Уроки сварки: сварка полуавтоматом для начинающих

Преимущества сварки полуавтоматом

Сварка полуавтоматом – это разновидность электродуговой сварки. В качестве присадочного материала используется сварочная проволока, а защита зоны сварки от атмосферного воздействия происходит подачей сварочного защитного газа. Специальный подающий механизм полуавтомата автоматически подает в зону сварки сварочную проволоку, а перемещение сварочной горелки при сварке производит с необходимой скоростью сварщик.

Условия для обеспечения качественной сварки

Для обеспечения качественных параметров результата сварочных работ необходимо выполнение нескольких условий:

• Мастерство и опыт сварщика
• Качество и функциональность сварочного полуавтомата и его настройки
• Качество расходных материалов

В данной статье мы рассмотрим все эти наиболее важные моменты, чтобы сварка полуавтоматом для начинающих стала намного понятнее.

Основные преимущества полуавтоматов по сравнению с ММА-сваркой

Сварочные полуавтоматы имеют ряд значительных преимуществ:

• Высокое качество шва при сварке в защитных газах и отсутствие шлаковой корки.
• Более высокая скорость проведения сварочных работ и производительность.
• Возможность сварки изделий с малыми толщинами до 1 мм.
• Благодаря высокой скорости сварки, происходит умеренное термическое воздействие на материал и меньшее коробление изделий.
• Возможность проведения работ во всех пространственных положениях.
• Возможность выполнения как протяженных сварочных швов, так и прихваток.
• Научиться работать сварочным полуавтоматом намного проще, чем сваркой штучными электродами, поэтому данную технологию можно рекомендовать новичку.

Недостатки и ограничения

Наряду с преимуществами имеются также недостатки и ограничения:

• Относительная сложность настройки полуавтомата.
• Оборудование имеет ограничения по мобильности.
• Значительная стоимость оборудования и расходных материалов.

Выбор полуавтомата для новичка

Современное предложение полуавтоматов на рынке достаточно велико, и разобраться в этом разнообразии достаточно сложно. На какие характеристики стоит обратить внимание при выборе сварочного полуавтомата?

Важный совет! Выбор оборудования стоит делать из ассортимента проверенных временем брендов.

Основные характеристики, конструктивные решения и функционал сварочных полуавтоматов

В порядке приоритета выбора приведены следующие характеристики:

• Режимы сварки: однорежимный или универсальный источник.
• Max сварочный ток, А.
• ПВ%.
• Наличие синергетического режима MIG/MAG-сварки.
• Дополнительные настройки и режимы.
• Двух- или четырехроликовый механизм подачи сварочной проволоки.
• Сварочные аксессуары и комплектация.

Если сварочный источник приобретается не только для режима MIG/MAG-сварки, но и для проварки толстых заготовок и габаритных изделий или качественной сварки нержавейки, то стоит обратить внимание на универсальные сварочные полуавтоматы. Такие источники дополнительно могут иметь еще один или два режима работы: MMA- и TIG-сварку.

Выбор сварочного тока для сварки изделий различной толщины

Сварочный ток определяет возможности по сварке изделий различной толщины. Например, для сварки стального профиля толщиной 1…2 мм вполне достаточно аппарата с max сварочным током 160А. Если материал имеет толщину 2…4 мм, то рекомендуем выбрать аппарат с max сварочным током 200А. Аппараты с большими значениями сварочного тока уже требуют подключения к промышленной сети 380В.

Выбор аппарата для домашнего использования

Для работы дома, в гараже, небольшой мастерской можно выбрать полуавтомат с ПВ40%; для интенсивной и профессиональной работы требуются источники с ПВ60% и выше.

На заметку! Для повышения ПВ% полуавтомата рекомендуется приобретать сварочный аппарат с большим запасом по сварочному току. Например, аппарат с max сварочным током 200А будет более продолжительно работать и обеспечивать ПВ% значительно выше, чем заявлено, на сварочном рабочем токе в 100А.

Настройка полуавтомата

Настройка полуавтомата требует определенного опыта работы с этими сварочными технологиями. Как минимум, любой полуавтомат имеет две регулировки (два потенциометра):

• Настройка скорости подачи сварочной проволоки, которая напрямую связана со сварочным током. Чем больше скорость подачи, тем больше сварочный ток.
• Настройка напряжения сварочной дуги.

Сложность именно в том, чтобы выставить верное соотношение двух настраиваемых параметров.

Синергетический режим

Синергетический режим или синергетика – это упрощенная настройка полуавтомата, путем установки/задания определенной сварочной программы. Задавая или выбирая значения диаметра сварочной проволоки, материала и защитного газа, полуавтомат автоматически подбирает параметры скорости подачи сварочной проволоки/сварочного тока, А и напряжения сварочной дуги, В.

Корректировка скорости подачи и настройки

В случае корректировки скорости подачи, в большую или меньшую сторону, сварочная программа также автоматически производит корректировку напряжения. Напряжение дуги, если это требуется, можно корректировать отдельно. Таким образом, полуавтомат с синергетическим управлением будет актуален для новичков и пользователей с небольшим опытом работы с данным оборудованием.

Дополнительные настройки и режимы сварочного оборудования

Помимо основных базовых настроек полуавтомата по скорости подачи проволоки/сварочного тока и напряжения, в зависимости от профессионального уровня оборудования и уровня бренда, сварочный источник может иметь или не иметь следующие дополнительные настройки и режимы:

Профессиональные настройки

Проранжируем эти профессиональные настройки в зависимости от степени полезности для сварщиков:

• Переключение полярности горелки – для сварки в защитных газах или флюсовой самозащитной проволокой.
• Кнопка бестоковой заправки проволоки и проверка продувки газа – для удобной и безопасной подготовки и настройки оборудования.
• Регулировка индуктивности позволяет более точно настроить «мягкую» или «жесткую» сварочную дугу, которая влияет на глубину провара и форму сварного валика.
• Выбор защитного газа (СО2 – углекислота или СО2+Ar – сварочная смесь) обеспечивает более точную и адаптивную настройку полуавтомата под сварочный процесс.
• 2/4 STEP – 2-х или 4-х тактный режим работы сварочной горелки – для удобства выполнения протяженных швов или точечной сварки.
• SPOT-режим – для выставления времени горения дуги для работы в режиме прихваток/сварочных точек.
• Pre/Post flow – настройка подачи защитного газа по времени до начала и после завершения сварки – для улучшения защитной газовой среды.
• Soft start («мягкий» старт) – плавное нарастание скорости подачи проволоки обеспечивает удобство и качество начала сварочных работ.
• Burn back (отжиг проволоки) – предотвращает приварку проволоки к изделию или контактному наконечнику после завершения сварки.
• PULSE/DUAL PULSE/EASY PULSE (импульсный режим/двойной импульс/упрощенный режим настройки импульсного режима) – режимы, которые применяются для улучшения качества сварного шва и уменьшения разбрызгивания металла.

Важно помнить

Стоит отметить, что необходимо разумно и обдуманно подходить к выбору данного функционала и режимов работы полуавтомата. Во-первых, необходимо знать и уметь настраивать и работать в этих режимах, а во-вторых, каждая функциональная возможность, реализованная в оборудовании, повышает его стоимость.

Оптимальные конструкции для сварки

Большинство однофазных полуавтоматов оснащены двухроликовыми механизмами протяжки проволоки. Для работы проволокой 0,8…1,0 мм и горелкой длиной 3 м такая конструкция будет оптимальной. Но для работы по алюминию, большими диаметрами сварочной проволоки и 4 или 5 метровыми горелками для стабильности и равномерности подачи проволоки лучше применять полуавтоматы с четырехроликовыми механизмами подачи.

Выбор сварочного аппарата

Иногда, при первой покупке и выборе сварочного аппарата, при одинаковом по функционалу и характеристикам предложениях делают выбор в пользу более бюджетной модели, не обращая внимания на сварочные аксессуары. Удобство работы полуавтоматом и качественные характеристики сварного шва во многом зависят от сварочной горелки. На какие особенности горелки стоит обратить внимание:

• Лучше, если горелка будет съемной;
• Качественный термоустойчивый пластик ручки;
• Высокие эргономические характеристики ручки и разгружающий запястье шарнир подвода шланг-пакета;
• Качественные расходные материалы (газовое сопло, контактный наконечник и адаптер) и их надежное крепление и центрирование на сварочном гусаке.

Универсальные полуавтоматы могут оснащаться электрододержателем для ММА-сварки.

Выбор сварочной проволоки и ее заправка

Сварочная проволока по диаметру и марке подбирается в зависимости от материала и толщины свариваемых заготовок. Проволока диаметром 0,8 мм наиболее популярна и чаще всего используется на однофазных аппаратах. Она наиболее универсальна и применима для стальных заготовок 0,8…3 мм.

Классификация сварочной проволоки

В зависимости от свариваемого материала сварочная проволока подразделяется на:

• Низкоуглеродистые и низколегированные стали
• Нержавеющие стали
• Алюминий и алюминиевые сплавы

Для стальных заготовок и профиля из низкоуглеродистой стали самой популярной является омедненная сварочная проволока СВ-08Г2С-О. В полуавтоматах для сварки с защитным газом используется сплошная сварочная проволока, а для сварки без газа – самозащитная флюсовая проволока (см. рис.1.).

Важная рекомендация! При работе с самозащитной флюсовой проволокой без защитных газов полуавтомат должен иметь возможность изменения подключения сварочной горелки на прямую полярность (горелка на -, а зажим заземления на +).

Стоит предупредить всех, кого интересует сварка полуавтоматом для начинающих, что при работе с флюсовой самозащитной проволокой есть свои плюсы и минусы.

Преимущества флюсовой самозащитной проволоки

• Отсутствие громоздких баллонов с защитным газом, что повышает мобильность;
• Возможность сварки на улице и в сквозняках.

Ограничения применения флюсовой самозащитной проволоки

• Высокая стоимость;
• Низкое качество сварного шва (рекомендована для неответственных конструкций);
• Необходимость отделять шлаковую корочку.

Поставляется сварочная проволока в различных бухтах:

• D 100 мм (~ 1 кг);
• D 200 мм (~ 5 кг);
• D 300 мм (~ 15 кг).

Как правило, катушки диаметрами D 100 мм и D 200 мм применяются на однофазных аппаратах, а D 300 мм – на трехфазных.

Заправка сварочной проволоки

Заправка сварочной проволоки осуществляется в соответствии с рекомендациями, изложенными в инструкции по эксплуатации:

1. Подключить съемную горелку на полуавтомат;
2. Снять газовое сопло и контактный наконечник;
3. Установить катушку на кронштейн и создать условие затяжкой резьбы, чтобы она свободно не раскручивалась;
4. Канавки на подающем ролике должны соответствовать диаметру устанавливаемой сварочной проволоки;
5. Обеспечить заправку сварочной проволоки в подающий механизм с минимальным перегибом и необходимым прижатием (указывается либо в инструкции по эксплуатации, либо на механизме затяжки);
6. Используя кнопку бестоковой заправки, обеспечить протяжку проволоки и выхода ее из адаптера на гусаке. Важно: Не использовать для протяжки проволоки кнопку управления на горелке!
7. Прикрутить контактный наконечник и установить газовое сопло. Важно: Контактный наконечник должен соответствовать диаметру устанавливаемой проволоки! Например, если диаметр сварочной проволоки 0,8 мм, то и контактный наконечник должен быть с отверстием диаметром 0,8 мм!

Выбор защитного газа и настройка подачи

При работе полуавтомата со сплошной сварочной проволокой применяется защитный газ. Защитный газ под давлением по шланг-пакету через сопло подается в зону сварки для предотвращения окисления расплавленного металла и стабилизации процесса горения дуги.

Виды защитных газов

Защитные сварочные газы подразделяются на следующие виды:

• Активные
• Инертные
• Смеси активных и инертных газов в разных соотношениях

В качестве активных защитных газов применяют углекислоту. Это наиболее дешевый вариант и в основном применим для сварки тонких изделий и различного профиля из низкоуглеродистой стали или, как ее называют, «черного» металла. Наиболее распространенная проблема при интенсивной работе связана с тем, что углекислота замерзает, и необходимо применять газовый редуктор с подогревом.

В основном инертные газы (чаще всего аргон) применяют для сварки алюминия и MIG-пайки.

Для улучшения технологических свойств защитной среды, уменьшения разбрызгивания и лучшего формирования сварного шва применяют смеси активного и инертного газа в определенной пропорции (Ar + CO2). Для сварки низкоуглеродистой и низколегированной сталей применяют следующие смеси:

• 80% Ar + 20% CO2
• 78% Ar + 22% CO2

Для сварки высоколегированных и нержавеющих сталей могут применяться специализированные сварочные смеси:

• 90% Ar + 2% CO2
• 92% Ar + 8% CO2

Рекомендации

Рекомендация! Для получения качественных сварных швов рекомендуется работать со сварочными защитными смесями. Как правило, сварочные защитные активные газы и смеси приобретаются готовыми в баллонах в специализированных организациях. Баллоны для сварочных смесей можно приобрести разного объема: 5, 10, 40 или 50 л.

Для подключения баллона со сварочным защитным газом к полуавтомату потребуется редуктор для защитных газов. Расход газа при работе однофазным полуавтоматом сварочной проволокой диаметром 0,8 мм и сварочном токе 100А выставляют порядка 8…12 л/мин. Меньший выставленный расход приведет к ухудшению защитных свойств газовой среды, а больший — к неоправданному повышенному расходу газа и возможному «подсосу» воздуха в зону сварки и окислению сварного шва.

Рекомендация! Для выставления необходимого расхода газа на редукторе необходимо воспользоваться кнопкой продувки газа на панели управления.

Настройка режимов работы полуавтомата

Как мы уже разбирали, настройка полуавтомата достаточно сложный процесс, который требует практического опыта работы с данными технологиями и оборудованием. Необходимо учесть большое количество факторов, такие как толщина и материал заготовок, вид сварного соединения, диаметр сварочной проволоки, защитный газ, пространственное положение сварного шва, температура окружающей среды и т.д..

Настройка полуавтомата начинается с выбора режима по скорости подачи сварочной проволоки и сварочному току. Это две взаимозависимые величины: чем выше скорость подачи, тем больше сварочный ток. Для начала настройки можно обратиться к общим рекомендациям (см. табл. 1.) и затем более точно откорректировать программу сварки.

Режимы сварки для полуавтомата

Следующие параметры помогут вам определить соответствующий режим сварки:

1. Сварка в среде углекислого газа (MAG)

Напряжение, В: 18–30
Скорость подачи проволоки, м/мин: 3–18
Ток, А: 60–180

2. Сварка в среде аргона (TIG)

Напряжение, В: 10–15
Скорость подачи прутка, м/мин: 0,5–5
Ток, А: 20–150

3. Сварка в среде двойного газа (MIG/MAG)

Напряжение, В: 17–28
Скорость подачи проволоки, м/мин: 3–22
Ток, А: 30–220

Определить несоответствие скорости подачи проволоки и сварочного тока достаточно просто. Если скорость слишком высокая, то сварочный валик будет слишком высокий, со значительным наплавлением, а также возможны сдвиги металла на сварном шве. Если скорость слишком низкая, то сварной шов теряет правильную форму, становится прерывистым, «проседает» и появляются волнистые углубления.

Скорость подачи должна быть такой, чтобы сварщик мог полностью контролировать процесс плавления металла в сварочной ванне.

Настройка напряжения дуги влияет на процесс нагрева и расплавления металла. Для больших толщин изделий выставляют большее значение напряжения дуги. О верном соответствии установленного напряжения можно судить по проплавлению металла и ширине дорожки цветов побежалости около сварного шва. Если металл прожигается насквозь и дорожка цветов побежалости значительно превышает ширину сварного шва, то необходимо уменьшить значение установленного напряжения.

Индуктивность сварочной дуги – это настройка, которая все чаще появляется в современных инверторных полуавтоматах и позволяет более тонко настроить сварочные параметры под конкретный сварочный процесс. Настройка индуктивности корректирует «жесткость» сварочной дуги. При минимальной индуктивности снижается температура дуги и глубина проплавления металла, шов получается более выпуклым. Для более глубокого проплавления выставляют большее значение индуктивности, дуга становится «жесткой».

Отличным решением для новичка будут полуавтоматы с режимом синергетики, который обеспечит качественную настройку параметров даже при минимальном опыте сварщика.

Рекомендация! Для получения навыка работы и настройки сварочных параметров полуавтомата рекомендуется потренироваться на стальной пластине в формировании валиков сварного шва. Изменение основных параметров при настройке наглядно будет отражаться на форме сварного шва.

Техника сварки полуавтоматом

Навык работы полуавтоматом придет со временем и опытом. Однако общие рекомендации для новичков такие:

• Расстояние от сопла до изделия должно быть 8…12 мм.
• Угол ведения горелки необходимо делать вперед 45…60° (от себя).

Рекомендация! Для получения качественного сварного шва кромки изделия должны быть очищены от краски, загрязнений и обезжирены. Перед началом работы обработайте внутреннюю поверхность газового сопла антипригарным спреем для предотвращения налипания и упрощенной очистки от сварочных брызг.

Возможные ошибки в настройке и работе полуавтомата

Громкий «треск» при сварке может указывать на слишком малую скорость подачи сварочной проволки. Также можно уменьшить выставленное значение регулировки индуктивности.

Сильное разбрызгивание металла может быть вызвано недостаточной газовой защитой. Также можно уменьшить значение настройки индуктивности. Применение качественной сварочной защитной смеси также снижает разбрызгивание металла.

Прожиги металла и непровары сварного шва можно устранить настройкой напряжения, а также регулировкой индуктивности.

Равномерность по ширине и высоте сварного шва связаны с корректной настройкой скорости подачи сварочной проволоки и техникой выполнения работ непосредственно сварщика.

Надеемся, что теперь сварка полуавтоматом для начинающих перестала быть чем-то из ряда вон выходящим. Пользуйтесь рекомендациями данной статьи, чтобы не допускать ошибок при использовании сварочного полуавтомата.