Сварка в защитных газах: суть технологии и руководство для начинающих

Сварка в защитных газах

/ Библиотека / Виды сварки / Сварка в защитных газах Сварку в защитных газах можно выполнять неплавящимся, обычно вольфрамовым, или плавящимся электродом. В первом случае сварной шов получается за счет расплавления кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадочной проволоки.

Плавящийся электрод в процессе сварки расплавляется и участвует в образовании металла шва. Для защиты применяют три группы газов: инертные (аргон, гелий); активные (углекислый газ, азот, водород и др.); смеси газов инертных, активных или первой и второй групп.

Выбор защитного газа определяется химическим составом свариваемого металла, требованиями, предъявляемыми к свойствам сварного соединения; экономичностью процесса и другими факторами.

Смесь инертных газов с активными рекомендуется применять и для повышения устойчивости дуги, увеличения глубины проплавления и изменения формы шва, металлургической обработки расплавленного металла, повышения производительности сварки. При сварке в смеси газов повышается переход электродного металла в шов.

Смесь аргона с 1—5% кислорода используют для сварки плавящимся электродом низкоуглеродистой и легированной стали. Добавка кислорода к аргону понижает критический ток, предупреждает возникновение пор, улучшает форму шва.

Смесь аргона с 10—25% углекислого газа применяют при сварке плавящимся электродом. Добавка углекислого газа при сварке углеродистых сталей позволяет избежать образование пор, несколько повышает стабильность дуги и надежность защиты зоны сварки при наличии сквозняков, улучшает формирование шва при сварке тонколистового металла.

Смесь аргона с углекислым газом (до 20%) и с не более 5% кислорода используют при сварке плавящимся электродом углеродистых и легированных сталей. Добавки активных газов улучшают стабильность дуги, формирование швов и предупреждают пористость.

Смесь углекислого газа с кислородом (до 20%) применяют при сварке плавящимся электродом углеродистой стали. Эта смесь имеет высокую окислительную способность, обеспечивает глубокое проплавление и хорошую форму, предохраняет шов от пористости.

В зону сварки защитный газ может подаваться центрально (см. рис. XI.2 и XI.3, а,в), а при повышенных скоростях сварки плавящимся электродом — сбоку (см. рис. XI.3,б). Для экономии расхода дефицитных и дорогих инертных газов используют защиту двумя раздельными потоками газов (см. рис. XI.3,в); наружный поток — обычно углекислый газ. При сварке активных материалов для предупреждения контакта воздуха не только с расплавленным, но и с нагретым твердым металлом применяют удлиненные насадки на сопла (подвижные камеры, см. рис. XI.3,г).

Углекислый газ по влиянию на форму шва занимает промежуточное положение.

XI.2. Схемы сварки в защитных газах а, б — неплавящимся, плавящимся электродом; 1 — сварочная дуга; 2 — электрод; 3 — защитный газ; 4 — газовое сопло (горелка); 5 — присадочная проволока

XI.3. Схемы подачи защитного газа в зону сварки а — центральная; б — боковая; в — двумя концентрическими потоками; г — в подвижную камеру (насадку); 1 — электрод; 2 — защитный газ; 3, 4 — наружный и внутренний потоки защитных газов; 5 — насадка; 6 — распределительная сетка

Преимущества и недостатки способа

Широкий диапазон применяемых защитных газов обусловливает большое распространение этого способа как в отношении свариваемых металлов, так и их толщин (от 0,1 мм до десятков миллиметров). Основными преимуществами рассматриваемого способа сварки являются следующие:

высокое качество сварных соединений па разнообразных металлах и их сплавах разной толщины, особенно при сварке в инертных газах из-за малого угара легирующих элементов;
возможность сварки в различных пространственных положениях;
отсутствие операций по засыпке и уборке флюса и удалению шлака;
возможность наблюдения за образованием шва, что особенно важно при механизированной сварке;
высокая производительность и легкость механизации и автоматизации процесса;
низкая стоимость при использовании активных защитных газов.

Разновидности газов

Дуговая сварка в среде защитных газов производится в разных средах. Они могут быть активными или инертными. К последним относятся такие вещества как Ar, He и прочее. Они не растворяются в железе, не вступают с ним в реакцию.

Инертные газы применяют для сварки алюминия, титана и прочих популярных материалов. Дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом применяется для стали, которая плохо поддается плавлению.

Особенности газов, чаще всего применяемых в ходе процесса сварки, следующие:

Аргон не воспламеняется, а также не взрывоопасен. Он обеспечивает качественную защиту сварного шва от неблагоприятных внешних воздействий.
Гелий поставляется в баллонах с повышенной устойчивостью к давлению, которое здесь достигает 150 атм. Сжижается газ при очень низкой температуре, достигающей -269ºС.
Двуокись углерода является неядовитым газом, который не имеет запаха и цвета. Это вещество добывают из дымовых газов. Для этого применяется специальное оборудование.
Кислород является веществом, которое способствует горению. Его получают при помощи охлаждения из атмосферы.
Водород при контакте с воздухом становится взрывоопасным

При обращении с таким веществом важно соблюдать все требования безопасности. Газ не обладает цветом и запахом, помогает процессам воспламенения.

Технология сварки

Прежде всего, перед сваркой необходимо подготовить металл. Для каждого металла подготовка своя, но мы дадим общие рекомендации. Нужно очистить деталь от грязи, краски и коррозии. Затем нужна тщательная зачистка поверхности с помощью металлической щетки или шлифовального круга. Только после подготовительных операций можно приступать к сварке.

Технология сварки под флюсом проста за счет того, что многие процессы выполняет не человек, а машина. Мастеру не нужна зажигать дугу, следить за ее стабильностью, выбирать скорость подачи проволоки и так далее. Все, что от вас требуется — правильно настроить режимы сварки под флюсом. По сути, задать машине программу действий. Ниже таблица с перечислением режимов автоматической сварки под флюсом.

Это режимы автоматической сварки под флюсом для стыковых соединений. Естественно, существуют и другие типы соединений, поэтому для них нужно произвести расчет режимов сварки. Здесь мы не будем касаться этой темы, поскольку она очень обширна (сколько типов соединений, столько и формул), поэтому изучите эту информацию самостоятельно. В интернете много способов расчета.

При работе также используется специальная присадочная проволока для сварки под флюсом. Ее подача тоже автоматизирована, нужно лишь загрузить бобину в подающий механизм. Рекомендуем приобретать проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь.

Теперь немного о флюсе. Он тоже подается автоматически, только предварительно его нужно насыпать в специальный резервуар. Толщина слоя флюса зависит от толщины свариваемого металла. Чем металл толще, тем больше нужно флюса.

У вас может возникнуть закономерный вопрос: а плавится ли флюс? И влияет ли он на структуру шва? Да, конечно флюс плавится под действием температуры. Но при этом он никак не нарушает структура шва, а лишь улучшает ее. Но при этом застывший флюс превращается в шлак, который после сварки нужно удалить. Остатки неиспользованного флюса можно использовать повторно.

Подобная технология применения флюса при автоматической сварке позволяет существенно увеличить скорость работ, при этом не потеряв в качестве.

Смеси защитных газов

Иногда является целесообразным употребление газовых смесей. За счет добавок активных газов к инертным удается повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание, повысить плотность металла шва, улучшить перенос металла в дуге, повысить производительность сварки. Существенное значение при выборе состава защитного газа имеют экономические соображения.

Смесь аргона и гелия. Газовые смеси гелий-аргон применяются в основном для сварки цветных металлов: алюминий, медь, никелевых и магниевых сплавов, а также химически активных металлов. Оптимальным является соотношение 35 — 40% аргона и 60 — 65% гелия. Так в полной мере реализуются преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий — высокую глубину проплавления.

Смеси аргона с кислородом или углекислым газом. Благодаря добавке окислительных газов обеспечивается существенное снижение поверхностного натяжения жидкого металла расплавляемой электродной проволоки, уменьшение размеров образующихся и отрывающихся от электрода капель. Расширяется диапазон токов при сохранении стабильного ведения процесса сварки. Обеспечивается лучшее формирование металла шва и меньшее разбрызгивание, лучшая форма провара и меньшее излучение дуги, по сравнению со сваркой в чистом аргоне, а также в чистом углекислом газе. При добавлении кислорода наблюдается снижение критического тока, при котором крупнокапельный перенос металла переходит в мелкокапельный.

В таблице ниже приводятся основные характеристики газовых смесей для сварки МИГ/МАГ.

Толщина металла	Вид переноса	Рекомендуемый защитный газ	Достоинства
Углеродистые стали
До 2 мм.	С короткими замыканиями	Ar + СО2 Ar + СО2 + О2	Легкое управление ванной при сварке во всех пространственных положениях. Хорошее проплавление.
2 – 3 мм	Ar + (8…25)% СО2 Ar + He + СО2
Более 3 мм	СО2 Ar + (15…25)% СО2
Ar + 25% СО2	Подходит для больших токов и высоких скоростей сварки
Ar + 50% СО2	Применяется при сварке во всех пространственных положениях. Обеспечивает глубокое проплавление. Допускает высокие скорости сварки.
СО2	Глубокое проплавление и высокая скорость сварки (однако, возможны прожоги).
Струйный	Ar + (1…8)% СО2	Высокая стабильность дуги. Хорошее сплавление, внешний вид и форма шва. Легкое управление ванной.
Более 2 мм	Импульсный	Ar + (2…8)% О2 Ar + (5…20)% СО2	Стабильный управляемый мелкокапельный перенос.
Низко- и высоколегированные стали
До 2,5 мм	С короткими замыканиями	Ar + (8…20)% СО2	Высокая стабильность дуги. Хорошее сплавление, внешний вид и форма шва. Легкое управление ванной.
Более 2,5 мм	Струйный	Ar + 2% О2 Ar + (5…10)% СО2	Снижение вероятности подрезов. Глубокое проплавление и хорошие механические свойства шва.
Импульсный	Ar + 2% О2 Ar + 5% СО2	Стабильный управляемый мелкокапельный перенос.
Нержавеющая сталь, никель, никелевые сплавы
До 2 мм	С короткими замыканиями	Ar + (2…5)% СО2	Легкое управление ванной. Предупреждает возникновения прожогов.
Более 2 мм	Ar + (2…5)% СО2	Низкое содержание СО2 в смеси уменьшает науглероживание, которое может способствовать возникновению межкристаллитной коррозии в некоторых сплавах. Применяется для всех положений сварки.
Струйный	Ar + (1…2)% О2 Ar + (2…5)% СО2	Хорошая стабильность дуги. Низкая вероятность подрезов.
Более 2 мм	Импульсный	Ar + (1…2)% О2	Стабильный управляемый перенос в широком диапазоне режимов сварки.
Медь, медно-никелевые сплавы
До 3 мм	С короткими замыканиями	He + 10% Ar He + 25% Ar Ar + He	Хорошая стабильность дуги и легко управляемая сварочная ванна.
Более 3 мм	Струйный	He + Ar He или Ar	Высокое тепловложение. Сварка в чистом гелии применяется для больших толщин.
Импульсный	He или Ar	Стабильный управляемый мелкокапельный перенос.
Алюминий
До 12 мм	Струйный, Импульсный	Ar	Стабильная дуга и перенос металла. Разбрызгивание незначительное или отсутствует.
Более 12 мм	He + (20…50)% Ar Ar + He	Высокое тепловложение. Хорошее проплавление. Минимальная пористость.
Магний, титан и другие, химически активные металлы
Весь диапазон толщин	Струйный	Ar	Обеспечивается более стабильная дуга, чем в смесях, где преобладает гелий
Ar + (20…70)% He	Более высокое тепловложение и сниженная вероятность возникновения пористости.

Активные газы

Углекислый газ (двуокись углерода) — бесцветен, не ядовит, тяжелее воздуха. При нормальных условиях (760 мм рт. ст. и 0°С) плотность углекислого газа в 1,5 раза выше плотности воздуха. Углекислый газ хорошо растворяется в воде. Жидкая углекислота — бесцветная жидкость, плотность которой сильно изменяется с изменением температуры. Вследствие этого она поставляется по массе, а не по объему. При испарении 1 кг жидкой углекислоты в нормальных условиях образуется 509 л углекислого газа.

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. Однако при концентрациях более 5% (92 г/м3) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека. Так как двуокись углерода в 1,5 раз тяжелее воздуха она может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать удушье. Помещения, где производится сварка с использованием двуокиси углерода, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией.

Основными примесями углекислого газа, отрицательно влияющими на процесс сварки и свойства швов, являются воздух (азот воздуха) и вода. Воздух скапливается над жидкой углекислотой в верхней части баллона, а вода – под углекислотой в нижней части баллона. Повышенное содержание воздуха и водяных паров в углекислоте может при сварке привести к образованию пор в швах, которые чаще всего появляются в начале и конце отбора газа из баллона. Чтобы снизить содержание влаги в поступающем на сварку углекислом газе до безопасного уровня, на его пути устанавливают осушитель. Для улавливания влаги осушитель заполнен хлористым кальцием, силикагелем или другими поглотителями влаги.

При выпуске газа из баллона вследствие эффекта дросселирования и поглощения теплоты при испарении жидкой углекислоты газ значительно охлаждается. При интенсивном отборе газа возможна закупорка редуктора замерзшей влагой, содержащейся в углекислоте, а также сухим льдом. Во избежание этого рекомендуется подогревать выходящий из баллона углекислый газ. Для этого используют электрические подогреватели газа, которые устанавливаются перед редуктором.

Углекислый газ оказывает на металл сварочной ванны окисляющее, а также науглероживающее действие. Из легирующих элементов ванны наиболее сильно окисляются алюминий, титан и цирконий, менее интенсивно — кремний, марганец, хром, ванадий и др.

Кислород — это бесцветный нетоксичный газ без запаха. Является сильным окислителем. Накопление кислорода в воздухе помещений создает опасность возникновения пожаров. Поэтому объемная доля кислорода в рабочих помещениях не должна превышать 23 %. В зависимости от содержания кислорода и примесей технический газообразный кислород изготовляют трех сортов. Содержание кислорода в первом сорте должно быть не менее 99,7 об. %, во втором — не менее 99,5 об. % и в третьем — не менее 99,2 об. %.

В сварочном производстве кислород широко применяют для газовой сварки и резки, а также при дуговой сварке как составную часть защитной газовой смеси. Кислород уменьшает поверхностное натяжение металла, и поэтому с увеличением его содержания в смеси на основе аргона критический ток (перехода крупнокапельного переноса в мелкокапельный, см. Сварка плавящимся металлическим электродом в защитных газах (МIG/МАG)) уменьшается. Обычно содержание кислорода в смеси с аргоном не превышает 2-5%. В такой среде дуга горит стабильно. Перенос металла мелкокапельный с минимальным разбрызгиванием.

Азот — бесцветный газ, без запаха, не горит и не поддерживает горение. В сварочном производстве азот находит ограниченное применение. Азот не растворяется в расплавленной меди и не взаимодействует с ней, и поэтому может быть использован при сварке меди в качестве защитного газа. По отношению к большинству других металлов азот является активным газом, часто вредным, и его концентрацию в зоне плавления стремятся ограничить. Азот также применяется при плазменной резке и как компонент газовой смеси при сварке аустенитной нержавеющей стали.

Водород — не имеет цвета, запаха и является горючим газом. Водород редко используют в в качестве защитного газа. Так как смеси водорода с воздухом или кислородом взрывоопасны, при работе с ним необходимо соблюдать правила пожарной безопасности и специальные правила техники безопасности. При работе с водородом необходимо следить за герметичностью всех соединений, т.к. он образовывает с воздухом взрывчатые смеси в широких пределах.

Преимущества и недостатки

Визуально швы по автоматической технологии намного ровнее, чем ручной. Сварка автомат обладает другими достоинствами:

Перед ручной дуговой, сварочное оборудование необходимо долго настраивать, регулировать параметры тока, напряжения. Использование электронных систем ускоряет настроечный процесс.
Производительность автоматов в разы выше, чем у бригады сварщиков. Не нужны перерывы на отдых, качество не зависит от профессионализма.
Снижается объем отходов. Количество испорченных деталей зависит от правильности настройки аппаратов, а не от человеческого фактора.
Стабильный сварочный шов. Сварка автоматами ценится за аккуратные ровные шовные валики одинаковой высоты без разрывов и наплывов.
Экономичность: расход проволоки ограниченный, меньше энергопотерь из-за разбрызгивания, угара.
Возможность варить металл:

в труднодоступных для человека местах;
замкнутых пространствах;
вредных условиях: повышенной загазованности, некомфортной для человека температуре.

Теперь о недостатках сварки автоматом:

низкая маневренность;
необходимость перестройки при смене операций;
высокая стоимость оборудования.

По этим причинам сварочные автоустройства не могут полноценно заменить сварщиков.

Достоинства и недостатки применения автоматов

Преимущества сварочных автоматов хорошо проявляются в режимах интенсивной эксплуатации.

Высокая производительность. Установки способны работать с лентой и проволокой больших сечений. Их производительность позволяет выполнять сварку деталей толщиной более 100 мм. Также они эффективны, если необходимо получить большое количество коротких швов при серийном производстве.
Исключено влияние человеческого фактора. Работа автомата не зависит от физического и психологического состояния оператора. Если настройка выполнена в соответствии с технологией, шов получится ровным по длине и толщине.
Работа в труднодоступных местах. Конструкции аппаратов позволяют выполнять сварку там, где человек не сможет находиться физически. Некоторые установки рассчитаны именно на такие специфические операции.
Удобство регулировки. Современные автоматы оснащены электронным управлением и встроенной памятью. Для каждого нового изделия параметры сварки настраиваются один раз. Впоследствии предустановки можно загрузить из памяти.
Безопасность оператора. Современные установки оснащаются системами принудительного удаления дыма и другими средствами защиты. Благодаря отсутствию воздействия вредных и опасных факторов снижается риск возникновения профессиональных заболеваний.

Основные недостатки автоматов – это высокая стоимость и затраты на организацию процесса. Для установки некоторых элементов и свариваемых деталей может потребоваться грузоподъемное оборудование. Чтобы получить качественный шов, начальная настройка режима должна быть выполнена тщательно: оператор должен иметь соответствующую квалификацию.

Чтобы получить дополнительную информацию о сварочном оборудовании и профессиональные рекомендации по выбору, свяжитесь с представителем ООО «ТСК» по телефону. Мы готовы создать проект сварочного производства, обеспечить его сопровождение, а также комплектацию оборудованием и материалами.

Движение сварочной горелкой во время сварки

Прямой шов, без каких-либо движений в сторону можно применять на металлах, имеющих практически любую толщину, но здесь нужен определённый опыт, чтобы удостовериться, что сварочная дуга равномерно действует на оба свариваемых металла.
При сварке металлических деталей, имеющих толщину меньше 1мм, лучше использовать электродную проволоку меньшего диаметра, уменьшить параметры силы тока, а также скорость подачи проволоки. Нужно варить короткими импульсами, делая перерыв между ними в пределах 1 секунды, чтобы металл успевал охладиться. Короткий перерыв нужен, чтобы следующий сегмент сливался с предыдущим и получался монолитный герметичный шов.
При сварке длинного сегмента, во избежание перегрева металла и тепловой деформации, можно сваривать небольшими сегментами или точками с интервалами, поочерёдно, то с одного, то с другого конца свариваемого отрезка. Таким образом, можно проварить весь сегмент, без получения тепловой деформации листового металла.

Особенности сварки в среде углекислого газа

Углекислый газ является активным газом. При высоких температурах происходит диссоциация (разложение) его с образованием свободного кислорода:

2СО2 ► 2СО + О2

Молекулярный кислород под действием высокой температуря сварочной дуги диссоциирует на атомарный по формуле:

О2 ► 2О

Атомарный кислород, являясь очень активным, вступает в реакцию с железом и примесями, находящимися в стали, по следующим уравнениям:

Fe + O =FeO,

C + O =CO,

Mn + O =MnO,

Si + 2O = SiО2.

Чтобы подавит реакцию окисления углерода и железа при сварке в углекислом газе, в сварочную ванну вводят раскислители (марганец и кремний), которые тормозят реакции окисления и восстанавливают окислы по уровням:

FeO + Mn = MnO + Fe,

2FeO + Si = SiО2 + 2Fe и т.д.

Образующиеся окислы кремния и марганца переходят в шлак. Исходя из этого при сварке в углекислом газе малоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей необходимо применять кремний-марганцовистые проволоки, а для сварки легированных сталей – специальные проволоки.

Таблица 4. Сварочные проволоки для сварки малоуглеродистых и легированных сталей.

Свариваемый металл	Сварочная проволока
Малоуглеродистые стали	Св08ГС, Св08Г2С
Теплоустойчивые стали 15ХМА, 20ХМА	Св08ХГ2СМ
Низколегированные	Св08Г2С, Св18ХГСА, Св18ХМА
Сталь 15Х1М1Ф	Св08ХГСМФ
Сталь 1Х13	Вс08Х14ГТ, Св10Х17Т
Сталь Х18Н9Т	Св06Х19Н9Т, Св07Х18Н9ТЮ
Сталь 20ХМФЛ	Св08ХГСМФ

Подготовка металла под сварку состоит в следующем. Чтобы в наплавленном металле не было пор, кромки сварных соединений необходимо зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширину до 30мм по обе стороны от зазора. В зависимости от степени загрязнения зачищать кромки можно протиркой ветошью, зачисткой стальной щёткой, опескоструиванием, а также обезжириванием с последующим травлением. Следует заметить, что окалина почти не влияет на качество сварного шва, поэтому детали после газовой резки могут свариваться сразу после зачистки шлака. Разделывают кромки под сварку так же, как и при полуавтоматической сварке под слоем флюса.

В чем суть сварки полуавтоматическим аппаратом в среде СО2

Принцип работы такой же, как и при газосварке с применением газа и без него. То есть сваривать детали можно с использованием газа и с помощью покрытых электродов. Метод основан на химической формуле. Под воздействием температуры углекислый газ расщепляется на угарный газ – СО и кислород — О. Вследствие этой реакции в зоне сварки присутствуют три составляющих газа: изначальный углекислый, угарный и кислород.

Металл содержит углерод, а углекислота активна с углеродом и железом, а значит, газ окисляет металл. Чтобы этому препятствовать, в сварочный пруток добавляют достаточное количество кремния и марганца, которые окисляются быстрее железа, и принимают основную долю на себя, тем самым оберегая металл. До тех пор, пока Mn и Si присутствуют в сварочной ванне, железо(Fe) и углерод(C) не вступают в реакцию. В результате, образовавшиеся оксиды марганца(MnO2) и кремния(SiO2), преобразуются в шлак, который легко счищается и не влияет на прочность шва.

В среднем, баллон в 25 килограмм рассчитан на 15 часов работы. В зависимости от давления в баллоне, от вида шва, от марки полуавтомата, расход углекислоты может быть от 10 до 50 литров в минуту. Этот метод обозначается аббревиатурой TIG, где Т – это название вольфрама, соответственно вторые две буквы означают в среде инертного газа.

Основные правила при проведении сварочных работ

При выполнении сварочных работ на промышленных объектах используется сварка автомат или полуавтомат: в чем разница между этими видами сварных приборов максимально быстро поймет опытный мастер:

автоматическая сварка сопровождается механизированным движением дуги и подачей электродов;
полуавтоматическая сварка подразумевает механизированную подачу проволоки и ручное перемещение дуги.

Новичку в подобных вопросах важно овладеть основными правилами высококачественной сварки. Стать профессионалом и мастерски справляться с полуавтоматом можно только при изучении всех тонкостей сварки таким типом сварного оборудования. Немаловажно при этом соблюдать технику безопасности: надевайте форму и маску для защиты от ультрафиолетового ожога

Внимательно изучите и всегда придерживайтесь норм и стандартов по ГОСТу

Немаловажно при этом соблюдать технику безопасности: надевайте форму и маску для защиты от ультрафиолетового ожога. Внимательно изучите и всегда придерживайтесь норм и стандартов по ГОСТу. Не пренебрегайте правилами, которые помогут уберечься от травм

Не пренебрегайте правилами, которые помогут уберечься от травм.

Использовать преимущества полуавтоматической сварки в полной мере можно только, если понимать специфику работы с таким оборудованием.

Специалисты рекомендуют выполнить пробный шов на черновой детали или в том участке детали, где он будет практически не заметен. Это позволит убедиться в правильности установленных настроек на полуавтомате для сварки.

Обязательно прочтите инструкцию к прибору перед его включением, а в последствие соблюдайте ее беспрекословно.

Сварка стационарной дугой

Случайные колебания скорости подачи электродной проволоки и длины дуги могут нарушить стабильность процесса, привести к коротким замыканиям. обрыву дуги. Во избежание этого необходимо изменять скорость плавления электрода, т.е. соответствующим образом варьировать силу сварочного тока.

вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ дуги) в защитных газах при плавящемся электроде имеет возрастающий характер.

В определенный момент стабильного процесса сварки скорость подачи электродной проволоки Vп1 равна скорости плавления Vпл1. При этом параметры по току и напряжению определялись рабочей точкой А1 с длиной дуги lд1. Допустим, что в связи со сбоями в механизме подачи проволоки скорость подачи уменьшилась. Тогда возникает относительная скорость плавления ΔVпл = Vпл1 — Vп2, которая приводит к перемещению рабочей точки в новое положение — А2. Оно характеризуется уменьшением сварочною тока (Δl), что приводит к уменьшению первоначальной скорости плавления. Процесс сварки вернулся в точку А1 с длиной дуги lд1. Этот процесс носит название -саморегулирование по длине дуги. Оно становится интенсивнее при более жесткой волыамперной характеристике источника питания.

При сварке от источника с жесткой характеристикой сварщик корректирует режим по току, регулируя скорость подачи проволоки. Однако при этом изменяются длина дуги и напряжение на ней. Для поддержания нужной длины дуги при настройке режима следует корректировать вольт-амперную характеристику ИП, переходя с одной (I) на другую (II).

Стабильность дуги, особенно в потолочном положении, а также размеры шва и его качество зависят от вида переноса электродного металла через дуговой промежуток. Таких видов переноса существует три.

1. Крупнокапельный перенос с короткими замыканиями дуги. Образуются капли размером в 1,5 раза превышающие диаметр электродной проволоки. Процесс сопровождается короткими замыканиями с естественным импульсно-дуговым процессом, обусловленным параметрами режима. Напряжение на дуге периодически снижается до 0 и в момент отрыва капли увеличивается до рабочего значения. Ток в момент короткого замыкания возрастает, что приводит к отрыву капли электродного металла.

Процесс протекает с разбрызгиванием металла, что ухудшает внешний вид сварного соединения, приводит к непроварам, чрезмерной выпуклости шва.

2. Среднекапельный перенос без коротких замыканий.

Дуга горит непрерывно, а электродный металл переносится через дугу каплями, диаметр которых близок к диаметру проволоки.

Сварка идет с периодическим изменением напряжения на дуге и сварочного тока.

Импульсно-дуговой процесс зависит от параметров режима сварки и также сопровождается разбрызгиванием, снижается качество шва.

3. Струйный перенос.

Дуга горит непрерывно, оплавленный конец электрода вытянут конусом, с которого в сварочную ванну стекают капли размером менее 2/3 диаметра электрода. Масса капли невелика, поэтому электродный металл легко переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях.

Разбрызгивание при струйном переносе незначительно. Производительность высока. Получить струйный перенос можно в аргоне. В углекислом газе такой перенос достигается при высокой плотности сварочного тока или при проволоках, активированных редкоземельными элементами

Управляемый перенос электродного металла с требуемыми размерами капель успешно достигается при импульсно-дуговом процессе, когда периодически измененяют напряжение на дуге и ток сварки.