Как правильно сварить полуавтоматом с углекислотой?

Сварка в среде нейтрального газа является надёжным и прочным соединением заготовок в одно целое. Стоимость углекислоты по отношению к аргону и гелию значительно ниже и это улучшает соотношение цены и качества работы. Необходимо знать, как правильно варить полуавтоматом с углекислотой, добиваясь при этом хорошего качества шва. Можно варить, используя смеси газов, когда необходимо повышенное качество, а можно обучиться сварке в углекислотной среде с использованием полуавтомата и регулируемой подачи сварочной проволоки. Мы расскажем подробно об этом процессе, позволяющем сэкономить немалые средства и добиться необходимого результата.

Что такое полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Принцип действия этого метода заключается в следующем: в зону сварки поступает углекислый газ, который под действием высокой температуры сварочной дуги распадается на две составляющие – окись углерода (СО) и кислород (О2).

Химическая формула процесса 2СО2=2СО+О2.

Данная реакция является окислительной. Угарный газ(СО) отлично защищает сварочную зону от воздействия окружающего воздуха, однако действие углекислого газа и кислорода приводит к выгоранию углерода и легирующих компонентов из металла, что в свою очередь приводит к появлению пор в шве.

Для нейтрализации углекислого газа применяется особая сварочная проволока типа Св–08ГС, Св–08Г2С, содержащая марганец и кремний. Они активнее железа, и вступают в реакцию окисления первыми, не допуская окисления углерода и железа. В процессе сварки в защитном газе марганец и кремний образуют легкоплавкое соединение и в виде шлака выводятся на поверхность.

Комплектность оборудования

Для выполнения полуавтоматической сварки применяется специально укомплектованный сварочный пост, который имеет следующие составляющие:

Конструкция сварочного полуавтомата

• держатель;
• механизм для подачи газа;
• включатель;
• щиток;
• манометр для определения давления в системе с переходным штуцером для его установки;
• газовый редуктор с манометром;
• осушитель и подогреватель газа;
• баллон, содержащий углекислый газ;
• генератор;
• узел управления.

Для сварки используют углекислый газ, который поставляется к месту работы в специальных баллонах в жидком состоянии. Для проведения поставленных задач применяются разные типы проволоки, характеристики и состав которых зависят от марки стали.

Самыми популярными моделями полуавтоматов называют ПШП-10, А-547, А-537. Каждая из разновидностей сварочного оборудования имеет свое предназначение. ПШП-10 используется для сварки металлов разного типа, которые способны плавиться при присутствии углекислоты. Полуавтоматы А-547 и А-537 используются с электродной проволокой разного диаметра – от 0,8 до 2 мм.

Видео по теме: Как варить полуавтоматом

Публикации по теме

Изготовление аргоновой сварки в домашних условиях

Методы сварки нержавейки и чёрного металла

Нюансы сварки полуавтоматом без газа обычной проволокой

Особенности сварки в углекислом газе

Если сравнивать с другими способами сварки, то механизированная сварка в среде углекислого газа очень проста и подходит даже новичкам, она имеет следующие особенности:

• Сварка в углекислом газе металлических изделий производится на обратной полярности постоянного тока. Это позволяет добиться улучшения стабильности сварочной дуги, снижая возможность различных деформаций. Электрод в виде проволоки не расходуется на разбрызгивание.
• Прямую полярность используют при наплавке металла. Коэффициент наплавки в данном случае для полуавтоматической сварки значительно больше (в 1.6-1.8 раз), чем при токе с обратной полярностью.
• Сварка на переменном токе возможна с использованием осциллятора.

Рекомендуем! Сварка алюминия аргоном для начинающих

Приемы для увеличения производительности

Для повышения производительности полуавтоматической сварки увеличивать величину сварочного тока допускается лишь при создании швов в нижнем положении. Использовать этот прием для потолочных и вертикальных швов можно лишь при увеличении скорости кристаллизации сварочной ванны (например, периодически отключая подачу проволоки или колебательными движениями вдоль и поперек шва).

Профессиональный полуавтомат для сварки углекислотой

Еще один способ увеличения производительности полуавтоматической сварки, производимой в среде углекислого газа, — повышение вылета сварочной проволоки.

Лучше всего эта техника работает при использовании тонкой проволоки. В таком случае она подается в сварочную зону уже разогретой до высоких температур, а значит увеличивается ее скорость плавления и объем расплавленного металла.

Избавиться от самопроизвольных движений конца проволоки при большом вылете можно с помощью специальных фарфоровых или керамических наконечников.

Повышение длины вылета проволоки на 40-50 мм может поднять производительность до 30-40%, однако при этом снижается глубина проплавления металла.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

В зависимости от толщины свариваемых металлов подбираются оптимальные режимы сварки в углекислом газе, настраивается сварочное оборудование. В таблице 1 приведены параметры ,влияющие на выбор режимов сварки.

Анализируя данные таблицы, следует отметить важные моменты:

• Глубина провара будет увеличиваться при увеличении сварочного тока.
• Напряжение дуги находится в прямой зависимости от длины дуги. При ее увеличении увеличивается и напряжение, а следовательно, ширина и глубина провара;
• Скорость подачи проволоки должна обеспечивать стабильное горение дуги при заданных параметрах напряжения;
• Вылет электрода обеспечивает устойчивость процесса горения дуги, при его увеличении ухудшаются свойства дуги и ,соответственно, качество сварного шва. На малом вылете процесс сварки плохо наблюдаем через сварочную маску, при этом контактный наконечник часто подгорает.
• Вылет подбирается в зависимости от диаметра используемой электродной проволоки.

Теперь, когда мы разобрались с режимами сварки полуавтоматом, приступим к подготовке и дальнейшей работе

Технология сварки CO2

После того как оператор выставил на оборудовании требуемые параметры производится сварка углекислотой:

1. Перед сваркой соединяемые детали подготавливают. Снимается фаска с края, зачищается поверхность от грязи, масляных пятен, а также лакокрасочных веществ. Применяются щетки из металла и наждачная бумага.
2. Заготовки устанавливают в нужное положение и закрепляют.
3. Производят пробный шов. Для этого на оборудовании устанавливают постоянный ток малой величины. Наблюдают за металлом. Если подать ток высоких значений может произойти деформация соединяемых деталей.
4. Настраивают показатели для диаметра применяемой проволоки и выполняют сварку заготовок.

Соединение производят двумя способами:

• для металла малой толщины дугу ведут углом вперед;
• для деталей большой толщины дуга ведется углом назад.

После окончания работы, подачу защитного газа не прекращают. В первую очередь останавливается привод присадочной проволоки, отключается питания, далее перекрывают углекислоту. Происходит качественная кристаллизация сварочного шва. Сбивают появившуюся на поверхности шлаковую пленку.

Сварка углекислотой

Подготовка к работе

Перед началом работы, следует ознакомиться с элементами управления, которые находятся на лицевой панели:

1. Переключатель сварочного тока – позволяет установить слабую силу тока , который подойдет для тонких металлов и до более сильного (зачастую-6), который подойдет лишь для толстых металлов.
2. Скорость подачи проволоки регулируется отдельным переключателем
3. Некоторые полуавтоматы оснащены таймерами включения, для более удобного проведения точечной сварки.
4. Отверстие под сварочный пистолет

Перед тем как подключать аппарат к питанию, убедитесь, что сеть имеет подходящие напряжение и мощность для полуавтомата.

Настройка и подключение сварочного оборудования

1. Вставьте сварочную проволоку, механизм её подачи находится под крышкой. Проверьте ролики которые подают проволоку в автомат, направляющий шланг и электрод сварочного пистолета. Они должны быть идентичны типу и размеру проволоки. Чтобы использовать проволоку другого размера, надо поменять или перевернуть ведущий ролик. Маркировка размера вырезана на ролике сбоку. Катушки могут иметь разный посадочный размер. Для этого используйте специальные адаптеры. Прежде, чем начать регулировку, нужно поставить проволоку в соответствующую борозду, затем зацепить регулировочный валик. Поджимая валик, помните, что не следует поджимать слишком слабо (проволока будет немного выскальзывать) и слишком сильно (проволока будет деформироваться).
2. Разложите подающий рукав во всю длину, снимите сопла и наконечник, после чего нажмите и удерживайте кнопку на горелке до автоматического выхода проволоки на 10-15 см. После этого можно поставить наконечник и сопло на место.
3. Присоедините баллон с защитным газом к аппарату с помощью шланга через редуктор и зафиксируйте хомутами.

Рекомендуем! Как варить алюминий инвертором с помощью электрода

Теперь аппарат готов к работе.

Подготовка металлов для сварки в CO2

При сваривании очень тонких пластин низколегированной или углеродистой стали (0.5мм-1мм) стоит делать отбортовку кромок. Без отбортовки пространство между листами во время сварки не должно быть более 0.5мм. Если же толщина листов превышает 1мм, то отбортовку делать не нужно, но расстояние между листами не должно превышать 1мм.

Перед тем как сваривать металлы стоит удалить с них лишние элементы, такие как: масло, краска, грязь и тд. Так же, желательно удалить и ржавчину.

Как же правильно сваривать полуавтоматом

После того, как вы выбрали нужную скорость подачи и силу тока, подготовили изделия нужно отрегулировать расход углекислого газа и только спустя 30 с возбудить дугу и приступить к сварке, чтобы газ выдавил воздух из шлангов и каналов сварочной горелки.

Главное не торопиться и перед сваркой обязательно потренироваться на ненужном куске металла, таким образом сварка будет более качественна. И только после всего этого нужно приступать к основной работе.

Способы сварки:

1. Углом вперед, перемещение горелки справа налево. Металл плавится меньше, валик шва получается широким. Применяется при сварке тонкого металла:
2. Углом назад, горелку движется слева направо. Глубина проплавления больше, ширина шва уменьшается.

Пошаговый процесс сварки:

1. Наклоните горелку на 5° от вертикальной оси
2. Начните движение электродом по аналогии с ручной сваркой, следите за хорошим проплавлением металла и образованием качественного валика. Чтобы избежать опасность образования трещин рекомендуется сваривать первый слой при малом токе.
3. Завершаем шов заполнением металлом кратера.
4. Останавливаем подачу проволоки и выключаем ток.

Газ продолжают подавать на заваренный кратер до тех пор, пока не затвердеет металл.

В обоснованных случаях, независимо от условий использования сварных соединений можно делать сварку в смеси с аргоном и с содержанием углекислого газа менее 50%, но не менее 15%.

Рекомендуем! Сварка листов полипропилена своими руками

Формула расчета

Показатели расхода для сварочной смеси при сварке с полуавтоматом можно выполнить с помощью следующей формулы:

В приведенной ниже таблице указаны нормы потребления газа, на которые оказывают влияние такие показатели: какая в диаметре проволока и какие средние показатели имеет силы тока.

Так как 40-литровый баллон содержит сварочную смесь в количестве 6 000 литров, нетрудно произвести вычисления, сколько времени можно пользоваться одним резервуаром, если процесс сварки происходит непрерывно.

К примеру, расход CO2 при полуавтоматической сварке, когда используется проволока 1 мм в диаметре, составляет от 10 до 11 часов при условии, что процесс происходит непрерывно.

Показатели таких расчетов довольно грубые, ведь здесь не учитывают, сколько газа потребляется при выполнении подготовительных и финишных операций за один проход. Это поможет в определении приблизительной картины. Если потребуются более точные показания, для их проведения может потребоваться расходомер.

Расход углекислоты при сварке для сварочного полуавтомата

Расход газа может сильно колебаться, но в основном одного баллона хватает на 10-15 часов непрерывной работы.

Стандартный баллон помещает до 25 килограмм углекислоты. За счет химической реакции один килограмм преобразуется в 509 литров газа. А так же расход газа высчитывается за счет качества флюса и погодных условий. По табличным расчетам затраты углекислоты при сварке могут колебаться от 5 до 60 литров в минуту. На расход так же влияют особенности сварки в углекислом газе.

Сварка полуавтоматом с углекислотой плюсы и минусы

Так как есть способы сварки в других защитных газах и сварочных смесях, стоит отметить достоинства и недостатки сварки в среде СО2

К плюсам следующее:

1. Возможность сваривать ультратонкие детали (до 0,5 мм);
2. Более аккуратная сварка;
3. Безопасность;
4. СО2 на порядок легче купить, чем сварочные смеси

На очереди минусы:

1. Очистка происходит дольше
2. Уступает защитным газовым смесям
3. Затраты на присадочные материалы возрастают

Свойства и свариваемость нержавейки

Стали, относящиеся к категории нержавеющих, являются трудно свариваемым материалом, что объясняется рядом их физических и химических характеристик. Решив варить нержавейку полуавтоматом, вы должны учитывать ряд важных параметров. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что полученное сварное соединение будет отличаться требуемым качеством и надежностью.

По сравнению со сталями других категорий, нержавейка отличается достаточно низкой (в среднем в два раза) теплопроводностью. Из-за этого тепло из сварочной зоны отводится очень плохо, в результате металл подвергается значительному перегреву, что отрицательно сказывается на его коррозионной устойчивости. Чтобы избежать таких негативных последствий, сварка нержавейки с помощью полуавтомата выполняется на пониженном токе (на 15–20%), а соединяемые детали подвергают дополнительному охлаждению.

Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки в среде защитного газа

При значительном нагреве (свыше 500°) на границах кристаллической решетки нержавеющего металла формируются карбидные соединения, которые становятся причиной возникновения такого явления, как межкристаллитная коррозия. В результате происходит расслоение внутренней структуры металла и развиваются коррозионные процессы. Чтобы избежать этого, прибегают к более интенсивному охлаждению соединяемых изделий, для чего может использоваться обычная вода.

Варить нержавейку (в том числе и в среде защитного газа) сложно еще и потому, что она имеет склонность к тепловому расширению. Значительное расширение соединяемых изделий, происходящее в процессе сварки полуавтоматом, приводит к образованию трещин как в сварном шве, так и в основном металле. Между тем можно избежать такого явления, если между свариваемыми деталями оставлять более широкий зазор.

Качественный сварной шов нержавейки может быть слегка сероватым, но не темным

Нержавеющая сталь из-за особенностей своего химического состава отличается достаточно высоким электрическим сопротивлением, что становится причиной значительного нагрева электродов, используемых для выполнения сварки полуавтоматом. В связи с этим для сварки нержавейки применяют электроды, изготовленные из проволоки с определенным химическим составом, а длина прутков, если в их состав входят хром и никель, не должна превышать 350 мм.

Техника безопасности. Опасность угарного газа СО

Для дополнительной безопасности, советую приобрести плотные рукавицы и одежду, а так же специальную маску “Хамелеон”. Требования относительно безопасности и промышленной санитарии во время проведения сварочных работ должно обеспечиваться соблюдением условий ГОСТ 12.1.004-76 и ГОСТ 12.1.005-76.

В процессе сварки углекислотой выделяется угарный газ (СО).

Концентрация более 0,1 % — смертельна.

Опасен он тем, что не имеет запаха и очень токсичен. Токсическое действие заключается в возможной потере сознания сварщиком вследствие блокировки процессов транспортировки кислорода в клетки.