Особенности выполнения сварочных работ без газа

Преимущества и недостатки сварки в углекислотной среде

1. стоимость углекислоты ниже стоимости аргона или смеси инертных газов;
2. качество сварки сравнимо с использованием инертных газов;
3. производительность и узкая зона температурного воздействия позволяет сваривать тонкий листовой металл и всевозможные сплавы;
4. примеси приводят к образованию шлака, который легко удаляется после застывания шва.
5. отсутствие чувствительности ко многим загрязнениям заготовок;
6. высокая чистота углекислого газа до 99%, что обеспечивает высокое качество сварочного шва;
7. подача проволоки необходимого для сварки состава в зону плавления с регулируемой скоростью;
8. после очистки от шлака имеется возможность повторного прохождения шва с целью увеличения его прочностных характеристик.

Как и у каждого метода, у углекислотной сварки имеются и некоторые недостатки, прежде всего связанные с химическим составом среды, в которой происходит соединение металлов, они заключаются в следующем:

• углекислотная сварка уступает по качеству работе в среде инертных газов;
• шов получается более пористым и требует дополнительной очистки;
• подача газа требует экспериментальной настройки;
• выбор проволоки корректируется к условиям сварки в углекислоте.

Химический состав проволоки зависит от реакций, происходящих в зоне горения дуги короткого замыкания, и требует особо тщательного согласования состава свариваемых заготовок с составом присадочного материала. Но недостатки носят временный характер и обусловлены привыканием к неоднозначному процессу. В целом подбор проволоки типа СВ-08 ГС или же СВ-08ХГСМФ полностью решает проблему свариваемости заготовок. В дальнейшем процесс зависит от скорости сварки, величины тока и согласования состава деталей и проволоки, подаваемой в зону плавления металла. А это приходит только с опытом и обучением, как и подбор вылета проволоки в сварочную ванночку.

Крайне важен квалифицированный подбор состава проволоки при сварке в углекислоте, поскольку физико-химический процесс термического воздействия на шов, сильно влияет на качество соединения металлов и сплавов.

Выбор и настройка оборудования

Сварочный полуавтомат для алюминия

Сварка алюминия стандартными MIG- аппаратами носит условный характер, т.е. сварить с ним можно, но ожидать хорошего результата не стоит.

Оптимальным решением в выборе является полуавтомат для сварки алюминия с импульсным режимом. Импульсы пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.

Импульсная сварка алюминия на постоянном токе

Синергетические импульсно-дуговые аппараты, снабженные специальной программой, еще больше облегчают задачу. Сварщику необходимо определиться с выбором свариваемых сплавов и подобрать  соответствующую программу. Далее выставить значение силы тока кнопочным регулятором. Подбор остальным параметров осуществляется микроконтроллером автоматически.

Хочется отметить, что данные полуавтоматы не дешевое удовольствие и оправданы в профессиональном применении. В домашних условиях вполне можно обойтись оборудованием без навороченных программ, однако и качество сварочного шва будет несопоставимым.

При покупке универсального сварочного полуавтомата в ценовом диапазоне до 40 т.р., рассчитанного на сварку цветных металлов, в т.ч. алюминия, можно присмотреться к следующим моделям:

• Сварог REAL MIG 200 (N24002)
• Сварог PRO MIG 160 SYNERGY (N227)
• Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)
• Grovers MULTIMIG 200 SYN
• Aurora PRO OVERMAN 180

Проволока для полуавтомата

При сварке алюминия полуавтоматом накладываются  определенные требования при выборе сварочной проволоки

Важные моменты, на которые нужно обращать внимание:

• температура плавления проволоки должна быть сопоставима с температурой свариваемого металла. Меньше разброс – процесс сварки легче;
• оптимальный диаметр проволоки 1,2- 1,6 мм;
• больше диаметр-легче подача в зону сварки.

Распространенными  типами алюминиевой сварочной проволоки являются  ER4043 и ER5356. Предназначены для сварки и ремонта изделий из алюминия и его сплавов с  содежанием кремния не более  5%.

Режимы сварки для проволок ER4043 и ER5356

Диаметр проволоки, мм	Напряжение, В	Ток, А	Расход газа, л/мин
0,8	13-24	60-170	15
0,9	13-24	60-170	15
1,0	15-26	90-210	16
1,2	20-29	140-260	19
1,6	25-30	190-350	25

Проволока для сварки алюминия ER 4043

Сварочная горелка

Для сварочной горелки применяется тефлоновая направляющая для уменьшения трения проволоки. Желательно чтобы рукав для сварки алюминия предназначался только для сварки алюминия и не был слишком длинным -3 м самое то.

Push-pul- горелка

Контактный наконечник должен быть предназначен для сварки алюминия (на них помимо диаметра проволоки выбита маркировка AL) простые, используемые для сварки черных металлов и нержавеек не подходят. Связано это с сильным расширением алюминия во время нагрева. Диаметр отверстия должен быть  больше диаметра проволоки примерно на 0,4 мм, и в тоже время не сильно большим, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Использовать алюминиевую проволоку диаметром 0,8 мм затруднительно ввиду пластичности металла и сложностью протяжки. Решением данной проблемы может быть применение сварочной горелки  Push Pull (пуш пул). Специальный встроенный механизм улучшит подачу проволоки и позволит увеличить длину горелки.

Механизм подачи проволоки

Ввиду повышенной пластичности и мягкости алюминиевой проволоки по сравнению со стальной, подающий механизм должен иметь ряд особенностей, таких как :

• четырехроликовое подающее устройство. Необходимо для равномерного прижатия каждой пары роликов;

• подающие ролики с U- образными бороздками, созданные специально для работы с алюминиевой проволокой.

Защитный газ

В качестве защитного газа наиболее часто используется аргон, обладающий хорошим очищающим эффектом и хорошим проникновением в сварочную ванну. При сварке алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния в качестве защитного газа используются смеси аргона с гелием( до 75 % гелия в смеси). Такие смеси препятствуют образованию оксидов магния.

Здесь может возникнуть вопрос, как варить алюминий  в среде углекислого газа или вообще без газа, ведь аргон достаточно дорогой?

Более дешевый углекислый газ, применяемый для сварки низкоуглеродистых сталей, в данном случае не подойдет.  СО2- активный газ, он будет защищать сварочную ванну от воздуха, но при этом будет вступать в реакцию в алюминием, препятствуя образованию прочного соединения.  Поэтому в данном случае применяется именно инертный газ.

Сварка полуавтоматом  без газа возможна с применением специальной флюсовой проволоки, защищающей сварочную ванну.

Техника сварки в углекислом газе

Выполнение сварочных работ и технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа достаточно простая, по сути, от мастера требуется выдержать необходимый вылет проволоки и перемещать горелку автомата с одинаковой скоростью.

В результате получается равномерный шов без наплывов, обеспечивается достаточный провар стали и механическая прочность получаемого соединения.

Во время выполнения работ от мастера требуется соблюдение следующих рекомендаций:

Перед началом сварки следует убедиться в том, что защитный газ выходит из горелки. Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом 0, 02 кПа. Но этот показатель не является абсолютным, наличие сквозняка, ветра, несколько увеличивает расход материала. Соответственно давление для создания нормального шва будет увеличиваться.

Угол горелки должен находиться в пределах 65-75°. Шов необходимо вести справа налево, так лучше просматриваются свариваемые кромки.

Сила тока. Режимы сварки в углекислом газе регулируются методом изменения скорости подачи проволоки и напряжения дуги.

Какое давление углекислоты при сварке

ГОСТ на полуавтоматическую сварку в углекислом газе регулируется руководящим документом 26-17-051-85. Согласно документу, стандартного баллона, наполненного СО², достаточно чтобы обеспечить 15-20 часов беспрерывной работы. Для увеличения производительности обязательно используют осушитель влаги.

Подача углекислоты может быть изменена в большую сторону при наличии сквозняков, ветра и других негативных факторов. Решающее значение при выборе подходящего рабочего режима играет качество получаемого шва.

Сущность сварки в среде углекислого газа сводится к тому, что СО² обеспечивает защиту обрабатываемой поверхности от перегрева. Как правило, качество шва напрямую зависит от расхода углекислоты при сварке полуавтоматом. При этом от мастера требуется обеспечить оптимальные затраты между использованием газа и расходом сварочной проволоки.

Расход углекислоты для сварочного полуавтомата

Хотя нормы расхода углекислоты зависят от многих факторов, в среднем для полуавтомата предусмотрены следующие затраты расходных материалов:

1. Скорость подачи проволоки – зависит от ширины расходного материала, составляет, от 35-250 мм/сек.

Расход газа – определяется качеством флюса и погодными условиями. Может варьироваться от 3 до 60 л/мин.

Расчет расхода углекислого газа при полуавтоматической сварке можно выполнить самостоятельно, зная следующие параметры:

1. Затраты на подготовительные работы составляют около 10% от общего расхода СО².

Удельный расход газа, необходимый для прохождения шва.

Также при расчетах принимают во внимание толщину проволоки и обрабатываемого металла

В баллон заливается около 25 кг углекислоты. В результате химической реакции из каждого килограмма получается около 509 л газа. Соответственно, одного стандартного баллона более чем достаточно для непрерывной работы в течение 12-15 часов.

Существует возможность обойтись без использования защитного газа. Вместо СО² применяют порошковую проволоку. При нагревании проволока, покрытая порошком, выделяет газ, который и защищает обрабатываемую поверхность от перегрева.

В комплект оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе входит:

• Выпрямитель – может быть трансформаторного или инверторного типа. Первый оптимально подходит для толстой проволоки, второй обеспечивает равномерную подачу напряжения и стабильную дугу сварки.

Подающий механизм – имеет ограничения по толщине проволоки. При выборе следует учитывать, что не каждый флюс можно будет использовать при выполнении сварочных работ.

Все оборудование в совокупности обеспечивает оптимальный рабочий режим и создается условия для формирования качественного сварного шва.

Многие производства и ремонтные мастерские, квалифицирующиеся на проведении сварочных работ, используют баллоны с защитными газами. Таковыми представляются:

• инертные — аргон либо гелий, их смеси;
• активные — водород, диоксид углерода, азот, которые в свою очередь подразделяются на газы с восстановительными, окислительными свойствами и выборочной активностью;
• конгломерат из инертных и активных продуктов.

Виды проволоки общего назначения

В зависимости от основного материала и вида покрытия, сварочная проволока для полуавтомата делится на 4 основных вида:

Омедненная — наиболее популярна и применяется для сварки низколегированных конструкционных сталей общих марок.

Омедненная присадочная проволока

Порошковая — не требует для применения защитной атмосферы. Газ, изолирующий сварочную ванну от воздействия воздуха, выделяется при испарении порошкообразных присадок.

Порошковая сварочная проволока

Нержавеющая –сплошного сечения, получаемая холодной вытяжкой из высоколегированных сплавов.

Проволока для сварки нержавейки

Цветная – для сварки цветных металлов, таких, ка алюминий или медь. Подбирается по составу, близкому к составу свариваемого материала.

Цветная сварочная проволока

Для полуавтоматов выпускаются и другие виды сварочных материалов, но они служат для узкоспециальных применений и используются сравнительно редко.

Факторы расхода

Наиболее значимыми условиями расхода сварочной смеси — контролируемой атмосферы, является следующие медиаторы:

1. Тип и толщина соединяемого металла.
2. Диаметр сварочного прута.
3. Сила тока сварочного аппарата.

Учитывая каждый из приведенных факторов, можно вывести расход защитной среды. Приведенные ниже данные обусловливают количество выхода сварочной смеси при работе полуавтоматом с учетом диаметра проволоки и силы тока:

• проволока 0,8-1,0 мм, сила тока аппарата 60-160 амп. — 8 литров газа в минуту;
• 1,2 мм, 100-200 A — 9,5-12 л/мин.;
• 1,4 миллиметра, 120-320 апм. — 12-15 л;
• 1,6 мм, 240-380 — от 15 до 18 литров;
• 2,0 мм, 280-450 A — до 20 л/мин.

Это средние математические выводы, которые кроме диаметра и толщины деталей, не учитывают факторы окружающей среды. Процесс в закрытом помещении потребует меньшего расхода регулируемой газовой среды, на открытой же площади происходит некоторое улетучивание углекислоты, что отражается большим ее истечением из баллона.

Не на последнем месте находится и само качество контролируемой атмосферы. Пользуясь неочищенным газом, сварщик поневоле придет к увеличенной издержке производства.

Подготовка

Перед тем, как варить сварочным полуавтоматом, необходимо провести подготовительные работы. Они начинаются с регулировки сварочного полуавтомата. Для этого следует выбрать правильное значение силы тока, и выставить его на аппарате.

Затем регулируются скорость подачи проволоки и расход газа, который устанавливается с помощью вентиля на редукторе баллона. Оценить правильность настроек можно на небольшом куске металла. При грамотной настройке должен получиться плотный ровный шов.

После этого выставляют оптимальное значение расхода газа. Если оно будет недостаточным, в сварочном шве появятся поры. Границы верхнего значения не существует, но при неоправданно большом газ будет уходить в атмосферу бесполезно, что увеличит расходы. При недостаточно качественном шве следует произвести перенастройку.

Затем надо проверить, достаточное ли количество газа для создания рабочего давления находится в баллоне. Рабочее — давление, позволяющее осуществлять надежную защиту ванны в зоне проведения работ. Потом надо определиться с полярностью.

После выбора полярности необходимо подключиться к соответствующей клемме. Прямую полярность обеспечит подключение сварочного кабеля к положительной клемме. Обратную полярность используют для проведения очень точных работ.

Рекомендации мастеров

Некоторые рекомендации специалистов по свариванию изделий из нержавеющей стали полуавтоматом:

• ток обратной полярности нужно использовать при сварных работах в газовой среде, прямой ток — при сварке под флюсом;
• чтобы не закрывать шов, горелку лучше перемещать слева направо, держать ее под углом от себя;
• оптимальная дистанция конца электрода от стыка — 5-15 мм;
• при соединении тонких деталей горелку надо наклонять вперед, чтобы уменьшить глубину проплава и риск прожигания материала;
• для увеличения глубины провара при соединении изделий большого сечения нужно держать электрод под углом 5-10º.

Несмотря на сложность сварки конструкций из нержавеющего металла, технологию способен изучить каждый желающий. Но одних теоретических знаний недостаточно. Рекомендуется перед соединением изделий потренироваться на ненужном материале, чтобы получить практический опыт.

Преимущества и недостатки

Сварка в углекислом газе СО2 имеет ряд преимуществ. К ним относятся:

• Возможность спаивать тонкие листы металла;
• Хорошая дуга при выполнении работ. Это особенно удобно для начинающих сварщиков;
• Возможна сварка деталей с различными характеристиками;
• Металл, находящийся под действием высокой температуры, защищен от влияния воздуха. Это делает шов прочным и не допускает окислений;
• Высокое качество места соединения заготовок;
• Безопасность в использовании;
• Доступность. Приобрести оборудование может любой желающий.

К недостаткам полуавтоматической сварки в среде углекислого газа можно отнести то, что применяемое оборудование более сложное, чем в случае с другими газами.

Из вышеперечисленного следует, что сварка в среде СО2 является доступным способом соединения металлических деталей. Такой способ спаивания отличается высоким качеством и простотой в применении.

Как правильно варить нержавейку полуавтоматом

Чтобы провести сварку нержавеющей стали полуавтоматом, необходимо правильно выбрать состав защитного газа. Оптимально считается, если газ должен состоять из аргона – 98% и углекислоты – 2%. Хотя многие сварщики, чтобы снизить себестоимость проводимых работ, увеличивают процентное соотношение в пользу дешевого углекислого газа. К примеру, 30% — углекислота и 70% — аргон.

Что касается присадочной проволоки, то рекомендуется использовать точно такую же, как и сам свариваемый металл. К примеру, если свариваются заготовки из нержавейки 304, то рекомендуется использовать для их соединения присадку марки Y308.

С неплавящимся вольфрамовым электродом все также просто. Его диаметр будет зависеть от толщины свариваемых деталей. К примеру, если их толщина не будет превышать 1 мм, то используется электрод диаметром 1 мм. Толщина 1-4 – диаметр 1,6. Толщина свыше 4 мм, диаметр 2,5 мм.

Нюансы сварки

Полуавтоматы для сварки нержавейки обеспечивают сразу несколько функций технологического сварочного процесса.

• равномерная скорость подачи присадочного материала в зону сварки;
• возможность отрегулировать точную силу сварочного тока;
• охлаждение горелки.

Все это обеспечивает высокое качество сварного шва, плюс увеличивается скорость сварочного процесса. Конечно, необходимо сказать и о том, что в среде углекислого газа присадочная проволока расплавляется интенсивнее, поэтому нагрев сварного участка будут происходить при низких (относительно) температурах.

Все остальные операции проводятся точно так же, как при сварке полуавтоматом обычных сталей.

• Производится подготовка свариваемых заготовок из нержавейки. Их очищают железной щеткой от грязи, красок и других материалов. Если есть необходимость, то и обезжиривают. Для этого можно использовать спирт, ацетон, бензин и так далее. Если соединяются детали толщиною долее 4 мм, то обязательно формируются кромки. Обязательно производится подогрев до +100С, чтобы полностью удалить влагу с поверхностей.
• И сам процесс сварки.

Очень важно соблюдать точную схему проведения сварки полуавтоматом. Горелка должна подноситься к зазору между заготовками под небольшим углом

Присадочная проволока подается под противоположным углом. При этом сопло горелки должно находиться на расстоянии 10-12 мм от поверхности сварочного шва.

Получается так, что дуга, возникающая между вольфрамовым неплавящимся электродом и металлом заготовок, расплавляет металл присадочной проволоки. Он каплями падает между заготовками, образу шов. При этом капли под действием давления защитного газа растекаются по всей сварной ванне. И все это происходит равномерно. Это очень хорошо видно на видео.

Подводя итог всему вышесказанному, необходимо обозначить позиции, которые влияют на качество конечного результата при сварке нержавейки полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

• Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.
• Горелка наклоняется вперед, присадка назад.
• Максимальный вылет вольфрамового электрода – 12 мм.
• Очень важен показатель расхода защитного газа. Его диапазон 6-12 м³/ мин. Увеличение расходуемого объема приводит к снижению качества шва.
• Обязательно в баллон с газом добавляется осушитель, к примеру, медный купорос. Все дело в том, что при соприкосновении углекислого газа с металлом образуется кислота, которая при подаче в зону сварки будет разрушать углерод. Поэтому нельзя допустить, чтобы кислота образовалась.
• Сам процесс наплавления должен проводиться плавно.
• Рекомендуется также после окончания работы простучать молотком по сварочному шву. Таким образом, удаляются пузыри, образовавшиеся на поверхности шва при сварке.

И все же при кажущейся простоте, сварка нержавейки полуавтоматом – процесс не самый простой, и очень ответственный. Для его проведения нужны навыки и опыт. Так что начинающим сварщикам он не под силу. Посмотрите видео, как правильно варить нержавеющую сталь полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

Варианты самостоятельной укладки дорожки

Мощение тропинки выполняется с применением формовочных камней из бетона, цементного раствора или без него.

Но прежде чем приступить к работе, необходимо пройти несколько подготовительных этапов:

1. Обточить материал от острых углов, подобрать по размерам, провести примерную стыковку элементов.
2. Разметить контуры, длину, ширину будущей дорожки. В качестве разметки можно использовать обычную веревку или шланг для полива.
3. Продумать, будет ли тропинка с бордюром или нет.
4. Обозначить примерную высоту. Более удобный вариант – делать кладку выше уровня земли, тогда дорожка не станет грязной от дождя, ее будет проще чистить.
5. Выбрать способ мощения и места, где аллея должна проходить (газонное покрытие, беседка, дом, детская площадка).

После подготовки роется траншея глубиной 15–20 см. Дно очищается от растений, корней деревьев. При необходимости обрабатывается химическими веществами, чтобы в дальнейшем растительность не разрушала целостность покрытия. Поверхность утрамбовывается.

Пошаговая инструкция строительства аллеи без цементного раствора

Порядок действий следующий:

1. На дно и стенки траншеи стелется геотекстиль. Его края должны примерно на 50 см выходить за границы углубления.
2. Сверху насыпается щебень. Уплотняется.
3. Накрывается краями геотекстиля. Это будет дренаж будущей дорожки.
4. Насыпается слой песка 15 см.
5. На нем ведется укладка камней, каждый из которых утрамбовывается резиновым молотком.
6. Образовавшиеся щели заполняются песком или жидким раствором цемента и песка в соотношение 1:3. Покрытие усядется в течение двух недель. До этого времени подвергать его большим нагрузкам нежелательно.

Делаем тропинку с использованием камней и цементной смеси своими руками

Основные этапы работ:

1. Траншея засыпается слоем битого кирпича, щебня. Утрамбовывается.
2. Насыпается 10–15 см песка.
3. Замешивается цементный раствор. Заливается в траншею. Минимальная высота слоя – 15 см.
4. Сверху укладываются камни. Утрамбовываются резиновым молотком. Если элементы не стыкуются между собой, можно подрезать края болгаркой.
5. Как только цемент схватиться с материалом, следует приступать к заделыванию щелей. Их также заполняют раствором.

Заливаем дорожку при помощи формы

Для этого способа укладки потребуется заранее купить специальные формы.Далее:

1. На дно траншеи засыпать слой песка до 10 см. Тщательно утрамбовать.
2. Сверху уложить устройство для литья камней.
3. Приготовить раствор, смешав цемент, песок и воду в соотношении 1:4:1. Консистенция должна быть однородной и напоминать густую сметану.
4. В форму залить немного воды для уплотнения песка.
5. Заливать раствор, чередуя это с вдавливанием частей арматуры или металлической сетки, – необходимая мера, чтобы камни со временем не растрескались.

Все сегменты должны быть одной высоты. Как только раствор схватится, форму можно аккуратно снять.

Как передать сигнал с HDMI на VGA

Применяемые материалы при сварке в углекислоте

Сварочная проволока

В этом методе сварки в качестве электрода используют специальную сварочную проволоку, которая подбирается в соответствии с металлом, который необходимо сварить. Диаметр варьируется от о.5 до 3 мм, тем толще металл, тем соответственно больше диаметр проволоки. Также учитывайте мощность и количество дополнительных настроек у вашего полуавтомата. Мы рекомендуем использовать медную проволоку, поскольку она всегда дает отличный результат.

Соблюдайте правила хранения проволоки. После вскрытия упаковки она не должна иметь пятен или иных загрязнений, исключено наличие ржавчины или любой другой коррозии. Если ваша проволока не соответствует этим требованиям, то ее нельзя использовать в работе, поскольку увеличивается вероятность разбрызгивания металла при сварке и в целом ухудшается качество получаемого шва.

Углекислый газ

Самый главный компонент. Газ для сварки не имеет цвета и не наносит вреда здоровью. Углекислоту для сварки хранят и перемещают в специальных баллонах с заданным давлением. В большинстве случаев баллоны можно отличить по характерному черному цвету и подписи «Углекислота», но бывают и исключения. Качественный газ с углекислотой, применяемый для сварки полуавтоматом, должен на 98% состоять из диоксида углерода. Этого достаточно для выполнения большинства работ. Но если необходимо сварить особо важные металлические конструкции, то лучше приобретать баллон с содержанием 99%

Также важно, чтобы в баллоне не было излишней влаги. Если углекислота для сварки содержит влагу, то наплавка теряет пластичность, а шов приобретает пористую текстуру и его характеристики ухудшаются

Если газ не сухой, то мы рекомендуем поставить баллон вертикально на 20-30 минут, чего будет достаточно для того, чтобы лишняя влага осела на дно. В баллоне могут также содержаться примеси азота, которые негативно влияют на качество работ. Выпустите немного газа из баллона, прежде чем приступать к работе, так лишние примеси уйдут в атмосферу и не будут препятствовать хорошему результату.