Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газ для полуавтоматической сварки: виды и особенности

Газ для полуавтоматической сварки: виды и особенности

Сварщики и специалисты в этой сфере часто упускают из виду применяемый ими защитный газ и его вклад в процесс сварки.

Защитные газы влияют на режим переноса металла, свойства и геометрию сварочного шва, задымленность и многие другие характеристики сварочного шва.

Правильный выбор защитного газа для процессов дуговой сварки металла, таких как аргонодуговая TIG сварка и полуавтоматическая сварка MIG MAG могут резко повысить скорость, качество сварки и глубину проплавления.

Чистые сварочные газы

Чистые газы, используемые для сварки, это аргон, гелий, и углекислый газ. Эти газы могут иметь как положительное, так и негативное воздействие на дуговой процесс сварки и появление дефектов в сварочном шве.

    Аргон
    100% аргон обычно используются для аргонодуговой TIG сварки для всех материалов и MIG сварки цветных металлов. Аргон химически инертен, что делает его пригодным для сварки химически активных и тугоплавких металлов.

Этот газ имеет низкую теплопроводность и потенциал ионизации, что приводит к низкой передаче тепла на внешнюю область сварочной дуги. В результате формируется узкий столб дуги, который в свою очередь, создает традиционный для сварки в чистом аргоне профиль сварочного шва: глубокий и относительно узкий.

Гелий
Гелий также является одноатомным инертным газом, и чаще всего используется для аргонодуговой TIG сварки цветных металлов. В отличие от аргона, гелий имеет высокую проводимость тепла и потенциал ионизации, которые дают противоположный, чем при сварке в аргоне, эффект. Гелий обеспечивает широкий профиль сварочного шва, хорошее смачивание по краю и более высокое тепловложение, чем чистый аргон.

Углекислый газ
Углекислый газ CO2 – активный газ — обычно используется для полуавтоматической MAG сварки короткой дугой и MAG сварки порошковой проволокой. CO2 является наиболее распространенным из химически активных газов, используемых в MAG сварке. И единственным газом , который можно использовать в чистом виде без добавления инертного газа.

Углекислый газ является одним из самых дешевых защитных газов, что делает его привлекательным выбором, когда материальные затраты являются основным приоритетом при сварочном процессе. CO2 обеспечивает очень глубокое проплавление, что полезно для сварки толстого металла, однако, при сварке в этом газе менее стабильна сварочная дуга, что приводит к большому образованию брызг. Также его применение ограничивается сваркой на короткой дуге и делает не возможной сварку со струйным переносом.

Сварочные газы, используемые как компоненты сварочной смеси газов

  • Кислород
    Кислород — двухатомный, активный защитный газ обычно используется для MIG MAG сварки как один из компонентов сварочной смеси, в концентрации менее 10%.

Кислород обеспечивает очень широкий профиль сварочного шва с неглубоким проплавлением и высокое тепловложение на поверхности металла. Кислородо-аргонные смеси обладают характерным профилем проплавления сварочного шва в виде «шляпки гвоздя». Кислород также используется в тройных смесях с СО2 и аргоном, где он обеспечивает хорошую смачиваемость и преимущества струйного переноса.

Водород
Водород — двухатомный, активный компонент защитного газа обычно используется в сварочной смеси в концентрации менее 10%. Водород используется главным образом при сварке аустенитной нержавеющей стали для удаления оксида и повышения тепловложения. Как и для всех газов из двухатомных молекул, результат — широкий на поверхности сварочный шов. Проплавление увеличенное.

Водород не подходит для ферритных или мартенситных сталей из-за возникновения трещин.
Водород может быть использован в более высокой концентрации (от 30 до 40%) для плазменной резке нержавеющей стали — для увеличения мощности и сокращения шлака.

  • Азот
    Азот используется реже всего для защитных целей. Он в основном используется для того, чтобы повысить коррозионную стойкость в дуплексных сталях.
  • Сварочные смеси газов

    В зависимости от сварочного процесса и материалов для сварки используется множество различных сварочных газов и их смесей:

    Сварка TIGСварка MIG MAG
    Сварочный газ
    или смесь
    СтальНерж.
    сталь
    АлюминийСтальНерж.
    сталь
    Алюминий
    Аргон ( Ar )хххх
    Гелий (He)х
    Углекислый газ (СО2)х
    Смесь Ar / СО2хх
    Смесь Ar / О2хх
    Смесь Ar / Heхххх
    Смесь Ar / СО2/ О2х
    Смесь Ar / H2х
    Смесь Ar / He / СО2хх
    Смесь He / Ar / СО2х

    Стоимость сварочного газа на фоне общей стоимости сварочных работ

    Если посмотреть на диаграмму распределения стоимости сварочных работ, то можно увидеть, что затраты на сварочный газ составляют всего 2-5% от всех затрат на сварку. Однако недооценивать эти затраты не следует.

    Выбор правильного газа и его качество значительно влияют на расход сварочных материалов, геометрию сварочного шва и на весь процесс сварки в целом. Также выбор газа влияет и на затрачиваемый труд на исправление дефектов и обработку сварочного шва после сварки.

    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.

    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:

    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.

    Характеристики

    Предлагаем вашему вниманию таблицу для сварки. Она содержит данные для сваривания с использованием углекислого газа, однако эти данные можно использовать и для сварки с использованием смесей, существенных технологических отличий нет.

    При сварочных работах необходимо неукоснительно соблюдать технику безопасности. Перед началом выполнения необходимо проверить исправность всех механизмов и устройств.

    В особенно тщательной проверке нуждается подающий клапан. Сварочная ванна должна быть полностью заполнена газом, несоблюдение этого условия может негативно сказаться на результате.

    Особенности аргоновых и углекислотных соединений

    Перед тем как определиться, какой газ использовать в смеси, надо рассмотреть особенности применения каждого их них.

    Согласно ТУ 2114-001-99210100-09 все перечисленные выше составы могут формироваться в самых различных пропорциях, отличающихся процентным содержанием каждой из составляющих. В подавляющем большинстве таких пропорций аргон или кислород содержится в объёмах, составляющих основную массу вещества (от 88 до 98%). Дополняющие их добавки (углекислый газ, в частности) редко превышают в объёмном исчислении 5-15 %.

    Аргон в пропорциональном соотношении с гелием чаще всего применяется с целью обработки цветных металлов и их производных. Основные типы заготовок, для обработки которых используется аргонодуговая сварка – это медные, алюминиевые, никелевые, а также хромоникелевые сплавы.

    Сварочные смеси из сочетания аргона с углекислым газом нередко применяются с целью подогрева металла перед сваркой или постепенного его охлаждения по окончании работ. Как правило, такая процедура организуется в случаях крайней необходимости.

    Этот газообразный состав достаточно взрывоопасен, так что работа в среде СО2 требует от оператора соблюдения мер безопасности при его подготовке и использовании.

    Особого внимания требует процесс сваривания металлических заготовок в смесях с высоким содержанием углекислого газа. Дело в том, что при его соединении с кислородом воздуха образуется опасный для здоровья человека угарный газ, для защиты от которого оператор должен работать в специальной маске.

    Таким образом, аргон и углекислота в сочетании с рядом активных добавок относятся к универсальным сварочным смесям газов, применяемым при работе с большинством марок чёрных и цветных металлов. Их сочетание наряду с высокой эффективностью использования отличается сравнительно низкой ценой.

    Что лучше – углекислота или сварочная смесь?

    Углекислота — это единственное вещество, которое применяется в сварочном процессе без добавления инертных газов. Кроме того, это еще и один из самых недорогих вариантов, поэтому пользуется большой популярностью, если материальные затраты отыгрывают приоритетную роль. Углекислота является самым распространенным из химически активных элементов, которые используются в МАГ методе. Она обеспечивает достаточно большой тепловой эффект, что важно при обработке металлов большой толщины. Но при этом дуга является не слишком стабильной, что приводит к частому образованию брызг. Поэтому обычно его применение в чистом виде ограничивается работой на короткой дуге. Если Вас интересуют вопросы заправки углекислотой, то советуем прочитать статью углекислота: где заправить — вопрос не праздный.

    Баллон с углекислотой для сварного аппарата

    Учитывая то, что любой чистый технический газ имеет как свои преимущества, так и недостатки, использование защитных сварочных смесей в правильной пропорции зачастую делает сварку более эффективной, повышает производительность и позволяет добиться более качественных швов, благодаря следующим особенностям:

    • снижение количества брызг;
    • увеличение скорости наплавления металла;
    • повышение пластичности и плотности шва;
    • уменьшение задымленности;
    • увеличение стабильности дуги.

    Перед тем как определиться, что лучше – сварочная смесь или углекислота, сварщики обычно сопоставляют сложность работ, необходимое качество и целесообразность материальных затрат, после чего делают свой выбор.

    Обзор видов

    В работе используются различные сварочные смеси. Чтобы точно определить, какой именно углекислый газ необходимо использовать для сварочного аппарата, необходимо знать его состав и свойства. Заправляют баллоны расходным сырьем, которое можно поделить на следующие категории.

    1. Активные газы.
    2. Инертные.
    3. Смеси.

    Ацетилен

    Вначале рассмотрим соединение, которое получилось самое широкое распространение среди всех. Главная особенность его заключается в весе, который легче воздуха. Газ не имеет цвета, но обладает резким запахом. Чаще всего ацетилен используют для резки различных металлов из-за высокой температуры горения.

    При использовании этого газа в производственных масштабах, рабочие используют специальные генераторы. В емкостях содержится карбид калия, который взаимодействует с водой. Газ такого типа необходимо правильно хранить. Необходимо учитывать, что карбид углерода имеет свойства впитывать влагу из атмосферы, это создает определенные неудобства.

    Водород

    Следующий вид газа известен многим. Он обрел активное применение при работе с изделиями из алюминия. Также его часто используют для плазменной резки нержавеющей стали. Этот вид газа абсолютно бесцветен и не имеет запаха, поэтому при работе с ним нужно быть максимально осторожным. Это взрывоопасное вещество, которое образует гремучую смесь при соединении с водой или воздухом.

    Получают водород при помощи синтеза воды. Молекулы жидкости разделяют на кислород и водород. Для этого процесса используют особые генераторы.

    Водород строго запрещено хранить в баллонах под давлением, если его показатель превышает 15 МПа. Такое правило установлено нормативно-правовым актом техники безопасности.

    Коксовый

    Эта разновидность получила свое название за счет того, что газ представляет собой побочный продукт, получаемый в коксохимической сфере. Несложно догадаться, что он получается при изготовлении кокса. Основными характеристиками этого состава является резкий запах и полное отсутствие цвета.

    Специалисты не предъявляют особых требований к хранению баллонов с таким расходным сырьем, при этом данный вид также считается взрывоопасным. При перевозке баллонов пользуются трубопроводными магистралями. Этот вид не используется так активно, как его собратья. Основная сфера использования – промышленность.

    Природный

    Это органический вид газа, который получается путем смешивания таких составляющих: бутан, метан и пропан. Природный газ полностью соответствует всем параметрам сварочных газовых смесей. Газ получил широкое применение за счет уникальных качеств и доступной стоимости.

    Баллоны с таким газом разрешается хранить под открытым небом. Отсутствие строгих требований также сыграло важную роль в распространении газа. Создать данный вид путем синтеза нельзя. Добыча в природных месторождениях – единственный способ получить сырье.

    Пиролизный

    Данный вид имеет особые преимущества, которые выделяет его от остальных вариантов. Пиролизный газ не нужно генерировать. Этот вид получается в процессе распада нефтепродуктов.

    Перед тем как использовать газ для сварки, его нужно тщательно очистить от лишних химических примесей.

    Если этого не сделать, горелка может покрыться ржавчиной. Расходный материал активно используется при резке металлических конструкций, но также для сварочных работ различного вида.

    Какое оборудование применяется

    Во время сварки в среде защитных газов обязательно используется сварочный аппарат полуавтомат с газом или инвертор. У него имеется широкая регулировка показателя сварочного тока. Именно это сильно облегчает его использование и сам сварочный процесс.

    Этот прибор имеет удобное устройство, которое позволяет подавать сварочную проволоку и газовую систему с баллонами, шлангами и понижающими редукторами. Обычно полуавтоматическая сварка проволокой в защитных газах производится с использованием постоянного или импульсного высокочастотного тока.

    К основным параметрам оборудования для сварки относятся:

    • Показатель тока, который при желании можно менять;
    • Степень напряжения, которое требуется для зажигания и стабильного горения дуги;
    • Скорость подачи проволоки;
    • Размер толщины проволоки.

    Прибор, который используется для осуществления полуавтоматической сварки, имеет разные режимы. Их можно самостоятельно изменять в зависимости от вида используемого металла, от размера и толщины сварного шва, от объема работ.

    Полуавтоматическая сварка, которая выполняется в среде защитных газов, обладает важными нюансами, от которых зависит прочность и качество сварных швов. Перед ее проведением стоит внимательно изучить особенности и главные правила. Стоит рассмотреть виды газов и их использование, главные параметры оборудования. Все это может повлиять на итоговое качество работы.

    Читать еще:  Сварка латуни полуавтоматом в домашних условиях
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector