образованию пор в сварном шве, что негативно скажется на креплении заготовок.
Таблица с применением газов и примесей, в зависимости от типа металла или сплава, поможет упростить выбор. Она содержит информацию о том, какие газовые смеси применимы для различных видов стали и других материалов.
| Газ | Сталь низкоуглеродистая | Сталь легированная, средне- или высокоуглеродистая | Титан, алюминий и их сплавы |
| СO2 | Да | Да, с оговорками | Нет |
| Ar | Да (но не рекомендуется) | Да | Да |
| Н2 | Да (но не рекомендуется) | Да | Да |
| Аr+СO2 | Да | Да | Да |
| Аr+О2 | Да | Да, с оговорками | Нет |
| СO2+О2 | Да | Да, с оговорками | Нет |
| Аr+СO2+О2 | Да | Да, с оговорками | Нет |
| Ar+Н2 | Да (но не рекомендуется) | Да | Да |
