Можно ли использовать углекислотный редуктор на аргоне

Генри Форд в свое время говорил: «Нет плохих автомобилей, есть люди, которые неправильно сделали свой выбор». Поговорим сегодня о том, как выбрать редуктор для полуавтоматической или автоматической сварки в среде защитных газов и сделать этот выбор правильно.

Заблуждение №1

Состоит в том, что многие сварщики выбирают редуктор УР-6-6. Чем он плох? Изначально он разрабатывался для пищевой промышленности еще в советское время, т.е. он использовался для газирования воды, всевозможных напитков, при консервации колбас, мяса, креветок и других продуктов. Сегодня же существует целая линейка редукторов, которые предназначены непосредственно для сварки в среде защитных газов, например:

• Универсальный АР-40/У-30
• На аргон АР-40-2
• На углекислоту У-30

Или их аналоги.

Основной особенностью этих редукторов, в отличие от УР-6-6, является наличие на манометре низкого давления градуировки в л/мин для каждого рода газа. Это очень удобно для работы, вам уже не нужно будет, как на УР-6 настраивать расход на глаз, приблизительно или смотреть по таблицам.

Заблуждение №2

Когда выбирают для регулярного использования при сварке в среде защитных газов малогабаритный редуктор, который не предназначен для ежедневного использования и стопроцентной загрузки.  «Малогабаритки», если их использовать в промышленности, будут недолговечны. При постоянной работе используйте редукторы большого габарита с более качественным редуцирующим узлом, который способен выдержать длительные механические и температурные нагрузки, более точно поддерживать заданное давление и расход, соответственно, потери газа в таком редукторе будут меньшими.

Заблуждение №3

Многие сварщики думают, что редукторы с ротаметром являются более экономичными, чем с манометрическим указанием расхода. На самом деле это не так. Расход одинаковый. Отличие состоит только в том, что расход ротаметром измеряется и показывается в реальном времени, а редуктор с манометром показывает расход косвенно, т.е. в соответствии с расходной шайбой и рассчитанной шкалой в л/мин, нанесенной на манометр низкого давления.

Заблуждение №4

Некоторые сварщики думают, что редукторы с двумя ротаметрами предназначены для подключения двух сварочных постов. На самом деле они используются для сварки химически активных материалов, таких как титан, ведь при сварке титана защиту сварного шва нужно обеспечить с двух сторон. Пригодится такая защита и при сварке ответственных узлов из нержавейки. К первому ротаметру подключается горелка, через которую подается газ для защиты сварочной ванны, ко второму – рукав по которому газ поступает к обратной стороне шва.

Заблуждение №5

Применение (с целью экономия средств) вместо специализированного редуктора, допустим, редуктора кислородного или пищевого назначения. Этого делать нельзя, так как последние устройства не предназначены для сварки в среде защитных газов. Особенно при работе в среде углекислого газа они будут постоянно замерзать и выходить из строя, что грозит потерей углекислоты или аргона, которые достаточно дорогостоящие. Поэтому вместо экономии вы потеряете.

Заблуждение №6

Не использовать подогреватели при работе с углекислотой. Диоксид углерода имеет высокий коэффициент расширения, поэтому в процессе его испарения из баллона и редуцирования температура на редуцирующем клапане может понижаться до – 60 градусов. Влага, которой достаточно много в этом газе, кристаллизуется, что может привести к выходу из строя редуктора, что в свою очередь повлечет или прекращение подачи газа, или его самотек. Все это отразится на качестве сварных швов.

Применяйте при работе с углекислотой подогреватели. Они бывают:

• Проточного типа
• Встроенные на входной штуцер
• Встроенные (этот тип мы не рекомендуем покупать)

Заблуждение №7

Купив редуктор с ротаметром, некоторые сварщики пытаются снять корпус и регулировать задающий винт или клапан.  Этого делать не нужно. Все уже настроено производителем. Ваша задача установить регулирующее устройство на баллон и подключить к сварочному аппарату.

Редуктор, в глобальном смысле слова, это устройство, изменяющее какой-либо физический показатель, обычно в сторону его уменьшения или понижения (редуцирование).

Редуктор для сварки представляет собой устройство, которое предназначено для выпуска газа из сопла под пониженным давлением, так как в баллоне он сильно сжат. Конкретные показатели давления зависят от вида газа или газовой смеси.

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:

1. Впускающий клапан.
2. Уплотняющие элементы.
3. Камеру с регулирующей мембраной.
4. Выпускающий клапан.
5. Верхнюю пружину.
6. Управляющую пружину.
7. Присоединительный штуцер.
8. Корпус.
9. Два манометра, которыми контролируется давление двуокиси углерода на входе и выходе.
10. Запорный вентиль.

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.

Какие газовые смеси используются для сварки полуавтоматом

Полуавтоматом чаще всего работают:

• со стальными сплавами, чугуном;
• с легированными сталями – нержавейка, разные виды жаропрочных;
• с цветными металлами – алюминием, медьсодержащими: латунь, бронза.

Работа с другими материалами затруднена тем, что нет соответствующей присадочной проволоки, поставляемой в стандартных катушках. Создают смеси в соответствии с ТУ 2114-002-45905715-2011.

В качестве составных газов применяют:

• аргон – ГОСТ 10157-79 (высшие сорта);
• азот – ГОСТ 9293-74 (особой чистоты 1 сорта);
• двуокись углерода – ГОСТ 8050-85 (высшие сорта);
• кислород – ГОСТ 5583-78 (технический, первые сорта);
• гелий – ТУ 0271-135-31323949- 2005 (марка “А”);
• водород – ГОСТ Р 51673-2000 (первые сорта).

Допускается использование готовых смесей, однако, содержание компонентов в полученной смеси должно соответствовать техническим регламентам.

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.

Сборка самодельного аргонового аппарата

Из чего собираем?

Аргонная сварка своими руками собирается из очень простых компонентов. Мы перечислим основные компоненты, которые понадобятся вам для сборки аргонной сварки своими силами.

Для начала, вам понадобится источник сварочного тока. В нашем случае это сварочный аппарат типа инвертор. Также вам нужен осциллятор. Дополнительно мы соберем блок защиты для нашего инвертора. Из второстепенных компонентов понадобится сварочная горелка, газовый баллон с аргоном, редуктор, газовые шланг и кабели. Давайте подробнее остановимся на каждом компоненте.

Про источник тока

Аргонныйаппарат собирается на основе какого-либо источника тока. Мы выбрали для этих целей обычный сварочный инвертор. Конечно, можно использовать трансформатор или выпрямитель, но инвертор предпочтительнее.

Однако, учтите, что из инвертора сделать аргонный аппарат сложнее. Если вы возьмете обычный инвертор и подключите к нему осциллятор, то аппарат все равно не сможет работать как аргонный. Он просто выйдет из строя. Так что вам придется немного переделать инвертор, добавив к основной схеме так называемый блок защиты. Блок собирается на той же плате, что и осциллятор, и плата монтируется в отдельный корпус.

Есть еще один вариант. Внимательно осмотрите ваш инвертор. Возможно в нем есть встроенная функция TIG. Если это действительно так, то считайте вам повезло. Инвертор не нужно переделывать. Достаточно подсоединить к нему газовый баллон, горелку и можно варить. Такие инвертор зачастую предназначены для ММА сварки, но оснащены осциллятором и блоком защиты. Поэтому производитель дает возможность использовать аппарат для TIG.

Про осциллятор и блок защиты

Предположим, что у вас обычный инвертор без функции TIG, и из него вам нужно собрать аргонную сварку своими руками. В таком случае вам придется отдельно сделать осциллятор и блок защиты. Ниже приведена удобная схема.

На ней показан как блок, так и осциллятор. Если вы не знаете, как применить эту схему, посмотрите видео ниже.

Про горелку и газ

Теперь о второстепенных компонентах. Вам понадобится газовая горелка, но не любая. А специально предназначенная для сварки аргоном. У нее керамическое сопло и специальный держатель для неплавящегося электрода.

Вы можете самостоятельно собрать аргонную горелку дома, купив все детали в интернете. Но по нашему опыту это пустая трата времени и сил. Лучше купите заводскую, она стоит не так уж дорого.

В качестве газа нужно использовать аргон. Он поставляется в баллонах черного или серого цвета, так что не перепутаете. Но лучше всего использовать именно газ из серых баллонов, поскольку там содержится чистый аргон. Он предпочтительнее для сварки.

Что касается емкости, то для сварки в домашних условиях вам будет достаточно баллона 10 л. Он достаточно легкий и компактный, его можно без проблем привезти на дачу или в гаражный кооператив. Для дома лучше не покупать большие баллоны по 50 литров. Вам будет трудно его перемещать.

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:

1. По числу рабочих камер. Преобладающее количество подобных устройств – однокамерного типа, однако для улучшения стабильности функционирования в условиях пониженных температур наружного воздуха производят и двухкамерные редукторы. Рабочие камеры в таких устройствах расположены последовательно.
2. По условиям работы. Различают рамповые, сетевые и баллонные редукторы. Рамповые предназначаются для работы на многопостовых участках, а сетевые питаются от стационарной сети, проложенной от углекислотной станции предприятия. Для работы отдельных постов предназначаются баллонные углекислотные редукторы, которые рассчитываются на меньшие показатели удельного расхода газа и ограниченный диапазон рабочих давлений.
3. По принципу открытия/закрытия впускающего клапана редукторы для углекислотного баллона могут быть прямого и обратного действия. Принцип действия редуктора второго типа рассмотрен выше, а в редукторах прямого действия все изменения расхода и давления происходят в обратном порядке. Такие редукторы менее удобны при эксплуатации, а потому используются значительно реже.

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:

• Корпус, изготавливаемый из специального сплава, стойкого к различным тепловым и механическим воздействиям;
• Минимальное значение коэффициента неравномерности давления – не выше 0,3;
• Низкое давление для срабатывания предохранительного клапана – 1,2 МПа;
• Наличие двух манометров, что облегчает процесс регулирования давления углекислого газа.
• Повышенная пропускная способность — до 6 м3 газа в час.
• Демократичная цена (до 1100 руб., против, например, 1700…1800 руб. за углекислотный редуктор модели БУО-5-4).

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:

1. Если в редукторах выходной штуцер соединяется непосредственно с магистралью, то в регуляторе предусматривается специальная заслонка, которая дросселирует поток СО2, в зависимости от давления газа в баллоне.
2. Отверстие в дросселе – калиброванное, что увеличивает точность регулировки расхода. Поэтому большинство моделей регуляторов оснащается одним манометром, показания которого устанавливаются не в единицах давления, а в единицах расхода.
3. В некоторых регуляторах предусматривается встроенный электроподогрев газа. Это позволяет проводить сварку при отрицательных температурах, и повышает точность определения фактического расхода газа (в редукторах расход, как правило, перестроить на иное значение невозможно).
4. Регуляторы для полуавтоматов могут быть установлены не только на баллон со сжиженной углекислотой, но и на так называемые смесевые баллоны, в которых содержится смесь двуокиси углерода с инертным газом, в частности, аргоном (в соотношении 1:4).

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.

Общая информация

В общем представлении, редуктор — это устройство, понижающее давление в газовом баллоне. Он устанавливается прямо на баллон и необходим при каждом использовании сварочного полуавтомата, если вы вообще варите в среде защитного или инертного газа. Зачастую используется два баллона, на каждый из которых необходимо установить свой редуктор.

Для каждого типа газа предусмотрен свой редуктор. Для вашего удобства приспособление помечают определенным цветом, который указывает на предназначение редуктора. Если редуктор помечен черным цветом с желтой надписью, значит предназначен для углекислоты (он же CO2 редуктор). Если фон голубой, а надпись черная, значит для кислорода. Белая маркировка и красная подпись — ацетилен. А черная маркировка с синей или белой надписью предназначена для ацетилена или аргона соответственно.

Еще один способ распознать нужный вам редуктор — запомнить цвет баллона. Ведь его так же маркируют с помощью цвета. К примеру, черный баллон зачастую используется для аргона, голубой баллон — для кислорода. И так по аналогии с остальными цветами.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )