какие виды бывают, где и как применяется, правила выбора

Время на чтение: 3 мин

1078

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.

Содержание статьиПоказать

• Применения метода
• Что применяют в сварочных работах
• Как правильно подобрать
• Характеристики
• Особенности сварочных процессов
• Преимущества метода
• Заключение

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!

Защитный газ для сварки полуавтоматом: критерии и особенности выбора

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.

Содержание

• 1 Какие газы используются для сварки полуавтоматом
• 2 Аргон
• 3 Гелий
• 4 Углекислый газ
• 5 Пиролизный газ
• 6 Водород
• 7 Коксовый газ
• 8 Критерии и особенности выбора газа
• 9 Маркировка баллонов

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:

• осторожную проработку стыка без перекала и прожига;
• стабильное горение дуги;
• низкое разбрызгивание.

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.

Материал	Сталь низкоуглеродистая	Сталь легированная, средне- или высокоуглеродистая	Алюминий и алюминийсодержащие сплавы
Ar	Да	Да	Да
He	Нет	Нет	Да
CO2	Да	Да, ограниченно	Нет
Ar+CO2	Да	Да	Нет
Ar+O2	Да	Да, ограниченно	Нет
Ar+He	Нет	Да	Да
Ar+CO2+O2	Да	Да, ограниченно	Нет
Ar+H2	Да, ограниченно	Да	Нет
Ar+He+CO2	Да	Да	Нет
He+Ar+CO2	Нет	Да	Нет

Для MIG- и MAG-сварки подходят все указанные газы, для метода TIG рекомендуются аргон или гелий в чистом виде, а также их смесь. Иногда при работе с плавящимся электродом используют смесь аргона с водородом. Важно учитывать, что от правильного выбора защитного газа зависят:

• качество и аккуратность шва;
• безопасность проведения работ;
• финансовые и трудовые затраты.

Не допускается смена защитной среды в процессе сварки, даже если она проходит послойно с полной кристаллизацией. Подача газа должна начинаться за 15-30 секунд до поджига дуги и завершаться после затвердевания ванны.

Маркировка баллонов

Баллоны для газов

№#

Название

Рейтинг

Цвет

Горючий

1

Пропан

Красный

Подробнее

2

Ацетилен

Белый

Подробнее

3

Кислород

Синий

Подробнее

4

Углекислота

Чёрный с белой маркировкой

Подробнее

5

Аргон (чистый)

Серый

Подробнее

6

Азот

Чёрный с жёлтой маркировкой

Подробнее

7

Гелий

Коричневый

Подробнее

Понимание различных типов сварочных процессов BEPeterson — BEPeterson

Сварка выполняется для соединения различных металлов или термопластов. Это помогает создать прочное и надежное соединение по сравнению с другими методами соединения металлов. В BEPeterson мы занимаемся различными типами процессов сварки металлов. Все эти виды сварки выполняются с использованием различных типов автоматического, полуавтоматического и ручного сварочного оборудования. Этот пост знакомит вас с нашими сварочными процессами.

Различные типы сварочных процессов в BEPeterson

Мы предлагаем различные виды сварочных услуг:

Сварка MIG — это полуавтоматический процесс сварки. В этом процессе электрическая дуга создается между расходуемым проволочным электродом и металлом заготовки с использованием источника питания и расходуемого проволочного электрода. Заготовка плавится и плавится под воздействием тепла, выделяемого электрической дугой.

Преимущества сварки GMAW

• Сварка GMAW обеспечивает эффективное проплавление сварного шва. Это обеспечивает большую прочность в процессе сварки при меньших размерах сварного шва.
• Сварка MIG производит меньше дыма по сравнению с другими видами сварки.

2. Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW):  Дуговая сварка вольфрамовым электродом или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) использует неплавящийся вольфрамовый электрод и рабочий металл. Между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом образуется электрическая дуга. Вокруг сварного шва используется защитный газ, защищающий его от окружающей среды. Этот процесс сварки используется в аэрокосмической промышленности или при сварке тонких заготовок из цветных металлов.

Преимущества сварки TIG

• Этот метод позволяет получить более качественные и привлекательные сварные швы.
Сварка ВИГ
• используется для сварки тонких сечений металлов или различных типов деликатных заготовок.

3. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW): Дуговая сварка порошковой проволокой представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс дуговой сварки. Для этого требуется непрерывно расходуемый трубчатый электрод с флюсом и источник постоянного напряжения. Эта сварка подходит для отраслей, где необходимо бесконечное количество сварки. FCAW идеально подходит для мягких и стальных сплавов, сплавов с высоким содержанием никеля и нержавеющих сталей.

Преимущества сварки FCAW

• Этот тип сварки обеспечивает высокую скорость наплавки.
• Меньше шансов на пористость.

4. Дуговая сварка под флюсом (SAW):  При дуговой сварке под флюсом дуга образуется между постоянно подаваемым оголенным проволочным электродом и заготовкой. Это полностью механизированный процесс автоматической сварки. Наиболее распространенные области применения дуговой сварки под флюсом включают сварку нержавеющей стали, легированных сталей и углеродисто-марганцевой стали.

Преимущества сварки под флюсом

• Этот метод сварки обеспечивает получение высококачественного сварного шва при ограниченных навыках оператора.
• Эта сварка позволяет обрабатывать более толстые секции любых металлов или материалов.

Процесс сварки имеет решающее значение для любого проекта промышленного производства. Следовательно, важно понимать их основные различия. Все сварочные операции в BEPeterson соответствуют стандартам ASME Sect 9 и AWS D1.1, D1.6. Наше хорошо оборудованное производство позволяет нам браться за разнообразные сложные проекты и удовлетворять широкий спектр требований клиентов.

Три основных типа сварочного ремонта – Swenson Welding

Промышленный сварщик с горелкой и защитным шлемом в больших металлических профилях для сварки залов

Сварка является важным процессом для различных технологий и приложений.

Этот навык используется во всем: от ремонта сварочных аппаратов до аэрокосмических приложений.

Однако иногда для разных работ требуются разные виды сварки. Если у вас есть проект ремонта сваркой, вам нужно убедиться, что вы используете наиболее эффективную технику.

Читайте дальше, чтобы узнать о различных типах сварки и их применении, чтобы вы знали, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта.

Дуговая сварка в среде защитного газа

Дуговая сварка в среде защитного газа (SMAW) является старейшим и наиболее экономичным видом дуговой сварки. SMAW также называется дуговой сваркой из-за расходуемого защищенного электрода , который часто также называют стержнем.

Электричество проходит через наконечник электрода, расплавляя и соединяя металлы вместе, создавая интенсивный тепловой конус, известный как дуга. По мере плавления стержня его металлическая защитная оболочка защищает зону сварки от газов, содержащихся в воздухе.

SMAW наиболее эффективен для металлов размером не менее шестнадцатой дюйма, включая:

• Нержавеющая сталь
• Высоколегированная сталь
• Низколегированная сталь
• Чугун из углеродистой стали
• Ковкий чугун

Это и его портативность делают его полезным в строительстве, промышленном производстве, ремонте промышленного оборудования, судостроении и подводных трубопроводах.

Дуговая сварка металлическим газом

Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) также называется сваркой в ​​среде инертного газа (MIG), поскольку при ней используется комбинация инертных газов, таких как аргон, двуокись углерода и гелий.

GMAW — это тип дуговой сварки, при котором электрод, электричество и защитный газ подаются через горелку MIG или «пистолет» для непрерывного заполнения свариваемого соединения, а также для защиты сварного шва от воздуха. Из-за этого GMAW иногда называют полуавтоматической сваркой.

GMAW в основном используется для обработки листового металла и высокопроизводительного производства, особенно таких металлов, как алюминий, мягкая сталь и нержавеющая сталь. Он используется при создании металлических ограждений, рельсов и зданий, хотя он также часто используется в автомобильной промышленности для выполнения сварочных работ по ремонту выхлопных газов автомобилей.

В отличие от электродов, используемых для SMAW, электроды для GMAW неплавящиеся, поэтому нет необходимости менять электроды между сварками. Однако процесс GMAW лучше использовать в помещении, чтобы ветер не повлиял на газовую защиту.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) — это универсальный процесс, позволяющий получить высококачественный сварной шов, но он медленный и сложный в освоении.

GTAW требует, чтобы человек держал горелку TIG одной рукой, а другой рукой вручную погружал присадочный металл в дугу. Этот процесс идеален для небольших точных сварных швов в критических сварных соединениях. GTAW также можно выполнять в замкнутых пространствах, поскольку в процессе не образуются токсичные пары.

GTAW требует внешнего источника газа, обычно состоящего из аргона. Электрод изготовлен из вольфрама, который является очень твердым, но хрупким металлом.

Вольфрам не растворяется и не выгорает во время сварки. В качестве электрода он может поддерживать дугу с температурой 11 000 градусов по Фаренгейту.