Параметры режима сварки: Режимы сварки — выбор и параметры – Параметры режима сварки и выбор режима сварки — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Режимы сварки — выбор и параметры

Когда разговор заходит о таком понятии, как режимы сварки, необходимо осознавать, что это достаточно большая совокупность различных параметров, которые в свою очередь и определяют условия сварочного процесса. И чтобы качество конечного результата было только положительным, нужно правильно подобрать эти самые параметры. И хотя специалисты условно делят их на основные и второстепенные, все они без исключения влияют на качество сварного шва.

К основным параметрам режима сварки можно отнести:

Величину установленного на сварочном аппарате тока.
Его род (постоянный или переменный) и полярность (прямая или обратная).
Напряжение сварочной дуги.
Диаметр используемого электрода.
Скорость сварочного процесса.
Число проходов для заполнения сварного шва.

К второстепенным можно отнести:

Качество зачистки свариваемых заготовок.

Форма соединяемых кромок.
Вид электрода: его марка, тип покрытия, толщина обмазки.
Угол наклона электрода относительно сварочной поверхности.
Его положение (верхнее, нижнее или боковое).
Как расположен стык (горизонтально, вертикально, под углом).

Параметры режима сварки

Необходимо отметить, что чаще всего сварщики обращают внимание на основные параметры и на их взаимную связь, но при этом не упускают из виду и второстепенные. К примеру, диаметр электродов подбирается в зависимости от толщины свариваемых металлических деталей, от положения стыка, а также от формы подготовленных кромок. И хотя существуют таблицы, в которых определяется диаметр расходника относительно толщины заготовок, очень важно учитывать и положение самого электрода в процессе сварки.

Нельзя использовать для потолочного сваривания электроды диаметром больше 4 мм. То же самое касается и многопроходного процесса, потому что именно в этом случае может получиться непровар корневого шва.

Ток при сварке

Что касается силы тока, то и здесь есть несколько положений относительно выбора параметров сварки. Все дело в том, что чем интенсивнее ток, тем выше температура внутри сварочной ванны. А это влияет на скорость расплавления металла и на производительность самого сварочного процесса. И это правильно, но с некоторыми оговорками.

При повышенном токе и небольшом диаметре электрода происходит перегрев в зоне сваривания заготовок. Это уже снижение качества шва. Плюс интенсивное разбрызгивание металла внутри ванны. Нередко такой режим приводит к прожогу.
Если силу тока понизить, то это гарантия непроваров, потому что при низком токе дуга становится нестабильной. А при такой дуге процесс сваривания часто обрывается. Вот и снижение качества соединения.
Если выбирается электрод с большим диаметром, не учитывая толщины заготовок, то ухудшается плотность тока. Причина – низкое охлаждение металла в зоне сварки.

Не последнее слово в таком понятии, как выбор режима сварки, имеет и полярность постоянного тока. При обратной полярности тока глубина провара на 40% больше, чем при прямой. Используя для сварки переменный ток, необходимо учитывать, что глубина провара при его использовании на 15% меньше, чем при постоянном. И это при одной и той же величине тока.

Сами же сварщики с большим опытом сварочный ток устанавливают опытным путем. Они просто обращают внимание на стабильное состояние дуги, на ее устойчивое горение. Новички могут использовать различные таблицы или формулы. К примеру, одна из формул, которая определяет силу тока в зависимости от диаметра расходника. Ее можно использовать, если при сварке применяется электрод диаметром меньше 3 мм.

I=30d

Скорость сварочного процесса

Выбор режима дуговой сварки зависит и от скорости перемещения электрода. Данный параметр напрямую связан с толщиною деталей и толщиною шва. Ее идеальное значение может считаться только тогда, когда участок соединения расплавленного металла с кромками деталей будет без подрезов, прожогов и непроваров. Сам шов – это переход равномерной формы без наплывов и подрезов.

Выше скорость, меньше металла попадет в ванну, кромки не нагреются до необходимой температуры, отсюда и непровар шва, который быстро растрескается. Меньше скорость, образуются наплывы, которые мешают провару. Оптимальный режим – это когда ширина шва больше диаметра расходника в два раза.

Длина дуги

Еще один параметр, который влияет на режимы дуговой сварки. Длина дуги – это расстояние от конца электрода до верхней поверхности свариваемой кромки. Идеальный вариант, если это расстояние на всей длине сварочного шва будет одинаковым. Но и это еще не все. Важно правильно подобрать это расстояние.

Специалисты считают, что длина дуги должна равняться диаметру используемого расходника. К сожалению, такое расстояние могут выдержать только опытные сварщики. Поэтому существуют определенные отклонения. К примеру, для электрода диаметром 3 мм лучше держать расстояние до кромки в пределах 3,5 мм.

Угол наклона электрода

Положение электрода относительно плоскости сварки влияет на ширину сварочного шва и на его глубину проваривания. Оптимально считается, если стержень должен быть расположен к соединению заготовок перпендикулярно. Но это практически невозможно, потому что сварной инструмент сварочного аппарата перемещается вдоль стыка. Поэтому электрод располагается или с наклоном вперед, или с наклоном назад.

В первом случае шов получается широким, а глубина проплавления уменьшается. Так получается потому, что происходит вытеснение расплавленного металла в переднюю часть сварочной ванны. Во втором случае, наоборот, расплавленный металл выталкивается в заднюю часть ванны. Поэтому хорошо таким способом проваривается глубина стыка, а вот ширина шва заметно уменьшается.

Кстати, точно такое же влияние на качество шва оказывает и угол наклона свариваемых заготовок. Если сварка производится на деталях, которые расположены под определенным углом, а сам электрод движется сверху вниз, то под расходником образуется утолщенный слой расплавленного металла. А это увеличение ширины шва и уменьшение глубины провара. Если движение производится снизу вверх, то под дугой расплавленного металла намного меньше, что позволяет углубить сварку, но при этом получить незначительную ширину шва.

Специалисты рекомендуют устанавливать заготовки под небольшим углом, не больше 10°. Таким способом можно избежать растекания металла вдоль шва, что обеспечит качество сварки. Таким образом, можно избежать непроваров и подрезов.

Как видите, режимы ручной дуговой сварки – это комплекс мероприятий, основанных на правильном подборе некоторых параметров. Даже самое незначительное отклонение может привести к снижению качества соединения двух металлических заготовок.

Поделись с друзьями

Режимы сварки при использовании инвертора: основные параметры сварочного процесса

Режим работы сварочного аппарата представляет собой совокупность основных и второстепенных характеристик сварки, позволяющих получить качественный шов того или иного сплава.

Так как марок сталей и сплавов цветных металлов множество, и они имеют свою специфику, то выбор режима сварки становится непростой задачей. Но есть основные параметры, которые нужно учитывать независимо от типа сплава.

Важные параметры

Прежде чем начинать работу, надо понимать, с какими величинами предстоит иметь дело. Основные параметры, влияющие на режим сварки:

сила, вид и полярность в случае применения постоянного тока;
напряжение электрической дуги;
толщина сварочной проволоки;
количество проходов;
скорость сварки.

Второстепенными факторами, влияющими на характеристики соединения, можно назвать состояние свариваемых деталей, форму кромок, марку, тип и толщину обмазки электрода. Определенное влияние оказывает выбор вида сварочного шва.

Самым ответственным является расчет режимов при автоматической сварке. Часть характеристик выставляют по готовым таблицам, а часть приходится определять по формулам, заложенным в инструкциях на аппаратуру. Каждому оборудованию соответствуют свои таблицы, отработанные опытным путем.

Влияние тока

Выставляя режим, подбор силы тока делают по таблицам. Ток зависит от толщины свариваемых изделий и сварочной проволоки.

Точную юстировку делают по виду дуги и шва. Необходимо понимать, чем сильнее ток, тем температура под основанием дуги будет выше и это скажется на быстроте сварки.

Режим сварки при сильном токе и чрезмерно тонком сварочном проводе вызовет перегрев и разбрызгивание металла. Если заготовки тонкие, то часто при таком режиме происходит их прожигание.

При слабом токе дуга становится неустойчивой или вовсе обрывается. Шов получается некачественный, появляются непроваренные участки. Такой режим не стоит выбирать.

Необходимо учитывать, что глубина сварочной ванны зависит от вида тока. Если используется аппарат на постоянном токе, то глубина провара у него будет на 15 % больше, чем у переменного.

Сварка в режиме постоянного тока тоже имеет свои особенности. Так, при прямой полярности глубина кратера получается на 40% меньше, чем при использовании обратной полярности.

Прямая полярность – это когда электрод подсоединен к клемме инвертора со знаком «-», а соединяемые изделия к клемме со знаком «+». При обратной полярности все подключается наоборот.

При прямой полярности может применяться электрод с кальциево-фтористой обмазкой, позволяет варить низко и среднеуглеродистую сталь, чугун.

Инверторный режим (обратная полярность) используется, когда необходимо варить низкоуглеродистые и низколегированные стали, тонколистовые детали.

От положения свариваемого стыка в пространстве изменяется и ток. Так, при горизонтальном шве табличные значения рекомендуют уменьшать на 15-20%.

Характеристики электрода

Габариты электрода взаимосвязаны с размерами изделий, видом кромок. Если толщина свариваемого сплава равна 3-5 мм, то сварочная проволока должна быть 3-4 мм.

При сваривании толстостенных заготовок требуется делать много проходов. В первый раз проходят электродом диаметром не более 4 мм. При производстве потолочного шва тоже рекомендуют использовать проволоку толщиной не больше 4 мм.

Обычно на упаковке электродов имеется таблица, в которой указывают наиболее предпочтительные режимы. При диаметре 1,5-2 мм рекомендуемый ток сварки 30…45 А, 3 мм – 65…100 А, для 3-4 мм – 100…160 А, и так далее. Разброс связан с видом сварки и толщиной сплава.

При толщинах свариваемого сплава 1-2 мм рекомендуется использование сварочной проволоки диаметром 2-3 мм, при толщине 3-5 мм – 3-4 мм, толщина 4-10 мм – диаметр 4-5 мм, если толщина 12-24 мм, то используют 5-6 мм электрод. Выбирая режим, необходимо учитывать положение детали или шва в пространстве, также на выбор влияет количество проходов.

Длина дуги и качество шва

Длина дуги влияет на качество соединения. Важно, чтобы она была одинаковой на всем протяжении шва, расстояние между концом сварочной проволоки и гранью детали должно равняться ее толщине.

Режим сварки при слишком короткой дуге приводит к прожигу или прилипанию электрода. Режим при длинной дуге вызывает ее гашение и непровары. Контроль длины дуги можно осуществлять по издаваемому ею звуку.

Оптимальной считается ширина сварного шва равная 1,5-2 диаметрам проволоки. При этом должен образовываться небольшой валик по линии соединения без наплывов от расплавленного электрода. Оптимальный шов зависит от скорости сварки, толщины изделия и ширины шва.

Режим сварки, при котором держак с электродом движется очень медленно, приводит к чрезмерному накоплению в сварочной ванне жидкого металла, который будет расплескиваться и препятствовать нормальному провару стыка.

Слишком быстрое перемещение держака вдоль шва приведет к непровару, он может потрескаться или деформироваться после остывания.

Если будет образовываться ванночка шириной в 1,5-2 диаметра проволоки, глубиной до 6 мм и длиной 10-30 мм, то это говорит об оптимальной скорости сварки для данного конкретного материала и вида соединения.

Угол наклона электрода

К понятию режима сварки относится угол наклона электрода. Во время работы электрод относительно шва располагается с отклонением от нормали примерно на 10 градусов в любую сторону. От положения сварочной проволоки относительно стыка заготовок зависит глубина и ширина шва.

Если сварку производят углом вперед, то глубина уменьшается, а шов становится шире. Это связано с тем, что дуга как бы нагоняет волну расплава перед собой, через которую приходится расплавлять металл изделия.

Если выбран режим сварки углом назад, то расплав выгоняется в конец ванны. Электрическая дуга воздействует непосредственно на свариваемые изделия. Этот режим электродуговой сварки делает более глубокое проплавление стыка и одновременно уменьшает ширину соединения.

Длина рабочей части электрода тоже имеет значение. Чем он длиннее, тем сильнее он разогревается и расплавляется, что уменьшает ток, соответственно уменьшается глубина ванны. Особенно это проявляется при использовании тонкой сварочной проволоки.

Наклон заготовок

Когда держак ведут сверху вниз, то под дугой возникает утолщение расплава. Возникает ситуация, как при сварке в режиме углом вперед. Глубина провара уменьшается, а шов становится шире.

Если варить начинают снизу с последующим движением вверх, то слой расплава под дугой становится тоньше, глубина ванны возрастает, а шов сужается.

Если есть возможность свариваемые детали наклонять, то следует их расположить таким образом, чтобы стык находился под уклоном в 8-10 градусов.

Тогда будет формироваться нормальный шов. При большем уклоне и проведении сварки на спуск, из кратера вытечет расплав. При проведении сварки снизу вверх возникнут непровары.

Сварку на спуск обычно применяют при соединении труб и других подобных элементов. В этом режиме уменьшается вероятность прожогов, вытекания расплава из кратера, формируется качественный шов.

Кроме этих режимов на качество работы оказывает влияние технология сварки. Правильное движение электрода во многом определяет состояние сварного шва.

Режимы сварки: основные и дополнительные параметры

Под понятием режимы сварки подразумевают определенные настройки, которые необходимо создать для оптимальной сварочной работы. Имеется множество данных, которые влияют на процесс.

Качественная работа сварщика включает в себя точный подбор настроек сварочного аппарата для конкретного материала и вида шва.

Их классифицируют на два типа: основные и дополнительные. К основным параметрам относятся:

значение и величина тока;
род тока;
значение диаметра электрода;
напряжение, скорость сварки;
значение поперечного колебания конца электрода.

Дополнительные режимы сварки

Схема панели управления сварочного инвертора.

К дополнительным данным, которые влияют на устанавливаемый режим сварки, относятся: величина вылета электрода, величина покрытия электрода и его состав, первоначальная температура материала, к тому же стоит учитывать положение электрода в пространстве и положение изделия, подвергающегося сварочной работе. Такие показатели, как глубина и ширина шва, во многом будут зависеть от того, какие значения будут установлены для данных параметров.

Глубина шва будет заметно увеличиваться при возрастании силы тока. Данный фактор происходит за счет того, что при его увеличении повышается количество энергии, подаваемое материалу, к тому же будет изменяться давление, которое создает пламя на поверхности материала. Что касается рода и полярности тока, то они имеют немаловажное значение для изменения глубины и ширины шва. Например, если мы используем постоянный ток в обратной полярности, то в полтора раза увеличивается глубина получаемого шва по сравнению с тем случаем, когда работа производится посредством прямой полярности. Все это можно объяснить тем, что вследствие различия между количеством энергии, выделяемым на аноде и катоде, увеличивается давление на стенки материала. При этом если вы используете переменный ток, то результат глубины шва будет на 20% меньше, чем при обратной полярности в режиме постоянного тока.

Основные параметры

Таблица данных по основным настройкам инвертора.

Данные параметры режима сварки в основе влияют на то, какое количество энергии и тепла будет подаваться на поверхность материала, а также на условия прохождения. При этом в возможности аппарата входит изменение шва не только за счет увеличения или уменьшения температуры, но и посредством изменения полярности, подстройки непрерывного или импульсного режима горения.

Все параметры имеют прямое влияние на процесс формирования шва, и в зависимости от их установки вы сможете добиться нужного результата. Следует поговорить в отдельности о каждом из них:

Если мы говорим о силе тока, то тут все понятно, но говоря о диаметре электрода, мы подразумеваем плотность энергии, которая создается подвижной дугой. Если вы будете увеличивать этот параметр на аппарате, без изменения силы тока, вы сможете добиться уменьшения сварочного шва, в то время как его ширина будет заметно увеличиваться. Данный фактор очень важен в установке режима рабочего процесса.
Полярность и род тока. Данные показатели меняют количество энергии, выделяемое сварочным аппаратом, и изменяют плотность получаемой энергии на поверхности материала. Теплота может быть определена путем оценки эффективного попадания напряжения. Попадание и разность напряжения будет зависеть от энергии, создаваемой на катоде и аноде. Катодное пятно обладает меньшей площадью, чем анодное, за счет чего и происходит увеличение шва.
Наклон электрода. Путем изменения наклона электрода вы сможете изменить ширину и глубину шва без изменения других параметров. Режим сварки во многом зависит от данного показателя, и его вклад в сварочный процесс очень существенный. В случаях когда сварка ведется под прямым углом, его следует выполнять только углом вперед. В этом процессе металл, который начинает плавиться, начинает перетекать в головку. За счет этого глубина шва становится существенно меньше, и вы можете не изменять оставшиеся данные. Если вы превысите порог в 90 градусов, то следует выполнять сварочные действия углом назад.

Изменение глубины и ширины шва

Немаловажными аспектами, которые влияют на режим сварки и полученный результат от этого процесса, являются дополнительные параметры. Данные параметры могут существенно изменить глубину и ширину шва, что позволяет с большей точностью выполнять поставленную задачу. Стоит сказать о них в отдельности:

Влияние режима сварки на форму шва.
Выбор диаметра электрода. Для того чтобы правильно и точно выставить этот параметр, вам потребуется правильно посчитать или измерить толщину материала. К тому же форма материала, характер соединения и положение электрода в пространстве могут стать одними из определяющих факторов для установки режима сварки. Среди множества рекомендаций и руководств по процессу вы сможете найти таблицы, в которых будет определяться оптимальное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемого материала. Например, для сварки в нижнем положении и при толщине материала в 2 мм потребуется выставить диаметр электрода в 2 мм, для толщины материала от 13 до 15 мм уже потребуется диаметр в 5 мм, когда толщина материала свыше 16 мм, вам потребуется применить размер в 5 мм и более. Если же вам необходимо сделать сварку на потолке или на объектах в вертикальном положении, то в таком случае экспертами рекомендуется выставить диаметр электрода на 3 или 4 мм. Если в вашу задачу входит разделка кромок, вам потребуется электрод с диаметром от 2 до 3 мм.
Подбор оптимальной силы тока. Данный параметр очень сильно может сказаться на том, какой результат вы получите от сварки. Вследствие чего вам предстоит очень точно рассчитать данный параметр для оптимального выбора режима. При этом сила тока прямо пропорционально зависит от коэффициента, учитывающего диаметр электрода, и от самого диаметра. Другими словами, вам предстоит перемножить эти два коэффициента, чтобы получить необходимую силу тока. При этом существуют и другие аспекты, которые вам предстоит учитывать. Так, например, если вы выполняете сварку в вертикальном положении, вам потребуется перемножить формулу силы тока на дополнительный коэффициент равный 0,9. Этот коэффициент является показателем сторонних факторов, которые появляются при работе в вертикальном положении.

Сварочные работы в лежачем положении

Если вам необходимо выполнить сварочные работы на потолке или в положении лежа, то глубина шва в таком случае будет заметно ниже, чем в остальных положениях.

Во избежание ошибочных действий и других ошибок следует в формулу добавить дополнительный коэффициент, который на этот раз будет равняться 0,8. Как и в первом случае, всю формулу потребуется перемножить на число 0,8. Это будет говорить о том, что вам потребуется на 20% больше силы тока в случае с потолочной, чем с обычной сваркой горелкой вниз. К тому же снижение такого показателя, как количество расплавленного металла, может заметно ускорить процесс его кристаллизации. Благодаря этому установить необходимый шов гораздо проще и быстрее.

Что касается коэффициента, учитывающего диаметр электрода, то его не надо высчитывать или запоминать, все они записаны в простейших таблицах. Просмотрев таблицу, вы поймете, что если диаметр вашего электрода соответствует 1 или 2 мм, то коэффициент будет равен 30, если увеличить диаметр до 3 или 4, то коэффициент необходимо учитывать как 40, ну и если диаметр равен 5 или 6, то коэффициент становится от 40 до 60.

Как мы видим, не учитывать данный коэффициент крайне непрофессионально. Вследствие чего вам потребуется сначала подобрать диаметр электрода и характер сварки и потом высчитывать силу тока, необходимую для оптимальной работы на данном объекте.

Выбор параметров режима | Сварка и сварщик

Род и полярность тока
Диаметр электродной проволоки
Сварочный ток
Напряжение на дуге
Скорость подачи электродной проволоки
Скорость сварки
Расход защитного газа
Вылет электрода
Выпуск электрода

Род и полярность тока

Сварку обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности. Иногда возможна сварка на переменном токе. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4-1,6 раз выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно, с интенсивным разбрызгиванием.

Диаметр электродной проволоки

Выбирают в пределах 0,5-3,0 мм в зависимости от толщины свариваемого материала и положения шва в пространстве. Чем меньше диаметр проволоки, тем устойчивее горение дуги, больше глубина проплавления и коэффициент наплавки, меньше разбрызгивание.

Больший диаметр проволоки требует увеличения сварочного тока.

Сварочный ток

Устанавливают в зависимости от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Сила тока определяет глубину проплавления и производительность процесса в целом. Ток регулируют скоростью подачи сварочной проволоки.

Напряжение на дуге

С ростом напряжения на дуге глубина проплавления уменьшается, а ширина шва и разбрызгивание увеличиваются. Ухудшается газовая защита, образуются поры. Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от выбранного сварочного тока и регулируют положением вольт-амперной характеристики, изменяя напряжение холостого хода источника питания.

Скорость подачи электродной проволоки

Связана со сварочным током. Устанавливают с таким расчетом, чтобы процесс сварки происходил стабильно, без коротких замыканий и обрывов дуги

Скорость сварки

Устанавливают в зависимости от толщины свариваемого металла с учетом качественного формирования шва. Металл большой толщины лучше сваривать узкими швами на высокой скорости.

Медленная сварка способствует разрастанию сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.

При чрезмерной скорости сварки могут окислиться конец проволоки и металл шва.

Расход защитного газа

Определяют в зависимости от диаметра проволоки и силы сварочног о тока. Для улучшения газовой защиты увеличивают расход газа, снижают скорость сварки, приближают сопло к поверхности металла или используют защитные экраны.

Вылет электрода

Расстояние от точки токоподвода до горна сварочной проволоки. С увеличением вылета ухудшаются устойчивость горения дуги и формирование шва, интенсивнее разбрызгивается металл. Малый вылет затрудняет процесс сварки, вызывает подгорани газового сопла и токоподводяшего наконечника.

Выпуск электрода

Расстояние от сопла горелки до торца сварочной проволоки. С увеличением выпуска ухудшается газовая зашита зоны сварки. При малом выпуске усложняется техника сварки, особенно угловых и тавровых соединений.

Вылет и выпуск зависят от диаметра электродной проволоки:

Диаметр проволоки, мм	0,5-0,8	1-1,4	1,6-2	2,5-3
Вылет электрода, мм	7-10	8-15	15-25	18-30
Выпуск электрода, мм	7-10	7-14	14-20	16-20
Расход газа, л/мин	5-8	8-16	15-20	20-30

Оптимальная совокупность параметров режима делает процесс стабильным на трех стадиях:

1 — при зажигании дуги и установлении рабочего режима сварки;
2 — в широком диапазоне рабочих режимов;
3 — в период окончания сварки.

Процесс сварки считается стабильным, если электрические и тепловые характеристики его не изменяются во времени или изменяются по определенной программе. В связи с этим механизированную сварку в защитных газах ведут стационарной дугой, импульсно-дуговым способом, с синергетической системой управления.

Сварка стационарной дугой

Случайные колебания скорости подачи электродной проволоки и длины дуги могут нарушить стабильность процесса, привести к коротким замыканиям. обрыву дуги. Во избежание этого необходимо изменять скорость плавления электрода, т.е. соответствующим образом варьировать силу сварочного тока.

вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ дуги) в защитных газах при плавящемся электроде имеет возрастающий характер.

В определенный момент стабильного процесса сварки скорость подачи электродной проволоки V_п1 равна скорости плавления V_пл1. При этом параметры по току и напряжению определялись рабочей точкой А₁ с длиной дуги l_д1. Допустим, что в связи со сбоями в механизме подачи проволоки скорость подачи уменьшилась. Тогда возникает относительная скорость плавления ΔV_пл = V_пл1 — V_п2, которая приводит к перемещению рабочей точки в новое положение — А₂. Оно характеризуется уменьшением сварочною тока (Δl), что приводит к уменьшению первоначальной скорости плавления. Процесс сварки вернулся в точку А₁ с длиной дуги l_д1. Этот процесс носит название -саморегулирование по длине дуги. Оно становится интенсивнее при более жесткой волыамперной характеристике источника питания.

При сварке от источника с жесткой характеристикой сварщик корректирует режим по току, регулируя скорость подачи проволоки. Однако при этом изменяются длина дуги и напряжение на ней. Для поддержания нужной длины дуги при настройке режима следует корректировать вольт-амперную характеристику ИП, переходя с одной (I) на другую (II).

Стабильность дуги, особенно в потолочном положении, а также размеры шва и его качество зависят от вида переноса электродного металла через дуговой промежуток. Таких видов переноса существует три.

1. Крупнокапельный перенос с короткими замыканиями дуги. Образуются капли размером в 1,5 раза превышающие диаметр электродной проволоки. Процесс сопровождается короткими замыканиями с естественным импульсно-дуговым процессом, обусловленным параметрами режима. Напряжение на дуге периодически снижается до 0 и в момент отрыва капли увеличивается до рабочего значения. Ток в момент короткого замыкания возрастает, что приводит к отрыву капли электродного металла.

Процесс протекает с разбрызгиванием металла, что ухудшает внешний вид сварного соединения, приводит к непроварам, чрезмерной выпуклости шва.

2. Среднекапельный перенос без коротких замыканий.

Дуга горит непрерывно, а электродный металл переносится через дугу каплями, диаметр которых близок к диаметру проволоки.

Сварка идет с периодическим изменением напряжения на дуге и сварочного тока.

Импульсно-дуговой процесс зависит от параметров режима сварки и также сопровождается разбрызгиванием, снижается качество шва.

3. Струйный перенос.

Дуга горит непрерывно, оплавленный конец электрода вытянут конусом, с которого в сварочную ванну стекают капли размером менее 2/3 диаметра электрода. Масса капли невелика, поэтому электродный металл легко переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях.

Разбрызгивание при струйном переносе незначительно. Производительность высока. Получить струйный перенос можно в аргоне. В углекислом газе такой перенос достигается при высокой плотности сварочного тока или при проволоках, активированных редкоземельными элементами

Управляемый перенос электродного металла с требуемыми размерами капель успешно достигается при импульсно-дуговом процессе, когда периодически измененяют напряжение на дуге и ток сварки.

Импульсно-дуговая сварка

Импульсно-дуговая (нестационарной дугой) сварка способом MIG/MAG возможна при низком сварочном токе во всех пространственных положениях шва при минимальном разбрызгивании и качественном формировании шва.

Существуют два основных вида переноса электродного металла:

с непрерывным горением дуги — «длинной дугой»;
с короткими замыканиями дугового промежутка — «короткой дугой»

Особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом состоит в том, что процессом переноса электродного металла можно управлять. При сварке «длинной дугой» возможны две разновидности переноса:

один импульс — одна капля;
один импульс — несколько капель.

Перенос «короткой дугой» характерен для сварки в углекислом газе. Нестабильность и усиленное разбрызгивание электродного металла определяются свойствами источника питания и зависят от характера изменения мгновенной мощности как в период горения дуги, так и при коротком замыкании.

При импульсно-дуговой сварке способом MIG/MAG эффективно синергетическое управление процессом.

Синергетическое управление

Инверторные источники питания позволяют ускорить изменения параметров по току до 1000 А/мс. Высокое быстродействие источника способствует оптимальному выбору токов импульса и паузы, времени импульса и паузы, частоты импульса в зависимости от скорости подачи проволоки Это обеспечивает стабильный перенос капли электродного металла за один импульс.

В современных полуавтоматах внедрены микропроцессорные технологии управления импульсными процессами сварки в зависимости от марки стали, диаметра проволоки, вида защитного газа. Такие системы называются синергетическими.

Благодаря предварительному программированию импульсных режимов во время сварки регулируются только два параметра: сварочный ток и длина дуги. Синергетическое оборудование легко перестраивает режимы сварки в зависимости от марки свариваемой стали, диаметра электродной проволоки и вида защитною газа.

В синергетической системе оборудования фирмы «Кемппи» запрограммированы оптимальные параметры режима сварки для различных комбинаций материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы; диаметров электродной проволоки сплошного сечения: 1,0; 1,2; 1,6 мм; времени заварки кратера.

Для каждого диаметра проволоки имеется широкий диапазон токовых значений режима, который позволяет сваривать материалы разной толщины и во всех пространственных положениях. Синергетические системы повышают производительность на 20% по сравнению с обычной сваркой MIG/MAG.

Режимы сварки — какие они бывают? Выбор, расчёт режима

Почти каждое строительство зданий, возведение и монтаж конструкций требуют сварочных работ. В зависимости от типа соединяемых заготовок, их толщины и других параметров необходимо применять различные методы.

Под режимами сварки подразумевают настраиваемые параметры, основываясь на которых протекает сварочный процесс. Чем точнее мастер придерживается выбранного режима, тем прочнее будет соединение. Рассмотрим базовые режимы сварки и уточним, как рассчитать их для отдельных видов работ.

Параметры сварки

Перед тем как выбрать нужный режим сварки, необходимо точно определить состав металлов, толщину и тип конструкции. После получения данных устанавливают подходящий режим. Всего факторов, от которых зависит качество сварки, много, поэтому их разбили на две группы: основные и второстепенные.

Основные

От этих параметров зависит количество энергии, а также способ ее передачи на поверхность металла. К основным параметрам режима сварки относятся:

величина тока, полярность и род;
диаметр электрода;
длина дуги сварки и напряжение;
скорость движения вдоль шва;
количество проходов.

От каждого из параметров зависит формирование шва. Изменяя тот или иной показатель, можно получить более надежное соединение. Вкратце рассмотрим некоторые пункты.

От силы тока зависит, насколько интенсивно расплавляется материал. Чем выше показатель, тем производительнее сварка. Если установить слишком большую силу тока, не взяв достаточный диаметр электрода, тогда качество снизится. И наоборот: при низких показателях силы тока сварная дуга может обрываться, из-за чего появятся непровары.
Под полярностью тока подразумевают направление движения энергии — от катода к аноду или обратно. Вместе с направлением выбирают тип тока – либо постоянный, либо переменный. Так, при сварке деталей постоянным током с обратной полярностью шов будет получаться глубже на 40 %.
Важно, чтобы расплавляемый материал успевал заполнить шов и делал это равномерно. В противном случае прочность снизится.

Дополнительные

К второстепенным параметрам относятся:

вылет электрода;
материал и толщина покрытия электрода;
температура свариваемых деталей;
положение заготовок;
форма кромок;
качество подготовки поверхности.

Выбор подходящего режима

Увидев, какие параметры режима бывают в целом, перейдем к настройкам каждого в отдельности.

Отношение силы тока к толщине электрода

Диаметр электрода подбирают, основываясь на толщине свариваемого шва и метода сварки. Так, для металла толщиной 3-4 мм подойдет электрод 3 мм. Многопрофильные детали сваривают в несколько проходов, вначале применяют электрод 4 мм.

Важно! Если взять электрод с меньшим диаметром, тогда шов не будет заполненв должной мере, что снизит прочность соединения.
Выбрав электрод, обращаются к таблицам для определения необходимой силы тока. На тот же диаметр 3 мм рабочий показатель составляет 65-100 А. Кроме того, если приходится вести вертикальную сварку или шов над головой, диаметр электрода не должен быть меньше 4 мм. При горизонтальной сварке силу тока снижают на 15-20 %.
Длина дуги
Под этим параметром подразумевается расстояние от конца электрода до предмета. Показатель зависит от размера выбранного электрода и дан в таблицах. Для качественного провара необходимо добиться единого значения на всей протяженности шва. Человеку проследить за равномерностью показателя сложно, нужен опыт. Так, для электрода 4 мм длина дуги составляет 4,5 мм, и сохранить это расстояние сложно. Чтобы автоматизировать процесс, применяют сварочные каретки.
Скорость провара
При проведении сварочных работ важно, чтобы расплавленный металл заполнял ванну. Должен получиться равномерный переход, покрытие кромок, шов без подрезов, наплывов. При этом рекомендуемая ширина шва в 1,5-2 раза больше диаметра используемого электрода. Если слишком превысить скорость сварки, металл не прогреется в достаточной степени и прочность будет потеряна.
Полярность и род тока
Многие модели сварочных аппаратов переводят бытовой переменный ток в постоянный. При этом важно не ошибиться с полярностью, направлением течения электричества. Базовая полярность подразумевает подключение детали к «+», а электрода – к «-». В зависимости от свойств применяют выбранный параметр режима.
Прямая полярность подойдет для сварки чугуна, низко- и среднеуглеродистой стали толщиной более 5 мм.
Обратная полярность выбирается при соединении низкоуглеродистой стали и тонколистовых конструкций.
Наклон электрода и его длина
Положение электрода влияет на качество проварки шва. В большинстве случаев электрод держат перпендикулярно заготовке и двигаются углом вперед. Такой метод дает возможность увеличить ширину шва. Если же угол будет больше 90°, тогда направление меняют. Это положение помогает полностью заполнить глубокую ванну.
Вылет электрода зависит от его диаметра и силы подаваемого тока. Чем больше длина, тем медленнее происходит нагрев.
Наклон заготовок
Для нормального заполнения шва рекомендуется наклонять детали под углом 8-10°. В противном случае либо могут получиться непровары, либо расплавленный металл будет стекать. При соединении труб изменить угол наклона шва невозможно, поэтому сварку производят по направлению сверху вниз.
Прежде чем приступить к работе, необходимо получить все данные по свариваемым деталям. После этого можно сделать правильный выбор режима сварки. Рекомендуем грамотно настраивать аппарат, выбирать электроды и вести сварку с нужной скоростью. Если примените советы из статьи, соединения будут прочными и надежными.
Выбор режима сварки: основные и дополнительные параметры
Нет необходимости лишний раз говорить о важности качественных сварных соединений для всех без исключения монтажно-строительных работ, связанных с металлическими конструкциями. А чтобы обеспечить оптимальный результат, работнику следует неукоснительно соблюдать все параметры этого процесса.

Качество сварочных работ напрямую зависит от выбранного режима сварки.
Поскольку эффективный процесс напрямую зависит от связанных с ним технологических условий, очень важно сделать правильный выбор режима сварки. Рассмотрим его составляющие поподробнее.
Параметры режима сварки и их выбор
Чтобы надежно сварить детали какого-либо изделия, следует учесть целый комплекс условий, участвующих в процессе.
Чтобы выбрать самый подходящий режим сварки, надо точно установить физико-химический состав металла, который подвергается сварке, толщину и конфигурацию заготовок, конструкцию сварочного соединения.

Параметры режимов основных процессов сварки.
Знание совокупности этих условий даст возможность правильно подобрать диаметр электрода и величину тока сварки.
Поскольку всех значимых факторов достаточно много и они по-разному влияют на сам процесс, их разделили на основные и дополнительные параметры. Основные параметры включают следующие позиции:
диаметр электрода;
величина тока;
род и полярность тока;
длина дуги сварки;
скорость электросварки;
количество проходов.
Из этого перечня видно, что основные параметры режима сварочного процесса связаны с условиями и характером горения сварочной дуги. Дополнительные же параметры режима включают такие характеристики:
длина электрода;
наклон электрода;
положение изделия при сварке;
начальная температура свариваемого металла;
Рассмотрим некоторые наиболее важные из указанных позиций.
Взаимозависимость сварочного тока и диаметра электрода

Таблица электродов для сварки.
Диаметр зависит от толщины кромок свариваемых металлических деталей, а также от способа сварки и размеров сварочного шва. Например, если при сварке металлических уголков и тавровых профилей толщина металла равняется 3-5 мм, то работу выполняют электродами диаметром 3-4 мм, а при толщине заготовки 6-8 мм уже потребуются электроды диаметром 4-5 мм. Для получения качественного провара корня шва при сварке стыковых многопрофильных соединений первый проход делают электродом, диаметр которого не превышает 4 мм.
Режим сварки включает такое понятие, как характеристика силы тока. От нее зависит качество шва и производительность сварки. Указанный параметр определяется диаметром сварочного электрода. Как правило, соответствующее значение силы тока фиксируется на фабричной упаковке каждой конкретной марки сварочных электродов.
Примерное соотношение диаметра и тока сварки выглядит так:
1,5-2 мм – 30-45 А;
3 мм – 65-100 А;
3-4 мм – 100-160 А;
4 мм – 120-200 А;
4-5 мм – 150-200 А;
5 мм – 160-250 А;
6-8 мм – 200-350 А.
Сила тока зависит еще и от пространственного положения шва. Так, при вертикальном или потолочном расположении независимо от толщины металла рекомендуется применять проволоку диаметром не менее 4 мм. В то же время при горизонтальной сварке стандартные показатели силы тока советуют уменьшать на 15-20%.
Длина сварочной дуги

Саморегулирование длины сварочной дуги.
Выбор режима подразумевает правильный расчет длины сварочной дуги, которая также взаимосвязана с диаметром электрода. Под термином длины дуги понимают расстояние между кромкой свариваемого предмета и концом сварочного электрода. Данный параметр очень важен для качества сварочного соединения.
Наилучшего качества при сваривании металлических элементов можно добиться поддержанием равномерной дуговой длины на протяжении всей операции. Однако этого мало, надо еще определиться с оптимальным расстоянием. Считается, что для надежной сварки необходимо стабильно поддерживать короткую дугу, когда ее длина составляет не больше диаметра электрода. Как правило, такой режим работы присущ опытным сварщикам. Но и для них, и для новичков необходимо выдерживать следующую зависимость между электродным диаметром и длиной дуги:
1,5-2 мм – дуга 2,5 мм;
3 мм – дуга 3,5 мм;
3-4 мм – дуга 4 мм;
4 мм – дуга 4,5 мм;
4-5 мм – дуга 5 мм;
5 мм – дуга 5,5 мм;
6-8 мм – дуга 6,5 мм.
Скорость дуговой сварки

Влияние скорости сварки на качество шва.
Выбор оптимальной скорости сварочного процесса находится в прямой зависимости от толщины металлической заготовки и толщины шва. А оптимальной она будет тогда, когда расплавленный металл электрода заполнит сварочную ванну таким образом, чтобы в месте ее сочленения с кромками металла свариваемого изделия образовался равномерный переход с возвышением без подрезов и наплывов.
В идеале необходимо придерживаться такой скорости движения, чтобы по своей ширине шов оказался в 1,5-2 раза больше диаметра электрода. При излишне медленном перемещении перед его движущимся наконечником будет накапливаться слишком много раскаленного металла. Он будет растекаться из ванны и мешать качественному провару стыка и образованию дефективного шва.
Если же слишком быстро проводить электрод вдоль стыка, рабочая зона не успеет в достаточной степени прогреться, это обязательно приведет к непроваренному соединению. После охлаждения такой шов может деформироваться и даже потрескаться.
Чтобы подобрать оптимальную скорость перемещения, рекомендуется ориентироваться на получение экспериментальным способом следующих параметров ванны: ширина – 9-15 мм, глубина – до 6 мм, длина – 10-30 мм.
Полярность и род электрического тока

Виды полярностей электрического тока.
Анализируя основные параметры процесса сварки, важно знать, как воздействует на конечный результат тот или иной способ подключения сварочного аппарата. От этого, в частности, зависит характер работы и выбор определенного металла.
На сегодняшний день большинство бытовых аппаратов дуговой сварки благодаря встроенным выпрямителям, будучи подключенным к источникам переменного тока, осуществляют постоянным сварочным током. При этом возможны прямой и обратный способы подключения электрода и металлической заготовки к полюсам.
Прямая полярность предполагает подключение детали к зажиму «+», электрода – к зажиму «-». Обратная полярность характеризуется подключением детали к зажиму «-», а проволоки – к зажиму «+». При этом всегда следует помнить, что полюс со знаком «+» генерирует заметно больше тепла, чем полюс со знаком «-». Качественные параметры режима меняются с изменением полярности и характеризуются следующими особенностями:
При прямой полярности. Осуществляется при глубоком проплавлении металла основы. Возможно использование проволоки с кальциево-фтористым покрытием для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей (толщина – более 5 мм), сваривается чугун.
При обратной полярности. Выполняются сварочные работы с ускоренным плавлением электрода. Обработка низкоуглеродистых и низколегированных сталей, сварка конструкций из тонкого листа.
Наклон и длина электрода

Угол наклона электрода.
Положение рабочего элемента сварочного аппарат относительно стыка свариваемых металлических деталей влияет на глубину и ширину сварочного шва. Обычно сварочные операции проводят, держа электрод в целом вертикально, наклоняя его по отношению к направлению проводки несколько вперед или немного назад.
Сварка проводится только углом вперед, если электрод держится сварщиком под углом, меньшим 90 °. Выбор такого способа ведет к тому, что глубина проплавления металлической заготовки в значительной степени уменьшается, а ширина шва возрастает. Это происходит из-за происходящего в данном случае вытеснения металла, расплавленного электродом, в переднюю часть сварочной ванны.
Если наклон электрода выбран большим, чем 90 °, то заготовки свариваются исключительно под углом, направленным назад. В этом случае, как нетрудно предположить, расплавленный металл убирается в хвостовую (заднюю) часть ванны. Данный режим сварки обеспечивает существенное увеличение проплавливаемой глубины с одновременным уменьшением ширины шва.

Длина (вылет) электрода.
Что касается длины (вылета) электрода, применяемого в работе, то от указанного фактора непосредственно зависит скорость и степень его нагревания. В частности, чем больше соответствующая длина рабочего элемента, тем в большей мере он нагревается и быстрее расплавляется.
Это ведет к уменьшению силы тока и уменьшению глубины провара. Например, если сварщик применяет в работе проволоку диаметром в 1-2,5 мм, то изменение вылета электрода на 6-8 мм может стать причиной плохо сформированного шва. Однако если будет использована проволока диаметром более 3 мм, то такие же показатели вылета практически никак не повлияют на характер шва.
Наклон изделия, подвергаемого сварке

Наклон изделия при сварке.
При производстве сварочных работ на спуск (по направлению сверху вниз) под основанием дугового столба происходит утолщение слоя расплавленного металла. Из-за этого уменьшается глубина провара, но увеличивается ширина шва, растет блуждание сварочной дуги. Если сварка происходит в обратном направлении (снизу вверх), то слой расплавленного металла под дугой становится меньше.
Для того чтобы добиться нормально сформированного сварочного шва, в процессе ручной дуговой сварки рекомендуется наклонять само изделие под углом в 8-10 °. Если угол наклона окажется большим, а электрод проводится на спуск, из-под основания дуги будет подтекать жидкий расплавленный металл. При таком же угле наклона изделия, но с поднимающейся сваркой, возникают непровары, а также подрезы на шовных кромках.
Стоит отметить, что сварку на спуск используют при производстве круговых швов (например, на трубах или различных круглых сосудах). В этом случае значительно снижается риск образования прожогов металла, сварочный шов формируется наилучшим образом и устраняется опасность вытекания расплавленного металла из сварочной ванны.
Таким образом, узнав особенности основных и дополнительных параметров сварочного режима, исполнитель сможет оптимально настроить свой аппарат для максимально эффективной, удобной и безопасной работы.
Как подобрать режим сварки
Режим сварки – это набор характеристик тока и расходных материалов, которые влияют на глубину, ширину и качество сварного шва. Принципы подбора режима сварки и почему этому необходимо уделять внимание – в нашей статье.

Составляющие режима сварки
Составляющие режима сварки разделяют на вспомогательные и основные. Основные параметры подбора режима сварки оказывают на скорость и качество сварки наибольшее влияние. В состав характеристик режима сварки входят:
сила, полярность и род тока;
скорость, положение в пространстве и амплитуда движений электродом;
величина вылета, толщина электрода;
положение в пространстве электрода и детали;
температура свариваемой детали.
Принципы подбора режима сварки
Для каждой операции существует диапазон рекомендуемых параметров работы, управляя которыми можно повлиять на физические характеристики сварного шва.
Параметры тока
Увеличение силы сварочного тока при сохранении скорости работы сварщика приводит к более глубокому проплавлению шва. К такому же результату приведет переключение на обратную полярность и выбор постоянного тока вместо переменного. На ширину шва оказывает влияние напряжение на электродах в режиме дуговой сварки, чем оно выше, тем шире шов.
Скорость и амплитуда движения электродом
Амплитуда и движения электродом влияет на ширину шва и его глубину, что позволяет эффективно воздействовать на его характеристики, когда параметры тока выставлены строго. Аналогичным образом действует замедление перемещения электрода.
Величина вылета, толщина и покрытие электрода
Толщина электрода подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Кроме того, есть виды работ, которые осуществляются строго электродами определенного диаметра. Существуют таблицы, по которым подбирают размеры электродов.
Положение в пространстве электрода и детали
В зависимости от положения детали в пространстве выделяют нижний, вертикальный, горизонтальный, а также потолочный шов. Часто они зависят от закрепления детали и удобства доступа к ней, однако для сложных видов сварки стараются выбрать нижнее положение. Оно позволяет лучше контролировать процесс сварки.
Электрод по отношению к детали располагают вертикально (90 град.) или под углом (до 45 град.) к детали. Чем более вертикально сварщик держит электрод, тем большей глубины плавления удается достичь и тем меньше будет выступать шов над поверхностью детали.
Температура свариваемой детали
Подогрев детали перед сваркой позволяет избежать трещин при сварке, и особенно важен для черных металлов.