Газовая смесь для сварки полуавтоматом

Газ для сварки полуавтоматом

  • Информационные материалы по применению газов
  • Часто задаваемые вопросы FAQ
  • Новости

Сварочный полуавтомат повышает качество шва и скорость работы сварщика. Механизированная сварка не предполагает замену электродов — вместо прутков в таком аппарате используется проволока, подаваемая с катушки. Поэтому сварщику не приходиться разрывать шов, теряя время и нарушая герметичность соединения. Кроме того, работа в полуавтоматическом режиме позволяет соединять заготовки толщиной от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров, причем конструкционным материалом соединяемых элементов может быть практически любой металл или сплав. Однако эти преимущества невозможны без использования специального газа для сварки полуавтоматом, защищающего сварочную ванну.

Какой газ нужен для механизированной сварки

Технология полуавтоматической сварки предполагает использование в качестве флюса активного или защитного газа. Первый меняет физико-химические характеристики шва, второй — защищает металл от окисления, что особенно актуально при соединении заготовок из алюминия или быстро окисляемых сплавов.

Типичными представителями инертной группы являются аргон (Аг) и гелий (Не). В активную группу входит азот (N), кислород (O), углекислый газ (CO2). Самыми популярными смесями являются:

  • аргоно-углекислый состав (Аг + СО2) — инертно-активная среда, снижающая разбрызгивание электрода;
  • аргоно-гелиевый состав (Аг + Не) — защитная среда, повышающая тепловую мощность дуги;
  • аргоно-кислородная газовая смесь (Аг + О2) — инертно-активная среда для низколегированных и легированных сталей;
  • углекисло-кислородная смесь (СО2 + О2) — активная среда, повышающая производительность полуавтомата.

Критерии выбора газа или смеси для полуавтомата

При выборе смеси или технически однородной среды принято обращать внимание на следующие критерии: тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщину формируемого шва, диаметр проволоки.

В итоге выбор смеси для сварочных работ сводится к изучению таблицы, в которой указаны составы, рекомендуемые для каждого металла или сплава, с учетом глубины ванны и других характеристик.

Кроме того, опытный сварщик учитывает «бонусный» эффект, который дает та или иная среда. Например, углекислые газы обеспечивают минимальное разбрызгивание присадочного металла (электрода), поэтому с их помощью удобно варить потолочные швы. В этом случае СО2 убережет сварщика от контакта с каплями расплавленного металла.

Технология сварки в полуавтоматическом режиме

Принцип работы сварочного полуавтомата основан на хорошо изученном электродуговом процессе. Разница потенциалов между электродом и заготовкой позволяет сформировать электрическую дугу, температуры которой хватит на расплавление присадочного и свариваемого металла. Застывшая присадка контактирует с металлом заготовки на атомарном уровне, образуя шов с прочностью до 90% от показателя основного конструкционного материала.

Однако в работе полуавтомата есть свои особенности. Во-первых, проволока-электрод подается в зону сварочной ванны непрерывным потоком, проходя сквозь токопроводящий мундштук. Причем расход присадочного металла можно регулировать вручную, нажимая на кнопку подачи. Во-вторых, вместо классического «твердого» флюса, образующего газовое облако при горении дуги, полуавтомат использует газовые смеси или технически чистые среды. Причем подача газа осуществляется непрерывно, как до появления дуги, так и после ее разрыва.

Благодаря этому уменьшается количество брызг, стабилизируются параметры дуги, повышается производительность труда сварщика, снижается общая трудоемкость любого сварочного процесса.

Особенности выполнения сварки под газом

Техника работы на полуавтомате практически не отличаются от принципов применения классических аппаратов. С помощью полуавтомата можно варить горизонтальные и вертикальные швы, выполнять прихватывание заготовок, проваривать герметичные соединения, формировать сопряжение встык и внахлест.

Способ формирования соединений полуавтоматическим сварочным аппаратом не отличается от классических методик, реализуемых с помощью ММА-оборудования. Температурные режимы и сила сварочного тока определяется по общепринятой схеме — исходя из толщины стыков и диаметра электрода.

Единственной индивидуальной особенностью, которой обладает полуавтоматический газосварочный процесс, является простота соединения тонких заготовок. Поэтому полуавтомат используется преимущественно в кузовном ремонте и во время сборки тонколистовых металлоконструкций.

Основные преимущества сварки с газовой защитой

  1. Узкая зона высокотемпературного воздействия, поэтому MIG-MAG процессы не меняют свойства свариваемых металлов.
  2. Отсутствие задымления в зоне сварочной ванны, что облегчает визуальный контроль качества шва.
  3. Универсальность применения — MIG-MAG процессы совместимы с любыми металлами: от титана или алюминия до высоколегированной или конструкционной стали.
  4. Отсутствие ограничений по пространственному положению детали — отрегулировав напор горелки, можно варить потолочные или наклонные швы, не испытывая никаких затруднений.
  5. Нет ограничений по толщине — эта технология допускает сваривание листовых заготовок с толщиной от 0,2-0,5 миллиметра. Верхняя граница толщины соединения определяется только мастерством сварщика.
  6. Отсутствие необходимости зачищать швы даже при многослойной наплавке — флюс улетучивается после прекращения подачи смеси из горелки.
  7. Максимально возможная производительность труда даже при средней квалификации сварщика.

Все эти преимущества станут доступны только в случае поставки качественной смеси, подготовленной по ГОСТ и ТУ. Некачественные составы приведут к потере прочностных характеристик.

ООО «ИТЦ Промэксервис» готово предоставить заказчику высококачественный газ для сварочных работ, в любых объемах, с доставкой по Москве или Подмосковью. Мы работаем с крупными компаниями и физическими лицами, предлагая высокое качество и низкие цены. ИТЦ Промэксервис — лидер рынка с 1999 года.

Разновидности газовых смесей для сварки полуавтоматом. Классификация, различия и области применения

Выбор необходимой смеси будет зависеть от вида свариваемых материалов.

Какие газовые смеси используются для сварки полуавтоматом

Полуавтоматом чаще всего работают:

  • со стальными сплавами, чугуном;
  • с легированными сталями – нержавейка, разные виды жаропрочных;
  • с цветными металлами – алюминием, медьсодержащими: латунь, бронза.

Работа с другими материалами затруднена тем, что нет соответствующей присадочной проволоки, поставляемой в стандартных катушках. Создают смеси в соответствии с ТУ 2114-002-45905715-2011.

В качестве составных газов применяют:

  • аргон – ГОСТ 10157-79 (высшие сорта);
  • азот – ГОСТ 9293-74 (особой чистоты 1 сорта);
  • двуокись углерода – ГОСТ 8050-85 (высшие сорта);
  • кислород – ГОСТ 5583-78 (технический, первые сорта);
  • гелий – ТУ 0271-135-31323949- 2005 (марка “А”);
  • водород – ГОСТ Р 51673-2000 (первые сорта).

Допускается использование готовых смесей, однако, содержание компонентов в полученной смеси должно соответствовать техническим регламентам.

Краткое описание газов, применяемых при создании смесей

Аргон – бесцветный газ без запаха и вкуса, негорюч и нетоксичен. Однако любая смесь Ar с иными газами может вытеснить кислород из помещения, что способно привести к удушью работников, если доля кислорода упадёт ниже 19% от общего объема. Аргон тяжелее воздушной смеси и способен скапливаться в плохо проветриваемых помещениях у пола.

Азот – газ бесцветный и негорючий. Без запаха и вкуса, нетоксичен. Однако скопление газообразной смеси азота может вызвать кислородную недостаточность и даже удушье при уменьшении концентрации кислорода менее 19% от объёма.

Углекислота – газ без цвета, не воспламеняется и нетоксичен, отличается специфическим кисловатым вкусом. Максимально допустимая концентрация соединения в воздухе рабочей зоны 9 г/м3 (что равно 0,5% объёма). Если концентрация становится больше 5%, то двуокись углерода может оказать вредное влияние на физическое состояние работников. Углекислота в полтора раза тяжелее воздушной смеси и способна скапливаться в непроветриваемых помещениях у пола, в ямах. При снижении концентрации кислорода в воздухе ниже 19% наступает кислородное голодание, удушье.

Гелий – бесцветный газ, не имеет вкуса и запаха, нетоксичен и негорюч, легче смеси воздуха, поэтому накапливается вверху цехов.

Кислород – бесцветный негорючий газ без запаха и вкуса, хотя сам не является токсичным и взрывоопасным, однако, будучи сильным окислителем, значительно повышает предрасположенность иных материалов к горению. Если кислород накапливается в воздухе цехов, это может стать причиной возникновения возгораний и впоследствии – пожаров. Важно, что объемная доля газа в рабочих (производственных) зонах не должна быть более 23%.

Аргон, углекислота и кислород

Углекислый газ (5-20%) и аргон (80-95%) используют для создания неразъёмных соединений из сталей: конструкционных легированных и углеродистых. Плюсы: перенос осуществляется струйно или капельно. Дуга при этом горит стабильно. Если применять смесь с добавлением кислорода (2%), уменьшив содержание углекислого газа до 6%, то сварщику будет легче справиться с тонкими сплавами.

Читайте также  Центратор для буровых труб

Аргон и гелий

Сочетание гелия (70%) и аргона (30%) позволит работать с любыми толстыми сплавами:

  • сталью;
  • чугуном;
  • цветными металлами.

При этом увеличится скорость сварки за счёт исключения операции по предварительному подогреву деталей. Количество дефектов – пористость швов, трещины – будет сведено к минимуму.

Минусом следует считать высокую стоимость таких смесей из-за высокого содержания редкого гелия. Поэтому используют подобные пропорции при сварке особо ответственных конструкций – при создании изделий для космоса или ВПК.

Аргон плюс гелий (по 50%) – смесь считается универсальной инертной. Благодаря этому, можно работать с большинством сплавов – как с цветными, так и чёрными. Состав из 70% аргона и 30% гелия по сравнению с чистым аргоном лучше охлаждает зону сварки, применяется для соединения деталей средней толщины, если нужно получение швов с минимумом дефектов. Смесь из 60% аргона, 38% гелия и 2% углекислоты используют для сварки легированных и конструкционных углеродистых сплавов. Дуга при этом получается стабильной, уменьшается количество брызг.

Аргон и водород

Применяют на производстве при работе с аустенитными (жаропрочными) сплавами. Смесь позволяет улучшить характеристики полученного шва, добиться большей эластичности. Часто применяют при работе во время создания космической и авиатехники. Процент содержания химических элементов зависит от марки сталей.

От чего зависит расход газа при сварке

Установку силы обдува сварочной ванны следует устанавливать, учитывая:

  • тип материала – определяется опытным путём;
  • толщину заготовок – для работы с толстыми понадобится больше газа;
  • диаметр электрода (проволоки).

Также придётся принять во внимание условия в цехе или на площадке. При наличии сквозняков, открытого ветра следует либо защищать рабочее место ширмами, либо увеличивать расход газовой смеси.

Диаметр проволоки, мм Сила сварочного тока, А Средний расход, л/мин
0,8-1 60-160 7-8
1-1,2 100-250 9-12
1,2 250-320 12-15

Для уменьшения расхода газа во время работы следует тщательно проверять соединения шлангов, исправность редукторов, элементов горелки и сварочного полуавтомата.

Сварочные смеси на основе аргона. Какие бывают и как влияют на процесс полуавтоматической сварки низколегированных и углеродистых сталей

Исследования сварки в среде различных смесей на основе аргона (далее Ar) берут свое начало с 70-х годов прошлого столетия, однако наибольшее практическое распространение сварочные смеси получили в 90-х годах, особенно в европейских государствах, таких как Германия, Великобритания, Франция, Швеция. На сегодняшний день применение смесей Ar в вышеперечисленных государствах занимает не менее 95% рынка.

Многие отечественные предприятия, напротив, до сих пор применяют СО2 для низколегированных и углеродистых сталей, несмотря на неоспоримые преимущества использования смесей на основе Ar.

Атмосфера, защищающая ванну, играет важнейшую роль в MAG-процессе. Ее воздействие сказывается на свойствах сварного шва, скорости сварки, загрязнении атмосферы рабочего поста.

Переход на смеси на основе Ar вместо СО2 позволяет оптимизировать сварку, в том числе сделать ее более экономичной. Смеси Ar пришли на смену углекислому газу и теперь используются в Европе при работе с черными сталями ( или со сталями с небольшим количеством легирующих добавок). При сварке черных сталей в чистом Ar в шве образуются поры, поэтому используют смеси с добавочными газами — кислородом и/или углекислотой, нормализующие электродугу и улучшающие весь процесс в целом. Добавление к Ar кислорода практически не меняет поведение дуги и ее влияние на ванну и каплю. Также в качестве добавки может выступать гелий, особенно, когда требуется повышенная скорость сварки. Количество добавочного газа зависит от толщин, требуемой скорости, метода: ручной, автоматизированный либо роботизированный.

Выбор газа, прежде всего, оказывает воздействие на следующие ключевые параметры MAG-сварки:

  1. Поджиг дуги и ее управляемость.
  2. Производительность и, как следствие, затраты на производство.
  3. Вид металлопереноса и размер капли.
  4. Защита от газов, содержащихся в воздухе.
  5. Возникновение окалины и количество брызг.
  6. Мех.характеристики шва.
  7. Геометрия шва и глубина проплава.
  8. Количество и состав выделяющихся аэрозолей.

Преимущества смеси на основе Ar.

Помимо нарушений режимов сварки, состав защитной среды является наиболее важным фактором, влияющим на возникновение брызг. Использование чистого СО2 приводит к повышенному «брызгообразованию» , как результат к нестабильности электродуги. Чем больше СО2 в смеси с Ar, тем большее брызг образуется в процессе полуавтоматической сварки. Чем больше их размер, тем интенсивнее выделение теплоты. Опыты показали, что капли-брызги металла с диаметром более 0,8 мм содержат такое количество теплоты, что привариваются к рабочей плоскости. В большинстве случаев это влечет за собой последующую зачистку или подрезку резцом.

На рис. 1 проиллюстрировано, как доля брызг размером более 0,8 мм. увеличивается с ростом процента СО2 в смеси с Ar.

Шлак, покрывающий шов, состоит из оксидов и выглядит как коричневые стеклообразные «островки». Чем больше окислительных элементов содержится в смеси (СО2 или О2), тем больше оксидов будет образовываться. Они должны быть удалены перед покраской или другой операцией.

Мех.свойства сварного соединения также очень подвержены влиянию состава защитного газа. Чем ниже содержание СО2, тем «чище» металл шва, тем меньше оксидных включений он содержит. Также микроструктура становится более мелкозернистой, что благоприятно сказывается на ударной вязкости металла шва (рис. 2).

Усталостная прочность шва также в некоторой степени зависит от защитного газа. Сварка в смесях на основе Ar позволяет получить более плавный переход между швом и основным металлом, чем при использовании чистого СО2 (рис. 3). К сварным соединениям, подвергающимся динамическим нагрузкам, предъявляются повышенные требования к усталостной прочности. Если переход недостаточно плавный, впоследствии потребуется дорогостоящая мех.обработка.

Скорость сварки. При ее увеличении в чистом СО2 профиль сварного шва становится более выпуклым, а также ухудшается перенос металла, что ограничивает скорость по сравнению со сваркой в смесях на основе Ar (рис. 3, 4). В данном примере были использованы три различных газа в процессе MAG-сварки стали с небольшим количеством легирующих добавок. Скорость подачи проволоки сохранялась неизменной, напряжение было установлено на наиболее подходящем уровне для каждого защитного газа. Скорость сварки увеличивалась до тех пор, пока шов не становился слишком выпуклым. В результате при снижении процента содержания СО2 в защитной смеси скорость могла быть увеличена (рис. 4).

Как уже упоминалось, различные защитные газы позволяют получить разнообразную геометрию сварного шва. При работе в смесях на основе Ar металл в сварочной ванне более жидкий, что делает профиль шва более сопряженным с основным металлом, невыпуклым. Сварка же в чистом СО2 делает его сильно выпуклым, переходы — неплавные. Кроме того, это приводит к низкой усталостной прочности, что также влечет за собой перерасход присадочной проволоки при сварке в СО2 для получения необходимого катета шва (рис.5).

Задание режимов. При использовании аргоновых смесей гораздо легче настроить наиболее подходящие сварочные режимы, чем при работе с чистым СО2. Диапазон токов, в которых дуга остается стабильной, гораздо шире в смесях Ar. Чтобы избежать дефектов в шве очень важно выполнить правильную настройку аппарата.

Риск прожога. Напряжение в составах на основе Ar на несколько вольт ниже, чем при сварке в СО2 при той же скорости движения сварочной проволоки. Это означает, что в сварочную ванну передается меньше тепловой энергии и риск прожога тонких пластин значительно снижается. Итак, выгоды, получаемые при переходе с чистого СО2 на смеси Ar и СО2, следующие:
● снижение потерь металла вследствие разбрызгивания;
● небольшое количество шлака, всплывающего на поверхность шва;
• улучшение мех. свойств шва (пластичные свойства, вязкость, усталостная прочность);
● меньшее выгорание легирующих добавок, что означает более высокое значение предела текучести и прочности при растяжении;
● плоский сварной шов с отсутствием резких «скачков» при переходе к основному металлу;
● более высокие скорость и эффективность.
● более простая установка оптимальных сварочных режимов , расширенный диапазон, в котором дуга стабильна — малый риск получения дефектов в шве;
● меньший риск проплавления, особенно, если речь идет о тонких листах за счет пониженного количества передаваемого тепла.

Читайте также  Выбор режима ручной дуговой сварки

Виды некоторых смесей, которые можно найти сейчас на рынке сварочных материалов перечислены ниже.

92% Ar, 8% СО2. Используется в роли защитной атмосферы для различных сталей в режиме струйного переноса металла. Количество брызг, вылетающих из-под проволоки, минимизируется, что делает данную смесь идеальной для применения в цехе, где требуется экономия времени на зачистку (экономия средств).
Практически отсутствует окисление шва, что отлично для процессов с последующей окраской. Используется в различных отраслях производства, от выпуска грузовых автомобилей до судостроения. Очень хорошо подходит для тех.процессов, включающих порошковую покраску.

93% Ar, 5% СО2, 2% O2. Эта трехсоставная смесь приготовлена в основном для тонких сталей. Низкие уровни СО2 и О2 сильно снижают риск прожога и, как следствие, возникновения дефектов в виде пор и свищей. Обеспечивает устойчивость горения электрической дуги, что, в свою очередь, снижает уровень брызг, позволяет экономить проволочный материал и снижает затраты на мех.обработку.
Большая скорость выполнения проходов и небольшое тепловложение позволяют уменьшить температурные деформации.

82% Ar и 18%СО2. Здесь достигается хорошая глубина провара, особенно, если сталкиваться приходится с толстолистовым материалом. Позволяет избежать дефектов в шве. Достаточно высокое содержание СО2 делает возможным более продуктивную сварку стали, запачканной маслом, влагой, коррозией, снижая таким образом себестоимость изготовления. Самая популярная смесь, применяемая при сварке полуавтоматом. В сравнении с чистым СО2 позволяет увеличить скорость до 10% и достичь экономии сварочной проволоки до 15%.

86% Ar, 12% СО2, 2% О2. Предназначена для достижения maх производительности. Позволяет варить в большом диапазоне по току и напряжению, облегчая сварщику их выбор и достижение хороших результатов без дефектов. Отлично подходит как для полуавтоматической, так и для автоматической и роботизированной сварки. Обеспечивает низкий уровень образования брызг наряду с хорошей глубиной провара. Позволяет получить гладкие сварные швы, сократить расход проволоки. Обеспечивает плавный переход между основным металлом и швом, что позволяет избежать возникновения концентраторов напряжения. Высокая скорость сварки приводит к снижению термических деформаций в конструкциях.

60% Ar, 10% СО2, 30% Не. Данная смесь, содержащая гелий, была специально разработана для роботизированной сварки, где может быть полностью использован ее потенциал в части скорости. Значительно возрастает производительность, а также заметно снижаются температурные коробления.
Высокая устойчивость дуги наряду с увеличением теплопроводности, благодаря наличию Не создает жидкую, долго остывающую ванну, что позволяет избежать таких дефектов, как поры при остывании.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Эксперименты со смесью.

Всем привет. Давно мечтал перейти в работе на смесь аргона и углекислоты. Но все время находились какие то причины. То некогда, то денег нет, то еще что нибудь. Постоянно находил себе какие то отмазки. Но наконец сказал себе решительно пора и отправился на поиски смеси. Честно скажу, пришлось везти за 100 км, но раз в год съездить обменять баллон будет не напряжно. И вот баллон в гараже.

Сразу захотелось опробовать все в живую. Взял несколько разных по толщине металлов и по пробовал сварить. Разница конечно есть и аппарат работает по другому. Об этом я рассказал подробнее в видео.

Метки: сварка полуавтоматом, смесь аргона, углекислота, сварочные работы, сварка кузова.

Комментарии 34

Здравствуйте. какой редуктор взять для смеси аргон+углекислота? По ютубу, что смотрел — ур 6-6 я понял для пищевой промышленности…

Берите обычный углекислотный. Я их перепробовал десяток, особой разницы не заметил.

СПАСИБО ОЧ ПОЗНАВАТЕЛЬНО

спасибо за видео)) берегите руки!

Польза от этой смеси такая же, как от накачки шин азотом. Но если есть лишних денег куча, то почему бы и нет. Все описанные спецэффекты от применения смеси можно получить простой углекислотой просто увеличив расход газа.

Я варю полуавтоматом, углекислота и 0,8 проволока. Дешево и крепко.а кто то и без газа варит, и нормально. Ох уж эти эксперименты,

Каждому свое. Я тоже 25 лет варил углекислотой.

Уже как несколько лет использую смесь в кузовном. В Москве конечно, с ней проблем нет. Нравится и качество шва хорошее, а самое важное что меньше разбрызгивается окалин.

Сейчам видео не могу посмотреть, поэтому незнаю указали место «добычи» смеси или нет, поэтому вопрос:
Дайте, пожалуйста, контакты продаванов смеси.
Давно хочу, но мои поставщики ее не возят.

На Алмазе, возле третьего выезда на Атлант. Там есть все что можно закачать в баллоны.

Если то что думаю, то понял. Спасибо.

Не очень понял, что за смесь была куплена.В природе их существует большое количество. Для различных видов сварки применяют различные пропорции. Есть смеси сварочные 2-х и 3-х компонентные.Есть смеси для сварки нержавеющего металла.Есть смеси для сварки тонкого металла, есть для толстого. Пропорции аргона и углекислоты применяются в широком диапазоне и зависят от применения. Газовые сварочные смеси рекомендуются для непрерывных швов (увеличивается скорость сварки, меньше зачистки, лучше провар). Преимущество смеси при точечной сварке практически нет. По запрвке смеси в баллоне 7м3, углекислоты порядком 10,5 м3.

82% аргона, 18% СО2

Данная смесь рекомендуется для сварки металла толщиной от 6 до 12 мм

А для кузовни какая нужна 0,6-3мм.

Для тонких металлов рекомендуют CORGON®5S2 (5%CO2, 2%O2, 93%Ar), M14

Не знаю кто еще варит CO2, десять лет тому назад перешел на Микс и радости нет придела, один раз из-за трудностей финансовых взял как то CO2, понял, что лучше бы не брал.

С Миксом намного лучше варится, ну во первых варится намного мягче и во вторых, носки так не прожигаются, от сварки, тоесть сварка не так разлетается во все стороны:-))))

Да, варит лучше, но расход не радует. Особенно для такой дешевой сварки как полуавтомат.
Дело в том, что углекислота — сжижена и в баллоне ее много! А вот смесь просто сжата и в баллоне ее относительно «мало». Ведь основной компонент — это аргон. В пересчете — около 6000 литров газа при полной заправке. А заправщики редко делают полную заправку. Часто встречал 130-140 атмосфер, вместо положенных 150-160. И при расходе 5-8 литров в минуту не сложно посчитать на сколько этого баллона хватит. Себестоимость сварки сильно возрастет…
Выгоднее покупать аргон чистый и самому смешивать посредством настройки ротаметров на редукторах и пускать через тройник. Тут уже можно и пропорции самому подобрать оптимальные и сделать экономичнее немного…

Никогда в литры не пересчитывал ни микс, ни кислоту. У меня ориентир простой: микса гарантированно хватает на две катушки (0.8, 5кг.) проволоки, а углекислоты на три.

интересно, у меня 1 к 1 при 8кг расхода, хмм

Какая сварочная газовая смесь лучше?

Эффективность высокотемпературной обработки металлов повышают сварочные смеси защитных газов, используемых для создания защитного облака над расплавленным металлом. Специальные газосмеси использовать при сварке гораздо выгоднее, чем чистые газы. Разработано несколько стандартизированных составов, применяемых для углеродистых, низко- и высоколегированных сталей и цветных металлов.

Экспериментально доказано, что смеси повышают качество расплава, снижают количество металлических брызг, увеличивают производительность работы сварщика. Сварочные швы становятся пластичными, заметно стабилизируется горение дуги. Влияние вредных факторов снижается за счет уменьшения задымленности, улучшаются условия труда.

Читайте также  Технология сварки полипропилена

Свойства и назначение

Сварочная смесь, создающая защитное облако над ванной расплава способна оказывать на процесс сварки как положительное, так и отрицательное воздействие. Инертные газы ведут себя по-разному:

  • Аргон за счет ионизации воздуха поддерживает дугу и обеспечивает качественный перенос металла. При работе с толстостенными заготовками, прокатом из металлов, имеющих высокую теплопроводность, аргон, характеризующийся слабой отдачей энергии, малоэффективен.
  • Гелий с этой точки зрения предпочтительнее, но меньше влияет на стабильность горения дуги и не улучшает перенос металла присадки на поверхность заготовок.
  • Углекислый газ обеспечивает хорошую защиту за счет высокой плотности, снижает разбрызгивание жидкого металла.

Каждый отдельный газ обладает уникальными свойствами, в смеси они нивелируют отрицательное воздействие отдельных компонентов, усиливают положительное влияние. Составы подбирались методом проб и ошибок с целью повышения качества швов и скорости сварки.

В смеси защитные газы намного эффективнее защищают ванну расплава, снижают вероятность образования дефектов.

Смеси газов

Для сварки используют 4 газообразных бесцветных вещества, вытесняющие из рабочей зоны:

  • водород, способствующий охрупчиванию металлов;
  • азот, образующий твердые шлаковые соединения;
  • кислород, активно окисляющий металлы.

Вытеснение газовоздушных компонентов происходит за счет высокой плотности защитных газов, они формируют малоподвижное облако. У всех сварочных смесей газов удельный вес больше, чем у воздуха. Концентрация компонентов подбиралась экспериментальным путем, учитывалось влияние газов на режим сварки. Смеси на основе аргона значительно расширяют возможности сварки, повышают эффективность работы сварщиков. Минимизируют риски образования дефектов в сварочных швах.

Аргон и углекислый газ

Для сваривания цветных металлов, профиля и проката из высоколегированных сталей используется сварочная смесь аргона и углекислоты. Аргон снижает активность углекислоты, а CO2 увеличивает теплопередачу аргона. Сварка углеродистых и низколегированных сталей в защитном облаке Ar+CO2 намного эффективнее, чем в каждом отдельном газе. При концентрации углекислоты в пределах 20% толстостенные металлические конструкции провариваются даже при сильной загрязненности поверхности.

Аргон и кислород

Состав применяют для сваривания низколегированных и легированных никелем сталей. При небольшой концентрации кислорода удается избежать пористости швов, аргон препятствует образованию окислов. Комбинация Ar+O2 применяется с различными видами сварочной проволоки, расширяет возможности сварочного процесса за счет повышения энергии дуги, стабильного горения. Металл быстрее проваривается. Формируются ровные шовные валики при равномерном прогреве присадочного прутка. Прочность соединения увеличивается за счет расширения диффузионного слоя.

Аргон и гелий

Инертные газы сочетают в разных пропорциях. Самые распространенные составы 7:3 и 1:1. Композиция Ar+He используется при работе с различными металлами:

  • чугуном различной плотности;
  • с низколегированными и легированными сталями с высоким содержанием никеля и хрома;
  • цветными сплавами на основе меди, алюминия;
  • тугоплавкими заготовками.

Смесь инертных газов исключает образование окалины, трещин, раковин. Часто применяется в наукоемких отраслях для автоматической сварки, где требуется высокое качество швов.

Аргон и водород

Комбинация Ar+H разрабатывалась для соединения сталей с аустенитной структурой, обладающих жаропрочностью. Смесь обеспечивает эластичность швов, процент водорода зависит от марки стали, львиную долю композиций составляет аргон, формирующий плотное защитное облако.

Аргон и активные газы

Концентрация углекислого газа в подобных газосмесях не превышает 20%, кислорода – 2%. При работе с тонкими видами проката и профиля снижают концентрацию углекислого газа, увеличивают содержание кислорода для быстрого прогрева заготовок в месте соединения. При работе с толстыми деталями повышают содержание углекислого газа. Для работы с медными сплавами в композицию вводят незначительное количество азота.

Что лучше: сварочная смесь или углекислота?

Чем лучше варить, специалисты решают самостоятельно, учитывая прочность соединений, затраты на расходные материалы. Для изоляции расплава, образуемого в процессе сварки, можно использовать инертные газы аргон и гелий, углекислоту или сварочную смесь. С введением инертных газов, которые не взаимодействуют с расплавом, в активные, снижается способность углерода растворяться в жидком металле. СО2 – активный газ, при использовании в чистом виде он насыщает стали и цветные металлы.

Преимущества применения газосмеси:

  • облегчается струйный перенос электродной наплавки;
  • швы получаются более пластичные;
  • снижается риск образования пористости;
  • ускоряется процесс расплавления металла;
  • увеличивается прочность соединений;
  • меньше дымление, выделяемые вещества удерживаются в зоне расплава;
  • при неравномерной подаче присадочной проволоки сохраняется ритмичность работы;
  • из-за минимизации разбрызгивания снижается расход электродов и проволоки.

Достоинства сварки в атмосфере углекислого газа:

  • низкая стоимость;
  • возможность варить в любом пространственном положении;
  • хорошая проварка стыков.

Производительность сварочных работ при использовании специальных смесей, защищающих ванну расплава от окисления, повышается на 50%, при этом потребление электроэнергии не увеличивается.

Подбор сварочной смеси для полуавтомата

Присадочная проволока выпускается без защитного покрытия, в полуавтоматах предусмотрена подача защитных газов. Их смешивают с расчетом, чтобы создавалась нужная температура горения, при которой металлические заготовки и проволока не слишком быстро расплавлялись. При рациональном подборе газосмеси для полуавтоматической сварки упрощается процесс формирования швов.

Таблица выбора газосмеси для различных сплавов:

При использовании вольфрамового электрода и проволочной присадки применяют составы из двух инертных газов:

  • НН-1 (полное название Helishield-Н3), в этой смеси концентрация гелия в пределах 30%, аргона не более 70%. газосмесь обеспечивает более эффективный нагрев, увеличивается скорость плавления металла, формируется ровная поверхность шва.
  • НН-2 (международная маркировка Helishield-H5) – это в равных пропорциях смешанные два инертных газа: аргон и гелий. Универсальная смесь применяется для соединения черных и цветных заготовок практически любой толщины.

Компонентный и количественный состав оказывает влияние практически на все параметры и режим сварки металлов.

Применение смесей

Бескислородные смеси выбирают при скоростной проходке и сварке цветных металлов. Они дают великолепные чистые швы с гладким профилем, окисление поверхности незначительное, обеспечивают низкий уровень армирования и обеспечивает высокую скорость проходки. Придают стабильность электрической дуге при соединении материалов толще 9 мм, снижают вероятность появления дефектов шва.

При подаче газовой смеси полуавтоматом снижается скорость подачи проволоки, быстрее нагревается горелка. Приходится корректировать режим работы, подбирать массивные головки. Для качественной работы со смесями необходимы профессиональные навыки.

При выборе готовых сварочных газовых смесей с кислородом учитывают особенности составов. К-2 считается идеальным для черных и низколегированных сталей. Другие разрабатывались для металла различной толщины, глубокого провара и сварки тонкостенного листа, профиля без деформации. Кислородосодержащие составы применяются для коротких и длинных швов, реставрационной наплавки изношенных деталей. Могут использоваться повсеместно: для роботов-автоматов, ручной, полуавтоматической сварки во всех пространственных положениях. Выбирают специальные составы для профилированного проката из сортовых сталей, для наплавки.

При ручной сварке важно соблюдать расстояние от заготовок до сопла. Необходимо постоянно поддерживать расстояние в пределах 15–20 мм от стыка, чтобы не допустить непроваров. Горелка размещается под прямым углом. Следует учитывать, что кислородные смеси увеличивают текучесть расплавленного металла, при работе в потолочном и вертикальном положении возможны проблемы.

Самостоятельное смешивание газов

Теоретически смесь можно приготовить непосредственно на рабочем месте, на сварочных участках предусмотрены специальные посты с установкой ротаметров – аппаратов, контролирующих расход компонентов за единицу времени из каждого баллона. По показателям ротаметров с помощью редукторов регулируют состав газовой смеси, подаваемой к рабочим местам сварщиков.

При работе с несколькими баллонами одновременно состав сварочной смеси не будет идеальным. Делая газосмеси самостоятельно невозможно добиться точного процентного содержания компонентов до десятых. Обязательно увеличится расход газов и, соответственно, присадки.

Защитный сварочный газ – оптимальная смесь, используемая при термической обработке металлов. Готовые составы заказывают у специализированных поставщиков или непосредственно на заводах-изготовителях.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: