Работа и полярность при сварке полуавтоматом

Начнем с простого и ясного пояснения вопроса о том, что такое полярность при сварке полуавтоматом. Итак, сварка постоянного тока может быть с прямой полярностью и это означает, что к изделию подключен плюс, а на электрод поступает минус. Вполне естественно, что сварка с обратной полярностью имеет на изделии минус, а на электроде плюс. Теперь давайте разбираться, что это означает и какую пользу можно из этого извлечь на практике.

Теория сварочных работ полуавтоматом

Профессия сварщика, как и любая другая, требует определенного обучения, ведь работать придется с электрическим прибором, у которого несколько режимов. Даже если за обучение возьмется опытный сварщик непосредственно по месту работы, он в любом случае перед тем, как дать возможность ученику сделать первый шов, преподаст ему ряд теоретических уроков.

Общее устройство сварочного полуавтомата

Источник svarkagid.ru

У каждого сварочного полуавтомата есть инвертор, где предусмотрено место для установки катушки с проволокой, которая подается автоматически. Эта проволока, по сути, является ничем иным, как плавящимся электродом. На аппаратах такого типа предусмотрена возможность самостоятельной регулировки скорости подачи проволоки и силы тока, руководствуясь производственной необходимостью.

В зависимости от модификации аппарата у него имеется тот или иной набор функций, следовательно, каждый агрегат может использоваться для выполнения разных работ на рабочих процессах. Безусловно, для начинающих сварщиков нужны наиболее простые аппараты, где управление ограничено несколькими функциями либо имеющим синергетическое управление, значительно облегчающее его настройку. Профессионалы зачастую предпочитают трехфазные полуавтоматы, если, конечно, есть возможность их подключения к сети 380 V.

В целом рабочая комплектация сварочного аппарата состоит из:

• сварочного агрегата;
• горелки для полуавтомата;
• баллона с редуктором;
• шланга для подачи газа;
• кабеля с зажимом (крокодилом) для заземления изделия при работе.

Выбор нужного газа по отношению к металлу

Источник lagma.ua

В полуавтомате любой газ выполняет защитную функцию – он изолирует место сварки (ванну, электрод) от контакта с воздухом, но в зависимости от металла или его толщины, требования могут меняться – газ может быть активным, инертным или, же это их смесь. Если говорить о наиболее распространенных, то это углекислый газ (CO2) и аргон (Ar), который значительно понижает разбрызгивание металла, следовательно, повышает прочностные и эстетические качества сварочного шва.

Примечание: баллоны с газом в любом случае дорогие, но чем больше их объем, тем дешевле это обходится для покупателя.

Читайте также:
Аппарат для аргонной сварки: какой выбрать

Металлы и сварочная проволока

Рынок сварочных материалов изобилует наличием самой разной проволоки для полуавтоматов. Как бы там ни было, при выборе сварочной проволоки в первую очередь обращают внимание на ее состав, который должен соответствовать металлу или сплаву, с которым предстоит работать. Если учесть, что такие работы чаще всего проводятся с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями, то наиболее популярной можно назвать марку СВ08Г2С.

Источник prom.ua

Таблица по соотношению толщины металла к сварочной проволоке:

Сварочные работы - технология

В первую очередь, проведение сварочных работ подразумевает металлические заготовки, которые очищены от коррозии, краски и различных жировых отложений (ГСМ). Наличие постороннего состава на поверхности металла в месте наложения шва всегда будет отрицательно сказываться на качестве проводимых работ. Кроме того, место, где будет зафиксирован зажим, также должно быть чистым, чтобы замыкание в цепи было беспрепятственным.

Положение и движение горелки

Источник svarkagid.com

Если говорить про угол наклона мундштука горелки, то в среднем он может быть 45-60° по отношению к сварочной ванне. Но здесь в расчет берутся сразу несколько факторов, это вид и толщина металла. То есть, чем больше угол, тем быстрее прогревается металл, следовательно, при положении мундштука 90° к заготовке (строго перпендикулярно), нагрев будет наиболее интенсивным.

Большое значение для механического качества и эстетики шва имеет фактор расстояния между свариваемыми кромками и ядром пламени – наиболее оптимальный вариант предусматривает 2-6 мм от края факела, где температура максимальная. Присадка при этом либо погружается в ванну, либо располагается в восстановительной зоне.

Также качество и эстетика шва зависит от движения горелки при сварочных работах и ее можно вести:

• для соединения заготовок средней толщины – полумесяцем, с шагом от 2 до 5 мм;
• для толстостенных заготовок – с задержкой факела вдоль сварочной ванны;
• для тонких листов – с незначительными отклонениями в стороны;
• для заготовок средней толщины – петлями (кольцами).

Скорость сварки

Источник инструментымитино.рф

Скорость процесса сварки находится под контролем самого сварщика, то есть, от него зависит, с какой скоростью электрическая дуга будет проходить по месту соединения заготовок. С другой стороны, у сварщика отсутствует неограниченная свобода действий, так как он должен подстраиваться под напряжение арки и интенсивность подачи проволоки. Последние два фактора также зависимы – их устанавливают в соответствии с металлом, толщиной свариваемых заготовок и формой шва.

Читайте также:
Где и как применяется ацетиленовая сварка

Если сварщик превысит скорость, учитывая вышеприведенные параметры, то газ не сможет должным образом защитить электрод и сварочную ванну (не успеет), а это говорит о том, что появится слишком много брызг, а в застывшей массе останутся поры. Если чересчур замедлиться, то излишнее проникновение дуги может попросту прожечь металл. Интенсивность движения электрода повлияет на механические свойства и эстетику сварочного шва. Как правило, опытный сварщик определяется со скоростью движения горелки в процессе работы (чувствует толщину шва).

Скорость подачи газа тоже существенно влияет на механические и эстетические качества. Прежде всего, она должна соответствовать скорости, с которой подается проволока, чтобы обеспечить должную защиту электроду и сварочной ванне. Получается, что замедленная подача газа не успеет создать защитного облака, а ускоренная будет способствовать завихрениям, что опять-таки лишит защиты от воздуха электрод и сварочную ванну. Кроме того, ровный поток газа возможен лишь в том случае, если на насадке отсутствуют застывшие брызги, которые тоже способствуют завихрениям.

Длина электрической дуги

Источник weldering.com

Сварка MIG/MAG в своей работе подразумевает одну очень важную переменную – это длина дуги, которую необходимо держать под контролем. Если говорить о норме, то для двуокиси углерода, известного так же, как углекислый газ (CO2) и гелия (He) этот показатель несколько выше, нежели для аргона (Ar). Это влияет на проникновение в металл, а также на механическую прочность и ширину шва. С падением напряжения шов видоизменяется, то есть, он получается узким и выпуклым в виду того что глубина сварочной ванны (проникновение) оказалось недостаточным. Отсюда можно сделать вывод, что как завышенное, так и заниженное напряжение вызывают нестабильность дуги и, как следствие, брызги и пористость.

Выход проволоки по длине

Источник kuzov.info

Прежде чем коснуться поверхности металла, сварочная проволока должна выступать на определенное расстояние – именно этот участок проводит сварочный ток. Следовательно, если увеличить этот сегмент, то соответственно его величине вырастет сопротивление и температура этого участка. Получается, что с увеличением данного отрезка проволоки происходит уменьшение электрической дуги, а с уменьшением проволочного сегмента дуга увеличится. При увеличении сварочной дуги шов получается наиболее качественным и изящным. Как правило, практикуется длина проволоки от 6 до 13 мм. 

Примечание: в тех случаях, когда сварочные работы осуществляются без газа порошковой проволокой, выступающий сегмент может варьироваться от 30 до 45 мм.

Читайте также:
Замена радиаторов на газосварке: когда их нужно менять и как

Сварка порошковой проволокой

Флюсовая проволока, которая защищает сама себя без газа, содержит в своем сердечнике все необходимые присадки. Ее также называют порошковой и самозащитной, так как присадки нейтрализуют влияние окружающего воздуха на электрод и сварочную ванну. Сердечник данного электрода состоит из антиокислителя, очистителя и присадок, что в результате дает хорошую дугу, а также сплошной шов, не имеющий пор. Это происходит, благодаря образованию шлака из вышеперечисленного состава, который исполняет роль привычного защитного газа, того же аргона или гелия.

Источник kuzov.info

Такую (флюсовую) проволоку обычно применяют в тех случаях, когда сварка нужна не очень часто, например, в домашних условиях, хотя на большинстве СТО тоже используют такой электрод. Выгоды здесь очевидны: не приходится перетаскивать с места на место баллон с газом, а на улице такой метод сварки приемлем в любую погоду.

К недостаткам такого метода можно отнести сильное задымление, которое происходит во время работы при сгорании присадок из сердечника. Также флюс, который покрывает шов во время работы, не проводит электричество, следовательно, после остановки варить невозможно до тех пор, пока сварщик не обобьет защитные шлаки.

Примечание: порошковая самозащитная проволока дает возможность работать с толстыми заготовками, которые невозможно сварить с применением защитного газа. Также такой метод позволяет сваривать плохо зачищенные поверхности.

Полярность при работе с самозащитной проволокой

Источник lemzspb.ru

Как уже упоминалось в самом начале статьи, существует прямая и обратная полярность, что довольно-таки доходчиво показано на верхнем изображении. При смене полярности меняется поток электронов в цепи. Не станем рассуждать о теориях движения электронов - от плюса к минусу или наоборот, ведь её принято считать дуалистической после создания столба Алессандро Вольта, но остановимся на методе работы с порошковой проволокой.

Итак, прямая полярность означает, что на электроде находится минус, а на изделии, куда крепится полярный зажим – плюс. В случае с обратной полярностью все выглядит, наоборот – на электроде плюс, а на зажиме минус. Если говорить о сварке самозащищенной порошковой проволокой, то там используется прямая полярность, тогда как при сварочных работах с защитной газовой оболочкой – обратная. Такое положение вещей позволяет извлечь максимум напряжения для полуавтомата, следовательно, аппарат будет работать в наиболее оптимальном режиме.

Примечание: возможны ситуации, когда самозащищенной порошковой проволокой работают при обратной полярности, но это уже зависит от ее маркировки.

Важны ли звуковые волны при работе с полуавтоматом

Сварщик не может быть глухим и это однозначно, так как при работе MIG/MAG необходимо слушать звук, исходящий из области сварочной ванны, а также наблюдать за процессом через тонированное стекло (особенно важно для начинающих). Если процесс протекает правильно, то звук будет похож на то, когда на раскаленной сковороде жарится мясо – ровное шипение без потрескиваний и взрывов. В том случае, если на электроде или горелке застынут брызги, звук сразу будет меняться – начнется потрескивание и сбои в шипении, как будто в сковороду подливают воду. Также на качество звучания существенно влияет плотность зажима массы – если крокодил плохо захватывает заготовку, то звук в любом случае будет неравномерным.

Безопасность при работе с полуавтоматом

Источник samsvar.ru

"Глаза!" - тот, кто присутствовал при работе профессионала, наверняка слышал такое выражение, которое любой адекватный сварщик обязательно озвучит перед тем, как коснуться электродом поверхности металла. Защита зрения при работе с дуговой сваркой любого типа – это самое важное, что требуется по технике безопасности. Для ожога радужной оболочки глаза достаточно трех-четырех вспышек, после чего обеспечено ощущение «песка» и одна-две бессонных ночи. С этой целью используют сварочные маски с тонированными стеклами, причем некоторые производители полуавтоматов предлагают их в заводском комплекте: то есть маска идет как дополнение к аппарату.

Важную роль играют перчатки или рукавицы, которые защищают руки от расплавленных брызг и нагрева держателя. Кроме того, любая дуговая сварка – это мощный поток ультрафиолетового излучения и если незащищенные участки кожи будут подвергаться таким ваннам хотя бы одну минуту, то серьезный ожог обеспечен. Для примера: когда со сварщиком работает слесарь (поддерживает какие-то заготовки во время работы), то к концу рабочего дня на его лице обязательно появляется загар, а порой даже приходится делать противоожоговые маски (кислое молоко, сметана и т.д.).

При работе с любой сваркой обязательно нужен защитный костюм, который не могут прожечь брызги расплавленного металла. Это тоже важно, так как попадание даже одной капли на тело равносильно ожогу. Если специальный костюм отсутствует, важно, чтобы в одежде полностью была исключена синтетика, так как она усугубит ситуацию. Обувь должна быть закрытой, но не тряпичной (кожа или дерматин) – лучше всего, если это будут не туфли, а ботинки. Если работы проводятся в помещении, то там должна быть обеспечена надлежащая вентиляция.

Читайте также:
Аргонно-дуговая сварка: технология

Заключение

Если соблюдать все требования, предусмотренные СниП и ТУ для сварочных работ, о которых говорилось в этой статье, то научиться работать с полуавтоматом можно довольно-таки быстро. Самое основное, не пренебрегать теорией, чтобы на практике не возникало тупиковых ситуаций.