Расход газовой смеси при сварке полуавтоматом

Расчет расхода защитного газа при сварке

Сущность сварки в среде защитных газов состоит в том, что дуга горит в среде защитного газа, оттесняющего воздух из зоны сварки и защищающего наплавленный металл от кислорода и азота воздуха.
В настоящее время широко применяется сварка в среде углекислого газа и смеси газов аргон и СО2 . Они применяются при изготовлении изделий из углеродистых, легированных конструкционных сталей и в ряде случаев при изготовлении конструкций из перлитных теплоустойчивых и высоколегированных сталей.
Аргон является инертным газом, что препятствует окислению металла шва и попадания в зону сварки иных газов из воздуха.
Особенностью сварки в углекислом газе является сравнительно сильное выгорание элементов, обладающих большим сродством к кислороду (С, Al, Ti, Si, Mn и др.). Окисление происходит за счет как углекислого газа, так и атомарного кислорода, который образуется при диссоциации СО2 под действием температуры дуги.
Основные физические свойства газов, а так же технические характеристики газа в баллонах представлены в таблице 1.

1. Методы расчета используемого защитного газа для сварки или наплавки зависят от вида производства (серийное, одиночное, массовое) и номенклатуры. При производстве металлоемких конструкций на мелкосерийном производстве при составлении производственной и конструкторской спецификаций на материалы, для расчета расхода газа на изделие применима следующая формула:

где Nп — норма расхода проволоки на изделие, определяемая в кг; Rг — коэффициент, учитывающий затраты защитного газа на 1кг расходуемой проволоки, кг/кг. Для укрупненных расчетов Rг можно брать равным 1,15.
При изготовлении на предприятиях опытных образцов или установочных серий изделий нормативы расхода сварочных материалов рекомендуется применять с коэффициентом 1,3.

2. Применяется метод расчета расхода защитного газа Нг в литрах или кубических метрах на 1 м шва определяется в основном для серийного производства однотипных деталей или для малого производства по следующей формуле:

Нг = (Нуг х Т + Ндг)

где Нг — удельный расход защитного газа, приведенный в табл. 2, м3/с (л/мин); Т — основное время сварки n-го прохода, с (мин); Ндг — дополнительный расход защитного газа на выполнение подготовительно-заключительных операций при сварке n-го прохода, м3 (л); n — количество проходов, n = 1, 2, 3, . n (величина сечения каждого прохода для сварки стыковых соединений проволоками диаметром 1,4. 1,6 мм не должна превышать 30. 40 мм2, а диаметром 2 мм — 40. 60 мм2).
Определяя расход углекислого газа в килограммах, необходимо иметь в виду, что при испарении 1 кг жидкой углекислоты его образуется 0,509 м3, или 509 л.
Дополнительный расход защитного газа Ндг в литрах или кубических метрах на каждый проход рассчитывается по формуле:

где Тпз — время на подготовительно-заключительные операции (продувку горелки до сварки, настройку режимов сварки, обдув места сварки по окончании процесса), с (мин).
Последний метод расчета является более экономичным и прогрессивным. Для контроля расхода газа на баллоны необходимо устанавливать расходомеры и редуктора.

Расход газа для цветных металлов при аргонодуговой сварке немного отличается от расхода для конструкционных сталей и зачастую больше в 1,5 и 2 раза.

– при сварке алюминия расход аргона 15 -20 литров в минуту,
– при сварке меди расход газа составляет 10 -12 литров в минуту,
– при сварке магниевых сплавов расход аргона 12 -14 литров в минуту,
– при сварке никелевых сплавов расход аргона 10 -12 литров в минуту,
– при сварке титана и его сплавов расход аргона 35 – 50 литров в минуту,

Расход углекислоты при сварке полуавтоматом

Содержание:

Использовать защитный газ входе проведения сварочных работ – значит обеспечивать улучшение качества сваренных соединений, ускорять рабочий процесс и давать кислороду возможность попадать внутрь сварочной зоны.

Помимо этого, стоимость такого газового баллона отличается доступностью. С его помощью обеспечивается домашняя сварка. Поэтому возникает потребность выпускать разновидности компактных баллонов, легко транспортируемых внутри автомобильного багажника. Все больше потребителей интересует вопрос о расходе углекислоты в процессе сварке полуавтоматом.

Домашнему сварщику не приходится задаваться таким вопросом, так как он просто покупает такой баллон компактных размеров в магазине и не беспокоится, какой его. В случае использования одного баллона можно воспользоваться вторым. Но иногда в производственных условиях к сварщикам выдвигаются требования относительно расхода газа при сварке полуавтоматом. В такой ситуации важно знать правила вычисления оптимального расхода углекислоты, когда приходится использовать полуавтомат.

Что влияет на показатели расхода

Прежде чем определить, какой расход углекислоты при сварке полуавтоматом, важно разобраться, что влияет на такой расход. В первую очередь учитывается характеристика металла, который используется для работы. Также важны показатели, какая в диаметре присадочная проволока и какой силы сварочный ток. Именно сочетание таких компонентов и влияет на показатели расхода углекислоты в процессе сварки.

Усредненные показатели

Показатели, сколько газа расходуется, могут быть следующими:

Диаметр проволоки (см)	Сила тока (Ампер)	Средние показатели расхода (литров в минуту)
0,8 – 1	60 – 160	8
1,2	100 – 250	9 – 12
1,4	120 – 320	12 – 15
1,6	240 – 130	15 – 18
2 см	280 – 450	18 – 20

Измерение расхода защитного газа

Чем измеряют расход защитного газа при сварке? Для ответа на этот вопрос можно взять конкретный пример на емкости стандартного баллона объемом в 40 л. Такие баллоны используются на большинстве современных предприятий.

В одном таком баллоне чистая углекислота содержится в количестве примерно 24 кг. В процессе испарения происходит её преобразование в 12 000 ДЦ. газовой фазы. Для примерного понимания расхода это вполне исчерпывающий ответ.

Причины расхода защитного газа

В процессе выполнения сварочных работ можно выделить несколько основных показателей, влияющих на то, сколько сварочной смеси расходуется:

• какой силы ток;
• проволоку какого диаметра используют;
• какой толщины будет металл, который сваривают.

Найти показатели этих значений можно у многих производителей, если изучить паспортные данные о конкретно взятом сварочном газе. Это позволит в значительной степени упростить процесс выполнения расчетов.

К примеру, показатели среднего значения, сколько смеси аргона используется в процессе сварочных работ, выполняемых методом TIG, составляют 6 литров в минуту при использовании силы тока в 100 А. Если силу тока увеличивают до показателей в 300 А, то и нормы потребления будут расти до 10 литров в минуту.

Соблюдение такой тенденции происходит и в случае с методом MIG – если диаметр проволоки увеличить с 1 до 1,6 мм, это приведет тому, что количество потребляемого газа вырастет от 9 до 18 литров за минуту.

Также важную роль играет тот факт, какие условия созданы для проведения сварочных работ.

Влияние условий

Показатели расход газа при сварке полуавтоматом в смеси зависят от того, какие условия обеспечены для проведения работ по сварке. Это может быть открытое пространство. Если вокруг сквозняки, то возможно увеличение расхода. Так как оптимальные факторы защитного плана работают только при условии, что защитный слой имеется в большом количестве. В такой ситуации заправку баллона можно будет производить чаще.

Формула расчета

Показатели расхода для сварочной смеси при сварке с полуавтоматом можно выполнить с помощью следующей формулы:

• P = Py * T;
• Py – показатели удельного расхода газа, о которых заявил производитель;
• T – количество основного времени, необходимое, чтобы сварить один проход.

В приведенной ниже таблице указаны нормы потребления газа, на которые оказывают влияние такие показатели: какая в диаметре проволока и какие средние показатели имеет силы тока.

Так как 40-литровый баллон содержит сварочную смесь в количестве 6 000 литров, нетрудно произвести вычисления, сколько времени можно пользоваться одним резервуаром, если процесс сварки происходит непрерывно.

К примеру, расход CO2 при полуавтоматической сварке, когда используется проволока 1 мм в диаметре, составляет от 10 до 11 часов при условии, что процесс происходит непрерывно.

Показатели таких расчетов довольно грубые, ведь здесь не учитывают, сколько газа потребляется при выполнении подготовительных и финишных операций за один проход. Это поможет в определении приблизительной картины. Если потребуются более точные показания, для их проведения может потребоваться расходомер.

Советы по сокращению расхода

Расход защитного газа при полуавтоматической сварке можно сократить. В этом помогут следующие советы.
Уровень сварочных работ зависит от того, насколько качественным и надежным будет шов. Для этих целей и понадобится использование защитного газа. Поэтому в занижении расхода сварочной смеси искусственным путем нет никакого смысла. Иначе это может вызвать ситуацию, когда образуются поры и возникнут побочные эффекты другого плана.

Для экономии очень важным является качество газовой смеси. Например, если постоянно использовать состав «Микспро 3212», в котором много разных компонентов, можно сократить потребление как минимум вдвое. В сравнении с ситуацией, когда используется бинарный защитный газ. Его основа состоит из аргоновой и углекислотной смесей. Применение смеси «Микспро» приводит к тому, что получается наиболее качественный шов.

Интересное видео

Как определить расход сварочной смеси?

Во время планирования бюджета для сварочных работ основное внимание уделяется комплектующим и расходным материалам. В случае использования защитных газов важным показателем является расход сварочной смеси, особенно если речь идет о серийном и крупносерийном производстве. И хотя на данный параметр могут оказывать влияние несколько факторов, все же осуществить приблизительные расчеты, и на их основе составить план заправки газовых баллонов, вполне реально.

От чего зависит потребление защитного газа

Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:

1. Сила тока;
2. Диаметр используемой проволоки;
3. толщина свариваемого металла.

Многие производители указывают эти значения в паспортных данных на конкретный защитный газ, что значительно упрощает расчет.

Например, среднее потребление аргоновой смеси, применяемой при сварке методом TIG с током 100 А, будет равняться 6 л/мин. При увеличении силы тока до 300 А, расход увеличится до 10 л/мин.

Таблица влияния силы тока, напряжения дуги, скорости сварки на размер и форму шва

Такая же тенденция наблюдается и при методе MIG – увеличение диаметра проволоки с 1 мм до 1,6 мм приводит к увеличению потребления газа с 9 л/мин до 18 л/мин.

Диаметр проволоки также имеет важное значение

Большое влияние оказывают условия, в которых происходят сварочные работы. На открытом пространстве, или при наличии сквозняков, расход будет увеличиваться, поскольку для создания оптимальной защиты металла от влияния посторонних факторов потребуется больше защитного газа. В этом случае заправка баллонов будет осуществляться чаще, чем при работе в закрытом помещении. Кстати, обо всех нюансах наполнения газовых баллонов читайте в статье: заправка газовой смесью: как это делается.

Расчет расхода сварочной смеси

Существует формула, которая позволяет выяснить приблизительный расход сварочной смеси в процессе сварки:

Р = Ру х Т

где, Ру – удельный расход газа, заявленный производителем,

Т – основное время, потраченное на сваривание одного прохода.

Удельное потребление защитного газа в зависимости от диаметра проволоки при средних значениях силы тока можно посмотреть ниже:

• 1,0 мм – 9 л/мин;
• 1,2 мм – 12 л/мин;
• 1,4 мм – 15 л/мин;
• 1,6 мм – 18 л/мин;
• 2,0 мм – 20 л/мин.

Таблица 1 по зависимости параметров

Таблица 2 по зависимости параметров

Исходя из того, что в стандартном 40-литровом баллоне находится 6 м³ или 6000 литров сварочной смеси, можно легко вычислить, на сколько хватит одного резервуара при непрерывном процессе сварки.

Например, при использовании проволоки диаметром 1 мм и соединения аргона с углекислым газом, баллон объемом 40 л полностью опорожнится через 10-11 часов непрерывного процесса.

Естественно, такие расчеты являются достаточно грубыми, так как в них не учитывается потребление газа на подготовительные и финишные операции при одном проходе. Однако, они позволяют увидеть приблизительную картину. При использовании расходомеров и сверке показаний данные вычисления будут более точными и объективными.

Как можно сократить расход

Основным показателем в процессе сварки является качество и надежность шва. С данной целью, собственно, и применяется защитный газ. Поэтому не имеет особого смысла искусственно занижать расход сварочных смесей, так как это может привести к образованию пор и других побочных эффектов.

Дефектный шов, использовалась некачественная сварочная смесь

Также немаловажную роль играют качественные показатели самого газа. Например, при использовании многокомпонентного состава «Микспро 3212», потребление сокращается минимум в два раза, по сравнению с применением бинарных защитных газов на основе аргона и углекислоты. Кроме того, в случае с «Микспро», качество шва будет на порядок выше.

Кстати, больше информации о сварочных смесях Вы найдете в этом разделе блога.

Почему важно работать с проверенными поставщиками

Использование ненадежных компаний в качестве поставщиков не дает гарантию получения продукции, отвечающей всем нормам и требованиям, которые предъявляются к защитным газам. Поэтому очень важно сотрудничать с проверенными организациями, зарекомендовавшими себя только с лучшей стороны.

Заправляйте баллоны сварочной смесью в компании “Промтехгаз”, и вы получите газ наивысшего качества от лучших поставщиков на российском рынке.

Оптимальный расход углекислоты при сварке полуавтоматом

Сейчас и на маленьких, и на крупных производствах можно все чаще встретить баллоны с защитным газом. Использование защитного газа при сварке улучшает качество сварного соединения, ускоряет работу и не позволяет кислороду проникать в сварочную зону. Кроме того, баллон с газом стоит недорого и специально для домашней сварки производители выпускают компактные баллоны, которые легко помещаются в багажник машины.

Если вы домашний сварщик, то просто приобретаете компактный баллон в магазине и пользуетесь, не беспокоясь о расходе. Если газ закончится, то можно быстро докупить еще один баллон. А что делать, если вы сварщик на производстве и к вам предъявляют довольно жесткие требования по расходу газа? Как подобрать объем так, чтобы газа точно хватило на весь сварочный процесс? В этой статье мы постарались кратко рассказать вам, как вычислить оптимальный расход углекислоты при сварке полуавтоматом.

От чего зависит расход

Для начала разберемся, от чего вообще зависит расход газа или расход сварочной смеси из нескольких газов. Прежде всего, вы должны учесть металл, с которым будете работать, диаметр присадочной проволоки и силу сварочного тока. От сочетания трех этих компонентов как раз и складывается расход.

Далее мы дадим несколько рекомендаций, какой должен быть расход газа при полуавтоматической сварке, учитывая диаметр присадочной проволоки и силу сварочного тока. Учтите, что это довольно усредненные значения, от них можно отступать.

Итак, если вы используете проволоку диаметром от 0,8 до 1 миллиметра и установили силу тока от 60 до 160 Ампер, то средний расход должен быть около 8 литров в минуту.

Если вы используете проволоку диаметром 1,2 миллиметра и установили силу тока от 100 до 250 Ампер, то средний расход должен быть около 9-12 литров в минуту.

Если вы используете проволоку диаметром 1,4 миллиметра и установили силу тока от 120 до 320 Ампер, то средний расход должен быть около 12-15 литров в минуту.

Если вы используете проволоку диаметром 1,6 миллиметра и установили силу тока от 240 до 380 Ампер, то средний расход должен быть около 15-18 литров в минуту.

Если вы используете проволоку диаметром 2 миллиметра и установили силу тока от 280 до 450 Ампер, то средний расход должен быть около 18-20 литров в минуту.

Это средний расход газа при сварке полуавтоматом. Ведь помимо прямых факторов увеличения расхода (таких как диаметр проволоки и толщина металла), есть еще и косвенные. К примеру, если вы варите на улице или просто не в закрытом боксе, то расход может существенно увеличиться, ведь газ будет быстро улетучиваться. Особенно расход неприятно удивит вас, если на улице дует ветер.

Также важно качество самого газа и то, насколько хорошо он взаимодействует с металлом. Ведь если на производство поставляют некачественный разбавленный газ, вы просто не сможете сохранить показатели расхода в норме. Перерасход будет в любом случае.

Расход защитного газа

Теперь давайте более подробно разберемся с темой расхода газа на конкретном примере. В качестве примера возьмем стандартный газовый баллон 40 л, который есть на большинстве предприятий. Один такой баллон содержит около 24 килограмм чистой углекислоты, при испарении она образует до 12 тысяч кубических дециметров газовой фазы. Этой информации нам уже достаточно, чтобы примерно понимать расход.

Допустим, вы используете присадочную проволоку диаметром 1 миллиметр и установили почти минимальную силу тока. Скажем, 100 Ампер. Судя по справочной литературе, при таком режиме сварки нам хватит одного 40 литрового баллона ровно на сутки, то есть 24 часа. Но вы, естественно, не сидите на работе днями, поэтому поделим это на 6 часов работы. Получим 10 литров газа.

Также можно рассчитать расход исходя из того, сколько килограмм металла мы наплавили. Мы знаем, что на 1 килограмм наплавки мы должны тратить около 1,1 килограмм углекислоты и 1,30 килограмм присадочной проволоки. Зная эти данные несложно рассчитать, сколько газа и проволоки вы потратите. Подскажем: если вы потратили около 1,2 килограмм присадочной проволоки, значит расход газа составил около 1 килограмма.

Теперь, когда мы знаем эти значения, можно посчитать, сколько вообще металла удастся наплавить при использовании 40 литрового баллона с газом. Ответ: 29 килограмм металла. Конечно, это всегда приблизительные цифры, но наша практика доказала, что обычно расход как раз и варьируется в этих пределах. Новичкам рекомендуем использовать таблицу, приведенную ниже.

Экономия газа

Выше мы говорили, что расход газа также влияет от косвенных факторов, на которые сварщик практически не может повлиять. Но он все же может при возможности минимизировать действие этих факторов, тем самым сэкономив газ.

Самое простое, что можно сделать — производить сварку в закрытом цеху с хорошей вентиляцией. Не должно быть сквозняков и ветра. Также лучше к работе привлекать квалифицированных опытных сварщиков, которые выполняют работу быстро и четко. Ведь у новичков в любом случае расход газа будет гораздо выше.

Многие начинающие сварщики интересуются, можно ли еще какими-то методами сократить расход со2 при полуавтоматической сварке? Например, просто подавать меньше газа в сварочную зону. Наш ответ: нет. Умышленно уменьшив количество используемого газа вы ухудшите качество шва, поскольку в сварочную зону будет попадать кислород.

Но у этой проблемы все же есть решение. Опытные мастера советуют применять в своей работе многокомпонентные газовые смеси, благодаря им расход уменьшается, при этом качество сварки остается на достойном уровне. Но будьте готовы к тому, что стоимость многокомпонентных смесей куда выше, чем у стандартного газа. Так что убедитесь, что использование таких смесей экономически выгодно.

Вместо заключения

Опытные мастера зачастую даже измеряют расход во время работ, поскольку точно знают, сколько расходуют углекислоты. Чтобы новичку получить подобные навыки нужно посвятить сварке полуавтоматом огромное количество времени. Но не стоит об этом беспокоиться, ведь даже если вы редко сталкиваетесь со сваркой в среде защитного газа всегда можно посмотреть нормативные документы. Выпишите себе основные тезисы из этой статьи (а лучше запомните), чтобы потом применить их на практике.

Желаем удачи в работе!