Сварка порошковой проволокой: недостатки и преимущества

Основные параметры

Чтобы правильно подобрать режимы полуавтоматической сварки нужно четко понимать, из чего состоят эти режимы. Далее мы перечислим основные параметры режимов сварки, зная которые вы сможете правильно выбрать настройки полуавтомата.

Диаметр и марка проволоки

Начнем с диаметра проволоки. Он может колебаться в пределах от 0.5 до 3 миллиметров. Обычно, диаметр проволоки подбирается исходя из толщины свариваемого металла. Но в любом случае у каждого диаметра есть свои характерные признаки. Например, при работе с проволокой малого диаметра мастера отмечают более устойчивое горение дуги и меньший коэффициент разбрызгивания металла. А при работе с проволокой большего диаметра всегда требуется увеличивать силу тока.

Не стоит забывать и о марке применяемой проволоки. А точнее, металле, из которого проволока изготовлена и какие вещества входят в ее состав. Например, для сварки низкоуглеродистой или низколегированной стали рекомендуется использовать проволоку с раскислителями, а в составе должен присутствовать марганец и кремний.

Но, справедливости ради, в среде защитного газа зачастую либо легированную, либо высоколегированную сталь. В таких случаях используют проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь, которую нужно сварить

Обратите внимание на выбор проволоки, ведь при неправильном выборе шов может получиться пористым и хрупким

Сила, полярность и род сварочного тока

Помимо выбора комплектующих нам также нужно настроить сам полуавтомат. В типичном полуавтомате даже самого низкого ценового сегмента вы сможете настроить силу, полярность и род сварочного тока. У каждого параметра также есть свои особенности. Например, если увеличить силу тока, то глубина провара увеличиться. Силу тока устанавливают, опираясь на диаметр электрода и особенности металла, с которым собираются работать.

Теперь о полярности и роде тока. Общепринято выполнять полуавтоматическую сварку в среде защитного газа, установив постоянный ток и обратную полярность. Переменный род тока или прямая полярность применяются очень редко, поскольку такие настройки не обеспечивают устойчивое горение дуги и способствуют ухудшению качества сварного соединения. Но есть исключение из правил. Так переменный ток показан при сварке алюминия, например.

Также многие новички забывают о таком параметре, как напряжение сварочной дуги. А вместе с тем именно напряжение дуги влияет на глубину провара металла и размер сварочного соединения. Не стоит устанавливать слишком большое напряжение, иначе металл начнем разбрызгиваться, в шве образуются поры, а газ не сможет в должной мере защитить сварочную зону. Чтобы правильно настроить напряжение дуги ориентируйтесь на силу сварочного тока.

Скорость подачи проволоки

Как вы знаете, в полуавтоматической сварке проволока подается с помощью специального механизма. Он работает очень точно, поэтому необходимо заранее установить оптимальную скорость подачи присадочной проволоки, чтобы она вовремя плавилась и способствовала формированию качественного шва. Настраивайте скорость с учетом силы тока. В идеале проволока должна подаваться так, чтобы дуга сохраняла свою устойчивость, а шов формировался постепенно.

Скорость сварки

Не менее важна и скорость сварки. От нее во многом зависят физические размеры шва. Скорость регулируется ГОСТами, но ее можно выбрать и по своему усмотрению, опираясь на особенности металла и его толщину. Учтите, что толстый металл нужно варить быстрее, а шов должен быть узким. Но не стоит слишком спешить, иначе электрод может просто выйти из зоны защитного газа и окислиться под воздействием кислорода. Ну а слишком медленная скорость способствует формированию непрочного пористого шва.

Наклон электрода

И последний важный параметр, а именно угол наклона электрода при сварке. Наиболее частая ошибка у новичков — держать электрод так, как физически удобно. Это грубейшее нарушение. Ведь угол наклона электрода напрямую влияет на то, какова будет глубина провара и насколько качественным получится шов в конечном итоге.

Существует два типа наклона: углом назад и углом вперед. У каждого положения есть свои достоинства и недостатки. При сварке углом вперед зона сварки видна хуже, зато лучше видны кромки. Также глубина провара меньше. А при сварке углом назад наоборот зона сварки видна намного лучше, но глубина провара увеличивается.

Мы рекомендуем варить углом вперед только тонкий металл, поскольку данное положение наиболее удачно. А вот углом назад можно варить металлы любой другой толщины.

Общая информация

Сварка и резка полуавтоматом нержавеющей стали с применением защитного газа — это технология, которая давно зарекомендовала себя как одна из самых оптимальных. У данной технологии есть аббревиатура MIG/MAG, что означает «сварка металла инертным газом» или «сварка металла активным газом» соответственно.

Суть этой технологии проста: для сварки применяется газ и сварочная проволока, которая непрерывно подается в зону сварки и формирует шов. В процессе формируется дуга, которая плавит металл и позволяет расплавленной проволоке смешаться с заготовкой для формирования шва. Газ выполняет защитную функцию, не позволяя кислороду проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Чтобы сформировать качественный шов, необходимо правильно настроить режим сварки. Режим сварки — это совокупность настроек. А именно, сила тока, скорость подачи присадочного материала, сам тип присадочного материала, а также выбор газа и его оптимальный расход.

Зачастую для MIG/MAG сварки нержавеющей стали применяют смесь из углекислого газа и аргона. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона или сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа в чистом виде применяется редко.Порой углекислый газ заменяют кислородом, но это необходимо для выполнения определенных технологических требований и малоприменимо в любительской сварке.

Есть три способа сварки нержавеющей стали с применением технологии MIG/MAG: это сварка с применением короткой дуги, с помощью технологии струйного переноса или импульсная сварка. Выбор способа зависит от толщины металла. Для тонкой нержавейки подойдет первый способ, для сварки металла толщиной до 3 мм подойдет метод струйного переноса, ну а импульсная сварка эффективна при сварке нержавеющей стали толщиной от 3 мм и более.

Достоинства и недостатки метода

MIG/MAG сварка нержавеющей стали имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами, вроде MMA или TIG. Мы перечислим некоторые из них.

Прежде всего, технология MIG/MAG отличается высокой производительностью. Работа выполняется куда быстрее, чем при использовании других технологий. При этом качество швов остается на достойном уровне.

Также отметим, что при сварке не наблюдается большое количество дыма. Что очень удобно при сварке в помещении.

Из недостатков лишь необходимость применения газового баллона, что зачастую приводит к проблемам с транспортировкой. У вас не получится просто перенести баллон на необходимую локацию, поскольку его вес слишком велик. Но этого недостатка нет разве что у MMA технологии, которая малоприменима для сварки нержавеющей стали.

Мы считаем, что необходимость применения газовых баллонов при MIG/MAG сварке — это ничтожный минус по сравнению с возможностью производить сварку быстро и качественно. В крайнем случае баллон можно установить на специальную тележку и транспортировать в нужное место.

Обязательно ли использовать газ?

Прочитав информацию выше, вы наверняка задались вопросом: «А возможна ли сварка нержавейки полуавтоматом без газа, но с применением MIG/MAG технологии?». Ответ: да, возможна. Газ можно заменить специальной порошковой проволокой. Она заправляется в подающий механизм так же, как и обычная присадочная проволока, и позволяет работать без газа. Порошковая проволока состоит из наружного металлического слоя и внутренней сердцевины, заполненной флюсом. При плавлении внешнего слоя флюс высвобождается и защищает сварочную зону от окисления.

Казалось бы, идеальный расходный материал. Но у всего хорошего есть недостатки. Порошковая проволока хоть и удобна для сварки, но на сегодняшний момент не способна обеспечить такую же защиту сварочной ванны, как газ. Поэтому швы при использовании порошковой проволоки получаются менее качественными и долговечными. Этот способ применим разве что при экстренной сварке в очень труднодоступных местах, куда просто невозможно привезти даже самый маленький баллон с газом.

В остальных случаях мы все же рекомендуем классическую сварку газом и нержавеющей проволокой.

Как правильно проводится сварка порошковой проволокой без газа?

Формы оболочек порошковой проволоки.

Специфика конструкции самозащитной проволоки позволяет вести сварочные работы в положении снизу. Для некоторых случаев сварку проводят вертикально.

Объяснением этому является соответствующий объем ванны для сварки. Какая-либо модель данного материала может быть выбрана согласно ее характеристикам, в соответствии с режимом работы оборудования для сварки.

Важным преимуществом является возможность применения такой проволоки с целью создания шва в конструкции из определенной марки стали.

В целом процесс сварки не связан с образованием шлака в большом количестве, поры при этом полностью отсутствуют.

Влияние сквозняков и ветра является незначительным для создания качественного соединения. Вместе с тем параметры создаваемых швов за счет порошковой проволоки уступают качественным характеристикам таких видов сварки, как газовая либо электродная.

Осуществление выбора порошковой проволоки связано с тем, что учитываются не только ее технические характеристики, но и размер диаметра, который должен быть не меньше 2,3 мм. Если изделие имеет меньшее сечение, то оно применяется с целью соединения металлических конструкций с наименьшей толщиной.

Для проведения сварочных работ обычно применяют специальный сварочный аппарат, который является шланговым автоматом или полуавтоматом, предусматривающим отсек для мотка с проволокой.

Ее крепление осуществляется с использованием фиксатора в рукоятке, а подача проволоки осуществляется за счет специального шланга. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и полностью расплавить содержимое сердечника.

Какой газ нужен

Чтобы выбрать, каким газом пользоваться при сварке полуавтоматом, необходимо иметь представление о физических и химических свойствах газа. Выделяют три основные категории:

инертные;
активные;
смеси газов.

Рассмотрим их подробнее.

Выбор газа также зависит от характеристик сварочного аппарата и типа поверхности. Например, чистый азот идеально подходит для соединения медных деталей.

Ацетилен

Данное органическое соединение получило наибольшее распространение. Газ легче воздуха, бесцветный, имеет специфический запах, отличается высокой температурой горения, из-за чего используется при газовой резке металлических изделий.

Для промышленного производства ацетилена применяют специальные генераторы, в которых карбид кальция взаимодействует с водой.

Единственный недостаток – сложность в хранении, поскольку карбид углерода легко впитывает влагу из атмосферы, что создает дополнительные неудобства.

Водород

Широко применяется для соединения алюминиевых изделий и плазменной резки нержавейки. Газ не имеет цвета и запаха. Взрывоопасен. При соединении с воздухом или водой образует гремучую смесь. Его получают путем синтеза воды, при разделении кислорода и водорода в специальных генераторах. Согласно нормативно-правовым актам по технике безопасности, водород запрещено хранить в баллонах под давлением, которое превышает 15 МПа.

Коксовый

Побочный продукт коксохимической промышленности, который образуется при производстве кокса. Газ бесцветный с резким запахом. К его хранению не предъявляют таких жестких требований, как к водороду, несмотря на то, что газ относится к категории взрывоопасных. Транспортировку газа выполняют с помощью трубопроводных магистралей. Не получил широкого распространения, ввиду специфики производства. Применяется только в промышленных районах.

Природные

Представители органической группой углеводородных соединений – метан, пропан и бутан. Отвечают всем требованиям, предъявляемым к сварочным газам. К преимуществам относятся распространенность данного вида, а также относительно невысокая стоимость. Требования к условиям хранения не отличаются строгостью – допустимо хранение баллонов на улице, при сооружении специальной клетки с навесом. Искусственный синтез невозможен. Добывается только из природных месторождений.

Пиролизный

Данный вид выгодно отличается от своих собратьев – его не нужно генерировать, поскольку пиролизный газ выделяется при распаде нефтепродуктов. Перед использованием его подвергают предварительной очистки, ввиду излишней химической активности, которая может привести к коррозии горелки. Подходит как для сварочных работ, так и для резки металлоконструкций.

Чистые

К данной группе относятся следующие газы:

Аргон. В чистом виде используется только при аргонодуговой сварке. Входит в состав разнообразных смесей, в качестве одного из компонентов. Химическая инертность делает аргон оптимальным выбором при работе с тугоплавкими материалами. Отличается низкой теплопроводностью и потенциалом ионизации.
Гелий. Еще один представитель химически инертной группы. По сравнению с аргоном, обладает большей теплопроводностью и потенциалом ионизации.

Данные свойства гелия обеспечивают соединение большим тепловложением, чем аргон, увеличивая ширину сварочного профиля.

Углекислый газ. Самый дешевый газ, из всех перечисленных. Данное обстоятельство обеспечивает широкую популярность при проведении работ в условиях ограниченности бюджета. К положительным качеством относят глубокие проникающие способности, особенно полезные при соединении толстолистовой стали. Основной недостаток – слабая стабилизация дуги, и как следствие, достаточно большое количество брызг.

Отличительная особенность данного газа в том, что его разрешено применять без добавления инертных газов.

Газы, используемые как компоненты смеси

Наиболее известным добавочным компонентом является кислород. Высокая химическая активность влияет на процентное содержание в смеси – его массовая доля редко превышает 7-10 %. Смесь аргона и кислорода обладает специфическим характером проплавления.

Сварочный шов, выполненный с применением данной смеси известен как «шляпка гвоздя», названный за счет внешнего сходства. Известны трехкомпонентные смеси, в состав которых входит кислород, аргон и углекислота, с различными пропорциями, в зависимости от характера работ.

Азот не получил широкого распространения, в качестве защитного газа. В основном его применяют для соединения меди и нержавейки, поскольку он не вступает в реакцию с данными металлами.

Газовые сварочные смеси и рекомендуемая область их применения.

Активированная проволока

Этот сварочный материал по составу близок к порошковой проволоке, но в него добавлены специальные присадки, оптимизирующие параметры в области сварочной ванны и препятствующие разрушению металла во время сварки и после нее. Конструктивно активированная проволока устроена иначе, чем порошковая. Процентное содержание добавок существенно меньше и не превышает 6-8 % от общей погонной массы. Присадки при этом не засыпаются в полости, а встраиваются в тело проволоки в виде тонких каналов, и материал объединяет в себе достоинства проволоки сплошного сечения и порошковой проволоки. По причине малой доли присадок сварку такой проволокой возможно вести только в атмосфере инертного газа.

Присадками являются легко ионизируемые соединения легких металлов и шлакообразующие составляющие, улучшающие ситуацию со стабильностью рабочих параметров сварочной ванны. Они повышаю стабильность электрической дуги.

Можно сформулировать следующие достоинства активированной проволоки:

Широкий спектр совместимого оборудования. Проволока, в отличие от порошковой, допускает перегибы и не требует специализированных подающих устройств.
Высокое качество шва за счет понижения поверхностного натяжения соединяемых заготовок и низкого насыщения водородом.
Снижение потребляемого тока за счет защиты области сварки от чрезмерной теплопотери.

Сварочная проволока

Главным минусом активированной проволоки считается необходимость применения газа. Это увеличивает трудоемкость и себестоимость операции.

Возможна ли сварка без газа?

Сразу скажем, что в этой статье мы будем говорить о технологии MIG/MAG (сварка с применением защитного газа и плавящейся проволоки). Эта технология хорошо себя зарекомендовала и позволяет получить качественные швы, в отличие от ММА сварки (ручная дуговая сварка). Для выполнения MIG/MAG сварки необходимы специальные сварочные полуавтоматы, присадочная проволока и, конечно, газ. Но что делать, если у вас нет возможности использовать газ?

Хоть MIG/MAG сварка и позволяет получить очень качественные швы, она не лишена недостатков. Зачастую газовые баллоны слишком громоздки, чтобы использовать их для сварки в труднодоступных местах и на высоте. В таких случаях сварка с газом просто невозможна. Также при частой сварке газовый баллон необходимо заправлять, и это не всегда возможно, а запасного баллона может не быть под рукой. Возникает необходимость применять сварочный аппарат без газа… Но насколько это возможно?

Многие умельцы решают просто исключить газ из технологии MIG/MAG и варить присадочной проволокой. Они убеждены, что можно использовать сварочный полуавтомат проволочный без газа и при этом получить качественные швы. Так ли это мы расскажем далее.

Сварка без газа обычной проволокой

Сварка обычной присадочной проволокой без газа с применением полуавтомата — это бессмысленная затея. Такая сварка практически невозможна из-за особенностей самой присадочной проволоки. Повторимся, что в данной статье мы говорим о технологии MIG/MAG сварки, где обязательно применение газа. Если убрать газ и оставить только присадочный материал, то он будет либо постоянно разбрызгиваться, либо залипать. И эту проблему не решить встроенными функциями полуавтомата. Просто такова технология. Отсутствие газа при сварке обычной проволокой — это все равно, что у человека отобрать одну руку и заставить выполнять привычные повседневные действия.

Итак, проволочные присадочные материальные годятся для сварки без газа. Что тогда делать? На помощь приходит так называемая порошковая проволока. С виду это обычный металлический пруток. Но в его сердцевине содержится флюс, который при плавлении проволоки высвобождается и позволяет варить без газа.

Вывод: сварка полуавтоматом без газа обычной проволокой возможна, но получаемые швы никуда не годятся и саму работу крайне сложно выполнять. Используйте такой метод только при экстренных случаях, когда у вас вообще нет никакого выбора. В остальных ситуациях лучше применять порошковую проволоку с флюсом внутри. На данный момент это единственный безгазовый способ сварки при применении MIG/MAG технологии.

Но учтите, что порошковая проволока стоит недешево и такая сварка может оказаться дороже применения газа и обычной проволоки. К тому же, получаемые швы не отличаются высоким качеством и подвержены коррозии. В случае с некоторыми металлами это особенно критично.

Например, при сварке нержавеющей стали. Если использовать порошковую проволоку при работе с нержавейкой, то шов через время покроется ржавчиной, и антикоррозийные свойства сойдут на нет. Учитывайте это и не используйте порошковую проволоку на постоянной основе вместо газа. Все-таки MIG/MAG технология подразумевается связку газ+присадочный материал. А порошковая проволока скорее помогает решить срочные задачи и не подходит для регулярного использования.

Вместо заключения

Как видите, сварка нержавеющей стали с применением полуавтомата — не такая уж сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Конечно, применение MIG/MAG технологии требует от сварщика опыта и навыков. Не ждите, что с первого раза сформируете идеально ровный и эстетичный шов. Но и не стоит отчаиваться, если проделанная вами работа неудовлетворительного качества. Проверьте, правильно ли вы настраиваете режим сварки. Также проверьте, какие расходники вы используете. Возможно, состав проволоки не совпадает с составом металла. Практикуйтесь как можно больше, и так вы достигнете высот в сварочном деле. Желаем удачи в работе!

Какую конструкцию имеет проволока стальная порошковая?

Порошковая стальная проволока – это электрод, стальная оболочка которого заполнена набором защитных, деоксидирующих и шлакообразующих присадок. Важный компонент материала – это порошок железный, марка которого определяет уровень его содержания в общем объеме.

Содержание рутила с концентратом флюорита составляет до 60%. Выбор присадок осуществляется с учетом содержания важных веществ в процентах. Характеристики присадок и их область использования должны полностью соответствовать характеристикам электрода для сварки.

Таблица режимов сварки полуавтоматом.

Порошковая проволока может отличаться присутствием компонентов, обеспечивающих стабильность дуги даже без условий газовой среды. Она имеет конструкцию, которую отличает минимальный набор оборудования, а условия ее применения исключают использование редуктора, газовых баллонов и т.д. Если расплавка сердечника из стали происходит достаточно быстро, то это связано с наличием повышенного электрического сопротивления. При этом формирование качественного шва происходит за достаточно небольшой интервал времени.

Порошковая проволока имеет преимущества, позволяющие применять ее, не нанося вред глазам, даже в том случае, если они не защищены специальными средствами. Соединение не вызывает разбрызгивания металла, оно получается ровным и качественным. При выполнении сварочных работ необходим тщательный контроль

Производителями рекомендуются определенные , которые очень важно соблюдать

Как используется газозащитная и самозащитная проволока?

Порошковую проволоку газозащитного типа используют для сварки на автоматах и полуавтоматах. Сварку производят при наличии инертного газа. Среди важных характеристик порошковой газозащитной проволоки выделяют:

разбрызгивание в малых количествах;
невысокую степень пористости;
легкость при отделении шлаков.

Материал для сварки самозащитного типа применяется для различных работ на открытом участке. Сердечник содержит необходимые защитные элементы. Вместе с тем в процессе проведения сварочных работ пользоваться инертным газом не обязательно.

Сварка тонкого и толстого металла

Характер сварочных работ полуавтоматом зависит от вида свариваемого изделия.

Соединение тонкого металла в зависимости от вида изделия, производится двумя способами:

Обычный листовой металл может быть сварен любыми методами.
Заклепочный тонкий металл следует соединять внахлест и проваривать через подготовленные заранее отверстия в верхнем листе.

Электрическая схема полуавтомата.

Сваривая тонкие металлические изделия нужно не забывать такие тонкости:

силу тока, напряжение и скорость выхода проволоки необходимо отрегулировать в меньшую сторону;
запрещается задерживать электрическую дугу на одном месте, поскольку эту может повлечь за собой прожег изделия или наплыв сварочного валика;
тонкий заклепочный металл важно сваривать, начиная с центра нижней заготовки, дабы избежать залития подготовленных отверстий.

Если сварной шов не обязательно должен быть герметичным, можно выполнить точечные сварочные работы с промежутком от 1 до 5 сантиметров.

Толстый металл с толщиной стенок более 4 миллиметров соединяется при помощи снятия фасок со свариваемых поверхностей. Подобная подготовка позволяет получить ровный шов и качественно проварить заготовки.

Выполнение сварочных работ с толстыми металлами следует проводить с использованием небольших колебательных движений горелки. Таблица режимов сварки, идущая к каждому полуавтомату, содержит обширные сведения о оптимальных параметрах для сварки толстых металлических изделий.

Основные правила соединения толстых металлических изделий:

зазор между деталями должен составлять не более 2 миллиметров;
ширина сварного шва должны быть равна толщине заготовки;
выбор сварочных материалов следует проводить в зависимости от соединяемых металлов.

Сварочные работы рекомендуется выполнять на улице или в хорошо вентилируемом помещении.