Istoriya.v.ua

За своєю суттю зварювання напівавтоматом не сильно відрізняється від класичного електродугового зварювання. В основу покладено самі фізико-хімічні процеси. Між електродом та робочою поверхнею створюється різниця потенціалів, за рахунок цього формується електрична дуга. Вона розпалюється до температури, якої достатньо для плавлення металів.

Суттєві відмінності лише у відсутності електродів, замість них використовується спеціальна зварювальний дрітяка намотана на котушку. За рахунок чого зварювальнику не доводиться зупинятися і змінювати стрижень, коли попередній закінчується. Так пришвидшується процес роботи, а шов стає цілісним, без переривань.

Для роботи з напівавтоматичним апаратом MIG/MAG необхідно використовувати захисні гази або їх суміші. Вони перешкоджають проникненню у зварювальну ванну атмосферної вологи та інших елементів, що містяться в повітрі. Більше корисних матеріалів:

Технологія зварювання

Перед початком роботи необхідно зачистити місце зварювання від різних забруднень та іржі за допомогою спеціальних щіток або наждачного паперу. Коли закінчується загальна підготовка, подається захисний газ і після цього запалюється дуга. Дріт подається за допомогою спеціальної кнопки, тримати її необхідно в перпендикулярному положенні щодо основного металу. Варто так само тримати деталі, що зварюються, з невеликим зазором відносно один одного, розмір зазору регулюється щодо товщини самого металу.

Який газ використовується для зварювальних напівавтоматів

Сам газ, що використовується при автоматичному зварюванні, ділитися на два види: інертний та активний, який використовується як флюс. У чому відмінність? Активний газ впливає на склад самого шва, оскільки під час зварювання змінює його фізико-хімічні показники. Захисний газ не проникає так глибоко до складу шва, але захищає зварювальну ванну та ще не готовий шов від окисних процесів. Для алюмінію та його сплавів це актуально, оскільки цей метал швидко окислюється. До інертним газам відносяться аргон (Ar) та гелій (He), якщо використовувати їх разом це підвищує стійкість горіння дуги та її теплову потужність. Активна група набагато більше, до неї входять азот (N), вуглекислий газ (CO2), кисень (O2) та інші. Деякі гази, незалежно від їхнього типу, можна використовувати як самостійні, а деякі використовуються тільки в суміші з іншими газами.

Який газ потрібний для напівавтомата

Хороший варіант для роботи один, його можна спокійно використовувати в чистому вигляді без домішок, при цьому метал глибоко проплавляється. За рахунок використання цього газу може застосовуватися зварювання з короткою дугою та зварювання порошковим дротом. У вуглекислого газу є суттєвий мінус – нестабільне горіння дуги, так що позбутися бризок у процесі зварювання досить важко.

Аргон один із найбільш затребуваних газів для зварювання, його використовують і самостійно, і в сумішах з іншими газами. Сам собою аргон інертний газ, за ​​рахунок цього зварює навіть тугоплавкі та хімічно активні метали. За допомогою цього газу виходять глибокі та тонкі зварювальні шви за рахунок його низької теплопровідності.

Кисень часто змішують з іншими газами (аргон або вуглекислий газ), це гарантує високий рівень змочуваності та струменеве перенесення.

Рекомендовані захисні гази для зварювання різних металів

Зварювання напівавтоматом найчастіше проводиться сумішами газів.але яка суміш краще для напівавтомата варто вибирати за необхідними властивостями кожної:

• Аргоно-вуглекислий склад (Ar – 75-90% + CO2 – 10-25%) – інертно-активне середовище, знижує розбризкування металу, дозволяє уникнути утворення пір, дещо підвищує стабільність дуги та надійність захисту зони зварювання за наявності протягів, покращує формування шва при зварюванні тонколистового металу;
• Аргоно-гелієвий склад (40% + 60%) – захисне середовище, що підвищує теплову потужність дуги та стійкість її горіння, за рахунок цього виходить широкий шов;
• Аргоно-киснева газова суміш (95-99% + 1-5%) – інертно-активне середовище для низьколегованих та легованих сталей, знижує критичний струм, попереджає виникнення пір, покращує форму шва;
• Вуглекисло-киснева суміш (СО2 + О2) – Активне середовище, що підвищує продуктивність напівавтомата. Ця суміш має високу окисну здатність, забезпечує глибоке проплавлення та гарну форму, оберігає шов від пористості.

Критерії вибору газу для напівавтомата

Щоб вибрати необхідну вам суміш чи однорідне середовище, слід звернути увагу на індивідуальні вимоги. Вибір буде завісити від типу конструкційного матеріалу зварюваних заготовок, товщини шва, що формується, і діаметра дроту..

Щоб точно вибрати потрібну суміш газів варто звернутися до таблиць, в яких до кожного металу або сплаву вказані склади, призначені для роботи з ними, з урахуванням глибини зварювальної ванни та інших характеристик.

Крім того, деякі гази мають додатковий ефект. Наприклад, вуглекислі гази забезпечують мінімальне розбризкування присадного металу, тому з їх допомогою зручно варити стельові шви. А також, це хороша профілактика типових для зварювальника травм, спричинених бризками розплавленого металу.

Підпишись, у нас цікаво:

Поділитися з друзями:

Хочете дізнатися, який газ використовується для зварювання напівавтоматом mig або mag, а може вам необхідно розібратися з газовим зварюванням і з тим, які гази застосовуються. У статті ми докладно розповімо про те, де і які гази використовують та як їх вибрати.

Який газ потрібен для зварювання напівавтоматом

Напівавтоматичне або механізоване зварювання найчастіше виконується суцільним дротом, а зварювальну дугу та розплавлений метал захищає газ. Газ подається до зони зварювання через сопло пальника.

Детально про процес напівавтоматичного зварювання ви можете прочитати в нашій статті – Як працювати зварювальним напівавтоматом – Mig та Mag для початківців.

Найчастіше для зварювання чорної сталі використовують СО2 (вуглекислий газ або як його називаю вуглекислота). Рідше використовуються газові суміші, в яких входить СО2, Аргон, Гелій іноді Азот і кисень.

Від використання газу визначається назва зварювання mig – зварювання із застосуванням інертного газу аргону або гелію. MAG (МАГ) – з використанням активного газу – вуглекислого. Зупинимося докладніше кожному з газів.

Розробка зварювальної документації, техкарт на зварювання та контроль зварних з'єднань.

Аргон

Як ми вже говорили напівавтоматичне (механізоване зварювання аргоном) називається маг.
Цей захисний газ застосовується для зварювання напівавтоматом найчастіше для відповідальних конструкцій зі сталі або алюмінію. .

Газ аргон дуже добре захищає зварювальну ванну, дугу і зону термічного впливу (нагріта ділянка). не горючий і не отруйний, хоча деякі молоді зварювальники бояться застосовувати аргон кажучи, що але шкідливий для здоров'я. Це не так, сам газ не шкідливий і не корисний.

Аргон вищого гатунку використовують для зварювання кольорових металів і сплавів таких як сплави алюмінію, титану, хромонікелеві сплави і т.д. 0006-0,0007%. дорожче і застосовувати його потрібно лише у випадках, коли це обґрунтовано.

Гелій

Цей газ для напівавтомата в чистому вигляді застосовується досить рідко, тому що вартість на He невиправдано висока. теж буває двох сортів тільки вони називаються інакше.

Перший це високої чистоти з вмістом гелію до 99,984-99,985%, другий – це гелій технічний його чистота в районі 99,7-99,8%. більшої кількості енергії (ефективніше в 1,4-2 рази порівняно зі зварюванням у аргоні).

Застосовують гелій при зварюванні активних (таких як магній, наприклад) або хімічно чистих металів (наприклад, сплави на основі алюмінію та міді). Застосування гелію дуже поширене у США та Німеччині, а ось у країнах СНД застосовується рідко. Чаші йде у сумішах і з аргоном чи вуглекислим газом.

Вуглекислий газ СО2

Цей газ є лідером для напівавтоматичного зварювання «чорних» (низьковуглецевих, низьколегованих і т.д.) сталей. Це зумовлено тим, що СО2 дешевий і знайти його можна навіть у віддалених населених пунктах.

Вуглекислий газ має слабкий, ледве вловимий запах (якщо це добре очищений газ, без конденсату). У газу немає кольору та смаку, він сильний окислювач. СО2 добре розчиняється у воді (його також використовують у харчовій промисловості для газування напоїв). Іноді і зварювальники на виробництві використовуючи шланг та пластикову пляшку роблять газування.

Газ важчий за повітря, що добре для зварювання так як витрата газу буде невеликою в порівнянні з гелієм. Єдине потрібно забезпечувати хороше провітрювання приміщення при тривалому проведенні зварювання, оскільки газ може накопичуватися особливо в низинах (різних приямках і т.д.). В ідеалі, звичайно, щоб була витяжка, але такі системи зазвичай тільки на великих виробництвах. Двоокис вуглецю (СО2) вже буває трьох сортів: перший, другий та вищий.

Найбільше домішок у другому ґатунку до 1,2%. Перший сорт містить домішок не більше 0,4-0,5%, а вищий до 0,1-0,2% і застосовується для відповідальних конструкцій зі сталі.

Діоксид вуглецю (вуглекислота) набирає в себе вологу, що негативно позначиться при зварюванні. Рекомендуємо перед зварюванням за півтори години поставити балон вентилем вниз.Перед зварюванням не перевертаючи балон відкрити вентиль та випустити трохи газу з вологою. Також можна використовувати спеціальне обладнання для просушування газу – осушувач.

У вуглекислоті зварюють різні сталі з низьким та середнім вмістом вуглецю, можна застосовувати при зварюванні корозійностійких сталей та чавунів.

Азот

Для зварювального напівавтомата Азот використовується дуже обмежено, цей газ зазвичай застосовують при зварюванні міді. Тому що саме стосовно міді азоту є інертним газом. Для більшості інших металів азот активний газ який розчиняється в розплавленому металі тим самим утворюючи численні дефекти у вигляді газових пор. Випускається 4 сортів: вищого в якому домішки не більше 0,1%. Азот же 1 сорту може містити домішки до 0,5%, 2 сорти 0,9 – 1% принеси. Що стосується азоту 3-сорти він може містити до 3% різних домішок. Азот немає кольору, ні запаху, ні смаку не отруйний. Для зварювання представляється в балонах найчастіше мають об'єм 40 л. Ці балони мають забарвлення чорного кольору, як і балон вуглекислоти, з жовтим написом «Азот».

Кисень

Кисень є дуже активним газом. Він не горить, але дуже активно підтримує горіння. Для зварювання, кисень у чистому вигляді не застосовується. Як правило, кисень використовується лише в суміші з інертними газами. Кисень не має ні запаху, ні смаку, ні кольору. Випускають кисень 3 сортів: 1-сорт із вмістом чистого кисню 99,7-99,8%; 2 сорт – 99,4% – 99,5% та 3 сорт із вмістом домішки до 0,8%. Більш детальне використання кисню розглянемо в розділі для суміші газів.

Зварювальна суміш для напівавтомата

Для напівавтоматичного зварювання найчастіше використовуються такі суміші газів як: суміш аргону та гелію, суміш аргону та вуглекислого газу, суміш аргону та кисню, а також суміш аргону вуглекислоти та кисню у різних відсоткових співвідношеннях.

Суміш аргону та кисню

При вмісті кисню від 1% до 4% у суміші процес зварювання стають дуже стабільним, збільшується плинність металу, розплавленого у зварювальній ванні. Перенесення металу стає дрібнокрапельним, бризок стає дуже мало, а шов виходить рівним і красивим. При дрібнокрапельному перенесенні металу значно скорочується витрата зварювального дроту, який сильно витрачається на розбризкування.

Суміш аргону та гелію

Цю суміш використовують для зварювання активних, кольорових металів та сплавів таких як алюмінію, титану та інших. Ця суміш забезпечує дуже високий рівень захисту розплавленого металу у зварювальній ванні. Оптимальний склад цієї суміші 50% + 50%. Також можна зустріти співвідношення 60-65% гелію і 35-40% аргону.

Суміш вуглекислого газу та кисню

Подібні суміші практично не дуже часто використовуються. Оптимальний для них склад це 65-75% вуглекислого газу та 25-35% кисню. При використанні таких сумішей, шов формується дещо краще ніж використовувати чисту вуглекислоту. Застосовується зазвичай подібної суміші для зварювання чорних сталі (вуглецевих конструкційних, а також деяких легованих).

Суміш аргону та вуглекислого газу

Така суміш найчастіше використовується для зварювання вуглецевих, низько- та середньолегованих, сталі аустенітного класу (нержавійки). Співвідношення цієї суміші 74 – 80% аргону і 20 – 26% СО2. При використанні цієї суміші забезпечується дуже гарний захист зварювальної дуги та металу.

Також йде дуже незначне розбризкування металу. Зварювальний шов виходить дрібношуйчастий, а процес формування шва стабільний. Ця суміш дуже добре підвищує продуктивність зварювання, оскільки наявність аргону збільшує потужність згортання інших. Завдяки цій властивості процес іде швидше.

Витрата газу при зварюванні напівавтоматом

Витрата газу при напівавтоматичному зварюванні залежить від кількох факторів:

1. наявність протягу;
2. властивостей газу;
3. властивостей металу, що зварюється;
4. тип з'єднання;
5. товщини деталей, що зварюються.

Наявність протягу – якщо в приміщення є протяг або роботи ведуться на відкритому повітрі, де є вітер, газ буде здувати. Щоб запобігти його здуванню, потрібно збільшувати витрату газу. Саме тому за наявності протягів та роботи на відкритому повітрі витрата газу значно збільшується.

Властивості газу – такі гази як гелій і його суміші, який легший за повітря, випаровуються і при їх використанні витрата досить висока. Якщо необхідно скоротити витрату, краще виконувати зварювання в середовищі гелію в закритих камерах або з використанням козирків.

Властивості металу, що зварюється — для зварювання кольорових металів, а також їх сплавів для забезпечення якісного захисту, щоб у зварювальну ванну не потрапляли гази з атмосфери застосовують параметри з високою витратою газу.

Тип з'єднання-від типу зварного з'єднання безпосередньо залежить витрата газу особливо це видно на з'єднаннях, де необхідно підвалювати корінь шва або з'єднання з двостороннім обробленням кромок.

Від товщини деталей, що зварюються— чим більше товщина деталей, що зварюються, тим більше зварювальний струм і відповідно більше витрата газу.Це необхідно, щоб захистити велику зону зварювання, широку ванну та зварювальну дугу.

Область застосування

Захисний газ використовується як ми вже говорили в механізованому зварювання для захисту зварювальної дуги і розплаву від попадання газів з повітря. Він використовується 80% випадків використання напівавтоматичного зварювання, 20% це зварювання самозахистом порошковим дротом.

Область застосування дуже широка оскільки цей процес нескладний і дуже продуктивний. Напівавтоматом варять як тонкий метал в автосервісах, тому що ручним зварюванням тонкий метал варити дуже проблематично. Його легко пропалити. Так і використовують на виробництві металоконструкцій та великих виробів.

Там ситуація обернена, шви протяжні, а товщина металу велика. Вона застосовується там, тому що цей процес дуже продуктивний і варити довгі шви і товстий метал ручним зварюванням виходить дорого і довго.

Здебільшого відмінність тут буде лише у використанні самих апаратів. В автосервісі як правило використовуються дешеві моделі, а на виробництві застосовуються дороге професійне обладнання із синергетичної системи управління, що забезпечує високу продуктивність.

Який газ використовують для зварювання напівавтоматом – критерії вибору

Поговоримо про критерії вибору газу для напівавтоматичного зварювання докладніше. На вибір того чи іншого газу впливає декілька таких параметрів:

• марка матеріалу виробу;
• відповідальність з'єднання;
• економічні показники

У великій частині марка виробу визначає використання тих чи інших газів або їх сумішей.

Інертні гази підходить як правило для будь-яких видів сталей, кольорових металів та їх сплавів.Застосування інертних газів для низьковуглецевих і низьколегованих сталей невиправдане, тому ці газу коштують дуже дорого.

Для вуглецевих, низьковуглецевих, конструкційних сталей використовується вуглекислота (вуглекислий газ), а також суміші СО2 з аргоном, СО2 + аргон +гелій.

При зварюванні нержавіючих сталей (сталів аустенітного класу), наприклад всім відома «медична» сталь – 12Х18Н10Т і близькі з нею зварюються в суміші вуглекислоти та аргону.

Для зварювання кольорових металів таких як алюміній, титан, мідь найчастіше використовується аргон або у чистому вигляді, або суміш із Не. У чистому вигляді Не використовується рідко, оскільки він дуже дорогий.

Мідь можна зварювати серед азоту. Для кольорових металів не використовуються суміші, що містить СО2 і кисень.

Нижче наведемо таблицю, де наочно покажемо застосування тих чи інших газів та його сумішей щодо різноманітних видів металів сплавів.

Який газ потрібен газовому зварюванню

Найчастіше газове зварювання та гази, які в ній застосовуються, плутають з напівавтоматичною та газами, які застосовуються для неї. Коротко розповімо різницю. Газове зварювання виконується за рахунок згоряння пального газу, а при напівавтоматичному ж газ використовується для захисту, він не горить.

Ацетилен

Найчастіше саме ацетилен використовують як зварювальний газ для газового зварювання.Цей газ легший за повітря він безбарвний має слабкий запах. При горінні температура полум'я ацетилену буває в районі 2950—3120 градусів Цельсія. Ацетилену дуже легко запалюється навіть від статичного розряду, тому балони з цим газом заповнені пористою речовиною, яка просочується ацетоном.

Також його застосовують для газового різання, але рідше. Найчастіше для цієї мети використовують піролізні або природні гази про них поговоримо далі.

Природні

Природні гази для зварювання застосовуються набагато рідше ніж ацетилен з огляду на їх низьку температуру горіння, а ось для різання застосовуються дуже часто тому що коштують вони недорого в порівнянні з тим же ацетиленом. Застосування природних газів безпечніше на відміну ацетилену оскільки вони менш вогненебезпечні. Температура їх горіння значно нижча, десь у районі 2100-2300 Градусів Цельсія.

Водень

Водень є альтернативою ацетилену при газовому зварюванні. Цей газ не має ні кольору, ні смаку, також не має запаху, він легший за повітря. Також водень має високу плинність і вибухонебезпечність при суміші з повітрям. Для зварювання водень використовується над балонах, а отримують у спеціальних апаратах для водневої зварювання з води під впливом електричного струму.

Застосування водню замість ацетилену забезпечує якісніший рівний зварювальний шов. Але незважаючи на цю перевагу, цей спосіб рідко застосовується на практиці. Так як є ціла низка складнощів, що виникають у процесі зварювання. Одне це поява великої кількості шлаку в процесі зварювання, що вимагає введення додаткових компонентів в розплав металу.

Також для роботи апарат водневого зварювання потрібна електрика, позбавляючи даний спосіб автономності властивий газовому зварюванню. Якщо є електрика навіщо отримувати газ, можна просто заварити ручним зварюванням.

Піролізний

Отримують цей газ на великих нафтопереробних підприємствах як побічний продукт у процесі нафтопереробки. Після отримання газ вимагає певну очищення і обробку зниження його хімічної активності. Його властивості дуже близькі до властивостей природних газів.

Використовується для різання металів, для зварювання досить рідко через знову ж таки низьку температуру горіння.

Вплив на процес

Захисний газ застосовуються для зварювання мають величезний вплив як на сам процес, так і на результат – якість зварного з'єднання. Неправильний вибір газів призведе або до численних дефектів, або до непотрібного подорожчання процесу.

Наведемо кілька прикладів:

Застосування аргону або гелію для зварювання металоконструкцій із Ст3пс. Зварне з'єднання вийде якісним, але витрати необґрунтовано високими. Або інший приклад: зварювання титанового сплаву ВТ9 в середовищі вуглекислого газу. У цьому випадку фінансові витрати будуть мінімальними, але з'єднання буде однозначно бракованим і, швидше за все, дасть тріщину ще до того, як зварювальник завершить роботу.

Переваги та недоліки газового середовища

Перевагами при використанні газового захисту є здешевлення процесу, оскільки не потрібне використання додаткових флюсів з газоутворюючими компонентами. Також це захищає з'єднання попадання шлакових включень.

Основними недоліками є наявність громіздкого та недешевого газового обладнання:

• газовий балон;
• шланги;
• редуктори та ротаметри;
• змішувачі;
• газовий підігрівачі та осушувачі

Застосовувати його за умов монтажу досить проблематично. Також в умовах монтажу використання газового захисту ускладнюється тим, що його здуває поривами вітру або протягом. Через це утворюються дефекти, і дуга горить нестабільно.