Режимы полуавтоматической сварки: как правильно настроить оборудование

Качественное изделие на выходе можно получить, только грамотно настроив режимы полуавтоматической сварки. И если опытные специалисты не испытывают с этим никаких проблем, то у новичков подобная задача может вызвать определенные трудности.

Впрочем, не все так печально. В подавляющем большинстве случаев все решается с помощью «шпаргалок» – специальных таблиц, которые содержат необходимые данные. Хотя и практика, и теоретические знания в этом деле также имеют огромное значение.

Принципы работы полуавтоматической сварки

Полуавтоматическая сварка является разновидностью дуговой и отличается от нее тем, что процесс осуществляется за счет автоматизации подачи электродной проволоки в сварочную ванну и одновременного воздействия на нее защитного газа. Остальные операции выполняются вручную. Используемый при сварке газ предназначается для полной защиты нагретых и расплавленных основных материалов и электродов от воздействия воздуха, который может не только замедлить процесс, но и полностью его остановить.

При сварке металлов ключевой задачей является поддержание определенного температурного режима. Недостаточный прогрев шва не сможет обеспечить качественного расплавления кромок свариваемых заготовок и смешивания их между собой и с присадочным материалом. При завышении температуры происходит кипение и испарение металла, что является причиной возникновения химических реакций с атмосферными газами. Усложняет ситуацию и то, что для некоторых металлов и сплавов такие процессы могут начать происходить еще при температурах, ниже необходимых для формирования качественного сварочного шва.

При использовании разных типов сварочного оборудования такую проблему решают по-разному. У рассматриваемой нами сегодня полуавтоматической сварки, которую еще называют MIG/MAG, имеется два технологических отличительных момента. Первым является то, что защитный газ подается непосредственно в зону плавления, а вторым – установка оснащена автоматической подстройкой для регулирования скорости подачи присадочного материала и изменения силы сварочного тока.

Подача сварочной проволоки осуществляется при помощи протяжного механизма, для которого перед выполнением операции необходимо рассчитать режимы полуавтоматической сварки, учитывая правильное соотношение скорости и температуры плавления, чтобы обеспечить равномерное заполнение шва и высокую производительность работ.

Функцию защитной среды могут выполнять активные газы (водород, азот или кислород) либо инертные – аргон или гелий. В промышленном производстве преимущественно используется смесь углекислоты и аргона в пропорции 1:4, что вполне достаточно для выполнения стандартных процессов. При сварке специфических материалов, к примеру, дюралей, латуней или инструментальных высоколегированных сталей, приходится варьировать соотношением состава смеси.

Ко второму плюсу относится эргономичность, то есть полный визуальный контроль состояния шва, возможность использования любого пространственного положения и, что самое главное, выполнимость сварного шва даже на очень тонкостенных деталях.

Отрицательным моментом можно считать разве что привязанность к определенной рабочей территории, хотя если использовать газовые баллоны меньшей емкости, то мобильность значительно увеличивается.

5 основных параметров настройки сварочного оборудования

Для точного подбора режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов необходимо знать их основу. Есть определенные параметры настройки такого оборудования. Ознакомившись с ними и применив на практике, любой сварщик сможет произвести правильную наладку без посторонней помощи.

1. Марка материала сварочной проволоки и ее диаметр.

Прежде чем приступить к работе, необходимо определиться с тем, какого диаметра нужно использовать проволоку для выполнения работ. Такой параметр варьируется в пределах от 0,5 до 3 мм. При расчете режимов полуавтоматической сварки необходимо учитывать такой показатель.

Кроме того, для правильного подбора диаметра проволоки существуют следующие определенные рекомендации, которые необходимо принимать во внимание:

• Выбор диаметра присадочной проволоки следует производить с учетом толщины свариваемой металлической заготовки.
• Стоит брать в расчет, что при каждом диаметральном размере проявляются определенные характеристики. Как замечено большинством сварщиков, при использовании проволоки небольшого диаметра наблюдается стабильное горение дуги и небольшое разбрызгиванием металла.
• Чем больше диаметр проволоки, тем выше должна быть сила тока.
• Следует учитывать марку сварочной проволоки.
• Сваривание заготовок из низколегированных и низкоуглеродистых сталей производится с помощью проволоки и добавления раскислителей. В ее составе должны присутствовать элементы марганца и кремния.
• При обработке высоколегированных и легированных сталей в среде защитных газов материал проволоки и детали, предназначенной для сваривания, должен быть тем же.

Независимо от того, какие выбраны режимы работы полуавтоматической сварки в среде защитных газов, всегда следует правильно подбирать необходимый диаметр присадочной проволоки, от этого зависит качество и прочность сварного соединения.

2. Полярность, сила и род сварочного тока.

В параметры режима полуавтоматической сварки включена правильная настройка тока, который используется при сваривании и обработке металлических изделий. В стандартном приборе такого типа допускается ручная регулировка показателей полярности, силы и рода сварочного тока, каждый из которых несет в себе определенные критерии.

Например, при увеличении силы тока при сварке увеличивается глубина провара. А сама сила тока увеличивается пропорционально диаметру электрода. Помимо всего, не следует выпускать из вида свойства используемого для сварки металла.

Иногда, особенно начинающие сварщики, игнорируют один важный показатель – напряжение сварочной дуги. А от этого параметра больше всего зависит глубина проварки металла и площадь сварного шва. Установка слишком высокого напряжения может стать причиной сильного разбрызгивания расплавленного металла во время процесса сварки и появления пор в соединении. При таких параметрах газовые смеси не обеспечат в достаточной мере защиту сварочной ванны. Для правильной настройки напряжения дуги следует ориентироваться на значения силы тока.

3. Скорость подачи сварочной проволоки.

Рассчитывая режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе, следует учитывать показатель скорости подачи проволоки, который существенно влияет на качество сварочного шва.

Главные особенности такого параметра:

• необходимый диапазон значений скоростных показателей подачи проволоки регламентируется в соответствии с ГОСТами;
• такой параметр может подбираться в процессе выполнения операции, но всегда следует учитывать особенности структуры металла и толщину заготовки;
• толстостенные металлические детали необходимо сваривать быстрее, причем соединение должно быть более тонким;
• сварку следует производить без излишней спешки, в противном случае электрод выйдет из области защитной газовой смеси, что может привести к окислению при его взаимодействии с кислородом;
• выполнение шва на маленькой скорости будет причиной образования непрочного пористого шва.

4. Отходящие газы.

Режимы полуавтоматической сварки предполагают использование газовых смесей, предназначенных для защиты области сварки от окисления кислородом. В технологии указывается, что возможно применение разных газов. Но на практике в основном используют для этих целей СО₂ (углекислый газ) по ГОСТу 8050-85. Его основными критериями при выборе являются доступность и невысокая стоимость. Поставку такого газа осуществляют в металлических прочных баллонах.

При заправке углекислотных баллонов обязательно нужно учитывать максимально допустимое давление. Параметр рабочего давления должен быть в пределах от 60 до 70 кгс/см². На баллонах должна быть нанесена надпись «СО₂» или «Углекислота», выполненная краской желтого цвета.

Параметры рабочих давлений углекислоты при сварке полуавтоматом отражены в технической документации и в ГОСТах, предназначенных для приборов полуавтоматической сварки с использованием защитных газов.

При сварочных работах на полуавтоматах кроме углекислоты применяются и другие газы и газовые смеси, обладающие характерными свойствами:

• Аргон. Имеет широкое применение в различных производственных отраслях. Однако преимущественно его используют для проведения аргонодуговых сварочных процессов. Это инертный газ, значит, с его помощью можно сваривать тугоплавкие и химически активные металлы.
• Гелий. Также является инертным газом, часто используется при работах, связанных с полуавтоматическим сварочным оборудованием. Позволяет обеспечивать выполнение широких и прочных сварных швов.
• Смеси углекислоты, гелия и аргона.

5. Угол наклона электрода.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов включают в себя важный критерий угла наклона электрода. Начинающие сварщики часто совершают ошибку, игнорируя правильное удержание электрода под определенным углом к плоскости сваривания. Это считается недопустимым при работе со сварочным оборудованием.

Применяют два варианта наклона электрода – с задним углом и уклоном вперед. У каждого способа есть положительные и отрицательные стороны. При сваривании углом вперед электрод проводится под углом от 30° до 60°. При таком положении расплавленная электродная обмазка образует сверху шлаковый слой, и это стоит учитывать.

При переднем наклоне движение электрода происходит после сварочной ванны, тем самым он защищает ее от взаимодействия с вредными газовыми смесями. Часть шлака, который попадает впереди соединения, отложится с обеих сторон сварного стыка. При интенсивном выделении шлака наклон уменьшается.

При проведении электрода углом назад сварочную зону видно хуже, зато улучшается видимость состояние кромок. Такой способ обеспечивает небольшую глубину проварки.

Удержание электрода с передним углом является наиболее подходящим для тонких металлов. А использование заднего угла позволит произвести сварку металлических изделий любой толщины.

Таблицы режимов полуавтоматической сварки

Как упоминалось выше, опыт и знания сварщиков со стажем позволит им, не задумываясь, выставить правильные режимы сварки. Но как быть тем, кто только недавно начал осваивать эту специальность? Существуют особые таблицы настройки режимов для каждого вида сварки. Но не всегда следует пользоваться готовыми данными, необходимо экспериментировать на практике и не бояться применять накопленный опыт и знания.

Таблица № 1. Предпочтительные параметры настройки формирования стыкового шва в нижнем пространственном положении, а также для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитного газа (углекислого газа, смеси углекислоты с кислородом и углекислого газа с аргоном) с применением тока обратной полярности.

Таблица № 2. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования поворотно-стыковых соединений с использованием углекислоты, смеси углекислоты и аргона; аргона с углекислотой и кислородом, применительно к току обратной полярности.

Таблица № 3. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для формирования нахлесточного шва с применением углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном с током обратной полярности.

Таблица № 4. Предпочтительные параметры режима полуавтоматической сварки для углеродистых сталей в вертикальном пространственном положении на обратной полярности при использовании углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном.

Таблица № 5. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для горизонтального соединения с использованием обратной полярности с защитным углекислым газом.

Таблица № 6. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования потолочных швов на обратной полярности с применением углекислого газа.

Таблица № 7. Рекомендации выставления параметров сварки-полуавтомат в среде углекислого газа при работе с углеродистыми сталями.

В завершение необходимо дать один совет. При неосознанном копировании усредненных параметров настроек оборудования, приведенных в таблицах и справочной технической литературе, могут встретиться и некоторые неточности и даже опечатки. Для сварщика важно не только слепо дублировать рекомендации, но и подходить к выполнению каждой конкретной задачи творчески, с необходимой скрупулезностью и повышенным вниманием к мелочам. Это и будет являться гарантией качественного выполнения работы.