Вопросы, рассмотренные в материале:
- Технология полуавтоматической сварки
- Сварка полуавтоматом в защитной газовой среде
- Применение полуавтоматической сварки без газа
- Применение полуавтоматической сварки для цветных металлов
- Полуавтоматическая сварка при работе с нержавеющей сталью
- Эффективное применение полуавтоматической сварки
Те, кто только начинает разбираться в способах металлообработки, собирается купить свой первый сварочный аппарат, часто спрашивают, где применяется полуавтоматическая сварка. В общих чертах ответ на него звучит так: «Практически везде!».
Это универсальное оборудование, которое используется для соединения заготовок, изделий разной конфигурации из черных и цветных металлов, не требующее для работы на базовом уровне высокой квалификации.
Конечно, есть задачи, для которых полуавтомат не подходит. Больше о том, где и как применяется полуавтоматическая сварка, вы узнаете из нашего материала.
Технология полуавтоматической сварки
В среде профессионалов и сварщиков-любителей полуавтоматическая сварка является наиболее распространенным способом неразъемного соединения различных металлов. Часто полуавтомат можно увидеть как на станции технического обслуживания, в цехе машиностроительного предприятия, так и в гараже специалиста, занимающегося частным бизнесом по ремонту техники или оборудования. Процесс сварки полуавтоматом является более сложным, чем сваривание деталей при помощи обычного инвертора. Но если сравнивать с настройкой трансформатора, то он намного понятнее и проще в обслуживании.
Все, что нужно для сварки полуавтоматом, – это электродная проволока, баллон с газом и, соответственно, определенный опыт. Этого вполне достаточно, чтобы выполнять долговечные и качественные швы.
Полуавтомат представляет собой инверторный сварочный аппарат, используемый для MIG/MAG- и TIG сварки. Кроме этого он может оснащаться встроенным режимом сварки ММА. Его отличие от простого инвертора состоит в разнице функциональных возможностей. Инвертор применяется только с электродом и предназначается для ручной дуговой сварки. А для установки полуавтомата необходимы электроды, проволока и газ. Поэтому их возможности значительно больше, полуавтоматическую сварку можно применять при работах в среде защитного газа. Такая технология позволяет выполнять более надежные и качественные швы.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Одним из важных направлений в совершенствовании электросварки является автоматизация сварочных процессов. Принцип полуавтоматической сварки заключается в том, что подача проволоки к дуге автоматизирована, а передвижение дуги по шву производится вручную. Устройство работает в полуавтоматическом режиме, поэтому и появились выражения «полуавтоматическая сварка», «сварка полуавтоматом» и т. д.
Принцип действия сварки полуавтоматом является достаточно простым. С катушки, установленной в подающем механизме, в процессе сварки подается проволока в сварочную зону, так что необходимость постоянно менять электроды отпадает сама по себе, так же как и при ручном способе дуговой сварки. Электродная проволока и защитный газ подаются одновременно. Свариваемый металл и электрод находятся под напряжением, благодаря этому в газовом облаке возникает разряд, приводящий к возбуждению дуги. С ее помощью и происходит плавление металла и формирование шва.
Сварка полуавтоматом в защитной газовой среде
Есть несколько технологий полуавтоматической сварки, но метод с применением газа – один из самых популярных. Могут применяться различные газовые смеси, но самыми распространенными являются гелий, углекислота и аргон. Два первых вида газа характеризуются экономичностью и небольшими ценами. Благодаря этому они приобрели большую популярность в различных производственных областях.
Важно! Основным предназначением газовой смеси является защита зоны сварки от окисления, которое происходит в момент взаимодействия с кислородом. Именно этот факт в большей степени и влияет на прочность и качество шва.
В случае использования углекислоты перед сваркой необходимо предварительно зачистить поверхности от краски, различных загрязнений и ржавчины. Это можно сделать с помощью щетки по металлу и наждачной бумаги.
Существуют следующие виды швов, которые применяются при полуавтоматической сварке в среде защитных газов:
- Сплошной шов. Сваривание происходит непрерывно за одно поступательное движение от начала до самого конца.
- Прерывистый шов. Его чаще всего используют при сварке автоматом и применяют для соединения тонколистовых металлов. В момент сварки подаются электрические импульсы, сгенерированные оборудованием. При замыкании происходит расплавление металла и соединение между собой заготовок.
- Точечное сваривание. Методика подразумевает выполнение сварочного шва в виде точек, расположенных друг от друга на определенном расстоянии по всей длине свариваемого участка.
Для сварки полуавтоматом с использованием углекислого газа нередко применяют режим переменного тока. Для этого перед началом процесса предварительно выполняют перенастройку полуавтомата с учетом свойств металла, предназначенного для сваривания.
Применение полуавтоматической сварки без газа
В наши дни наиболее популярной и перспективной становится сварка без применения газа.
Такая технология с применением полуавтоматической сварки осуществляется при помощи флюса, или сварочной порошковой проволоки, как ее еще называют профессионалы.
Флюсовая проволока представляет собой стальную трубку с находящимся внутри специальным порошком – сварочным флюсом, похожим по свойствам на обычное электродное покрытие. Флюс, представляющий собой зернистое сыпучее вещество, значительно улучшает процесс сварки и качество сварного шва.
При воздействии на флюсовую проволоку высокой температуры происходит сгорание флюса, благодаря чему в месте сварки возникает защитное газовое облако.При обычной электродной сварке происходит очень похожий процесс.
Большое преимущество такого метода заключается в том, что не надо переносить с собой с места на место газовые баллоны, при этом всегда есть большое многообразие материалов с разными химическими составами, с помощью которых можно обеспечить необходимые свойства дуги и изменить параметры шва.
Во время сварки полуавтоматом, так же как и при применении обычного электродного способа, происходит попадание шлака от сгоревшего флюса в сварочную зону. Поэтому для герметизации сварочной поверхности необходимо поверх выполненного шва сделать несколько дополнительных.
Флюсовая проволока не обладает достаточной жесткостью, поэтому ее подачу к зоне нанесения шва необходимо производить с небольшими усилиями, чтобы не допустить изгиба шланга полуавтоматической сварки.
Необходимо учитывать, что порошковая проволока не может полностью заменить защитный газ. Качество произведенных швов будет хуже, так как свойства порошковой проволоки и газа различны. Такая проволока удобна для применения сварки в труднодоступных местах, к примеру, при работе на высоте. При возможности транспортировки сварочного баллона лучше использовать сварку с применением газа.
Применение полуавтоматической сварки для цветных металлов
Без точного исполнения требований технических условий и правильного подбора материалов и оборудования произвести качественную сварку цветных металлов или их сплавов довольно сложно.
1. Медь и ее сплавы.
При применении полуавтоматической сварки меди и ее сплавов (бронзы и латуни) на процесс оказывают сильное влияние завышенные показатели таких параметров, как:
- тепловое расширение;
- взаимодействие с водородом;
- коэффициент теплопроводности.
Эти качества могут ухудшить прочность шва и прилегающей к нему области, а также привести к повышенной текучести металла и появлению трещин от его перегревания. Поэтому при полуавтоматической сварке меди и ее сплавов лучше всего применять сварочную проволоку с высоким содержанием вольфрама. Это значительно понизит испарение олова и обеспечит сохранность химического состава и физических свойств металла.
2. Алюминиевые и магниевые сплавы.
На поверхности изделий из таких сплавов присутствует слой тугоплавких окислов, препятствующих расплавленному составу в сварочной ванне смешиваться с основной структурой металла. Часть такого трудноудаляемого слоя, представляющего собой шлаковые включения, может проникнуть в область шва, тем самым снизив его качественные характеристики.
Применение тока обратной полярности позволяет осуществить катодную зачистку деталей в зоне электрической дуги. Но такой прием удаляет слой окислов небольшой толщины. Именно поэтому необходимо перед сваркой пленку окислов с поверхности детали удалить при помощи зачистки или кислотного воздействия. Аналогичную операцию следует произвести и с поверхностью сварочной проволоки.
Для сплавов АКВ, АК6, АВ рекомендуется применять сварочную проволоку, включающую в состав около 5 % кремния, так как они предрасположены к возникновению горячих трещин в процессе сварки.
Сварку проводят с применением чистого аргона или при его сочетании с гелием.
Полуавтоматическая сварка при работе с нержавеющей сталью
Такую сварку производят в защитной среде аргона из-за высокой химической активности нержавеющих сталей при высоких температурах и в расплавленном состоянии.
Пониженная теплопроводность и электропроводность, а также повышенная литейная усадка нержавеющих сталей приводят к необходимости применения особых режимов сварки.
Сварку нержавейки производят проволокой полного сечения из высоколегированной стали, которая должна быть по составу аналогична материалу заготовки. При производстве ответственных деталей применяют проволоку из вольфрама.
Порошковую проволоку тоже можно применять при сварке нержавейки, но в этом случае без подачи защитного газа из баллона.
Функцию защитной атмосферы обеспечит углекислый газ либо аргон.
В некоторых случаях для снижения стоимости работ пользуются ацетиленом, но он является взрывоопасным, с ним работать могут только опытные сварщики.
Применение при полуавтоматической сварке порошковой проволоки позволяет производить процесс без газа, но при использовании такого метода требуется исполнитель высокой квалификации, кроме того, данный способ не рекомендуют использовать для сварки ответственных деталей.
При применении полуавтоматической сварки для нержавеющих сталей необходимо соблюдать следующие условия:
- Применять обратную полярность.
- Следить, чтобы вылет сварочной проволоки не превышал 1 см.
- Контролировать расход газа, который должен быть в диапазоне от 6 до12 м3/мин.
- Использовать медный купорос в качестве осушителя.
- Применять меловой раствор для предотвращения разбрызгивания.
- Движение горелки производить плавно.
- Выдерживать отступ не менее 5 см от края детали.
Подготовка поверхности металла:
- С помощью щетки по металлу произвести зачистку свариваемых кромок и прилегающих к ним зон от различных загрязнений.
- Произвести обезжиривание поверхностей с помощью уайт-спирита или специального растворителя.
- Специальным средством обработать поверхность от прилипания брызг металла при сварке. Это позволит сократить до минимума время на зачистку после завершения операции.
- Отрегулировать сварочный зазор, чтобы компенсировать усадку.
Чтобы исключить перегревание места соединения, выбирают параметры рабочего тока на 15–20 % ниже тех значений, которые используются при сварке простых конструкционных сталей. Это связано с низкой теплопроводностью нержавеющих сталей.
Помимо этого, необходимо обеспечивать минимальные сварочные зазоры, достаточные для компенсации литейной усадки.
Эффективное применение полуавтоматической сварки
Необходимо следить, чтобы подача сварочной проволоки в зону дуги происходила именно с той скоростью, которая требуется для данного процесса. Это обеспечит стабильность сварки. При любом прерывании подачи проволоки произойдет обрывание дуги, что приведет к снижению качества шва и другим, еще более негативным последствиям, таким как прожог шва, оплавление наконечника электрода и другие дефекты и отказы работы оборудования.
Для гарантии качественной подачи перед работой необходимо проверить состояние ведущих роликов: на подающем должна присутствовать V-образная канавка, ширина которой обязана совпадать с диаметром проволоки. Необходимо убедиться в отсутствии износа и визуально проверить состояние ее поверхностей.
Часто при плохой подаче сварщики производят зажим ведущих роликов, но это приводит только к еще большему ухудшению подачи, а, возможно, и к деформации проволоки и к порче направляющего канала горелки.
В процессе сварки проволока проходит через горелку по направляющему каналу, который со временем загрязняется и изнашивается. По этой причине сопротивление подачи электрода возрастает, что может привести к полной остановке движения сварочной проволоки.
Чтобы этого избежать, необходимо следить за такими изменениями, а при смене направляющего канала следует быть особо внимательным, так как при несоответствии внешнего и внутренних диаметров или длины может появиться серьезное нарушение подачи. Иначе говоря, если не учитывать такие моменты, то весь смысл замены приведет к «нулевым» результатам и хорошего качества сварки не добиться.
Чтобы преждевременный износ направляющего канала и загрязнение проволоки происходили намного реже, следует выбирать модели полуавтоматических установок с закрытым механизмом подачи. При таком подходе проволока будет намного лучше защищена от попадания влаги, пыли, окислений и т. д.
Необходимо упомянуть и про контактный наконечник горелки, предназначенный для подачи сварочного тока к электроду. Для выполнения сварки высокого качества необходимо использовать проволоку без всяких дефектов, а также следить за ее надежным контактом с наконечником и его степенью износа, при необходимости своевременно производить замену.
Подобные, на первый взгляд, мелочи, могут очень сильно отразиться на качестве сварного соединения, применяемого при автоматической сварке. Поддержание оборудования в хорошем состоянии станет залогом получения качественных деталей, а при плохом уходе будут постоянно возникать какие-нибудь неисправности и бракованные изделия.
