Сварочный полуавтомат какой газ используется

Подбор, использование и хранение газа при сварочных работах

При полуавтоматической сварке обычно используется сварочная проволока. У нее нет защитной среды, как в электродах, поэтому риск воздействия кислорода на свариваемые детали существенно возрастает.

Окисление деталей ухудшает качество шва и негативно влияет на качество и надежность соединения. Проблему можно решить, используя для изолирования сварочной ванны защитный газ.

Мы расскажем вам о преимуществах этого метода. Также эта статья может быть полезна при выборе газа для сварочных работ.

Применения метода

Защитный газ применяют практически во всех сварочных работах, где используются полуавтоматы.

Единственная альтернатива этому методу – использование самозащитной проволоки, однако газ позволяет добиться более высокого качества сварки.

Газ часто используют в автомастерских, в работе над сложными конструкциями, где необходимо соединение цветных металлов, в сварочных работах на металлургических предприятиях.

Что применяют в сварочных работах

Вот самые распространенные варианты:

• Аргон. Самый распространенный в сварке газ. Это инертное вещество, поэтому он может применяться при сваривании тугоплавких или металлов с повышенной химической активностью;
• Гелий. Очень распространенный вид. При его использовании мы получаем широкий шов хорошего качества;
• Углекислый газ. Активное вещество, основная область применения – сварка с использованием короткой дуги. Также может использоваться в смесях с инертными газами;
• Газовые смеси. Все эти варианты могут использоваться в виде смесей в любых пропорциях.

Как правильно подобрать

Выбирая компоненты для сварки необходимо учитывать их рабочие характеристики. Основная характеристика газа – это количество тепла, выделяемое при его сгорании.

От этой характеристики зависит температура в рабочей области, поэтому на это надо обратить внимание в первую очередь.

У разных газов характеристики заметно отличаются, списки этих характеристик можно найти в открытом доступе, такие таблицы достаточно распространены в интернете.

Также нужно учитывать сроки и условия хранения. Если планируется длительное хранение – забудьте о способе получения газа при помощи газогенераторов, используйте только готовые газы.

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 сварочных процессов

Не существует универсальных методов при сварке с использованием газа, поэтому надо серьезно отнестись к выбору материалов и параметров для каждого конкретного случая. Важно правильно установить мощность аппарата.

Не надо забывать и о факторе нагрева поверхностей. Учитывая этот фактор, необходимо следить за температурой пламени. Особенно это важно, если вы свариваете детали из титана или из стали.

Температура изменяется в зависимости от угла наклона пламени и зависит от его положения.

Если в при сваре вам не надо перемещаться – вам подойдут баллоны с повышенным давлением.

Баллоны с низким давлением обычно используют в процессах, которых важна мобильность, например, при проведении кузовных работ или при сваривании трубопроводов.

Существуют строгие стандарты по использованию проволоки для полуавтоматической сварки. Для таких работ обычно используется проволока, содержащая кремний и марганец.

Надо внимательно следить за расходом проволоки, она должна подаваться одновременно с газом, чтобы снизить риск воздействия кислорода на качество сварочного шва.

Преимущества метода

Основные преимущества метода:

1. Заметное улучшение качества сварки, механической надежности сварочного шва, его пластичности и плотности;
2. Повышение эффективности вследствие повышения производительности труда;
3. Сокращения времени плавления металла, экономия времени и ресурсов;
4. Облегчение процесса сваривания, обусловленное получением стабильной дуги;
5. Отсутствие задымления.

Заключение

Сварочные полуавтоматы распространены очень широко. Они используются для сварочных работ как на крупных предприятиях, так и в домашних условиях.

Газ для этого вида сваривания — незаменимый компонент, благодаря ему обеспечивается качество и надежность сварного соединения.

Для достижения хорошего результата надо серьезно отнестись к выбору компонентов для сварки в соответствии со стоящими перед вами задачами. При работе с газом и его хранении необходимо неукоснительно соблюдать правила техники безопасности.

Использование газа в сварочных работах может повысить их себестоимость, но это оправдывается хорошими результатами с практически всеми металлами.

Газ чаще всего используют опытные сварщики, однако и новички могут попробовать себя в этом деле, неуклонно следуя всем правилам. Желаем вам успехов!

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:

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.

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:

Какой газ необходим для сварки полуавтоматом черного металла?

Качество сварочного соединения зависит не только от профессиональных качеств работника, но и условий выполнения работ. Идеальный шов требует взаимодействия присадочного материала и электрода без дополнительных элементов окружающей среды. При сварке в автоматическом режиме данную функцию выполняет флюсовое покрытие электрода. Роль человека сводится к выбору направления движения дуги и регулировке силы тока.

Работа в полуавтоматическом режиме дает больше свободы. Сварочная проволока не имеет защитного покрытия, потому работа ведется в среде защитных газов, с ручной регулировкой скорости подачи присадочного материала. Таким образом, полуавтоматический режим более требователен к квалификации сварщика, который, обладая необходимыми навыками, добьется лучшего качества спайки, по сравнению с автоматическим режимом. Вот чем отличаются сварка автомат и полуавтомат.

Влияние на процесс

Газы для сварочного полуавтомата призваны защитить зону спайки от внешнего воздействия. Кроме того, применение газа положительно влияет на чистоту шва, уменьшая шлаковую составляющую и снижая вероятность появления трещин, за счет увеличения скорости и глубины проплавления.

Область применения

Применение всех видов сварочных проволок, за исключением самозащитной, подразумевает использование защитного газа. Полуавтомат – оборудование опытных специалистов. С его помощью выполняется тонкая работа соединения цветных и черных металлов, кузовной ремонт транспортных средств и промышленное соединение тонкостенных элементов. Какой нужен газ для сварки полуавтоматом, будет рассмотрено ниже.

Какой газ нужен

Чтобы выбрать, каким газом пользоваться при сварке полуавтоматом, необходимо иметь представление о физических и химических свойствах газа. Выделяют три основные категории:

Рассмотрим их подробнее.

Ацетилен

Данное органическое соединение получило наибольшее распространение. Газ легче воздуха, бесцветный, имеет специфический запах, отличается высокой температурой горения, из-за чего используется при газовой резке металлических изделий.

Для промышленного производства ацетилена применяют специальные генераторы, в которых карбид кальция взаимодействует с водой.

Единственный недостаток – сложность в хранении, поскольку карбид углерода легко впитывает влагу из атмосферы, что создает дополнительные неудобства.

Водород

Широко применяется для соединения алюминиевых изделий и плазменной резки нержавейки. Газ не имеет цвета и запаха. Взрывоопасен. При соединении с воздухом или водой образует гремучую смесь. Его получают путем синтеза воды, при разделении кислорода и водорода в специальных генераторах. Согласно нормативно-правовым актам по технике безопасности, водород запрещено хранить в баллонах под давлением, которое превышает 15 МПа.

Коксовый

Побочный продукт коксохимической промышленности, который образуется при производстве кокса. Газ бесцветный с резким запахом. К его хранению не предъявляют таких жестких требований, как к водороду, несмотря на то, что газ относится к категории взрывоопасных. Транспортировку газа выполняют с помощью трубопроводных магистралей. Не получил широкого распространения, ввиду специфики производства. Применяется только в промышленных районах.

Природные

Представители органической группой углеводородных соединений – метан, пропан и бутан. Отвечают всем требованиям, предъявляемым к сварочным газам. К преимуществам относятся распространенность данного вида, а также относительно невысокая стоимость. Требования к условиям хранения не отличаются строгостью – допустимо хранение баллонов на улице, при сооружении специальной клетки с навесом. Искусственный синтез невозможен. Добывается только из природных месторождений.

Пиролизный

Данный вид выгодно отличается от своих собратьев – его не нужно генерировать, поскольку пиролизный газ выделяется при распаде нефтепродуктов. Перед использованием его подвергают предварительной очистки, ввиду излишней химической активности, которая может привести к коррозии горелки. Подходит как для сварочных работ, так и для резки металлоконструкций.

Чистые

К данной группе относятся следующие газы:

1. Аргон. В чистом виде используется только при аргонодуговой сварке. Входит в состав разнообразных смесей, в качестве одного из компонентов. Химическая инертность делает аргон оптимальным выбором при работе с тугоплавкими материалами. Отличается низкой теплопроводностью и потенциалом ионизации.
2. Гелий. Еще один представитель химически инертной группы. По сравнению с аргоном, обладает большей теплопроводностью и потенциалом ионизации.

1. Углекислый газ. Самый дешевый газ, из всех перечисленных. Данное обстоятельство обеспечивает широкую популярность при проведении работ в условиях ограниченности бюджета. К положительным качеством относят глубокие проникающие способности, особенно полезные при соединении толстолистовой стали. Основной недостаток – слабая стабилизация дуги, и как следствие, достаточно большое количество брызг.

Отличительная особенность данного газа в том, что его разрешено применять без добавления инертных газов.

Газы, используемые как компоненты смеси

Наиболее известным добавочным компонентом является кислород. Высокая химическая активность влияет на процентное содержание в смеси – его массовая доля редко превышает 7-10 %. Смесь аргона и кислорода обладает специфическим характером проплавления.

Сварочный шов, выполненный с применением данной смеси известен как «шляпка гвоздя», названный за счет внешнего сходства. Известны трехкомпонентные смеси, в состав которых входит кислород, аргон и углекислота, с различными пропорциями, в зависимости от характера работ.

Азот не получил широкого распространения, в качестве защитного газа. В основном его применяют для соединения меди и нержавейки, поскольку он не вступает в реакцию с данными металлами.

Газовые сварочные смеси и рекомендуемая область их применения.

Критерии выбора

Новичку порой сложно выбрать, какой баллон нужен для полуавтомата, не говоря о газовой смеси. Опытные специалисты рекомендуют обращать внимание на предельный показатель температуры и количество тепла, которое выделяется при горении газа. Сравнительные характеристики сварочных газов находятся в свободном доступе.

Особенности выполнения

Сварка в среде защитного газа имеет следующие особенности, которые требуют внимания:

1. Параметры работ. Подбираются индивидуально для каждой конкретной ситуации. Получить качественное соединение возможно только при условии грамотного сочетания следующих параметров: мощность, тип проволоки, скорость подачи, расход газа.
2. Температурный режим. Рабочая плоскость металла нагревается и охлаждается длительный промежуток времени. При соединении некоторых типов поверхности, например, стальных или медных, возможно регулировать температурный режим, путем изменения угла наклона дуги.
3. Выбор газа. Существует два способа выполнения работ. В первом случае необходимо использовать углекислоту без добавления каких-либо примесей. Второй вариант – применения различных смесей на базе аргона или других инертных элементов.
4. Характер работ. Основное предназначение баллонов – стационарная работа в условиях мастерской. Использование резервуаров с высоким давлением на открытой местности сопряжено с определенными неудобствами.

Схема подключения баллона с углекислотой к газовой магистрали.

Технология работы с применением углекислого газа не имеет принципиальных отличий от деятельности, с использованием прочих газовых смесей. Самое главное – соблюдать технологические требования.

Преимущества

Не зависимо от типа газовой смеси, ее применение имеет ряд преимуществ:

1. Качество соединения. Физические свойства шва гораздо выше, по сравнению с использованием автоматического режима. Малое количество брызг в процессе соединения.
2. Производительность труда. Эффективность работы повышается благодаря сокращению времени нагрева металла, что в конечном итоге сокращает трудозатраты.
3. Стабильная дуга. Существенно облегчает работу. Дополнительным преимуществом является практически полное отсутствие дыма.

Для автомобильного ремонта

Появление бытовых полуавтоматов позволило производить кузовной ремонт автомобиля практически в любом гараже с подключением к сети. Сварка в среде углекислого газа обладает следующими преимуществами:

• Технологическая простота – основы работы с полуавтоматом доступны пониманию широкому кругу лиц;
• Низкая цена углекислоту оказывает положительное воздействие на себестоимость работ;
• Низкая зона температурного воздействия сваривать изделия практически любой толщины;
• Благодаря ограниченному температурному воздействию краска вокруг шва практически не выгорает, что позволяет экономить время и средства на финишной обработке;
• Соединяемые элементы не требуют подгонки.

Заключение

Данная технология представляет огромный интерес для широкого круга потребителей, вне зависимости от того, какой газ для полуавтоматической сварки будет выбран. Домашние мастера отдадут предпочтение углекислому газу – благодаря отличному показателю соотношения цена-качество. На промышленных предприятиях во главе угла стоит повышение качества и надежности соединения, не считаясь с затратами. Помните, что сварка в среде защитного газа – это работа повышенной опасности. Не забывайте о необходимости применения средств индивидуальной защиты.