Как варить полуавтоматом в среде углекислого газа – пояснения для новичков

Понятие сварки полуавтоматом в среде СО2

Принцип действия для полуавтоматической сварки в режиме углекислоты очень схож с методом газовой сварки с газом и без. То есть, варить можно двумя способами – использую защитный газ или нет. Подробнее прочесть про этот метод можно здесь.

Сущность рассматриваемого способа заключается в элементарной химии. В сварочную зону под давлением подается углекислый газ (СО2). Сварочная дуга обеспечивает высокую температуру, за счет чего происходит реакция разложения и газ распадается на кислород (О2) и угарный газ (2СО). Процесс распада происходит по формуле:

2СО2=2О2+2СО

В результате этой реакции сварочная ванна защищена тремя газами – начальным углекислым газом и конечными продуктами реакции – кислородом и угарным газом

Углекислый газ имеет свойство к окислению с железом и углеродом, находящимся в металле. Чтобы защитить металл изделия от этого процесса, рекомендуется для сварочного аппарата применять проволоку с повышенным уровнем марганца и кремния. Эти компоненты химически активнее, чем железо, поэтому сначала окисляются они, тем самым принимая на себя «удар» и защищают изделие. Пока в сварочной зоне присутствуют эти два элемента, железо и углерод не будут окисляться. Отходы, то есть оксиды марганца и кремния, которые образуются при воздействии высокой температуры и окислительной реакции представляют собой легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны и кристаллизируется в виде шлака. Этот компонент никак не влияет на качество шва.

Для сварки в среде углекислого газа одного стандартного баллона на 25 кг углекислоты хватает на 15 сварочных часов. С учетом реакции из одного килограмма получается почти 500 литров готового газа. При полноценной работе затраты в среднем считаются от 10 до 50 литров в минуту. Но расход зависит от многих факторов – давления, типа сварки, типа шва, применяемого аппарата, погодных условий и так далее.

Такой метод называется сварка tig, то есть, это работы это соединение металлов с помощью электродов в среде защитного газа. Электрод может быть вольфрамовым или графитовым.

Что выбрать

Считается, что для бытовых условий сварки — кратковременных, эпизодических операций — подойдет любое устройство, которое совпадет по резьбе с баллоном.

Операцию вроде сварки мангала для дачи может выдержать даже углекислотный редуктор, накрученный на кислородный баллон (если используется газовая сварка) или на баллон для сварочной смеси из 80% аргона и 20% углекислоты. Другое дело, что впоследствии это механизм придется выбросить.

Типичным примером такого редуктора, предназначенного для работы с СО2, является очень известный и популярный среди сварщиков старой закалки УР 6-6.

Он компактный, недорогой, а благодаря наличию двух манометров позволяет довольно удобно определять расход «на глаз». Для бытовой сварки высокая точность не нужна. Один манометр при этом показывает остаточное давление в баллоне, а второй ориентирован на демонстрацию расхода газа — литр в минуту.

Кислородный и аргоновый регуляторы ля сварки теоретически взаимозаменяемы. При этом кислородный будет работать хуже с падением давления в баллоне до критической точки около 1 атмосферы.

В качестве примера аргонового редуктора для сварки можно назвать АР-40-2 отечественного производства. Существует и действительно универсальный регулятор давления — АР-40/У-30 (аргоновый редуктор/углекислотный). Он выдержит и перепады температур, и высокое давление.

Если нет ограничений по финансам, а объем сварочных работ предполагается высоким, то стоит предпочесть устройство не с дополнительным манометром, а с ротаметром.

Ротаметр значительно точнее показывает расход газовой смеси, поскольку работает по иным принципам — он делает измерения в режиме реального времени. Такими приборами пользуются профессионалы.

Особенности и режимы данного вида соединений

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа отлично подходит для новичков. Основной особенностью данного метода является применение обратной полярности постоянного тока. Это позволяет удерживать дугу. Если же наоборот, применить прямую полярность, то увеличивается риск потери дуги, что негативно отразится на качестве спаивания.

Работая на обратной полярности, можно избежать разбрызгивания электрода. Если же нужно наплавить металл, тогда лучше применить прямую, так и КПД будет в 1,5-почти 2 раза выше.

Режимы сварки, которые выставляются в настройках аппарата, зависят от многих факторов. Рассмотрим таблицу, где подробно расписаны возможные варианты настроек, отталкиваясь от толщины металла, из которого сделаны заготовки для сваривания.

Изучая данные из таблицы, можно заметить, что напряжение дуги напрямую зависит от диаметра проволоки и от толщины металла. При усилении сварочного тока будет усиливаться глубина провара, что необходимо при работе с толстыми металлами. Отталкиваясь от горения дуги, нужно настраивать скорость подачи электродной проволоки, чтобы не терять качество шва.

Конструктивные исполнения

Типоразмеры и характеристики устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 13861-89, ISО 2503-83 и ГОСТ 12.2.052-81. Классификация углекислотных редукторов может быть выполнена по следующим параметрам:

1. По числу рабочих камер. Преобладающее количество подобных устройств – однокамерного типа, однако для улучшения стабильности функционирования в условиях пониженных температур наружного воздуха производят и двухкамерные редукторы. Рабочие камеры в таких устройствах расположены последовательно.
2. По условиям работы. Различают рамповые, сетевые и баллонные редукторы. Рамповые предназначаются для работы на многопостовых участках, а сетевые питаются от стационарной сети, проложенной от углекислотной станции предприятия. Для работы отдельных постов предназначаются баллонные углекислотные редукторы, которые рассчитываются на меньшие показатели удельного расхода газа и ограниченный диапазон рабочих давлений.
3. По принципу открытия/закрытия впускающего клапана редукторы для углекислотного баллона могут быть прямого и обратного действия. Принцип действия редуктора второго типа рассмотрен выше, а в редукторах прямого действия все изменения расхода и давления происходят в обратном порядке. Такие редукторы менее удобны при эксплуатации, а потому используются значительно реже.

Читать также: Механизм подъема пилы циркулярки

Характеристика углекислотной сварки

Углекислый газ не имеет никакого вкуса и запаха, также он является бесцветным. В умеренных количествах он не составляет опасности для здоровья и жизни человека, не взрывоопасен. Его плотность 1,98кг/м3, что говорит о том, что он намного тяжелее воздуха (с плотностью 1,2 кг/м3).

В продажу он поступает в железных баллонах по 10, 20 или 40 литров в жидком состоянии и под давлением. Перед сварочным процессом необходимо установить баллон на некоторое время вертикальное положение, чтобы вся влага, которая там есть стекла. После этого газ подается в сварочную зону. Установленный редуктор с регулятором контролирует давление и подачу газа.

Важно: перед приобретением баллона важно уточнить возможность дозаправки.

Сварка в углекислом газе может производиться несколькими видами оборудования для сварки:

1. Выпрямитель это такой полуавтомат для сварки, внутри которого ток преобразуется из переменного в постоянный. Они применяются для любых видов дуговой сварки полуавтоматом с применением разных электродов и для соединения различных металлов, кроме алюминия.

2. Инвертор – это источник питания для сварочной дуги. Это аппарат, который может преобразовывать электроэнергию из сети 220В в постоянный ток для создания и удержания дуги. Подробнее ознакомиться с принципом действия и преимуществами инвертора можно здесь.

Технология сварки СО2

Когда все готово и настроено для полуавтоматической сварки в газовой среде, можно приступать. Для начала необходимо подготовить металлические детали, которые подлежат спаиванию. Залог качественного шва – это предварительная подготовка. Чтобы материал идеально сплавился, нужно заготовки очистить от масла, грязи и остатков лакокрасочных изделий. Это можно сделать металлической щеткой или наждачной бумагой. После этого детали устанавливаются в то положение, при котором будет происходить их соединение. Первый шов лучше всего производить на малой силе токе, чтобы посмотреть, как будет себя вести заготовка. Если сразу дать большой ток, то есть риск трещин и деформации деталей.

Полуавтоматическую сварку в газовой среде можно выполнять следующими методиками:

• углом вперед (справа налево) используется для тонколистового металла;
• углом назад (слева направо) обеспечивает глубокий провар, но шов при этом не будет широким.

Когда шов полностью готов, нельзя сразу отключать подачу газа, так как это чревато окислением. Сначала останавливается подача проводной проволоки, потом подача тока, а затем уже подача газа. Как раз за это время шов успевает кристаллизоваться. По завершению работы нужно сбить шлак со шва.

Суть работы полуавтоматов при сваривании труб

1. Отличительные особенности.

Полуавтоматическая сварка труб не имеет кардинальных отличий от проведения процедуры ручным аппаратом, но по окончании процесса некоторые особенности заметить можно. Полуавтоматический шов будет иметь зигзагообразную форму плавления. Кроме того, сам процесс займет гораздо меньше времени.

Проволока-электрод, используемая в полуавтоматической сварке, может иметь диаметр от 0,8 до 1,2 мм в зависимости от специфики труб. Перед началом работ кромки изделия иногда подготавливают разделкой.

Рекомендуем статьи по металлообработке

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

2. Область применения полуавтомата.

Благодаря различным формам агрегата его можно использовать как в цехах промышленных масштабов, так и на отдельном объекте (выездной формат работ).

Полуавтоматическая сварка трубы, как правило, производится на этапе заготовок. Монтаж водопровода, газопровода и оснастки промышленных помещений, как правило, производится на самом объекте при помощи других технологий.

Особенности монтажа имеют значение при выборе типа швов. Так, для соединения двух элементов используют стыковые и нахлесточные швы, а в некоторых случаях – угловые.

VT-metall предлагает услуги:

Для монтажа водо- и газоснабжения мастера выезжают на объект и проводят процедуру непосредственно в эксплуатационных условиях. Для простоты перемещения аппарата его устанавливают на специальный прицеп. При этом работы производятся с применением газовой защиты (например, СО2).

3. Подготовительные работы.

Чтобы шов получился качественным, а скрепление прочным, следует провести некоторые подготовительные работы. Сперва необходимо нарезать трубы. Затем под углом снимаются фаски (это делается для более глубокой проварки стыков). После этого счищается верхний слой кромок и оцентровывается место соединения.

Для контроля качества операций, проделанных на этом этапе, скос кромок проверяется в нескольких местах, оценивается параллельность деталей изделия (они должны располагаться точно под углом 90° по отношению к центральной оси), осматриваются срезы на предмет чистоты. Наличие на кромках пятен ржавчины или нескольких капель масла существенно снижают прочность сцепления труб. Во избежание подобной ситуации необходимо произвести очистку материала с внешней и внутренней стороны не менее чем на 15 мм от среза.

Для четкой стыковки труб необходимо установить их строго параллельно и сделать вдоль места сцепления несколько прихваток – коротких швов того же качества, что и основной. Это делается для того, чтобы зазор не изменял свою конфигурацию во время проведения полуавтоматической сварки трубы.

Для сварки сложных материалов (поржавевших, оцинкованных и т. п.) полуавтоматическим способом лучше всего подходят медная и алюминиевая проволоки. Именно они дают равномерный и прочный шов в такой ситуации.

Преимущества и недостатки сварки в среде СО2

Сварка тиг углекислым газом широко применяется как в домашних условиях, так и в различных производственных отраслях. Это не удивительно, ведь данный вид соединений имеет ряд преимуществ:

• есть возможность соединять тонколистовой металл;
• можно сваривать разные типы металлов, с разными характеристиками и температурой плавления;
• электрическая дуга отличается высокой стабильностью;
• сварная ванна находится под надежной защитой от окисления и воздействия негативных факторов внешней среды;
• шов в результате получается очень качественным;
• технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа считается самой безопасной, в сравнении с другими тиг методами;
• экономичность и доступность. Это показатель связан с тем, что 2 приобрести намного проще, чем смеси других газов, применяемых для защиты во время tig сварки.

Кроме преимуществ, можно и отметить несколько недостатков:

• по качеству углекислота немного уступает другим смесям;
• аппарат немного сложнее и дольше чистить, чем после гелий, аргона или азота;
• затраты на материалы постоянно возрастают.