Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Чтобы процесс соединения деталей в единое целое не составлял труда и все получалось с первого раза, перед практическими работами нужно разобраться в теории, как производится сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих. Рассмотрим основные аспекты и сущность данного метода.

Понятие сварки полуавтоматом в среде СО2

Принцип действия для полуавтоматической сварки в режиме углекислоты очень схож с методом газовой сварки с газом и без. То есть, варить можно двумя способами – использую защитный газ или нет. Подробнее прочесть про этот метод можно здесь.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Сущность рассматриваемого способа заключается в элементарной химии. В сварочную зону под давлением подается углекислый газ (СО2). Сварочная дуга обеспечивает высокую температуру, за счет чего происходит реакция разложения и газ распадается на кислород (О2) и угарный газ (2СО). Процесс распада происходит по формуле:

В результате этой реакции сварочная ванна защищена тремя газами – начальным углекислым газом и конечными продуктами реакции – кислородом и угарным газом

Углекислый газ имеет свойство к окислению с железом и углеродом, находящимся в металле. Чтобы защитить металл изделия от этого процесса, рекомендуется для сварочного аппарата применять проволоку с повышенным уровнем марганца и кремния. Эти компоненты химически активнее, чем железо, поэтому сначала окисляются они, тем самым принимая на себя «удар» и защищают изделие. Пока в сварочной зоне присутствуют эти два элемента, железо и углерод не будут окисляться. Отходы, то есть оксиды марганца и кремния, которые образуются при воздействии высокой температуры и окислительной реакции представляют собой легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны и кристаллизируется в виде шлака. Этот компонент никак не влияет на качество шва.

Для сварки в среде углекислого газа одного стандартного баллона на 25 кг углекислоты хватает на 15 сварочных часов. С учетом реакции из одного килограмма получается почти 500 литров готового газа. При полноценной работе затраты в среднем считаются от 10 до 50 литров в минуту. Но расход зависит от многих факторов – давления, типа сварки, типа шва, применяемого аппарата, погодных условий и так далее.

Такой метод называется сварка tig, то есть, это работы это соединение металлов с помощью электродов в среде защитного газа. Электрод может быть вольфрамовым или графитовым.

Особенности и режимы данного вида соединений

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа отлично подходит для новичков. Основной особенностью данного метода является применение обратной полярности постоянного тока. Это позволяет удерживать дугу. Если же наоборот, применить прямую полярность, то увеличивается риск потери дуги, что негативно отразится на качестве спаивания.

Работая на обратной полярности, можно избежать разбрызгивания электрода. Если же нужно наплавить металл, тогда лучше применить прямую, так и КПД будет в 1,5-почти 2 раза выше.

Режимы сварки, которые выставляются в настройках аппарата, зависят от многих факторов. Рассмотрим таблицу, где подробно расписаны возможные варианты настроек, отталкиваясь от толщины металла, из которого сделаны заготовки для сваривания.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Изучая данные из таблицы, можно заметить, что напряжение дуги напрямую зависит от диаметра проволоки и от толщины металла. При усилении сварочного тока будет усиливаться глубина провара, что необходимо при работе с толстыми металлами. Отталкиваясь от горения дуги, нужно настраивать скорость подачи электродной проволоки, чтобы не терять качество шва.

Характеристика углекислотной сварки

Углекислый газ не имеет никакого вкуса и запаха, также он является бесцветным. В умеренных количествах он не составляет опасности для здоровья и жизни человека, не взрывоопасен. Его плотность 1,98кг/м3, что говорит о том, что он намного тяжелее воздуха (с плотностью 1,2 кг/м3).

В продажу он поступает в железных баллонах по 10, 20 или 40 литров в жидком состоянии и под давлением. Перед сварочным процессом необходимо установить баллон на некоторое время вертикальное положение, чтобы вся влага, которая там есть стекла. После этого газ подается в сварочную зону. Установленный редуктор с регулятором контролирует давление и подачу газа.

Важно: перед приобретением баллона важно уточнить возможность дозаправки.

Сварка в углекислом газе может производиться несколькими видами оборудования для сварки:

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

  1. Выпрямитель это такой полуавтомат для сварки, внутри которого ток преобразуется из переменного в постоянный. Они применяются для любых видов дуговой сварки полуавтоматом с применением разных электродов и для соединения различных металлов, кроме алюминия.
Читать также:  Мангал с разборными ножками

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

2. Инвертор – это источник питания для сварочной дуги. Это аппарат, который может преобразовывать электроэнергию из сети 220В в постоянный ток для создания и удержания дуги. Подробнее ознакомиться с принципом действия и преимуществами инвертора можно здесь.

Технология сварки СО2

Когда все готово и настроено для полуавтоматической сварки в газовой среде, можно приступать. Для начала необходимо подготовить металлические детали, которые подлежат спаиванию. Залог качественного шва – это предварительная подготовка. Чтобы материал идеально сплавился, нужно заготовки очистить от масла, грязи и остатков лакокрасочных изделий. Это можно сделать металлической щеткой или наждачной бумагой. После этого детали устанавливаются в то положение, при котором будет происходить их соединение. Первый шов лучше всего производить на малой силе токе, чтобы посмотреть, как будет себя вести заготовка. Если сразу дать большой ток, то есть риск трещин и деформации деталей.

Полуавтоматическую сварку в газовой среде можно выполнять следующими методиками:

  • углом вперед (справа налево) используется для тонколистового металла;
  • углом назад (слева направо) обеспечивает глубокий провар, но шов при этом не будет широким.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Когда шов полностью готов, нельзя сразу отключать подачу газа, так как это чревато окислением. Сначала останавливается подача проводной проволоки, потом подача тока, а затем уже подача газа. Как раз за это время шов успевает кристаллизоваться. По завершению работы нужно сбить шлак со шва.

Преимущества и недостатки сварки в среде СО2

Сварка тиг углекислым газом широко применяется как в домашних условиях, так и в различных производственных отраслях. Это не удивительно, ведь данный вид соединений имеет ряд преимуществ:

  • есть возможность соединять тонколистовой металл;
  • можно сваривать разные типы металлов, с разными характеристиками и температурой плавления;
  • электрическая дуга отличается высокой стабильностью;
  • сварная ванна находится под надежной защитой от окисления и воздействия негативных факторов внешней среды;
  • шов в результате получается очень качественным;
  • технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа считается самой безопасной, в сравнении с другими тиг методами;
  • экономичность и доступность. Это показатель связан с тем, что 2 приобрести намного проще, чем смеси других газов, применяемых для защиты во время tig сварки.

Кроме преимуществ, можно и отметить несколько недостатков:

  • по качеству углекислота немного уступает другим смесям;
  • аппарат немного сложнее и дольше чистить, чем после гелий, аргона или азота;
  • затраты на материалы постоянно возрастают.

Редуктор, в глобальном смысле слова, это устройство, изменяющее какой-либо физический показатель, обычно в сторону его уменьшения или понижения (редуцирование).

Редуктор для сварки представляет собой устройство, которое предназначено для выпуска газа из сопла под пониженным давлением, так как в баллоне он сильно сжат. Конкретные показатели давления зависят от вида газа или газовой смеси.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Цветовая маркировка

По сути своей редуктор — это регулятор давления смеси для сварки. Он в обязательном порядке входит в состав оборудования для сварочного полуавтомата, использующего принцип сварки в защищенной газовой среде. Минимум два редуктора (каждый к своему баллону) используют в установке газовой сварки и резки.

Безусловно, лучшим решением будет выбирать для баллона с определенным газом только специально предназначенный для него редуктор. Существует строгая система цветовой маркировки:

  • голубой цвет с черной надписью — кислород;
  • белый с красным текстом — ацетилен;
  • черный с синей надписью — технический аргон;
  • черный с белой надписью — сырой аргон;
  • черный с желтой надписью — углекислота (СО2).

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редуктореВ зависимости от того, применяется ли вами газовая сварка, аргонодуговая либо сварка в углекислоте, выбирайте соответствующий редуктор.

На рынке или в магазине это легко сделать по цвету — цвет редуктора ля сварки соответствует цвету баллона, для которого он предназначен. Голубой — для кислорода, черный — для аргона (он же подойдет для углекислого газа), и так далее.

Возможна ли взаимозаменяемость

Некоторые виды сварочных редукторов взаимозаменяемы, но далеко не все. Так, вместо специализированного редуктора СО2 для сварки допустимо использовать кислородный, но обратную замену производить категорически нельзя.

Кислород — химически активное вещество, сильнейший окислитель, поэтому для работы с ними используются специальные металлы и сплавы. К тому же кислород закачивается в газовые баллоны под давлением, превышающим этот же параметр для углекислоты более чем в 2 раза.

Сварочный редуктор для углекислого газа, накрученный на кислородный баллон, может продержаться, в зависимости от его качества, от нескольких часов до пары недель. Но в нем неминуемо произойдет полное разрушение уплотняющих мембран — основного элемента конструкции, вследствие чего прибор начнет травить.

Во избежание ошибочных действий сварщика на редукторах для горючих и негорючих газов делается разная резьба. Для горючих — левая, для негорючих, соответственно, правая.

Аналогичная резьба и в баллонах ля резки и сварки. При этом кислородный редуктор имеет правую резьбу. Кислород не горит сам по себе, но поддерживает горение. В некоторых условиях он взрывоопасен.

Читать также:  Как открутить шуруп под звездочку

Кислородный редуктор, используемый во время сварки с углекислотным баллоном, ждет другая угроза. Углекислота вызывает промерзание контактирующих с ней деталей до -60 °C. Поскольку регулятор давления, предназначенный для кислорода, и не должен выдерживать такого режима работы, он также начнет разрушаться.

Что выбрать

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редуктореСчитается, что для бытовых условий сварки — кратковременных, эпизодических операций — подойдет любое устройство, которое совпадет по резьбе с баллоном.

Операцию вроде сварки мангала для дачи может выдержать даже углекислотный редуктор, накрученный на кислородный баллон (если используется газовая сварка) или на баллон для сварочной смеси из 80% аргона и 20% углекислоты. Другое дело, что впоследствии это механизм придется выбросить.

Типичным примером такого редуктора, предназначенного для работы с СО2, является очень известный и популярный среди сварщиков старой закалки УР 6-6.

Он компактный, недорогой, а благодаря наличию двух манометров позволяет довольно удобно определять расход «на глаз». Для бытовой сварки высокая точность не нужна. Один манометр при этом показывает остаточное давление в баллоне, а второй ориентирован на демонстрацию расхода газа — литр в минуту.

Кислородный и аргоновый регуляторы ля сварки теоретически взаимозаменяемы. При этом кислородный будет работать хуже с падением давления в баллоне до критической точки около 1 атмосферы.

В качестве примера аргонового редуктора для сварки можно назвать АР-40-2 отечественного производства. Существует и действительно универсальный регулятор давления — АР-40/У-30 (аргоновый редуктор/углекислотный). Он выдержит и перепады температур, и высокое давление.

Если нет ограничений по финансам, а объем сварочных работ предполагается высоким, то стоит предпочесть устройство не с дополнительным манометром, а с ротаметром.

Ротаметр значительно точнее показывает расход газовой смеси, поскольку работает по иным принципам — он делает измерения в режиме реального времени. Такими приборами пользуются профессионалы.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редуктореДля нормального проведения газовой сварки основное оборудование сварочного поста комплектуется устройствами, обеспечивающими понижение и последующую стабилизацию давления двуокиси углерода, поступающей из газового баллона. В нашем случае, таким устройством является углекислотный редуктор. О выборе хорошего редуктора и его правильной настройке, мы и поговорим.

Устройство и принцип работы углекислотного редуктора

Углекислотный редуктор производит подачу газа под требуемым давлением, а также перекрытие клапана подачи СО2 из баллона при прекращении сварки. Конструкция узла включает в себя:

  1. Впускающий клапан.
  2. Уплотняющие элементы.
  3. Камеру с регулирующей мембраной.
  4. Выпускающий клапан.
  5. Верхнюю пружину.
  6. Управляющую пружину.
  7. Присоединительный штуцер.
  8. Корпус.
  9. Два манометра, которыми контролируется давление двуокиси углерода на входе и выходе.
  10. Запорный вентиль.

Обычный однокамерный углекислотный редуктор работает следующим образом. Газ под давлением (которое контролируется манометром) из баллона поступает во входной штуцер. Пройдя в камеру, поток СО2 преодолевает сопротивление пружины, и отжимает её вниз, в результате чего газ поступает в полость камеры. Поскольку площадь её сечения значительно больше, чем площадь проходного сечения штуцера, то давление газа в камере понижается. Это изменение фиксируется вторым манометром.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Регулировка

Регулировка натяжения основной пружины производится при помощи регулировочного винта, в зависимости от первоначального давления газа в баллоне. Управляющая пружина опускается вместе с мембраной, открывая отверстие для прохода двуокиси углерода под сниженным давлением к запорному вентилю. Оттуда поток газа по шлангу движется к горелке. Мембрана углекислотного редуктора выполняется из маслостойкой резины, и обеспечивает своё точное позиционирование относительно выходного отверстия. Поскольку со временем давление газа в баллоне снижается, то верхняя регулирующая пружина может опускаться, изменяя площадь проходного сечения впускающего клапана. Углекислотным редуктором возможно и ручное управление потоком газа, для этого достаточно вывернуть/ввернуть регулировочный винт, в зависимости от текущих показаний манометров.

Постоянство давления в камере редуктора обеспечивается за счёт того, что при снижении давления газа, поступающего из баллона, мембрана перемещается вверх, сжимая обратную (верхнюю) пружину, а при увеличении давления – опускается вниз. Выходное же давление остаётся стабильным вследствие соответствующего изменения площади проходного сечения запорного вентиля.

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Для обеспечения стойкости мембраны от резкого превышения давления газа (что может вызвать разрыв мембраны) углекислотные редукторы снабжаются предохранительным клапаном. Он срабатывает, когда входной штуцер по каким-либо причинам теряет герметичность и начинает пропускать увеличенный объём двуокиси углерода из баллона.

Конструктивные исполнения

Типоразмеры и характеристики устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 13861-89, ISО 2503-83 и ГОСТ 12.2.052-81. Классификация углекислотных редукторов может быть выполнена по следующим параметрам:

  1. По числу рабочих камер. Преобладающее количество подобных устройств – однокамерного типа, однако для улучшения стабильности функционирования в условиях пониженных температур наружного воздуха производят и двухкамерные редукторы. Рабочие камеры в таких устройствах расположены последовательно.
  2. По условиям работы. Различают рамповые, сетевые и баллонные редукторы. Рамповые предназначаются для работы на многопостовых участках, а сетевые питаются от стационарной сети, проложенной от углекислотной станции предприятия. Для работы отдельных постов предназначаются баллонные углекислотные редукторы, которые рассчитываются на меньшие показатели удельного расхода газа и ограниченный диапазон рабочих давлений.
  3. По принципу открытия/закрытия впускающего клапана редукторы для углекислотного баллона могут быть прямого и обратного действия. Принцип действия редуктора второго типа рассмотрен выше, а в редукторах прямого действия все изменения расхода и давления происходят в обратном порядке. Такие редукторы менее удобны при эксплуатации, а потому используются значительно реже.
Читать также:  Перекидной рубильник принцип работы

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе

Чем отличается кислородный редуктор от углекислотного?

Конструкции углекислотных редукторов весьма схожи с кислородными, и отличаются в основном способами присоединения к вентилям, и – иногда – отсутствием второго манометра. Поэтому часто возникает вопрос – взаимозаменяемы ли кислородный и углекислотный редукторы.

К кислородному редуктору предъявляются гораздо более высокие эксплуатационные требования. Они связаны с тем, что, в отличие от СО2, кислород не сжижается, а потому находится в баллоне под гораздо более высоким давлением (до 200 ат против 70…80 ат – для сжиженного углекислого газа). Поэтому при попадании кислорода в углекислотный редуктор будет происходит постепенное разрушение уплотняющих мембран. Поэтому углекислотный редуктор не используются для подачи кислорода (обратная замена – допустима).

Давление углекислоты при сварке полуавтоматом на редукторе
Отличаются редукторы и возможностями вариантов присоединения к баллону. Углекислотный редуктор можно подсоединять при помощи хомута, а не накидной гайки, поскольку СО2 не обладает свойствами пожаро- и взрывоопасности в случае утечек.

Для повышения чистоты газа, поступающего в редуктор, в конструкции впускающего клапана часто предусматриваются очистные фильтры. Наличие фильтра уменьшает опасность стравливания газа обратно в баллон, где он может образовывать поверхностную подушку над сжиженным газом.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector