Что это такое? Полуавтомат используется для сварки металлических деталей. В отличие от дуговой позволяет работать с тонким листовым металлом, не прожигая его. Автоматическое устройство подачи проволоки ускоряет рабочий процесс.
Как устроен? Устройство сварочного полуавтомата не слишком сложное. Аппарат состоит из корпуса, рукава, подающего механизма. Дополнительно понадобится баллон с инертным газом.
СОДЕРЖАНИЕ
- Что собой представляет сварочный полуавтомат
- Классификация сварочных полуавтоматов
- Тип устройства
- Вид проволоки
- Защита шва
- Особенности перемещения
- Особенности подключения к электросети
- Особенности подачи проволоки
- Устройство полуавтомата
- Подающее устройство для полуавтомата
- Устройство сварочной горелки для полуавтомата
- Сварочный рукав полуавтомата и его устройство
- Источник питания
- Сварочная проволока для полуавтомата
- Подготовка полуавтомата и технология сварочных работ
Что собой представляет сварочный полуавтомат
Сварочный полуавтомат не требует от сварщика вручную заменять электрод в держаке. Вместо электрода применяется проволока из особого сплава, которая непрерывно подается в зону образования дуги, плавится и спаивает кромки двух заготовок. Здесь нужно лишь установить подходящую скорость подачи, а далее, выдерживая правильную дистанцию между деталью и дугой, двигаться вдоль шва.
Особой квалификации при работе не требуется, к тому же расходные материалы доступны и относительно недороги. Именно поэтому полуавтоматы широко применяются на поточных промышленных производствах и в маленьких ремонтных мастерских. Пользуется популярностью такое сварочное оборудование и у индивидуальных предпринимателей, а также среди домашних мастеров.
Полуавтоматы стоят недорого, поэтому их приобретают для использования в бизнес-целях и в быту. Полезно иметь такое оборудование, чтобы варить что-то по хозяйству (например, для дачи). Однако разобраться в основах такой сварки, освоить технологию все-таки нужно, хотя бы просто для того, чтобы не переплачивать за профессиональное оборудование. К тому же для бытовых задач нет смысла покупать профессиональный агрегат – это не только дорого, но и избыточно по функциям, требует специальной подготовки.
Плавящимся электродом при дуговой полуавтоматической сварке является сварочная проволока, изготовленная из спецсталей. Она непрерывно поступает в зону сварки и формирует расплав, который и спаивает два сегмента (а также заполняет собой пространство шва). Мастерство сварщика проявляется в том, что ему нужно удерживать дугу заданной длины и одновременно плавно, ни в коем случае не рывками, перемещать держак вдоль шва.
Дуга горит в углекислотной или инертной газообразной среде (это необходимо для поддержания высокого качества шва). Расход газа устанавливается на аппаратуре заранее, то есть во время процесса сварки думать об этом необязательно. Подача газа активизируется с помощью включения клапана полуавтомата.
Читайте также: «Термическая сварка»
Проволока подается из горелки, проходя через отверстие в контактном наконечнике. На него и подается электрический ток через провода, уложенные в кабель-шланге. Дуга образуется между кромкой наконечника и свариваемой деталью, на которую предварительно подведена масса. Под воздействием температуры электродуги металл быстро плавится, образуя сварочную ванночку. Она перемещается вместе с горелкой (держаком), так как вне дуги металл быстро кристаллизуется. В итоге за горелкой остается ровный сварочный шов без окалины.
Классификация сварочных полуавтоматов
Сварочные полуавтоматы подразделяются по нескольким признакам:
Тип устройства
По большей части это относится к особенностям корпуса сварочного аппарата:
- Однокорпусный полуавтомат – все составные элементы размещены в едином корпусе.
- Двухкорпусный аппарат – здесь сварочная горелка, механизм травления проволоки и пульт управления находятся в одном блоке, а во втором расположен более мощный преобразователь (трансформатор) и пусковая аппаратура.
Двухкорпусные полуавтоматы ориентированы на более производительные сварочные работы, кроме того, размещение аппаратуры требует больше свободного места.
Вид проволоки
В таком сварочном аппарате используется два типа проволоки:
- алюминиевая;
- стальная.
Читайте также: «Длина сварного шва»
Среди прочих в продаже можно встретить универсальные полуавтоматы, которые могут работать с любой проволокой.
Защита шва
Формирование шва и его защита осуществляется двумя способами:
- с помощью образования флюса из инертного или углекислого газа;
- при помощи применения порошковой проволоки.
Газовая защита применяется в подавляющем количестве случаев. Но порошковую проволоку тоже можно использовать во флюсовой среде.
Особенности перемещения
При поточном промышленном производстве задействуются более массивные стационарные аппараты. Но в быту намного удобнее использовать компактные переносные полуавтоматы. Некоторые их модели оснащаются колесным шасси.
Особенности подключения к электросети
С точки зрения данного параметра полуавтоматическое сварочное оборудование бывает:
- однофазным (характеризуются невысокой мощностью и производительностью; также устройство можно включить в обычную розетку);
- трехфазным (это существенно более мощные аппараты, требующие наличия специальных разъемов).
Бытовые модели, как правило, однофазные.
Особенности подачи проволоки
Выделяют три типа подающих устройств для полуавтомата:
- толкающий тип привода (проволока здесь подталкивается в горелку к месту расплавления);
- тянущий привод размещается в ручке горелки (проволока здесь стягивается с катушки);
- гибридный вид – это тянуще-толкающая разновидность привода.
Устройство полуавтомата
Инверторный полуавтомат существенно облегчает сварочные работы, проводимые в домашних условиях. При сваривании металлических изделий использование таких аппаратов существенно повышает прочность и качество шва. Устройство современных полуавтоматов таково, что уровень питающего напряжения регулируется электронно. Преобразование и регулировка тока в связи с этим существенно упрощаются. Благодаря электронному преобразованию сварочный аппарат работает стабильнее.
Устройство и принцип работы сварочного полуавтомата заключается в сплавлении двух металлических заготовок в инертной газовой среде (в аргоне или гелии) или же в углекислом газе. В процессе сварки проволока непрерывно подается к электрической дуге. Технологические особенности процесса обуславливают наличие в сварочной аппаратуре определенных комплектующих, узлов и элементов. Итак, вот устройство и основные узлы сварочных полуавтоматов:
- баллон с инертным или углекислым газом (с газораспределительной арматурой);
- барабан или кассета с механизмом непрерывной подачи сварочной проволоки;
- специальный держак с каналом для подачи присадочной проволоки;
- преобразователь (трансформатор, инвертор), блок управления и вся электрическая арматура.
Рассмотрим подробнее устройство полуавтомата для сварки и функционал каждого из узлов полуавтоматического сварочного аппарата.
Подающее устройство для полуавтомата
Проволока к электрической дуге подается несколькими способами. Первый способ – толкающий: механизм подталкивает проволоку к горелке через отверстие в держаке. Другой способ – тянущий: здесь проволока протягивается по присадочному каналу в держаке. При комбинированном способе проволока и протягивается, и подталкивается одновременно.
Читайте также: «Электродуговая сварка»
За согласованность подачи присадки и движения держака отвечает специальное устройство подачи проволоки для полуавтомата. Комбинированный метод подачи используется в производительных аппаратах (в длинных каналах). Диаметр присадочной проволоки находится в диапазоне от 0,6 до 2,0 мм. Изначально она размещается на барабанах (бобинах) или в кассетах, чтобы было удобнее осуществлять ее бесперебойную подачу в зону сварки.
Порошковая проволока имеет внутри полость для флюса, так что в подаче дополнительной газовой защиты нет необходимости (флюс в данном случае формируется непосредственно при сгорании наполнителя внутри проволоки). Каждая из разновидностей флюса используется при тех или иных условиях сварочного процесса.
Устройство сварочной горелки для полуавтомата
Держатель с каналом для подачи присадочной проволоки является одним из основных узлов конструкции полуавтомата. Он обеспечивает поступление как флюсового газа, так и присадочной проволоки к электрической дуге. Рукоятка держака производится из диэлектрического материала; на ней расположена пусковая кнопка с козырьком для защиты.
В горелке полуавтомата присутствует сопло специальной конструкции для подачи инертного или углекислого газа, а также наконечник для электропроводов. Чтобы частицы расплавленного металла не налипали на сопло, последнее либо полируется, либо покрывается специальным защитным материалом. Рабочие токи в сварочном аппарате превышают 325 ампер. При таких значениях сопло горелки нуждается в активном охлаждении. Но даже при этом гарантийный срок эксплуатации сопла редко превышает 6 месяцев.
Наконечники изготавливаются из эффективных металлов-проводников:
- из бронзы;
- из сплава меди с графитом;
- из сплава меди с вольфрамом.
Предельные сроки эксплуатации сопел определяется качеством компонентов, а также металлов, из которых они производятся. Присоединение держака к сварочному аппарату производится с помощью неразъемных соединителей или же разъемов Euro Mig-Mag. Такие разъемы позволяют подключать горелки к аппаратам ПШ-112, А-1197 и др.
Сварочный рукав полуавтомата и его устройство
Через рукав и завершающую его горелку в рабочую зону поступают расходные компоненты для сварки и подается электрический ток для создания дуги. Устройство сварочного рукава для полуавтомата довольно сложное – за резиновой оболочкой скрывается внутренняя начинка: в рукаве проложена транспортная система для присадочной проволоки в виде подающей спирали (направляющего канала) или тефлоновой трубки.
Читайте также: «Газовая сварка металлов»
Для травления защитного газа в зону сварки имеется соответствующий шланг. Причем в зависимости от модели аппарата, транспортировка проволоки и газа осуществляется по-разному. Обычно направляющий трубопровод для проволоки расположен внутри газового шланга.
Источник питания
Под источником понимается преобразователь (генерация в схеме полуавтомата отсутствует) – трансформатор и электронно-импульсный инвертор для сварки постоянным током. От типа преобразователя зависит эффективная мощность (то есть то количество энергии, которое аппарат может выдать в сварочный очаг за единицу времени). А кроме того, от вида электрической схемы зависят и эксплуатационные параметры сварочного аппарата (весогабаритные характеристики и пр.).
В состав полуавтомата входит электрический импульсный преобразователь и блок регулировки электронагрузки, а также комплект качественных соединительных проводов.
Сварочная проволока для полуавтомата
Поскольку сварочные полуавтоматы в короткое время стали сверхпопулярными среди широких кругов пользователей, производители увеличили число позиций расходных материалов (в частности, разновидностей присадочной проволоки). Корректный выбор проволоки может повысить скорость производственного процесса и качество формируемого шва. Большинство присадок являются узкопрофильными. Основные требования к составу и качественным характеристикам проволоки изложены в ГОСТ 2246.
Результирующие качественные параметры проволоки (в частности, диаметр, марка и тип) зависят как от толщины спаиваемых металлических заготовок, так и от химического состава самой присадки. Химический состав проволоки должен соответствовать характеристикам металлов заготовок. В этой связи присадки подразделяются на три вида:
- низкоуглеродистую;
- легированную;
- высоколегированную.
Вид присадочной проволоки значится на маркировке. Буквенный и цифровой код соответствует структуре и процентному содержанию составных элементов. Экологически оптимизированные виды проволоки содержат меньший объем вредных компонентов, таких как фосфор и сера. У такой проволоки в конце номенклатурного наименования значится буква А. Двойная АА соответствует металлу высокой очистки.
Читайте также: «Сварка под давлением»
Проволока для сварки имеет диаметр от 0,3 до 12 мм – все зависит от того, насколько толстые детали нужно соединить. К примеру, при толщине заготовок в 3-5 мм требуется применение присадочного материала толщиной не более 2 мм. Нужно принимать во внимание и силу тока. Присадка стоит денег, а потому ее расход строго учитывается. На скорость расхода влияет как химсостав свариваемых элементов, так и диаметр самой проволоки.
Подготовка полуавтомата и технология сварочных работ
Сварка полуавтоматом требует проведения подготовительных работ. Для начала нужно отрегулировать сам аппарат – выбираем и выставляем на регуляторе корректную силу тока. Далее следует определить скорость подачи проволоки и интенсивность подачи газа для создания флюса – этот параметр регулируется при помощи вентиля на редукторе газораспределительного механизма баллона. Перед тем как варить детали, попробуйте сначала оценить качество шва на пробных двух кусках металла.
Лишь после этого выставляется оптимальная интенсивность подачи газа. Ненасыщенное флюсовое облако приведет к появлению пор в структуре шва. Также не стоит давать слишком большой напор: во-первых, газ будет улетучиваться без всякой пользы, а во-вторых, напор может сдуть полезное флюсовое облако. Если шов у вас в итоге получается некачественным, нужно остановить сварочный процесс и произвести перенастройку аппарата. (И помните, в баллоне должно быть рабочее давление газа).
Читайте также: «Прямая и обратная полярность при сварке: как правильно выбирать»
Также следует уделить внимание полярности:
- прямая полярность (сварочный кабель подключается к положительной клемме);
- обратная полярность (наоборот) применяется для проведения точных работ.
Особенностью устройства и работы сварочного полуавтомата является то, что, во-первых, соединение заготовок осуществляется в облаке газа, а во-вторых, с помощью подаваемой проволоки. Но это видимая часть процесса. А дополнительной особенностью является необходимость поддержания постоянной температуры металла. Материал должен быть хорошо разогрет.
Если нагрев недостаточный, то кромки не будут в должной мере расплавлены и не спаяются с проволокой. Если же температура будет выше нормы, то металл просто закипит и качественного шва не получится.
Варить полуавтоматом можно двумя способами:
- непрерывный шов формируется в течение всего процесса пайки;
- точечная сварка (через определенные интервалы).
Выбор технологии пайки зависит от нескольких факторов:
- толщины соединяемых заготовок;
- типа соединения (разновидности шва);
- расположения заготовок в пространстве.
Разумеется, более тонкие детали сварить легче, особенно если шов ориентирован вертикально. Если толщина кромок меньше 4 мм, то разделку кромок можно не проводить. Более толстые детали лучше варить во флюсовой атмосфере инертных газов (аргона или гелия). И здесь нужно внимательно следить, чтобы ось горелки не отклонилась от вертикали.
Читайте также: «Электродуговая сварка»
Угловые и тавровые детали свариваются лишь после установки «в лодочку». Тонкие листовые заготовки варятся внахлест и, как правило, за 1 проход (при этом используется медная или стальная прокладка). А детали, толщина которых не превышает 1,5 мм, можно варить на весу за несколько проходок.
Правила безопасности при осуществлении сварки полуавтоматом:
- Сварочная ванночка обязательно должна всегда находиться в поле зрения сварщика. Проволоку нужно держать под маленьким углом.
- Зазор между соединяемыми заготовками не должен превышать 10 % от их толщины. То есть если вы хотите сварить детали толщиной в 1 см, между ними нужно оставлять расстояние 1 мм. При этом заготовки лучше зафиксировать, чтобы во время процесса сварки зазор не сбивался.
- Подкладку нужно размещать под свариваемые заготовки, чтобы обеспечивалась плотность.
- Контролируйте значение силы тока. Если металл начнет брызгаться, то ток нужно уменьшить.
- Тонкая проволока нуждается в том, чтобы ее вдоль шва буквально вели (во избежание обрыва).
- Если толщина деталей значительная, то нужно в начале процесса сварки совершать колебательные движения держаком, чтобы кромки достаточно разогрелись.
Перед началом использования сварочного оборудования внимательно ознакомьтесь с руководством по эксплуатации. И помните, настройка зависит от того, какую именно модель полуавтомата вы выбрали.
Читайте также: «Длина сварного шва»
Качественная сварка полуавтоматом – это полноценное искусство, для овладения которым нужно проявить терпение. Не стремитесь к рекордам – потренируйтесь сначала на простых деталях. И тогда все обязательно получится!