какое давление на углекислотном редукторе при сварке полуавтоматом
Углекислотный редуктор давления. Регулировка подачи защитного газа
Для нормального проведения газовой сварки основное оборудование сварочного поста комплектуется устройствами, обеспечивающими понижение и последующую стабилизацию давления двуокиси углерода, поступающей из газового баллона. В нашем случае, таким устройством является углекислотный редуктор. О выборе хорошего редуктора и его правильной настройке, мы и поговорим.
Устройство и принцип работы углекислотного редуктора
Углекислотный редуктор производит подачу газа под требуемым давлением, а также перекрытие клапана подачи СО2 из баллона при прекращении сварки. Конструкция узла включает в себя:
Обычный однокамерный углекислотный редуктор работает следующим образом. Газ под давлением (которое контролируется манометром) из баллона поступает во входной штуцер. Пройдя в камеру, поток СО2 преодолевает сопротивление пружины, и отжимает её вниз, в результате чего газ поступает в полость камеры. Поскольку площадь её сечения значительно больше, чем площадь проходного сечения штуцера, то давление газа в камере понижается. Это изменение фиксируется вторым манометром.
Регулировка
Регулировка натяжения основной пружины производится при помощи регулировочного винта, в зависимости от первоначального давления газа в баллоне. Управляющая пружина опускается вместе с мембраной, открывая отверстие для прохода двуокиси углерода под сниженным давлением к запорному вентилю. Оттуда поток газа по шлангу движется к горелке. Мембрана углекислотного редуктора выполняется из маслостойкой резины, и обеспечивает своё точное позиционирование относительно выходного отверстия. Поскольку со временем давление газа в баллоне снижается, то верхняя регулирующая пружина может опускаться, изменяя площадь проходного сечения впускающего клапана. Углекислотным редуктором возможно и ручное управление потоком газа, для этого достаточно вывернуть/ввернуть регулировочный винт, в зависимости от текущих показаний манометров.
Постоянство давления в камере редуктора обеспечивается за счёт того, что при снижении давления газа, поступающего из баллона, мембрана перемещается вверх, сжимая обратную (верхнюю) пружину, а при увеличении давления – опускается вниз. Выходное же давление остаётся стабильным вследствие соответствующего изменения площади проходного сечения запорного вентиля.
Для обеспечения стойкости мембраны от резкого превышения давления газа (что может вызвать разрыв мембраны) углекислотные редукторы снабжаются предохранительным клапаном. Он срабатывает, когда входной штуцер по каким-либо причинам теряет герметичность и начинает пропускать увеличенный объём двуокиси углерода из баллона.
Конструктивные исполнения
Типоразмеры и характеристики устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 13861-89, ISО 2503-83 и ГОСТ 12.2.052-81. Классификация углекислотных редукторов может быть выполнена по следующим параметрам:
Чем отличается кислородный редуктор от углекислотного?
Конструкции углекислотных редукторов весьма схожи с кислородными, и отличаются в основном способами присоединения к вентилям, и – иногда – отсутствием второго манометра. Поэтому часто возникает вопрос – взаимозаменяемы ли кислородный и углекислотный редукторы.
К кислородному редуктору предъявляются гораздо более высокие эксплуатационные требования. Они связаны с тем, что, в отличие от СО2, кислород не сжижается, а потому находится в баллоне под гораздо более высоким давлением (до 200 ат против 70…80 ат – для сжиженного углекислого газа). Поэтому при попадании кислорода в углекислотный редуктор будет происходит постепенное разрушение уплотняющих мембран. Поэтому углекислотный редуктор не используются для подачи кислорода (обратная замена – допустима).
Отличаются редукторы и возможностями вариантов присоединения к баллону. Углекислотный редуктор можно подсоединять при помощи хомута, а не накидной гайки, поскольку СО2 не обладает свойствами пожаро- и взрывоопасности в случае утечек.
Для повышения чистоты газа, поступающего в редуктор, в конструкции впускающего клапана часто предусматриваются очистные фильтры. Наличие фильтра уменьшает опасность стравливания газа обратно в баллон, где он может образовывать поверхностную подушку над сжиженным газом.
Редуктор давления УР 6-6
Отечественной промышленностью выпускается несколько разновидностей редукторов давления – БУО-5МГ, БУО-5-4, БУО-5 MINI, УР 5-3 и др., но наиболее компактным и популярным считается редуктор марки УР 6-6. Его особенности:
Выбор конкретного исполнения углекислотного редуктора для полуавтомата не считается особо критичным, за исключением ситуаций, когда варить/резать металл приходится при пониженных температурах.
Редуктор с ротаметром
Повышенную функциональность (в сравнении с редукторами) обеспечивают регуляторы расхода углекислого газа с ротаметром. В отличие от традиционных манометров, для которых расход приходится устанавливать в зависимости от текущего давления, ротаметры расход показывают сразу. Универсальные регуляторы расхода, в составе которых имеются ротаметры, существенно облегчают работу сварщика, и позволяют оптимизировать расход углекислого газа во время сварки. Цена вопроса – от 1800 до 2000 руб. Технические характеристики регуляторов – расход, давление, температурный диапазон применения – должны соответствовать требуемым режимам сварки.
Регуляторы отличаются от обычных редукторов следующим:
При выборе типоразмера углекислотного редуктора обращают внимание на такие особенности конструкции как устройство регулировочного винта и наличие на нём невыпадающей резьбы (иначе можно выкрутить седло), а также на наличие дополнительного запорного вентиля. Важно также и качество газа: пищевая углекислота отличается пониженной влажностью, поэтому баллон изнутри не ржавеет.
Инструменты. Сварочный аппарат и принадлежности. Газовый баллон, редуктор и шланг. Мой опыт — Часть 3
Внимание! Это третья часть!
Этот пост опять же не про сварку, а про аксессуары для полуавтомата — про то, что я хотел бы знать ДО покупки, но смог узнать только через опыт — за свои деньги и время! )
Это будет полезно для абсолютных новичков, потому что люди либо знают какие принадлежности покупать по опыту, либо не знают ничего вообще, и то, что очевидно для того, кто хотя-бы небольшой опыт уже имеет, для того, кто только хочет купить полуавтомат и попробовать — загадка и тайна!
И так, разочаровавшись в ММА, я заказал полуавтомат!
Так как сваривать мне нужно редко и мало, искал самый недорогой, но с синергетикой (автоматические преднастройки вместо трех ручных крутилок — для новичков идеально) и съемным рукавом с горелкой (у совсем дешевых полуавтоматов горелка не отсоединяется от корпуса, что неудобно и стремно).
Смотрел Aurora Динамика 200 — на момент покупки они стоили около 30 000р.
Но самым доступным на тот момент аппаратом с синергетикой был START PRO WEGA 200 miniMIG — 23 500р + на 2350р подарок (любые товары на выбор) в магазине Сварыч.
Дешевле были только те самые аппараты с неотсоединяемыми горелками и полностью ручными крутилками — 15-17 тысяч они стоили. Но нам такого не надо — нужно минимальное из нормального! )
Посмотрел отзывы и обзоры Wega 200 miniMIG — отзывы очень хорошие, в обзорах говорят, что все отлично, только слабоват входной диодный мост (выпрямитель) — при сварке на большом токе при пониженном напряжении в сети может сгореть. Сойдет! Если что — поменяю мост!
Ну и цвет бомбезный — бесценно! 👍😆
И к тому же именно эта модель компактная и легкая (если забыть, что внутрь нужно еще вставить 5 кг катушку со сварочной проволокой! 😆) относительно большинства полуавтоматов моделей — спокойно можно переносить!
Аппарат был куплен и поставлен на полочку:
Потому, что мало купить сам полуавтомат!
К нему нужен еще купить: баллон с углекислотой, редуктор для газа (уменьшает большое давление газа в баллоне, до слабого давления подачи газа в сварочном аппарате), шланг от баллона к аппарату, причем если аппарат и баллон не всегда на одном месте стоят, то нужно не напрямую шланг подключать, а через легко отключаемые разъемы — быстросъемные коннекторы типа рапид (Евро) от компрессора.
Вместе с аппаратом был куплен баллончик с антипригарным спреем, редуктор, шланг для газа и коннекторы к нему.
Баллон и проволоку я купил отдельно в других магазинах.
Ну начну с баллона!
Ведь именно баллонами — огромными, неподъемными и взрывоопасными — пугают тех, кто осмелился задуматься о чем-то лучшем, чем присирание электродом и зашлаковывание шва! 😆
Если у вас не автосервис или производство, НЕ ПОКУПАЙТЕ огромные баллоны на 50-40 литров!
Да, они не намного дороже, да, их стоит заправить лишь немного дороже, чем более маленькие размеры, да, в них долго не кончится газ!
НО! Они огромные и неподъемные! Места они требуют много. Когда газ кончится, ВЫ ОДИН должны будете оттащить этот баллон, умудриться засунуть его в машину и отвезти на заправку. А когда его заправят — сюрприз! Он будет весить гораздо тяжелее с жидкостью внутри (углекилота в баллонах в виде жидкости).
А кто же их покупает, спросите вы?
Их покупают автосервисы и производства — те, кто днями ведут сварочные работы. Только вы поймите — они сами ничего не таскают, им привозит грузовик сразу много баллонов, разгружает, забирает старые. Никто в багажник их не пихает, раскладывая сидения, никто сам в одиночку не пытается поднять.
Я для себя решил, что самое лучшее — баллон на 10 литров. Если вы варите на выезде — то вам идеально подойдет 5л баллон (но прочитайте ниже про опасность перевозки баллонов!).
Немного примерных цифр:
10л баллон под углекислоту весит 13 кг и имеет длину 865 см.
40л баллон имеет вес 65 кг и длину 1350 см.
50л баллон имеет вес 76 кг и длину 1650 см.
Добавить тут нечего! Кроме веса углекислоты — ведь это ориентировочный вес пустых баллонов, а, например, в только что заправленном 10л баллоне находится еще 6 кг углекислоты, в 40л — 24 кг углекислоты — 90 кг придется тащить! 🤣
10л баллон как раз удобно влез мне в багажник:
Я не стал покупать в сварочном магазине пустой баллон, а купил за эту же цену новый, поверенный и уже заправленный баллон в конторе, которая занимается пивным оборудованием (углекислота используется в пищевой промышленности).
Вот так можно немного сэкономить (бесплатная первая заправка).
А вот как экономить НЕ стоит — НЕ ПОКУПАЙТЕ БУ баллоны!
Во-первых БУ баллон может быть дефектным. По причине старости, или по причине что его при загрузке-выгрузке постоянно швыряли, или его роняли на пол. Вопросов правильного хранения баллона я коснусь ниже, но скажу одно — то, что выдержит новый баллон, старый может уже не перенести!
Во-вторых, он может быть уставшим, в нем может травить клапан.
В-третьих — БУ баллон нужно переаттестовывать — проверять повышенным давлением. Это занимает время и стоит рублей 500 (как целая заправка).
Еще есть вариант — покупка баллона из обменного фонда заправки.
Вкратце: по цене нового вы получаете уже 100 раз перезаправленный баллон, имеющий вид как с помойки! Весь облезлый, возможно с подтравливающим вентилем. При последующей заправке вам не нужно перезаправлять свой баллон — вы просто платите как за заправку, сдаете пустой, и вам сразу дают другой, уже заправленный, такой же облезлый.
Плюсы — такие станции могут быть удобнее расположены, так как не зависят от заправки, часто непосредственно на них ничего не заправляется — баллоны им могут привозить на грузовике, а пустые увозить на заправку, вам не нужно ждать заправки, выданный баллон уже будет испытан и аттестован. Наверное! 😆
В общем, я решил купить свой абсолютно новый баллон на 10 литров за 3500р, и заправлять в дальнейшем именно его — не обменом на новый, заправленный. Когда у моего закончится аттестация, я просто продам его, и куплю себе новый.
Что нужно знать про баллон:
Для эпизодической бытовой сварки покупайте баллон на 10 литров — этого достаточно, а его транспортировка и хранение не доставят проблем.
Имейте в виду, что баллоны бывают с разным размером выходной резьбы на вентиле. У меня баллон и редуктор с резьбой 3/4.
Но, например, маленькие баллоны имеют выход 21.8, а импортные — вообще какие-то свои размеры. Учитывайте это при выборе! Хотя существуют переходники на любой вкус.
Покупайте только новый, уже поверенный баллон.
Новые российские баллоны, сделанные по ГОСТ, имеют срок эксплуатации 5 лет, после этого нужно будет проходить переаттестацию, и теоретически использовать дальше.
Заправляйте именно свой баллон, без обмена.
В основном черную сталь варят либо чистой углекислотой, либо смесью углекислоты и аргона в определенной пропорции.
Углекислый газ (углекислота, CO2) — самое выгодное и по цене, и по емкости в баллоне. Если вы новичок — не думая выбирайте ее!
Углекислый газ тяжелее воздуха, не имеет цвета, практически без запаха.
В нормальном состоянии существует в виде газа, но при повышенном давлении (в газовом баллоне) становится жидкостью. При пониженных температурах замерзает, образуя так называемый сухой лед (при неправильной заправке или эксплуатации возможно замерзание).
Углекислота, сама по себе абсолютно безопасна, она активно используется в пищевой промышленности. Не взрывоопасна, не воспламеняется. Не ядовита. Но убиться ею теоретически можно — если в очень маленьком закрытом помещении без вентиляции открыть вентиль баллона с газом, и просто выпускать его в комнату. 😆
Углекислый газ тяжелее воздуха, он вытеснит воздух, и можно задохнуться. Но такой сценарий в быту крайне маловероятен, а в промышленности для интенсивной сварки в ограниченных пространствах используют специальные дыхательные маски.
Теперь коснемся заправки баллонов!
Перезаправка 10л баллона стоит примерно 400р.
Углекислота в баллон закачивается в виде жидкости.
Кстати, именно поэтому баллон можно использовать только в строго вертикальном положении, вентилем вверх. Иначе на выход в шланг будет идти жидкость, а не газ! (А вот перевозить можно и горизонтально.)
Это работает так — в нижней части баллона плещется углекислота в виде жидкости, с ее поверхности испаряется газ, и в верхней части баллона углекислота находится уже в газообразном состоянии. Вы ее забираете сверху через вентиль, снижая давление, на освободившееся место испаряется еще. Это дает нам постоянное давление на выходе — не важно, полный баллон или жидкости уже на дне — газ все равно будет занимать весь оставшийся объем.
А вот если давление начинает падать — значит баллон пуст, жидкости не осталось, а давление газа падает, так как жидкости уже нет, и больше ничего не испаряется, чтобы поддерживать давление. Это легко проверить (если у вас 10л баллон а не 40л, конечно! 👍😆) — если в баллоне что-то плещется, значит там еще есть запас.
Аргоновой смеси же в баллон влезает ощутимо меньше, чем углекислоты, потому что эта смесь там исключительно в виде сжатого газа, без жидкой формы, и когда он начинает заканчиваться, не так очевидно, потому что углекислота в баллоне жидком виде испаряется в газ, а аргоновая смесь — чисто сжатый газ. Считается что аргоновый шов красивее и с минимумом брызг. Но брызг от углекислоты не так уж и много, да и в быту для того, чтобы уголок подварить, это абсолютно не важно. Зато мороки меньше, а цена — ниже. Для бытовых целей углекислоты — за глаза.
Баллоны заправляют не по давлению, а по весу закачиваемой жидкости. Вес пустого баллона известен (выбит на самом баллоне), остальное — вес жидкой углекислоты.
Сколько кг жидкости влезет в мой баллон?
В 10л баллон закачивается 6 кг жидкости, в 5л — 3 кг, в 40л — 24кг, в 50л — 30кг.
А что такое маленькое давление — стрелка на первой четверти манометра? Мне не заправили баллон? Обманули — не долили углекислоты? Каким должно быть давление на манометре?
Давление в норме, просто шкала у манометра с запасом! )
Нормальное безопасное давление в баллоне с углекислотой не более 70 бар.
Как правило давление правильно заправленного и правильно хранимого баллона — 50-70 бар.
На 200 бар на манометре красная риска — это предел давления, которое выдерживает исправный баллон.
На самом деле под углекислоту часто используют кислородные баллоны — они теоретически выдерживают 300 бар, но под углекислоту их под таким давлением, конечно, не испытывают, тем не менее манометр таки размечен под 300 бар — с небольшим запасом.
Как узнать, сколько в баллоне еще осталось?
Как было написано выше, в случае с углекислотой давление ничего не значит — так как даже минимальное количество жидкости на дне будет испарять газа на то же давление, что и заправленный баллон. Давление постоянно, а если начинает падать — значит баллон вообще пуст, и уже поздно пить боржоми.
А в реальной жизни давление еще и зависит от температуры окружающего воздуха!
Вот фото при низкой температуре — было холодное лето:
А вот это фото сделано позже, в жаркий день:
Давление углекислоты при сварке полуавтоматом должно быть
Где используется сварка углекислотой
Заверение о том, что сварочные полуавтоматы для сварки в среде углекислого газа применяются исключительно для ремонта кузовов автомобилей неверное. Сварка с использованием углекислоты, также применяется в следующих отраслях:
Возможно применение сварки с использованием СО² и в других сферах производства, где особенное внимание уделяется слабому нагреву поверхности и деформации детали при ее обработке.
Техника безопасности.
Углекислый газ имеет два потенциально опасных фактора воздействия:
Исходя из этих рисков и формируются требования техники безопасности к проведению работ с СО2.
Во время транспортировки:
Во время хранения и заправки:
При соблюдении требований безопасности углекислый газ не представляет угрозы для здоровья.
Опасность угарного газа СО.
Угарный газ – сильно ядовитое вещество. При вдыхании ведет к общему угнетению функций организма и тяжелому отравлению. Возможен и летальный исход. Работать в атмосфере угарного газа допускается только в изолирующей дыхательной аппаратуре.
Полярность
Полярность при сварке полуавтоматом в среде углекислого газа обратная, то есть «плюс» подсоединяется к заготовке, а «минус» к электроду. При работе прямой полярностью в среде СО2 будет трудно обеспечить стабильность электродуги. Нестабильная дуга при такой схеме подключения приводит к возникновению дефектов сварного шва.
Техника сварки в углекислом газе
Выполнение сварочных работ и технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа достаточно простая, по сути, от мастера требуется выдержать необходимый вылет проволоки и перемещать горелку автомата с одинаковой скоростью.
В результате получается равномерный шов без наплывов, обеспечивается достаточный провар стали и механическая прочность получаемого соединения.
Во время выполнения работ от мастера требуется соблюдение следующих рекомендаций:
Перед началом сварки следует убедиться в том, что защитный газ выходит из горелки. Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом 0, 02 кПа. Но этот показатель не является абсолютным, наличие сквозняка, ветра, несколько увеличивает расход материала. Соответственно давление для создания нормального шва будет увеличиваться.
Угол горелки должен находиться в пределах 65-75°. Шов необходимо вести справа налево, так лучше просматриваются свариваемые кромки.
Какое давление углекислоты при сварке
ГОСТ на полуавтоматическую сварку в углекислом газе регулируется руководящим документом 26-17-051-85. Согласно документу, стандартного баллона, наполненного СО², достаточно чтобы обеспечить 15-20 часов беспрерывной работы. Для увеличения производительности обязательно используют осушитель влаги.
Подача углекислоты может быть изменена в большую сторону при наличии сквозняков, ветра и других негативных факторов. Решающее значение при выборе подходящего рабочего режима играет качество получаемого шва.
Сущность сварки в среде углекислого газа сводится к тому, что СО² обеспечивает защиту обрабатываемой поверхности от перегрева. Как правило, качество шва напрямую зависит от расхода углекислоты при сварке полуавтоматом. При этом от мастера требуется обеспечить оптимальные затраты между использованием газа и расходом сварочной проволоки.
Расход углекислоты для сварочного полуавтомата
Хотя нормы расхода углекислоты зависят от многих факторов, в среднем для полуавтомата предусмотрены следующие затраты расходных материалов:
Расчет расхода углекислого газа при полуавтоматической сварке можно выполнить самостоятельно, зная следующие параметры:
Также при расчетах принимают во внимание толщину проволоки и обрабатываемого металла.
В баллон заливается около 25 кг углекислоты. В результате химической реакции из каждого килограмма получается около 509 л газа. Соответственно, одного стандартного баллона более чем достаточно для непрерывной работы в течение 12-15 часов.
Существует возможность обойтись без использования защитного газа. Вместо СО² применяют порошковую проволоку. При нагревании проволока, покрытая порошком, выделяет газ, который и защищает обрабатываемую поверхность от перегрева.
В комплект оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе входит:
- Выпрямитель – может быть трансформаторного или инверторного типа. Первый оптимально подходит для толстой проволоки, второй обеспечивает равномерную подачу напряжения и стабильную дугу сварки.
Подающий механизм – имеет ограничения по толщине проволоки. При выборе следует учитывать, что не каждый флюс можно будет использовать при выполнении сварочных работ.
Все оборудование в совокупности обеспечивает оптимальный рабочий режим и создается условия для формирования качественного сварного шва.
Многие производства и ремонтные мастерские, квалифицирующиеся на проведении сварочных работ, используют баллоны с защитными газами. Таковыми представляются:
Что такое углекислый газ?
Молекула углекислого газа СО2 состоит из атома углерода и двух атомов кислорода. При нормальных условиях оксид углерода представляет собой газообразное вещество тяжелее воздуха, без цвета и запаха.
Оксид углерода обладает низкой химической активностью, что делает его отличным кандидатом на роль создателя защитной атмосферы вокруг сварочной зоны. Это же свойство используется при работе углекислотных огнетушителей, прекращающих доступ кислорода воздуха к очагу возгорания.
Вещество выделяется в ходе окисления органических веществ при сгорании, гниении, дыхании живых организмов.
Технические условия на промышленный СО2 регламентируются ГОСТ 8050-85.
Перевозится вещество в газообразном состоянии, в емкостях под давлением.
Факторы расхода
Наиболее значимыми условиями расхода сварочной смеси — контролируемой атмосферы, является следующие медиаторы:
Учитывая каждый из приведенных факторов, можно вывести расход защитной среды. Приведенные ниже данные обусловливают количество выхода сварочной смеси при работе полуавтоматом с учетом диаметра проволоки и силы тока:
Это средние математические выводы, которые кроме диаметра и толщины деталей, не учитывают факторы окружающей среды. Процесс в закрытом помещении потребует меньшего расхода регулируемой газовой среды, на открытой же площади происходит некоторое улетучивание углекислоты, что отражается большим ее истечением из баллона.
При работе на улице в ветреный день, испарение, а соответственно и расход углекислоты еще более увеличится.
Не на последнем месте находится и само качество контролируемой атмосферы. Пользуясь неочищенным газом, сварщик поневоле придет к увеличенной издержке производства.
Характеристика углекислотной сварки
Углекислый газ не имеет никакого вкуса и запаха, также он является бесцветным. В умеренных количествах он не составляет опасности для здоровья и жизни человека, не взрывоопасен. Его плотность 1,98кг/м3, что говорит о том, что он намного тяжелее воздуха (с плотностью 1,2 кг/м3).
В продажу он поступает в железных баллонах по 10, 20 или 40 литров в жидком состоянии и под давлением. Перед сварочным процессом необходимо установить баллон на некоторое время вертикальное положение, чтобы вся влага, которая там есть стекла. После этого газ подается в сварочную зону. Установленный редуктор с регулятором контролирует давление и подачу газа.
Важно: перед приобретением баллона важно уточнить возможность дозаправки.
Сварка в углекислом газе может производиться несколькими видами оборудования для сварки:
2. Инвертор – это источник питания для сварочной дуги. Это аппарат, который может преобразовывать электроэнергию из сети 220В в постоянный ток для создания и удержания дуги. Подробнее ознакомиться с принципом действия и преимуществами инвертора можно здесь.
Расход углекислоты
Чтобы не быть голословным в оценке выхода диоксида углерода для производственной нужды, следует привести конкретный пример. Стандартная газовая емкость — 40-литровый баллон, содержит 24 кг чистого диоксида углерода, который на выходе образует 12 кубометров защитной среды.
Используя присадочную нить диаметром 1,0 мм, установили наименьшую силу тока — 100 A. Если ссылаться на данные справочников, беспрерывный режим подобный сварки продлиться ровно одни сутки — 24 час.
Однако рабочие смены с такой продолжительностью работы почти не встречаются, возьмем обычную смену — 8 час. Разделив объем газа на один рабочий день, получим 8 л контролируемой атмосферы.
Справочник указывает, что 1 кг наплавки потребует 1100 г углерода и 1300 — присадочного материала. Путем несложных вычислений можно прийти к следующему выводу: 1200 г присадки возьмут из баллона 1000 г газа.
Исходя их этого, можно констатировать, что 40- литровой газовой емкости хватит на плавку почти 29 кг сварочного материала.
Разумеется, это примерные сведения, однако они часто совпадают с фактическими данными. Для сварщиков-новичков приводится таблица расхода углекислоты, в зависимости от диаметра нити и показателя силы тока.
Особенности
Одна из особенностей этого материала, это то, что он не нейтрален на 100%. Это значит, его необходимо использовать с проволокой, которая предотвращает попадание кислорода и, следственно, окисление металла.
Лучше всего для такой работы подходят проволоки, в составе которых есть кремний и марганец. Неплохим вариантом ещё будет медная проволока, так как у неё есть способность к антикоррозии.
У неё большой срок годности и она способствует стабильности в горении дуги. Также, качество соединения, сделанного с помощью медной проволоки, очень хорошее.
Экономия смеси
Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что расход регулируемой углекислотной среды зависит не только от прямых факторов — диаметра прутка, силы тока и толщины соединяемых металлических элементов. Косвенными факторами, влияющими на расход углексилоты являются погодные условия — ветер, открытая площадь.
Однако учитывая последние, имеется возможность минимизировать затраты сварочного процесса.
Оптимизированным вариантом послужит проведения работы в закрытом, искусственно проветриваемом помещении, с привлечением опытного сварщика. Новичку так же можно поручить процесс, однако расход все равно будет несколько или значительно больше. Неопытный сотрудник вправе предложить достичь экономии путем прикручивая вентиля на баллоне с углекислотой при полуавтоматической сварке.
Подобная операция уменьшит поток смеси к сварочной ванне, но увеличит приток кислорода из атмосферы, что скажется на снижении качества шва. Однако существует выход из этого положения.
Специалисты советуют использовать в работе многокомпонентные регулируемые газовые составы, которые позволяют уменьшить расход углекислоты с одновременным улучшением качества шва. Например, аргоновая смесь состоит из 20% двуокиси углерода и 80 — аргона. Ее главными преимуществами считаются:
Основные понятия
Сначала выясним что же такое углекислота и как она используется при сварке. Формула углекислого газа CO2, у него нет цвета или запаха. Его используют в баллонах под давлением. Обычно, он поставляется в сжиженном виде.
Чаще всего используется баллон объёма 40 литров. Он абсолютно защищён от коррозии и герметичен. Но он уместен при крупных работах. Когда нужно сварить что-нибудь меньших объемов, лучше использовать баллоны поменьше.
Это важно, потому что такие баллоны не могут храниться очень долго, максимум – 2 года. Поэтому компактность очень важна.
Этот газ доступный из-за его низкой цены, в целом, нет более дешёвого и при этом эффективного газа для данных целей. Его можно легко купить в магазине.
Главной задачей этого газа является защита. К примеру он защищает металл от окисления, что немаловажно для производства качественных изделий. Чтобы качество шва было ещё выше можно использовать его с аргоном.
Суть процесса достаточно простая. С помощью электрической дуги плавится металл, а сварочную область попадает углекислый газ. Он там нужен, как мы уже выяснили, для защиты деталей. Он обволакивает зону сварки и защищает от негативных влияний кислорода.
Технические требования
Стальные сосуды под давлением объёмом 0,4–50 л используются без малого век. Отечественный ГОСТ 949-73 распространяется на ёмкости для транспортировки промежуточного хранения, технологической раздачи потребителям.
Цельнотянутые бесшовные баллоны малого и среднего объёма из конструкционной стали 45Д и легированной 40ХГСА рассчитаны на рабочее давление 15 и 20 МПа для сосудов 50–20 л и 15 МПа для меньших, которые допускается выпускать с плоским дном.
Отличительная маркировка – жёлтая надпись эмалью «углекислота», «СО2» «двуокись углерода» по чёрному полю. Основные физические параметры и типоразмеры представлены в таблице:
Сосуды меньших объёмов выполнены из стали 45Д, рабочее давление 15 МПа
| Ø, мм | 12 л | 10 л | 8 л | 5 л | 4 л | 2 л | ||||||
| L, мм | M, кг | L, мм | M, кг | L, мм | M, кг | L, мм | M, кг | L, мм | M, кг | Ø, L, мм | M, кг | |
| 140 | 1020 | 17,6 | 865 | 13,0 | 710 | 12,4 | 475 | 8,5 | 400 | 7,3 | 108/330 | 3,7 |
В комплектацию входят:
Эксплуатирующиеся баллоны проходят через 5 лет периодическую переаттестацию, включающую техосмотр и испытание избыточным давлением, превышающем рабочее на 50%. Информация с датой освидетельствования наносится ударными клеймами на зачищенную горловину, обрамляется жёлтой полосой по периметру.
Это «паспорт углекислотного баллона» с полным перечнем информации:
Применение: газоподготовка
Длительное и промежуточное хранение баллонов допускается на оборудованных кровлей и защитными перегородками рампах, исключающих попадание атмосферных осадков, в холодных и отапливаемых помещениях с естественной вентиляцией.
Жидкая углекислота в поставке для сварочных работ приобретается высшего и первого сортов. Заправка баллонов углекислотой для пищевиков дороговата, но желательна: Влажность газа нулевая.
Применение газа второго сорта допускается при возможности осушения: к 1% водного осадка добавляется нерегламентированное количество паров жидкости. Извлечением из газового потока паров воды занимается газоосушитель.
Это герметичная ёмкость с засыпкой гигроскопичными материалами. Осушители низкого давления устанавливаются после редуктора, высокого – принимают газ из баллона перед редуктором. Влагопоглотителями выступают алюмогель, силикагель, медный купорос.
Адиабатическое охлаждение газа провоцирует резкое объёмное расширение. Газопотребление в пределах 15–20 л/мин приводит к оледенению паров влаги, что чревато закупоркой редуктора. Газозабор высокого объёма требует установки газоподогревателя змеевикового типа на 24/36 В. Термоэлемент нейтрализует замерзание паров воды, рассчитан на пропуск больших объёмов.
Активная газозащита сварочных швов при полуавтоматической дуговой сварке плавящимся проволочным электродом ведётся углекислотой в чистом виде или в смеси с аргоном.
Использование баллонов подразумевает ограниченный суточный расход сварочными постами. 40-литровый баллон с внутренним давлением 6 МПа принимает 25 кг сжиженной субстанции. В газообразном виде после испарения жидкость трансформируется в 12,5 тыс. л газа.
Покупка: критерии выбора и выбраковки
Приобретение инвентаря высокого давления (ВД) длительного использования нового либо б/у сложностей не представляет. Трудности возникнут при заправке углекислотных баллонов, если покупатель не учёл ограничения в эксплуатации и заправке:
Редуктор
Стабилизацию, понижение давления подачи газозащиты, оптимальный расход углекислоты при сварке полуавтоматом, блокировку подачи двуокиси углерода при прекращении сварки осуществляет редуктор.
Однокамерный и двухкамерный (двухступенчатый) регулятор давления с последовательным расположением полостей снижения давления настраивается поворотом ручного регулятора изменения потока подачи СО2.
Манометр на входе регистрирует давление двуокиси углерода в баллоне. Второй – в камере регуляции, сети раздачи угольного ангидрида. Не ограничиваясь функцией регистратора изменений, редуктор работает как стабилизатор выходного давления.
Расход диоксида углерода в баллоне не должен влиять на то, какое давление углекислоты должно быть при сварке полуавтоматом. Мембрана редуктора занимает позицию пропуска газа в полость камеры снижения рабочего давления при первичной настройке. Изменение параметров напряжения управляющей пружины приводит в действие противоположную регулировочную пружину.
Площадь открытого сечения впускного клапана плавно меняется в сторону увеличения, но расход углекислоты при сварке полуавтоматом остаётся прежним. Постоянство либо изменение выходного давления корректируется по текущему показанию манометра регулировочным винтом.
Манипуляциями входящего в комплектацию шарового крана ведётся уточнение величины газоистечения. Расходная шайба с дюзой корректируют выпуск по величине значения давления в рабочей камере.
Защитой пневморедуктора занимается вмонтированный предохранительный клапан. Скачок давления приведёт к разрыву мембраны. Потеря герметичности входным штуцером с увеличением пропуска газа ведёт к превентивному запиранию системы.
Пневморедукторы классифицируются по количеству ступеней выравнивания давления (камер). Двухступенчатый редуктор с последовательным снижением давления в неотапливаемом помещении в зимнее время незаменим.
Разделение пневморегуляторов по условиям использования:
Взаимозаменяемость кислородного и углекислотного
Конструктивно они сходны, а заменяемость частична. Кислородный редуктор рассчитан на давление в 2,5 раза выше, эксплуатационные требования жёстче. Диоксид углерода химически нейтрален и не повреждает мембрану. А углекислотный на кислородном баллоне долго не выдержит именно из-за разрушения мембраны.
Но применение не по назначению будет ошибкой. При сварке с диоксидом углерода кислородный редуктор замерзает. Коэффициент расширения углекислоты приводит к понижению температуры на редуцирующем клапане до –60 0 С. Кристаллизация влаги приведёт к выходу из строя устройства.
УР 6-6
Среди многообразия редукторов выделяют компактный универсальный стрелочный УР 6-6 с калиброванным жиклёром. Пригоден для регуляции подачи аргона, иных газов и смесей с предельной долей кислорода до 23% на газобаллонном оборудовании 20–50 л. Ударопрочный корпус выполнен из латуни. Рекомендовано подключение электроподогревателя.
С ротаметром
Удобство расходомера при сохранении функциональности обычного регулятора в отображении расхода углекислоты при сварке полуавтоматом в текущем режиме. Ротаметрический регулятор оснащён на выходе калиброванной дроссельной заслонкой. Гарантируется точность управления и показаний газопотока.
Манометр указывает единицы расходования. Прибор настроен и уточняющие регулировки нежелательны. Двухротаметрные редукторы предназначаются для защиты шва химически активных металлов с обеих сторон.