Как варить полуавтоматом: принцип работы, оборудование и нюансы сварки
Любое производство металлоконструкций связано со сварочными работами. Часто изделия из черных и цветных металлов варят полуавтоматом, потому что он позволяет делать качественные сварные соединения. Именно из-за этого каждому мастеру желательно знать, как варить полуавтоматом любые металлы.
Что такое полуавтомат?
В данном сварочном оборудовании вместо привычного электрода используется проволока, поступающая в место сварки с заданной сварщиком скоростью. Чаще всего она плавится в среде защитного газа. MIG – сварка полуавтоматом в среде инертного газа (аргона, гелия и т. д.), а MAG – сварка полуавтоматом в среде активного газа (CO2 и смесей). Самой доступной, и поэтому распространенной, считается углекислота.
Полуавтоматическая сварка также предусматривает использование порошковой (флюсовой) проволоки, которая позволяет за счет входящих в ее состав присадок исключить из процесса сварки баллон с газом. Полуавтоматом можно варить изделия и детали из алюминия, углеродистой, низкоуглеродистой стали, никеля, меди и магния.
Принцип работы и оборудование
Полуавтомат состоит из надежного трансформатора или инвертора, механизма подачи проволоки, кабеля «массы» и газового баллона.
Детали он соединяет за счет электрической дуги, которая защищается газовой средой, образуемой между свариваемым металлом и контактируемой с ним проволокой. Последняя поступает к месту сварки за счет специального механизма, приводящегося в действие курком на горелке. Подачу проволоки, напряжение сварки и количество газа сварщик регулирует самостоятельно перед работой. Из-за автоматической подачи проволоки и газа, ему остается только правильно манипулировать горелкой, именно поэтому эту сварку называют полуавтоматической.
Перед MIG/MAG-сваркой нужно должным образом настроить полуавтомат, а также хорошо очистить поверхность свариваемого металла. Конец проволоки должен выходить из горелки на определённое расстояние, иначе газ не сможет защитить от атмосферного воздействия точку контакта проволоки со свариваемым металлом.
Защитный газ
Этот газ ограждает расплавленный металл от пагубного воздействия атмосферы (кислород окисляет, а азот и влага делают шов пористым) и создает благоприятные условия для зажигания электрической дуги.
Свойства газа влияют на процесс плавления металла и глубину проникновение электрической дуги, на количество брызг, а также на форму и свойства получаемого шва. Определённая смесь газов позволяет существенно увеличить стабильности электрической дуги и уменьшить образование брызг.
- Инертные газы и их смеси (MIG) позволяют качественно сваривать алюминий и многие другие цветные металлы. Чаще используют аргон и гелий.
- С помощью активных газов и смесей (MAG) сваривают стали. Наиболее доступные — чистая двуокись углерода (CO2) и смеси с аргоном.
Разберем защитные газы и смеси более детально:
- Двуокись углерода (CO2), двуокись углерода с аргоном и смесь аргона с кислородом применяют для сваривания изделий из стали. Если варят в среде двуокиси углерода, то проволока быстрее плавится, глубоко проникает дуга, получается широкий и выпуклый шов.
- Аргон, гелий и смесь аргона с гелием применяют для сварки цветных металлов и сплавов из них. Эти газы и смеси позволяют добиться более низкой скорости плавления, меньшего проникновения и узкого шва. В результате использования аргона образуется меньше брызг. Гелий в отличие от аргона даёт лучшее проникновение, большую скорость плавления и выпуклый шов. Но использование гелия приводит к тому, что сварочное напряжение возрастает и повышается расход газа. Чистый аргон не подходит для сваривания стальных конструкций, потому что электрическая дуга становится нестабильной.
Универсальная смесь для сваривания углеродистой стали состоит из 75% аргона и 25% двуокиси углерода (обозначается 74/25 или C25). При использовании этой смеси образуется мало брызг и уменьшается риск прожига тонкого металла.
Подготовка металлической поверхности к сварке
С металла необходимо удалить краску и ржавчину, так как они ухудшат качество сварного соединения. Место под массу тоже необходимо хорошо зачистить.
Как держать горелку
Горелку можно держать одной рукой, но с помощью двух рук удастся облегчить контроль сварочного процесса. Это позволит увеличить качество шва. В последнем случае одной рукой держат горелку и опираются ей на вторую руку. Благодаря этому можно облегчить контроль расстояния между горелкой и свариваемым изделием, а также выдержать требуемый угол горелки и выполнять ей требуемые движения для получения качественного шва.
Для работы двумя руками, необходимо приобрести полноразмерную сварочную маску (желательно с автозатемнением), которая будет надежно держаться на голове. Это позволит освободить руки.
Движение горелкой
Используют множество движений горелки, которые позволяют делать необходимые по ширине и глубине швы.
- Для металлов толщиной 1– 2 мм, можно использовать волнисто-зигзагообразное движение, чтобы электрическая дуга ровно действовала на свариваемые элементы. Такое движение позволит получить однородный и прочный шов. При этом дуга не успеет прожечь тонкий металл насквозь.
- Прямой шов (без движений в сторону) можно использовать для сварки металлов любой толщины, но для его выполнения нужен опыт. Электрическая дуга должна равномерно действовать на оба свариваемых элемента.
- Как варить полуавтоматом тонкий металл? Для сварки железа толщиной 1 мм и менее необходимо использовать проволоку небольшого диаметра, небольшой ток и медленнее подавать проволоку. Листы из такого металла нужно сваривать короткими импульсами (с частотой 1 сек). Такие кратковременные перерывы позволят металлу остывать.
Сваривать длинные сегменты можно из нескольких небольших элементов или точками с маленьким интервалом поочерёдно, то с одной, то с другой стороны свариваемого отрезка. Таким образом нужно проварить весь сегмент. Благодаря этому удастся избежать перегрева металла и его деформации.
Скорость сварки
Скорость движения горелки контролирует сварщик. Она также зависит от скорости подачи проволоки (варьируется в пределах 35–250 мм/сек.) и силы используемого тока. Эти параметры выбирают с учетом толщины свариваемого металла.
Важно добиться оптимальной скорости сварки. Очень большая скорость приведет к увеличению количества брызг, при этом используемый для защиты газ часто остается в застывающем металле, поэтому в нем будет много пор. Небольшая скорость сварки приведет к излишнему проникновению.
У опытных сварщиков рука хорошо набита, поэтому они самостоятельно подбирают оптимальную скорость движения горелки с учетом необходимой толщины и ширины шва.
Скорость потока газа
От этого показателя влияет качество сварки. Скорость потока газа нужно подбирать с учетом скорости подачи проволоки. Медленный поток не позволит нормально защитить металл от окисления, а в результате чрезмерной скорости будут возникать завихрения, которые тоже помешают защите. В результате таких отклонений шов будет получаться пористым. Важно сделать поток газа равномерным. Он может ухудшаться из-за наличия на насадке металлических брызг. Варьируется скорость в пределах 3 – 60 л/мин.
Угол сварочной горелки
Варят различные детали с помощью полуавтомата под разными углами, потому что определенного угла для всех сварочных работ нет. Если свариваемые элементы расположены в одной плоскости, то лучше использовать угол 15–20° (от вертикального положения). Для сварки элементов под углом желательно держать горелку под углом 45°. В ходе самостоятельной работы сварщик может определить более подходящий угол горелки для каждого конкретного случая.
Сварочный ток
Сила тока – один из рабочих параметров полуавтомата. Ее необходимо периодически регулировать с учетом технологии сварки, толщины металла, сечения проволоки и т. д. Для сварки в двуокиси углерода (CO2) и гелии (He) требуется больший ток, чем в Ароне (Ar). Сила тока влияет на глубину проникновения дуги, прочность и ширину шва.
С повышением силы тока шов становится более плоским и широким и до определённых пределов увеличивается проникновение дуги. Небольшой ток делает шов узким и выпуклым, а также уменьшает ее проникающую способность. Из-за избыточного тока образуется больше брызг и становится пористым шов.
Для сварки стали используют ток 60-630 А, для алюминия — 60-315 А, а при использовании порошковой проволоки нужен ток 120 — 630 А.
Сварочная проволока
Она поступает к месту шва и расплавляется между кромками свариваемых заготовок, после чего они надежно соединяются. Проволока должна обладать схожим со свариваемым металлом химически составом. В частности, в ней должно быть столько же углерода.
Температура плавления материала должна быть немного меньше (или схожей), чем у свариваемого металла. Если она будет плавиться позже, то увеличится вероятность прожигания металла насквозь.
Для сварки алюминия, требуется заранее приготовить проволоку из алюминия или с примесью магния и кремния. Для соединения конструкций из нержавейки используют проволоку Св.-06Х19Н9Т, Св.-01Х19Н9 или Св.-04Х18Н9.
Диаметр проволоки
Сечение проволоки влияет на размер шва, проникновение и скорость сварки. Чаще используют проволоку Ø от 0,6 до 2,5 мм. Для сварки металла толщиной 1-3 мм необходимо использовать проволоку Ø 0,8 мм, толщиной 4-5 мм – Ø 1 мм, толщиной 6-8 мм – Ø 1,2 мм.
Проволока большого сечения позволяет делать широкий шов, но с меньшим проникновением. Материалом небольшого сечения варят тонкостенные изделия и вертикальные швы. Проволоку большого диаметра требуется использовать для сварки толстостенных деталей, при этом нужно убавить скорость подачи.
Длина выхода сварочной проволоки
Для нормальной сварки проволока должна выходить из наконечника на определённую длину. Этот сегмент проводит сварочный ток. Поэтому увеличение его длины повышает электрическое сопротивление данного отрезка проволоки.
Чем больше выходит проволока, тем меньше будет дуга. В итоге будет получаться узкий и толстый шов. Из-за уменьшения длины ее выхода повышается проникновение, шов становиться широким и тонким. Стандартная длина выхода проволоки 6 – 13 мм. Порошковая проволока должна выходить на 30 – 45 мм.
Как варить полуавтоматом с помощью порошковой проволоки?
В ней предусмотрен сердечник, в котором есть требуемые для сварки без газа присадки. Флюсовая проволока содержит компоненты, которые образуют защитную среду в процессе сварки, антиокислители, очистители и присадки, улучшающие дугу. После ее возникновения образуется газ, надежно защищающий расплавленный металл, а также компоненты, образующие подобие шлака сверху наплавляемого металла в ходе его остывания.
Ее часто используют при редкой работе с полуавтоматом. Преимущества использования этой проволоки — мобильность оборудования (не требуется таскать баллон с газом) и возможность работы на улице даже в ветреную погоду.
Во время сваривания металлов флюсовой проволокой образуется много дыма и испарений, поэтому сложно визуально контролировать процесс сварки. Флюс на поверхности готового шва не проводит электричество, поэтому для наплавления металла поверх имеющегося шва, требуется сначала удалить с него флюс.
Полярность
Это направление электричества в цепи полуавтомата. Прямая полярность – проволока минус, а свариваемая металлическая заготовка плюс. Обратная полярность – проволока плюс, а свариваемый элемент минус.
Варят порошковой проволокой в основном при помощи прямой полярности. В среде защитного газа используют обратную. Полярность, с которой будет нормально свариваться порошковая проволока, зависит от её состава. Существуют флюсовые проволоки, нормально соединяющие металлы при любой полярности.
Техника безопасности
Свет, образующийся в процессе возникновения любой электрической дуги, очень яркий. Поэтому нужно обязательно хорошо защищать от него глаза и кожу. Для защиты глаз и лица необходимо надевать сварочный щиток. Сегодня можно приобрести сварочные маски с автозатемнением, которые защищают глаза в тот момент, когда появляется яркий свет. Благодаря этому можно работать двумя руками, не заботясь о маске. Для защиты рук от ультрафиолета, нагрева и брызг горячего металла, необходимо надевать перчатки.
Для защиты тела от ожогов и травм нужно работать в сварочном костюме. Если нет возможности использовать защитную амуницию, то желательно одевать верхнюю одежду не из синтетики, потому что она быстро плавится. Для выполнения любых сварочных работ требуется закрытая обувь, чтобы в нее не могли попасть брызги и окалины раскаленного металла.
В помещении, в котором сварщик будет работать, должна быть качественная вентиляция. В процессе сварки воздух насыщается вредными веществами и дымом, поэтому загрязненный воздух должен отводиться на улицу и быстро замещаться чистым уличным воздухом.
Принцип работы любого сварочного полуавтомата
Полуавтоматический сварочный аппарат позволяет существенно повысить скорость сварки. Принцип работы сварочного полуавтомата предполагает наличие защитной среды, обеспечивающей формирование качественного и ровного шва.
Важность понимания процесса
Одного понимания принципа действия сварочного полуавтомата обычно недостаточно для полного овладения всеми приёмами работы с ним. Для грамотной эксплуатации оборудования, помимо всего прочего, следует знать устройство сварочного полуавтомата.
Имея необходимую информацию и опыт работы, отдельные сварщики отказываются от покупки готового фирменного изделия и отдают предпочтение самодельным устройствам, используемым обычно в бытовых целях.
Самым простым решением поставленной задачи считается подход, при котором за основу берётся уже готовый, но устаревший (бывший в употреблении) сварочный агрегат.
Для сборки работоспособного полуавтомата на базе инверторного устройства дополнительно потребуется знание основ электроники, что заметно облегчит понимание того, как работает схема сварочного полуавтомата.
Задача состоит в том, чтобы организовать подачу в зону сварки защитного газа и присадочной проволоки.
Составные детали и принцип действия
В рамках автоматизации процесса обработки металлов в домашних условиях самодельный инверторный сварочный полуавтомат значительно облегчает работу и существенно повышает прочность шва.
Дополнительно упростить решение этой задачи можно, если за основу будущего самодельного полуавтомата взять схему типового инверторного агрегата.
Для самостоятельного изготовления сварочного полуавтомата потребуется несколько видоизменить преобразователь нагрузочного тока, дополнив его рядом современных электронных элементов.
С принципиальной схемой инверторного устройства, обеспечивающего формирование рабочего тока для полуавтомата можно ознакомиться на картинке.
Электронный способ преобразования питающего напряжения заметно упрощает регулировку рабочих параметров сварочного тока. Электронный преобразователь влияет на дискретные компоненты схемы, в результате аппарат работает более стабильно.
Сами сварочные работы полуавтоматом организуются по принципу сплавления заготовок в парах аргона или углекислоты с одновременной подачей присадочной проволоки в рабочую зону. С учётом особенностей организации сварного процесса в состав оборудования входят следующие обязательные узлы:
-
газовый баллон с углекислотой или аргоном в комплекте со шлангом для их доставки к сварочной ванне;
- ёмкость (барабан или кассета) с механизмом, обеспечивающим непрерывную подачу присадочной проволоки;
- держатель со встроенным каналом для её перемещения;
- источник питания, модуль управления и объединяющие их электрические цепи.
Каждый из этих узлов выполняет свою функцию, позволяющую сварочному полуавтомату полноценно работать. Благодаря чёткому функциональному разграничению отдельных блоков, собрать полуавтомат своими руками не составляет особого труда.
Подающий механизм
Известно несколько вариантов доставки проволоки в зону сварки. Каждый из них работает довольно просто. Первый, так называемый «толкающий» метод, заключается в том, что механизм подачи проволоки проталкивает ее к горелке через отверстие в основании полуавтомата.
Второй способ, называемый тянущим, обеспечивает подачу присадочного изделия по каналу, оборудованному в ручке (держателе) горелки. И, наконец, комбинированный вариант предполагает комплексное использование обоих методов.
При этом специальный блок подачи обеспечивает согласованное перемещение присадочного материала. Комбинированный метод чаще всего применяется при подающих каналах значительной длины.
Диаметр заправляемой в сварочный полуавтомат проволоки обычно колеблется в пределах от 0,6 до 2,0 мм. Сама она располагается на вращающихся бобинах, заметно облегчающих её подачу в зону сварки.
При использовании специальной порошковой проволоки с внутренней полостью для флюса необходимость в дополнительной защите отпадает, поскольку газовая оболочка образуется за счёт сгорания флюсового наполнителя.
Известно несколько разновидностей электродного присадочного материала, используемого при эксплуатации сварочных полуавтоматов (стальная, «омеднённая» и алюминиевая проволоки).
Каждое из наименований применяется в различных условиях сплавления заготовок, при которых обычно протекает сварочный процесс.
Газовая горелка в комплекте с наконечниками
Одной из важнейших составляющих конструкции полуавтоматов является держатель с каналом, обеспечивающим непосредственное поступление газа и присадочной проволоки к месту формирования сварочной ванны.
Рукоятка этой детали должна изготавливаться из качественного изоляционного материала и оборудоваться специальной пусковой кнопкой с защитным козырьком.
Основными составляющими горелки являются особым образом устроенное сопло для подачи газа и наконечник для подключения токовых проводов.
Во избежание эффекта налипания расплавленных капель поверхность сопла либо полируется, либо покрывается защитным материалом.
При рабочих токах, превышающих значение 325 Ампер горелка (точнее, сопло) нуждается в дополнительном охлаждении, исключающем её перегрев. Поскольку гарантийный срок службы сопла обычно не превышает 6-ти месяцев – рекомендуется менять его по истечении этого времени (раз в полгода).
Для изготовления наконечников применяются хорошо проводящие электрический ток материалы (бронза и сплавы меди с графитом или вольфрамом). Их предельные эксплуатационные сроки, в конечном счёте, определяются качеством составляющих компонентов.
Непосредственное подсоединение держателя к сварочному полуавтомату осуществляется неразъемными соединителями или с помощью разъёмов типа «Euro Mig-Mag». Именно такими разъемами подсоединяются горелки к известным моделям фирменных полуавтоматов «ПШ-112», «А-1197» и ряда других агрегатов.
Источник питания
Функцию источника рабочего тока в варочном полуавтомате может выполнять классический трансформатор, выпрямительный преобразователь или электронно-импульсный инвертор. Электросхему будущего агрегата следует продумать до мелочей и выбрать её в соответствии с поставленными практическими задачами.
От типа и конструкции самого преобразователя во многом будут зависеть как технические, так и эксплуатационные параметры будущего устройства (его габариты, вес и выходная мощность).
Большинство пользователей предпочитает вариант переделанного под автомат бывшего в употреблении инверторного агрегата, имеющего малые габариты и вес, работа которого обеспечивает высокое качество сварки.
В состав такого сварочного полуавтомата должны входить импульсный преобразователь тока, дополненный всеми рассмотренными ранее механизмами плюс блок управления нагрузочными параметрами. Также не следует забывать о комплекте соединительных проводов и держателе рабочих электродов.
Порядок подключения к сети и запуск в работу
Для качественной сварки металлических заготовок самодельным полуавтоматом необходимо соблюдать заданный технологией порядок рабочих операций. При этом важно грамотно выбирать подходящую для данного вида сварных работ полярность тока. Так, при использовании флюсовой проволоки необходимо прямое включение, а при обработке изделий в аргоновой среде – обратное.
Прямая полярность означает подсоединение «плюса» питающего напряжения непосредственно к земляному зажиму, в то время как «минус» от инвертора подключается к держателю с горелкой. Обратное подключение осуществляется в строго противоположном порядке (менять полярность допускается перекидыванием контактов на самом инверторе).
После фиксации на рабочем месте проволочной катушки можно переходить к подсоединению элементов подачи защитного газа. С этой целью сначала на газовом баллоне закрепляется редуктор, после чего его штуцер соединяется со сварочным аппаратом посредством специального отводящего шланга.
Перед началом сварных работ обязательно нужно произвести следующие регулировки:
- настройка механизмов натяжения проволоки и её прижатия;
- регулировка потока защитного газа, осуществляемая посредством специального редуктора;
- установка величины сварочного тока, проводимая в процессе сварки.
Работать на сварочном инверторе в режиме полуавтомата допускается только при наличии защитного щитка с застеклённым окошком. Такая предусмотрительность позволяет контролировать весь рабочий процесс и защитить глаза и лицо от опасного излучения. Для работы также потребуются перчатки и костюм из плотной хлопчатобумажной ткани, обеспечивающей защиту кожи тела и рук.
Полуавтомат сварочный как работает
Как и в других типах сварки, перед началом работы необходимо позаботиться о том, чтобы детали были заранее обработаны – обезжирены и зачищены. Перед началом работы подключаем кабель массы к сварочному столу и проверяем вылет сварочной проволоки. Если проволока длиннее – нужно ее откусить бокорезами.
ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ. Важно, чтобы кончик проволоки был острым – тогда легче будет зажечь дугу. В процессе сварки перед каждым новым швом кончик (или образовавшийся шарик) проволоки нужно будет откусывать – так вы облегчите старт нового этапа.
Как и любой вид сварки, сварка полуавтоматом начинается с зажигания дуги. Для этого сварочная проволока должна коснуться поверхности свариваемой детали. Нажимаем на кнопку горелки – начинается подача одновременно сварочной проволоки и защитного газа.
Дуга зажигается. Происходит процесс сварки. Чтобы погасить дугу, нужно отпустить кнопку и отвести горелки от свариваемого изделия.
Горелкой можно управлять одной рукой, но при использовании двух рук шов будет более аккуратным и контроль над процессом более уверенным. Одной рукой нужно обхватить горелку, указательный палец должен находиться внизу на кнопке старта. Ведущей рукой можно опираться на другую руку – так будет проще контролировать расстояние до свариваемой поверхности и угол наклона, а также делать нужные движения горелкой.
Не существует универсального угла для сварочной горелки, который нужно соблюдать при сварке. Если мы варим детали в одной плоскости и обе детали одной толщины, то горелку можно держать вертикально. Если детали по толщине разные, то наклон нужно делать в сторону детали с меньшей толщиной. При сварке двух деталей под углом горелку удобнее держать под углом 5- 25% градусов (от вертикали). Расстояние от сопла до свариваемой поверхности – от 5 до 20 мм.
Движение горелки может быть как углом вперед, так и углом назад. При сварке углом назад. При таком способе глубина провара и высота шва увеличивается, его ширина уменьшается. При сварке углом вперед лучше проплавляются кромки, уменьшается глубина провара, но шов получается шире. Такой способ хорош для сварки металла небольшой толщины.
В процессе сварки вы выберете наиболее удобный и комфортный для вас стиль сварки – от способа держать горелку, до параметров аппарата. Обращайте внимание также на звук дуги – он поможет подкорректировать настройки. Так, правильно установленная дуга имеет ровный шипящий звук. Если вы слышите треск – то, скорее всего, нарушен баланс между скоростью подачи и напряжением, или плохой контакт в области сварки.
Влияние скорости движения горелки на качество шва
Качество шва также зависит от скорости сварки – скорости, с которой электрическая дуга проходит вдоль места сварки. Скорость движения сварочной горелки контролируется сварщиком и влияет на форму и качество сварного шва. Со временем вы научитесь определять скорость глядя на толщину и ширину шва в процессе сварки:
Слишком высокая скорость сопровождается повышенными брызгами металла. Шов получается тонким и прерывистым.
Слишком медленная скорость дает широкий, расплывчатый шов.
Как передвигать сварочную горелку во время сварки полуавтоматом?
Существует множество способов движений горелкой для формирования шва:
Для металлов 1-2 мм толщиной можно двигать горелку зигзагообразно, чтобы воздействовать дугой на оба свариваемых листа – тогда получается прочный и герметичный. К тому же, при таком способе электрическая дуга не проживает металл.
При наличии определенного опыта пользуются прямым швом, без каких-либо колебательных движений. Таким швом можно варить металлы любой толщины, но здесь важно чувствовать, что дуга равномерно охватывает обе заготовки.
Когда нужно делать длинный шов, чтобы не допустить перегрев металла и тепловой деформации, можно варить небольшими сегментами то с одного, то с другого конца свариваемых деталей. Это позволит проварить весь сегмент без тепловой деформации листового металла.
Заключение + ВИДЕО
В этом уроке мы затронули, пожалуй, все основные аспекты – от выбора расходных материалов и сборки аппарата до настройки, азов работы с горелкой и швом. Теперь – дело за вами! Регулярная практика позволит отточить мастерство, а сварочные полуавтоматы FUBAG сделают сварку комфортной и не сложной. Данное видео поможет вам наглядно увидеть настройку аппарата профессионалом и лучше усвоить вышеописанный материал практической части:
Удалить или отредактировать эту статью можно в бэк-офисе сайта в разделе «Статьи»
Устройство и виды полуавтоматов, критерии при покупке
Сварочные полуавтоматы MIG/MAG для сварки проволокой в среде активного или инертного газа. Виды полуавтоматической сварки и их особенности. Как работает аппарат в углекислотной среде и как выбрать достойное оборудование.
Сварочный полуавтомат избавляет сварщика от ручной подачи электрода и процедуры его замены в держателе. В этом виде оборудования в качестве электрода используется специальная проволока, автоматически поступающая в зону сварки. Специалист должен только установить нужную подачу, а затем, удерживая необходимое расстояние до поверхности металла, осуществлять продольное движение вдоль свариваемого стыка.
Полуавтоматическая сварка не требует очень высокой квалификации, а расходные материалы для нее унифицированы и доступны по цене. По этой причине такие аппараты массово используются как в промышленном производстве, так и на небольших ремонтных и сервисных предприятиях. Популярны они также у индивидуальных предпринимателей и домашних мастеров, т. к. приобрести подобный полуавтомат для дома, дачи или гаража не составляет никакого труда. Для этого всего лишь нужно разобраться в основах этого вида сварки, определиться в своих технологических потребностях и финансовых возможностях, а затем сделать выбор подходящей модели.
Устройство полуавтомата
Устройство сварочного полуавтомата и его состав практически не зависят от назначения и сферы применения. Основные компоненты, входящие в состав такого оборудования:
- источник питания с блоком управления, панелью индикации и органами ручной настройки;
- кабель-шланг для подачи проволоки, газа и тока в зону сварки (сварочный рукав) и кабель для подсоединения к «массе»;
- сварочная горелка;
- устройство автоматической подачи сварочной проволоки;
- емкость с инертным или активным газом и газовое оборудование к ней.
Кроме того, продавцы сварочной техники предлагают различные дополнительные устройства для полуавтоматической дуговой сварки, в том числе размоточные приспособления, оснастку для сварки трубопроводов, стойки для рукавов, защитные экраны, вытяжки и многое другое.
Источники питания
Только инверторы могут формировать переменный ток с балансом полярности, который необходим при сварке сплавов алюминия и магния.
Сварочный рукав
Сварочный рукав (кабель-шланг) служит для подачи в зону сварки защитного газа, присадочной проволоки, тока и охлаждающей жидкости. Одним концом он присоединяется к самому полуавтомату, а вторым — к горелке. Сварочный рукав представляет собой гибкий шланг, внутри которого по центру расположен канал подачи сварочной проволоки, а вокруг него — трубки для защитного газа и охлаждающей воды (только в некоторых устройствах), а также жилы силового кабеля и провода системы управления.
На рисунке (см. выше) показан унифицированный «евроразъем» для подключения такого кабеля-шланга. Большой штуцер (закрыт заглушкой) — это выход сварочной проволоки, малый (справа от него) — подача газа. Два небольших контакта сверху — для управления переключениями режимов. К плоской нижней части разъема подключены силовые провода для подачи сварочного тока, а к резьбовому фиксатору — заземление.
К сварочным рукавам предъявляются очень высокие эксплуатационные требования. Поэтому они достаточно дороги, кроме того, их длина влияет на стоимость комплекта оборудования. Но, с другой стороны, длина кабель-шланга определяет технические возможности полуавтомата при работе в условиях сложного доступа к месту выполнения работ.
Горелка
По принципу работы с движущейся проволокой горелки делятся на три типа:
- Предназначенные для толкающих механизмов. Горелка не имеет собственного привода, поступательное движение обеспечивает механизм, расположенный в основном блоке полуавтомата.
- Приводные. В рукоятку горелки встроен двигатель, тянущий проволоку. Конструкция и принцип работы такого привода подобны механизму на основном блоке.
- Комбинированные («тяни-толкай»). При работе используется как толкающий механизм на полуавтомате, так и тянущий на горелке.
Контактный наконечник — это сменный элемент, который должен точно соответствовать диаметру проходящей через него проволоки. Также сменным компонентом является сопло, которые выбирается в зависимости от размера наконечника и режима сварки.
Подача проволоки
Подающие механизмы бывают двух типов: с двумя роликами (ведущий и прижимной) и с четырьмя роликами. Последние разработаны для использования с мягкими и порошковыми проволоками.
Принцип действия полуавтомата
На выходе из горелки проволока проходит через плотное отверстие в контактном наконечнике, на который по проводам, уложенным в кабель-шланге, подается сварочный ток. В результате между ее кончиком и свариваемой деталью возникает дуга, металл проволоки плавится, и образуется сварочная ванна (см. рис. ниже), которая перемещается вместе с движением горелки, оставляя за собой остывающий сварочный шов.
Сопло служит для формирования облака защитного газа необходимой формы и плотности, который поступает в него через рассеиватель, расположенный в месте крепления контактного наконечника.
Виды сварочных полуавтоматов
Конструктивно сварочные полуавтоматы производятся в однокорпусном и двухкорпусном исполнениях. В первом случае внутри одного моноблока находятся источник питания, газовый клапан и механизм подачи проволоки. Во втором случае эти последние два вынесены в отдельное устройство, к которому подключается кабель-шланг. Однокорпусные аппараты выпускают с внутренним и внешним размещением бобины с проволокой.
Источники питания сварочных полуавтоматов бывают двух видов: выпрямители и инверторы. Первые более просты в обслуживании и довольно дешевы, но при этом выдают постоянный ток со значительными пульсациями, имеют низкий КПД и большую массу. Сварочные полуавтоматы инверторного типа лишены всех этих недостатков. При этом они могут выдавать практически все видов сварочных токов, в том числе работать в импульсном режиме.
Главные отличия сварочных полуавтоматов от других аппаратов
Сварочные полуавтоматы отличаются от аппаратов, применяемых при других видах сварки, тем, что в них не используются в качестве источников сварочного тока трансформаторы — только выпрямители и инверторы. Они обеспечивают высокую производительность и качество сварки, поскольку сварочный процесс идет непрерывно с одними и теми же параметрами, без замены электродов и повторного поджига дуги.
Кроме того, сварочные полуавтоматы и технология их использования характеризуются:
- отсутствием необходимости прокалки или просушки электродов;
- возможностью создания длинных непрерывных швов;
- автоматическим регулированием скорости подачи проволоки в зависимости от параметров дуги;
- неизменяющимся расстоянием между электродом и поверхностью металла;
- чистотой сварочного процесса;
- высоким физико-химическим качеством сварочного шва.
Использование в сварочных полуавтоматах в качестве источника тока инверторов значительно увеличивает их производительность и технологические возможности. При этом в простых аппаратах для неответственных работ до сих пор находят применение и выпрямители, которые отличаются от инверторов более низкой стоимостью, худшим качеством тока, а также массой и габаритами.
Основные режимы полуавтоматической сварки
В сварочных полуавтоматах реализована обратная связь «сила тока — скорость подачи проволоки», с помощью которой и реализуется полуавтоматический режим. Сварщику только остается удерживать дугу нужного качества и вести горелку вдоль стыка металла, а скорость проволоки будет меняться в соответствии с величиной тока.
Сварочные инверторы дают возможность применять импульсный режим полуавтоматической сварки, который обеспечивает более высокую производительность и лучшее качество.
Разница сварки с газом и без него
Порошковая проволока заметно дороже обычной, более капризна в механизмах подачи (из-за своей мягкости), выделяет большое количество паров и дыма, а швы, сваренные с ее применением, имеют склонность к пористости. Ее неоспоримым преимуществом является то, что с помощью этой проволоки можно вести сварку на открытом воздухе и даже в условиях ветра. Кроме того, она обеспечивает минимальное разбрызгивание металла, пригодна для сварки загрязненных поверхностей и имеет более высокую производительность наплавки.
Важные критерии и характеристики при выборе сварочного полуавтомата
Для того чтобы выбрать подходящий сварочный аппарат, в первую очередь следует определиться с тем, какие виды сварочных работ предполагается выполнять и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Пользователи этого оборудования делят его на три условные категории:
- Бытовые. Пригодны для использования в домашних условиях, а также на дачах и в гаражах.
- Для малых производств. Применяются в небольших мастерских, ремонтных предприятиях и автосервисах.
- Промышленные. Предназначены для работы на крупных производственных предприятиях.
Кроме входного напряжения, основным различителем этих групп оборудования является мощность сварочной установки, от которой напрямую зависит максимальная величина сварочного тока. В свою очередь этот параметр определяет такие технические характеристики полуавтомата, как скорость сварки, диаметр проволоки, толщину свариваемого металла, а также его массу и размеры.
При выборе подходящей модели очень важно обратить внимание на ее технические особенности и дополнительные возможности. К примеру, возможность работы обычными электродами без газа (ММА) позволяет использовать полуавтоматический режим только в необходимых случаях, что ведет к общему снижению расхода углекислоты при сварке объемных изделий. Ниже приведена таблица основных технических и эксплуатационных показателей всех трех групп оборудования.
| № | Наименование | Бытовые | Для малых производств | Промышленные |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Входное напряжение (В) | 220 | 220 | 380 |
| 2 | Мощность (кВт) | 3 | 4÷5 | 8-10 |
| 3 | Источник сварочного тока | инвертор | инвертор | выпрямитель |
| 4 | Диапазон сварочного тока (max/min) | 20÷120 | 10÷250 | 50÷400 |
| 5 | Напряжение холостого хода | 30÷40 | 50÷60 | 80÷90 |
| 6 | Степень защиты | IP21, IP22 | IP22 | IP22, IP23 |
| 7 | Диаметр проволоки | 0.6÷1.0 | 0.6÷1.2 | 0.8÷2 |
| 8 | Продолжительность включения (ПВ, %) | 50 | 70 | 80÷100 |
| 9 | Охлаждение горелки | воздушное | воздушное | водяное |
| 10 | Ручная сварка (ММА) | + | + | + |
| 11 | Сварка без газа | — | + | +/- |
| 12 | Работа на пониженном напряжении (В) | 140-220 | 140-220 | — |
| 13 | Длина кабель-шланга (м) | 2 | 2÷3 | 4÷5 |
| 14 | Вес (кг) | 12÷20 | 25÷40 | >70 |
При выборе конкретной модели недостаточно только анализа ее характеристик, т. к. большое значение имеют также репутация производителя, близкое расположение гарантийных и сервисных центров и доступность расходных и ремонтных материалов. Хорошим источником информации о самых популярных моделях являются обзоры сварочных полуавтоматов и отзывы пользователей на профильных форумах.
Лучшие дешевые полуавтоматы
Самые популярные марки — это «Ресанта», Aurora, Wester, «Сварог», «Барс», «Зубр», «Интерскол». На основании отзывов пользователей на профильных форумах и рейтингов лучших сварочных полуавтоматов, размещенных в интернете, был выбран ряд моделей, которые заслуживают особого внимания, а многими называются лучшими в своем ценовом диапазоне. Все аппараты инверторные, с возможностью ручной сварки покрытыми электродами, входное напряжение — 220 В. Порядок расположения — по убыванию цены.
| Наименование | Мощность (кВт) | Сварочный ток | Напряжение холостого хода | Диаметр проволоки | ПН (%) | Вес (кг) | Средняя цена (руб.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wester MIG-140i | 4.7 | 40÷140 | 55 | 0.6÷0.8 | 60 | 13.4 | 13 500 |
| Fubag Irmig 180 38608 | 7.0 | 30÷180 | 65 | 0.6÷1.0 | 60 | 12 | 20 000 |
| Сварог MIG 160 Real N24001 | 6.0 | 30÷160 | 60 | 0.6÷0.8 | 60 | 13 | 23 500 |
| Aurora Pro Overman 180 Mosfet | 4.7 | 30÷175 | 50 | 0.6÷1.0 | 60 | 21 | 25 500 |
| Ресанта САИПА-165 | 4.8 | 20÷160 | 65 | 0.6÷0.9 | 70 | 13.7 | 27 000 |
Гарантийный срок работы оборудования у оборудования Wester и «Сварог» составляет 60 месяцев, Fubag и Aurora — 24 месяца, «Ресанта» — всего 12 месяцев.
Лучшие дорогие полуавтоматы
В этом ценовом сегменте можно выбрать полуавтомат ведущего мирового бренда, поскольку здесь, в основном, представлено профессиональное и полупрофессиональное сварочное оборудование. Пользуясь источниками российского интернета (обзоры, отзывы, рейтинги, профильные форумы) были выбраны лучшие модели в ценовой категории от 60 000 до 110 000 рублей.
| Наименование | Мощность (кВт) | Сварочный ток | Напряжение холостого хода | Диаметр проволоки | ПН (%) | Вес (кг) | Средняя цена (руб.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fubag Irmig 250 T | 8 | 30-250 | 79 | 0.6÷1.2 | 40 | 28 | 62 000 |
| ESAB Caddy Mig C200i | 5 | 30÷200 | 60 | 0.6÷1.2 | 45 | 11.5 | 75 000 |
| Bluweld Starmig 200 | 5.5 | 5÷200 | 0.6÷1.2 | 30 | 23 | 80 000 | |
| Кедр 8005048 | 23 | 500 | 75 | 1.0÷1.6 | 100 | 50 | 105 000 |
| Kemppi MinarcMig Evo 200 | 6.2 | 20÷200 | 75 | 0.6÷1.0 | 35 | 13 | 107 000 |
Все перечисленные полуавтоматы способны работать в ручном режиме, а Bluweld Starmig 200 дополнительно имеет функцию аргонодуговой сварки.
В статье не затронут вопрос устройства и принципа работы многофункциональных полуавтоматов «три в одном» с возможностью выполнения аргонодуговой (TIG) сварки. В открытых источниках об этом почти ничего не пишут, поэтому не вполне понятно, насколько работоспособно и практично такое совмещение. Если у вас есть информация по этому вопросу, поделитесь ей в комментариях к этой статье.