Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Сварочный полуавтомат дает возможность увеличить продуктивность и качество работы. Оборудование не предполагает использования традиционных электродов. Вместо них применяется специальная присадочная проволока, которая намотана на катушку. Преимущество такого подхода заключается в том, что специалисту не приходится разрывать шов, чтобы сменить стержень. Операция выполняется непрерывно, сохраняется целостность шва и экономится время.

Помимо этого, оборудование позволяет сваривать заготовки разной толщины: от 0,2 мм до нескольких сантиметров. При этом сварщик может работать с заготовками из разных материалов или их сплавов. Для того, чтобы воспользоваться всеми перечисленными преимуществами требуется газ для сварки полуавтоматом. Он будет препятствовать проникновению в сварочную ванну атмосферной влаги и содержащихся в воздухе других элементов.

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Технологическим регламентом при работе полуавтоматической сваркой предусматривается применения инертного или активного газа в качестве флюса. Активный вступает в химическую реакцию во время сварки и меняет физико-химические показатели сварного шва. Защитный газ не реагирует, но защищает рабочую среду от окислительных процессов. Такой способ особенно актуален в случаях сваривания заготовок из алюминиевого сплава, которые быстро поддаются окислению.

Наиболее распространенными газами из числа инертных являются гелий и аргон. Активная группа состоит из распространенных элементов: углекислый газ (СО2), кислород, азот. Самые популярные соединения:

смесь аргона с углекислотой. Инертно-активная среда минимизирует количество брызг;
состав из гелия и аргона. Инертная среда, позволяющая повысить температуру дуги;
аргоно-кислородная газовая среда. Инертно активное соединение, которое используется при работе с легированной и низколегированной сталью;
углекислый газ в сочетании с кислородом. Активная среда, применяемая для повышения производительности полуавтоматического оборудования.

Преимущества полуавтоматической сварки с углекислым газом для автомобильного ремонта

Технология выполнения сварки в углекислом газе легко усваивается, при необходимости ее можно быстро изучить.
Ограниченная зона термических влияний предоставляет возможность соединять тонкие металлические изделия.
Углекислый газ наиболее доступный из всех типов газов, применяемых для сварки.
довольно высокая скорость расплавления присадочной проволоки, соответственно высокая производительность работ.
Краска на изделии выгорает узкой полоской. Это позволяет подготовительные, финишные работы свести к минимуму.
Сварные швы получаются высокого качества для деталей разной толщины.
Отсутствует необходимость предварительно подгонять свариваемые образцы.

Сварочная смесь для полуавтомата

Выбирая смесь для полуавтомата, специалист учитывает такие критерии: тип материала заготовок, диаметр используемой проволоки, оптимальная толщина сварного шва. На практике для выбора смеси достаточно сопоставить приведенные в специальных таблицах данные. Здесь уже подобраны оптимальные варианты составов для работы с конкретными материалами с учетом технологических особенностей процесса.

Опытный сварщик учитывает и сопутствующие эффекты от использования той или другой газовой смеси. К примеру, применение углекислого газа дает возможность снизить разбрызгиваемость. Поэтому их часто выбирают для формирования потолочных швов.

Как выбрать сварочный газ

Среди сварочных материалов особое место занимают газы. Именно от них зависит качество шва и производительность выполняемых работ. Многие металлы при нагревании начинают активно взаимодействовать с воздухом и влагой, содержащейся в нём. Это приводит к снижению прочности полученного соединения. На шве образуются поры и трещины, ухудшается коррозийная стойкость.

Сварочные газы выполняют защитную функцию. Они обволакивают горячую рабочую область, вытесняя воздух, который содержит вредные примеси и частицы воды. Кроме этого, газовое облако помогает улучшить свойства электрической дуги и способствует более глубокому проплавлению металла.

Виды сварочных газов

Один из частых вопросов на форумах, посвящённых сварке методами MIG/MAG и TIG звучит так: «Какой газ нужен для сварочного полуавтомата?». Здесь многое зависит от того, с каким металлом планируется работать. Но прежде чем ответить, подробно рассмотрим основные сварочные газы:

аргон;
гелий;
азот;
углекислый газ;
водород;
кислород.

По виду защитные газы для сварки делятся на инертные (гелий, аргон) и активные (кислород, водород, углекислый газ). Первые не вступают в реакцию с обрабатываемым материалом. Их используют для сварки металлов и сплавов, склонных при повышении температуры взаимодействовать с компонентами воздуха. К ним относятся титан, магний, алюминий и пр., а также их сплавы. Вторые же, напротив, взаимодействуют со свариваемым материалом и способны растворяться в нём.

Отдельно можно выделить азот. Его чаще относят к активным, но применяют и в качестве инертного для сварки меди и её сплавов.

Чистые (основные) сварочные газы

Сначала поговорим о газах, которые используются для сварки в чистом виде.
Аргон.

Чаще им варят чёрные металлы, нержавеющую сталь (аргонодуговым методом TIG) и цветные металлы (методом MIG). Имеет инертные свойства, хорошо подходит для сваривания тугоплавких металлов. Низкая теплопроводность обеспечивает сосредоточение тепла на внутренней части дуги, улучшая формирование её столба. Шов получается узким и глубоким. Сварочный газ аргон взрывоопасен. Для хранения используют баллоны, окрашенные в серый цвет с зелёной маркировкой.
Гелий.
Применяется для сварки химически чистых или активных цветных металлов, сплавов на основе алюминия и магния аргонодуговым методом TIG. Часто используется в качестве добавки к аргону. Позволяет получить широкий шов с хорошим показателем смачивания по краю и большой глубиной проплавления. Хорошо проводит тепло и имеет высокий ионизационный потенциал. Гелий легче воздуха, благодаря этому, его можно использовать для выполнения потолочных швов. Закачивается в коричневые баллоны, маркируется белым цветом.
Углекислый газ.
Уникален тем, что его можно использовать в абсолютно чистом виде, без добавления иных инертных газов. Используется как для полуавтомата (MAG на короткой дуге), так и для ручной дуговой сварки порошковыми электродами. Углекислотой варят сталь. Причём за счёт возможности глубокого проплавления можно выполнять соединение толстостенных металлов. Ещё одно преимущество С0₂ заключается в его низкой стоимости. К недостаткам относят нестабильность дуги и сильное разбрызгивание. Для углекислого газа используют баллоны чёрного цвета с жёлтой маркировкой.

Дополнительные сварочные газы

Вспомогательные газы используют в качестве компонентов сварочных газовых смесей. К ним относятся:

Кислород.
Смешивается с аргоном и углекислотой в концентрации до 10%. Добавление кислорода способствует стабилизации дуги, ускоренному окислению и повышению температуры горения. Шов получается неглубоким с широким профилем.
Водород.
Добавляется в аргон (не более 10%). Улучшает теплопроводность, способствует удалению окисей. Незаменим при сварке высоколегированной (аустенитной) нержавейки. Образует широкий шов.
Азот.
В качестве защитной среды применяется для сварки меди. Чаще используют в работе с двухфазными нержавеющими сталями для повышения стойкости шва к коррозии.

Сварочные газовые смеси позволяют получить дополнительные технологические преимущества. Их использование повышает стабильность дуги и улучшает характеристики шва. Вместе с тем усиливается защита сварочной ванны.

Расход сварочных газов

Точно рассчитать сколько понадобится газа при сварке того или иного изделия не получится. Это зависит от множества факторов. Существует несколько методов приблизительного подсчёта. Чаще всего при работе полуавтоматом применяют такую формулу: N = х , где – расход проволоки на изделие (кг), а – коэффициент расхода газа на 1 кг проволоки. За принимают значение от 1,15 до 1,3. Ещё одна формула подсчёта приблизительного расхода сварочной смеси газов выглядит так: Р = х Т , где – удельное значение расхода газовой смеси, а Т – время работы. Удельный расход напрямую зависит от выбранной силы тока и диаметра присадочной проволоки. Для примера представим таблицу расхода сварочной смеси из аргона и углекислоты:

Диаметр Проволоки (мм)	Сила Тока (А)	Расход Смеси Ar+CO₂ (л/мин)
0.8	60-120	8-9
1.0	60-160	8-9
1.2	100-250	9-12
1.4	120-320	12-15
1.6	240-260	14-15
1.6	260-380	15-18
2.0	240-280	15-18
2.0	280-450	18-20

Применение

Теперь о том, какие газовые смеси подходят для сварки тех или иных металлов. Коротко это можно выразить списком:

Ar – сталь, нержавейка, цветные металлы;
He – алюминиевые и магниевые сплавы;
CO₂ – сталь;
Ar+CO₂ − сталь и нержавейка;
Ar+O₂ − сталь и нержавейка;
Ar+He – нержавеющая сталь и цветные металлы;
Ar+O₂+CO₂ − сталь;
Ar+H₂ − нержавеющая сталь;
Ar+He+CO₂ − сталь и нержавейка.
Газы могут иметь как положительное влияние на процесс сварки, так и отрицательное. Всё зависит от правильного применения и пропорций смеси.

Заправка сварочных газов

К выбору поставщика газов необходимо отнестись крайне ответственно. От этого зависит ваша безопасность и качество работы.
Каждый сварочный газ заправляется в баллоны определённого цвета с маркировкой. Перед тем как наполнить ёмкость, необходимо проинспектировать её состояние как изнутри, так и снаружи. После осмотра и проверки на герметичность проводится процесс вакуумирования и дегазации баллона, чтобы избавить его от накопившихся внутри посторонних веществ и конденсата.

Оборудование для газовой сварки

Работа с газом требует ответственного отношения к подбору сварочного оборудования. Здесь имеет значение каждая мелочь. В каталоге, представленном на сайте компании-, вы найдёте всё необходимое для газовой сварки. Продукция сертифицирована и проходит многоэтапный контроль качества.

Технология выполнения работ

Принципиального отличия от дуговой сварки нет, поскольку в основу положены те же физико-химические процессы. Между электродом и рабочей поверхностью создается разница потенциалов, что дает возможность сформировать электрическую дугу. Она накаляется до температуры, которой достаточно для плавления металлов. Расплавленная присадочная проволока связывается с телом заготовки на атомарном уровне. После остывания образуется цельный конструкционный элемент. Прочность соединения присадки и тела заготовки составляет примерно 90% от показателя основного конструкционного материала.

Нужно учитывать и особенности, которые характерны для полуавтоматической сварки:

Присадочная проволока подается в рабочую зону непрерывно через специальный проводящий электричество мундштук. При этом расход материала можно отрегулировать вручную, придерживая или отпуская кнопку подачи.
Вместо привычного флюса в твердой форме, от плавления которого образуется газовое облако, тут подается уже готовая газовая смесь или же чистая среда. Газ поступает все время: как при активной, так и потухшей электрической дуге.

Благодаря такому решению уменьшается количество брызг, показатели работы дуги более стабильны, повышается производительность труда сварщика и, соответственно, снижается трудоемкость сварочных процессов.

Область применения

Защитный газ используется как мы уже говорили в механизированной сварки для защиты сварочной дуги и расплава от попадания газов из воздуха. Он используется 80% случаев использования полуавтоматической сварки, 20% это сварка самозащитой порошковой проволокой.

Область применения весьма широка так как данный процесс несложен и очень производителен. Полуавтоматом варят как тонкий металл в автосервисах, потому что ручной сваркой тонкий металл варить очень проблематично. Его легко прожечь. Так и используют на производстве металлоконструкций и крупных изделий.

Там ситуация обратная, швы протяженные, а толщина металла большая. Она применяется там, потому что этот процесс очень производительный и варить длинные швы и толстый металл ручной сваркой получается дорого и долго.

По большей части отличие здесь будут лишь в использовании самих аппаратов. В автосервисе как правило используются дешевые модели, а на производстве применяются дорогостоящая профессиональное оборудование с синергетической системы управления обеспечивающие высокую производительность.

Особенности сваривания под газом

Техника сваривания полуавтоматическими устройствами практически ничем не отличается от приемов, которые применяются в традиционной электродуговой сварке. При помощи полуавтоматов можно формировать горизонтальные или вертикальные швы, делать «прихватку», делать стыки герметичными, делать сопряжения встык или внахлест.

Способы формирования остаются точно такими же, как и при использовании классических аппаратов ММА-серии. Более того, по общей схеме определяются оптимальная сила тока и режима сварки — на основе данных о толщине стыка и диаметре электрода.

Единственная особенность, которую отмечают практически все пользователи — простота соединения тонких листов металла. Поэтому чаще всего полуавтоматы используются в кузовном ремонте и при сваривании металлических конструкций из тонких листов.

Преимущества и недостатки газовой среды

Преимуществами при использовании газовой защиты является удешевление процесса так как не требуется использование дополнительных флюсов с газообразующими компонентами. Также это защищает соединение попадание шлаковых включений.

Основными недостатками является наличие громоздкого и не дешевого газового оборудования:

газовый баллон;
шланги;
редукторы и ротаметры;
смесители;
газовый подогреватели и осушители

Применять его в условиях монтажа достаточно проблематично. Также условиях монтажа использование газовой защиты осложняется тем, что ее сдувает порывами ветра или сквозняком. А из-за этого образуются дефекты, и дуга горит нестабильно.

Преимущества

Технология имеет следующие достоинства:

дешевизна оборудования;
легкость регулировки мощности горелки и прогрева заготовки;
нет необходимости в электроснабжении.

Схема работы газовой горелки.
К недостаткам технологии относят:

медленный разогрем заготовки;
большие энергетические потери;
трудности автоматизации.

Сложно также проваривать газом заготовки большой толщины. Пропан и ацетилен, используемые для работы, огнеопасны и требуют строго соблюдения требований по безопасностию

Нефтяной газ, природный газ и пропанобутановая смесь для газовой сварки

Пиролизный газ представляет собой смесь горючих газов, образующихся при распаде нефти, мазута и других нефтепродуктов при воздействии на них высоких температур. В состав пиролизного газа входят сернистые соединения, которые вызывают коррозию мундштуков в газовых сварочных горелках. Поэтому, перед применением этот газ проходит тщательную очистку.

Нефтяной газ — является побочным продуктом нефтеперерабатывающих предприятий. Он используется, в основном, для резки и сварки металлов малой толщины и для сварки цветных металлов.

Пропанобутановые смеси являются бесцветными смесями, не имеющими запаха. Состоят они из пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Эта смесь обладает наибольшей теплотворной способностью, т.е., при её сгорании выделяется наибольшее количество теплоты.

Сущность процесса

Что такое сварка в защитных газах? Для нее необходимо следующее оборудование:

сварочный полуавтомат;
баллон с газом;
сварочная горелка;
шланг для подачи газа, объединенный с электрическим кабелем и системой охлаждения горелки.

Может применяться и другое вспомогательное оборудование.

В качестве источника тока для сварки, выполняемой в среде защитных газов можно использовать как устаревший сварочный выпрямитель, так и современный инвертор. В составе аппарата смонтирован механизм подачи сварочной проволоки, служащей присадочным материалом.

Электродом служит сварочная проволока, на которую подается напряжение. Между ее кончиком и металлом заготовки разжигается электродуга. Ее тепло плавит металл, образуется сварочная ванна. Через сопло горелки подается защитный газ, закрывающий рабочую зону от контакта с кислородом, азотом и водяными парами воздуха.

При перемещении горелки сварочная ванна перемещается вслед за дугой, расплавленный металл, остывая и кристаллизуясь, формирует шов. Производительность процесса в несколько раз перекрывает общемашиностроительные укрупненные нормативы времени, отведенные на ручную дуговую сварку.

Газовый состав

При подготовке газовых смесей требуется точно соблюдать нормирование пропорций. Даже малое нарушение заданного состава может привести к значительному изменению свойств и к появлению брака.

Наиболее часто используются такие смеси, как:

К2: Ar 82% CO2 18%;
К3.1: Ar 92%, CO2 6% O2 2%;
К3.2: Ar 86%, CO2 12% O2 2%;
К3.3: Ar 78%, CO2 20% CO2 2%;
НП1: He 85%, Ar 13% CO2 1,5%;
НП3: He 38%, Ar 60% CO2 2%;
НП2: He 55%, Ar 43% CO2 2%.

Параметры защитных газов для сварочных работ.

Для чего нужны защитные газы при сварке и резке?

В ходе сварочных работ металл нагревается до температуры плавления. В таком состоянии он подвержен влиянию кислорода, азота и водных паров, содержащихся в воздухе. В результате контакта образуются нежелательные химические соединения, ухудшающие прочность и долговечность шва, ведущие к появлению дефектов. Облако защитного газа предотвращает этот контакт и сохраняет высокое качество шва.

Самые востребованные способы

Сварка газовая наиболее часто использует следующие разновидности технологии:

Левая

Не требует высокой квалификации. Применяется для сварки заготовок малой толщины и с низкой температурой плавления.

Правая

Применяется для сплавов с высоким коэффициентом теплопроводности и для заготовок от 3 до 16 миллиметров. Вследствие защитного действия факела горелки качество шва повышается.

С использованием сквозного валика

Метод подразумевает движение факела от расплавления верхней кромки к нижней с накладываем на него слоя металла.

С помощью ванночек

Используется для соединения тонколистовых заготовок. Заключает в последовательном создании миниатюрных сварочных ванн по линии шва. Края ванн перекрываются друг с другом, создавая непрерывную линию шва.

Популярные технологии газовой сварки.

Многослойная

Используется для создания особо ответственных соединений большой толщины. Требует тщательной разделки кромок. Характеризуется высоким расходом сварочных газов. Каждый следующий проход уплотняет шовный материал, образованный при предыдущих проходах.