Сварка нержавеющей стали полуавтоматом
Сварку нержавеющей стали можно осуществить несколькими способами: с помощью аргоновой, ручной, полуавтоматической сварки. При этом максимально качественные соединения получаются при использовании TIG сварки, но при этом обратной стороной является очень низкая производительность процесса. Что делать, если необходимо производить сварку нержавейки с максимальной производительностью? Ответ есть – использовать полуавтомат! Предлагаем ознакомиться с характеристиками таких аппаратов и особенностями процесса сварки.
Но для начала — пара слов о характеристиках нержавейки. От углеродистой стали этот сплав отличается уровнем содержания главного легирующего элемента — хрома. Помимо хрома, сюда вводят элементы, традиционно сопутствующие железу (углерод, кремний, марганец, серу, фосфор), и элементы, придающие нержавейке определенные физические и механические свойства, а также коррозионную устойчивость (никель, титан, ниобий, кобальт, молибден).
Сварка нержавеющей стали с помощью полуавтомата подразумевает выполнение работ в газовой смеси, например, К2, состоящей из 98% аргона и 2% углекислоты. Это универсальный метод: он подходит для выполнения работ с изделиями любой толщины, сварку можно производить в любом пространственном положении. При этом полуавтоматы находят свое применение как на крупных производствах, так и на средних и малых предприятиях.
Суть процесса
Полуавтоматическая сварка нержавейки осуществляется в среде защитного газа плавящимся электродом. В рабочую зону автоматически поступает проволока, являющаяся здесь также присадочным материалом. За это отвечает специальное устройство – механизм подачи проволоки, который с помощью роликов протягивает проволоку, а специальные полуавтоматические сварочные горелки помогают контролировать процесс.
В ходе сварки проволока плавится под воздействием энергии сварочной дуги. Качество сварного шва при этом можно контролировать путем выбора режима сварки.
Выбирая режим, можно изменять следующие характеристики:
силу тока,
скорость подачи проволоки,
напряжение,
индуктивность,
состав защитного газа,
расход защитного газа.
При работе с тонколистовым металлом следует понижать сварочный ток, во избежание прожига. При сварке толстолистового металла, чтобы сохранить качество провара, следует производить разделку кромок. Прихватки, соединяющие заготовки, должны быть равномерно распределены по всей длине шва. Не пытайтесь за один проход сделать полный провар толстостенных деталей, это может привести к возникновению брака. Главное — хорошо проварить корень шва с последующей его зачисткой.
Для определения настроек сварочного аппарата рекомендуем воспользоваться таблицами:
Встык нижнее положение
| Толщина заготовки, мм | Зазор, мм | Диаметр проволоки, мм | Сварочный ток, А | Сварочное напряжение, В |
| 0,8 | 0 | 0,8 | 50-80 | 16 |
| 1,2 | 0 | 0,8 | 70-80 | 17 |
| 2,0 | 0,5 | 0,8 | 70-80 | 17,5 |
| 3,0 | 1 | 0,8 | 80-90 | 18 |
| 4,0 | 1,5-2,5 | 0,8 | 100-110 | 20 |
| 5,0 | 2,5 | 1,0 | 135-145 | 21 |
| 6,0 | 2,5 | 1,0 | 140-150 | 22 |
Вертикальное пространственное положение
| Толщина заготовки, мм | Диаметр проволоки, мм | Направление движения горелки | Сварочный ток, А | Сварочное напряжение, В |
| 0,8 | 0,8 | вниз | 50-80 | 16 |
| 1,2 | 0,8 | вниз | 70-80 | 17 |
| 2,0 | 0,8 | вниз | 70-80 | 17,5 |
| 3,0 | 0,8 | вверх | 80-90 | 18 |
| 4,0 | 1,0 | вверх | 100-110 | 20 |
| 5,0 | 1,0 | вверх | 135-145 | 21 |
| 6,0 | 1,0 | вверх | 140-150 | 22 |
Угловое соединение нижнее положение
| Толщина заготовки, мм | Диаметр проволоки, мм | Сварочный ток, А | Сварочное напряжение, В |
| 0,8 | 0,8 | 60-70 | 15 |
| 1,2 | 0,8 | 70-80 | 16 |
| 2,0 | 0,8 | 80-90 | 17 |
| 3,0 | 0,8 | 90-100 | 19 |
| 4,0 | 1,0 | 130-140 | 22 |
| 5,0 | 1,0 | 155-165 | 24 |
| 6,0 | 1,0 | 175-180 | 26 |
Различают два основных приема в работе с нержавейкой с помощью полуавтомата:
Линейный – капельный или струйный перенос металла;
Импульсный перенос металла.
Достоинства и недостатки способа
К плюсам полуавтоматической MIG/MAG сварки можно отнести:
Высокую производительность без потери качества работы.
Возможность работы в любом пространственном положении.
Минусы полуавтоматической сварки:
Наличие газового баллона, осложняющее применение.
Неудобство работы на открытых пространствах, где ветер сдувает защитный газ и в сварном шве могут образоваться поры.
Относительно высокая стоимость расходных материалов.
Разумеется, некоторые плюсы и минусы полуавтоматической MIG/MAG сварки схожи с достоинствами и недостатками других типов сварки (в частности, TIG). Однако основное преимущество — высокая производительность — перекрывает минусы и делает использование полуавтоматов для сварки нержавеющей стали предпочтительным.
Одним из недостатков метода является наличие газового баллона. Это ограничивает мобильность аппаратуры, повышаются требования к месту проведения работ. Но работать без использования газа также возможно. Присадочным материалом в этом случае будет выступать самозащитная порошковая проволока. Трубчатая конструкция проволоки заполнена порошкообразным флюсом, который препятствует окислению сварочной ванны и увеличивает стабильность горения дуги. Отсутствие газовых баллонов облегчает транспортировку оборудования и делает возможной и/или более удобной работу в труднодоступных местах или на улице.
Основное оборудование и материалы
Собственно, сварочный полуавтомат
Редуктор
Сварочная проволока
Баллон с защитным газом (при использовании газозащитной проволоки).
Специальная химия
Он может быть компактным или декомпактным. В компактном полуавтомате источник тока и механизм подачи проволоки смонтированы в одном корпусе, например, как в аппарате КЕДР AlphaMIG-300S. Декомпактный полуавтомат подразумевает расположение источника тока и механизма подачи проволоки в отдельных корпусах, соединенных между собой специальным шланг-пакетом. Пример: источник тока КЕДР MultiMIG-3500S и механизм подачи проволоки КЕДР MultiWF-6.
Горелка обеспечивает подвод электрического тока и защитного газа в зону сварки. Сварочные горелки бывают с воздушным охлаждением (например, КЕДР MIG-36 PRO) или с жидкостным охлаждением (например, КЕДР MIG-500D PRO). Горелки с жидкостным охлаждением подключаются к специальным блокам жидкостного охлаждения (например, КЕДР AlphaCOOL-1).
Задача редуктора – регулировка давления защитного газа. Типы редукторов различаются, в зависимости от вида используемого газа.
Различают сплошную и порошковую сварочную проволоку. Сплошная проволока обеспечивает хорошее качество шва, но при ее использовании обязательно наличие баллона с защитным газом. Порошковая проволока может быть газозащитная или самозащитная. Преимущество самозащитной в том, что при сварке не нужен газовый баллон. Что до состава проволоки, то его подбирают так, чтобы количество легирующих элементов было не меньше, чем в свариваемом металле.
Применяется после сварки, на остывшем металле, прежде всего — для восстановления антикоррозионных свойств. Кроме того, после такой обработки шов и пространство вокруг него очищаются, обретают однородный матовый цвет.
Подготовка поверхностей перед сваркой
От этого этапа работы значительно зависит качества сварного шва. Впрочем, данный этап в случае с нержавейкой ничем принципиально не отличается от сварки других сталей. Поверхность, где будет проходить сварка, очищают. Сначала механически, от грязи и пыли, а затем с помощью спирта или ацетона проводят обезжиривание поверхности.
Для сварки труб или корневого прохода толстостенных деталей используют поддув, он осуществляется изнутри, для равномерной защиты шва от контакта с кислородом. Система поддува доставляет в район сварного шва инертный газ и обеспечивает его удержание. Защитный газ вводится через шланг и распределяется посредством диффузор. Остаточный кислород выходит через специальный клапан выхода защитного газа.
Выбор оборудования
Чтобы выбрать полуавтомат, нужно определиться, в каком режиме вы будете его использовать, в бытовом или профессиональном?
Бытовые и профессиональные аппараты различаются по многим параметрам, среди основных — длительность непрерывной работы, рабочий ресурс и, разумеется, цена. Также определитесь, какой толщины металл потребуется сваривать. Если это будут заготовки и детали толщиной не выше 4 мм, подойдет аппарат, имеющий силу тока 200 А. Сварка более толстых деталей потребует и более «серьезного» аппарата.
Еще один важный параметр — длина рукава горелки. В среднем это 3-5 метров. Здесь все зависит от величины конструкций, с которыми придется работать сварщику. Имейте в виду: приобретать рукав «с запасом» не стоит: чем он короче, тем легче присадочная проволока проходит через канал. Вес аппарата также стоит учитывать.
Безопасность
Соблюдение техники безопасности гарантирует качественную бесперебойную работу сварочного аппарата, а также убережет сварщика от негативных факторов (сварочный аэрозоль, излучение дуги).
До начала сварочных работ:
проверьте исправность аппарата, а также герметичность соединений в системе подведения газа;
выберите правильные настройки сварочного аппарата;
убедитесь в надежности заземления источника питания.
Одежда сварщика должна полностью защищать тело, не оставляя открытых участков кожи. К необходимому защитному оборудованию также относятся сварочная маска или очки, специальные перчатки или краги и т.п. Все это убережет сварщика от искр, брызг расплавленного металла, ультрафиолетовых лучей.
Для сварки полуавтоматом нужно выбирать газ с учетом условий и места проведения работ. Важно обеспечить проветривание и/или вентиляцию помещения, где производится сварка нержавейки.
При соблюдении всех правил безопасности, верном выборе параметров работы сварочного аппарата и присадочной проволоки, а также при наработке практических навыков вы сможете создавать с помощью полуавтомата качественные однородные швы, какие невозможно получить при использовании других типов сварки.
