Сварка полуавтоматом — один из самых востребованных типов сварки. С помощью полуавтомата можно варить даже разнородные металлы, не говоря уже о работе со сложными сплавами, вроде алюминия или меди. По этой причине на производствах любого масштаба всегда нужны сварщики, которые будут владеть навыками сварки полуавтоматом.
Однако, помимо технологии мастер также должен знать, как рассчитать оптимальный режим сварки, в частности ее скорость. В этой статье мы кратко расскажем, как рассчитать не только скорость сварки, но и силу тока или напряжение дуги в зависимости от толщины металла и прочих показателей. Вы узнаете несколько полезных формул, а для новичков мы составили небольшую таблицу-подсказку.
Как осуществляется расчет скорости сварки
Скорость сварки находится в прямой зависимости от размера тока, поэтому вначале следует разобраться с ним. Расчет сварочного тока производится с помощью формул.
Существуют формулы, по которым скорость сварки рассчитывается в зависимости от значения силы тока. Она в свою очередь может быть рассчитана по формуле сварочного тока. Грамотно применив формулу расчета сварочного тока, можно найти его значение и выбрать оптимальную величину скорости сварки, которая зависит от различных характеристик.
Так, например, зная параметры наплавляемого металла и значение тока, можно применить такую формулу:
αн — это коэффициент наплавки; γ — плотность металла электрода в г/см3; Fн — площадь металла в см2.
Коэффициент наплавки αн зависит от характеристик электрода. Под площадью металла понимается площадь поперечного сечения свариваемого шва при условии однопроходного варианта или одного слоя, если осуществляется многослойное покрытие.
Для расчета этой характеристики необязательно применять формулу скорости сварки. Помочь могут нормативные документы, в которых содержатся рекомендации по выбору для каждого типа металла. При задаче как рассчитать скорость сварки можно ориентироваться не только на формулы, но и на указанные в них значения.
Коэффициент наплавки электродов
Автор:
Игорь
Дата:
14.07.2017
- Статья
- Фото
- Видео
Перед проведением сварочных работ необходимо рассчитать коэффициент наплавки электродов. Данным термином обозначается важная величина, характеризующая продуктивность процесса сварки. КН позволяет определить, какое количество электрода идет на формирование шва, без учета связанных с этим процессом потерь материала.
Сколько наплавки электрода необходимо для шва?
Влияние величины скорости на конфигурацию шва
С увеличением величины скорости сварки происходит уменьшение ширины шва. Глубина провара сначала имеет тенденцию увеличиваться, а потом начинается ее снижение.
Компенсация осуществляется увеличением значения силы тока. При высоком значении скорости сварки возможно образование подрезов свариваемого шва, причем с обеих сторон. Это объясняется прогревом, недостаточным для получения качественного шва.
При большой толщине металла имеет смысл сваривать его неширокими швами, обеспечив при этом высокую скорость. Медленная сварка может способствовать появлению в металле дефектов в виде пор.
Таблицы расчета
С опытом вы обязательно наработаете и сразу подберете необходимые настройки сварки полуавтоматом в среде защитных газов. Метода проб и ошибок не избежать новичкам, однако облегчить труд вначале помогут специально созданные для этого таблицы.
Комбинируйте эти теоретические знания со своим опытом и экспериментами – и вы точно достигнете больших успехов.
Таблица No1. Рекомендации по настройке при сварке низкоуглеродистой или низколегированной стали при формировке стыкового шва в среде защитного газа в нижнем положении током обратной полярности (например углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном).
Таблица No2. Рекомендации по настройке для работы с поворотно-стыковыми соединениями с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.
Таблица No3. Рекомендации по настройке при создании нахлесточного шва, с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.
Таблица No4. Рекомендации при работе с углеродной сталью, в вертикальном пространственном положении, с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.
Таблица No5. Рекомендации по настройке сварки полуавтоматом в среде защитных газов при создании горизонтального соединения с использованием углекислого газа, ток обратной полярности.
Таблица No6. Рекомендации по настройке при работе с потолочными швами с использованием углекислого газа, ток обратной полярности.
Таблица No7. Рекомендации при работе методом «точка».
Ручная сварка
Скорость ручной дуговой сварки выбирает сам сварщик, поэтому многое зависит от его квалификации. На его выбор влияют:
- свойства основного металла;
- характеристики используемого электрода;
- положение шва в пространстве.
Требование, которое предъявляется к результату выбора, — он должен гарантировать небольшое возвышение расплавленного металла, находящегося в сварочной ванне, над кромками основного. Также должен быть обеспечен плавный переход жидкого металла к основному без возникновения дефектов в виде наплывов и подрезов. Когда происходит сваривание высоколегированных сталей, то с целью недопущения перегрева сварку осуществляют с большой скоростью.
Этот параметр находится в зависимости от покрытия применяемых электродов. При использовании электродов, имеющих рутиловое покрытие, выбирается скорость сварки, находящаяся в диапазоне 6-12 м/ч, при электродах с целлюлозным покрытием — 14-22 м/ч.
Из таблицы скорости сварки при ручной дуговой сварке можно найти величину этого параметра в зависимости от толщины металлического материала.
Критерии выбора режима автоматической сварки под флюсом
К основным параметрам выбора различных режимов сварки автоматом с защитой флюсом относятся: толщина кромок соединяемых изделий, требования, предъявляемые к геометрии (размерам и формам) швов (они зависят от глубины, на которую проплавляется металл), и ширина соединения.
Рекомендуем статьи по металлообработке
- Марки сталей: классификация и расшифровка
- Марки алюминия и области их применения
- Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска
В ходе выбора режима работы, опираясь на толщину деталей, определяют диаметр проволоки. После чего рассчитывают сварочный ток, исходя уже из диаметра электрода. Затем высчитывается, с какими скоростями следует подавать проволоку в сварную ванну и производить сварку.
Электродная проволока, используемая для сварки автоматом, должна иметь сплошное сечение, а диаметр может колебаться от 1 до 6 мм. И это при силе тока от 150 до 2000 А. Напряжение дуги – от 22 до 55 В. Данные таблицы, которая приводится ниже, позволяют приблизительно определять режимы автоматической сварки под флюсом:
| Свариваемый материал | Толщина металла, мм | Вид шва | Форма кромок | Зазор, мм | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А | Напряжение, В при токе: | Скорость сварки, м/ч | ||
| переменном | постоянном (обратной полярности) | |||||||||
| 3 | Односторонний | Без разделки | 0–1,5 | 2 | 250–500 | 28–30 | 26–28 | 48–50 | ||
| 5 | Односторонний | Без разделки | 0–2 | 2 | 400–450 | 28–30 | 26–28 | 38–40 | ||
| 10 | Односторонний | Без разделки | 2–4 | 5 | 700–750 | 34–38 | 30–34 | 28–30 | ||
| 10 | Двусторонний | Без разделки | 1–3 | 5 | 650–700 | 34–38 | 30–34 | 32–34 | ||
| 20 | Односторонний | Без разделки | 5–7 | 5 | 950–1000 | 40–44 | 32–36 | 18–20 | ||
| 20 | Двусторонний | Без разделки | 2–4 | 5 | 750–800 | 38–42 | 32–36 | 22–24 | ||
| 30 | Двусторонний | Без разделки | 6–8 | 5 | 950–1000 | 40–44 | – | 16–18 | ||
| 6 | Односторонний | V-образная, 60° | – | 3 | 250–280 | – | 30–32 | 25–28 | ||
| 10 | Двусторонний | V-образная, 60° | – | 3 | 350–380 | – | 30–32 | 17–20 | ||
| 12 | Двусторонний | V-образная, 60° | – | 5 | 500–550 | – | 30–32 | 30–36 | ||
| Сварка титана и его сплавов | 4 | Односторонний | – | – | 3 | 340–360 | – | 32–34 | 45–55 | |
| 8 | Двусторонний | – | – | 3 | 350–380 | – | 32–34 | 45–55 | ||
| 16 | Двусторонний | – | – | 4 | 590–600 | – | 32–34 | 40–50 | ||
| 6 | Односторонний | Без разделки | – | 4 | 520–540 | – | 40–42 | 40 | ||
| 12 | Односторонний | Без разделки | – | 5 | 800–820 | – | 42–44 | 16 | ||
Сварка полуавтоматом
Аппарат для сварки полуавтоматическим методом представляет собой устройство, в котором роль электрода выполняет проволока, подающаяся на место сварки автоматическим способом. При сварке полуавтоматом необходимо выставлять две скорости. Обе устанавливает сварщик. Первая из них — это скорость, с которой подается проволока. Правильный выбор обеспечит стабильное горение сварочной дуги.
Вторая — скорость сварки зависит от скорости, с которой перемещается горелка. Толстостенные соединения сваривают на высокой скорости с формированием узких швов. При высокой скорости необходимо следить, чтобы при выходе из зоны защиты газом не происходило окисления конца проволоки и поверхности металла. Так же, как и при ручной дуговой сварке, силу тока и скорость подачи электрода, в данном случае проволоки, сварщик должен выставить сам, руководствуясь своим опытом и квалификацией. Отталкиваться приходится в частности от типа сплавляемых металлов.
С помощью сварочного полуавтомата можно соединить две металлические детали быстро и качественно. Таким аппаратом имеется возможность сваривать металлы различной ширины. По сравнению с ручной сваркой полуавтомат имеет значительные преимущества.
Перед началом процесса необходимо рассчитать основные характеристики — ток, напряжение дуги и скорость сварки. Последний параметр можно рассчитать, зная выбранные силу тока и напряжение, поскольку скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от них.
Ток и напряжение, в свою очередь, выбирают в соответствии с толщиной металла. Получается, что скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от толщины металла.
Сначала по формуле рассчитывается сила тока. Ее вычисляют в зависимости от диаметра электрода и плотности тока. Зная вычисленную силу тока и диаметр электрода по формуле можно определить значение напряжения сварочной дуги. После этого можно выбрать оптимальную скорость сварки.
Режимы автоматической сварки и основные параметры
Технические условия (ТУ) для сварки различных изделий содержат всю информацию, необходимую для работы мастера. При отсутствии таких данных специалист подбирает нужный режим сварки, проводя эксперименты на заготовках, выполненных из аналогичного сплава.
Используется несколько различных методов создания соединений. Однако при применении автоматизированного процесса отдают предпочтение электродуговой сварке с защитой флюсом. Специалисты называют ее самой эффективной. В данной статье мы затронем режимы автоматической сварки и расчет основных параметров их проведения.
Примечание. Сварка под флюсом в автоматическом режиме целесообразна, если толщина обрабатываемого изделия (мм) в пределах 5–50.
Основные особенности процесса:
- Необходимо аккуратно и скрупулезно проводить обработку краев шва. Причина заключается в пористой структуре разъема, из-за чего часто образуются трещины, причем это относится ко всему шву.
- Проводить сварку следует сразу после обработки краев.
- Требования к материалам заготовки и электродов достаточно высоки.
Важными параметрами сварки являются:
- Сварочный ток (I).
Глубина провара во многом зависит от величины тока, проходящего через дугу. На нее оказывает влияние состав сплава, толщина заготовки, а также рисунок предстоящей сварки.VT-metall предлагает услуги:
Для перераспределения тепла между заготовкой и электродом (плавящимся) чрезвычайно важна полярность электрического тока: прямая используется специалистами для того, чтобы повысить количество наплавляемого материала в шве. Однако она приводит к разбрызгиванию металла из сварочной ванны и снижает стойкость горения дуги.
Но чаще используют обратную полярность. Ее предпочитают для работы под защитой флюсом с большинством металлов, исключение составляет только алюминий.
- Скорость сварки (V).
Правильность формы сечения соединения во многом зависит от того, насколько оптимальным был выбор скорости сварки. Она оказывает прямое влияние на время прохождения сварочных процессов (металлургических и тепловых), а также на срок жидкого состояния ванны. Обратное влияние скорость оказывает на погонную энергию и расход тепла.С изменением показателя скорости соединения меняются коэффициент формы сечения, ширина и глубина шва.
- Напряжение сварочного тока (U).
Напряжение влияет на размер контактного пятна дуги при ее соприкосновении с металлом. Увеличение приводит к его возрастанию. Низкое напряжение приводит к созданию вогнутого валика шва, не имеющего усиления. Кроме того происходит появление подрезов по линии шва. Высокое напряжение способствует узкой зоне проплавки и создает усиление шва. - Диаметр электрода (проволоки), (∅).
Плотность тока обратно пропорциональна диаметру электродной проволоки при определенном токе.Плотность тока увеличивается с уменьшением диаметра электрода. Возрастая, плотность тока уменьшает коэффициент формы соединения.
Преимущества правильного выбора
Правильно выбранные параметры обеспечат получение качественного соединения металлов, которое может прослужить долгие годы. Применение готовых формул облегчает выбор параметров. Но это не освобождает от изучения ГОСТов и других нормативных материалов.
Опытный сварщик должен справиться при наличии нестандартной ситуации и внести свои коррективы. Правильный выбор характеристик при сварке, в частности, ее скорость, с которой ее будут осуществлять, позволит получить качественные и долговечные швы.
Актуальность
Первое, на что обязательно стоит обратить внимание, если решили использовать этот метод работы – это квалификация мастера. Новичку будет сложно разобраться в настройках, грамотно выбрать материалы.
Опыт работы играет важную роль, и его не нужно недооценивать. Профессионалы особенно любят повторять насколько важно потратить не один десяток лет на самообучение, подружиться с книгами, изучить стандарты и, конечно, практиковаться.
Без этого сложно добиться успеха и качества. Сложно не согласиться с этим, но давайте не будем ставить крест на молодых специалистах, ведь все мы с чего-то начинали.
Как заправить, установка на автомат и полуавтомат
Как заправить сварочную проволоку на полуавтомат показано в видео. Здесь следует отметить ключевые моменты на которые обращает внимание автор.
- При надевании новой кассеты обязательно придерживать конец проволоки, чтобы не допустить разматывания катушки.
- Проволока должна попасть в канавку ролика.
- Для протягивания использовать холостой ход электропривода (без подачи газа) на режиме самой высокой скорости подачи.
- Не допускать застревание в рукаве или токосъемнике.
Автор видео ничего не упомянул о регулировке прижимного устройства. Использование порошковой проволоки требует к нему особого внимания. Для сварки с меньшим количеством брызг, для порошковой проволоки рекомендуется механизм подачи с четырьмя роликами, для лучшего распределения усилия прижима.
Где купить
Продажей расходных материалов различных типов занимаются компании, собранные в отдельном разделе. Ознакомление с представленной информацией позволит узнать, где купить сварочную проволоку.
Кроме возможности приобретения продукции у поставщиков, рекомендуется также ознакомиться с ассортиментом, предлагаемом производителями. Ведущие мировые предприятия, например, ESAB и DEKA, обладают широкой сетью представительств, что позволяет приобрести расходные материалы и быть полностью уверенным в качестве продукции.
источник
Полярность тока
Есть аппараты для ручной дуговой сварки, у которых на выходе — постоянный ток. Именно при постоянном токе появляются два варианта подключения свариваемой заготовки и электрода:
- прямая полярность-свариваемая заготовка подключается на плюс, а электрододержатель — на минус;
- обратная полярность-свариваемая заготовка — на минус, электрододержатель — на плюс.
Обратную полярность при подключении используют при сварке высоколегированных сталей и тонколистового металла, потому что на отрицательном полюсе выделяется меньше тепла, что позволит избежать их перегрева и, как следствие, прожига металла.
Прямую полярность хорошо использовать для сварки толстостенных деталей. Например, низколегированные стали (с содержанием углерода меньше 0,2%) можно сваривать на любой полярности.
Катушки и катушкодержатели
Проволока сварочная алюминиевая ER4043 (1.6 мм; катушка 6 кг) ELKRAFT 93614. Фото ВсеИнструменты.ру
На катушки наматывается сварочная проволока, с которых происходит ее съем во время работы. Катушка надежно закрепляется в полуавтоматах с помощью устройств называемых катушкодержателями. Устройства для крепления катушек должно соответствовать аналогичному на катушкодержателе.
При выключении полуавтомата катушка с проволокой стремится продолжить свое движение, что может привести к образованию петель на проволоке. Конструкция катушкодержателя имеет тормозное устройство, например, в виде фрикциона. Регулировка его с помощью гайки не позволяет катушке свободно разматываться и сохраняет правильную намотку проволоки.
