Защитные газовые смеси для MIG/MAG сварки: виды, состав, применение

Впервые сварка MIG/MAG была опробована в середине прошлого века. Однако она стала настолько популярной, что широко применяется и сегодня.

Сварка MIG/MAG считается универсальным видом сварки. С её помощью можно варить как цветные, так и черные металлы.

Основным присадочным материалом для полуавтоматической сварки является проволока. В качестве защиты сварочной ванны выступает газ. Чтобы варить MIG/MAG сваркой без газа потребуется специальная флюсовая проволока.

Однако главный её недостаток заключаются в высокой стоимости. Поэтому для сварки полуавтоматом в основном применяется защитный газ.

Особенности MIG/MAG сварки

Изначально для сварки MIG/MAG применялся исключительно аргон. Это достаточно дорогой газ, который к тому же тяжело достать. Поэтому чтобы внедрить MIG/MAG сварку в массы, нужен был другой вариант, отличающийся большей доступностью.

Вскоре для полуавтоматической сварки стали использовать CO2 — двуокись углерода. Только в результате этого МИГ-МАГ сварка стала доступна и появилась даже в обычных гаражах и мастерских.

Как было сказано выше, на сайте https://svarkamigmag.ru/ MIG/MAG сваркой можно варить различные металлы: медь и алюминий, а также их сплавы, никель, низкоуглеродистую и высокоуглеродистую сталь и т. д.

Имея небольшую зону нагрева в месте соединения, полуавтоматическая MIG/MAG сварка получила широчайшее применение при сварке тонколистовых металлов. Одно из преимуществ данного вида сварки, это соединения тончайших металлов, которые нельзя варить обычным электродом для ручной дуговой сварки.

Как и в случае с электродами для MMA сварки, которые подбираются исключительно по составу свариваемого металла, это же правило касается и состава защитных газов для MIG/MAG сварки. Самым популярным и к тому же универсальным газом для полуавтомата считается углекислый газ.

Однако могут применяться также и аргон, гелий, различные смеси, например, двуокись углерода с аргоном и т. д. Следует знать, что сварка MAG переводится как сварка в среде активного газа, которым чаще всего варят стали.

Сварка MIG переводится как сварка в среде инертного газа. MIG сваркой принято варить разнообразные цветные металлы, начиная от алюминия, заканчивая медью и сплавами.

Ниже вашему вниманию будут представлены основные виды защитного газа для MIG/MAG сварки:

• двуокись углерода (СО2) — может применяться в сочетании с аргоном и используется преимущественно для сварки низкоуглеродистых и высокоуглеродистых сталей. Для полуавтоматической сварки в среде двуокиси углерода характерна высокая скорость выполнения сварочных работ, устойчивая и сильная дуга;
• гелий, аргон, а также их смеси (аргонно-гелиевая смесь) — сварка полуавтоматом в среде данных защитных газов имеет более низкую скорость, чем предыдущая. Однако при сварке аргоном и гелием возникает наименьшее количество сварочных брызг. Данные виды сварочных газов используются при сварке цветных металлов.

Универсальной смесью защитных газов для MIG/MAG сварки считается смесь, которая состоит на 75% из чистого аргона и на 25% из двуокиси углерода. При использовании углекислоты, уменьшается не только стоимость сварочных работ полуавтоматом, но и вероятность прожога тонких металлов, толщиной менее 1 миллиметра.

Какие защитные газы и смеси применяются для сварки полуавтоматом (MIG/MAG)

Для работы с полуавтоматическими аппаратами MIG/MAG необходимо использовать защитные газы или их смеси. Они препятствуют проникновению в сварочную ванну атмосферной влаги и других элементов содержащихся в воздухе.

Содержание

1. Какой газ используется для сварочных полуавтоматов
2. Какой газ нужен для полуавтомата
3. Критерии выбора газа для полуавтомата

Больше полезных материалов:   

Технология сварки

Перед началом работы необходимо зачистить место сварки от различных загрязнений и ржавчины с помощью специальных щеток или наждачной бумаги. Когда заканчивается общая подготовка, подается защитный газ и только после этого зажигается дуга.

Проволока подается с помощью специальной кнопки, держать ее необходимо в перпендикулярном положении относительно основного металла.

Стоит так же держать свариваемые детали с небольшим зазором относительно друг друга, размер зазора регулируется относительно толщины самого металла.

Диаметр проволоки, мм	Толщина детали, мм	Сварочный ток, А	Напряжение, В	Скорость сварки, м/ч	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
0,8	1-2,5	70-150	17-21	20-35	7-9	6-7
1,0	1-3	100-180	18-23	25-40	8-10	6-8
1,2	2-4	140-300	20-28	30-45	9-24	7-9

Какой газ используется для сварочных полуавтоматов

Сам газ используемый при автоматической сварке делиться на два вида: инертный и активный, который используется в качестве флюса. В чем отличие?

Активный газ влияет на состав самого шва, так как во время сварки меняет его физико-химические показатели. Защитный газ не проникает так глубоко в состав шва, но защищает сварочную ванну и еще не готовый шов от окислительных процессов. Для алюминия и его сплавов это актуально, так как этот металл быстро окисляется.

К инертным газам относятся аргон (Ar) и гелий (He), если использовать их вместе это повышает устойчивость горения дуги и ее тепловую мощность. Активная группа гораздо больше, в нее входят азот (N), углекислый газ (CO2), кислород (O2) и другие.

Некоторые газы, вне зависимости от их типа, можно использовать как самостоятельные, а некоторые используются только в смеси с другим газами.

Какой газ нужен для полуавтомата

Подбирать газ необходимо из специфики его свойств и того, какой металл необходимо сваривать. Разберем самые главные характеристики самых популярных газов.

• Углекислый газ (CO2)

Хороший вариант для работы в одиночку, его можно спокойно использовать в чистом виде без примесей, при этом металл глубоко проплавляется. За счет использования этого газа может применяться сварка с короткой дугой и сварка порошковой проволокой. У углекислого газа есть существенный минус – нестабильное горение дуги, так что избавиться от брызг в процессе сварки достаточно тяжело.

• Аргон (Ar)

Аргон один из самых востребованных газов для сварки, его используют и самостоятельно, и в смесях с другими газами. Сам по себе аргон инертный газ, за счет этого сваривает даже тугоплавкие и химически активные металлы. С помощью этого газа получаются глубокие и тонкие сварочные швы за счет его низкой теплопроводности.

• Кислород (O2)

Кислород часто смешивают с другими газами (аргон или углекислый газ), это гарантирует высокий уровень «смачиваемости» и струйный перенос.

Рекомендуемые защитные газы для сварки различных металлов

Сварка полуавтоматом чаще всего производится смесями газов, но какая смесь лучше для полуавтомата стоит выбирать по необходимым свойствам каждой:

• Аргоно-углекислый состав (Ar — 75-90% + CO2 — 10-25%) — инертно-активная среда, снижает разбрызгивание металла, позволяет избежать образование пор, несколько повышает стабильность дуги и надежность защиты зоны сварки при наличии сквозняков, улучшает формирование шва при сварке тонколистового металла;
• Аргоно-гелиевый состав (40% + 60%) — защитная среда, повышает тепловую мощность дуги и устойчивость ее горения, за счет этого получается широкий шов;
• Аргоно-кислородная газовая смесь (95-99% + 1-5%) — инертно-активная среда для низколегированных и легированных сталей, понижает критический ток, предупреждает возникновение пор, улучшает форму шва;
• Углекисло-кислородная смесь (СО2 + О2) — активная среда, повышающая производительность полуавтомата. Эта смесь имеет высокую окислительную способность, обеспечивает глубокое проплавление и хорошую форму, предохраняет шов от пористости.

Критерии выбора газа для полуавтомата

Чтобы выбрать необходимую вам смесь или однородную среду, следует обратить внимание на индивидуальные требования. Выбор будет завесить от типа конструкционного материала свариваемых заготовок, толщины формируемого шва и диаметра проволоки.

Чтобы точно выбрать нужную смесь газов стоит обратиться к таблицам, в которых к каждому металлу или сплаву указаны составы, предназначенные для работы с ними, с учетом глубины сварочной ванны и других характеристик.

Кроме того, некоторые газы дают дополнительный эффект. Например, углекислые газы обеспечивают минимальное разбрызгивание присадочного металла, поэтому с их помощью удобно варить потолочные швы. А также, это хорошая профилактика типичных для сварщика травм, вызванных брызгами расплавленного металла.

Подпишись, у нас интересно:   

Что лучше для сварки полуавтоматом — углекислота или аргон

Защитный газ, применяемый при сварке, обеспечивает защиту сварочной ванны и дуги от атмосферных газов. Это повышает качество шва, увеличивая его плотность, глубину провара и улучшает микроструктуру металла. Дополнительно защитный газ охлаждает шов после сварки.

В качестве защитных газов при сварке полуавтоматом может использоваться углекислый газ или газ аргон. Углекислый газ — более дешевый вариант, поэтому у сварщиков с небольшим опытом работы может возникнуть вопрос: что лучше для полуавтоматической сварки и можно ли заменить один из этих газов другим.

Углекислота (CO2) и ее применение

Углекислота (двуокись углерода) — бесцветный активный газ, растворимый в воде, не ядовит, взаимодействует с кислородом. Углекислый газ тяжелее воздуха, благодаря чему он надежно изолирует расплавленный металл от контакта с ним. Это единственный активный газ, который используют при сварке как защитный в чистом виде, то есть не добавляя к нему инертный газ.

Углекислота широко применяется при полуавтоматической cварке методом MAG. Этот вариант защиты привлекателен невысокой ценой, но для него характерна не особо высокая стабильность дуги и повышенное разбрызгивание металла.

Углекислоту применяют при сварке деталей из углеродистых и низколегированных сталей. Использование углекислоты позволяет получить хороший тепловой эффект, который необходим при работе с заготовками из металла большой толщины. Из-за невысокой стабильности дуги использовать углекислоту рекомендуется только при сварке на короткой дуге.

Чаще всего углекислоту в чистом виде применяют в строительстве, в машиностроении при кузовном ремонте, холодной посадке деталей машины, и т.п.

Аргон (Ar) — область применения

Инертный газ аргон остается пассивным ко всем веществам. Не имеет цвета и запаха. Аргон тяжелее воздуха, поэтому аналогично углекислоте эффективно вытесняет его из сварочной ванны, обеспечивая надежную защиту. Он существенно дороже углекислоты.

Ar в чистом виде применяется в качестве защитного газа в процессе аргонодуговой TIG сварки. При полуавтоматической MIG/MAG сварке аргон используется для защиты при работе с легированными сталями, медью, алюминием, тугоплавкими металлами или входит в состав защитных газовых смесей.

Аргон как защитный газ применяется в машиностроении и в строительстве для сварки деталей из высоколегированной стали, для оперативной резки металлов, в том числе и толстых листов тугоплавких металлов.

Таким образом, на вопрос, поставленный в заголовке статьи, нельзя дать однозначного ответа. Все зависит от поставленной задачи, однако при полуавтоматической сварке использование углекислого газа можно назвать предпочтительным с точки зрения себестоимости при работе с определенными материалами.

Аргонодуговая (TIG) сварка выполняется инверторным сварочным аппаратом. Дуга образуется между изделием и вольфрамовым электродом. Аргонодуговая сварка медленнее полуавтоматической, но ее можно применять для сварки очень тонких металлов и получать аккуратные швы.

Если при MAG сварке можно использовать и углекислоту, и аргон, то TIG сварка требует применения аргона. Это связано с тем, что углекислота — активный газ и под действием высокой температуры распадается на кислород и оксид углерода. Кислород насыщает сварочную ванну.

При полуавтоматической сварке этот эффект нейтрализуется добавлением в сварочную проволоку раскислителей.

Технология сварки MIG/MAG

Система для полуавтоматической сварки состоит из источника постоянного тока, устройства подачи проволоки, катушки, горелки и газового баллона.
Ток подается на дугу по сварочной проволоке (проволока подключается к положительному полюсу), которая, расплавляясь, переносится на свариваемый металл.

Непрерывная подача проволоки необходима, поскольку материал проволоки постоянно расходуется в процессе сварки.

MIG/MAG — Metal Inert / Active Gas — дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного газа с автоматической подачей присадочной проволоки.

Это полуавтоматическая сварка в среде защитного газа — наиболее универсальный и распространенный в промышленности метод сварки. Иногда этот метод сварки обозначают GMA (Gas Metal Arc) .

Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку речь идет об автоматизации только подачи присадочной проволоки, а сам метод MIG/MAG с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке.

Словосочетание «в углекислом газе», к которому привыкли многие специалисты, умышленно упущено, так как при этом методе все чаще используются многокомпонентные газовые смеси, в состав которых помимо углекислого газа могут входить аргон, кислород, гелий, азот и другие газы.

В зависимости от свариваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использовании постоянного тока обратной полярности.

При использовании постоянного тока прямой полярности количество расплавляемого электродного металла увеличивается на 25 … 30 %, но резко снижается стабильность дуги и повышаются потери металла на разбрызгивание.

Применение переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла — электродной проволоки.

Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и др.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну.

Характер переноса электродного металла определяется в основном материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

При традиционном способе сварки можно выделить три основные формы расплавления электрода и переноса электродного металла в сварочную ванну. Процесс сварки с периодическими короткими замыканиями характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5 …

1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15 … 22 В. После очередного короткого замыкания (1 и 2 на рис. ниже, а) силой поверхностного натяжения расплавленный металл на торце электрода стягивается в каплю.

В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными.

Во все стадии процесса скорость подачи электродной проволоки постоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи.

Рис. Основные формы расплавления и переноса электродного металла: а) короткими замыканиями; б) капельный; в) струйный

Поэтому торец электрода с каплей приближается к сварочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (5).

При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромагнитных сил, совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием.

Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ванну. Далее процесс повторяется.

Частота периодических замыканий дугового промежутка может изменяться в пределах 90 … 450 в секунду. Для каждого диаметра электродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т.д.

существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями.

При оптимальных параметрах процесса сварка возможна в различных пространственных положениях, а потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7 %.

Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера (рис. выше, б), хорошо заметными невооруженным глазом.

Рис. Изменение тока и напряжения дуги при импульсно-дуговой сварке: In, Un-ток и напряжение основной дуги; Iи, Uи-ток и напряжение во время импульса; tn, tи — длительность паузы и импульса

При этом ухудшаются технологические свойства дуги, затрудняется сварка в потолочном положении, а потери электродного металла на угар и разбрызгивание возрастают до 15 %.

Для улучшения технологических свойств дуги применяют периодическое изменение ее мгновенной мощности — импульсно-дуговая сварка (рис. ниже). Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи.

Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается. Под действием импульса тока происходит ускоренное расплавление электрода, обеспечивающее формирование капли на его конце. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку капли и сбрасывает ее в направлении сварочной ванны в любом пространственном положении.

Можно использовать одиночные импульсы или группу импульсов с одинаковыми или различными параметрами. В последнем случае первый или первые импульсы ускоряют расплавление электрода, а последующие сбрасывают каплю электродного металла в сварочную ванну.

Устойчивость процесса зависит от соотношения основных параметров (величины и длительности импульсов и пауз).

Соответствующим подбором тока основной дуги и импульса можно повысить скорость расплавления электродной проволоки, изменить форму и размеры шва, а также уменьшить нижний предел сварочного тока, обеспечивающий устойчивое горение дуги.

При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла.

Название «струйный» он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непрерывной струей (см. рис. выше, в).

Изменение характера переноса электродного металла с капельного на струйный происходит при увеличении сварочного тока до «критического» для данного диаметра электрода.

Значение критического тока уменьшается при активировании электрода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легкоионизирующих веществ), увеличении вылета электрода.

Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. Например, добавка в аргон до 5 % кислорода снижает значение критического тока.

При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Он не получен и при использовании тока прямой полярности.

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление.

Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна -колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается. Сварка возможна во всех пространственных положениях.

Сварочные параметры.

Поскольку внешний вид сварочной дуги и сварочной ванны определяется параметрами сварки, то для сварщика нет необходимости постоянно обращаться к таблицам и диаграммам соотношений различных сварочных параметров.

• сварочное напряжение определяет внешний вид сварочной ванны, однако ее размеры (при постоянно напряжении) могут регулироваться вручную с помощью изменения перемещения горелки.
• Скорость подачи проволоки пропорциональная сварочному току.

Для сварки MIG Короткой дугой/Струйным переносом и Импульсной сварки MIG, в зависимости от используемых сварочных источников доступны простые и быстрые синергетические настройки.

В режиме синергетики параметры сварки задаются автоматически, основываясь на условиях работы (материал, толщина, газ, проволока, скорость), и посредством управления микропроцессором динамически контролируются и поддерживаются в балансе в течение всего сварочного процесса.

Это позволяет получить исключительные результаты сварки с точки зрения, количества, качества и внешнего вида сварного шва для всех условий и областей применения.

Газы

Само название метода полуавтоматической сварки MIG-MAG указывает на использование определенного газа в сварочном процессе: инертного (Ar) для MIG-сварки (Metal Inert Gas) и активного (СО2) для MАG-сварки (Metal Active Gas).

Углекислый газ(CO2)

Аргон

Гелий

Смесь аргон-гелий

Смесь Аргон-CO2 и Аргон-CO2-Кислород

Использование CO2 в качестве защитного газа обеспечивает хорошее проплавление металла, возможность подачи проволоки с высокой скоростью и получение швов с хорошими механическими характеристиками при сравнительно невысоких затратах. С другой стороны при использовании этого газа возможны проблемы с конечным химическим составом соединения, поскольку сварочная ванна оказывается перенасыщена углеродом при недостатке легко окисляемых элементов. Сварка с использованием чистого углекислого газа создает другой ряд проблем, например, разбрызгивание металла при сварке и пористость соединения из-за включения пузырьков монооксида углерода.

Чистый аргон используется только при сварке легких сплавов. Для сварки нержавеющих сталей с содержанием хрома и никеля лучше использовать смесь с добавлением кислорода и углекислого газа в количестве 2%, поскольку это улучшает стабильность дуги и форму шва.

Этот газ используется как альтернатива для аргона и позволяет получить большую глубину проникновения (для толстых деталей) и большую скорость подачи проволоки.

Позволяет получить более стабильную дугу, чем при использовании чистого гелия и большую глубину проникновения и скорость подачи проволоки, чем при использовании чистого аргона.

Эти смеси используются при сварке черных металлов методом КОРОТКОЙ ДУГИ, поскольку это увеличивает теплоперенос. Также эти смеси могут использоваться и при сварке методом СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА. Обычно смесь содержит от 8% до 20% углекислого газа и примерно 5% кислорода.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов: технология производства работ

СОДЕРЖАНИЕ

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов является высокопроизводительным процессом с хорошим качеством сварного шва. Наибольшее распространение технология и оборудование получили в автомастерских – это идеальный вариант для кузовных ремонтных работ. Но и в других областях такая сварка успешно применяется: промышленные объекты, производственные линии, стройка, использование в быту.

Работа с полуавтоматом требует определенной сноровки, но обучиться этому нехитрому делу может каждый, стоит набраться терпения и получить рекомендации от более опытных товарищей. О том, как выполняется полуавтоматическая сварка в среде защитных газов, как правильно подобрать расходники, вы узнаете из нашего материала.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Механизированная (полуавтоматическая) сварка с помощью плавящегося электрода в защитной газовой среде представляет собой электродуговой процесс. При этом посадочная проволока подается посредством роликового механизма с электрическим приводом.

Скорости подачи проволоки и ее плавления синхронизируются, благодаря чему электрическая дуга сохраняет постоянную длину, а процесс переноса в сварочную ванну присадочного металла происходит равномерно.

При этом через наконечник сварочной горелки (сопло) подается защитный газ, изолирующий зону нагрева и плавления от атмосферных газов.

Работы осуществляются вручную, а для включения и выключения тока, управления подачей проволоки, инициации дуги и прочего служит специальная кнопка на горелке «пуск/стоп».

Благодаря универсальности и доступности этот способ сварки металлов весьма распространен: он применяется и в домашних мастерских, и в промышленных цехах сборки, и в строительстве.

Он подходит для сварки как высоко-, так и низколегированных сталей. Его можно использовать для сварки ответственных конструкций из разнообразных прокатных профилей любой сложности.

Словом, технологии полуавтоматической сварки в среде защитных газов применимы почти везде.

: «Сварочный позиционер»

Нельзя использовать такой вид сварки лишь на открытых пространствах. Для защиты от ветров и сквозняка рабочее место необходимо закрывать стенками со всех сторон, чтобы зона плавления была стабильной.

Плюсы и минусы сварки полуавтоматом в среде защитных газов показаны в таблице.

Достоинства	Недостатки
большая производительность; оптимальный ввод легирующих элементов и раскислителей через проволоку, благодаря чему соединение получается качественным; нет флюсов и покрытий, а значит, не надо убирать шлак; мало отходов — высокая эффективность.	сложная, если сравнивать с ручной сваркой, аппаратура; проведение защитных мероприятий при работе на открытых местах; необходимость закупать защитные газы.

Защитные газы, применяемые при полуавтоматической сварке

При сварке полуавтоматом сварочные ванны надежно защищены газовой атмосферой, причем используются инертные (способ MIG), активные газы (способ MAG) и их комбинации. Благодаря им создается среда, в которую не может проникнуть атмосферный воздух, ванна защищена от их влияния от момента, когда стартует плавление, до самой кристаллизации.

Какой газ выбрать, зависит от многих факторов: сварочного режима, параметров заготовок, необходимого качества сварного шва и т. д.

• Аргон. Одноатомный благородный газ аргон (Ar) широко применяется сам по себе и в составе различных газовых смесей. Он более тяжелый, чем атмосферный воздух, не имеет цвета и запаха. Это коварный газ: ощутить его нельзя, но он представляет опасность при большой концентрации воздухе. Как правило, аргоновая среда служит для соединения деталей, изготовленных из цветных металлов либо их сплавов, не исключая химически активные и хрупкие.
• Гелий. Инертный газ гелий (He) гораздо легче, чем воздух, бесцветен и ничем не пахнет. В чистом виде используется при ответственной сварке заготовок, выполненных из алюминия и алюминиевых сплавов. Для сварки других цветных металлов применяют различные комбинации газов, например Ar-He-CO2, Ar-He.
• Углекислый газ. Это тяжелый (в полтора раза тяжелее воздуха) активный газ без цвета и со слабым запахом. Это единственный неблагородный газ, который используется в чистом виде. Как правило, углекислота применяется, чтобы защитить ванну при сварке на короткой дуге и (или) при работе порошковыми электродами.
• Пиролизный газ. Представляет собой смесь газов, которые выделяются при нагреве, например, волокон древесины до температуры около 450 °C и выше. В эту смесь входят такие газы, как водород, этан, метан, пропилен, а температура ее горения составляет до 1100 °C.
• Водород. Этот одноатомный газ является самым распространенным и самым легким веществом на Земле. На каждый грамм Н2 при горении выделяется до 140 кДж теплоты. Это в 2,5 раза превышает показатели природного газа и в 1,5-2 раза – инертных газов. Риск работы с водородом заключается в следующем: сжатый водород и так называемая гремучая смесь (водород + кислород) взрывоопасны. Предъявляются очень строгие требования к закачке, хранению и эксплуатации водородных баллонов.
• Коксовый газ. Это смесь газов, которая выделяется при нагревании каменного угля до 900-1100 °C. В состав смеси входят водород, метан и оксиды карбона, а также могут включаться смолы, аммиак, сероводород. Из-за наличия этих компонентов коксовый газ не подходит для сварки цветных металлов, поэтому перед тем, как начать работу, коксовый газ сначала нужно подвергнуть физико-химической чистке. При этом частично удаляются химические и механические примеси, а качество сварного шва повышается.

Критерии выбора защитного газа

При полуавтоматической сварке в среде защитных газов тип этой среды выбирают исходя из данных о металле заготовок (марка, вид), которые, в свою очередь, говорят об их физико-химических характеристиках. Если сваривают разнородные металлы, то основным из них считается более тугоплавкий и (или) менее стабильный.

Помимо этого, обращают внимание на следующее:

1. Ширина, длина, высота заготовок; способ, которым они готовятся к сварке.
2. Нужна ли термообработка деталей; если да, то какая.
3. Каковы технологические нюансы сварки, требования, предъявляемые к качеству шва.
4. Технические параметры оборудования и применяемых материалов.
5. Состояние внешней среды: относительная влажность, температура, скорость ветра, а также доступность стыка.
6. Каковы расчетный расход газа и его цена.

: «Сварка арматуры»

В следующей таблице приведены характеристики наиболее часто применяемых металлов, а также газы и их смеси, служащие защитной средой для сварки.

Материал	Сталь	Алюминий и его сплавы
низкоуглеродистая	легированная, средне- или высокоуглеродистая
Аргон	Да	Да	Да
Гелий	Нет	Нет	Да
Углекислый газ	Да	Да, ограниченно	Нет
Аргон + углекислый газ	Да	Да	Нет
Аргон + молекулярный кислород	Да	Да, ограниченно	Нет
Аргон + гелий	Нет	Да	Да
Аргон + углекислый газ + молекулярный кислород	Да	Да, ограниченно	Нет
Аргон + молекулярный водород	Да, ограниченно	Да	Нет
Аргон + гелий + углекислый газ	Да	Да	Нет
Гелий + аргон + углекислый газ	Нет	Да	Нет

Для описанных выше методов сварки MAG и MIG годятся все отмеченные в таблице газы. Есть еще методика TIG, при которой нужно использовать чистые аргон или гелий (либо смесь этих газов). В некоторых случаях, работая с плавящимся электродом, применяют комбинацию аргона и водорода. Грамотный выбор защитной газовой среды гарантирует:

• аккуратный, качественный шов;
• безопасность при сварке;
• минимальные трудовые и денежные затраты.

: «Оборудование для сварочных работ»

Во время сваривания замена защитной газовой среды недопустима в любых случаях. Подавать газ начинают за 15-30 секунд до инициации дуги, а прекращают подачу после того, как ванна затвердела.

Оборудование для полуавтоматической сварки

Сварочный пост при полуавтоматической сварке в среде защитных газов включает:

• Источник электротока.
• Механизм, подающий проволоку.

Сюда же входит газобаллонная аппаратура:

• баллоны с углекислым газом, которые подсоединяют посредством газового коллектора;
• редуктор, регулирующий расхода газа;
• ротаметр, определяющий уровень расхода;
• дополнительные приборы, такие как смеситель, осушитель, подогреватель;
• газовые шланги;
• приточно-вытяжная вентиляция.

Суть полуавтоматической сварки в среде защитных газов состоит в использовании установки, которая включает источник электропитания, горелку, механизм подачи материала, блок управления сварки и пульт дистанционного управления. Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов — постоянный и импульсно-дуговой.

В последнее время стали популярными инверторные аппараты, работающие на постоянном токе. На рынке представлен широкий ряд моделей, в том числе небольшие приборы для домашнего пользования, которые работают от сети напряжением 220 В. Можно приобрести полнофункциональные установки, дающие возможность сваривать изделия не только из нержавеющей стали, но и из многих цветных металлов и сплавов.

: «Технология сварки сталей»

Благодаря механизмам подачи проволока стабильно и с заданной скоростью поступает в сварочную горелку. Эти механизмы включают электродвигатель, редуктор, ролики — прижимные и подающие, проволочные кассеты.

Подающие механизмы бывают открытого и закрытого типов. Для домашнего пользования достаточно простого прибора с двумя роликами, профессиональные же сварочные установки могут содержать четыре ролика и более.

Иногда требуется увеличить рабочую зону сварки. Для того чтобы обеспечить надежную подачу проволоки на десятки метров от пульта управления, используют промежуточные механизмы подачи. Они действуют синхронно с основным оборудованием, благодаря чему сварка проходит без перебоев.

Технология сварки полуавтоматом в среде защитных газов

Прежде чем приступать к работе, необходимо тщательно очистить металл от ржавчины и остатков краски. Если даже их останется буквально крупицы, это может значительно ухудшить качество сварки и прочность шва. Зачистке подлежит и место под зажим для массы.

Имеется возможность управлять горелкой полуавтоматической установки MIG/MAG одной рукой, но если действовать обеими руками, то легче будет контролировать процесс сварки, а шов получится более прочным и аккуратным.

Суть полуавтоматической сварки в среде защитных газов в том, что одна рука держит горелку, а другая служит для нее опорой.

Таким образом, процесс сварки тщательно контролируется, а движения горелкой получаются четкие и надежные.

При сварке рекомендуется защищать голову и лицо полноразмерной сварочной маской, желательно с автозатемнением, которая надежно крепится к голове, благодаря чему руки всегда свободны.

: «Стыковое сварное соединение»

Скажем несколько слов о сварочной проволоке. Она выполняет функцию присадочного материала. В процессе сварки проволока подается в область будущего шва, расплавляется совместно с металлическими кромками и заполняет шов. По этой причине химический состав сварной проволоки должен быть схож с составом металлов, которые сваривают (например, по содержанию углерода, влияющего на пластичность шва).

Проволока должна плавиться при той же температуре, что и свариваемые металлы, или немного ниже. Если проволока будет более тугоплавкой, то это может привести к тому, что из-за высоких температур свариваемый металл может быть прожжен насквозь.

При сварке деталей из алюминия или его сплавов используют чисто алюминиевую проволоку или с добавками кремния и магния.

Встречаются разные типы сварных соединений: встык, внахлестку, тавровое, «в лодочку» (угловое). Все зависит от того, как сварные швы располагаются в пространстве. Вертикальные швы проходят по направлению снизу вверх, если толщина небольшая, и снизу вверх — при толщине больше 4 мм. Горизонтальные швы выполняют слева направо и углом назад, без поперечных колебаний.

: «Сварка нержавейки аргоном»

Чтобы заполнить разделку, осуществляют колебательные движения в поперечном направлении. Очень важно перед каждым проходом снимать шарик металла с кончика сварной проволоки.

Техника безопасности при полуавтоматической сварке

Электродуговая сварка — процесс небезопасный, мастер нуждается в определенной защите. Прежде всего, это специальная сварочная маска. Оптимальный вариант — маска, в которую встроен механизм автозатемнения, включающийся при появлении ярких вспышек света. Маска надежно крепится на голове, и руки остаются свободными.

Чтобы защитить руки от брызг расплавленного металла, необходимо применять перчатки. Они оберегают кожк также от высоких температур и опасного (особенного при долгом воздействии) ультрафиолетового излучения — неизменных спутников сварочного процесса.

Сварщик должен надевать специальный защитный костюм, сшитый из материала, выдерживающего попадание брызг расплавленного металла. Если такого костюма нет, то можно использовать одежду, в составе которой нет синтетических волокон. Дело в том, что синтетика легко может расплавиться и нанести ожоги мастеру.

Обувь должна быть закрытой, чтобы в нее не попадали металлические брызги от сварки.

: «Организация сварочных работ»

Во время сварочных работ выделяются вредные вещества, вдыхать которые опасно для здоровья. Поэтому в рабочем помещении необходимо обеспечивать хорошую вентиляцию.

Процедура полуавтоматической сварки в среде защитных газов предполагает соблюдение определенных параметров. От этого будут зависеть качество и надежность сварного шва.

Необходимо четко знать силу и полярность используемого тока, наименования газов в защитной смеси, толщину проволоки, значения давления углекислого газа и др.

Чтобы не ошибиться, рекомендуется использовать справочные таблицы, в которых приведены все необходимые данные.