18Янв

Сварка проволокой с газом: Сварка полуавтоматом с газом, сварочный газ, сварка полуавтоматом с газом проволокой

Содержание

Сварка полуавтоматом с газом, сварочный газ, сварка полуавтоматом с газом проволокой

Выбрав сварку полуавтоматом, мастер может обрабатывать практически любые металлы и сплавы. Сварка полуавтоматом в среде газа дает возможность соединять как тонкие, так и толстые заготовки. Сварщик может выбрать различные газы для сварки в зависимости от того, с каким металлом предстоит работать.

Перед тем, как выбрать газ для сварки полуавтоматом, желательно разобраться в особенностях данной сварки. В ее основе лежит электродуговой процесс. Создание электродуги происходит из-за разницы потенциалов между электродом и обрабатываемым материалом.

Электрическая дуга обладает высокой температурой, за счет которой происходит расплавление присадки и свариваемого материала. Присадка застывает и вступает в контакт с обрабатываемым материалом на атомарном уровне, создавая шов.

Оборудование для полуавтоматической сварки не подразумевает использование обычных электродов. В качестве альтернативы используется присадочная проволока, размещенная на катушке. Сварка полуавтоматом с газом проволокой имеет одно важное преимущество. Мастеру не нужно разрывать шов, чтобы произвести замену стержня. Процесс проходит непрерывно, что позволяет сохранить целостность шва и ускорить сварку.

Расход присадки сварщик может регулировать. Газ подается непрерывно, как до создания электродуги, так и после ее разрыва. Это позволяет снизить интенсивность образования брызг и облегчить работу сварщика.

Какой газ для сварки полуавтоматом используют мастера?

Опытные сварщики при выборе газа для сварки ориентируются на его свойства. Наиболее часто используются следующие газы:

  • Ацетилен. Распространенный сварочный газ, имеющий наиболее высокую температуру горения. Многие мастера предпочитают использовать его при разрезании конструкций из металла. Данный газ не имеет цвета и легче воздуха. При создании ацетилена задействуются специальные генераторы;
  • Водород. Как и ацетилен, этот газ бесцветен. Сварщику следует учесть, что водород является взрывоопасным газом. При его соединении с кислородом образуется гремучий газ;
  • Углекислый. Высокая доступность этого газа делает его одним из самых популярных. Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа проста в освоении, поэтому ее стоит изучить начинающим сварщикам;
  • Коксовый. Данный газ со специфическим запахом получают в процессе добычи кокса;
  • Природные. При сварке используется метан, пропан и бутан. Эти газы удобны тем, что не требуют особых условий хранения и транспортировки;
  • Пиролизный. Подходит для сваривания или резки конструкций из металла.

Смесь газов для сварки полуавтоматом: правильные пропорции

Нет необходимости использовать только один газ полуавтоматический сварка. Мастер может применять для работы смесь разных газов.

Сварщики с большим опытом рекомендуют использовать углекислый газ и аргон в соотношении 20/80 соответственно. Именно такое сочетание газов идеально подходит для сварки. Швы будут получаться ровными и их не придется дополнительно обрабатывать.

Теперь, когда известно, какой газ используется для сварки полуавтоматом, следует научиться работать с оборудованием.

Настройка оборудования

Перед началом работ надо настроить сварочное оборудование:

  • На редукторе устанавливаем необходимый расход газа для сварки полуавтоматом. Он выбирается на основе того, какой толщины будет обрабатываемый материал. К примеру, для пластин стали толщиной 2,5 мм подойдет значение около 11 л/мин;
  • Активируем тип сварки MIG SYN;
  • Подбираем проволоку подходящего диаметра;
  • Определяемся с режимом работы. Если требуется быстро сделать небольшой шов, то выбираем двухтактный режим. Для долгой работы лучше подойдет четырехтактный режим;
  • Устанавливаем сварочный ток. Для обозначенной выше толщины материала будет достаточно 100 Ампер.

Сварка полуавтоматом для начинающих с газом: основные советы

Сначала хорошо зачищаем и обезжириваем материал. Далее надо убедиться, что вылет сварочной проволоки подходит для работы. Если длина проволоки велика, то отрезаем ее при помощи бокорезов.

На горелке нажимаем соответствующую кнопку для подачи проволоки и сварочного газа. Произойдет зажигание дуги, после чего можно приступать к сварке. Если требуется погасить дугу, то следует отпустить кнопку и убрать горелку от детали. При работе можно держать горелку одной рукой, но если требуется сделать аккуратный шов и лучше контролировать процесс, то надо задействовать обе руки.

Угол наклона горелки выбирается в зависимости от ситуации. Если свариваются два изделия в одной плоскости, и они имеют одинаковую толщину, то прибор лучше держать вертикально. При разных по толщине изделиях наклон следует делать в сторону того, которое тоньше. Расстояние между обрабатываемой поверхностью и соплом должно составлять 5-20 мм.

Во время работы стоит обращать внимание на звук дуги. Если дуга установлена верно, то сварщик будет слышать ровное шипение. Треск свидетельствует о плохом контакте в области сваривания или других проблемах.

Достоинства сварки полуавтоматом с газом

У сварки полуавтоматом с газом имеется много плюсов:

  • Высокая температура воздействует на маленький участок металла. Это позволяет материалу сохранять физические свойства;
  • Можно соединять любые металлы, начиная от алюминия и заканчивая конструкционной сталью;
  • Во время работы не образуется дым, поэтому мастер будет хорошо видеть место сваривания;
  • Заготовка может находиться в любом положении. К примеру, чтобы сформировать потолочные или наклонные швы, сварщику достаточно отрегулировать мощность горелки;
  • Не нужно тратить время на зачистку швов. Как только будет остановлена подача смеси, произойдет улетучивание флюса.

Отдельно стоит отметить достоинство сварки полуавтоматом в среде углекислого газа. Она отлично подходит для ремонта автомобиля. Сварщику не придется предварительно подгонять свариваемые детали. Также краска на материале будет выгорать узкой полосой, что дает возможность уменьшить объем подготовительных и финишных работ.

Выбор защитного газа для сварки порошковой проволокой

Сварка газозащитной порошковой проволокой (FCAW-G) — это очень распространенный и универсальный процесс сварки. Он подходит для сварки углеродистой и низколегированной стали, а также множества сплавов во многих отраслях, в том числе тяжелом машиностроении, изготовлении металлоконструкций, судостроении и офшорных сооружениях. Чаще всего (но не исключительно) в качестве защитных газов для процесса FCAW-G используется двуокись углерода (CO2) или смесь 75% аргона (Ar) / 25% CO2. Реже используются смеси с другим составом, например, 80% Ar / 20% CO2.
 
Итак, какой защитный газ выбрать? Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы принять правильное решение, нужно учесть стоимость, качество и производительность. Выбор защитного газа напрямую влияет на каждый из этих факторов, причем иногда в противоположные стороны.

В этой статье мы постараемся описать преимущества каждого из этих двух самых распространенных защитных газов.

 

 

Рисунок 1: сварка газозащитной порошковой проволокой

 

Перед тем, как углубиться в преимущества каждого варианта, сначала нужно обсудить некоторые общие положения. Сначала отметим, что в этой статье мы сосредоточимся лишь на нескольких типах газа. Более подробное руководство можно найти в спецификации ANSI/AWS A5.32/A5.32M “Specification for Welding Shielding Gases”, где описываются требования к различным защитным газам, тестированию, хранению, идентификации и сертификации. Кроме того, там Вы найдете подробную информацию об вентиляции во время сварки, а также общие требования безопасности.

Как действует защитный газ
Главная функция любого защитного газа — защитить расплавленный металл в сварочной ванне от контакта с кислородом, азотом и влагой из окружающего воздуха. Защитный газ подается через горелку и сопло по всей окружности проволоки. Он вытесняет собой воздух и образует временное облако газа вокруг сварочной ванны и дуги. С этой задачей успешно справляются как CO2, так и Ar/CO2.

Некоторые защитные газы упрощают образование плазмы, что помогает быстрее проложить ионизированную дорожку для сварочной дуги. Кроме того, выбор защитного газа влияет на перенос термальной энергии в дуге и на поведение сварочной ванны. В этом отношении CO2 и Ar/CO2 ведут себя по-разному.

Свойства защитных газов
Двуокись углерода и аргон реагируют на тепло от дуги по-разному. Чтобы лучше понять поведение каждого вида защитного газа, нужно обратить внимание на три параметра. 

  1. Ионизационный потенциал — это мера энергии, необходимой для ионизации газа (т. е.  перехода в состояние плазмы, в котором газ получает положительный заряд) и проведения тока.   Чем ниже это число, тем легче установить дугу и обеспечить ее стабильность. Ионизационный потенциал для CO2 составляет 14,4 eV по сравнению с 15,7 eV для аргона. Таким образом, в случае чистого CO2 установить дугу легче.
        

  2. Теплопроводимость газа — это его способность передавать тепловую энергию. Это влияет на способ переноса металла (например, струйный или крупнокапельный), форму дуги, глубину проплавления и распределение температур в дуге. CO

    2 имеет более высокую тепловую проводимость по сравнению с аргоном и аргоновыми смесями.
        

  3. Реактивность газа — отражает, будет ли защитный газ вступать в реакцию с расплавленным металлом. По этому показателю газы делятся на две группы, инертные и активные. Инертные, или благородные, газы не вступают в реакцию с другими элементами в сварочной ванне. Аргон — это инертный газ. Активные или реактивные газы вступают в химическую реакцию с другими элементами в сварочной ванне, образуя сложные вещества. При комнатной температуре CO2 инертен.  Однако в плазме дуги CO2 распадается на CO, O2 и O. Из-за этого CO2 становится в дуге активным газом, что позволяет кислороду вступать в реакцию с металлами (т. е. окислять их). Смесь Ar / CO2 тоже считается активным газом, но менее реактивным по сравнению со 100-процентным CO

    2.

Защитные газы также влияют на количество выделяемого сварочного дыма. Как правило, из-за окисляющей способности CO2 имеет большее выделение дыма по сравнению с Ar/CO2. Точный уровень выделения дыма зависит от конкретных условий и выбранной процедуры сварки.


Подробнее об инертных газах
Хотя инертные газы обеспечивают надежную защиту сварочной ванны, сами по себе они не пригодны для сварки FCAW-G черных или железных металлов (углеродистой стали, низколегированной стали, нержавеющей стали и т.  д.). Например, если попробовать использовать 100% Ar для сварки углеродистой стали, результаты окажутся неутешительны. Внешняя стальная оболочка проволоки будет плавиться слишком быстро. Дуга становится длинной, широкой и неконтролируемой, наблюдается чрезмерное усиление шва. Поэтому для FCAW-G-сварки металлов на основе железа инертные газы всегда используются в смесях с активным газом.

Подробнее о смесях CO2 / аргон
Самая распространенная смесь для  FCAW-G-сварки углеродистой стали — это 75% Ar / 25% CO2. Менее распространена смесь 80% Ar / 20% CO2. Некоторые марки газозащитной порошковой проволоки предназначены для использования с защитным газом с долей аргона до 90%. Крайне редко доля аргона меньше 75%. При такой малой доле в смеси влияние аргона на поведение дуги начинает снижаться при том, что расходы на дорогостоящий газ остаются высокими. Кроме того, смеси с нестандартными пропорциями Ar / CO2 сложнее найти в продаже, чем стандартные баллоны 75% Ar / 25% CO2 или 80% Ar / 20% CO2.

 

Производительность и конечные механические характеристики
Из-за реактивного характера CO2 для него характерна менее высокая производительность наплавки по сравнению с Ar/CO2. Это объясняется тем, что CO2 вступает в реакцию со сплавами и образует оксиды, которые вместе с другими оксидами из флюса формируют шлак. Флюс внутри проволоки должен содержать реактивные элементы, например, марганец (Mn) и кремний (Si), которые, помимо прочего, выступают в роли деоксидантов. Некоторые из этих сплавов вступают в реакцию или окисляются свободным кислородом из CO2 и затем оказываются в шлаке вместо наплавленного металла. Поэтому при высоком содержании Mn и Si использование Ar/CO2 позволяет получить более высокую производительность наплавки, чем чистый CO2 (см. пример в Таблице 1).

Дополнительное содержание Mn и Si также означает более высокие прочностные характеристики при меньшем относительном удлинении, а также изменение ударной вязкости (например, при испытаниях по Шарпи).

  Простой переход с CO2 на смесь Ar/CO2 обычно приводит к увеличению предела прочности и текучести на 50-70 МПа и снижению относительного удлинения на 2% (см. пример в Таблице 1). Это очень важно, потому что при увеличении доли аргона в защитном газе предел прочности наплавленного металла может стать слишком высоким, а жидкотекучесть — слишком низкой.

 

 

Таблица 1: Химический состав и механические характеристики наплавленного металла при использовании газозащитной порошковой проволоки с защитными газами CO2 и Ar/CO2.

 

Учитывая, что выбор защитного газа влияет на итоговые механические характеристики наплавленного металла, в стандарте AWS D1.1/D1.1M:2008 «Structural Welding Code» указано несколько требований, призванных обеспечить должные характеристики. Во всех видах сварки защитный газ должен отвечать требованиям A5.32/A5.32M. В случае утвержденных сварочных процедур документ D1.1 требует, чтобы каждое сочетание сварочной проволоки и защитного газа подтверждалось экспериментальными данными. 

Пункт 3.7.3 документа D1.1:2008 предполагает два приемлемых вида обоснования: а) газ, который используется в целях классификации сварочных материалов, или б) данные от производителя сварочных материалов, отвечающие применимым требованиям AWS A5, для указанного в данной сварочной процедуре защитного газа.  В отсутствие этих двух условий D1.1:2008 требует проведения квалификационных испытаний данной комбинации.  

Классификация сварочных материалов по типу защитного газа
С 2005 года Американское общество сварки (AWS) стало указывать в своих спецификациях порошковых проволок тип использованного для классификации защитного газа. Класс материалов для сварки углеродистой стали по AWS записывается в виде «EXXT-XX», где последняя X — «идентификатор защитного газа». Им может быть «C» в случае 100% CO2 или «M» в случае смеси 75 – 80% аргона / 20 – 25% CO2 (например, E71T-1C или E71T-1M). В случае материалов для сварки низколегированной стали идентификатор защитного газа стоит после идентификатора химического состава (например, E81T1-Ni1C). Самозащитные порошковые проволоки, для которых защитных газ не нужен, идентификатора защитного газа в своей классификации не содержат (например, E71T-8).

Некоторые электроды предназначены исключительно для использования с 100% CO2. Другие — исключительно с аргоновыми смесями. Третьи подходят и для того, и для другого. В последнем случае проволока должна отвечать требованиям обеих классификаций. 


Сравнение типов защитного газа для сварки FCAW-G
Чтобы сделать выбор между CO2 или смесью Ar/CO2, нужно проанализировать три параметра.:

  1. Стоимость защитного газа
    Общие затраты на сварку — это ключевой фактор для многих компаний, и контроль этих затрат жизненно важен для сохранения рентабельности предприятия. Как правило, 80% общих расходов на сварочные работы относится к трудовым и непроизводственным затратам, а 20% — к стоимости сварочных материалов. Четверть от этой стоимости, т. е. 5% от общих затрат, составляет стоимость защитного газа. Если бы стоимость защитного газа была единственным решающим фактором, то выбор CO2 вместо смеси Ar/CO2 позволил бы сильно сэкономить. Однако общие затраты на сварочные работы часто зависят от многих других факторов, некоторые из которых мы обсудим чуть ниже.

    CO2 дешевле Ar/CO2, потому что его легко получить и его поставляют многие предприятия по всему миру. Например, CO2 получают в качестве побочного продукта некоторых других промышленных процессов. CO2 для сварочной отрасли чаще всего получают при переработке или крекинге природного газа. Аргон можно получить только из воздуха. Так как он составляет меньше 1% нашей атмосферы, для получения аргона в промышленных масштабах нужно перерабатывать огромные объемы воздуха. Для этого используются специальные установки разделения воздуха. Они расходуют много электроэнергии и встречаются лишь в некоторых странах мира.

  2. Сварочные характеристики и влияние на производительность
    Если сваривать различные защитные газы, при одинаковом типе и диаметре проволоки для смеси Ar/CO2 характерна более мягкая и стабильная дуга, что делает ее более привлекательным выбором с точки зрения сварщика по сравнению с CO2. Для дуги в газе CO2 характерен более крупнокапельный перенос металла (размер капель обычно превышает диаметр проволоки), что делает ее более жесткой и непостоянной и усиливает разбрызгивание. Для сварочной дуги в смеси Ar/CO2 характерен струйный перенос металла с каплями меньшего размера (обычно меньше диаметра проволоки), что делает ее мягче и снижает уровень разбрызгивания.

  3. Качество сварки
    Как уже было упомянуто, смесь Ar/CO2 делает сварочную ванну боле жидкотекучей по сравнению с CO2. Это упрощает работу и улучшает смачивание в местах перехода от металла шва к основному металлу. По мнению некоторых производителей, это позволяет сварщикаму улучшить профиль шва и итоговое качество соединения. Кроме того, сварочная дуга в смеси Ar/CO2 отличается меньшим уровнем разбрызгивания, другими словами, более высоким качеством сварки и меньшими затратами времени на чистку рабочей поверхности. Низкий уровень разбрызгивания также снижает затраты на проведение ультразвукового исследования, потому что для его проведения с поверхности сначала нужно удалить лишние брызги.
      
    Еще один аспект качества — это влияние защитного газа на образование газовых пор, которые относятся скорее к косметическим недостаткам, а не дефектам. Газовые поры, которые еще иногда называют червоточинами, — это небольшие выемки на рабочей поверхности. Их образуют растворенные в наплавленном металле газы, которые вышли из него до застывания сварочной ванны, но оказались заперты под слоем застывшего шлака. При использовании Ar/CO2 вероятность образования газовых пор выше. При наличии аргона перенос металла больше похож на струйный, что приводит к уменьшению размера каждой капли и увеличению их количества. В результате увеличивается общая площадь поверхности капель и связанное с этим содержание растворенных газов. Появление газовых пор также зависит от других факторов, но они не входят в предмет этой статьи.

Типичный выбор защитных газов в распространенных отраслях
На протяжении лет промышленность несколько стандартизировала выбор защитного газа для определенных областей FCAW-G.  Например, для задач, где требуется высокая производительность наплавки в нижнем и горизонтальном пространственном положении, более предпочтителен CO2, потому что преимущества смеси Ar/CO2 в нижнем положении минимальны.  Судостроительные верфи тоже, как правило, используют CO2, потому что он способствует сгоранию покрытий на рабочих поверхностях.   В области строительства офшорных сооружений для облицовочных проходов Y-, T и K-соединений требуется очень гладкая поверхность сварного шва и минимальный уровень разбрызгивания, поэтому для нее более предпочтительна смесь Ar/CO2.  В некоторых странах мира из-за перебоев в поставками аргона для всех задач используется CO2

 

Заключение 
При выборе защитного газа для сварки газозащитной порошковой проволокой нужно учитывать не только стоимость газа.  Учитывайте все три аспекта, которые мы обсудили в этой статье.  Какой тип защитного газа позволит снизить общие затраты на сварку?   Какой тип защитного газа позволит снизить затраты на сварку метрового отрезка соединения?  Одни производители приходят к выводу, что с Ar/CO2 они могут заметно повысить качество и производительность.  Для других преимущества Ar/CO2 не проявляются или не оправдывают более высокую стоимость.  Для задач третьих лучше всего подходит экономичный CO2.  Те, кто пользуется процессом FCAW-G, при выборе защитного газа должны руководствоваться тем, какой из них окажет наибольшее общее влияние на себестоимость, качество и производительность сварочных работ.  При этом также нужно убедиться, что порошковая проволока совместима с выбранным защитным газом.

 

Том Майерс — старший специалист по внедрению, компания Линкольн Электрик, Кливленд

Что использовать (с таблицей)

Чаще всего для сварки MIG используется смесь 75 % аргона и 25 % CO 2 . Но это не единственный газ, который вам может понадобиться. Несколько других газов также важны. Например, вы можете увидеть гелиевые смеси, используемые для сварки толстого алюминия.

Выбор защитного газа существенно влияет на качество сварки, поведение дуги, производительность и затраты. Таким образом, очень важно выбрать правильный газ для работы.

Но не волнуйтесь. Защитные газы для сварки MIG просты, и наш гид ответит на все ваши вопросы.

Читайте также : Обзор процесса GMAW

Наиболее распространенные газы, используемые при сварке MIG

При сварке MIG обычно используются четыре защитных газа. Два реактивных: кислород (O 2 ) и углекислый газ (CO 2 ). Два из них инертны: аргон (Ar) и гелий (He). Эти газы имеют разные характеристики, и еще больше различий обнаруживается, когда эти газы смешиваются.

Аргон при сварке MIG

Аргон плотнее воздуха и оседает над сварным швом, чтобы защитить расплавленную ванну от загрязнения атмосферными газами. Кроме того, аргон легко ионизируется, поэтому он хорошо выдерживает длинную дугу при низких напряжениях.

Но использование чистого аргона для сварки стали (включая нержавеющую) не идеально…

Внешние края дуги остаются слишком холодными, и вы получаете узкий, уменьшенный провар с меньшим проплавлением. Кроме того, присадочный материал остается поверх стали, в результате чего получается «высокий» борт. Поэтому вместо этого сварщики обычно используют смесь Ar и CO 2 или смесь Ar и O 2 , которую мы вскоре рассмотрим.

С другой стороны, 100% аргон создает благоприятные условия в сварочной ванне для сварки цветных металлов, таких как алюминий, магний, титан, медь и никель. Катодное очищающее действие аргона удаляет поверхностные оксиды с полярностью DCEP, что делает его незаменимым при сварке алюминия.

CO

2 для сварки MIG

Углекислый газ является единственным реактивным газом, который можно использовать без добавления инертного газа. Однако 100% CO 2 создает менее стабильную дугу и больше брызг. Но это самый доступный газ и часто выбирают любители.

Невозможно сваривать цветной металл с СО 2 или смесями с СО 2 , поэтому используйте его только со сталью. Чистый углекислый газ — идеальный выбор для сварки толстых профилей, поскольку он улучшает проплавление. Однако работа со 100% CO 2 ограничивается режимом короткого замыкания, сварки с переносом металла.

Кислород при сварке MIG

В зависимости от свариваемого металла кислород может быть смешан с CO 2 или Ar. Небольшая добавка кислорода резко влияет на сварной шов, а максимальное содержание кислорода составляет 9% от смеси защитного газа.

Поскольку оксид железа притягивает дугу при использовании 100% Ar, при сварке стали чистым аргоном могут возникать неровности дуги. Так, небольшое добавление кислорода значительно улучшает стабильность дуги.

Кислород также улучшает проплавление, текучесть сварочной ванны и стабильность дуги при сварке низколегированных, низкоуглеродистых и нержавеющих сталей. Но, поскольку кислород вызывает окисление металлов, его ни в коем случае нельзя использовать с алюминием, медью и магнием.

Гелий для сварки MIG

Гелий — инертный газ, подобный аргону, но он намного легче и обладает более высоким потенциалом ионизации. Благодаря небольшому весу он легко уплывает из сварочной ванны.

Поэтому при его использовании необходимо удвоить расход защитного газа. Это не самый экономичный вариант, так как гелий дорог, а поток надо крутить.

Читайте также : Каким должно быть давление газа при сварке MIG?

Однако благодаря лучшей ионизации гелий дает значительно более горячую дугу. Это улучшает проплавление сварного шва и полезно при сварке толстого алюминия или магния. Смешивание гелия с аргоном может сделать сварку с использованием этого легкого инертного газа более доступной.

Хотя гелий обычно используется для сварки цветных металлов, иногда его добавляют в аргон и CO 2 для сварки нержавеющей стали.

Смеси

Хотя полный список смесей, используемых при сварке MIG, может быть очень длинным, вам следует знать некоторые из них.

  • 75% Ar + 25% CO 2 – Обеспечивает наилучший баланс стабильности дуги, уменьшения разбрызгивания, контроля сварочной ванны и провара при сварке углеродистой и нержавеющей стали.
  • Ar + 1 %, 2 % или 3 % O 2 – Оптимальное управление дугой, но встречается реже, чем 75/25 Ar/CO 2 . Как правило, 2-3% кислорода стабилизирует дугу при сварке углеродистой и низколегированной стали, а 0,5-1% необходимо для нержавеющей стали, чтобы предотвратить образование тугоплавкой окалины оксида хрома.
  • 10 % Ar + 85–90 % He + 2–5 % CO 2 – Часто лучшая трехкомпонентная смесь защитного газа для сварки MIG нержавеющей стали.
  • Ar + 25 %, 50 % или 75 % He – Лучшая смесь для сварки толстого алюминия, магния, меди и никеля. Чем выше содержание гелия, тем горячее дуга и тем толще можно сваривать.
  • Ar + CO 2 + O 2 – Используется для сварки низколегированных сталей и некоторых нержавеющих сталей в режимах цельнометаллического переноса.

Выбор идеального защитного газа для сварки MIG для работы

Теперь, когда мы рассмотрели основы, давайте посмотрим, как тип металла, толщина и стоимость влияют на выбор защитного газа.

Welded Metal

Давайте углубимся в передовой опыт использования защитного газа и обсудим подводные камни, которых следует избегать при сварке металлов.

Углеродистая сталь

Ранее я отмечал, что для углеродистой стали не следует использовать газ 100% Ar. Это связано с тем, что катодное действие газообразного аргона заставляет оксид железа, присутствующий в стали, притягивать дугу. Оксид железа испускает электроны, заставляя дугу следовать за ними.

Но поскольку оксиды железа распределены по поверхности стали неравномерно, дуга следует по неравномерному пути, что приводит к неравномерному наплавлению.

Добавление небольшого количества кислорода или углекислого газа повышает стабильность дуги. Эти смеси аргона создают равномерную пленку оксида железа на поверхности стального соединения и обеспечивают легкий путь для дуги.

Кислород требует небольших добавок, поскольку он является более сильным окислителем, чем углекислый газ. Но вы также должны использовать сварочную проволоку MIG с большим количеством раскислителей, чтобы улавливать свободный кислород и предотвращать пористость.

Использование смеси углекислого газа и аргона обеспечивает более глубокое проникновение. Лучшее сочетание — 75 % Ar и 25 % CO 2 . Поскольку CO 2 обладает высокой теплопроводностью, для поддержания стабильной дуги требуется большее напряжение, улучшающее провар.

Но если вам нужно меньше проникновения, вы должны уменьшить CO 2 Содержание в смеси. Для стабильной дуги требуется минимум 5% CO 2 .

A 100% CO 2 Защитный газ не обеспечивает хорошей стабильности дуги. Но он обеспечивает максимальное проплавление и позволяет работать на высоких скоростях сварки. Для некоторых это хороший выбор.

Однако не следует использовать чистую двуокись углерода в качестве защитного газа для сварки MIG тонкого металла. Светильник легко прожечь и исказить лист.

Для сварки толстых стальных профилей можно использовать 100% углекислый газ. Если ваш аппарат для сварки MIG имеет индукционную настройку, хорошо включить ее. Более высокая индуктивность с чистым CO 2 обеспечивает более мягкую дугу и улучшает смачивание кромок сварного шва.

Алюминий

Для сварки алюминия методом MIG необходимо использовать 100% аргон или смесь Ar/He. Не используйте смеси с CO 2 или O 2 . это разрушительно для алюминия и создает катастрофические соединения. Любой химически активный газ является большим запретом для сварки алюминия.

Гелий действует на алюминий так же, как углекислый газ на сталь. Добавление гелия улучшает проплавление и скорость сварки. Но гелий немного снижает стабильность дуги. Если вы свариваете алюминий толщиной более 1/4 дюйма, рассмотрите возможность использования смесей Ar/He для улучшения провара. В противном случае придерживайтесь чистого аргона.

Также хорошо добавить немного гелия в аргон, если ваш сварочный аппарат не рассчитан на большую силу тока. Вы можете максимизировать потенциал проплавления вашего сварочного аппарата MIG, используя смесь He/Ar. Но имейте в виду, что процесс сварки MIG становится все более шаровидным по мере увеличения содержания гелия. Таким образом, держите гелий ниже 50%, если вы не хотите переноса шаровой дуги.

Однако большинству людей для сварки алюминия методом MIG не требуется ничего, кроме баллона с чистым аргоном. Если алюминиевая деталь толстая, вы можете предварительно нагреть ее максимум до 250°F, чтобы не покупать гелиевую смесь только для одной работы. Но профессионалам выгодно использовать смеси Ar/He для создания наилучших алюминиевых сварных швов на более толстых деталях.

Подробнее : Как сваривать алюминий MIG

Подача проволоки и защитный газ

Существует три способа подачи алюминиевой проволоки для сварки MIG:

  • Система подачи проволоки аппарата и стандартный пистолет MIG (скорее всего
  • Пистолет для катушки
  • Пистолет двухтактный

Независимо от способа подачи проволоки в качестве защитного газа вам потребуется чистый аргон или смесь Ar/He.

Но имейте в виду, что шпульные пистолеты обычно предназначены для любительского применения и имеют ограниченный рабочий цикл для высокой выходной силы тока. Таким образом, увеличив теплоту дуги за счет добавления гелия, вы можете быстрее перегреть шпульный пистолет. Для работы в тяжелых условиях лучше всего приобрести шпульный пистолет с высоким рейтингом, такой как тот, который поставляется с Hobart Ironman 240, или двухтактный пистолет.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — сложный металл для сварки, и выбор защитного газа непрост. Но, чтобы сделать это как можно проще, давайте обсудим выбор газа, который подходит большинству людей, особенно домашним любителям.

Смесь двух газов

Вы можете сваривать нержавеющую сталь («нержавеющая сталь») с типичным газом 75/25 Ar/CO 2 , и он подходит для большинства людей. Однако это далеко не идеальный защитный газ для SS. Использование 25% углекислого газа в смеси приводит к слишком большому количеству углерода в суставе. В результате нержавеющая сталь может потерять некоторую коррозионную стойкость.

Если вы хотите придерживаться смеси Ar/CO 2 , поддерживайте содержание CO 2 ниже 5%, чтобы сохранить коррозионную стойкость нержавеющей стали. Но, если вы работаете с любителем, работающим над некритическим соединением, смесь 75/25 приемлема. Вам не придется приобретать еще один бензобак только для того, чтобы снизить процентное содержание углекислого газа в смеси. Но риск коррозии будет выше.

Используйте смесь аргона с 2% максимум 2% кислорода для поддержания коррозионной стойкости нержавеющей стали. Эта смесь также повышает скорость перемещения, позволяя сваривать быстрее, чем с 5% CO 9.0004 2 мы упоминали выше.

Смеси Tri-Mix

Наконец, смесь трех газов He/Ar/CO 2 является лучшим защитным газом для сварки нержавеющей стали. Использование 10 % аргона с 85–90 % гелия и 2–5 % двуокиси углерода обеспечивает значительно более высокую скорость перемещения, чем любые двухкомпонентные смеси. С этим тройным миксом вы можете добиться отличного проплавления, формы валика, стабильности дуги и контроля деформации тонкого металла. Однако эта газовая смесь не всегда может быть лучшим выбором.

Как мы упоминали ранее, выбор защитного газа для SS непрост. Существует множество марок нержавеющей стали и множество типов (аустенитная, ферритная, мартенситная и дуплексная). Для разных сплавов требуются разные защитные газы, и выбор газа влияет на конечные характеристики соединения. Таким образом, для профессионального применения вам может понадобиться другая формула тримикс.

Толщина металла

Толщина металла также может играть роль при выборе защитного газа. Тем не менее, зачастую наиболее рентабельно получить защитный газ, который подходит для многих толщин.

Например, можно использовать 75/25 Ar/CO 2 для сварки малоуглеродистой стали почти любой толщины.

Получение специальной смеси экономически целесообразно только в том случае, если вы часто свариваете детали определенной толщины или вам требуется наилучший сварной шов.

Бюджет

Выбор защитного газа влияет на эффективность и стоимость сварочного цеха. Но самодельщикам также не следует тратить больше денег, чем необходимо, на защитный газ и бак.

Газовые баллоны можно приобрести двумя способами: купить или взять напрокат газовый баллон. При покупке резервуара вы можете выбрать между одноразовыми и многоразовыми бутылками. Итак, давайте посмотрим, какой вариант для вас лучший.

Покупка одноразовых или многоразовых баллонов

Одноразовые газовые баллоны более распространены в Великобритании, но их также можно купить в США. Тем не менее, мы бы не рекомендовали одноразовые баллоны с защитным газом, если только вам не нужно сделать несколько мелких сварных швов или сварить на ходу.

Гораздо выгоднее купить многоразовый газовый баллон.

Многоразовые газовые баллоны бывают разных размеров, но наиболее часто продаваемыми являются три: 40, 80 и 125 кубических футов («CF»). Если вы любитель и свариваете только изредка, лучше всего купить бензобак на 40 или 80CF. Однако, если вы часто свариваете или управляете сварочным цехом, баки 125CF — это норма.

Чтобы узнать больше, прочтите наше полное руководство по размерам газовых баллонов для сварки.

Имейте в виду, что заправлять больший бак дешевле. Кроме того, если вы купите слишком маленький для ваших нужд баллон, вы будете совершать частые поездки в центр газоснабжения, что еще больше увеличит затраты и время простоя.

Если он слишком большой, вы потратите больше денег на бак и потеряете больше места для хранения. Кроме того, перемещение большого танка — это боль. Хотя это звучит очевидно, в идеале у вас должен быть не слишком маленький и не слишком большой бензобак.

Аренда многоразовых баллонов

Сварочные мастерские и требовательные сварщики часто сдают в аренду большие газовые баллоны. Эти бутылки обычно выше 125 CF, но также можно арендовать меньшие размеры.

Условия аренды многоразовых газовых баллонов сильно различаются в зависимости от региона, и зачастую это не самый рентабельный способ приобретения газового баллона. Я бы не рекомендовал его, если только вам не нужно много бутылок для крупномасштабной операции и вы не пытаетесь сэкономить деньги заранее. Хотя покупка бензобака немного дороже, в долгосрочной перспективе это дешевле.

Стоимость

Первоначальная стоимость баллона с защитным газом и цена заправки во многом зависят от вашего местного поставщика газа. Тем не менее, мы составили таблицу ниже, чтобы обеспечить некоторое базовое сравнение.

Аргон обычно дороже двуокиси углерода, а стандартная смесь 75/25 Ar/CO 2 по цене аналогична 100% Ar.

Что касается 100% CO 2 , убедитесь, что вы получаете углекислый газ промышленного, а не пищевого качества, потому что он не нужен и стоит дороже.

100% Argon Tank Costs
Size Initial Cost (full) Refill
40CF $230 to $260
(example)
$45 to $60
80CF $290 to $320
(example)
$55 to $65
125CF $350 to $390
(example)
$70 to $85
75% Argon / 25% CO
2 Tank Costs
Size Initial Cost (full) Refill
40CF $240 to $280
(example)
$45 to $60
80CF $290 to $330
(example )
$ 55 до $ 65
125CF $ 350 до 390
(пример)
$ 70 — $ 85

1

: и Whats Swisd

: и What Sports 9000 9000 .

Краткая таблица

Выбор сварочного газа в первую очередь зависит от металла, который вы свариваете. Но, как уже говорилось, вы также можете адаптировать смесь для улучшения характеристик проплавления и дуги.

Чтобы обобщить то, что мы представили в этой статье, мы составили простую таблицу, чтобы упростить вам выбор защитного газа для сварки MIG. Кроме того, я приглашаю вас прочитать наше руководство по настройкам сварочного аппарата MIG.

Вы можете получить максимальную отдачу от своего сварочного оборудования, научившись правильно настраивать все, включая защитный газ.

Упаковка

Один из лучших способов, которые вы можете сделать, это проконсультироваться с местным поставщиком газа перед покупкой баллона.

Их процесс заправки различается, и некоторые компании не заправляют баки, продаваемые третьими лицами, но большинство это делает. Но заранее подтвердите, что они заправят любой резервуар, который вы собираетесь купить.

Связанные статьи

Какой газ использовать для сварки TIG

Какой газ используется для сварки MIG?

При создании идеальной горелки MIG вам предстоит многое учесть. От того, какую горелку выбрать, до того, какой газ использовать, вам необходимо определить, какой из них лучше всего подходит для вашего приложения.

Итак, в этой статье мы обсудим:

  • Что такое защитный газ?
  • Какой газ используется для сварки MIG?
  • Расходные материалы на выбор

Приступаем!

Что такое защитный газ?

Сварка MIG с защитными газами обеспечивает более чистые и быстрые сварные швы и избавляет от необходимости часто останавливаться для замены электродов, как при сварке электродом. Снижение очистки и повышение эффективности также связаны с использованием защитных газов, но это помогает понять роль этих газов в процессе сварки, а также то, какой газ используется для сварки MIG и их специфические свойства.

Основной целью использования защитного газа является предотвращение воздействия на расплавленную сварочную ванну кислорода, водорода и азота в воздухе вокруг вас. В результате реакции этих элементов в сварочной ванне могут возникнуть различные проблемы, в том числе чрезмерное разбрызгивание и образование отверстий в валике сварного шва, известных как пористость, которые приводят к более слабым сварным швам.

Технически, когда используется углекислый газ или кислород, это уже не сварка MIG или Metal Inert Gas. Тогда это сварка MAG или Metal Active Gas. Это потому, что ни углекислый газ, ни кислород не являются инертными газами. При сварке MIG используются инертные защитные газы, такие как гелий или аргон, тогда как при сварке MAG вместо них используются активные газы.

Выбор подходящего газа: какой газ используется для сварки MIG?

Различные газы играют разные роли в процессе сварки, от проникновения в сварной шов до стабильности дуги и самого готового сварного шва. Выбор расходных материалов, обеспечивающих непрерывную и равномерную подачу газа, также является очень важным аспектом, который следует учитывать при сварке MIG.

Обязательно оцените цели своего проекта, чтобы выбрать правильный газ для сварки. На что следует обратить внимание при выборе: 9.0007

  • Стоимость
  • Что включает в себя подготовка
  • Основной материал, который вы будете сваривать
  • Свойства готового сварного шва
  • Что необходимо сделать для очистки после сварки

Четыре наиболее часто используемых защитных газа Для сварки MIG используются углекислый газ, аргон, кислород и гелий. Каждый из них имеет свои уникальные преимущества и недостатки в любой конкретной реализации.

Конечно, всегда полезно проконсультироваться со своим поставщиком, чтобы получить рекомендации по газам, подходящим для сварочной проволоки, которую вы будете использовать. Вы даже можете проконсультироваться с производителем провода для предложений. Они, скорее всего, предоставят несколько вариантов, начиная от лучшего газового варианта до газа, который обеспечит минимально приемлемые сварные швы, а также их цены. Однако ваш сварочный аппарат MIG может иметь на внутренней панели руководство по рекомендациям по электродам и газам, которое предоставит вам список нескольких вариантов.

Двуокись углерода (CO2)

CO2 на сегодняшний день является наиболее распространенным и одним из немногих газов, которые можно использовать в чистом виде без необходимости добавления инертного газа, такого как аргон или гелий. Из-за этого CO2 является наиболее рентабельным вариантом и хорошим выбором, если стоимость проекта является приоритетом.

Чистый CO2, также известный как 100% CO2, обеспечивает глубокое проплавление сварного шва, что делает его удобным при сварке толстых материалов. При этом чистый CO2 ограничивается только процессом сварки с коротким замыканием и дает менее стабильную дугу, а также большее разбрызгивание, чем в сочетании с другими газами (также известными как «смешанные газы»).

Чистый CO2 подходит для проектов, в которых внешний вид сварного шва не важен, или сварной шов не виден, например, на днище автомобиля. Очистка после сварки также немного сложнее.

Аргон

Аргон обеспечивает более узкий провар, что удобно для стыковых и угловых швов. Он также может похвастаться плавной и относительно плавной дугой. Если вы собираетесь сваривать цветные металлы, такие как титан, алюминий или магний, вам понадобится чистый аргон. Смешайте аргон с водородом, гелием или кислородом. Это помогает усилить характеристики дуги и облегчить перенос металла.

 

 

 

Если качество сварки и внешний вид важны, хорошо использовать смешанные газы. У вас есть несколько вариантов, которые варьируются от 75-95% аргона до 5-25% CO2.

Они обеспечивают лучшую стабильность дуги и меньшее количество брызг по сравнению со 100% CO2. Смешанные газы также могут использоваться в процессе переноса распылением, что, в свою очередь, обеспечивает более привлекательный внешний вид сварных швов, а также повышает производительность.

Смеси аргона/CO2 хороши для сварки низколегированных, некоторых нержавеющих сталей и углеродистых металлов. Однако имейте в виду, что более высокие уровни CO2 могут вызвать повышенное разбрызгивание.

Кислород

Активный газ, кислород обычно используется в небольших количествах при добавлении к защитным газам, обычно в пределах 1-9%. Это улучшает текучесть сварочной ванны, а также стабильность дуги и проплавление нержавеющей стали, низкоуглеродистых и низколегированных металлов. Кислород с алюминием, медью, магнием или другими экзотическими металлами может вызвать окисление.

Смеси кислорода и аргона обычно используются для обработки нержавеющей стали и простых углеродистых металлов. Он обеспечивает стабильную дугу с ограниченным разбрызгиванием. Однако более высокие уровни кислорода могут затруднить сварку в нерабочем положении из-за того, что это увеличит текучесть сварочной ванны.

Гелий

Обычно используется для цветных металлов, гелий также может использоваться для нержавеющей стали. Он хорошо работает с толстыми металлами благодаря своим широким и глубоким проникающим способностям.

Обычно используется в соотношении 25-75% гелия к 75-25% аргона. Регулируя эти соотношения, вы можете изменить глубину проникновения и профиль борта. При работе с нержавеющими сталями гелий обычно используется в трехкомпонентной газовой смеси с CO2 и аргоном. Гелий также используется для предотвращения окисления при сварке таких металлов, как нержавеющая сталь, алюминий, магний и медные сплавы.

Гелий создает более горячую дугу, что обеспечивает более высокую скорость перемещения и, следовательно, повышенную производительность. При этом гелий дороже и требует более высокой скорости потока, чем аргон. При рассмотрении вопроса об использовании гелия важно помнить о соотношении стоимости газа и показателей производительности.

Другие газы

Водород служит в качестве защитного газа в высокотемпературных применениях, таких как нержавеющая сталь. Его часто смешивают с аргоном для обработки аустенитной нержавеющей стали.

Азот используется в качестве продувочного газа при сварке труб из нержавеющей стали. Добавляемый к аргону в небольших количествах, он также может использоваться в качестве защитного газа для нержавеющей стали.

Пропан обычно используется на складах металлолома для резки углеродистой стали, где качество резки не имеет значения. Если ваше приложение не требует высокого качества резки, пропан является довольно экономичным вариантом.

Выбор расходных материалов

Расходные материалы, которые вы подключаете к горелке MIG, так же важны, как и выбор правильного газа для использования. Диффузор, контактный наконечник и сопло играют важную роль в обеспечении надлежащей защиты сварочной ванны от окружающего воздуха.