Как правильно варить толстые заготовки при помощи полуавтомата? Технологические особенности

Чтобы свариваемые металлоконструкции выдерживали нагрузки, требуется создать надежные соединения:

• швы должны прочно соединять все элементы изделия;
• необходимо снять напряжения, которые возникают после сварки внутри сплавов. Для этого можно использовать предварительный подогрев. После сварки рекомендуется обеспечить медленное остывание;
• важно получить определенный технологией катет шва, это также усиливает металлоконструкцию.

При этом следует учитывать, что при работе на больших токах возникает риск деформации, это значит, что контрольные размеры детали изменятся, а форма конструкции будет отличаться от той, которая планировалась.

Что нужно знать о сварке полуавтоматом?

Прежде чем узнать, как правильно вести сварку с углекислотой на полуавтомате, необходимо более подробно разобраться в самой технологии.

Сварочный процесс при помощи данного оборудования достаточно прост. Проволока подается непрерывно с определенной скоростью, а через сопло в рабочую зону поступает углекислый газ, либо другая газовая смесь. Такие агрегаты очень удобны в эксплуатации и позволяют производить работы даже непрофессионалам, поэтому пользуются большой популярностью в быту и на небольших частных предприятиях.

Сварка полуавтоматом. От А до Я 🙂 11

Одним из основных достоинств подобной технологии является возможность работать как с тонкими изделиями (до 0,5 мм), так и с большими толщинами. Кроме того, общая стоимость работ сравнительно небольшая.

Аппарат для полуавтоматической сварки представляет собой механический прибор, в котором установлена катушка с проволокой, исполняющей роль плавящегося электрода и механизм для автоматической ее подачи. Сила тока и скорость подачи электрода устанавливает сварщик на аппарате сам, в зависимости от типа металла, который сплавляется, и от скорости перемещения горелки.

Сварка полуавтоматом. От А до Я 🙂 12

Существует множество различных агрегатов для сварочных работ. Чтобы их немного упорядочить, существует несколько классификаций. Рассмотрим самую основную – по способу защиты материала во время процесса:

• полуавтоматическая сварка под слоем флюсов (флюс – это порошкообразный состав, который находится в середине рабочей проволоки. По своим химическим свойствам он напоминает обмазку электрода );
• сварка в инертных и активных газах;

Кроме этого различают однофазный и трехфазный агрегаты для сварки полуавтоматом. Однофазные модели работают от обычной розетки в 220В. В этом случае, если сеть не будет соответствовать мощности агрегата, то дуга не будет стабильной, что приведет к дефектам при создании шва. Трехфазный аппарат не везде можно подключить, но при этом он отличается высоким качеством работы при разных нагрузках.

Хоть перечисленные сварочные полуавтоматы и отличаются между собой, все они имеют следующую комплектацию:

• источник тока;
• редуктор для перемещения электрода;
• горелка;
• сварочный кабель с зажимом;
• система управления;
• баллон с газом;
• рукав подачи газа.

Внешнее влияние на настройки

Изменение пространственного положения шва, усиление катета, толщины, конфигурации стыков одного металла потребуют разных настроек. Основные настройки полуавтомата (ПА):

• Напряжение дуги, регулировка отражается на изменении величины тока.
• Ток – подача проволоки, увеличение скорости подачи проволоки отзывается пропорциональным ростом величины тока и наоборот.
• Расход газа задаётся с опорой на основные параметры, регулируется оценкой качества шва при исключении порообразования.

Первичная настройка параметров сварки проводится по усреднённым табличным значениям.

Далее по результатам тестового прохода режимы электродуговой сварки в среде защитных газов подвергаются корректировке.

Для опытного практика даже звучание зажжённой дуги информативно. Придётся с приобретением полуавтомата привыкать к его особенностям, необходимости подстраивать под изменения:

• Комплектация и сборка ПА с равноценными характеристиками отличаются начинкой, различие в настройке встречаются у одного производителя.
• Перепады напряжения сбивают настройки, трансформаторный ПА отключится, а инвертор может сгореть.
• Изменение состава защитного газа.
• Смена марки и диаметра проволоки.
• Повлияет даже незначительный ремонт или замена комплектующих.

Газозащита

Газопоток также относится к расчётным табличным величинам. Напрямую на настройку сварочного полуавтомата не влияет. Контроль упрощается, если редуктор оснащён 2 шкалами. Регистрация величины редуцированного потока воспринимается объективнее с установкой ротаметра.

Расходомер ротаметрический показывает подачу углекислоты (аргона) рабочего давления в постоянных величинах. Показание статического давление снизится, когда сработает курок горелки, создастся защитное облако. Начальный диапазон для ротаметра 6–10 л/мин, для редуктора с манометрами – 1–2 атм.

Экономный расход подбирается по пористости шва: газопоток увеличивается, пока не исчезнут поры. В помещении с принудительной вытяжкой и на ветру в целях экономии предпочтительно воспользоваться порошковой самозащитной проволокой.

Подбор газовой смеси

Выбор смеси определяют требования качества исполнения и свойства материала:

• СО2 – идеальное предохранение сварочной ванны конструкционных сталей, глубокий проплав, но разбрызгивание и грубоватость шва для тонких работ не подходят.
• Смесь аргона и углекислого газа С25 (75% Ar, 25% CO2) – сочетание подходит для сварки тонколистовых конструкций, создаётся равномерный шов с минимумом брызг.
• Композиция из 98% Ar, 2% CO2 – для нержавеющих сталей.
• Для алюминия – аргон в чистом виде.

Настройка напряжения

Затраты мощности на горение дуги и плавление металла определяет настройка вольтажа. Энергозатраты возрастают с увеличением глубины провара (толщины материала) и диаметра проволоки.

Настройки бытовых ПА ступенчатые. Огрубление режимами min/max или многорежимные, с мягкой подстройкой как расширенный диапазон регулировки сварочного напряжения полуавтомата Wester MIG-110i на 10 установок.

На внутренней стороне крышки кожуха находится таблица регламента установочных величин напряжения. Это главная подсказка производителя, печатается на модели, разнящиеся по мощности и техоснащению.

Итоговое решение, как настроить полуавтомат сварочный за оператором. Расплывчатые рекомендации не догма, основной критерий – глубина провара и прочность соединения.

Скорость подачи проволоки

Регулятор скорости подачи проволоки управляет силой тока. Величина подачи – одна из основных изменяемых характеристик. Устанавливается после выбора напряжения: скорость плавления определяет движение электрода в горелке.

Эта величина подлежит регулировке после смены марки и диаметра проволоки, изменения напряжения. Существуют ПА с автоматической подстройкой режима, но они в сегменте дорогостоящей аппаратуры.

Желательна тонкая настройка движения расходного материала для оптимизации корректировок. Излишнее ускорение приведёт к наплывам, замедление – к просадке, волнистости, разрывам шва. Баланс тока и напряжения, управляемого скоростью подачи, в сумме дают оптимальный валик.

Первый показатель несоответствия режима выявляется в действии – скорость подачи с зажжённой дугой снижается, но проволока не успевает плавиться, сгибается, липнет к заготовке, идёт активное разбрызгивание.

Недостаточность подачи – электрод инвертора сгорает до касания, забивается наконечник. Подбор режима скорость/ток под выставленное напряжение – первый шаг к профессионализму.

Скорости подачи проволоки в полуавтомате, таблица прямой зависимости влияния изменения настроек на конечный результат:

Полярность

Процедура изменения полярности проста. Под крышкой табличка с указанием, какой металл вид и проволоки требуют прямой или обратной полярности. Прямая – горелка подключается к клемме минус. При прямой полярности плавление проволоки ускоряется на 50%, но стабильность дуги падает.

Сварка порошковой самозащитной проволокой ведётся при прямой полярности. Максимум энергии тепловыделения расходуется на защиту шва. Флюс прореагирует без остатка. Склонность к разбрызгиванию компенсируется безразличием к недоочистке рабочих зон, и порывам ветра. Издержки в виде брызг и корки шлака – неизбежное зло.

Цельная омеднённая в газовом облаке подсоединяется к положительной клемме. Подготовка материала к сварке связана с зачисткой проявлений коррозии, загрязнений стыков, разделки. Токопроводность возрастает с увеличением диаметра. Для заготовок большого сечения есть резон увеличить сечение проволоки.

Невнимание к такой «мелочи» приводит к падению качества: избытку брызг, снижению глубины сварочной ванны (непровару). Управление и контроль качества горения дуги существенно затруднится.

Вылет и выпуск проволоки

Длина вылета расходного электрода из контактной трубки (наконечника), величина рабочего зазора горелки влияют на качество неразъёмного соединения.

Важно! Коробление, непровар, прожиг избыток брызг – причины несоразмерности диаметра проволоки и величины выхода из сопла.

Взаиморасположение наконечника горелки относительно сопла в отдельных конструкциях меняется. Они располагаются на одном уровне, контактная трубка утапливается или выдвигается относительно сопла до 3,2 мм.

На коротком вылете ведётся швообразование конструкционных низколегированных сталей – увеличение расстояния разрежает прикрытие защитным газом. Флюсовую проволоку искусственно удлиняют для увеличения температуры плавления.

Настройка дуги

Уже простые модели ПА имеют верньер управления величинами индуктивности. Настройка жёсткости меняет температуру дуги, глубину проплавления при заметной выпуклости шва. Чувствительность деталей к перегреву, тонкие стенки теперь не препятствуют сварке.

Снижение сжатия токового канала (рост индуктивности) поднимает температуру плавления, проплав глубокий, сварочная ванна разжижается. Валик шва уплощается. Управление глубиной провара, температурой дуги и ванны – качественно новый уровень настройки сварочного полуавтомата.

Малые диаметры присадки делают дугу устойчивее, коэффициент наплавки растёт, глубина проплавления оптимизируется, разбрызгивание снижается. По выпуклости шва и величине разбрызгивания уточняется длина дуги: короткая даёт объёмный шов, длинная мешает концентрации расплава.

Управление скоростью подачи проволоки

Переключатель активизации подачи проволоки бывает двухпозиционный (High/Low) или многоступенчатый. Припой большего диаметра выдаётся с замедлением, что оптимизирует процесс.

Перед началом работы

Когда ПА подготовлен к работе согласно инструкции, нелишне потратить время на уточнение режимов настройки. В помощь предлагаем таблицу в качестве ориентира. Составление аналога с индивидуальными свойствами ПА поможет в определении лучших режимов и уточнении возможности техники.

Собственная таблица сварочного тока для полуавтомата имеет тенденцию к разрастанию с новым материалом, условий сварки. Уточнение на бумаге для памяти положения переключателя не повредит.

Выбирается рекомендуемое напряжение. Манипулированием с силой тока и скоростью подачи присадки подбираем оптимум при уменьшении тока и максимуме подачи. Затем при росте ампеража. Вольтаж меняется через 0,5 А. Подробная таблица станет личной инструкцией скоростной настройки.

Ориентировочная таблица: сварочный ток (скорость подачи проволоки), взаимозависимость компонентов процесса:

Влияние величины напряжения на качество шва

Выпуклый шов с достаточным проплавом без пористости, наплывов и подрезов выйдет только при сбалансированности основного компонента – напряжения с сопутствующими.

Низкие настройки дают зауженный высокий шов с малым проникновением вглубь. Высокие – уплощённый с расползанием и глубоким кратером ванны. Завышение напряжения негативно влияет на формирование шва: не удаётся создать валик достаточного объёма при глубине расплава на грани прожига.

• теплотворность напряжения оптимальна,
• недостаточна,
• избыточна.

Возможные проблемы и ошибки

Проблемы и промахи при слепом следовании усреднённым рекомендациям – вина сварщика. Об этом упоминалось выше. Подбор режима сварки дело тонкое. Творческий подход и внимание к мелочам – половина пути к успеху.

Обзоры устройств

Для правильного выбора сварочного аппарата нужно посмотреть обзор сварочных полуавтоматов инверторного типа. Необходимо понять, достаточно ли узконаправленного полуавтомата, или требуется более универсальная модель. Универсальные аппараты обладают расширенными функциями, но в случае поломки и ремонта возникают дополнительные проблемы.

Чем толще заготовки, которые нужно обрабатывать, тем большую силу тока должен уметь выдавать полуавтомат. Кроме того, при выборе помощника надо обращать внимание на перечень дополнительных функций, которые помогают настраивать прибор на различные режимы работы.

Сварог ПРО MIG 200

Сварог ПРО MIG 200 считается одной из лучших моделей исходя из соотношения качества и цены. Аппарат является универсальным и поддерживает все виды проволоки. Кроме того, может работать с обычными электродами. Максимальный рабочий ток может доходить до двухсот ампер. При работе не требуются остановки при использовании четырехмиллиметровых электродах. Достоинством этого устройства является схема управления дугой. Есть несколько режимов работы дуги и все они стабильны и устойчивы.

Кедр 175 GD

Кедр 175 GD является отечественной разработкой и по праву находится в топе рейтинга. Он умеет производить как полуавтоматическую, так и традиционную сварку. Удобное программное управление, настраиваемый стабилизатор позволяет вручную изменять кривую ВАХ. Легко подобрать подходящие настройки для тонких и толстых материалов. Аппарат работает с максимальным током до ста семидесяти пяти ампер. Продолжительность включения (ПВ) может достигать 60%, это позволяет беспрерывно работать при электродах до трёх миллиметров.

Aurora PRO 200

Aurora PRO 200 необходим для большого объема работ, поскольку он очень экономичен за счет возможности присоединять большие катушки. Китайская модель работает с минимальным напряжением в сто сорок вольт, что позволяет ее использовать в местах с ограниченной энергоподачей. В аппарате применены стандартные регуляторы параметров. ПВ находится на уровне 60%. Этот полуавтомат работает с электродами, у которых диаметр до пяти миллиметров. Высота прибора выше, чем у большинства аналогов.

Fubag Irmig 200

Fubag Irmig 200 — хороший и надежный инвертор из Германии, но без большого количества настроек. Он считается самым мощным среди полупрофессиональных аппаратов. Максимальный ток работ равен ста семидесяти амперам при ПВ всего 20%. Продолжительность включения величиной в 100% достигается при токе в девяносто ампер. Устройство работает с электродами диаметром два-три миллиметра. Полярность меняется при снятии крышки.

Aurora PRO Overman 200

Aurora PRO Overman 200 — узкопрофильный инвертор, на котором можно выполнять работы только по сварке проволокой. Способен сваривать при напряжении всего в сто сорок вольт. Аппарат неограничен по типу проволок, поэтому способен сваривать даже алюминиевой. Панель управления имеет регуляторы напряжения и тока, в отличие от большинства других приборов, в которых присутствует только переключатель напряжения.

Сварог MIG 200Y

Этот аппарат отлично подойдет мастерам, которые выполняют задачи самого разного характера. Он рассчитан на сварку только проволокой, но позволяет вставлять массивные катушки. Величина тока при помощи регулировки достигает двухсот ампер. ПВ при этом значении тока равно 60%. Безостановочно можно сваривать одномиллиметровой проволокой. Скорость подхода проволоки регулируется только автоматично. Есть опция подключения к инвертору обогрева редуктора, что помогает при работе в условиях пониженной температуры окружающей среды.

Fubag INMIG 200 Plus

Fubag INMIG 200 Plus — многорежимный профессиональный многофункционал. Подача проволоки происходит в полуавтоматическом режиме и зависит от металла заготовки. Доступен режим сварки короткими швами. Ток достигает двухсот ампер. Розжиг запускается одним касанием. Из недостатков отмечают небольшую величину ПВ. Из-за этого нельзя сваривать электродами диаметром больше двух миллиметров и проволокой толще 0.8 миллиметров.

Elitech ИС 220П

Elitech ИС 220П — лучший из предлагаемых производителями бюджетных устройств. Модель способна перенести напряжение в сто шестьдесят вольт. Аппарат очень экономен и потребляет всего 5,4 киловатт. Очень хорошо подходит для мелких мастерских, гаражей. Максимальный ток составляет сто восемьдесят ампер. При этой величине ПВ достигает 80%. Модель рассчитана на сплавку проволокой до одного миллиметра. Из регуляторов имеется только резистор напряжения и переключатель скорости подачи проволоки.

Foxweld Invermig160 combi

Foxweld Invermig160 combi — бюджетная модель, но разнопланового типа. Величина максимального

тока равна сто шестидесяти амперам, а продолжительность включения поднимается до 60%. Аппарат не рассчитан на длительное беспрерывное использование, но со своими обязанностями справляется достойно. Имеет удобное и наглядное управление. Рабочие параметры выводятся на цифровой индикатор, что позволяет точно регулировать необходимые параметры. Прибор экономичен и его мощность потребления равна 4,6 киловатта. Редуктор в корпусе подогреваем, поэтому полуавтомат подходит для работ в суровых зимних условиях.

Ресанта САИПА 200

Ресанта САИПА 200 — популярный надежный полуавтомат с продолжительностью включения (ПВ) до 70% при максимальном токе двести ампер. Имея средние технические характеристики, модель немного завышена по стоимости. За управление аппаратом отвечают два регулятора. Это переключатель напряжения и резистор управления скоростью подачи проволоки. В комплекте имеется шланг длиной два метра.

Полуавтоматическая сварка и её разновидности

Прежде чем варить полуавтоматом, нужно детально изучить его устройство и возможности. Само устройство выполнено в виде механического прибора, где расположена проволока, которая выполняет функцию электрода, а также имеется механизм для её подачи в автоматическом режиме.

Скорость выдвижения проволоки и силу тока возможно отрегулировать на корпусе аппарата, всё зависит от температуры плавки того или иного металла, а также скорости перемещения горелки по свариваемой поверхности. На рынке представлено множество аппаратов подобного типа, но сам процесс можно разделить на две разновидности. Оба типа объединяет одно свойство — это способность защиты металла во время сварочного процесса:

1. Сварка под флюсовым слоем. Флюс — это вещество в виде порошка, которое находится в стержне электрода. Его химические свойства позволяют защитить процесс от окисления.
2. Сварочный процесс, в котором сваривание происходит под защитой инертных газов.

Если различать автоматы по потреблению тока, то они бывают как одно-, так и трёхфазные. Первые способны работать от обычной розетки с сетью в 220 В, но иногда аппарату не хватает мощности из-за частых перепадов электроэнергии, что может привести к нестабильной дуге и понизить качество шва. Трехфазный агрегат отличается более стабильной работой и высокими показателями качества, но может возникнуть проблема с его подключением. Несмотря на то, что эти аппараты имеют различие, но их комплектация одинаковая:

• Энергоисточник.
• Механизм подачи электрода (проволоки).
• Держатель.
• Кабель с клипсой.
• Блок управления.
• Газовый баллон.
• Шланг для подачи газа.

Конструкция подающего устройства

Процесс сборки сварочного полуавтомата своими руками, может происходить как с использованием заводского подающего устройства, так и его самодельного варианта. Для того чтобы его изготовить собственноручно, необходимо понять — из чего состоит заводское изделие, а именно:

• на лицевой панели находится евроразъём для подключения сварочного рукава;
• на тыльной части корпуса — тумблер включения блока питания и разъёмы для соединения с инвертором и системой подачи газа;
• внутри корпуса находится блок питания подающего устройства;
• узел подачи с закреплённой, свободно вращающейся бобиной с проволокой;
• далее расположено прижимное, регулируемое подающее устройство, соединённое через редуктор с валом электродвигателя;
• схема регулировки оборотов электродвигателя, обеспечивающая поступательное движение сварочной проволоки с заданной скоростью;

• соленоид, обеспечивающий или перекрывающий подачу газа в горелку через клапан;
• трубки подачи газа к соленоиду и евроразъёму;
• силовой кабель, подводящий сварочный ток к узлу подачи проволоки;
• схема согласования подачи газа и движения проволоки с задержкой в 1-2 секунды, препятствующая прогорание или залипание проволоки, при работе в агрессивной кислородной среде;
• кабели, соединяющие инвертор и подающее устройство.

Важно, чтобы система подачи была смонтирована на электроизолирующем материале, так как сварочная проволока находится под напряжением и является электродом, и необходимо не допустить электрического контакта с корпусом оборудования.

Необходимо обеспечить эффективный регулируемый прижим подающего ролика, поскольку проволока имеет разное сечение, в зависимости от толщины свариваемых заготовок. Важно обеспечить соотношение всех узлов, участвующих в обеспечении поступательного движения проволоки, чтобы избежать перегибов, затрудняющих плавную подачу с необходимой скоростью. Материал шланга, подводящего газ, должен быть термостойким, а соединения — обеспечиваться надёжными хомутами. Не составит особого труда подобрать подходящий по параметрам блок питания, который будет обеспечивать работу электродвигателя и электронных схем подающего устройства.

Сваривание заготовок значительной толщины

При соединении заготовок толщиной больше 4 мм к подготовке следует подходить более внимательно. Кроме зачистки поверхности от грязи, краски и ржавчины с кромок элементов, по которым будет проводиться сварочный шов, следует снять фаску. Как правильно снять фаску, под какими углами, регламентируют ГОСТы, информация также доступна в интернете.

Для обеспечения надёжного соединения толстых заготовок нужно не просто вести дугу вдоль свариваемых кромок, а совершать горелкой колебательные движения. Видов и способов этих движений множество, однако применяют чаще всего обычный зигзаг или возвратно-поступательные. Ширина захода расплавленного металла шва на поверхность детали должна быть равна толщине заготовки.

Перед началом работы нужно задать зазор между свариваемыми деталями. Без зазора металл не проварится на всю свою толщину, шов останется поверхностным и не обеспечится необходимая прочность. Для упрочнения тавровых соединений из толстого металла поверх готового шва накладывается ещё два — по верхней кромке шва с заходом на заготовку и таким же образом по нижней кромке. Это позволяет упрочнить шов, что может быть актуально при толщине деталей от 8 мм.

Несмотря на ошибки и некоторые тонкости при обучении широко применяется сварка полуавтоматом, видео для начинающих помогает визуально отличить особенности, узнать, из-за чего появляются те или иные погрешности и как их устранить. Значение наглядности сложно переоценить на начальных этапах пользования сварочным аппаратом, особенно при самостоятельном освоении оборудования.