Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовТехнологический процесс, образующий неразъёмные соединения путём связи между атомами свариваемых частей под воздействием нагрева и пластической деформации или того и другого одновременно, называется сваркой. Большой популярностью у специалистов пользуется полуавтоматическая сварка. Её преимущества, если сравнивать с другими видами сварки, состоят в следующем:

  • Можно использовать обыкновенную электрическую проводку.
  • Отсутствие шлака позволяет контролировать образование шва.
  • Не нужно останавливать устройство, чтобы сменить электрод.
  • Полуавтомат осуществляет сварку как тонкого, так и толстого металла.
  • Металл деформируется не сильно, так как скорость сварки большая.

Сварка полуавтоматом получила широкое применение в ремонте автомобилей, в строительстве, промышленных целях.

Классификация сварочных аппаратов

На рынке сварочного оборудования большое разнообразие полуавтоматов. Они классифицируются по различным признакам.

По виду:

  • профессиональные;
  • полупрофессиональные;
  • бытовые.

По способу перемещения:

По характеру защиты:

  • в защитных газах (активных, инертных, активных и инертных);
  • с порошковой проволокой;
  • под слоем флюса.

По типу электродного провода сварка осуществляется:

  • алюминиевой проволокой;
  • стальной проволокой;
  • универсальной проволокой.

По способу питания:

По типу подачи проволоки:

  • тянущий вид;
  • толкающий вид;
  • толкающе-тянущего вида.

По категории исполнения:

  • однокорпусные;
  • из нескольких частей.

У каждой модели регулируется скорость подачи проволоки и сварочного напряжения. Регулировка может быть ступенчатой, плавной и плавно-ступенчатой. У некоторых аппаратов от напряжения зависит скорость подачи.

Принципы работы полуавтоматов

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовНа участок, подготовленный для сварки, непрерывно подаётся электродная проволока. Происходит нагрев, и обрабатываемая поверхность в процессе сварки деформируется. Между металлом и электродом, который находится под напряжением, в смеси паров и газов возникает электрический разряд. Инертный газ предотвращает образование окислов, в результате чего качество шва становится лучше.

Применять технику сварки с защитным газом или без него зависит от типа модели, которую применяет специалист.

Аппарат имеет два полюса, один из которых положительный, другой отрицательный. От свариваемого материала будет зависеть выбор прямой полярности или обратной. Один зажим крепится к наконечнику горелки, другой к детали.

Питание к наконечнику подаётся от основного блока. Сила тока подбирается в соответствии с характеристикой обрабатываемого металла. При помощи шестерни или коробки передач задаётся скорость подачи.

Газовые полуавтоматы работают с инертным или углекислым газом. Сварочная проволока с содержанием кремния и магния расплавляется и поступает на свариваемый участок. Металлическую заготовку и электрод от отрицательного воздействия кислорода защищает газ, который подаётся одновременно со сварочной проволокой.

Газ не применяется для моделей, работающих с флюсовой проволокой. По своей структуре флюс — это порошкообразный состав, который находится в сердцевине различных видов проволоки. В процессе работы аппарата флюс сгорает, и образующийся газ нейтрализует вредное воздействие кислорода.

Конструкция устройства

Чтобы освоить принцип работы полуавтомата, нужно изучить его устройство. Несмотря на различия, все модели имеют похожую конструкцию. Она состоит из следующих компонентов:

  • Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовосновной блок;
  • баллон с защитным газом;
  • питающий провод 220 В/ 380 В;
  • зажим массы;
  • сварочный рукав;
  • горелка;
  • сопло;
  • сварочная проволока;
  • управляющая панель;
  • редуктор.

Сварочный полуавтомат, разделённый на несколько частей, в одном блоке имеет горелку и основное управление, в другом — источник тока с управлением.

Режимы сварки

Этот вид сварки даёт возможность выставлять настройки самостоятельно. Можно менять такие параметры:

  • высоту шва;
  • подачу проволоки;
  • скорость плавления;
  • движение электрода.

С учётом ГОСТа и толщины металла регулируются сварочные горелки. Применение газа уменьшает зону теплового воздействия. Это даёт возможность без дефекта накладывать несколько швов на металл.

Выделяют такие режимы сварки:

  • импульсный;
  • цикличный;
  • точечный;
  • струйное перемещение;
  • круговое перемещение.

По требованию государственных стандартов применяется инертный газ — гелий, аргон или смесь этих газов. Углекислый газ применяется при работе с низколегированными видами сталей. Правильное применение газа повышает качество шва, защищает сварщика от получения травм и ожогов.

Порядок проведения работ

После определения объекта сварки необходимо провести подготовительные мероприятия:

  1. Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовВыбрать проволоку для аппарата в соответствии с ГОСТом.
  2. Выбрать горелку с необходимой мощностью.
  3. Настроить полуавтомат для сварки.
  4. Выбрать тип шва в соответствии с ГОСТом.
  5. Обезжирить и очистить свариваемые поверхности.
  6. Сделать пробный шов для определения точности настроек.
  7. Подобрать силу напряжения и тока.

Устройством можно варить как тонкие листы металла 0,5 мм, так и толстые до 40 мм, но для этого нужно знать методы сварки:

  1. Соединение точечным или сплошным швом называется стыковой сваркой. Этот метод часто применяется на станциях технического обслуживания автомобилей.
  2. Метод внахлёст предусматривает точечное заваривание листа металла на подготовленную поверхность.
  3. Соединение по готовым отверстиям осуществляется путём приваривания заготовки к подготовленной поверхности.

Рейтинг сварочных аппаратов

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовРазнообразие технологий сварки и методов представлено на рынке большим количеством различных моделей сварочных полуавтоматов. Нужно знать характеристики аппарата и отзывы пользователей для того, чтобы выбрать подходящий аппарат.

Для эффективной работы лучше приобретать модели с несколькими режимами работы и с поддержкой ручной дуговой сварки.

Читать также:  Выбор холодильника советы мастера

Необходимо обращать внимание на электрическую сеть, в которой может работать аппарат.

Нужно уточнять силу тока и мощность. От силы тока зависит, какой толщины листы металла сможет сварить прибор, а мощность будет влиять на продолжительность непрерывной работы:

  • Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовОдной из лучших моделей от российского производителя можно назвать сварочный полуавтомат инверторного типа Сварог REAL MIG 200 (№ 24002). Это выносливый и мощный аппарат, который варит и в режиме дуговой сварки, и в режиме полуавтомата. Аппарат снабжён регуляторами подачи проволоки и настройки силы тока. Сварог производит аккуратные и ровные швы, система вентиляции защищает от перегрева. Производителем установлен гарантийный срок пять лет. Невысокая цена в 20 тыс. рублей соответствует хорошему качеству прибора.
  • Недорогой инверторный сварочный полуавтомат Аврора тоже имеет хорошие технические параметры. Он применяется для сварки алюминия, может работать как от генератора, так и от сети. У него есть кнопка для протяжки проволоки, индуктивность регулируется. При пониженном напряжении характеризуется стабильностью сварки, образование брызг металла минимальное. Средняя стоимость модели Аврора также составляет 20 тыс. рублей.
  • Сварочный полуавтомат проволочный бытовой на рынке представлен моделью Ресанта. Его ценовой сегмент до 15 тыс. рублей. Несмотря на бюджетную стоимость, он имеет хорошие технические параметры. Ресанта отличается от других моделей небольшим весом. Сварка может осуществляться как с газом, так и без него. Аппарат оснащён электронным управлением с системой защиты от перегрева.

Меры безопасности при эксплуатации

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматовВсе производители в своих инструкциях описывают правила эксплуатации и безопасности устройства. Выполнение этих правил обеспечит бесперебойную и безопасную работу сварочного полуавтомата. Применение дополнительных средств защиты обезопасит сварщика от таких явлений, как ультрафиолетовое излучение, разбрызгивание расплавившегося металла и прочих.

На рабочем месте должны соблюдаться правила пожарной безопасности и подключения электроустановок. Если сварка осуществляется в закрытом помещении, его необходимо регулярно проветривать.

Запрещается направлять горелки на людей. За их состоянием необходимо следить и вовремя осуществлять очистку.

Оборудование должно храниться в сухом помещении. Каждые шесть месяцев нужно проводить плановую проверку, очистку, ремонт аппарата при необходимости.

Ответственность за эксплуатацию оборудования несёт специалист, работающий на нём. Он обязан строго соблюдать заданный режим, использовать установку строго по назначению, соблюдать технику безопасности.

Для защиты во время работы сварщик должен быть обеспечен защитными приспособлениями, а именно: наколенниками, нарукавниками, подшлемником, фартуком, рукавицами, специальной обувью, диэлектрическим ковриком. Защитные щитки со светофильтрами изготавливаются по ГОСТ. Светофильтры зависят от вида сварки. Одежда должна быть сухой и чистой, тёмного цвета из 100% огнестойкого хлопка или шерсти.

Если невозможно обеспечить чистоту воздуха в рабочей зоне сварки, нужно применять средства защиты для органов дыхания.

Востребованность полуавтоматов для сварки на рынке сварочного оборудования продолжает расти с каждым годом. Это обуславливается их очевидными преимуществами: доступная стоимость, широкий диапазон режимов работы, простота в настройке и эксплуатации. Тем не менее, начинающему мастеру не всегда под силу разобраться, как правильно пользоваться полуавтоматом. Первое, что нужно знать – это устройство и принцип работы агрегата, а также основные рекомендации по выбору проволоки для сварки.

Устройство и принцип работы полуавтомата

Основное предназначение полуавтоматического сварочного аппарата – это дуговая сварка с применением плавящегося электрода, который обдувается защитным газом. Аппарат используется для соединения низколегированных и малоуглеродистых сталей, как протяженными, так и прерывистыми швами.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Данное оборудование предназначено для работы в закрытых, хорошо вентилируемых помещениях при температуре воздуха от -10°С до +40°С.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Состоит полуавтомат из следующих элементов:

  • основного блока, вырабатывающего сварочный ток необходимой величины;
  • блока подачи проволоки;
  • сварочной горелки с подсоединенным кабелем, через который проходит силовой провод, газовый шланг, управляющий провод и направляющая для проволочного электрода.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Принцип работы агрегата заключается в следующем. При нажатии на кнопку пуска, расположенную на рукоятке горелки, начинается подача электродной проволоки (4), тока и защитного газа через сопло (2). Ток на проволоку поступает через токопроводящий наконечник (4). При соприкосновении ее с основным металлом возникает электрическая дуга, которая начинает плавить электрод. Капли электродного металла, попадая на основной металл (8), образуют шов (6). При этом сварочная ванна (7) находится под обдувом защитным газом (10), который предотвращает попадание в нее кислорода и азота из атмосферного воздуха. Благодаря газовой защите сварной шов получается прочным и качественным.

Работа полуавтомата возможна и без защитного газа. В таком случае применяется электродная проволока, имеющая специальное порошковое покрытие. При высоких температурах данное покрытие испаряется, и образующиеся при этом газы выполняют защитную функцию для сварочной ванны.

Выбор электродной проволоки

Электродная проволока является оснасткой, без которой сварочный аппарат не сможет работать. Подается она с помощью специального механизма и выполняет функцию электрода.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Для полуавтоматов существует две группы материалов для сварки:

  • проволока сплошного сечения;
  • порошковая электродная проволока.

Разновидностей первого варианта насчитывается более 76. Но чаще всего, используется лишь малая их часть. Остальные виды оснастки узкоспециализированные и применяются на производстве. Главное, что нужно учитывать при выборе проволоки – это тип металла, из которого будет свариваться конструкция. Чаще всего автоматом приходится варить низкоуглеродистые и низколегированные стали с использованием не омедненной и омедненной проволоки.

Читать также:  Виды защитных покрытий металла

Омедненная проволока пользуется наибольшей популярностью среди сварщиков благодаря антикоррозийному покрытию. Но не все знают, что при плавке меди в воздух попадают вредные испарения. Не омедненная проволока является более безвредной и имеет защищающее от коррозии покрытие.

Также на полуавтоматах используется порошковая проволока, не требующая при варке наличия защитного газа. Электродная проволока имеет специальную маркировку, например, такую: СВ-08Г2С. Расшифровывается она следующим образом:

  • СВ – сварная проволока;
  • 08 – означает, что массовая доля углерода в составе оснастки составляет 0,08%;
  • Г – данной буквой обозначается марганец, который есть в составе проволоки;
  • 2 – цифра указывает, что содержание марганца 2%;
  • С – данная буква говорит о наличии кремния в составе оснастки, если после буквы нет цифры, то его содержится не более 1%.

Далее приведена таблица, в которой расшифрованы буквенные обозначения всех добавок, входящих в состав сварочной проволоки.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Например, пользуясь таблицей, можно расшифровать маркировку СВ-06Х21Н7БТ, которая означает: сварочная проволока имеет 0,06% углерода, 21% хрома, а никеля – 7%; проволока легирована двумя металлами, ниобием и титаном.

Для сварки низколегированных сталей (это 90% всего металлопроката) используется проволока 08Г2С диаметром 0,6 мм. Она может применяться как в быту, так и для кузовного ремонта. К тому же, ее можно использовать на агрегатах с током до 500А. Для сваривания нержавеющих сталей используют проволоку марки Св01Х19Н9. Алюминий и медь варятся в аргонной среде, соответствующей по составу проволокой. Алюминий варят марками СВ-97, СВ-А85 и СВ-АМц. Для сварки меди применяют оснастку марок СВ-97, СВ-А85 и СВ-АМц.

Диаметр электродной проволоки подбирается в соответствии с толщиной свариваемого металла.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Правила сварки полуавтоматом

Прежде всего, приступая к работе полуавтоматом, предназначенные для соединения детали должны быть хорошо зачищены от краски и ржавчины. Также следует зачистить место, к которому будет прикреплен зажим для массы.

Как держать горелку

Удерживать горелку можно и одной рукой, но качество шва будет лучше, если использовать обе. Одна рука служит опорой, а другая удерживает горелку.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

При таком способе легче контролировать угол и расстояние горелки от заготовки, а также проводить необходимые движения для формирования качественного шва. Чтобы руки оставались свободными, нужно использовать сварочную маску, которая закрепляется на голове.

Идеального угла при работе полуавтоматом не существует. Обычно для соединения заготовок, лежащих в одной плоскости, используется наклон горелки (от вертикального положения) в 15-20 градусов. Соединяя детали, находящиеся под углом друг к другу, используется наклон горелки в 45°. Каждый сварщик с приобретением опыта подбирает для себя наиболее удобный угол наклона инструмента с учетом различных ситуаций.

Движения горелкой

Для формирования качественного шва существует много способов движений горелкой.

  1. Для металлов толщиной 1-2 мм применяется волнисто-зигзагообразное движение. Таким образом, дуга захватывает оба листа металла и не успевает прожечь его. В результате шов получается герметичным и прочным.
    Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов
  2. Для сваривания металлов любых толщин применяют прямой шов, исключающий какие-либо движения в сторону. Но в таком случае от оператора требуется наличие определенного опыта, чтобы при перемещении горелки дуга равномерно воздействовала на обе сопрягаемые детали.
  3. Если предстоят работы по металлу толщиной меньше 1 мм, то следует уменьшить силу тока и скорость подачи проволоки, а также использовать проволоку меньшего диаметра. Сварка должна происходить короткими импульсами, с паузой между ними около 1 секунды. Пауза нужна для остывания металла и сливания следующих сегментов в монолитный шов.
  4. Если сопрягаются длинные, тонкие детали, то сварка проводится короткими сегментами или точками, расположенными на определенном расстоянии. Также, чтобы избежать деформации деталей, можно варить поочередно, короткими сегментами, с разных концов сопрягаемого отрезка.

Скорость сварки

Это скорость перемещения электрической дуги вдоль места сопряжения деталей, и контролируется она оператором полуавтомата. Скорость передвижения инструмента должна соответствовать напряжению дуги, скорости подачи проволоки, толщине металла и требуемой форме шва. При высокой скорости перемещения горелки образуется много брызг, защитный газ остается в быстро застывающем шве и вызывает в нем образование пор. При медленной скорости перемещения горелки образуется излишнее воздействие электрической дуги в материал, что может прожечь его насквозь. Кроме этого, при соединении массивных деталей образуется толстый шов. На следующем рисунке показано, как выглядят швы при разной скорости перемещения горелки.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Скорость подачи газа

Подача газа должна быть достаточной, чтобы обеспечить обдув подаваемой проволоки. При слабом потоке газа не будет обеспечена защита шва от окисления. Но и при высокой скорости потока защита будет недостаточной из-за возникновения завихрений. Все эти отклонения от нормы делают шов пористым и непрочным. Поэтому очень важно добиться ровной подачи газа, чтобы поток не вызывал завихрений и в полной мере обеспечивал защиту места сварки.

Длина выхода проволоки

Проволока перед тем, как коснется металла, должна выходить из наконечника на 6-13 мм. От этого значения зависит сопротивление и температура данного отрезка электрода. Чем сильнее вылет проволоки из наконечника, тем меньшим будет размер дуги. В результате, шов получится толстым и узким, с низким проникновением в металл. Если длину выхода оснастки уменьшить, то увеличится проникновение дуги в металл, а шов станет более тонким и широким.

Читать также:  Как паять провода к плате

Полярность

Под полярностью в сварочном оборудовании подразумевается направление тока в его цепи. При прямой полярности на проволоку подается отрицательный заряд, а на свариваемую деталь – положительный. При обратной полярности все наоборот: проволока – плюс, а заготовка – минус.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

Важно! При работе без защитного газа, порошковой проволокой, используют метод прямой полярности, а с газом – обратной полярности.

Звук при сварке

Прислушиваться к звукам сварки важно, особенно новичкам при обучении. Правильное звучание при сварке полуавтоматом напоминает звук жарящегося на сковороде мяса. Когда слышится “шипяще-жужжащий” звук, это значит, что соблюден баланс между настройками тока, скоростью подачи проволоки и газа. На изменение звука при работе аппарата может влиять:

  • плохой контакт между зажимом массы и деталью;
  • наличие застывших брызг на наконечнике горелки, препятствующих нормальному потоку газа;
  • плохо очищенная от ржавчины или краски область сварки.

Меры безопасности при работе

При работе со сварочным оборудованием необходимо соблюдать следующие меры безопасности.

  1. Сварщик должен защищать все участки тела от попадания на них брызг раскаленного металла. Для этого используется спецодежда, плотно закрывающая открытые участки тела, а также защитные перчатки. Одежда должна быть из плотного материала, который может выдержать попадание раскаленных брызг. Ни в коем случае одежда не должна быть из синтетических волокон, которые при воздействии высоких температур начинают плавиться. Такой материал мгновенно прогорает, что может вызвать ожоги у сварщика.
  2. Поскольку при сварке образуется жесткое ультрафиолетовое излучение, то от него необходимо защищать глаза, используя маску с затемненным стеклом. Не так давно в продаже появились маски со стеклом “хамелеон”, которое затемняется при появлении яркого света. Также от ультрафиолета должны быть защищены и другие участки тела.
  3. Обувь должна быть закрытой, чтобы исключить попадание в нее раскаленных брызг.
  4. Помещение, где проводятся сварочные работы, должно иметь принудительную либо естественную вентиляцию (наличие окон, которые можно открыть). Вдыхание паров и дыма, образуемого в процессе сварки, пагубно влияет на здоровье человека.

Устройство сварочных автоматов и полуавтоматов

В качестве электрода, необходимого для образования сварочной дуги, обеспечивающей плавление металла, при полуавтоматической сварке используется специальная проволока. Она же является и присадочным материалом, образуя наплавленный металл шва. Перед подачей проволоки, в ходе процесса и спустя ещё некоторое время после гашения дуги в зону сварки через сопло горелки подается активный или инертный газ. Он вытесняет кислородосодержащую атмосферу, тем самым обеспечивая защиту сварочной ванны и предотвращая окисление металла до момента кристаллизации. Если используется так называемая флюсовая (порошковая) проволока, защита обеспечивается газообразной средой, которая образуется в результате плавления находящегося внутри проволоки порошка (флюса).

MIG/MAG-сварка является одним из наиболее высокотехнологичных ручных способов сварки, позволяющих получить качественное соединение изделий и конструкций из разнородных металлов толщиной от 0,5 мм. Равномерная подача присадочного материала и надежная защита сварочной ванны позволяют получить идеальный шов даже при отсутствии большого опыта и мастерства у сварщика.

Она прекрасно подходит для сварки всех типов металлов, а в первую очередь металлических изделий незначительной толщины, когда не требуется большой глубины провара. В частности, полуавтоматическая сварка часто применяется для сварки кузовных элементов транспортных средств, а также для выполнения аналогичных работ в сервисных мастерских и на производстве.

Преимущества полуавтоматической сварки:

  • Высокая производительность, благодаря механизированной подаче электрода, и быстрый поджиг дуги.
  • Отличное качество сварного шва и надежность соединения за счет использования защитного газа.
  • Отсутствие необходимости частой смены электрода и его ручной подачи в зону сварки.
  • Возможность соединения изделий небольшой толщины из большинства металлов, включая трудносвариваемые.
  • Незначительное влияния квалификации сварщика на результат процесса.

Недостатки полуавтоматической сварки:

  • Необходимость включения в состав оборудования баллонов с газом снижают его мобильность.
  • Ограниченная длина горелки (до 5 метров).
  • Небольшая глубина проплавления основного металла.

Сварочные аппараты для полуавтоматической сварки

Для полуавтоматической сварки используются специальные источники тока преимущественно инверторного типа. Неизменным элементом оборудования для MIG/MAG-сварки является механизм подачи проволоки (подающее устройство). В аппаратах до 300А он обычно размещается в одном корпусе с источником тока. Подающее устройство для более тяжелых и мощных сварочных полуавтоматов, как правило, поставляется в отдельном корпусе. В последнем случае в ходе проведения работ по площадке достаточно перемещать лишь механизм подачи проволоки, при этом громоздкий и тяжелый источник тока остается на месте. Кабель управления, соединяющий его с подающим устройством, может иметь длину до 50 метров, что при необходимости позволяет поместить аппарат под навес для защиты его от осадков.

Сварочные аппараты для MIG/MAG-сварки генерируют исключительно постоянный ток, поэтому в качестве источников используются как инверторы, так и выпрямители. Важными характеристиками устройств являются наличие четырехтактного режима работы горелки и возможности её водяного охлаждения для постоянной работы на больших сварочных токах. Некоторые аппараты предусматривают возможность подключения дистанционного пульта управления и программирования режимов сварки с использованием синергии.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *