Данный вид сварки в русской аббревиатуре называется СПЭЗГ. Между торцом непрерывно плавящейся проволоки (электрода) и свариваемым изделием поддерживается дуговой разряд. Используемый для такой работы инверторный сварочный полуавтомат оснащается не только средствами для формирования защитной газовой атмосферы, но и механизмом подачи проволоки (присадки) и комплексом управляющей и регулирующей аппаратуры. Скорость подачи проволоки должна быть идентична темпу ее плавления. Данное требование связано как с общей эффективностью процесса, так и с корректной работой всего оборудования, обеспечивая постоянное значение дугового зазора. Расплав из электродной проволоки не взаимодействует с атмосферными газами и переходит в сварочную ванну в «чистом» виде. Таким образом при СПЭЗГ формируется качественный шов без посторонних примесей.

Другими характерными преимуществами плавящегося электрода при сварке в защитном газе являются:
Высокая производительность. Способ обладает широкими возможностями для автоматизации и механизации, причем их можно реализовать модульным образом. Например, первые СПЭЗГ инверторные сварочные полуавтоматы в Москве оснащались единственным механизмом подачи присадочного материала, который был конструктивно объединен с оборудованием. Сейчас сменные устройства для подачи электродной проволоки – неотъемлемое свойство даже бюджетного оборудования.
Узкая зона температурного влияния. Геометрическая ограниченность ЗТВ связана с высокой плотностью сварочной мощности и позволяет избежать многих термических дефектов в околошовной области. Как известно, собственно для ЗТВ инверторный сварочный полуавтомат СПЭЗГ обладает низким дефектообразованием ввиду защитной газовой среды.

Перспектива металлургического влияния на зону шва. Даже при бытовом использовании экономичных аппаратов возможна регулировка и состава газа, и марки присадочной проволоки. Получается, что безо всяких нанотехнологий сварщик самостоятельно задает химический состав шовного металла – с целью придания своей работе необходимых качеств долговечности, прочности, коррозийной стойкости, дальнейшего использования в технологических цепочках и т.д.

Непосредственно сварочный процесс при инверторной сварке в газовой среде можно разделить на три вида:

Сварка короткой дугой. Довольно распространенный и простой сварочный метод СПЭЗГ. Является импульсным процессом естественного типа, скорость подачи присадки при нем поддерживается постоянной. Дуговой зазор замыкается от 150 до 300 раз в секунду, что выше частоты колебаний электрического тока в стандартных цепях и не улавливается человеческим глазом. Периодичность этих замыканий определяется многими факторами - межэлектродным напряжением, индуктивностью сварочной цепи, диаметром и скоростью подачи электродной присадки, свойствами защитной газовой смеси и др.

Для практики важно, что сварке короткой дугой свойственен перенос электродного металла мелкокапельным образом. Частота переноса высока и сравнима с периодичностью замыкания дугового зазора. Преимуществами метода являются:
Возможность работы при низких сварочных токах. Для сварки в различных пространственных положениях инверторный сварочный полуавтомат в Москве используется давно, но для работы в газовой среде по вертикальным или наклонным швам более оптимальна короткая дуга;
Стабильность процесса – короткая дуга обладает устойчивостью к случайным колебаниям рабочих параметров; Минимум разбрызгивания в сочетании со всеми необходимыми для быстрой сварки характеристиками сварочной цепи.

Сварка длинной дугой. Замыкания дугового зазора происходит сравнительно редко – не более 10 раз в секунду, а иногда на уровне 2-3 раз. Форма переноса расплава при длинной дуге может быть мелкокапельной, крупнокапельной, струйной или вращательной (струйно-вращательной). Преобладающая форма переноса расплава определяется режимами работы и типом расходных материалов.

Крупнокапельный перенос электродного расплава на практике используется редко, так как характеризуется высоким разбрызгиванием. Однако для заваривания широких швов на горизонтальной плоскости он вполне применим. По мере роста номинала сварочного тока размер капель расплава уменьшается – возрастает роль электромагнитных сил сжатия, которые способствуют «отрыву» капли от электродного торца. Происходит переход от крупнокапельного переноса к мелкокапельному, затем – к струйному. Остальные параметры работающего инверторного сварочного полуавтомата не столь критичны к размеру капель расплава, как сварочный ток.

Струйный и струйно-вращательный перенос позволяют добиться высокой производительности и достойного качества швов и стыков. Но на практике в атмосфере чистого аргона или гелия стабильность струйного переноса расплава в сварочную ванну сильно затруднена. Это связано с большим поверхностным натяжением жидкого металла в инертной газовой среде. Именно снижением сил поверхностного натяжения расплава объясняется «разбавление» аргона кислородом и/или углекислым газом. Кроме того, по сравнению с чистым аргоном, в средах Аr+СO2, Аr+O2 и Аr+O2+СO2 увеличивается глубина провара и возрастает диапазон рабочих токов. Поэтому смеси инертных и окислительных защитных газов нашли столь широкое практическое применение.

Сварка прерывистым током. Управляющая схема предусматривает принудительное прерывание горения, задается и время горения – на современных моделях инверторных сварочных полуавтоматов в Москве и других крупных центрах сварочной торговли с точностью до тысячных долей секунды. Сварка в защитных газах прерывистым током обычно используется при работе по металлу малой толщины (0.5 – 1.2 мм)

При прямой полярности СПЭЗГ обладает скоростью расплава в 1.5 – 1.7 раза большей, чем при обратном подключении источника сварочного тока. Однако высокая интенсивность разбрызгивания и ухудшение стабильности процесса вынуждают использовать обратную полярность в большинстве сварочных случаев.

Размер вылета электрода при сварке в защитных газах оказывает большое значение на энергетический баланс и качество работы. Например, для стального электрода эмпирические значения вылета составляют 5-7 мм при минимальной толщине свариваемых деталей и достигают 2-3 см при сварке листов стандартной толщины (3-4 мм). Вообще при полуавтоматической сварке значения электродного вылета могут претерпевать изменения ввиду особенностей настройки и «человеческого фактора». Поэтому сварочные полуавтоматы СПЭЗГ используют источники питания с жесткой, фиксированной ВАХ. Автоматизированные и полностью роботизированные сварочные комплексы допускают применение источников тока с пологопадающей внешней характеристикой.

Типовая комплектация полуавтомата для сваривания металлов в защитном газе состоит из источника питания, аппаратуры для регулировки и управления параметрами тока и газа, силовых и управляющих электрических проводов, газовых шлангов и емкостей, механизмов подачи присадочного материала со сменными катушками и горелок.

Основные параметры сварки в защитном газе:
Полярность и значение сварочного тока
Скорость подачи проволоки и ее диаметр
Напряжение на дуге
Вылет электрода
Скорость работы
Состав и расход газовой смеси

Сварочный ток определяет геометрические размеры швов и глубину проплавления. Его определяют, исходя из стабильности процесса и скорости подачи электродной проволоки. Напряжение на дуге лимитировано током сварки, видом переноса расплава (мелкокапельный, крупнокапельный или струйный) и производительностью работы. Скорость сварки зависит от толщины заготовок, вида разделки и качественных требований ко шву и лежит в широких пределах – от 15 до 90 метров за час.

www.tiberis.ru - сварочные аппараты