Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механизированная сварка в среде углекислого газа

Механизированная сварка в среде углекислого газа

Сущность способа сварки в среде углекислого газа. Сварка в среде углекислого газа (СО2) является разновидностью дуговой сварки. Схема сварочного процесса приведена на рис. 10.9.

Рис. 10.9. Способ сварки в среде СО2

1 – сварочная проволока; 2 – токоведущий мундштук; 3 – сопло; 4 – струя защитного газ; 5 – сварочная дуга; 6 – сварочная ванна; 7 – шов

Сварка производится голой сварочной проволокой диаметром 1,4…2 мм, которая подается через токоведущий мундштук. В зону сварки через сопло поступает углекислый газ, струя которого, обтекая сварочную дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха.

Электродная проволока подается непрерывно в зону сварки со скоростью плавления. Сварочная горелка перемещается вдоль свариваемых кромок, в результате чего совершается процесс сварки с образованием шва. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

Различают механизированную и автоматическую сварки. В первом случае механизирована подача проволоки, а горелка перемещается сварщиком вручную. В случае автоматической сварки механизированы подача проволоки и перемещение сварочной горелки.

Углекислый газ является химически активным газом, поэтому для сварки применяют проволоку марок Св-08Г2С или Св-08ГС, содержащих в своем составе раскислители кремний и марганец.

Основные достоинства сварки в среде СО2:

– обеспечивает получение высококачественных сварных соединений из различных металлов при высокой производительности по сравнению с ручной дуговой сваркой благодаря применению высокой плотности тока (100…200 А/мм 2 );

– высокое качество сварного шва;

– лучшие условия труда;

– в отличие от сварки под слоем флюса возможно визуальное наблюдение за процессом горения дуги и образования шва, что особенно важно при механизированной сварке;

– в отличие от сварки под слоем флюса не требует приспособлений для удержания флюса, поэтому возможна сварка как нижних, так и вертикальных и горизонтальных швов.

К недостаткам следует отнести возможность сдувания струи газа ветром или сквозняком, что ухудшает защитное действие газа и качество шва; необходимость защищать рабочих от излучения дуги и от опасности отравления при сварке в замкнутом пространстве. Кроме того, сварка в углекислом газе возможна только при постоянном токе и дает менее гладкую поверхность шва, чем сварка под флюсом.

Оборудование поста для сварки в среде углекислого газа. Для механизированной сварки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы отечественного производства марок ПДГ-516, ПДГ-508, ПДГ-415, ПДГ-252 и др., а также полуавтоматы зарубежных фирм. Сварочные полуавтоматы имеют в своем составе примерно одинаковые функциональные блоки и отличаются друг от друга лишь мощностью и конструктивным исполнением. В качестве примера представлен пост механизированной сварки в углекислом газе полуавтоматом ПДГ-516, блок-схема которого представлена на рис. 10.10.

Сварочная проволока подается в зону сварки подающим механизмом, состоящим из двигателя постоянного тока, редуктора и двух пар роликов-шестерен с гладкими коническими канавками. Рычажным механизмом верхние ролики прижимаются к нижним. Сварочная проволока из кассеты подается роликами-шестернями через шланг в сварочную горелку. Сюда же подаются сварочный ток через кабель от выпрямителя и углекислый газ из баллона с углекислотой. Для сварки в углекислом газе используются выпрямители с жесткой внешней характеристикой марок ВС-300, ВДГ-301 и др. (в процессе сварки напряжение на дуге постоянно и не зависит от величины сварочного тока) или универсальные выпрямители ВДУ-504, ВДУ-506.

Рис. 10.10. Блок-схема полуавтомата для сварки в среде СО2:

1 – сварочная горелка; 2 – механизм подачи электродной проволоки;

3 – кассета с электродной проволокой; 4 – сварочные кабели; 5 – баллон

Читайте так же:
Типы генераторов переменного тока

с углекислотой; 6 – подогреватель газа; 7 – редуктор-расходомер; 8 – кабель

управления; 9 – сварочный выпрямитель; 10 – осушитель газа

В баллоне сварочная углекислота находится в жидком состоянии. После испарения углекислый газ проходит через подогреватель, редуктор-расходомер, электрогазовый клапан и поступает в сварочную горелку. В случае применения несварочной (пищевой) углекислоты, с повышенным содержанием влаги, в газовую магистраль дополнительно включают осушитель. Испарение углекислоты проходит с поглощением тепла. Подогреватель повышает температуру углекислого газа, предотвращая замерзание редуктора. Редуктор-расходомер обеспечивает снижение давления газа до рабочего значения и контроль его расхода в процессе сварки.

Электрогазовый клапан представляет собой исполнительный механизм, открывающий и закрывающий подачу газа в сварочную горелку.

Блок управления сварочным полуавтоматом (БУСП) с электрогазовым клапаном расположен сзади подающего механизма и обеспечивает выполнение следующих операций:

– включение и выключение электрогазового клапана (выключение выполняется с регулируемой задержкой 1…5 с, что обеспечивает защиту жидкого металла вплоть до его затвердевания);

– включение и выключение электродвигателя подачи проволоки (скорость подачи проволоки регулируется резистором на панели блока управления);

– включение и выключение сварочного выпрямителя (выключение выполняется с регулируемой задержкой 0,5…3 с, что обеспечивает заварку кратера).

При нажатии выключателя на сварочной горелке происходит включение газового клапана и подача газа в зону сварки. Через 1 с включаются источник питания сварочной дуги и привод подачи электродной проволоки. При замыкании сварочной проволоки на изделие зажигается дуга.

При размыкании выключателя останавливается двигатель подачи электродной проволоки, происходит растяжка дуги и ее обрыв. Через 0,5…3 с выключается источник питания и через 1…5 с – газовый клапан (снимается напряжение со сварочной горелки и прекращается подача газа). Следующее включение происходит при нажатии кнопки на сварочной горелке.

Технические характеристики полуавтомата для сварки в углекислом газе ПДГ-516 с ВДУ-506 представлены в табл. 10.4.

Особенности полуавтоматической сварки в среде углекислого газа, советы по технике

Существует несколько технологий проведения сварочных работ. Использование полуавтомата упрощает этот процесс и позволяет добиться значительного сокращения времени на производство необходимых операций.

svarka-gas

Однако имеется и ряд «минусов» такого способа, наиболее существенными из которых являются интенсивное излучение в зоне дуги, разбрызгивание металла и появление в его структуре пор в результате прямого контакта с атмосферой, что снижает прочность полученного шва. Создание защитного «облака» устраняет или минимизирует все эти недостатки.

Для этого применяются различные методики, но все они в той или иной степени являются затратными. Например, аргон используется нечасто ввиду высокой стоимости. Проведение операций в среде углекислого газа получило более широкое распространение. Он оттесняет от металла воздух, тем самым избавляя рабочую зону от кислорода и азота (последний особенно влияет на степень прочности места соединения).

Преимущества

  • Простая технология.
  • Низкая себестоимость, так как из всех защитных смесей и газов углекислый – самый дешевый.
  • Получение однородного, плотного и узкого шва. Это особенно ценно при сваривании тонкостенных деталей.
  • Отсутствие шлаков в рабочей зоне, что избавляет от необходимости производить дополнительную механическую обработку участка.
  • Возможность визуального контроля процесса.
  • Минимальная температурная деформация кромок деталей, так как газ одновременно является и «охладителем».
  • Повышается устойчивость шва к коррозии.
  • Работы можно вести при любой пространственной ориентации электрода.
  • Отличное качество при высокой производительности (превышение до 3-х раз по отношению к ручной сварке).

3

Технология

Структурная схема организации сварочного процесса в газовой среде понятна из рисунка. Типового 40-литрового баллона (это примерно 12 «кубов») хватает на 16 – 17 часов непрерывной работы. Медный купорос (или силикагель), помещенный в осушителе, поглощает влагу, содержащуюся в газовой среде, тем самым предотвращая разбрызгивание капель металла. Подогрев необходим для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу редуктора.

Читайте так же:
Почему моргает энергосберегающая лампочка при включенном свете

Технология сварки понятна из этого рисунка:

svarka-2

Особенности

«Плюс» источника питания присоединяется к проволоке, «минус» – к заготовке.

Работа ведется короткими, но частыми замыканиями. Это понижает интенсивность разбрызгивания металла.

Использование смеси углекислый газ + аргон в этом плане еще эффективнее. Кроме того, это снижает эн/потребление и повышает производительность примерно в 1,5 раза.

Для сварки по такой методике используется только специальная сварочная проволока Св-08 (или 10)ГС сечением от 0,6 до 1,2 мм. Это связано с тем, что при высокой температуре (в рабочей зоне она может достигать значения +6 000 °С) газ СО2 разлагается. Образующийся кислород приводит к выгоранию легирующих веществ и углерода. Рекомендуемая проволока содержит элементы, которые нейтрализуют негативное воздействие О² (титан, кремний, алюминий, марганец). Их еще называют «раскислителями».

Если производится сварка сталей категории «высокопрочные», то целесообразно использовать порошковую проволоку.

Для малолегированных или углеродистых сталей применяется защитная смесь из углекислого газа и кислорода (примерно 75 на 25).

Работы проводятся обязательно в хорошо вентилируемых помещениях, так как процесс является небезопасным для здоровья. К примеру, при сваривании «оцинковки» происходит образование паров этого металла, использующегося в качестве защитного слоя. А это чревато появлением у работника так называемого «цинкового озноба». Если есть возможность (без ущерба качеству) использовать другой вид сварки, то от методики работы в защитной среде в конкретной ситуации лучше отказаться.

Тем, кто желает более детально изучить технологию и особенности сварки полуавтоматом с использованием газов, можно рекомендовать для ознакомления документ РД № 26 – 17 – 051 от 1985 года. В нем подробно изложены требования к материалам, нюансы работы, типовые неисправности оборудования и много другой полезной для начинающего сварщика информации. Среди множества ГОСТ, регламентирующих особенности сварочных работ, стоит обратить внимание на Стандарт № 14771 от 1976 года. В нем описываются все нюансы процессов в защитных средах.

Пара слов о сварочных смесях (Ar+CO2) + генератор углекислоты своими руками от сварщиков-экспериментаторов

smes-1

Про сварку в газовых смесях ходят легенды. Вот, например, если варить в смеси Ar-75%+CO2-25%, то и брызги исчезают совсем и электродного присадочного материала расходуется меньше: писаки на разношерстных сайтах о сварке утверждают со знанием дела о 3-5% экономии! Если варить много, приличная, однако, экономия получается. Плюс ко всему вместо мелкокапельного металлопереноса образуется фактически струйный перенос металла с электродной проволоки в сварочную ванну, что делает шов плотнее и, очевидно, прочнее. При больших объемах сварки с СО2 обмерзает редуктор и не работает, так что приходится использовать всякие дополнительные приспособления – подогреватели углекислого газа. Так же при сварке в углекислоте наблюдается сильно разбрызгивание. А со смесью этого не происходит. И баллон приходится менять реже.

В общем, смесь «рулит», не смотря на то, что СО2 дешевле и не так чувствительна к подготовке сварочных кромок.

В связи с чем вопрос: действительно ли использование сварочных смесей на основе Ar так эффективно или все-таки лучше варить СО2?

Лично мне очевидно, что процентное соотношение Ar + СО2 газовой смеси выбирают в зависимости от толщины металла, количества легирующих элементов в нем и с учетом требований по механической прочности шва. В целом, играясь этим соотношением можно улучшить или ухудшить свойства сварного соединения.

Конечно, сколько сварщиков, столько мнений, а истина находится где-то посередине. Первое, что, очевидно, нужно учитывать, это тип вашего полуавтомата. Если он рассчитан только на MAG –сварку в активном газе – углекислоте, то использование смеси с высоким содержанием в ней аргона приведет к возникновению проблем с клапаном. Поэтому для сварки в смесях логично выбирать инвертор MIG.

Читайте так же:
Сверление и рассверливание отверстий

Теперь по сути проблемы…

Может показаться, что смесь применять вообще не стоит, так как есть здесь определенный маркетиноговый ход, позволяющий накрутить цену за счет манипуляций с процентным соотношением разностоимостных газов в баллоне. В итоге получается, что за суррогат аргона и углекислоты нужно платить так же, как за первосортный аргон. Здесь дело обстоит примерно как с бензином. Был 76-й и 92-й бензин. В итоге придумали нечто среднее между этими двумя марками 80-й. В итоге сами знаете, что получилось.

С другой стороны профессиональные сварщики знают, что действительно смесь эффективна при сварке коррозионостойких сталей, оцинкованного металла, хотя по всем теоретическим канонам сварка в чистом аргоне этих же марок и покрытий качество швов должна только улучшить. Но на практике все происходит иначе.. В промышленности готовят смесь Ar-95-98%+CO2-2-5%. Но очевидно, что на характер плавления влияют все факторы процесса:

  • марка стали ( сварка нержавеющей стали 20Х13 может отличаться от ст. 12Х18Н10Т и т.д.)
  • марка присадочной проволоки
  • режимы сварки.

Исходя из этого становится понятно, почему смесь, которая одному сварщику подходит идеально, для другого дает неудовлетворительный результат. С нашей точки зрения, однозначного ответа в какой пропорции лучше варить здесь нет. Ее надо подбирать индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от исходных данных.

Аргон применяют при сварке легированных/высоколегированных и жаропрочных сталей, алюминия, титана.

Если же вы занимаетесь кузовным ремонтом, другими словами сваркой низкоуглеродистых сталей, которые применяют в автопроме – здесь однозначно нужно применять углекислоту. Хотя, если будете варить «чернягу» аргоном разницы не почувствуете (разве что в цене за баллон?). Почему так, прояснит следующая статья.

Генератор углекислоты для сварки своими руками

Но немного отвлечемся от серьезной темы…

В каждой шутке есть доля шутки, а остальное правда…

Оказывается, приличный шов, ничем не уступающий по качеству шву, сваренному в смеси аргона с углекислотой, можно получить при сварке на cocacola5pb3Кока-Коле (Coca Cola). Вспоминаем, что только не делали с этой самой Кока-Колой: и пили, и ели ее, и как средство от ржавчины использовали, ведь «богатый» состав этого чудо-напитка содержит много чего, даже немножко ортофосфорной кислоты. Ее добавляют как усилитель вкуса, или «Третий вкус», изобретенный японцами в «стране восходящего солнца» – этот самый «вкус» более интенсивно всасывается и ощущается вкусовыми рецепторами. Не забываем при этом, что ортофосфорная кислота применяется еще много где в химической промышленности и, в частности, в ваннах электрополировки вместе с хлористым ангидридом и прочими хим. веществами. Электрополировка, напомним, в промышленности служит для придания изделиям из нержавейки товарного вида .

Так вот, оказалось, что у Кока-Колы обнаружился еще один «талант»: ее можно применять в качестве защитной среды при сварке полуавтоматом низкоуглеродистых и низколегированных сталей проволокой св.08Г2С.

Рецепт приготовления защитной среды прост:

  • Кока-Кола – 0,5 л
  • Уксус -1,25 мл
  • Сода пищевая – 100 г
  • Лимонная кислота – 20г.

Получается вот такая смесь в предложенных пропорциях и генератор диоксида углерода по совместительству.

А далее, как в сказке: чем дальше, тем страшней…

Читайте так же:
Сибирский топор своими руками

Берем мерную кружку, засыпаем в нее лимонную кислоту, затем соду, перемешиваем. Предварительно подготавливаем два куска газетной бумаги и высыпаем содержимое нашей кружки аккуратной дорожкой на них. Аккуратно сворачиваем газеты в трубочки так, чтобы содержимое осталось внутри, и скручиваем торцы трубочек так, чтобы содержимое никуда не высыпалось.

Берем пластиковую бутылку и наливаем в нее 0,5 л Кока-Колы, добавляем уксус и пару подготовленных трубочек. Накручиваем трубку для подачи газа в сварочную горелку на бутылку – и вуаля, газовая защитная атмосфера своими руками готова к применению. Проверка шва, выполненного на кока-коле, дала положительный результат.

Вывод: если у вас кончился баллон с газом посреди ночи и варить все-равно надо, а в хозяйстве есть Кола и то, что на кухне у жены под рукой должно всегда найтись – вы будете спасены, сможете закончить работу до утра и при этом не оставите разочарованными ваших заказчиков.

Технические газы для электродуговой сварки: баллоны, регуляторы

Паришься с баллоном под углекислоту/аргон/сварочную смесь Ar+CO2 для сварки? мечтаешь о струйном переносе, но все ищешь смесители и 10 литровые баллоны? Все ответы здесь.

Итак, электродуговая сварка в среде защитных газов знает три типа основных газов, которые можно найти почти во всех крупных столичных городах:
— углекислота (CO2);
— аргон (Ar);
— сварочная смесь Ar+CO2
Все остальное или очень специфично, или тупо дорого (гелий He).

Применяемость газов хорошо описана в Интернете, но если проще — варить заборы из чернухи => углекислота. Варить в своем гараже: для TIG — аргон, для полуавтомата — сварочная смесь.

Какие баллоны использовать? 5 литров? 10 литров? 40 литров? 50?
Вопрос насколько я понимаю прямо таки больной и понимания ситуации с баллонами никакого нет.
Давайте изначально определимся с массой и объемом баллона. Каждый раз новички и дрищи предпочитают покупать 10 литровку и нудеть по форумам на тему последующей заправки 10 л баллона. Продвинутые дрищи ищут и покупают 20 литровые баллоны и идентичным образом нудят "где их заправить?".
Истина жизни в том, что продажа технических газов ориентирована на массового, промышленного покупателя и в подавляющем большинстве случаев это баллон 40 л.
Структура большинства заправок выстроена именно под баллоны 40 л: производится их оперативная заправка и (или) обмен.
Из этого правила есть одно исключение — углекислота от огнетушителей у пожарных. Все заправки МЧС (ВДПО) предназначены для малых баллонов и углекислотных огнетушителей.

Тем самым, если Вы хотите стационарно работать с аргоном или сварочной смесью => Ваш выбор однозначно 40 л баллон. Если Вы хотите быть мобильным и наличие аргона/сварочной смеси не критично, то уточняйте у местных пожарных имеется ли возможность заправлять углекислотные баллоны 10 л., а если ответ положительный, то покупайте 10 л. с плоским дном.

Забегая вперед, баллоны выпускались по ГОСТ 949-73 (www.docload.ru/Basesdoc/10/10462/) и различие между аргоновым/углекислотным/смесевым/кислородным только в окраске и вентиле. На станции Вам могут баллон переделать в другой тип (перекрасить и поменять вентиль).
Ворочить одному 40 литровый баллон с аргоном или сварочной смесью реально. Поставили баллон, накрутили защитный алюминиевый колпак, наклонили баллон, положили его на колено и двумя руками в путь… Я лично гружу и таскаю один, но по технике безопасности, да и просто спина здоровее будет — нужно таскать вдвоем, ибо масса пустого порядка

65 кг, а полного соответственно 75 кг. Есть легированные баллоны, они легче на

Читайте так же:
Приспособление для заточки свёрл по металлу

10 кг.
Углекислотный, полностью заправленный, 40 литровый баллон одному не поднять, нужно звать помощника.

Что нужно знать при покупке и обмене баллонов
Не буду повторяться, есть отличное видео —

Срок службы баллонов определяет организация-изготовитель. При отсутствии таких сведений срок службы баллона устанавливают 20 лет. Экспертизу промышленной безопасности в целях продления срока службы баллонов массового применения, объем которых менее 50 л, не производят, их эксплуатация за пределами назначенного срока службы не допускается, за исключением баллонов специального назначения, конструкция которых определена индивидуальным проектом и не отвечает типовым конструкциям баллонов и экспертизу (техническое диагностирование) которых проводят по истечении срока службы, а также в случаях, установленных руководством (инструкцией) по эксплуатации оборудования, в составе которого они используются.

На основании разъяснений разрешается использовать баллоны с истекшим сроком службы, но с действующей аттестацией.
Таким образом, покупая баллон, Вы должны выбрать максимально более свежий по году выпуска. Баллоны старше 95 года без действующей аттестации могут не принимать на станциях обслуживания.

АПДЕЙТ 2020 г: появилась позиция, что срок службы баллонов, изготовленных по ГОСТ 949-73 и по ГОСТ 15860-84 до 22.12.2014г. установлен не более 40 лет в соответствии с ПБ 03-576 03, МТО 14-3Р-001-2002 и МТО 14-3Р-004-2002, в том числе баллоны, находящиеся в эксплуатации для наполнения газами, вызывающими разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.) со скоростью:
— не более 0,1 мм/год 40 лет
— более 0,1 мм/год 20 лет
Газы, вызывающие коррозию металла баллона со скоростью:
— не более 0,1 мм/год — азот, аргон, водород, воздух, гелий, кислород, углекислота и другие;
— более 0,1 мм/год — хлор, фосген, сероводород, сернистый ангидрид, хлористый водород, хлористый метил и другие.

Тем самым распространенные баллоны под сварочные газы в виде аргона, углекислоты, гелия по указанной методике служат 40 лет.

Далее, на рынке есть три типа разного рода регуляторов/редукторов:
— регулятор с ротаметром
— стрелочный регулятор
— редуктор.

Отличие редуктора от регулятора понятно: редуктор на выходе выдает просто определенное давление, а регулятор на выходе регулирует поток газа. Редуктор Вам не нужен вообще 🙂

регулятор с ротаметром или стрелочный регулятор?
Возникает еще один вопрос, на рынке есть два основных типа регуляторов

Какой из них выбрать — дело вкуса. На мой взгляд, стрелочный более продвинутый в плане экономии газа, поскольку фактически это редуктор с калиброванным жиклером и он всегда поддерживает заданное давление. Исходя из известного диаметра жиклера и давления производитель нанес метки расхода на шкалу прибора… тем самым, при начале работы не происходит характерного сброса давления, как это бывает на дешевых регуляторах с ротаметром.
Дешевые регуляторы с ротаметром работают исключительно за счет снижения давления до определенной величины, условно до 6 атм, а также последующего истечения газа через изменяемое гайкой отверстие… иными словами, на начальном этапе работы во всем сварочном рукаве образуется максимальное давление и как только сварщик давит триггер, то избыточное давление сбрасывается, это влечет повышенный расход газа.
Так что по общему правилу — стрелочный подешевле будет в итоге, но есть одно исключение.
Если вы варите нержавейку, то Вам иногда требуется поддув с обратной стороны шва… для этого есть регуляторы с двумя ротаметрами:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector