Работа и полярность при сварке полуавтоматом

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Принцип работы полуавтомата
• Плюсы и минусы полуавтоматической сварки
• Оборудование для полуавтоматической сварки
• Полуавтоматическая сварка без использования газа
• Полуавтоматическая сварка в газовой среде
• Какой метод полуавтоматической сварки лучше
• Критерии выбора аппарата для сварки

Какая полуавтоматическая сварка лучше – с использованием газа или без него? Ответить на эти вопросы достаточно сложно. У каждой технологии есть свои достоинства и недостатки, поэтому тот или иной метод лучше использовать в зависимости от конкретной ситуации.

Вообще, сварка полуавтоматом, причем любым из способов, на сегодняшний день является одним из самых востребованных видов металлообработки. Но чтобы правильно воспользоваться ее преимуществами, нужно иметь представление о технологических нюансах каждого метода.

Принцип работы полуавтомата

Полуавтомат представляет собой инверторный аппарат, который используется при TIG и MIG/MAG сварке. Иногда предполагается дополнительный режим для осуществления сварки ММА. По сравнению с обычным инвертором полуавтомат обеспечивает более широкий спектр возможностей. Инвертор работает в паре с электродом и необходим для ручной дуговой сварки. Тогда как полуавтомат используется с электродом, проволокой, газом, а значит, с ним доступно гораздо больше разных операций. В том числе можно осуществлять работу в среде защитного газа. В результате получаются очень качественные и надежные швы.

Название полуавтомата объясняется принципом действия механизма, отвечающего за подачу проволоки в рабочую зону. Иными словами, он работает именно в полуавтоматическом режиме.

VT-metall предлагает услуги:

Прежде чем говорить о том, какая полуавтоматическая сварка лучше, нужно представлять себе работу аппарата. Здесь все просто: в подающий механизм монтируется бобина с проволокой, последняя подается в процессе сварки в зону обработки металла. Благодаря такой особенности не требуется часто менять электроды, как это делается во время ручной дуговой сварки. Параллельно с подачей электродной проволоки в зону реза поступает защитный газ. Электрод и изделие находятся под напряжением, в газовом облаке происходит разряд, в результате возбуждается дуга, которая плавит металл. Благодаря всем этим процессам и возможна сварка.

Видео описание

Выбираем полярность на полуавтоматической сварке.

Положение и движение горелки

Большое значение для механического качества и эстетики шва имеет фактор расстояния между свариваемыми кромками и ядром пламени – наиболее оптимальный вариант предусматривает 2-6 мм от края факела, где температура максимальная. Присадка при этом либо погружается в ванну, либо располагается в восстановительной зоне.

Также качество и эстетика шва зависит от движения горелки при сварочных работах и ее можно вести:

• для соединения заготовок средней толщины – полумесяцем, с шагом от 2 до 5 мм;
• для толстостенных заготовок – с задержкой факела вдоль сварочной ванны;
• для тонких листов – с незначительными отклонениями в стороны;
• для заготовок средней толщины – петлями (кольцами).

Скорость сварки

Плюсы и минусы полуавтоматической сварки

Данная разновидность сварки постепенно приобретает все большую популярность среди профессионалов и любителей. У работы с полуавтоматом есть свои достоинства и недостатки, о которых важно составить представление до начала использования оборудования.

Среди плюсов технологии стоит назвать такие, как:

• формирование неразъемного соединения на оцинкованных изделиях без повреждения покрытия за счет использования медной проволоки;
• обработка не только конструкционной стали, но и других металлов, таких как алюминий, чугун;
• возможность сварки тонких стальных листов, толщина которых составляет 0,5 мм;
• отсутствие воздействия на результат загрязнений, ржавчины на основном материале;
• возможность оценивать шов в процессе работы, так как шлак не перекрывает оператору обзор;
• низкая стоимость по сравнению с другими технологиями, позволяющими создавать неразъемные соединения.

Минусов работы на полуавтомате меньше, чем плюсов, однако о них тоже важно помнить:

• раскаленное железо сильнее разбрызгивается при сварке без среды газа;
• наблюдается более интенсивное излучение дуги, поэтому сварщику требуется защитная форма и маска для лица.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Несмотря на эти недостатки, полуавтоматическая сварка активно используется на многих производствах. Наибольшее распространение она получила в сфере автостроения и ремонта транспортных средств.

На что влияет полярность сварки

Работа с рутиловыми электродами возможна на обоих видах полярности. Аналогами типа УОНИ производитель рекомендует варить на «минусе». От сварочной полярности зависит прогрев детали.

На прямой подаче заготовка сильнее накаливается, позволяя сделать глубже шовный участок.

На обратной полярности обрабатываемый элемент прогревается слабее, температура концентрируется на окончании электрода. Второй режим ориентирован на обработку тонкого металла и изделий, чувствительных к перегреву.

Оборудование для полуавтоматической сварки

Существует большой выбор устройств, работающих на основе данной технологии, поэтому важно понимать, какая полуавтоматическая сварка лучше. Среди специалистов используются различные классификации.

По способу защиты материала в процессе сварочных работ выделяют такие типы сварки полуавтоматом:

• Под слоем флюсов, где флюс представляет собой порошок, находящийся в сердцевине рабочей проволоки. По химическим характеристикам он близок к обмазывающему составу для электрода.
• С использованием инертных и активных смесей газов.

По способу подачи проволоки оборудование бывает:

• стационарное, то есть устройство закреплено на подставке или специальной консоли;
• передвижное – со специальной тележкой для перемещения в пределах помещения;
• переносное – оборудование выполнено в виде переносимой тумбы.

Агрегаты для сварки полуавтоматом могут быть однофазные и трехфазные. Однофазные устройства питаются от бытовой розетки в 220 В. Если сеть не соответствует мощности агрегата, невозможно получить стабильную дугу, а это чревато дефектами шва. Для трехфазного аппарата не всегда просто найти подходящий источник питания, зато он обеспечивает высокое качество работы вне зависимости от нагрузок.

Необходимые параметры прибора

Для того чтобы корректно работать с флюсовыми проволочными электродами, сварочные аппараты должны иметь следующие параметры:

• сила сварочного электротока от 35 А;
• мощность от 1,5 кВт и более;
• диаметр используемых проволок от 0,5 до 2 мм.

Сила тока может регулироваться посредством реостатов, находящихся в блоке управления. При подборе оптимального размера проволоки обязательно учитываются условия сварки (толщина соединяемых металлоизделий, тип сплава или металла).

Что касается мощности проволочного аппарата, то она напрямую влияет на производительность и стоимость. Чем больше мощность, тем больше стоит проволочный аппарат и тем больше его КПД.

Полуавтоматическая сварка без использования газа

Часто приходится слышать вопрос о том, какая полуавтоматическая сварка лучше: с газом или без. На данный момент специалисты считают наиболее перспективной и востребованной технологию без использования газа.

В этом случае сварка осуществляется при помощи флюсовой проволоки, также известной как сварочная порошковая проволока. Речь идет о стальной трубке, внутри которой находится специальный порошок. Это и есть сварочный флюс, напоминающий обмазку электродов.

Флюс горит под действием высокой температуры, за счет чего образуется защитное газовое облако в зоне обработки металла. По своему принципу действия процесс мало отличается от обычной электродной сварки.

Основным преимуществом такого подхода является широкий выбор материалов с различными химическими составами. Это позволяет обеспечивать нужные в конкретной ситуации свойства дуги и менять характеристики шва.

Так как нас интересует, какая полуавтоматическая сварка лучше, то стоит остановиться еще на ряде достоинств безгазовой технологии. Это:

• простота;
• отказ от использования и транспортировки газового баллона;
• быстрое проведение работы.

Данный метод очень похож на обычную электродную сварку, например, здесь тоже не удается полностью защитить шов от попадания шлака из сгоревшего флюса. А значит, важно обеспечить герметизацию сварочной поверхности, наложив поверх готового шва несколько дополнительных.

Флюсовая проволока отличается низкой жесткостью, в связи с этим ее подают к зоне обработки металла с небольшим усиленным нажатием. Любые изгибы шланга полуавтоматической сварки являются недопустимыми.

Таблица технических характеристик проволоки для деталей из алюминия

Полуавтоматическая сварка в газовой среде

Сварочный полуавтомат для работы в защитной газовой среде считается новым видом сварки, который сегодня только начинает приобретать популярность. Однако за последние 20 лет он заслужил доверие специалистов. Метод позволяет проводить работы двух типов:

• MIG (Metal Insert Gas), где соединение металлических элементов осуществляется под воздействием инертного газа. В роли последнего может выступать аргон или иные газовые смеси.
• MAG (Metal Active Gas)предполагает сварку с использованием активного газа, такого как углекислый газ.

Из-за объемных и тяжелых газовых баллонов данная технология не может использоваться в любых условиях, оборудованию не хватает мобильности. Тогда как при стационарной работе этот вид сварки незаменим.

В состав применяемой электродной проволоки входит кремний и марганец. За счет подачи проволоки в зону сварки вместе с углекислым газом формируется среда, защищающая электрод и сварочную поверхность от воздействия окружающей среды.

Каково главное достоинство данного типа полуавтоматической сварки? Такой способ соединения металла дает возможность лучше отслеживать процесс. Кроме того, использование среды газа позволяет быстрее завершить работу, так как при безгазовой сварке требуется менять электроды и удалять шлак со сварочных швов.

В защитной газовой среде получается шов, значительно превосходящий по качеству результат работы при безгазовой сварке. Правда, здесь есть свои тонкости. Так, ключевую роль играет выбор газовой смеси. Если применяется активный газ СО2, шов будет чешуйчатым, с гратами, то есть с эффектом прилипших шариков. Тогда как за счет смеси 80 % аргона и 20 %углекислого газа формируется гладкий и ровный шов, не требующий дополнительной обработки.

Серьезными минусами технологии считаются необходимость в обеспечении защиты при работе на открытых площадках и дополнительные расходы, связанные со снабжением газами.

По каким критериям нужно выбирать полярность

Выбирая тип подключения сварочного аппарата, необходимо обращать внимание на ряд важных критериев. Это позволит не допустить брака или чрезмерного расхода материалов, обеспечить требуемую прочность соединения.

Толщина металлического листа

Детали, толщина которых не превышает 3 мм, часто прожигают. Для сварки подобных заготовок используют обратно-полярную схему, обеспечивая анодное термопятно на краю электрода. Такой подход уместен при обработке цветных, легированных материалов.

Рекомендуем к прочтению Как сваривать трубы отопления электросваркой

Типы металлов

За окончательный нагрев изделий и держателя отвечает плюсовая клемма. На катоде выделяется меньше тепла, чем на аноде. При обработке тугоплавких сталей лучше использовать прямое подсоединение, когда температура достигает 4000 °C. Для металлов, меняющих характеристики при перегреве, подключают минусовую клемму. При прямо-полярной обработке шов углубляется, при «обратке» – сосредотачивается на поверхности.

Разновидности электродов

Выбирая марку электродов, учитывают род тока. Для переменного напряжения подходят любые разновидности, поскольку полярность в этом случае не играет никакой роли. Для разновидностей ОК, ОЗС, МР рекомендуют обратное подсоединение. УОНИИ и подобные модификации рассчитаны на прямую схему. Рекомендации производителей указаны на упаковках. Многие сварщики предпочитают универсальные аналоги другим вариантам.

Какой метод полуавтоматической сварки лучше

При работе без газа зона сварки полностью закрыта от внешнего воздействия за счет флюса. Он легче металла, поэтому способен формировать защитную поверхность.

Если планируется работа без газа, недопустимо использование обычной проволоки. В противном случае получится неровный шов низкого качества с раковинами. Также подобное решение приведет к значительному повышению расхода проволоки, ведь в процессе сварки часть ее будет испаряться. И самое важное – в сварной ванне будет протекать реакция с кислородом, из-за чего в шве появятся окислы и каверны.

При соблюдении безгазовой технологии и всех правил можно сформировать аккуратный шов.

Тогда какая полуавтоматическая сварка лучше: с газом или без? За счет газовой среды удается предотвратить попадание кислорода в зону непосредственного проведения работ. Поэтому можно не бояться появления дефектов, вызванных содержанием углерода – шов получается действительно высокого качества. Однако применение данной технологии сопряжено с серьезными физическими и финансовыми затратами. Так, передвижение больших газовых баллонов, без которых сварка невозможна, является нецелесообразным ради нескольких швов. Зарядка баллонов считается нерентабельной, если работы проводятся довольно редко. В таком случае гораздо выгоднее, допустим, сварка алюминия полуавтоматом без газа.

Однако при использовании газовой среды, например, с углекислотой, формируются более благоприятные условия. Кроме того, в зоне обработки обеспечивается охлаждение металла. Этот способ применяется чаще, так как здесь действует простое правило: об экономической выгоде можно говорить, только если аппарат используется на постоянной основе.

Сложно точно сказать, какая полуавтоматическая сварка лучше, так как зачастую выбор одного из методов зависит от определенной ситуации.

Вам решать, какую технологию выбрать, тем более, что все необходимое оборудование сегодня можно легко найти в специализированных магазинах.

Различия при подключении

Отличие при подсоединении обусловлено полюсным перераспределением обрабатываемой детали и электродного держателя. При прямом методе электроны перемещаются к заготовке, на электродное окончание стремится минус. Дуга отличается повышенной компактностью и плотностью. На «обратке» плюс идет на держатель, место контакта термического пятна с металлом рассеянное.

Способ подсоединения полюсов обусловлен физическими параметрами и толщиной детали.

Критерии выбора аппарата для сварки

При покупке аппарата нужно не только понимать, какая полуавтоматическая сварка лучше, но и оценивать конкретные технические характеристики.

Ключевым показателем считается рабочий ток, на котором происходит сварка. От этой цифры зависит доступная для обработки толщина металла. Рекомендуется выбирать устройство таким образом, чтобы максимальный ток был на 20–30 % больше необходимого. Имея такой запас, можно не беспокоиться о надежности и времени работы аппарата.

Другая важная характеристика – продолжительность включения. Она фиксируется в процентах и позволяет понять, какую часть отрезка времени в 10 минут полуавтомат находится в работе. По данному параметру происходит разделение сварочного оборудования на профессиональное и любительское. Кроме того, от этого показателя во многом зависит стоимость устройства.

Заправка и расход

Чтобы сварочная операция прошла быстро и без ошибок, нужно правильно заправить проволоку в аппарат. Делается это следующим образом:

• обычно сварщики покупают одну или несколько проволочных катушек за раз. После размотки небольшого куска следует выпрямить крайние 10 сантиметров при помощи кусачек;
• потом следует изучить, нет ли на проволочной поверхности следов коррозии или загрязнений. Если всё нормально, то необходимо продвинуть на несколько сантиметров проволочную нить в так называемый лайнер (это трубка в области рукава аппарата);
• теперь нужно включить сварочный полуавтомат и начать работу, не забывая следить, чтобы изгибы рукава не были слишком сильными и острыми. Из-за этого проволока вполне может застрять и сломаться в нём.

Не менее важно в ходе сварки или заранее выяснить хотя бы примерный расход сварочной проволоки. Н

а показатель расхода влияют такие параметры, как химический состав металла, толщина самой проволоки, технические характеристики сварочного аппарата.

Во многих случаях считается, что вес проволоки должен быть равен 1,5% веса свариваемых деталей. А вес наплавляемого материала всегда на 6-10 % меньше веса проволоки (эти 6-10 % «съедают» отходы).

В открытых источниках также указывается, что расход флюсовой проволоки в секунду при полуавтоматической сварке может составлять от 3 до 25 см. Очевидно, что многое будет зависеть от скорости мастера-сварщика.

Преимущества и недостатки разных методов

Использование инверторов и выпрямителей дает возможность перемены полярности тока и регулировки зоны создания максимальной температуры. Прямое подключение применяется при следующих обстоятельствах:

• монтаж деталей из низколегированных, углеродистых и специальных сталей с помощью плавящегося электрода;
• сварка изделий из цветных металлов, текучих сплавов, тонких листов вольфрамовыми стержнями и наплавочной проволокой;
• раскрой заготовок.

Преимущества стандартного подключения:

• образующийся шов имеет красивую узкую форму;
• происходит провар на большую глубину;
• сварка ведется большим ассортиментом электродов;
• сохраняется высокая стабильность дуги.

Недостатки:

• сильное разбрызгивание расплавленной жидкости;
• появляется риск получения прожогов;
• в зоне нагрева появляются остаточные напряжения.

Обратная полярность включается для:

• работы без получения прогораний стальных заготовок малой толщины;
• сварки цветных металлов, высоколегированных сталей, нержавеющих материалов;
• выполнения действий с использованием флюса и защитного газа.

Недостатки метода:

• изделия провариваются на небольшую глубину;
• толстые заготовки для прочности приходится обрабатывать со всех сторон;
• требуются специальные электроды, выдерживающие высокие температуры;
• необходимость поддержки короткой дуги.

Сила тока настраивается экспериментальным путем.