Сварочный полуавтомат какой газ используется

Критерии выбора защитного газа для полуавтоматической сварки. Виды используемых газов

В отличие от ручной дуговой сварки использование полуавтомата в большинстве случаев предполагает проведение работ непокрытым плавящимся электродом, что требует постоянной защиты сварочной ванны от пагубного воздействия атмосферного воздуха. Кроме того, некоторые металлы, склонные к быстрому поверхностному окислению, предъявляют особые требования к количеству и качеству внешней среды вокруг стыка свариваемых заготовок.

Какие газы используются для сварки полуавтоматом

Надежную защиту сварочных ванн при полуавтоматической сварке обеспечивают активные газы (метод MAG) и инертные газы (метод MIG), а также их смеси. Они формируют среду, непроницаемую для атмосферного воздуха, и удерживают ее с момента начала плавления до кристаллизации ванны. Выбор конкретного защитного материала определяется составом и характеристиками заготовок, режимом сварки, требуемым качеством шва. Рассмотрим самые востребованные газы.

Аргон

Одноатомный инертный газ аргон (Ar) нашел широкое применение как в чистом виде, так и в составе газовых смесей. Он тяжелее воздуха, бесцветен, не пахнет и не ощущается в воздухе, но опасен в больших концентрациях. Чаще всего аргон используют для соединения заготовок из цветных металлов и их сплавов, в том числе хрупких и химически активных.

Среди достоинств газа:

• предотвращение всех посторонних химических реакций;
• глубокое проплавление при малой ширине шва;
• быстрый поджиг и стабильное горение дуги;
• относительно малый расход.

Главным недостатком аргона является его дороговизна. Кроме того, в некоторых случаях газ может способствовать повышенному разбрызгиванию металла из сварочной ванны, а также не всегда обеспечивает достаточную энергию дуги.

Так, соединение толстых заготовок из тугоплавких материалов чаще проводится не чистым аргоном, а аргоносодержащими смесями.

Гелий

«Главный инертный газ» гелий (He) намного легче воздуха, не имеет цвета и запаха. Чаще всего чистый гелий используют для ответственной сварки заготовок из алюминия и его сплавов. При работе с другими цветными металлами могут использоваться смеси Ar-He и Ar-He-CO₂ с различными пропорциями компонентов. Применение чистого гелия в MIG- и TIG-сварке дает такие преимущества:

• высокая теплопроводность и, как следствие, возможность наложения широких швов;
• высокая энергия дуги, незначительно изменяющаяся при изменении ее длины;
• надежная изоляция сварочной ванны от любого химического воздействия.

Однако важно помнить, что гелий дорого стоит и быстро расходуется. Ему свойственно усиливать разбрызгивание расплавленного материала, а с поджигом дуги в гелиевой среде у неопытного сварщика могут возникнуть большие сложности.

Углекислый газ

Углекислота относится к активным газам, она в 1,5 раза тяжелее воздуха, бесцветна и имеет едва различимый запах. Является единственным неинертным газом, который можно применять в чистом виде. Чаще всего углекислый газ используют для защиты сварочной ванны при работе порошковыми электродами и/или на короткой дуге. Это связано с такими его преимуществами:

• крайне высокая энергия дуги;
• быстрое и глубокое проплавление;
• очень низкая стоимость.

Углекислый газ не полностью исключает посторонние химические реакции, поэтому не рекомендуется к использованию в чистом виде с активными металлами.

Кроме того, он делает дугу нестабильной и провоцирует разбрызгивание расплавленного вещества, что затрудняет сварку.

Пиролизный газ

При нагревании древесных и некоторых других волокон до температуры не менее 450℃ выделяется несколько газов (водород, метан, этан, пропилен и т. п.), которые, смешиваясь, образуют пиролизный газ с температурой горения до 1100℃. По сравнению с другими средами пиролизная обладает такими преимуществами:

• простота синтеза;
• относительная дешевизна;
• щадящая проработка сварочной ванны без риска прожогов заготовок.

При этом материал не исключает вероятность возникновения окислительных реакций при работе с химически активными металлами. Его совместное использование с другими газами не рекомендуется, а вот обеднение путем удаления лишних фракций может улучшить качество пиролизного газа.

Водород

Одноатомный газ водород – самое распространенное и самое легкое вещество в мире. При его горении выделяется до 140 кДж тепла на каждый грамм, что в 2,5 раза превышает энергоотдачу природного газа и в 1,5-2 раза – инертных веществ. При использовании в качестве защитной сварочной среды водород гарантирует:

• равномерное проплавление ванны;
• формирование относительно узкого аккуратного шва;
• легкий поджиг и стабильное горение дуги;
• защиту от подавляющего большинства окислительных реакций.

Газ дешев и легко синтезируется в промышленных условиях. Использовать его рекомендуется для сваривания толстых заготовок, в том числе из тугоплавких металлов.

Главный риск здесь связан со взрывоопасностью сжатого водорода и водородно-кислородной смеси (т. н. гремучий газ). Поэтому к условиям заполнения, хранения и использования водородных баллонов предъявляются особые требования.

Коксовый газ

Материал выделяется при нагреве каменного угля до температуры 900-1100℃. Его основными компонентами являются водород, метан и оксиды карбона, кроме того, могут содержаться смолы, сероводород, аммиак. Наличие этих примесей делает коксовый газ непригодным для сварки большинства цветных металлов. При работе со стальными заготовками коксовая среда гарантирует:

• осторожную проработку стыка без перекала и прожига;
• стабильное горение дуги;
• низкое разбрызгивание.

Для улучшения свойств шва проводится физико-химическое очищение коксового газа, в процессе которого частично улавливаются и связываются механические примеси, удаляются нежелательные газовые фракции.

Критерии и особенности выбора газа

Выбор типа защитной среды для полуавтоматической сварки осуществляется на основе сведений о виде и марке металла заготовок, что, в свою очередь, указывает на их физико-химические особенности. В случае сваривания разнородных материалов основным считается менее стабильный и/или более тугоплавкий. Кроме того, должны учитываться:

1. Геометрические параметры заготовок и способ их подготовки под сварку.
2. Наличие и вид термообработки заготовок.
3. Технологические особенности сварочного процесса, требования к качеству шва.
4. Технические характеристики используемого оборудования и расходных материалов.
5. Внешние условия, в том числе: температура, влажность, наличие и сила ветра, удобство доступа к стыку.
6. Экономические показатели (стоимость и расчетный расход газа).

В таблице ниже приведены популярные виды металлов, а также газы и газовые смеси, рекомендуемые в качестве защитной среды для их сварки.

Для MIG- и MAG-сварки подходят все указанные газы, для метода TIG рекомендуются аргон или гелий в чистом виде, а также их смесь. Иногда при работе с плавящимся электродом используют смесь аргона с водородом. Важно учитывать, что от правильного выбора защитного газа зависят:

• качество и аккуратность шва;
• безопасность проведения работ;
• финансовые и трудовые затраты.

Не допускается смена защитной среды в процессе сварки, даже если она проходит послойно с полной кристаллизацией. Подача газа должна начинаться за 15-30 секунд до поджига дуги и завершаться после затвердевания ванны.

Газ для сварки полуавтоматом

Сварочный полуавтомат повышает качество шва и скорость работы сварщика. Механизированная сварка не предполагает замену электродов — вместо прутков в таком аппарате используется проволока, подаваемая с катушки. Поэтому сварщику не приходиться разрывать шов, теряя время и нарушая герметичность соединения. Кроме того, работа в полуавтоматическом режиме позволяет соединять заготовки толщиной от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров, причем конструкционным материалом соединяемых элементов может быть практически любой металл или сплав. Однако эти преимущества невозможны без использования специального газа для сварки полуавтоматом, защищающего сварочную ванну.

Какой газ нужен для механизированной сварки

Технология полуавтоматической сварки предполагает использование в качестве флюса активного или защитного газа. Первый меняет физико-химические характеристики шва, второй — защищает металл от окисления, что особенно актуально при соединении заготовок из алюминия или быстро окисляемых сплавов.

Типичными представителями инертной группы являются аргон (Аг) и гелий (Не). В активную группу входит азот (N), кислород (O), углекислый газ (CO2). Самыми популярными смесями являются:

• аргоно-углекислый состав (Аг + СО2) — инертно-активная среда, снижающая разбрызгивание электрода;
• аргоно-гелиевый состав (Аг + Не) — защитная среда, повышающая тепловую мощность дуги;
• аргоно-кислородная газовая смесь (Аг + О2) — инертно-активная среда для низколегированных и легированных сталей;
• углекисло-кислородная смесь (СО2 + О2) — активная среда, повышающая производительность полуавтомата.

Критерии выбора газа или смеси для полуавтомата

При выборе смеси или технически однородной среды принято обращать внимание на следующие критерии: тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщину формируемого шва, диаметр проволоки.

В итоге выбор смеси для сварочных работ сводится к изучению таблицы, в которой указаны составы, рекомендуемые для каждого металла или сплава, с учетом глубины ванны и других характеристик.

Кроме того, опытный сварщик учитывает «бонусный» эффект, который дает та или иная среда. Например, углекислые газы обеспечивают минимальное разбрызгивание присадочного металла (электрода), поэтому с их помощью удобно варить потолочные швы. В этом случае СО2 убережет сварщика от контакта с каплями расплавленного металла.

Технология сварки в полуавтоматическом режиме

Принцип работы сварочного полуавтомата основан на хорошо изученном электродуговом процессе. Разница потенциалов между электродом и заготовкой позволяет сформировать электрическую дугу, температуры которой хватит на расплавление присадочного и свариваемого металла. Застывшая присадка контактирует с металлом заготовки на атомарном уровне, образуя шов с прочностью до 90% от показателя основного конструкционного материала.

Однако в работе полуавтомата есть свои особенности. Во-первых, проволока-электрод подается в зону сварочной ванны непрерывным потоком, проходя сквозь токопроводящий мундштук. Причем расход присадочного металла можно регулировать вручную, нажимая на кнопку подачи. Во-вторых, вместо классического «твердого» флюса, образующего газовое облако при горении дуги, полуавтомат использует газовые смеси или технически чистые среды. Причем подача газа осуществляется непрерывно, как до появления дуги, так и после ее разрыва.

Благодаря этому уменьшается количество брызг, стабилизируются параметры дуги, повышается производительность труда сварщика, снижается общая трудоемкость любого сварочного процесса.

Особенности выполнения сварки под газом

Техника работы на полуавтомате практически не отличаются от принципов применения классических аппаратов. С помощью полуавтомата можно варить горизонтальные и вертикальные швы, выполнять прихватывание заготовок, проваривать герметичные соединения, формировать сопряжение встык и внахлест.

Способ формирования соединений полуавтоматическим сварочным аппаратом не отличается от классических методик, реализуемых с помощью ММА-оборудования. Температурные режимы и сила сварочного тока определяется по общепринятой схеме — исходя из толщины стыков и диаметра электрода.

Единственной индивидуальной особенностью, которой обладает полуавтоматический газосварочный процесс, является простота соединения тонких заготовок. Поэтому полуавтомат используется преимущественно в кузовном ремонте и во время сборки тонколистовых металлоконструкций.

Основные преимущества сварки с газовой защитой

1. Узкая зона высокотемпературного воздействия, поэтому MIG-MAG процессы не меняют свойства свариваемых металлов.
2. Отсутствие задымления в зоне сварочной ванны, что облегчает визуальный контроль качества шва.
3. Универсальность применения — MIG-MAG процессы совместимы с любыми металлами: от титана или алюминия до высоколегированной или конструкционной стали.
4. Отсутствие ограничений по пространственному положению детали — отрегулировав напор горелки, можно варить потолочные или наклонные швы, не испытывая никаких затруднений.
5. Нет ограничений по толщине — эта технология допускает сваривание листовых заготовок с толщиной от 0,2-0,5 миллиметра. Верхняя граница толщины соединения определяется только мастерством сварщика.
6. Отсутствие необходимости зачищать швы даже при многослойной наплавке — флюс улетучивается после прекращения подачи смеси из горелки.
7. Максимально возможная производительность труда даже при средней квалификации сварщика.

Все эти преимущества станут доступны только в случае поставки качественной смеси, подготовленной по ГОСТ и ТУ. Некачественные составы приведут к потере прочностных характеристик.

ООО «ИТЦ Промэксервис» готово предоставить заказчику высококачественный газ для сварочных работ, в любых объемах, с доставкой по Москве или Подмосковью. Мы работаем с крупными компаниями и физическими лицами, предлагая высокое качество и низкие цены. ИТЦ Промэксервис — лидер рынка с 1999 года.

Газ для сварки полуавтоматом

Полуавтоматические сварочные аппараты работают преимущественно с проволокой, которая не имеет защитной среды, в отличие от электрода. Но сварочная ванна в таком случае остается подверженной негативному влиянию кислорода из атмосферы. Из-за этого качество получаемого шва резко падает и соединение становится крайне ненадежным. Чтобы изолировать ванну от всего, что может ей навредить, следует использовать газ для сварки полуавтоматом. Он оказывается намного эффективнее, чем обмазка электрода, хотя и обладает более высокой стоимостью. Себестоимость процесса сварки оказывается более высокой, но газ позволяет работать практически со всеми металлами и заготовками любой толщины.

Углекислота для сварки полуавтоматом

Область применения

Защитный газ для сварки полуавтоматом применяется во многих областях. Без него не проводится ни один сварочный процесс полуавтоматом, помимо тех, когда используется самозащитная проволока. Чаще всего его используют профессионалы, так как применение полуавтомата относится больше к высококвалифицированной работе. Газ используется в мастерских по ремонту техники, автомобилей. Часто это применяется при сборке металлоконструкций из цветных металлов. Практически на всех производственных предприятий, где есть необходимость работы с металлом, имеются полуавтоматы, работающие с помощью газовой защитной среды. Здесь нет определенной привязки к модели самого аппарата.

Виды сварочных газов

Выбирая, какой газ нужен для сварки полуавтоматом, нужно знать его свойства. Это же касается и сварочной смеси для полуавтоматов.

• Ацетилен является одним из самых распространенных видов. Высокую популярность он заслужил благодаря самой высокой температуре горения среди остальных субстанций для сварки. Ацетилен можно получить благодаря взаимодействию карбида кальция и воды. Карбид кальция даже поглощает ту влагу, которая находится в атмосфере, поэтому, для хранения требуется применять особые меры безопасности. Для получения данного газа часто используются ацетиленовые генераторы. Вещество легче воздуха, не имеет цвета, но обладает резким специфическим запахом. Благодаря высокой температуре горения его нередко используют для резки металла.
• Водород также не имеет цвета, но и ничем не пахнет. Он относится к сильно взрывоопасным газам, так как при смешивании с воздухом или чистым кислородом получается гремучий газ. Давление для баллонов с водородом не должно превышать 15 МПа по технике безопасности. Для получения водорода применяются специальные генераторы. Также этого можно достичь благодаря синтезу воды, когда происходит разделение водорода и кислорода.
• Коксовый газ является бесцветным. Его выделяет резкий специфический запах сероводорода. Он является своеобразным побочным продуктом, который получается при добыче кокса, который получается из каменного угля. Транспортировать его можно даже через трубопровод, так как это относительно безопасная субстанция.
• Природный газ, к которому относится пропан, бутан и метан, также используется для сварки. Это относительно недорогие и распространенные варианты, предназначенные для выполнения большинства сварочных процедур. Здесь не возникает проблем с хранением и транспортировкой. Местом добычи являются газовые месторождения
• Пиролизный газ появляется во время распада нефти и различных продуктов, в состав которых она входит. Субстанция вызывает коррозию на мундштуках в горелках, что приводит к их негодному состоянию. Перед непосредственным использованием газ предварительно очищают. Его используют не только для сварки, но и для резки металлических изделий.

Преимущества

Вне зависимости от того, какой газ нужен для сварочного полуавтомата, все разновидности обеспечивают ряд преимуществ для работы:

• Качество получаемых швов становится более высоким;
• Возрастает производительность труда;
• Эффективность сварочного процесса становится выше;
• Металл начинает плавиться быстрее;
• Снижается коэффициент разбрызгивания расплавленного металла;
• Получаемые швы становятся более плотными и пластичными;
• Дуга получается более стабильной в работе;
• Задымление становится не таким сильным, как раньше.

Критерии выбора

Критерии выбора конкретного газа для сварки зависят от того, какую температуру пламени он сможет обеспечить. Помимо этого, нужно учитывать теплотворную способность, которая отвечает за количество теплоты, образуемой газом. Существуют специальные таблицы с техническими характеристиками каждого вещества.

Для длительного хранения лучше выбирать готовые газы, а не добывать их при помощи генератора.»

Технология сварки с использованием газов

Вне зависимости от того, используется углекислота или сварочная смесь, технология из применения практически одинакова. По этой причине и режимы сварки также будут совпадать. Ниже представлена таблица режимов сварки в углекислоте: