Как варить полуавтоматом

Виды и принципы работы полуавтоматической сварки

Полуавтоматическая сварка – это процесс, при котором подача сварочной проволоки осуществляется автоматически, а наложение шва контролируется оператором. Этот метод является промежуточным звеном между автоматической и ручной сваркой и сочетает в себе преимущества обеих техник. Среди видов выделяют сварку в защитном газе (MIG/MAG), флюсовую, а также инкапсулированную сварку проволокой (FCAW).

Сварка MIG/MAG является наиболее популярным видом за счет своего универсализма и высокой производительности. В этом методе используется электродной проволока, которая непрерывно подается из катушки через сварочный пистолет и расплавляется электрической дугой. Основной отличительной особенностью является использование защитных газов для создания атмосферы, предотвращающей попадание кислорода и азота в сварочную ванну. В случае MIG сварки используется инертный газ, такой как аргон или гелий, что обеспечивает высокое качество сварного шва. Для MAG сварки применяются активные газы, такие как углекислый газ или смеси газов, которые вступают в химическую реакцию с расплавленным металлом, улучшая его свойства.

Подготовка к процессу 

Подготовка к сварке является важным этапом, который гарантирует качество и надежность соединений. 

Подготовка свариваемых деталей: 

• Правка металлического полотна. Устранение неровностей и искривлений на металле.

• Зачистка поверхности. Металл должен быть освобожден от ржавчины, масла, краски и других загрязнений. 

• Разметка и резка. Точные размеры деталей переносятся на металл, затем заготовки режутся до необходимых размеров.

• Обработка кромок. Если толщина металла превышает 3 мм, проводят механическую или термическую разделку кромок для улучшения проплавления и формирования качественного шва.

Настройка сварочного аппарата:

• Выбор режима сварки. Настройка параметров сварки должна соответствовать толщине и типу свариваемого материала.

• Подготовка электродов и проволоки. Проверка соответствия марок электродов и проволоки типу металла, который будет свариваться.

• Проверка оборудования. Она включает осмотр кабелей, сварочного горелка, систем подачи газа и регулировочных механизмов.

Эти действия обеспечат надежность сварочного соединения, минимизируют дефекты и обеспечат долговечность конструкции.  

Необходимое оборудование 

Основными составляющими полуавтоматической сварки являются сварочный полуавтомат, сварочная горелка и сварочный кабель.

Сварочный полуавтомат — это устройство, основной функцией которого является автоматическая подача сварочной проволоки в зону сварки. Он состоит из нескольких частей: 

• источник питания; 

• механизм подачи проволоки; 

• блок управления; 

• система охлаждения. 

Источник питания преобразует сетевое напряжение в рабочее, а также поддерживает стабильную дугу. На блоке управления можно настроить параметры сварки. Механизм подачи обеспечивает плавную и непрерывную подачу проволоки, что позволяет оператору сосредоточиться на контроле сварочного процесса.

Сварочная горелка — это ручное устройство, через которое осуществляется подача сварочной проволоки и защитного газа в зону сварки. Она состоит из: 

• корпуса; 

• сопла; 

• токопроводящего наконечника; 

• механизма подачи проволоки. 

В процессе работы сварочная горелка позволяет оператору точно направлять проволоку и формировать сварной шов. Важно отметить, что горелка может быть оснащена различными типами охлаждения: естественным (используемым защитным газом) или принудительным (жидкостным). 

Сварочный кабель играет роль проводника электрического тока от источника питания к сварочной горелке и от свариваемого изделия обратно к источнику. Он должен обладать достаточной гибкостью и прочностью, чтобы выдерживать механические нагрузки и высокие температуры, возникающие в процессе сварки. 

Скорость сварки 

Выбор правильной скорости полуавтомата является критически важным аспектом для обеспечения качественного сварного шва. Основные критерии и рекомендации, которые следует учитывать при выборе скорости:

• Тип материала и его толщина. Для тонких материалов следует использовать более высокую скорость сварки, чтобы избежать прожогов и деформации металла. 

• Подача проволоки. Скорость подачи проволоки должна быть согласована со скоростью сварки. В случае слишком высокой скорости может возникнуть избыток сварочного материала, что приведет к образованию выпуклого шва. 

• Сварочный ток и напряжение. Эти параметры должны быть настроены в соответствие со скоростью сварки. 

• Тип сварного соединения. Например, при сварке угловых соединений или сварке в вертикальном положении может потребоваться уменьшение скорости для достижения качественного шва.

• Сварочный процесс и оборудование. 

Опытные сварщики могут лучше контролировать различные параметры в процессе сварки, тогда как новичку может потребоваться больше времени для освоения оптимальных настроек.

Процесс сварки 

Процесс заключается в плавлении сварочной проволоки и основного металла под воздействием электрической дуги, которая горит между проволокой и металлом. 

Первый этап - подача сварочной проволоки:

• Выбор проволоки. Тип и диаметр выбирается в зависимости от типа свариваемого материала.  

• Подающие механизмы. Подача проволоки в зону сварки осуществляется автоматическим подающим механизмом, который состоит из мотора и роликов, которые проталкивают проволоку через гибкий шланг к сварочной горелке.

• Настройка скорости подачи. 

Формирование сварочного шва:

• Подготовка поверхности. Она должна быть чистой от масла, ржавчины, краски и других загрязнений.

• Формирование дуги. При включении сварочного аппарата и активации триггера на горелке до металла подается проволока под напряжением, создавая электрическую дугу между проволокой и материалом.

• Проплавление и капельное перенесение. Электрическая дуга плавит проволоку, и капли расплавленного металла переносятся на основной материал, формируя сварочный шов. Газовая защита подается через горелку.

• Контроль формы и размера шва.

Техника сварки различных типов соединений:

• При сварке стыковых соединений необходимо обеспечить равномерное проплавление по всей длине соединения.

• При сварке угловых соединений горелку располагают под углом к деталям таким образом, чтобы обеспечить хорошее проплавление обеих деталей.

• В тавровых соединениях расплавленный металл заполняет пространство между двумя перпендикулярно расположенными деталями.

• При сварке сверху вниз (падение шва) необходимо уменьшить ток и скорость, чтобы предотвратить стекание расплавленного металла.

• Для предотвращения падения капель при сварке в потолочном положении применяют небольшие круговые или зигзагообразные движения горелки.

Полуавтоматическая сварка без газа 

Полуавтоматическая сварка без газа применяется в различных условиях. 

Преимущества:

• Возможность работы на открытом воздухе. 

• Простота использования. Отсутствие необходимости в баллонах с газом делает процесс сварки менее сложным и более мобильным. 

• Обеспечивается хорошее проплавление основного металла, что может улучшить качество сварного шва в сравнении с некоторыми методами сварки.

• Процесс сварки обычно более производителен, так как позволяет выполнять сварные швы быстрее и с меньшими перебоями.

• Процесс допускает небольшие загрязнения поверхности (окалину, ржавчину), что упрощает подготовку металла.

Недостатки:

• Более высокое количество шлака.

• В некоторых случаях качество шва может быть ниже.

• Процесс сварки сопровождается большим количеством дыма и искр, что требует хорошей вентиляции и дополнительных мер безопасности.

• Сварка может быть менее эффективной для очень тонких или очень толстых материалов по сравнению с MIG/MAG сваркой.

Несмотря на простоту оборудования, правильное выполнение сварки требует определенных знаний и навыков, чтобы избежать дефектов шва. 

Полуавтоматическая сварка с газом 

Полуавтоматическая сварка с газом, также известная как MIG или MAG, является одним из самых популярных процессов. Тем не менее, она имеет и свои недостатки.

Преимущества:

• Высокое качество сварного шва. 

• Высокая производительность. 

• Минимальное количество шлака.

• Подходит для сварки различных материалов.

• Простота автоматизации.

• Эстетическое качество шва.

• Сварка тонких материалов.

Недостатки:

• Газовая защита неэффективна при работе на открытом воздухе, особенно при ветре. 

• Необходимость в баллонах с газом.

• Дополнительные затраты на оборудование – газовые редукторы, шланги.

• Требование хорошей вентиляции при работе в замкнутом пространстве.

• Проблемы в обучении и настройке.

Полуавтоматическая сварка с газом требует соблюдения строгих мер безопасности, так как работа проводится с высокими токами и напряжением, что может быть опасно при неправильном использовании.

Какой метод сварки выбрать 

При выборе метода важно учитывать множество факторов, таких как условия сварки, свойства материалов, требования к качеству шва, а также экономические и организационные аспекты. 

Полуавтоматическая сварка с газом является предпочтительным выбором, если:

• Необходимо высокое качество сварного шва.

• Работа осуществляется в контролируемых условиях, где можно защитить сварку от ветра и обеспечить хорошую вентиляцию.

• Процесс сварки будет выполняться на различных материалах и требует высокой производительности.

Полуавтоматическая сварка без газа подойдет, если:

• Работа осуществляется на открытом воздухе, нет возможности обеспечить защиту от ветра.

• Важно сократить начальные затраты на оборудование.

• Условия работы предполагают сварку при наличии загрязнений на свариваемых поверхностях.

Выбор метода сварки зависит от специфики проекта, условий работы, требований к качеству шва и доступного бюджета. 

Полуавтоматическая сварка является эффективным методом соединения металлов, который сочетает в себе высокую производительность, качество шва и относительную легкость освоения. Однако для достижения оптимальных результатов важно правильно выбирать вид сварки, настроить оборудование и обладать достаточными профессиональными навыками. Разнообразие методов полуавтоматической сварки позволяет выбирать оптимальный способ для конкретных производственных задач и условий, обеспечивая надежное и долговечное соединение металлов.