Hur man svetsar med en halvautomatisk maskin: arbetsprinciper, utrustning och svetsnyanser
Innehåll
All produktion av metallkonstruktioner är förknippad med svetsarbete. Ofta svetsas produkter från järnhaltiga och icke-järnhaltiga metaller med en halvautomatisk, eftersom det gör att du kan göra svetsade fogar av hög kvalitet. Det är på grund av detta att det är önskvärt för varje mästare att veta hur man svetsar alla metaller med en halvautomatisk maskin.
Vad är en halvautomatisk maskin?
Denna svetsutrustning använder en tråd istället för den vanliga elektroden, som matas till svetspunkten med en hastighet som ställs in av svetsaren. Oftast smälts tråden i en skyddsgasmiljö. MIG – halvautomatisk svetsning i inert gas (argon, helium, etc.) och MAG – halvautomatisk svetsning i aktiv gas (CO2 och blandningar). Koldioxid anses vara den mest tillgängliga och därför vanligast förekommande.
Vid halvautomatisk svetsning kan man också använda flödesfylld (flux-cored) tråd, som tack vare sina tillsatser gör det möjligt att utesluta gasflaskan från svetsprocessen. Halvautomatisk svetsning kan användas för att svetsa produkter och delar tillverkade av aluminium, kolstål, mjukt stål, nickel, koppar och magnesium.
Funktionsprincip och utrustning
Den halvautomatiska maskinen består av en tillförlitlig transformator eller inverter, trådmatare, jordkabel och gasflaska.
Den sammanfogar delar med hjälp av en ljusbåge, som skyddas av ett gasmedium som bildas mellan den metall som ska svetsas och den tråd som är i kontakt med den. Tråden matas till svetspunkten med hjälp av en speciell mekanism som drivs av en avtryckare på brännaren. Svetsaren justerar själv trådmatningen, svetsspänningen och gasmängden före arbetet. På grund av den automatiska tråd- och gasmatningen behöver svetsaren bara hantera brännaren korrekt, vilket är anledningen till att det kallas halvautomatisk svetsning.
Före MIG/MAG-svetsning måste den halvautomatiska maskinen vara korrekt inställd och ytan på den metall som ska svetsas måste vara väl rengjord. Trådens ände måste lämna brännaren på ett visst avstånd, annars kan gasen inte skydda kontaktpunkten mellan tråden och den metall som ska svetsas från väder och vind.
Skyddsgas
Denna gas skyddar den smälta metallen från skadliga effekter från atmosfären (syre oxiderar, medan kväve och fukt gör svetsen porös) och skapar gynnsamma förhållanden för tändning av ljusbågen.
Gasens egenskaper påverkar smältningen av metallen och ljusbågens inträngningsdjup, mängden sprut, samt formen och egenskaperna hos den resulterande svetsen. En viss blandning av gaser kan avsevärt öka ljusbågens stabilitet och minska stänk.
- Inerta gaser och deras blandningar (MIG) möjliggör högkvalitativ svetsning av aluminium och många andra icke-järnmetaller. Argon och helium används oftast.
- Aktiva gaser och blandningar (MAG) används för att svetsa stål. De mest lättillgängliga är ren koldioxid (CO2) och blandningar med argon.
Låt oss titta närmare på skyddsgaser och blandningar:
- Koldioxid (CO2), koldioxid med argon och argon-syreblandningar används för att svetsa stålprodukter. Vid svetsning i en koldioxidmiljö smälter tråden snabbare, ljusbågen tränger djupt in och du får en bred och konvex svets.
- Argon, helium och en blandning av argon och helium används för svetsning av icke-järnmetaller och deras legeringar. Dessa gaser och blandningar ger lägre smälthastigheter, mindre inträngning och smalare svetsar. Argon ger mindre svetssprut. Helium ger till skillnad från argon bättre inträngning, högre fusionshastighet och konvex svets. Användningen av helium leder dock till högre svetsspänning och högre gasförbrukning. Ren argon är inte lämplig för svetsning av stålkonstruktioner eftersom ljusbågen blir instabil.
Universal svetsblandning för kolstål består av 75% argon och 25% koldioxid (betecknas 74/25 eller C25). Denna blandning ger lite sprut och minskar risken för att bränna igenom tunn metall.
Förbereda metallytan för svetsning
Hur man håller i brännaren
Brännaren kan hållas med en hand, men med två händer blir det lättare att kontrollera svetsprocessen. Detta kommer att öka kvaliteten på svetsen. I det senare fallet hålls brännaren med en hand och vilar på den andra handen. Detta gör det lättare att kontrollera avståndet mellan brännaren och arbetsstycket som ska svetsas, och att bibehålla rätt brännarvinkel och rörelse för att producera en kvalitetssvets.
Brännarens rörelse
En mängd olika brännarrörelser används för att producera den bredd och det djup på svetsarna som krävs.
- För 1 till 2 mm tjocka metaller kan en vågig-zigzag-rörelse användas så att ljusbågen verkar jämnt på de element som ska svetsas. Denna rörelse ger en jämn och stark svets. Ljusbågen hinner inte bränna igenom den tunna metallen.
- Den raka svetsen (ingen rörelse i sidled) kan användas för att svetsa alla tjocklekar av metall, men den kräver erfarenhet. Ljusbågen måste verka jämnt på båda elementen som ska svetsas.
- Hur svetsar man tunn metall med en halvautomatisk svets? För svetsning av järn med en tjocklek på 1 mm eller mindre är det nödvändigt att använda en tråd med liten diameter, en liten ström och långsammare trådmatning. Plåtar av sådan metall bör svetsas i korta pulser (med en frekvens på 1 sek). Dessa korta pauser gör att metallen hinner svalna.
Långa segment kan svetsas från flera små element eller i små intervall, växelvis på ena eller andra sidan av det segment som ska svetsas. Hela segmentet bör svetsas på detta sätt. Detta kommer att undvika överhettning av metallen och dess deformation.
Svetshastighet
Svetsaren kontrollerar brännarens hastighet. Den beror också på trådmatningshastigheten (varierar från 35-250 mm/sek.) och den ström som används. Dessa parametrar väljs utifrån tjockleken på den metall som ska svetsas.
Det är viktigt att uppnå en optimal svetshastighet. En mycket hög hastighet ger mer sprut, medan skyddsgasen ofta stannar kvar i den stelnande metallen, så att det blir många porer i metallen. En låg svetshastighet resulterar i överdriven inträngning.
Erfarna svetsare har en vältränad hand, så de kan självständigt välja den optimala brännarhastigheten för önskad svetstjocklek och svetsbredd.
Gasflödeshastighet
Svetskvaliteten påverkas av denna parameter. Gasflödet bör anpassas till trådmatningshastigheten. Långsamt flöde skyddar inte metallen från oxidation, och överdriven hastighet resulterar i virvlar som också stör skyddet. Sådana avvikelser kommer att resultera i en porös svets. Det är viktigt att göra gasflödet enhetligt. Det kan försämras på grund av förekomsten av metallstänk på munstycket. Hastigheten varierar mellan 3 och 60 liter/min.
Svetsbrännarens vinkel
Olika delar svetsas med en halvautomatisk svets i olika vinklar, eftersom det inte finns någon specifik vinkel för alla svetsoperationer. Om de delar som ska svetsas är placerade i ett plan är det bättre att använda en vinkel på 15-20° (från vertikal position). För svetsning av element i vinkel är det önskvärt att hålla brännaren i en vinkel på 45 °. I samband med självständigt arbete kan svetsaren bestämma en mer lämplig vinkel på facklan för varje specifikt fall.
Svetsström
Strömstyrkan är en av driftparametrarna för den halvautomatiska maskinen. Den måste justeras regelbundet för att passa svetsprocessen, metalltjockleken, trådtvärsnittet etc. Svetsning i koldioxid (CO2) och helium (He) kräver en högre strömstyrka än svetsning i aron (Ar). Strömstyrkan påverkar ljusbågens inträngningsdjup, styrka och svetsbredd.
När strömstyrkan ökar blir svetsen plattare och bredare och, upp till vissa gränser, ökar båginträngningen. En låg strömstyrka gör svetsen smal och konvex och minskar dess inträngning. På grund av för hög strömstyrka bildas mer sprut och svetsen blir porös.
Svetstråd
Den går till svetspunkten och smälts mellan kanterna på de arbetsstycken som ska svetsas, varefter de sammanfogas säkert. Tråden måste ha en kemiskt liknande sammansättning som den metall som svetsas. I synnerhet måste den ha samma mängd kol.
Materialets smältpunkt bör vara något lägre (eller liknande) än den metall som svetsas. Om det smälter senare kommer det att öka risken för att bränna igenom metallen.
Tråddiameter
Trådens tvärsnitt påverkar svetsens storlek, inträngning och svetshastighet. Tråd Ø 0,6 till 2,5 mm är vanligast förekommande. För svetsning av metall med en tjocklek på 1-3 mm är det nödvändigt att använda en tråd Ø 0,8 mm, med en tjocklek på 4-5 mm – Ø 1 mm, med en tjocklek på 6-8 mm – Ø 1,2 mm.
En tråd med stort tvärsnitt möjliggör en bredare svets men med mindre penetration. Material med litet tvärsnitt används för svetsning av tunnväggiga produkter och vertikala fogar. Tråd med stor diameter bör användas för att svetsa tjockväggiga delar och matningshastigheten bör minskas.
Utgångslängd för svetstråd
Tråden måste lämna spetsen med en viss längd för korrekt svetsning. Detta segment leder svetsströmmen. Därför ökar den elektriska resistansen för detta segment av tråden om dess längd ökas.
Ju längre tråden kommer ut, desto mindre blir ljusbågen. Detta resulterar i en smalare och tjockare svets. Om du minskar längden på trådutloppet ökar penetrationen, vilket gör svetsen bredare och tunnare. Standardlängden på trådutgången är 6 – 13 mm. Den flödesfyllda tråden bör komma ut 30 – 45 mm.
Hur svetsar man halvautomatiskt med flussfylld tråd?
Den har en kärna som innehåller de tillsatser som krävs för gasfri svetsning. Fluxfylld tråd innehåller komponenter som bildar en skyddande miljö under svetsprocessen, antioxidanter, rengöringsmedel och tillsatser som förbättrar ljusbågen. När den uppstår bildas en gas som skyddar den smälta metallen på ett tillförlitligt sätt, samt komponenter som bildar en slaggliknande beläggning ovanpå svetsgodset när det svalnar.
Den används ofta för tillfälligt halvautomatiskt arbete. Fördelarna med att använda denna tråd är att utrustningen är mobil (ingen gasflaska behövs) och att det går att arbeta utomhus även när det blåser.
Vid svetsning av metaller med flusstråd bildas en hel del rök och ångor, så det är svårt att visuellt kontrollera svetsprocessen. Flussmedlet på ytan av den färdiga svetsen leder inte elektricitet, så för att plätera metall över en befintlig svets måste du först ta bort flussmedlet från svetsen.
Polaritet
Detta är elektricitetens riktning i den halvautomatiska kretsen. Polaritet framåt – tråden är minus och arbetsstycket som svetsas är plus. Omvänd polaritet – tråden är plus och metallstycket som svetsas är minus.
Rörtråd svetsas huvudsakligen med framåtriktad polaritet. I en skyddsgasmiljö används omvänd polaritet. Den polaritet med vilken flusstråden svetsar beror normalt på dess sammansättning. Det finns flusstrådar som kan svetsas normalt i vilken polaritet som helst.
Försiktighetsåtgärder
Ljuset från en ljusbåge är mycket starkt. Därför är det viktigt att ögon och hud är väl skyddade från det. Ett svetsskydd bör bäras för att skydda ögon och ansikte. Idag kan du köpa svetsmasker med automatisk nedbländning, som skyddar ögonen i det ögonblick då det starka ljuset uppstår. Tack vare detta kan du arbeta med två händer utan att behöva oroa dig för masken. Handskar måste användas för att skydda händerna mot UV-ljus, värme och heta metallstänk.
För att skydda din kropp från brännskador och skador bör du arbeta i en svetsdräkt. Om det inte är möjligt att använda skyddsutrustning är det lämpligt att bära icke-syntetiska ytterkläder eftersom de smälter snabbt. För att förhindra att stänk och avlagringar kommer in i den heta metallen krävs stängda tåskor vid allt svetsarbete.
Rummet där svetsaren ska arbeta måste ha god ventilation. Under svetsningen fylls luften med skadliga ämnen och rök, så förorenad luft måste ventileras ut och snabbt ersättas med ren utomhusluft.
För att avsluta ämnet, här är en video dedikerad till det:
