Сварочный автомат для сварки металла

Сварка полуавтоматом для начинающих

Какой начинающий сварщик не мечтает поработать с полуавтоматической горелкой MIG/MAG? Но такое оборудование выходит за пределы любительского ценника и становится боязно, что в итоге инвертор будет бесцельно пылиться. Спешим успокоить: технологию сварки полуавтоматом освоить довольно просто.

Фото compare-bear.com

Суть сварки в среде защитного газа

Исконной проблемой при сваривании металлов считается поддержание температурного режима. Если нагрев будет недостаточным, то не произойдёт качественного расплавления кромок соединяемых деталей и их перемешивания между собой и присадочным материалом.

Если же повысить температуру, металл начнёт кипеть и испаряться, активизируются химические реакции с атмосферными газами.

Ситуация осложняется и тем фактом, что некоторые металлы и сплавы начинают бурно химически реагировать уже при температурах, недостаточных для образования качественного сварочного шва.

Эта проблема в разных типах сварки решается по-разному. Рассматриваемая нами сегодня полуавтоматическая сварка, также именуемая MIG/MAG, имеет два технологических отличия от прочих способов.

Подача сварочной проволоки осуществляется механически с помощью протяжного механизма, при этом правильное соотношение скорости и температуры плавления обеспечивает равномерное заполнение шва и высокую производительность сварочных работ.

Схема полуавтоматической сварки MIG/MAG: 1 — свариваемый материал; 2 — сварочная ванна; 3 — защитная атмосфера; 4 — газовое сопло; 5 — контактный наконечник; 6 — сварочная проволока; 7 — дуга

В качестве защитной среды могут использоваться активные газы, такие как кислород, азот и водород, либо инертные — аргон или гелий. На практике большинство сварщиков используют смесь аргона и углекислоты в соотношении 4:1, чего достаточно для большинства типовых задач. Варьировать смеси приходится при сваривании специфичных материалов, таких как латунь, дюраль или инструментальные высоколегированные стали.

Фото seveko.ru

Несмотря на высокую стоимость расходных материалов (газа и проволоки), сварка в полуавтоматическом режиме наилучшим образом подходит для освоения новичками по двум причинам.

Первая — простота выполнения сварочного шва, необходимо лишь обратиться к справочной документации, чтобы установить соответствующие параметры инвертора для определённого типа соединения.

Второй плюс это эргономика: полный визуальный контроль за состоянием шва, отсутствие ограничений в пространственном положении и, что самое важное, возможность сваривания даже очень тонких деталей. Из минусов можно назвать разве что привязанность к рабочему месту, хотя при использовании газовых баллонов малой ёмкости мобильность можно существенно повысить.

Инвертор, мощность, род тока

Для полуавтоматической сварки используют инверторные и трансформаторные преобразователи электрического тока со встроенным механизмом подачи проволоки. Ввиду повышенной технической сложности даже простейшие аппараты этой категории сопоставимы по цене с полупрофессиональными агрегатами ММА для сварки покрытыми электродами.

Выбор между трансформаторным и инверторным сварочным аппаратом зависит в первую очередь от условий использования.

При этом существует внушительный перечень недостатков: невысокий КПД, чувствительность к напряжению питания, образование помех в питающей сети, низкая степень стабилизации сварочного тока.

Фото worldmach.comТрансформаторный полуавтомат

Работа инверторов основана на многоступенчатом электронном преобразовании, основными элементами которого выступают малогабаритный импульсный трансформатор и силовые ключи, генерирующие требуемую для каждой ступени природу тока.

За счёт этого инверторные аппараты в меньшей степени чувствительны к качеству питающего напряжения, их КПД выше из-за отсутствия потерь энергии на насыщение массивного магнитного сердечника.

К плюсам можно добавить малый вес и габариты, возможность точной настройки и высокую степень стабилизации сварочного тока.

Главные недостатки — чувствительность к условиям эксплуатации: попадание пыли и влаги внутрь категорически недопустимо, при этом колебания температуры в 20–30 °С приводят к изменению номиналов компонентов схемы, из-за чего наблюдаются существенные отклонения рабочих параметров.

Фото instructables.comИнверторный полуавтомат

Тем не менее, именно инверторные аппараты рекомендуются для использования новичками, осваивающими азы полуавтоматической сварки. Что касается стоимости, то принципиальной разницы в устройствах в диапазоне цен 15–25 тыс. руб. не наблюдается.

Мощность следует выбирать исходя из предполагаемой толщины свариваемых деталей: до 160 А выходного тока при толщине до 4 мм и порядка 200 А при толщине 6–7 мм будет достаточно.

Также важно наличие дополнительных функций, таких как протяжка сварочной проволоки без подачи напряжения на неё, смена полярности, выбор скоростного режима подачи проволоки и индикация параметров. Ну и, конечно, не стоит забывать о доверии к бренду.

Присадочная проволока

Существует два вида присадочной проволоки: обычная, требующая защитной газовой среды для сваривания, и порошковая, содержащая флюс.

В последнем случае сварка может вестись без подачи газа, однако такой способ можно рекомендовать только для повышения мобильности в случае выполнения неответственных соединений.

В целом же большинство преимуществ полуавтоматической сварки проявляются именно при работе с подачей защитного газа.

Фото svarka-master.ru

Сварочная проволока отличается по трём основным критериям: марке сплава, диаметру и массогабаритным показателям бухты. В последних двух отношениях выбор целиком зависит от возможностей инвертора и типоразмера токопроводящего наконечника горелки.

При этом прочностные характеристики проволоки должны немного превосходить материал детали.

Диаметр проволоки также следует выбирать исходя из толщины свариваемого металла. Проволока толщиной 0,8 мм подходит как для работы с тонкостенными изделиями при минимальной скорости подачи, так и для сваривания односторонним швом деталей толщиной до 3 мм.

Диаметр проволоки в 1 мм подходит для однопроходной сварки деталей толщиной до 7–8 мм, однако при этом сварочный ток увеличивается до 200 А.

Для более массивных металлических изделий можно использовать проволоку до 1,6 мм, способную сваривать детали до 14–16 мм в зависимости от типа соединения, однако при этом качественный прогрев шва возможен только при токах в 300–350 А.

Фото 220-volt.ru

Наиболее распространённой в любительской сварке считается омеднённая сварочная проволока марки ER70S-3 и СВ08Г2С. Основное отличие между ними в содержании кремния и раскисляющих элементов.

Вторая из указанных марка требует меньше внимания к подготовке деталей: очистке, удалению ржавчины и масляных загрязнений.

Однако если требуется высококачественное соединение ответственных деталей, лучше выбирать проволоку с меньшим содержанием присадок, которая образует шов высокой однородности, поверхность которого в наибольшей степени пригодна к нанесению лакокрасочных покрытий.

Подготовка к работе

Прежде чем приступить к первым пробам, следует подготовить оборудование и детали. До включения аппарата в сеть производится установка горелки и кабеля массы.

На баллон с защитным газом нужно установить редуктор и убедиться, что давление в баллоне выше остаточного. После этого на выходной штуцер баллона надевается и обжимается хомутом шланг, обратный конец которого подключается к аппарату.

Открытием регулировочного вентиля нужно установить на расходном редукторе значение, рекомендованное производителем сварочного аппарата.

Фото stroy-plys.ru

Перед протяжкой проволоки нужно убедиться, что в канале провода горелки отсутствует присадочный материал, оставшийся после предыдущего использования.

Катушка устанавливается на размоточный шток так, чтобы совпадало позиционирование штифтов и посадочных отверстий. Проволока пропускается через прокатывающий ролик, размер канавки в котором соответствует диаметру присадки.

После этого на место устанавливается прижимной ролик, затем с помощью регулировочного винта устанавливается такое усилие прижима, чтобы проволока не проскальзывала в канавке.

Протяжка проволоки в канал шнура горелки должна осуществляться при снятом токопроводящем наконечнике. После этого на горелку нужно накрутить наконечник соответствующего диаметра и установить на место сопло. После включения в сеть аппарат готов к работе.

Возникает вопрос: а для чего тогда нужна проволока с раскисляющими присадками? Дело в том, что такая проволока очень удобна для работы с металлопрокатом первичного использования, находившегося на консервационном хранении длительное время. В таком случае остатки прокатной смазки и небольшие вкрапления ржавчины не оказывают существенного влияния на качество шва.

Разделка кромок и снятие фасок не требуются при сваривании деталей толщиной до 2–2,5 мм. Более толстые металлические части нужно подготавливать согласно ГОСТ 5264–80 или 8713–79.

Техника сварки полуавтоматом

При работе горелку нужно держать так, чтобы проволока ориентировалась к плоскости свариваемых деталей под углом 45–60°.

Движение горелки осуществляется преимущественно от себя, то есть проволокой вперед, ориентируясь по положению свариваемых кромок. В некоторых ситуациях допускается вести горелку на себя, например, при укладке шва от глухого угла.

Оптимальное расстояние от края сопла до детали должно быть от 10 до 20 мм в зависимости от режима сварки.

Фото fosterindustrial.co.uk

Техника сваривания крайне проста, однако требуется предварительная настройка аппарата на обрезках того же материала эквивалентной толщины. Проволока подводится к сварочному шву почти вплотную, после чего нужно нажать пусковую кнопку на ручке горелки.

После зажигания дуги горелка плавно подаётся вперед, при этом совершаются небольшие поперечные колебания, общая ширина которых соответствует толщине свариваемых деталей.

При завершении шва необходимо подать горелку в обратном направлении на 2–3 мм, выждать полсекунды для заполнения кратера и отпустить пусковую кнопку.

Настройка аппарата при пробном сваривании производится путём изменения на ходу сварочного напряжения и скорости подачи проволоки. В последнем случае соразмерно скорости подачи увеличивается и сварочный ток, это основное характерное отличие полуавтоматической сварки.

Скорость подачи должна быть такой, чтобы сварщик мог осуществлять полный контроль над плавкой металла и заполнением сварочной ванны. При слишком медленной подаче проволоки дуга будет постоянно прерываться, при этом слышен отчётливый ритмичный треск.

Фото justweldingsupplies.com

Многие современные аппараты имеют настройку индуктивности сварочного тока. Суть регулировки заключается в сообщении электронам дополнительной энергии, чем обеспечивается более глубокий прогрев сварочного шва.

Для сваривания тонких деталей в нижнем положении индуктивность должна быть нулевой, её повышение требуется только в тех местах, где необходим глубокий провар и нет возможности долго удерживать горелку на одном месте. В качестве примера можно привести вертикальный шов, выполняемый в направлении снизу вверх, а также общие случаи сваривания деталей толщиной 4 мм и более.

В целом влияние индуктивной составляющей сварочного тока на удобство сварки трудно описать, лучше самостоятельно опробовать сварку в различных режимах.

Дополнительные рекомендации

Хотя полуавтоматическая сварка не требует специальных приспособлений и техники для работы в разных пространственных положениях, для каждого из них требуются разные настройки напряжения и скорости подачи проволоки. Так, для выполнения вертикальных и потолочных швов значения обоих параметров должны быть ниже, чем при сварке в нижнем положении.

В инструкции по использованию сварочного полуавтомата производители указывают таблицу с опорными параметрами, которая подходит для большинства ситуаций. Небольшие коррективы могут вноситься в зависимости от марки стали и сварочной проволоки.

В целом, чем выше напряжение — тем шире зона и выше скорость прогрева металла, а чем выше скорость подачи проволоки — тем менее глубоким выполняется провар и тем шире валик, образующийся по верху шва.

Фото weldingtipsandtricks.com

Также нельзя забывать, что сварка очень тонких и очень толстых деталей имеет существенные отличия в технике исполнения. Сварка металла толщиной менее 1 мм выполняется преимущественно точечно с интервалом в 4–7 мм, такой способ помогает избежать скручивания деталей от перегрева.

Детали толщиной до 4 мм включительно сваривают непрерывным однопроходным швом, предварительно позиционируя их с оставлением зазора, равном примерно половине толщины металла. При этом чем массивнее детали, тем более выраженной будет температурная усадка шва.

Чтобы компенсировать это явление, зазор делают расширяющимся к концу шва на 1–1,5 мм.

Фото infogold.ru

Детали толщиной свыше 4 мм требуют разделки кромок с образованием фасок. При этом заполнение шва выполняется многопроходным способом.

Чтобы увеличить плотность заполнения за один проход необходимо правильно выбрать скорость подачи проволоки и при сварке совершать колебательные движения, направление которых соответствует типу соединения.

Так, при плоском сваривании встык горелка колеблется в поперечном направлении, а при угловых соединениях — в продольном или круговом. Очень часто полуавтоматической сваркой заполняют только корень шва, после чего соединённые детали накрывают косметическим проходом с использованием покрытых электродов.

Сварка автомат и полуавтомат чем отличаются и как работают: что нужно для полуавтоматической сварки

Сварка с помощью автомата и полуавтомата позволяет создавать высококачественные надежные соединения деталей из разнообразных металлов совершенно любой толщины.

По этой причине она широко применяется на крупных производственных предприятиях разных отраслей промышленности. Но работа с полуавтоматическим оборудованием отличается от сварки полностью автоматизированным агрегатом.

Полуавтоматическая сварка: принцип работы, видовое разнообразие

Сварочный аппарат состоит из следующих компонентов:

• горелка;
• шланг для подачи проволоки;
• механизм подачи проволоки;
• панель управления рабочими процессами;
• проволока в мотке;
• электропровод;
• система полуавтоматического управления;
• шланг для подачи газа;
• редуктор для снижения газового давления;
• нагреватель;
• баллон с газом высокого давления;
• выпрямитель.

На отечественном рынке присутствует большое разнообразие подобного оборудования. Дабы упорядочить его виды, обратимся к одной из наиболее распространенных классификаций. По мере автоматизации сварных процессов сварочные аппараты могут быть ручными, полуавтоматическими и автоматическими.

Первый тип подобного оборудования более подходит для бытового использования, а второй и третий – для применения на крупных предприятиях, так как сварочные автоматы, полуавтоматы отличаются более высокой производительностью за единицу времени, а также позволяют получить более качественные соединения металлов, нежели при работе ручным сварным агрегатом.

Чтобы понять иные достоинства полуавтоматов, нужно уяснить, как работает полуавтоматическая сварка:

• внутри аппарата находится катушка с проволокой, выполняющей функцию плавящегося электрода и автоматический механизм подачи такой проволоки;
• подвижная проволока пропускается через газовое сопло под напряжением, что приводит к ее расплавлению;
• стабильная длина дуги обеспечивается автоматическим механизмом подачи сварки;
• оператор выбирает на свое усмотрение направление тока и скорость подачи проволоки для сварки, учитывая вид металла и скорость перемещения газовой горелки.

Зависимость угла наклона горелки от толщины заготовки.

Понимание принципа работы полуавтоматической сварки позволяет уяснить, чем отличается автомат от полуавтомата. В автомате абсолютно все процессы автоматизированы, то есть, выполняются системой управления. В полуавтоматических сварочных аппаратах, как было сказано выше, некоторые из операций остаются за сварщиком.

Полуавтоматическая сварка делится на разные виды, исходя из наличия определенных характеристик.

По способу защиты материала в процессе выполнения сварных работ различают полуавтоматы для сварки:

• под флюсом;
• в инертных и активных газах.

Также полуавтоматы могут быть:

1. Однофазными.
   Функционируют от сети с напряжением в 220В, но если оно скачет, электрическая дуга не будет постоянной. Такое положение дел опасно появлению дефектов на сварных соединениях.
2. Трехфазными.
   Функционируют не от каждой розетки, однако гарантируют высокое качество работы при любых нагрузках.

Чтобы стать высококвалифицированным сварщиком, важно уяснить, что нужно для сварки полуавтоматом: каких правил придерживаться, какие расходные материалы использовать.

Правильная техника сварки с помощью полуавтомата

Техника варения сварочным полуавтоматом крайне важна для получения качественных соединений, которые не утратят первоначальных эксплуатационных параметров со временем. Она отличается от технологии выполнения электродуговой ручной сварки.

Существенно и различие автоматически функционирующих приборов от полуавтоматических агрегатов. Рассмотрим основные техники сварных работ полуавтоматом.

Особенности сварных работ в среде защитного газа

При выполнении сварочных работ с использованием полуавтоматического оборудования может применяться газ. Это позволяет снизить процесс окисления металлической детали, подвергаемой сварке, и повысить прочностные характеристики созданного соединения.

Газ для сварочного полуавтомата можно применить разный, но чаще остальных используют: углекислый газ, гелий. Объяснить такую тенденцию можно их доступностью и низким расходованием при выполнении сварных работ.

Технология сваривания позволит понять, как пользоваться сварочным аппаратом при работе с газами.

Сварка в среде защитного газа.

Их существует несколько видов:

1. Непрерывное сваривание подразумевает ведение горелкой или электродом от начала и до конца шва.
   Такая техника требует большого мастерства.
2. Точечная сварка предполагает соединение металлических деталей путем организации множества сварных точек, а не при помощи сплошной дорожки.
3. Сварное соединение коротким замыканием осуществляется, в большинстве ситуаций, для тонколистового металла путем его расплавления за счет подачи импульсов от короткого замыкания, образуемого в аппарате.
   После замыкания расплавленный металл образует каплю, которая и соединяет две детали.

Многие мастера выбирают режим переменного тока при выполнении сварки полуавтоматом с углекислым газом. В начале работы оборудование следует настроить, исходя из типа рабочего металла и его толщины. Режим сварки определит расход газа, а вот проволока расходуется, в среднем, по 4 см за секунду.

После настройки оборудования и подготовки деталей можно начать соединение поверхностей с помощью полуавтомата. Включите подачу газа, возбудите электрическую дугу, коснувшись проволокой рабочей детали. Нажатие на кнопку Пуск на корпусе агрегата запускает механическую подачу электрода.

Качество швов определит соблюдение важных нюансов при работе:

• держите и ведите проволоку строго прямо, но не вплотную к заготовке, чтобы сохранить хороший обзор сварной ванны;
• соблюдайте нужный интервал между кромками свариваемых деталей при работе;
• согласно данной технологии толщина изделия до 1 см требует зазора не более 1 мм, а толщина изделия более 1 см требует зазора в размере 10% от данной величины.

Технология работы с алюминием

Сварка полуавтомат позволяет варить разного рода металлы, и в том числе алюминий.

Схема сварки металла горелкой.

Но при работе с таким металлом важно соблюдать особые правила, поскольку процесс характеризуется особенными свойствами:

1. Поверхность алюминия покрыта тонким слоем амальгамы с температурой плавления намного выше, нежели у самого металла.
   Поэтому потребуется применить инертный газ – аргон.
2. Алюминий быстро поддается плавлению, поэтому течет.
   Чтобы избежать негативных последствий при работе сварочным полуавтоматом, примените подложка.
3. Сама сварка осуществляется плавящимися электродами при постоянном токе обратной полярности.
   То есть, на деталь фиксируется отрицательный заряд, а на горелке – положительный.

Описанные приемы выполнения сварки алюминия позволят добиться качественного плавления заготовки и быстрого разрушение верхнего слоя, что в итоге обеспечит сварщику возможность создать надежные сварные швы.

Сварка с проволокой

Сварочный аппарат полуавтоматического типа позволяет работать в газовой среде или без применения углекислоты, гелия, аргона. Соединения металлических деталей можно выполнить под флюсом, но такую технологию чаще используют в промышленных условиях, чем в быту из-за высокой стоимости флюса.

Для понимания специфики работы таким методом, стоит выяснить основные характеристики флюса. Это порошок, который помещен в середину сварного электрода.

Он плавится при воздействии высокой температуры и выделяет облако газа, надежно защищающее сварную ванну от риска окислиться. При этом инертный газ из баллона не расходуется.

Специалисты не рекомендуют использовать полуавтомат вместе с самозащитными электродами, если работать приходится со слишком тонкими листами или среднеуглеродистой сталью. Иначе могут появиться дефекты в виде горячих трещин.

А чтобы повысить температуру сварной электрической дуги для максимально оперативного расплавления порошка внутри сварного электрода, стоит применить обратную полярность.

Основные правила при проведении сварочных работ

Принцип полуавтоматической сварки проволокой.

При выполнении сварочных работ на промышленных объектах используется сварка автомат или полуавтомат: в чем разница между этими видами сварных приборов максимально быстро поймет опытный мастер:

• автоматическая сварка сопровождается механизированным движением дуги и подачей электродов;
• полуавтоматическая сварка подразумевает механизированную подачу проволоки и ручное перемещение дуги.

Новичку в подобных вопросах важно овладеть основными правилами высококачественной сварки. Стать профессионалом и мастерски справляться с полуавтоматом можно только при изучении всех тонкостей сварки таким типом сварного оборудования.

Немаловажно при этом соблюдать технику безопасности: надевайте форму и маску для защиты от ультрафиолетового ожога. Внимательно изучите и всегда придерживайтесь норм и стандартов по ГОСТу. Не пренебрегайте правилами, которые помогут уберечься от травм.

Использовать преимущества полуавтоматической сварки в полной мере можно только, если понимать специфику работы с таким оборудованием.

Обязательно прочтите инструкцию к прибору перед его включением, а в последствие соблюдайте ее беспрекословно.

Заключение

Полуавтоматом для сварки пользуются как на промышленных объектах, так и для выполнения бытовых операций. Чтобы работать сваркой полуавтоматического типа мастерски, важно понимать, для чего нужен такой прибор: он позволяет выполнять надежные и долговечные сварные соединения металлических деталей.

При этом некоторые процессы в работе автоматизированы и не требуют внимания со стороны сварщика, но есть и такие, которые потребуется выполнить вручную.

Особенности сварочного автомата: устройство, виды аппаратов, преимущества

С появлением сварочных аппаратов стало возможным выполнять надежное соединение металлических изделий при минимальных затратах времени и труда. Но со временем пришло понимание того, что и они не являются идеальными.

Для более эффективного выполнения специфических задач требовалось более совершенное оборудование. Это привело к созданию нового типа устройств — сварочных автоматов. Они позволили полностью автоматизировать рабочий процесс.

Благодаря этим устройствам, участие сварщика сводится к контролю качества сварного соединения, при этом такие процессы, как: подача электродов, поддержание горения сварочной дуги, начало и завершение рабочего процесса, выполняются сварочным оборудованием.

Фактически человек превратился в такого оператора, от которого требуется только установить автомат и соединяемые детали в необходимом положении, а затем управлять сварочным процессом при помощи пульта управления. Сварочные автоматы кардинально изменили взгляд на то, как может проходить рабочий процесс и помогли добиться существенного снижения трудозатрат работников.

Сварочным автоматом принято называть устройство, осуществляющее контроль над качественным выполнением соединения и позволяющее за счёт этого существенно снижать трудовые затраты.

Современные автоматы для сварки подразделяются на три основных типа:

• подвесной стационарный автомат;
• передвижной автомат;
• сварочный трактор.

Подвесной стационарный

Особенностью подвесного стационарного автомата является то, что он устанавливается на заранее выбранном месте и на протяжении всего процесса находится в неподвижном состоянии. Чаще всего сварочное оборудование подобного типа применяют для сварки труб.

Во время проведения этих работ дополнительно задействуются специальные механические устройства, которые обеспечивают бесперебойное вращение, при этом голова подвесного стационарного аппарата в течение всего процесса остается неподвижной. Роль оператора здесь сводится к контролю работы оборудования, осуществляемого при помощи специального пульта.

Передвижной самоходный

Передвижной автомат комплектуется самоходной тележкой, которая позволяет его транспортировать в любое необходимое место. Оборудование подобного типа наиболее активно используется при проведении работ по созданию прямых швов значительной длины.

Сварочный трактор

Отличается от двух выше рассмотренных типов тем, что способен самостоятельно перемещаться не только по намеченному для него пути, но и по поверхности конструкции, которую требуется сварить. Процедура его установки занимает очень мало времени, поэтому используется такое оборудование главным образом в ситуациях, когда необходимо выполнить достаточно большой объем работ по соединению деталей.

Классификация оборудования по признакам

По своему назначению автоматы для сварки можно разделить на два основных типа — специализированные и универсальные. Они отличаются между собой определенным набором признаков, которые характеризуют их полезные эксплуатационные качества:

• По возможности перемещения оборудование для сварки можно подразделить: на самоходные и несамоходные. Последние также известны как подвесные.
• Сварочные автоматические устройства можно разделить также по типу используемых электродов. Универсальные аппараты поддерживают работу с любыми типами, включая и неплавящиеся, изготавливаемые из вольфрама. Специализированные аппараты могут работать только с определенным типом расходного материала.
• По типу плавки электрода: проводной, штучный и ленточный.
• По способу защиты участка, на котором выполняется сварка: флюс, защитная газовая среда и комбинированный способ, предполагающий одновременное использование флюса и газовой среды.
• По типу поддерживаемого рабочего тока. Сварочные автоматические установки могут работать с постоянным или переменным током. Встречаются и специальные конструкции, эксплуатация которых возможна при обоих типах напряжения.
• По способу подачи присадочной проволоки: регулируемые вручную и настраиваемые с учётом величины напряжения, с которым подается электрическая дуга.
• По способу выполнения сварного соединения: свободная и принудительная технология.
• По типу настройки сварочного тока: плавный, ступенчатый и комбинированный.

В тех случаях, когда для эффективного соединения металлоизделий требуется сварочный аппарат-автомат, чаще всего сварку выполняют не с использованием электродов, а при помощи специальной присадочной проволоки, которая наматывается на специальную катушку. Этот материал находится в подающем механизме и подаётся при необходимости в область создаваемого шва за счет роликовой системы. Возможен и автоматический способ подачи, если есть электрический двигатель.

Механизм, в котором располагается присадочная проволока, обеспечивает ее перемещение и выпрямление, после этого она поступает в мундштук, а оттуда — к сварочной дуге.

А также в мундштуке располагается специальный контакт, проводящий электроток. Он находится в постоянном взаимодействии с присадочной проволокой, обеспечивая тем самым создание сварочной дуги.

Сам контакт и дуга располагаются на небольшом расстоянии друг от друга.

Из-за этого перемещение присадочной проволоки напоминает собой технологию работы с коротким электродом, когда последний сохраняет на протяжении всего процесса одинаковую длину.

Сварочная зона имеет довольно большую площадь, особенно если используются автоматы марки Ляйстер.

Вследствие этого, даже при работе с электротоком высокой плотности, последний можно направлять на расплавление металла, не беспокоясь насчёт перегрева проволоки или оборудования.

Автоматические аппараты для сварки Ляйстер в состоянии обеспечить равномерное поступление проволоки, благодаря надежному подающему устройству. Это избавляет оператора от необходимости делать поправку на дугу, склонную менять свою длину.

Из предлагаемых сегодня решений на рынке довольно интересными являются автоматы от компании Твинни Т, которые отличаются от конкурентов способностью зажигать дугу самостоятельно, не вступая во взаимодействие с соединяемыми заготовками.

Если будут выполняться технологические требования к проведению работ при помощи автомата, то возможно решение следующих задач:

1. Осуществлять точную настройку скорости подачи присадочной проволоки с учетом рабочего напряжения дуги и ее размера. Присадочный материал будет подаваться в зону сварки с той же скоростью, с которой осуществляется ее плавление при условии, что сварочная дуга имеет нормальные рабочие параметры. Аналогичным образом, в случае уменьшения размеров дуги, проволока также будет уменьшаться, поддерживая стабильность дугового напряжения.
2. Если, ввиду возникших обстоятельств, длина дуги станет больше, то проволока автоматически начнет подаваться с увеличенной скоростью, что позволит скорректировать размер дуги и ее напряжение до нормативных показателей. Иными словами, автомат будет в течение всего сварочного процесса поддерживать оптимальные рабочие параметры дуги и корректировать их до нормальных значений без дополнительного расхода присадочной проволоки.
3. При использовании автомата для сварки можно нормализовать работу после короткого замыкания. Если описанное явление приведет к неожиданному исчезновению напряжения, то проволока сразу же перемещается назад, удаляясь от свариваемой конструкции. Иными словами, благодаря автомату, моментально происходит изменение направления ее движения.
4. Но как только подача энергии возобновляется, проволока вновь начинает движение к соединяемым элементам и с целью уменьшения напряжения холостой дуги накоротко замыкает в момент касания свариваемых конструкций. Одновременно с этим загорается и сварочная дуга. Если этого не происходит, то проволока повторно движется в зону сварки. Затем она принимает исходное положение, после чего дуга восстанавливает свои нормальные рабочие параметры.

Таким образом, благодаря сварочному автомату можно в течение всего рабочего процесса обеспечивать стабильность рабочих параметров дуги, что является практически невыполнимой задачей при проведении работ вручную.

Преимущества и недостатки

Если сравнивать рабочий процесс, проходящий с использованием автомата, и сварку, осуществляемую ручным методом, то у первого можно выделить ряд следующих преимуществ:

• Высокая производительность труда. С помощью сварочного автомата можно не только соединять металлические конструкции значительной толщины, но и создавать небольшие швы, когда приходится выполнять однотипные работы большого объема. В обоих случаях это оборудование обеспечивает значительное повышение производительности труда, чего невозможно добиться при сварке ручным способом, поскольку здесь не приходится тратить время на замену сгоревших электродов.
• Исключение возможности влияния человеческого фактора. Поскольку человек практически не принимает участия в сварочном процессе, это позволяет создавать ровный по всей длине и однородный по толщине шов. При ручной же сварке всегда остается риск того, что рука дрогнет. С автоматом же этого никогда не произойдёт, поскольку он поддерживает стабильные параметры сварочного процесса в течение всего времени его проведения. На качество работы не может повлиять состояние оператора (не только психологическое, но и физическое).
• Возможность проведения работ в труднодоступных местах. Каждому человеку присущи определенные габариты, поэтому для комфортного проведения сварочных работ он нуждается в определённой площади. В случае со сварочным автоматом появляется возможность выполнения сварки в условиях, где человек не только не испытывает неудобства, но и при всём желании не смог бы испортить качество соединения.
• Автоматическая регулировка. Отличительной чертой современных сварочных автоматов является способность настраивать подачу проволоки в случае увеличения или уменьшения длины дуги, а также восстанавливать работу после технических сбоев без последствий для качества шва. Сварка, проводимая с помощью автоматического устройства, гарантирует высокое качество выполняемого шва, которое не подвержено воздействию никаких внешних изменений окружающей среды.
• Экономичность. При проведении работ с помощью автомата обеспечивается снижение расхода используемых материалов, поскольку автомат изначально настроен на их поступление в таком количестве, чтобы качественно выполнять соединение деталей, не допуская их расхода на бесполезный угар или разбрызгивание.

Что же касается недостатков, которые имеет технология соединения деталей с использованием автоматических устройств, то главным является возникновение дополнительных временных затрат на подготовку к рабочему процессу.

Прежде чем приступить к работе, необходимо настроить оборудование для сварки: установить стационарно с настройкой подачи свариваемых элементов либо проложить рельсовый путь.

А также эта технология не позволяет изменять качество шва во время рабочего процесса, поскольку все характеристики контролируются автоматическим устройством без возможности их корректировки.

Сварочный автомат стал новой ступенью развития оборудования, используемого для проведения сварочных работ. Основное их достоинство заключается в том, что они позволили практически полностью автоматизировать рабочий процесс, сведя к минимуму участие в нём человека.

Эти устройства позволяют поддерживать на протяжении всего времени стабильные показатели сварки, что является залогом получения качественного соединения деталей.

Оборудование не подвержено воздействию факторов внешней среды, что может в любой момент произойти с человеком, который способен совершить грубую ошибку.

Разновидности сварочных автоматов и полуавтоматов

Электродуговая сварка считается наиболее распространенным способом получения неразъемных соединений металлических деталей. Она широко применяется в промышленном производстве, строительстве и при выполнении ремонтных работ.

В отличие от пайки и склеивания, где присадочный материал не смешивается с основным, применение электрической дуги приводит к расплавлению и электрода, и соединяемых деталей.

Происходящие в это время физические процессы и химические превращения позволяют получить шов с высокими механическими характеристиками.

Оборудование для проведения сварочных работ постоянно совершенствуется, и на сегодняшний день на рынке представлено огромное количество его модификаций. Наибольший интерес вызывают аппараты, которые относят к категориям автомат и полуавтомат. Несмотря на созвучность названий, они имеют ряд принципиальных отличий в конструкции и технологии сварки.

Конструкция полуавтоматического аппарата

Аппарат представляет собой модульную конструкцию, состоящую из источника тока, подающего механизма и горелки. Устройства для сварки в атмосфере защитного газа комплектуются баллонами.

Существует ряд высокопроизводительных моделей с охлаждением, которые подключаются к магистрали или резервуару с водой. Полуавтоматы отличаются небольшим весом и высокой мобильностью. Их можно переносить или перевозить на шасси к месту проведения работ.

Аппараты применяются для монтажа инженерных систем, при ремонте в условиях действующего производства и мастерских.

Также существуют полуавтоматы стационарной конструкции − сварочные посты. Их применяют в серийном производстве металлоконструкций, когда большинство швов имеет небольшую длину (до 0,8 м).

Технология полуавтоматической сварки

Расплавленный металл электрода и соединяемых деталей нуждается в защите от атмосферного кислорода. Существуют две технологии, позволяющие избежать их интенсивного окисления и выгорания легирующих добавок.

• Сварка в среде защитных газов. Технология предполагает использование проволоки сплошного сечения, а также аргона или углекислоты. Газы подаются через сопло под небольшим избыточным давлением, позволяющим вытеснить воздух.
• Сварка порошковой проволокой. Содержащие флюс присадочные материалы позволяют обойтись без защитной атмосферы. При плавлении порошковой проволоки происходит образование шлака и газов, предохраняющих сварочную ванну от окисления.

Процесс выполнения полуавтоматической сварки

В задачи оператора полуавтоматической установки входят выбор режима работы аппарата (настройка силы тока, выбор полярности) в соответствии с диаметром электрода и материалом, активация горелки и выполнение нужного количества проходов вдоль шва. Скорость подачи проволоки (сохранение постоянной длины дуги) регулируется в режиме автомата.

Многие современные аппараты имеют дополнительные функции, облегчающие работу сварщика: повышение напряжения при розжиге дуги, возможность переключения с постоянного тока на переменный или импульсный для соединения деталей из цветных металлов. Некоторые модели перестраиваются на сварку неплавящимся электродом или на обычную ручную.

Полуавтоматы с электронным управлением имеют встроенную память для сохранения настроек. Для перехода в другой режим оператору требуется только выбрать соответствующий номер программы.

Конструкции сварочных автоматов

Сварочные автоматы представляют собой целый класс высокотехнологичного оборудования. Чаще всего они используются в условиях производства. Автоматы самостоятельно подают присадочные материалы и перемещают сварочную головку вдоль шва. Многообразие конструкций таких аппаратов обусловлено различиями в производственных технологиях.

Схема организации сварочных работ на установке УАСТ-1 при строительстве трубопроводов

По способу перемещения автоматы бывают следующих типов.

• Подвесные. Оператор устанавливает сварочную головку и деталь в нужное пространственное положение. При этом перемещается последняя. Такие автоматы позволяют получать швы практически любой конфигурации.
• Самоходные. Такие автоматы устанавливаются на специальную тележку. их особенность – возможность перемещения в процессе сварки и головки, и детали.
• Сварочные тракторы. Наиболее легкие и мобильные автоматы, снабженные шасси. Во время сварки трактор перемещается по специальным рельсам или самой детали. Главное преимущество такого автомата – возможность работы с деталями большой длины. Теоретически трактор способен выполнить бесконечный прямолинейный шов.

Сварочные автоматы применяются в производстве труб, сосудов и емкостей большого диаметра, строительных и промышленных металлоконструкций.

Существуют специализированные аппараты для сварки определенных деталей. Многие производители комплектуют свои автоматы сменной оснасткой, позволяющей расширить сферу применения.

Например, копирующие устройства позволяют выполнять сварку деталей сложной формы.

Конструктивно различают одно- и многоэлектродные автоматы. Последние отличаются более высокой производительностью. Некоторые автоматы могут быть объединены в технологические линии с единым управлением.

Технологии автоматической сварки

Выбор технологии зависит от специфики соединяемых деталей. Наибольшее распространение получили следующие виды.

• В среде защитного газа. Для получения шва требуемого качества могут использоваться аргон, гелий, а также различные смеси.
• Сварка под флюсом. Одна из наиболее производительных технологий, используемая в крупном машиностроении и металлургическом производстве. В качестве присадочных материалов автомат использует проволоку сплошного сечения и сыпучий флюс.
• Электрошлаковая сварка. Тепло для расплавления основного и присадочного металлов выделяется при прохождении тока через слой жидкого шлака. Такая сварка обеспечивает минимальное растворение водорода в металле и обеспечивает высокую ударную вязкость соединения.

Автоматы могут быть настроены на любой тип переноса присадочного металла в сварочную ванну, включая струйный. При возникновении короткого замыкания аппарат восстанавливает сварочную дугу без участия оператора.

Аппарат АДС-1 для автоматической сварки проволокой сплошного сечения в защитном газе CO2

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

К преимуществам сварки в полуавтоматическом режиме можно отнести следующие.

• Возможность соединения тонколистовых материалов. Подбирая режим работы аппарата и диаметр проволоки, добиваются минимальных тепловых нагрузок и снижения эффекта коробления.
• Качество шва не зависит от его протяженности. При необходимости детали можно соединять точечной сваркой.
• Разнообразие материалов. Полуавтомат способен работать как с конструкционными углеродистыми сталями, так и со многими высоколегированными инструментальными. Изменением рода тока и полярности можно настроить режимы для сварки цветных металлов, в том числе с высокой химической активностью.
• Удобство настройки. Оператор может быстро настроить требуемый режим, что очень удобно при выполнении мелких работ.

Такие аппараты имеют также ряд недостатков, ограничивающих их применение.

• Невозможность работы с проволокой большого диаметра из-за ее высокой жесткости.
• Сложности в проведении сварочных мероприятий на открытом воздухе. Чтобы ветер не сносил защитную атмосферу, приходится увеличивать расход инертного газа.
• Интенсивное разбрызгивание металла при токах выше 500 А.
• Высокая интенсивность излучения от дуги.
• Необходимость в заправке баллонов.

Достоинства и недостатки применения автоматов

Преимущества сварочных автоматов хорошо проявляются в режимах интенсивной эксплуатации.

• Высокая производительность. Установки способны работать с лентой и проволокой больших сечений. Их производительность позволяет выполнять сварку деталей толщиной более 100 мм. Также они эффективны, если необходимо получить большое количество коротких швов при серийном производстве.
• Исключено влияние человеческого фактора. Работа автомата не зависит от физического и психологического состояния оператора. Если настройка выполнена в соответствии с технологией, шов получится ровным по длине и толщине.
• Работа в труднодоступных местах. Конструкции аппаратов позволяют выполнять сварку там, где человек не сможет находиться физически. Некоторые установки рассчитаны именно на такие специфические операции.
• Удобство регулировки. Современные автоматы оснащены электронным управлением и встроенной памятью. Для каждого нового изделия параметры сварки настраиваются один раз. Впоследствии предустановки можно загрузить из памяти.
• Безопасность оператора. Современные установки оснащаются системами принудительного удаления дыма и другими средствами защиты. Благодаря отсутствию воздействия вредных и опасных факторов снижается риск возникновения профессиональных заболеваний.

Основные недостатки автоматов – это высокая стоимость и затраты на организацию процесса. Для установки некоторых элементов и свариваемых деталей может потребоваться грузоподъемное оборудование. Чтобы получить качественный шов, начальная настройка режима должна быть выполнена тщательно: оператор должен иметь соответствующую квалификацию.

Чтобы получить дополнительную информацию о сварочном оборудовании и профессиональные рекомендации по выбору, свяжитесь с представителем ООО «ТСК» по телефону. Мы готовы создать проект сварочного производства, обеспечить его сопровождение, а также комплектацию оборудованием и материалами.