Основные тонкости технологии сварки металлов полуавтоматом

Содержание

Осваиваем сварку металла автомобиля с помощью полуавтомата

Как известно, полуавтомат позволяет сваривать как тонкий (0.7–0,8 мм), так и достаточно толстый металл (4 мм и толще). Это значит, что с помощью полуавтомата вы можете варить любой металл, который имеется в конструкции кузова автомобиля — крылья, пороги, лонжероны и так далее.
Теперь поговорим о наиболее популярных способах соединения металла сваркой:

Какой толщины должен быть металл для сварки полуавтоматом?

Преимущество сварочной обработки полуавтоматического типа состоит в том, что эта технология позволяет работать с материалами любой толщины. Сварка металла полуавтоматом подходит для работ с деталями, произведёнными из тонкого металла (металл считается тонким, если его толщина не превышает 5 миллиметров). Для проведения сварочных работ над такими конструкциями достаточно использовать аппараты с низкой или средней производительностью.

Также полуавтоматические сварочные аппараты годятся для обработки деталей из толстых металлов. Сварка полуавтоматом эффективно соединяет конструкции, толщина которых не превышает 250 миллиметров. Специфика работы с толстыми металлическими изделиями зависит от материала, из которого они были произведены. Для обработки таких конструкций понадобится оборудование, отличающееся высоким уровнем производительности.

СОВЕТ: при сварке толстых металлических конструкций, произведённых из низколегированной стали, рекомендуется предварительно подвергнуть детали термической обработке. Высокая температура поможет размягчить металл и подготовить его к дальнейшим сварочным работам. Подогрев поможет провести сварку быстрее и с более высокими шансами на удачный результат. Если конструкция не будет подвергнута прогреванию, то тогда появится риск появления деформаций в материале.

Сварка встык

Применяется тогда, когда вы меняете деталь не полностью, а частично — например, устанавливаете ремонтную вставку на крыло, или ввариваете заплату. Снимать фаски с краёв тонкого стального листа при сварке встык не нужно. Фаски снимают, если толщина металла 2 мм и более, и то не всегда. Отмечу, что сварка встык требует точной взаимной подгонки деталей перед сваркой. Это значит, что между краями свариваемых деталей зазоры должны по возможности отсутствовать, или иметь минимальную величину. Иначе, при попытке сварить два тонких и плохо подогнанных куска железа, вы получите дыру, а не сварное соединение.
Сварка встык чаще всего применяется при ремонте наружных поверхностей кузовных деталей. Например, при частичной замене крыльев. И тогда, когда требуется высокое качество ремонтных работ. Поясню этот момент. Иногда повреждённую деталь заменяют не целиком, а частично. То есть, вырезают не всю деталь, а только повреждённый участок. А на на его место ставят фрагмент, вырезанный из новой кузовной детали. Сварку ведут встык сплошным точечным швом. Если сделать всё хорошо и правильно, то после зачистки и рихтовки сварной шов почти не требует шпатлевания.
Сварка встык требует большого объёма подгоночных работ и достаточно высокой квалификации от сварщика. Сварка встык толстого металла, от 2 мм и толще, происходит гораздо проще. Толстый металл не требует очень точной подгонки, и «прощает» сварщику огрехи, допущенные при подгонке. Толстый металл можно варить сплошным точечным швом — иногда это удобнее и проще.

Общие правила сварки

Как и в любом деле, у сварки полуавтоматом, есть база, которую обязан знать сварщик.

  • при сварке деталей толщиной более 3-х мм, между ними делается зазор 1-2 мм. Это нужно для полного проплавления металла. Если зазора не будет – шов получится поверхностным;
  • от нагрева металл тянет, чтобы обеспечить равномерность зазора, делаются прихватки сверху и снизу заготовки. Если длина провара большая – число прихваток увеличивается;
  • нужно следить за равномерным наплавлением шва на обе заготовки.

Это простые правила, которые нужно помнить.

Сварка внахлест

Это самый простой, и поэтому наиболее распространённый способ соединять металл. В этом случае один кусок металла накладывается на другой. Применяется, например, при вваривании тех же заплат и ремонтных вставок. Сварку внахлест используют для ремонта или замены силовых элементов — лонжеронов, усилителей, порогов.

Сварка через отверстие, или электрозаклепка

Это разновидность соединения внахлёст. Несколько напоминает точечную сварку, применяемую при сборке кузова на заводе. При ремонте автомобиля применяется сплошь и рядом. Новые пороги, крылья, различного рода усилительные накладки на силовые элементы кузова, а иногда и сами силовые элементы также могут быть приварены электрозаклепкой.
Виды сварных швов
Вне зависимости от способа соединения металла — «встык» или «внахлест», сварные швы бывают следующих видов:
1. Точечные
2. Сплошные
3. Сплошные прерывистые
Сплошной прерывистый шов — это чередование сплошных участков сварки с такими же, или другими, перерывами. Строго говоря, размер участков сплошной сварки и интервал между ними вы можете выбирать по своему произволу, исходя из конкретной задачи. Сплошными прерывистыми швами обычно соединяют силовые элементы кузова, сделанные из сравнительно толстого металла.
Сплошной шов может состоять из отдельных точек, расположенных вплотную с некоторым перекрытием. Это будет сплошной точечный шов. Такие швы чаще всего применяют при сварке встык как тонкого, так и толстого металла. В автомобильном кузове нет сплошных сварных швов. Это объясняется тем, что кузов должен сохранять некоторую «эластичность», чтобы уменьшить вероятность появления усталостных трещин в процессе его эксплуатации. Сплошные сварные швы имеют высокую жёсткость и не обеспечивают нужной эластичности кузова. Сплошной шов также склонен к короблению. Сплошным швом варят тогда, когда это действительно нужно. Например, при изготовлении бака для загородной бани, или при изготовлении металлоконструкций из стального уголка.
Конструкция точечного шва понятна из его названия ― это чередующиеся с определённым интервалом сварные точки. Интервал, в зависимости от поставленной задачи, может быть от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Все эти виды сварных швов можно делать на деталях, по-разному ориентированных в пространстве, а именно:
1. Горизонтальные, или «на полу»
2. Горизонтальные же, но «на потолке»
3. Вертикальные, или «на стене»
Удобнее всего варить в положении «на полу». Да и качество сварки получается самым высоким. При сварке на «стене», и особенно, на «потолке», расплавленный металл стремится вытечь из сварочной ванны, ухудшая качество шва.

Виды сварочных швов

Разные типы сварочных швов отличаются настройками. Тип сварочного шва различается по виду соединения и пространственному положению заготовок.

По пространственному положению:

  • горизонтальный;
  • вертикальный;
  • потолочный;
  • нижний.

По типу соединения:

  • в стык;
  • тавровое;
  • в нахлест;
  • угловое.

Самые простые соединения заготовок – сварка внахлест и встык в нижнем положении.

Вертикальный шов

Чтобы полноценно пользоваться сваркой, нужно знать, как варить вертикальный шов полуавтоматом. Направление вертикального шва зависит от толщины заготовок:

  • Толщина заготовок до 3-х мм – направление сверху вниз.
  • Толщина более 3-х мм – направление снизу вверх.

Горелка находится под углом 45 градусов к заготовке. Как правило, требуется уменьшать сварочный ток и скорость подачи проволоки по сравнению со сваркой аналогичных заготовок в нижнем положении.

Для получения качественного шва, от сварщика требуется выдерживать 3 вещи:

  • Равномерную скорость движения горелки.
  • Расстояние от горелки до заготовки.
  • Правильный угол.

Важно не перегревать свариваемый металл, чтобы он не стекал вниз. Остальное сделает сварочный полуавтомат.

Подготовка металла к сварке

Перед тем, как начать варить металл, его нужно хорошенько очистить от любых загрязнений. К ним относится абсолютно всё, кроме самого металла:
1. Ржавчина
2. Краска, грунт, включая транспортировочный
3. Антикоррозионные покрытия всех видов, включая жидкие консерванты
4. Любая смазка
Все эти загрязнения могут сделать сварку невозможной или как минимум некачественной. И вот почему:
— Загрязнения не проводят электрический ток, и вы не сможете начать сварку.
— В условиях большого тепловыделения, которое происходит в процессе сварки, некоторые загрязнения выделяют большое количество газов, которые «выдувают» жидкий металл из сварочной «ванны». Вместо соединения вы получаете «дыру», а жидкий металл разбрызгивается во все стороны и может привести к ожогам и пожару.
— Газы, выделяемые загрязнениями, могут сделать сварной шов пористым, то есть некачественным.
— Некоторые загрязнения горят и (или) выделяют много дыма. Может случиться пожар и (или) отравление продуктами горения. Много бед могут наделать жидкие автоконсерванты типа «мовиль», которые активно горят в процессе сварки порогов и лонжеронов. Поэтому при установке новой детали, например порога, или крыла, ставьте её необработанной. Свежие консерванты и антикоры содержат горючие растворители и моментально вспыхнут при первой же возможности.
Свариваемые участки металла должны быть по возможности плотно, без зазоров, прижатыми друг к другу. Делается это с помощью разного рода зажимов, или временным креплением на болтах, саморезах и так далее. Если этого не делать, то весьма вероятны сквозные прожоги краёв свариваемого металла. Особо это касается сварки встык тонкого металла. Если между краями имеется зазор, то, как уже отмечалось выше, имеется риск сделать его ещё больше.

Выбор величины сварочного тока

Если вы начинаете сварку впервые, есть смысл для начала потренироваться, но не на конкретном автомобиле, а на кусках тонкого чистого металла толщиной 0,8 мм и более, который есть у вас «под рукой». Но:

1. Не берите для опытов оцинкованный металл, так как испарения цинка ядовиты.
2. Не ведите сварку на ветру или сквозняке — защитный газ будет выдуваться из зоны сварки, что значительно ухудшит её качество или сделает её невозможной.
Сварочный ток зависит от толщины свариваемого металла и для тонкого листа составляет 40–60 А. На регуляторах тока большинства полуавтоматов вы увидите градуировки в относительных единицах, и установить силу тока, например, 50 А, вам так просто не удастся. Для этого надо будет внимательно прочесть инструкцию, хотя для практической работы точное знание величины сварочного тока необязательно. Правильно выбран ток или нет, вы увидите по характеру сварного шва. По мере приобретения опыта вы сами будете знать, в каких положениях должны находиться регуляторы тока при сварке металлов той или иной толщины и в том или ином пространственном положении.
Теперь поговорим о регуляторах. В качестве примера возьмём итальянский полуавтомат «Helvi Panther 132».
У него имеется всего три регулятора, имеющих отношение к величине сварочного тока — два из них предназначены для ступенчатой регулировки — это положения «1» и «2» у одного , и «мин» и «макс» у другого, т.е. всего 4 значения сварочного тока. Третий регулятор — это плавный регулятор скорости подачи сварочной проволоки. Причём, скорость подачи проволоки увязана с величиной сварочного тока. Это значит, что полуавтомат автоматически изменяет величину сварочного тока при изменении скорости подачи проволоки. И наоборот, при переключении ступенчатых регуляторов тока автоматически изменяется скорость подачи проволоки. Например, для сварки тонкого кузовного металла оптимальными оказались следующие положения регуляторов: ступенчатые — «1» и «макс», плавный — примерно на делении 6 или 7. При сварке толстого металла, например, стального уголка с толщиной свариваемого металла около 4 мм, положения регуляторов оказались следующими: «2» и «макс», плавный — 7 или 8. На вашем полуавтомате может быть иная конфигурация регуляторов сварочного тока. Но суть останется той же.
Для начала не обязательно сразу сваривать куски металла между собой. Просто попробуйте аппарат в работе, нанося сварные точки на чистый металл. Для этого оденьте свой «хамелеон», поднесите горелку к металлу на расстояние 4-6мм. Рукоять сварочной горелки удобнее держать двумя руками. Для удобства можно опереть край газового сопла сварочной горелки на свариваемый металл. Затем нажмите клавишу. Немедленно загорится дуга. Через 3-4 секунды отпустите клавишу. Рассмотрите сварную точку.
Далее возможны варианты. Их можно перечислить в следующем порядке:
1. Сварочный ток мал. В этом случае расплавленный металл проволоки не растекается, как следует, а свариваемая деталь не проплавляется. У сварщиков это называется, нет «провара». В этом случае увеличиваем ток и повторяем попытку.
2. Сварочный ток в норме. Расплавленный металл проволоки хорошо растекается и хорошо проплавляет свариваемый металл. На обратной стороне металла появляется небольшая капля.

3. Сварочный ток велик. Сварная точка как бы «просела», а на обратной стороне металла повисла капля.
4. Сварочный ток велик настолько, что в металле прожигается дыра. Значит, ток надо убавить. Тренируемся до тех пор, пока не будем получать красивую и правильную сварную точку. После тренировок можно приступать к опытам по свариванию кусков металла между собой.

Проблемы, возможные при проведении сварочных работ

Все проблемы можно условно поделить на две группы.

Сварка полуавтоматом цветных металлов

Процесс сварки цветных металлов полуавтоматом начинается с проверки состояния оборудования. В процессе его осмотра требуется настроить режим функционирования сварочного устройства, подобрать силу тока, уровень напряжения и скорость передвижения проволоки. Если толщина обрабатываемого металла менее трёх миллиметров, то подходящая сила тока находится в пределах 120-145 амперов. При этом скорость передвижения проволоки должна равняться 900 метрам в час.

После того как оборудование проверено, происходит включение подающего проволоку переключателя в рабочее положение. Затем осуществляется зажжение электрической дуги. При наличии плавящейся проволоки нужно лишь прикоснуться к металлической поверхности. После зажжения электрической дуги можно протестировать выбранный режим работы на проверочном материале. Если аппарат функционирует нормально, то можно непосредственно приступать к сварке.

При полуавтоматической сварке цветных металлов передвижения горелки нужно вести только лишь в одном направлении. Лучшего всего проводить сваривание деталей с высокой скоростью и посредством одного шва. Если цветной металл отличается большой толщиной, то его необходимо разогреть до 150-300°С.

Полуавтоматическая сварка аргоном чёрных металлов

Сварка чёрных металлов полуавтоматом с аргоном отличается некоторыми особенностями. Нужно отметить, что большую опасность для чёрных металлов при их сварке представляет влага. Она может остаться внутри сварочного шва, после чего начнётся её конденсация. При испарении частицы влаги будут образовывать небольшие поры и микроскопические трещины в шве, которые в будущем отрицательно скажутся на его прочности. Поэтому перед началом сварки обрабатываемые конструкции рекомендуется прогреть до 100-150 градусов по Цельсию.

Для полуавтоматического сваривания чёрных металлов необходимо использование специальных электродов. Без них сварочный шов получится неаккуратным и слишком хрупким. Для сварки чёрных металлов лучше всего использовать электроды из цветного металла с большим содержанием графита. Наиболее оптимальный выбор – медно-никелевые компоненты, которые помогают надёжно сварить металл и не оставляют в получившемся шве большого количества графитных примесей.

Сварка чугунных и стальных изделий полуавтоматом

Инертный газ используется не только для обработки цветных металлов. Для работы с чугунными и стальными конструкциями также применяется аргон. Для получения чугуна используется железо и углерод. Процесс его сваривания очень трудоёмок из-за того, что получающиеся швы часто трескаются.

Еще одной особенностью чугуна является его предрасположенность к ускоренному окислению. Поэтому для его сварки и нужен аргон – он помогает формировать соединительные швы без образования шлаковых осадков. Быстрое окисление чугуна сделало его популярным материалом для ремонта старых автомобилей. Этот материал соединяется с требующими починки тонкими металлическими конструкциями.

Сварка чугуна и хрупких металлов полуавтоматом зачастую проводится при помощи вольфрамовой проволоки. Обрабатываемые изделия также нуждаются в предварительном подогреве. Для сваривания чугунных конструкций используется как постоянный, так и переменный ток. Его сила зависит от толщины металла и диаметра проволоки (на каждый миллиметр проволоки приходится от 50 до 90 амперов элетротока). Вместо вольфрама в качестве материала для проволоки может использоваться графит, медь или никель.

Проблемы, связанные с неправильным выбором режимов работы сварочного полуавтомата

К ним относятся:
Неправильный выбор величины сварочного тока
При чрезмерно большом сварочном токе возможны прожоги свариваемого металла. Другие признаки чрезмерного сварочного тока — образование большой капли металла на конце проволочного электрода, выходящего из медного наконечника сварочной горелки. Иногда эта капля намертво приваривается к медному наконечнику, образуя с ним единое целое. При попытке пустить сварочный аппарат проволока «стоит», а иногда ломается на выходе подающего устройства, перед входом в шланг. Сварка становится невозможной.
В этом случае нужно проделать ряд мероприятий:
Снять газовое сопло и плоским напильником со средней насечкой запилить торец медного наконечника. Опиловку делают до тех пор, пока полностью не освободят проволоку от «прихвата» к медному наконечнику. Иногда приходится спилить значительную часть наконечника, чтобы вызволить проволоку из «плена». Если вам не хочется тратить время на опиловку, вы можете вывернуть наконечник, не обращая внимания на сопротивление закручиваемой проволоки. Если проволока на выходе подающего устройства не сломалась, то после замены наконечника можно продолжить работу.
Если проволока сломалась, образовав петлю на входе в подающий шланг, то действуем дальше:
— Отводим прижимной ролик и кусачками перекусываем сварочную проволоку до входа в подающее устройство.
— Вытягиваем кусок сварочной проволоки из шланга, действуя в направлении от сварочной горелки к бобине.
— Далее заводим проволоку в подающий канал (как это делается, уже написано в предыдущих статьях), и продолжаем работу.
Неправильная регулировка прижима проволоки в подающем устройстве
Как уже отмечалось выше, при «прихвате» сварочной проволоки в медном наконечнике она ломается на выходе подающего устройства. Это значит, что прижим сварочной проволоки в подающем устройстве слишком велик. Прижим должен быть отрегулирован так, чтобы при прихвате проволока проскальзывала, но не ломалась. Другая крайность — прижим слишком мал. В этих случаях также возможен прихват сварочной проволоки в наконечнике, хотя сварочный ток выбран правильно. Это происходит потому, что проволока из-за проскальзывания подается медленнее, чем плавится. В конце концов дуга начинает гореть на самом наконечнике, что и приводит к прихвату. Те же самые последствия имеет слишком малая скорость подачи проволоки.

Мал расход газа
Сварка получается пористой. Решение этой проблемы — увеличить расход газа регулировкой редуктора. Считается, что для сварочной проволоки диаметром 0,8 мм оптимальным будет расход газа 8-10 литров в минуту. В инструкциях по применению бытовых углекислотных полуавтоматов могут быть указаны другие цифры — например, 2-3 литра газа в минуту. Как показала практика, такого расхода явно недостаточно.

ПРАКТИКА – ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОЛУАВТОМАТА НА ПРИМЕРЕ FUBAG IRMIG 200 SYN

В качестве примера возьмем аппарат FUBAG IRMIG 200 SYN. Инверторный полуавтомат оснащен модулем синергетического управления, который максимально упростит настройку начинающему сварщику. В комплекте с аппаратом уже идет горелка, кабель заземления и кабель с электродержателем.

Подготовка аппарата к работе – сборка / установка проволоки

Процесс сборки (подготовки аппарата к работе) довольно прост:

1. Устанавливаем редуктор на баллон с газом.

2. Соединяем газовый шланг с редуктором на баллоне.

3. Подключаем газовый шланг к полуавтомату.

4. Подключаем горелку к евроразъему на лицевой панели.

5. Подключаем кабель массы к минусовому разъему.

Установка проволоки в сварочном полуавтомате выполняется следующим образом:

1. Устанавливаем катушку в аппарат и фиксируем положение на оси.

2. Освобождаем проволоку на катушке и откусываем загнутый конец бокорезами.

3. Пропускаем проволоку в канавку ролика и протягиваем в направляющую втулку евроразъема примерно на 20 сантиметров.

4. Защелкиваем верхний прижимной ролик

5. Выставляем усилие прижатия.

6. Снимаем сопло горелки.

7. Откручиваем контактный наконечник.

8. Натягиваем горелку по прямой и нажимаем на кнопку подачи.

9. Как только покажется достаточное количество проволоки – накручиваем наконечник и сопло.

10. Необходимо, чтобы вылет проволоки составлял от 5 до 10 мм, для этого необходимо откусить лишнюю проволоку.

Вот и все, аппарат полностью готов к работе. Как видите, процесс не сложный, но имеет несколько важных нюансов, которые стоит запомнить.

Настройка аппарата сварочного полуавтомата

Для примера необходима не только модель аппарата, но и определенные условия. В роли материала будут использоваться стальные пластины толщиной 2,5 мм, к которым идеально подойдет проволока диаметром 1мм и газ – смесь аргона (80%) и углекислого газа (20%).

На редукторе устанавливаем расход газа на 10-12 л/мин — для работы с данной толщиной металла этого будет достаточно. Расход защитного газа сильно влияет на качество шва. При недостаточном расходе защитного газа возможно образование пор в шве. Если газа чересчур много, то возникают завихрения, которые также мешают нормальной защите.

Настраиваем параметры нашего аппарата. Для аппарата с синергетикой это очень просто:

  1. Выбираем на панели тип сварки – MIG SYN

  2. Выбираем газ – смесь аргона и углекислоты

  3. Выбираем диаметр сварочной проволоки – 0,8 мм

  4. Выбираем 2-х тактный режим работы горелки, т.к. не планируем долгой продолжительной сварки.

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. Если предстоят продолжительные швы, то лучше выбрать 4-х тактный – тогда единожды нажав на кнопку пуска на горелке при старте работ, кнопку потом можно отпустить, чтоб рука не уставала. Если предстоят короткие швы, то лучше регулировать старт и стоп кнопкой, выбирая 2-х тактный режим.

5. Выставляем сварочный ток. Для нашего случая это порядка 100 Ампер.

ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. В полуавтоматической сварке существует прямая зависимостью между силой тока и скоростью подачи проволоки – чем выше ток, тем выше скорость подачи проволоки и наоборот – чем медленнее подача проволоки, тем ниже сила тока.

Наш сварочный полуавтомат с синергетическим управлением автоматически устанавливает напряжение дуги. При этом, при необходимости сварщик может подкорректировать напряжение под свой стиль работы и ощущение процесса.

Данный аппарат имеет регулировку индуктивности. Эта настройка позволяет настраивать жесткость дуги — корректировать форму валика и глубину провара, добиваясь однородного, эстетически красивого шва. Такая функция облегчит жизнь начинающему сварщику и позволит ему в самое короткое время добиться ровного, качественного шва.

В представленном примере мы подготовили аппарат для работы по нашей заготовке. Возьмите на вооружение шпаргалку, которая поможет вам в дальнейшем быстро настраивать нужные параметры. Сохраните ее в закладки, она вам пригодится:

Проблемы, связанные с неисправностями сварочного полуавтомата

Неисправности полуавтомата редко бывают фатальными. Чаще всего изнашивался медный наконечник в сварочной горелке. В этом случае дуга горит нестабильно, слышны частые «щелчки», варить становится просто невозможно. Износ наконечника складывается из механического и электроэрозионного. Механический износ образуется за счет трения проволоки о наконечник. Дело усугубляется тем, что на сварочной проволоке имеется насечка, которую делает подающий ролик. Эта насечка работает подобно напильнику. Электрическая эрозия возникает вследствие того, что через медный наконечник, представляющий собой скользящий контакт, проходит электрический ток в десятки, а иногда и сотни ампер, и металл наконечника переносится на проходящую через него проволоку. Поэтому наконечник изнашивается довольно быстро. Внешне это выглядит так: отверстие в наконечнике становится овальным, и проволока как бы «болтается» в нем. Такой наконечник подлежит немедленной замене запасным.

Проблемы косвенного характера

Иногда в процессе сварочных работ не удается достичь приемлемого качества сварки. Всё говорит о том, что вроде бы неисправен полуавтомат — дуга горит неустойчиво, сварочная проволока прилипает к металлу, а провар получается плохим. Регулировки сварочного тока и скорости подачи проволоки почти ничего не меняют. Появляется мучительное желание разобрать аппарат и начать чинить его… Не торопитесь. Причина может оказаться на редкость банальной — в питающей полуавтомат электрической сети может оказаться пониженное напряжение.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *