Почему при сварке полуавтоматом много брызг?

Коротко

• Первым делом проверяют баланс напряжения и скорости подачи проволоки - большинство брызг родом отсюда.
• Полярность у сплошной проволоки в газе и у самозащитной порошковой проволоки разная.
• Смесь газов даёт меньше брызг, чем чистый углекислый газ, а сквозняк сводит защиту на нет.
• Вылет проволоки, износ наконечника и контакт массы стоит проверять наравне с настройками.
• Ржавая проволока и грязный металл добавляют своё разбрызгивание к обычному.

Сварка идёт тем же аппаратом и проволокой, что и раньше, но брызг стало заметно больше, и непонятно, с какого узла начинать проверку. Ниже разбираем, почему при сварке полуавтоматом много брызг: баланс напряжения и подачи проволоки, полярность и тип проволоки, защитный газ и сквозняк, вылет проволоки и контакт массы, состояние металла и как варить без брызг.

У большинства случаев, когда много брызг при сварке полуавтоматом, причины сводятся к паре-тройке узлов, а не к одной поломке: аппарат тот же, проволока та же, а неделю назад брызг почти не было. Проверять стоит по списку, а не менять всё подряд.

1. Баланс напряжения и скорости подачи проволоки: почему при сварке полуавтоматом много брызг из-за него?

Перенос металла в дуге бывает разным: крупнокапельный, короткой дугой (с короткими замыканиями) и струйный. Крупнокапельный перенос даёт больше всего брызг - капля крупнее диаметра проволоки, отрывается неровно и разлетается при падении в ванну. Перенос короткой дугой спокойнее, но держится в узком диапазоне параметров: для проволоки 0,8-1,2 мм это 80-150 А, для более толстой проволоки 1,6-3,0 мм диапазон сдвигается к 160-250 А и формирование шва становится хуже. Если напряжение и скорость подачи проволоки не попадают в этот диапазон друг относительно друга, дуга становится нестабильной и капля срывается с брызгами.

Скорость подачи проволоки и ток связаны напрямую: чем быстрее идёт проволока, тем выше ток. Прибавили подачу, а напряжение оставили прежним - проволока начинает тыкаться в ванну, дуга душится и плюётся крупными каплями. Подняли напряжение без прибавки подачи - дуга удлиняется и становится неустойчивой. Настройку подгоняют парой: сначала скорость подачи под диаметр проволоки и толщину металла, потом напряжение - по виду шва на пробной пластине из того же металла. Ровное потрескивание без хлопков и провалов означает, что пара сошлась.

2. Полярность полуавтомата: сплошная проволока в газе и порошковая без газа

На сплошной проволоке в среде углекислоты или смеси газов полуавтомат работает на обратной полярности - проволока подключена к плюсу источника, это стандартное подключение для такого процесса. У самозащитной порошковой проволоки, которая варит без баллона с газом, всё наоборот: она рассчитана на прямую полярность, минус на горелке. Перепутать полярность для любой из этих проволок означает нестабильную дугу и заметно больше брызг, чем при верном подключении.

У большинства бытовых инверторных полуавтоматов кабели горелки и массы просто меняют местами на клеммах при смене типа проволоки - отдельного переключателя чаще нет, поэтому после перехода с газа на порошковую проволоку полярность стоит проверить в первую очередь. Подробная схема выбора полярности под разные процессы и материалы разобрана в статье «Прямая и обратная полярность при сварке».

3. Защитный газ, расход и сквозняк: при сварке много брызг причина часто здесь

Ответ часто лежит не в настройках тока, а в самом баллоне или сквозняке в цехе. Чистая углекислота даёт более резкую дугу, чем смесь аргона с углекислым газом: реактивность плазмы в чистом СО2 выше, и разбрызгивание в этом случае сильнее, чем в смеси. Поэтому для сплошной проволоки чаще берут смесь газов - она добавляет устойчивости дуге, улучшает форму шва и снижает разбрызгивание металла по сравнению с чистым углекислым газом, а выбор газа - одна из главных причин, почему при сварке много брызг.

Если газ настроен верно, а в рабочей зоне гуляет сквозняк - вентилятор, открытые ворота гаража, поток от соседнего инструмента - облако газа сдувает с ванны ещё до того, как металл остыл. Металл начинает окисляться прямо в дуге, и это тоже читается как усиленное разбрызгивание вперемешку с порами. Отдельная причина - забитое брызгами сопло горелки: слой металла внутри искажает поток газа и саму дугу, и тогда брызги множатся сами на себя. Наконечники и сопла можно подобрать среди горелок MIG/MAG для сварочного полуавтомата.

4. Вылет проволоки, износ наконечника и контакт массы

Расстояние от контактного наконечника горелки до металла - вылет проволоки - держат в стабильном диапазоне, а не как получится. Слишком длинный вылет заставляет проволоку плавиться на отлёте от детали: дуга становится неровной, провар мельчает, а капля срывается нестабильно. Слишком короткий вылет, наоборот, ускоряет накопление брызг внутри сопла и в крайнем случае может привести к тому, что проволока приваривается к самому наконечнику.

Наконечники делают из меди, иногда с покрытием против налипания брызг, но и медь, и покрытие стираются от постоянного трения проволоки. Канал внутри разбивается брызгами и нагревом, отверстие становится овальным, проволока начинает вихлять на выходе - дуга блуждает и разбрасывает металл ещё сильнее. Изношенный наконечник меняют, а не пытаются донастроить остальное под него.

Тот же результат - неустойчивая дуга и брызги - даёт слабый контакт зажима массы: ржавая или окрашенная поверхность под клеммой, слабо затянутый зажим или истрёпанный кабель массы добавляют сопротивление в цепи. Напряжение на дуге просаживается и скачет, и дуга реагирует на это разбрызгиванием так же, как на сбитые настройки.

5. Грязный, ржавый металл и проволока с налётом

Ржавчина, окалина, краска и масляная плёнка на кромке разлагаются в дуге и добавляют своё разбрызгивание к обычному - на грязном металле его всегда больше, чем на чистом под тем же режимом. Перед сваркой кромку зачищают до металлического блеска, особенно там, где шов ответственный.

Похожая история с самой проволокой: ржавчина на поверхности бухты, залежавшейся во влажном гараже, увеличивает сопротивление в контактном наконечнике и в роликах подачи, подача идёт неровно, и дуга то гаснет, то вспыхивает с хлопком. Хранить проволоку стоит в сухом месте, в упаковке, а начатую бухту не оставлять открытой надолго. Сплошную проволоку под свой металл и аппарат можно подобрать среди проволоки для углеродистых сталей, а подробный разбор диаметров и марок - в статье «Проволока для сварочного полуавтомата: как выбрать».

• Причина: Разбалансированы напряжение и подача проволоки
  • Признак: Крупные капли, дуга хлопает
  • Что сделать: Подогнать пару на пробной пластине
• Причина: Перепутана полярность
  • Признак: Дуга рвётся, провар слабый
  • Что сделать: Проверить подключение горелки и массы
• Причина: Чистый углекислый газ или сквозняк
  • Признак: Резкая дуга, поры вперемешку с брызгами
  • Что сделать: Перейти на смесь газов, убрать сквозняк
• Причина: Неверный вылет проволоки
  • Признак: Дуга блуждает, брызги копятся в сопле
  • Что сделать: Держать стабильный вылет
• Причина: Изношенный наконечник
  • Признак: Проволока вихляет на выходе из горелки
  • Что сделать: Заменить наконечник
• Причина: Ржавая проволока или грязный металл
  • Признак: Неровная подача, хлопки дуги
  • Что сделать: Зачистить кромку, хранить проволоку сухой
• Причина: Слабый контакт массы
  • Признак: Дуга скачет по яркости
  • Что сделать: Подтянуть зажим, зачистить площадку

6. Как варить без брызг на полуавтомате?

1. Проверьте полярность под тип проволоки: обратная для сплошной проволоки в газе, прямая для самозащитной порошковой.
2. Выставьте скорость подачи проволоки под диаметр и толщину металла, а напряжение подгоните по пробному шву на обрезке того же металла.
3. Проверьте расход защитного газа и уберите сквозняк из рабочей зоны, если варите с газом.
4. Выдержите вылет проволоки в стабильном диапазоне и не тяните горелку слишком далеко от детали.
5. Осмотрите наконечник горелки: разбитое или вытянутое отверстие - повод его заменить.
6. Зачистите кромку металла до блеска и проверьте, не отсырела ли проволока в бухте.
7. Подтяните зажим массы и очистите площадку под ним от ржавчины и краски.

7. Средства против налипания брызг

Даже при верных настройках часть брызг долетает до сопла и оседает на нём - со временем слой мешает выходу газа, и разбрызгивание начинает нарастать само на себя. Для сопла и наконечника применяют антипригарный спрей или пасту: тонкий слой не даёт брызгам прикипать намертво, и их снимают щёткой при следующей чистке. Такой состав можно выбрать среди антипригарных и защитных составов.

8. Частые ошибки

• Меняют сразу все настройки при первом же появлении брызг, не находя, какой параметр реально сбит.
• Забывают проверить полярность после смены типа проволоки.
• Варят на чистом углекислом газе при открытых воротах гаража и списывают брызги на аппарат.
• Игнорируют изношенный наконечник, пытаясь компенсировать его настройкой тока.
• Достают проволоку из сырого гаража и сразу варят ей без просушки.

Если после проверки по списку брызг всё ещё много, ищите ответ на вопрос, почему при сварке полуавтоматом много брызг, не в одном узле, а в сочетании причин, и начните заново с пробной пластины на том же металле.