Все что нужно знать о газах применяемые для сварки от А до Я

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая или механизированная сварка чаще всего выполняется сплошной проволокой, а сварочную дугу и расплавленный металл защищает газ. Газ подается в зону сварки через сопло горелки.

Подробно о процессе полуавтоматической сварки вы можете прочитать в нашей статье — Как работать сварочным полуавтоматом — Mig и Mag для начинающих.

Чаще всего для сварки черной стали используется СО2 (углекислый газ или как его называю углекислота). Реже используются газовые смеси в них входит СО2, Аргон, Гелий иногда Азот и кислород.

От использования газа определяется название сварки mig – сварка с применением инертного газа аргона или гелия. MAG (МАГ) – с использованием активного газа – углекислого. Остановимся поподробнее на каждом из газов.

Аргон

Как мы уже говорили полуавтоматическая (механизированная сварка аргоном) называется — маг. Этот защитный газ применяется для сварки полуавтоматом чаще всего для ответственных конструкций из стали или алюминия. Для сварки используется аргон первого сорта в котором примесей чуть больше чем в аргоне высшего сорта, а именно содержится до 0,005-0,009% азота и до 0,001-0,002 % кислорода.

Газ аргон очень хорошо защищает сварочную ванну, дугу и зону термического влияния (нагретый участок). Он не растворяется в металле шва и не насыщает нагретый участок в околошовной зоне. Газ тяжелее воздуха в 1.4-1.5 раза, не имеет ни запаха не вкуса. Ar не горючий и не ядовитый, хотя некоторые молодые сварщики боятся применять аргон говоря что но вреден для здоровья. Это не так, сам газ не вреден и не полезен.

Аргон высшего сорта используют для сварки цветных металлов и сплавов таких как сплавы алюминия, титана, хромоникелевые сплавы и т.д. Содержание примесей азота и кислорода в нем минимальны для N – в районе 0,0055 — 0,006%, для О2 – до 0,0006-0,0007 %. Газ высшего сорта стоит дороже и применять его нужно только в тех случаях, когда это обосновано.

Гелий

Этот газ для полуавтомата в чистом виде применяется достаточно редко, потому как стоимость на He неоправданно высокая. Так еще гелий легче воздуха и из-за этого его расход гораздо больше, чем того же аргона. Гелий как и аргон не имеет не цвета ни запаха и тоже бывает двух сортов только называются они по другому.

Первый это высокой чистоты с содержанием гелия до 99,984-99,985%, второй это гелий технический его чистота в районе 99,7-99,8 %. При использовании гелия увеличивается глубина проплавление металла, так как из-за высокой степени ионизации дуга горит с выделением большего количества энергии (эффективнее в 1,4-2 раза по сравнению со сваркой в аргоне).

Применяют гелий при сварке активных (таких как магний, например) или химически чистых металлов (к примеру сплавы на основе алюминия и меди). Применение гелия очень распространено в США и Германии, а вот в странах СНГ применяется редко. Чаше идет в смесях и с аргоном или углекислым газом.

Углекислый газ СО2

Этот газ фаворит для полуавтоматической сварки «черных» (низкоуглеродистых, низколегированных и т.д.) сталей. Это обусловлено тем, что СО2 дешевый и найти его можно даже в отдаленных населённых пунктах.

Углекислый газ имеет слабый, еле уловимый запах (конечно если это хорошо очищенный газ, без конденсата). У газа нет цвета и вкуса, он сильный окислитель. СО2 хорошо растворяется в воде (его также используют в пищевой промышленности для газирования напитков). Иногда и сварщики на производстве используя шланг и пластиковую бутылку делают газировку.

Газ тяжелее воздуха, что хорошо для сварки так как расход газа будет не большой в сравнении с гелием. Единственное нужно обеспечивать хорошее проветривание помещения при длительном проведении сварки, так как газ может скапливаться особенно в низменностях (разных приямках и т.д.). В идеале, конечно, чтобы была вытяжка, но такие системы как правило только на крупных производствах. Двуокись углерода (СО2) уже бывает трех сортов: первый, второй и высший.

Больше всего примесей во втором сорте до 1,2%. Первый сорт содержит примесей не больше 0,4-0,5%, а высший до 0,1-0,2% и применяется уже для ответственных конструкций из стали.

Диоксид углерода (углекислота) набирает в себя влагу, что негативно скажется при сварке. Рекомендуем перед сваркой за час полтора поставить баллон вентилем вниз. Перед сваркой не переворачивая баллон открыть вентиль и выпустить немного газа с влагой. Также можно использовать специальное оборудование для просушки газа – осушитель.

В углекислоте сваривают различные стали с низким и средним содержанием углерода, можно применять при сварке коррозионностойких сталей и чугунов.

Азот

Для сварочного полуавтомата Азот используется весьма ограничено, этот газ как правило применяют при сварки меди. Потому что именно по отношению к меди азота является инертным газом. Для большинства же других металлов азот активный газ который растворяется в расплавленном металле тем самым образуя многочисленные дефекты в виде газовых пор. Выпускается 4 сортов: высшего в котором примеси не более 0,1 %. Азот же 1 сорта может содержать примеси до 0,5%, 2 сорта 0,9— 1% принеси. Что касается азота 3-сорта он может содержать до 3% различных примесей. Азот не имеет цвета, ни запаха, ни вкуса он не ядовитый. Для сварки представляется в баллонах чаще всего имеющих объем 40 л. Эти баллоны имеют окрас чёрного цвета, как и баллон углекислоты, с надписью жёлтым «Азот».

Кислород

Кислород является очень активным газом. Сам он не горит, но очень активно поддерживает горение. Для сварки, кислород в чистом виде не применим. Как правило кислород используется лишь в смеси с инертными газами. Кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Выпускают кислород 3 сортов : 1-сорт с содержанием чистого кислорода 99,7-99,8%; 2 сорт — 99,4% — 99,5% и 3 сорт с содержанием примеси до 0,8%. Более подробное использование кислорода рассмотрим в разделе про смеси газов.

Полезная статья — А вы знаете сколько весит кислородный баллон и какой его объем.

Сварочная смесь для полуавтомата

Для полуавтоматической сварки чаще всего используются такие смеси газов как: смесь аргона и гелия, смесь аргона и углекислого газа, смесь аргона и кислорода, а также смесь аргона углекислоты и кислорода в различных процентных соотношениях.

Смесь аргона и кислорода

При содержании кислорода от 1% до 4% в смеси процесс сварки становятся очень стабильным, увеличивается текучесть металла, расплавленного в сварочной ванне. Перенос металла становится мелкокапельным, брызг становится очень мало, а шов получается ровным и красивым. При мелкокапельном переносе металла значительно сокращается расход сварочный проволоки, которая сильно тратиться на разбрызгивание.

Смесь аргона и гелия

Эту смесь используют для сварки активных, цветных металлов и сплавов таких как алюминия, титана и прочих. Данная смесь обеспечивает очень высокий уровень защиты расплавленного металла в сварочной ванне. Оптимальный состав для этой смеси 50% + 50%. Также можно встретить соотношение 60-65% гелия и 35— 40% аргона.

Смесь углекислого газа и кислорода

Подобные смеси на практике не очень часто используются. Оптимальный для них состав это 65-75% углекислого газа и 25-35 % кислорода. При использовании таких смесей, шов формируется несколько лучше чем если использовать чистую углекислоту. Применяется как правило подобной смеси для сварки чёрных стали (углеродистых конструкционных, а также некоторых легированных).

Смесь аргона и углекислого газа

Такая смесь чаще всего используется для сварки углеродистых, низко- и среднелегированных, стали аустенитного класса (нержавейки). Соотношение этой смеси 74— 80% аргона и 20— 26% СО2. При использовании этой смеси обеспечивается очень хорошая защита сварочный дуги и металла.

Также идет очень незначительное разбрызгивание металла. Сварочный шов получается мелкочешуйчатый, а процесс формирования шва стабильный. Эта смесь очень хорошо повышает производительность сварки так как наличие аргона увеличивает мощность сворачивай другие. Благодаря этому свойству процесс идет быстрее.

Полезная статья — Как правильно выбрать сварочный кабель для инверторного аппарата и не потерять деньги.

Газ для полуавтоматической сварки: виды и особенности

Зачастую сварочный полуавтомат используют в связке с проволокой без защитной среды, которая свойственна электродам. При этом возникает опасность негативного влияния кислорода на сварочную ванну. Попадая из атмосферы кислород ухудшает качество сварного шва, а само соединение ненадежно и легко подвержено механическому воздействию.
Этих трудностей можно избежать путем изоляции сварочной ванны с помощью газа. Конечно, вы можете применить метод обмазки электрода и использовать его, но связка проволока+газ гораздо эффективнее. В этой статье мы подробно расскажем, какой газ применять при сварке полуавтоматом, где он применяется и какие достоинства есть у такого метода сварки.

Область применения защитного газа для сварки полуавтоматом

Область применения защитного газа широка: без него невозможно представить процесс сварки полуавтоматическим сварочным аппаратом (кроме тех случаев, когда используется самозащитная проволока), газ широко используется в авторемонтных мастерских, а также в цехах для сборки сложных конструкций из цветного металла. Кроме того, на большинстве металлургических предприятий и заводов используется полуавтоматическое сварочное оборудование, а где полуавтомат, там и газ.

Какой газ нужен для сварки полуавтоматом

Выбирая, какой газ использовать для полуавтоматической сварки, нужно заранее знать виды и свойства каждого из газов, используемых в работе сварщика. Зачастую используются следующие газы:

• Аргон. Используется чаще всего. Незаменим при применении аргонодуговой сварки (она же TIg-сварка). Аргон относится к инертным газам, поэтому его можно использовать для работы с химически активными и тугоплавкими металлами.
• Гелий. Еще один инертный газ, часто применяемый при сварке полуавтоматом. Позволяет получить широкие качественные швы.
• Углекислота. Углекислый газ активен, применяется для полуавтоматической сварки на короткой дуге. Его можно использовать как в чистом виде, так и смешивать с инертными газами.
• Смеси из этих газов в различной пропорции

Критерии выбора

На какие критерии опираться при выборе газа для сварки? Прежде всего, обратите внимание на показатель температуры, который может обеспечить каждый вид газа. От этого показателя во многом и зависит выбор того или иного вещества. Также учитывайте количество тепла, выделяемое благодаря горению газа. В интернете можно легко найти таблицы с характеристиками каждого из видов газов.

Обратите внимание! Если вы выбираете вещество и знаете, что будете хранить его долго, то отдайте предпочтение готовым газам. Не добывайте газы с помощью генератора. Эта особенность неактуальна, если вы планируете недолго хранить выбранный газ.

Технология сварки

Технология сварки с помощью газа будет одинаковой и в случае с использованием сварочной смеси, и в случае с использованием углекислоты. Ниже вы можете видеть таблицу с рекомендуемыми режимами сварки в углекислоте.

При газовой сварке крайне важно соблюдать технику безопасности. Перед работой обязательно проверьте все компоненты, их работоспособность и исправность. Особенно это касается клапана подачи газа для сварочного полуавтомата. Во время проведения сварочных работ газ должен полностью заполнять сварочную ванну, только в этом случае его применение даст нужный результат.

Особенности выполнения сварки под газом

Перед тем, как приступить к работе, учтите следующие важные особенности. Достичь наилучшего качества сварных швов можно лишь в том случае, если на сварочном аппарате правильно установлена мощность, проволока, защитный газ для сварки полуавтоматом и их подача подобраны в соответствии с той задачей, которую необходимо выполнить. Здесь не получится найти универсальный метод.

Учтите, что свариваемые поверхности будут довольно медленно нагреваться и охлаждаться. Поэтому нужно регулировать температуру пламени, если вы свариваете стальные или титановые детали. Температура регулируется в соответствии с положением пламени и изменяется вместе с углом наклона.

Для кузовных сварочных работ или сваривания трубопровода на улице лучше использовать баллоны с меньшим давлением, это упрощает сварку. В свою очередь, баллоны с высоким давлением максимально эффективны, если вы не перемещаетесь во время проведения сварочных работ.

При сварке с газом рекомендуется использовать проволоку с кремнием и марганцем в составе. В сварочных стандартах строго указаны марки проволок, используемых при сварке полуавтоматом. Расход проволоки нужно контролировать прямо во время работы и подавать одновременно вместе с газом. Это обеспечивает минимальное влияние кислорода на качество готового шва.

Преимущества сварки с помощью газа

Любой выбранный вами газ, используемый при сварке полуавтоматом, даст следующие дополнительные преимущества:

• Качество сварного шва станет заметно лучше, а его механическая надежность, пластичность и плотность увеличится в разы.
• Производительность труда сварщика увеличивается, а значит и эффективность сварочных работ становится выше.
• Любой металл начинает плавиться гораздо быстрее, экономя время и ресурсы, при этом практически не разбрызгивается в ходе работы.
• Сварщик получает стабильную дугу, благодаря чему работать легче.
• Практически нет задымления.

Вместо заключения

Сейчас полуавтоматическое сварочное оборудование используется практически повсеместно, начиная от частных умельцев и заканчивая крупными предприятиями.

Мы уже выяснили, что газ идеален именно для полуавтоматической сварки, он улучшает характеристики готового шва и обеспечивает надежность сварного соединения. Но для положительного результата важно выбрать газ, подходящий именно для ваших сварочных работ.

Также каждый сварщик должен знать нюансы хранения и применения газов, чтобы избежать несчастных случаев.

Использование сварочного полуавтомата в связке с газом обеспечивает высокое качество работы.

Конечно, себестоимость сварочных работ с использованием газа может показаться завышенной, но учитывайте, что газ расширяет ваши возможности и позволяет сваривать практически любые металлы.

Зачастую именно профессионалы используют в своей работе газ, потому что сварка с помощью полуавтомата требует высокой квалификации, но ничто не мешает новичку попробовать этот метод сварки. Желаем удачи!



[Всего : 13 Средний: 3.2/5]

Расход газа при сварке полуавтоматом

Расход газа при полуавтоматической сварке зависит от нескольких факторов:

1. наличие сквозняка;
2. свойств газа;
3. свойств свариваемого металл;
4. тип соединения;
5. толщины свариваемых деталей.

Наличие сквозняка— если в помещение есть сквозняк или работы ведутся на открытом воздухе, где есть ветер, газ будет сдувать. Чтобы предотвратить его сдувание нужно увеличивать расход газа. Именно поэтому при наличии сквозняков и работе на открытом воздухе расход газа значительно увеличивается.

Свойства газа— такие газы как гелий и его смеси который легче воздуха, улетучиваются и при их использовании расход достаточно высокий. Если необходимо сократить расход, то лучше выполнять сварку в среде гелия в закрытых камерах или с использованием козырьков.

Свойства свариваемого металла — для сварки цветных металлов, а также их сплавов для обеспечения качественной защиты, чтобы в сварочную ванну не попадали газы из атмосферы применяют параметры с высоким расходом газа.

Тип соединения— от типа сварного соединения напрямую зависит расход газа особенно это видно на соединениях, где необходимо подваливать корень шва или соединение с двусторонней разделкой кромок.

От толщины свариваемых деталей— чем больше толщина свариваемых деталей, тем больше сварочный ток и соответственно больше расход газа. Это необходимо чтобы защитить большую зону сварки, широкую ванну и сварочную дугу.

Сварка при помощи проволоки

Этот вид соединения частей полуавтоматом осуществляется с помощью порошковой проволоки, у которой в конструкции имеется специальная шихта. Она еще называется самозащитной, т. к. ограждает металл расплавленного шва в процессе соединения частей от вредных компонентов, находящихся в воздухе. Варить полуавтоматом без газа можно при выполнении монтажных и строительных работ по месту их проведения. Используют в гаражах при ремонте кузова автомобиля и других домашних работах, связанных с соединением или наплавлением. Варить можно металлические заготовки толщиной 0,5÷10 мм.
Общий вид полуавтомата для сварки порошковой проволокой и внешний вид качественно выполненного соединения показаны на рис. 2:

ПОСМОТРЕТЬ Сварочный полуавтомат на AliExpress →

Нюансы сварки самозащитной проволокой на видео:

Характерные неполадки указаны в таблице:

Область применения

Защитный газ используется как мы уже говорили в механизированной сварки для защиты сварочной дуги и расплава от попадания газов из воздуха. Он используется 80% случаев использования полуавтоматической сварки, 20% это сварка самозащитой порошковой проволокой.

Область применения весьма широка так как данный процесс несложен и очень производителен. Полуавтоматом варят как тонкий металл в автосервисах, потому что ручной сваркой тонкий металл варить очень проблематично. Его легко прожечь. Так и используют на производстве металлоконструкций и крупных изделий.

Там ситуация обратная, швы протяженные, а толщина металла большая. Она применяется там, потому что этот процесс очень производительный и варить длинные швы и толстый металл ручной сваркой получается дорого и долго.

По большей части отличие здесь будут лишь в использовании самих аппаратов. В автосервисе как правило используются дешевые модели, а на производстве применяются дорогостоящая профессиональное оборудование с синергетической системы управления обеспечивающие высокую производительность.

Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора

Поговорим о критериях выбора газа для полуавтоматической сварки более подробно. На выбор того или иного газа влияет несколько параметров таких как:

• марка материала изделия;
• ответственность соединения;
• экономические показатели.

В большой части марка изделия и определяет использование тех или иных газов или их смесей.

Инертные газы подходит как правило для любых видов сталей, цветных металлов и их сплавов. Применение инертных газов для низкоуглеродистых и низколегированных сталей неоправданно, так эти газа стоят очень дорого.

Для углеродистых, низкоуглеродистой, конструкционных сталей используется углекислота (углекислый газ ), а также смеси СО2 с аргоном, СО2 + аргон +гелий.

При сварки нержавеющих сталей (сталей аустенитного класса), к примеру всем известная «медицинская» сталь – 12Х18Н10Т и близкие с ней свариваются в смеси углекислоты и аргона.

Для сварки цветных металлов таких как алюминий, титан, медь чаще всего используется аргон либо в чистом виде, либо смесь с Не. В чистом виде Не используется редко так как он очень дорогой.

Медь можно сваривать в среде азота. Для цветных металлов не используются смеси содержащей СО2 и кислород.

Ниже приведём таблицу, где наглядно покажем применение тех или иных газов и их смесей для различных видов металлов сплавов.

Принцип работы инверторного сварочного полуавтомата

Сварка, которая осуществляется при помощи инверторного сварочного полуавтомата — это самый высокопроизводительный способ сварки. При его использовании показатели производительности сварочного процесса увеличиваются троекратно. Эти показатели достигаются благодаря легкому розжигу дуги, высокой скорости сварки, удобством в обслуживании и управлении. Не требуется постоянно менять электроды и освобождать шов от шлака. Даже самые сложные сварочные швы выполняются намного легче.

Сварка при помощи полуавтомата – это непрерывная равномерная подача проволоки-электрода к зоне горения. В то же место производится подача и защитного газа (аргона, углекислоты или их смесей), при помощи которого металл предохраняется от контакта с окружающей средой. Это открывает возможности для получения высокопрочного, качественного сварочного шва, и исключения шлака.

Помимо этого, в приборах данного типа есть возможность производить сварку под любыми углами, и смотреть при этом на дугу.

Как уже говорилось, инверторные сварочные полуавтоматы являются одним из наиболее часто используемых приборов, среди всех сварочных агрегатов. Чаще всего, в инверторах используют современныу технологию MIG-MAG, которая дает возможность для сварки, как в условиях активного, так и инертного газа (к примеру, аргон).

Постоянный ток является причиной, по которй появляется электрическая дуга. Зона сварки защищается от попадания кислорода при помощи газа. Обычно, инверторные сварочные аппараты являются универсальными приборами, однако, наиболее часто они используются для работы с тонким листовым металлом.

Какой газ нужен газовой сварки

Зачастую газовую сварку и газы которые в ней применяются путают с полуавтоматической и газами которые применяются для нее. Вкратце расскажем разницу. Газовая сварка выполняется за счёт сгорания горючего газа, а при полуавтоматической же газ используется для защиты, он не горит.

Ацетилен

Чаще всего именно ацетилен используют как сварочный газ для газовой сварки. Этот газ легче воздуха он бесцветный имеет слабый запах. При горении температура пламени ацетилена бывает в районе 2950— 3120 Градусов Цельсия. Ацетилена очень легко воспламеняется даже от статического разряда, потому баллоны с этим газом заполнены пористым веществом который пропитывают ацетоном.

Также его применяют для газовой резки, но реже. Чаще для этой цели используют пиролизный или природные газы о них поговорим далее.

Природные

Природные газы для сварки применяются гораздо реже нежели ацетилен ввиду их низкой температурой горения, а вот для резки применяются очень часто потому что стоят они недорого по сравнению с тем же ацетиленом. Применение природных газов более безопасно в отличие от ацетилена потому как они менее огнеопасны. Температура их горения значительно ниже, где-то в районе 2100— 2300 Градусов Цельсия.

Водород

Водород является альтернативой ацетилена при газовой сварки . Этот газ не имеет ни цвета, ни вкуса, также не имеет запах, он легче воздуха. Также водород обладает высокой текучестью и взрывоопасность при смеси с воздухом. Для сварки водород используется не в баллонах, а получают в специальных аппаратах для водородной сварки из воды под действием электрического тока.

Применение водорода вместо ацетилена обеспечивает более качественные ровный сварочный шов. Но несмотря на это преимущество данный способ редко применяется на практике. Так как есть целый ряд сложностей, возникающих в процессе сварки. Одно из них это появление большого количества шлака в процессе сварки, что требует введение дополнительных компонентов в расплав металла.

Также для работы аппарат водородный сварки требуется электричество, лишая данный способ автономности присущий газовой сварке. Грубо говоря — Если есть электричество зачем получать газ, можно просто заварить ручной сваркой.

Полезная статья — 9 основных видов сварочных аппаратов применяемых повсеместно

Пиролизный

Получают этот газ на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях как побочный продукт процессе нефтепереработки. После его получения газ требует определенную очистку и обработку для снижения его химической активности. Его свойства очень близки свойствам природных газов.

Используется для резки металлов, для сварки же достаточно редко ввиду опять же низкой температурой горение.

Технология сварки с использованием газов

Перед началом работ при сварке полуавтоматом учитывают следующее:

• номинальная мощность;
• тип присадочной проволоки;
• тип защитного смеси, а также регулировка скорости подачи при помощи редуктора на баллоне.

Нагрев и охлаждение металлических деталей происходит медленно. В результате следует регулировать температуру горения, этого добиваются путем наклона горелки и положением основного пламени. Если есть необходимость перемещения, то применяют баллоны с малым давлением, при стационарных работах используют емкости с большим внутренним давлением. Защитный газ для сварки полуавтоматом подается вместе с проволокой ее подача регулируется непосредственно при выполнении соединения. Таким способом обеспечивают защиту шва от окисления кислородом.

Влияние на процесс

Защитный газ применяемые для сварки оказывают огромное влияние как на сам процесс, так и на результат — качество сварного соединения. Неправильный выбор газов приведёт либо к многочисленным дефектом, либо к ненужному удорожанию процесса.

Приведём несколько примеров:

Применение аргона или гелия для сварки металлоконструкций из Ст3пс. Сварное соединение получится качественным, но затраты необоснованно высокими. Или же другой пример: сварка титанового сплава ВТ9 в среде углекислого газа. В этом случае финансовые затраты будут минимальны, но соединение будет однозначно бракованным и скорее всего даст трещину еще до того, как сварщик завершит работу.

Полезная статья — Все что нужно знать про клей поксипол, чтобы обойтись без сварки.

Преимущества и недостатки газовой среды

Преимуществами при использовании газовой защиты является удешевление процесса так как не требуется использование дополнительных флюсов с газообразующими компонентами. Также это защищает соединение попадание шлаковых включений.

Основными недостатками является наличие громоздкого и не дешевого газового оборудования:

• газовый баллон;
• шланги;
• редукторы и ротаметры;
• смесители;
• газовый подогреватели и осушители

Применять его в условиях монтажа достаточно проблематично. Также условиях монтажа использование газовой защиты осложняется тем, что ее сдувает порывами ветра или сквозняком. А из-за этого образуются дефекты, и дуга горит нестабильно.