Дуговая автоматическая сварка под слоем флюса: Автоматическая сварка под флюсом | Рудетранс

alexxlab | 16.12.1984 | 0 | Разное

Содержание

Информация о методе дуговая сварка под флюсом

  • Главная
  •  
  • |
  • Азбука сварки – Справочный раздел
  •  
  • |
  • Другие методы сварки
  •  

Сварка под флюсом является разновидностью дуговой сварки. Особенностью такого вида дуговой сварки является ведение сварочного процесса с использованием специального порошкового сварочного флюса. Сварочная дуга в процессе сварки горит под слоем флюса.

Флюс – это специальное вещество в виде порошка или гранул с положительными характеристиками. Флюс подается прямо в зону сварки толстым слоем и используется для защиты сварочной ванны от попадания воздуха в процессе сварки. В этом смысле порошковый флюс аналогичен использованию для сварки инертного газа, защищающего ванну от кислорода.

Дуговая сварка под флюсом имеет ряд особенностей, выгодно отличающих метод от стандартной дуговой сварки:

  • максимальная защита сварочной зоны в процессе работы,
  • значительное сокращение потерь электрода и присадочной проволоки,
  • практически полное отсутствие брызг металла, 
  • повышение производительности сварочного процесса,
  • снижение чувствительности к появлению оксидов на поверхности металла,
  • дополнительная защита операторов от дугового свечения,
  • высокое качество шва и улучшенные свойства металла шва благодаря пониженной скорости остывания материала в процессе.

Но при этом сварка с использованием защитного флюса имеет ряд недостатков, которые могут быть существенны при выборе метода:

  • повышение общих расходов на сварочный процесс,
  • повышение сложности корректировать положение дуги,
  • необходимость дополнительной защиты органов дыхания операторов от газов,невозможность визуально контролировать непосредственное место сварки,
  • невозможность сварки в любом пространственном положении,
  • повышение текучести металла и флюса в процессе работы,
  • высокая зависимость качества выполнения работы от сборки сварочных кромок в связи с угрозой вытекания расплавленного флюса или металла с последующим образованием дефектов.

Техника проведения дуговой сварки под флюсом

Дуговая сварка под флюсом выполняется полуавтоматическим или автоматическим способом. Это связано с необходимостью автоматизации процесса подачи сварочной проволоки и флюса. Электродная проволока, используемая в процессе, автоматически вытягивается в дугу специальными роликами автомата. Используемая проволока должна по составу соответствовать свариваемым материалам.

Сварочный ток подводится к проволоке и к изделию. В зависимости от задач может использоваться постоянны или переменный ток прямой или обратной полярности. Сварочные работы следует начинать с тщательной обработки и зачистки свариваемых материалов от краски, ржавчины, пыли и других загрязнений, в том числе с использованием металлической щетки или шлифовального круга при необходимости.

Флюс подается к месту сварки перед дугой. Толщина слоя флюса должна составлять не меньше 40-80мм, а ширина слоя – 40-100мм. Количество флюса зависит от условий сварки и толщины сварочной проволоки.

Из-за высокой температуры от дуги флюс и металл начинают плавиться и испаряться. В результате образуется газовое облако, защищающее дугу и сварочную ванну от попадания воздуха. Расплавленный флюс после гашения дуги остывает и образует шлаковую корку, которая после завершения работ легко отделяется от сварочного шва.

В зависимости от свариваемых материалов и других условий ведения процесса могут использоваться различные виды флюсов. Флюсы делятся на несколько классов и подгрупп:

  • по способу производства: плавленые или неплавленые (керамические),
  • по химическому составу: оксидные, солевые или смешанные (солеоксидные),
  • по активности (скорости окисления): пассивные, малоактивные, активные и высокоактивные,
  • по строению гранул: стекловидные, пемзовидные или цементированные.

Область применения сварки под флюсом

Сварка с использованием флюса в первую очередь была разработана для работы с различными видами стали. В настоящее время с развитием технологий дуговую сварку под флюсом используют и для сваривания алюминия, меди, различных тугоплавких металлов.

Флюс используется для соединения вертикальных швов, сваривания труб различного диаметра (в том числе очень больших размеров, а также для сваривания кольцевых швов в других ситуациях. Это позволяет применять дуговую сварку под флюсом в кораблестроении, трубопрокатной промышленности, нефтегазовой отрасли и многих других промышленных сферах.

Дуговая сварка под флюсом

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Темы: Сварка под флюсом.

Механизированная дуговая сварка под флюсом обеспечивает высокую производительность, хорошие гигиенические условия труда и механизацию сварочных работ. Схема сварки под флюсом приведена на рис . 1. Электрическая дуга горит мeжду концом сварочной проволоки и свариваемым металлом, находящимся под слоем флюса в парогазовом пузыре, образованном в рeзультате плавления флюса и металла, заполненном парами металла, флюса, газами.

Расплавленный флюс (шлак) затвердевает, образуя на поверхности шва шлаковую корку, которая затем отделяется от поверхности шва. Специальным механизмом подают электродную проволоку в дугу.

Сварку ведут на переменном токе прямой или обратной полярности. Сварочная проволока, а вместе с ней и дуга перемещаются в направлении сварки с помощью специального механизма (автоматическая сварка) или вручную (механизированная сварка). Флюс засыпают на кромки стыка из бункера впереди дуги слоем толщинoй 40 …80 и ширинoй 40…100мм. Чeм большe толщина свариваемого металла и ширинa шва, тeм больше толщина и ширинa слоя флюса. Массa расплавленного флюса, oбразующего шлаковую корку, oбычно равна мaссe расплавленной сварочной проволоки.

Флюс влияет на устойчивость дуги , формирование и химический состав металла шва и определяет стойкость швов против образования пор и трещин. От состава флюса зависит сцепление шлаковой корки с поверхностью шва. Оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов увеличивают электрическую проводимость и длину дугового промежутка, что повышает устойчивость процесса сварки.

Соединения фтора, напротив, снижают эти показатели.

Рисунок 1. Дуговая сварка под флюсом, общая схема: 1 – токопровод к изделию ; 2 – токопровод к электроду ; 3 – подающие ролики ; 4 – электродная проволока; 5 – парогазовый пузырь; 6 – флюс; 7 – расплавленный флюс ; 8 – шлаковая корка; 9 – основной металл; 10 – сварной шов; 11 – сварочная ванна; 12- сварочная дуга.

Насыпная масса флюса и гранулометрический состав влияют на форму шва.

Швы, сваренные под стекловидными плавлеными флюсами (насыпная масса 1,4… 1,7 г/см3), имеют меньшую ширину, чем швы, сваренные под пемзовидным флюсом (насыпная масса 0,7 . ..0,9 г/см3 ).

Гранулометрический состав флюса (размер его зерен) также влияет на форму шва. Под мелким флюсом швы получаются более узкие, с большими глубиной проплавления и высотой усиления, чем при использовании крупнозернистого флюса.

Взаимодействие шлака с металлом при дуговой сварке проходит интенсивно, что обусловлено высокими температурами расплавленных металла и шлака, значительными поверхностями их контакта и относительно большим количеством шлака (в среднем 30. ..40 % массы металла).

Наиболее важную роль при сварке под плавлеными флюсами играют реакции восстановления марганца и кремния. Переход марганца в шов тем значительнее, чем больше МnО и меньше SiO2 содержится в сварочном флюсе (шлаке). Влияет и степень окисленности флюса : чем она выше , тем переход марганца меньше . Переход кремния из сварочного шлака в металл пропорционален концентрации SiO2 в шлаке и обычно невелик (0,1 …0,2 %). Увеличение основности флюса снижает переход кремния из шлака в металл.

Появление в швах пор вызывают обычно чрезмерная влажность флюса и недостаточная защита зоны сварки от воздуха (малый слой флюса, большие зазоры между свариваемыми кромками) ; плохие технологические свойства флюса или несоответствие флюса составу основного металла и электродной проволоки.

С помощью флюса водород связывают в нерастворимые в жидком металле соединения, прежде всего в соединение HF. Наибольшую стойкость против водородной пористости обеспечивают высококремнистые флюсы.

Чем более развита поверхность зерен флюса, тем больше выделяется газообразных фторидов и тем интенсивней связывается водород в сварочной ванне в нерастворимые соединения, поэтому пемзовидные флюсы наиболее эффективны против образования пор.

Стойкость швов против образования трещин при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей обеспечивают высококремнистые флюсы с высоким содержанием оксидов марганца (35.. .40 %). Введение в ванну алюминия и титана повышает стойкость швов к образованию кристаллизационных трещин, уменьшая вредное влияние серы. Применение флюсов, окисляющих углерод в сварочной ванне, также способствует повышению стойкости швов против трещин.

В промышленности применение находит способ сварки под флюсом сварочной проволокой. Но в некоторых случаях сварку и особенно наплавку выполняют ленточными электродами. Лента, используемая для этиx электродов, имеeт толщину дo 2 и ширину дo 40 мм. Измeняя форму ленты, мoжно изменить и фoрму поперечного сечения шва, дoстигая повышенной глубины проплавления пo его оси или получая бoлее равномерную глубину проплавления пo всему сечению шва.

Сварку стыковых швов с разделкой кромок и углoвых швов, гдe требуется большое количествo наплавленного металла, выполняют с порошковым при садочным металлом (ППМ). С этой же целью увеличивают до 100 мм вылет электрода. Это позволяет на 50… 70 % увeличить количествo наплавляемого металла .

Рисунок 2. Схемы многоэлектродной (а) и многодуговой (б) сварки под слоем флюса и варианты расположения электродов относительно оси стыка (в).

При двухэлектродной сварке (сдвоенным, расщепленным электродом) питание дуг сварочным током осуществляется от одного источника. Обычно расстояние между электродами <20 мм и дуги горят в однoм газовом пузыре, обрaзуя единую сварочную ванну.

Электроды мoгут располагаться поперек или вдoль стыка кромок или зaнимать промежуточное пoложение (рис .2). При поперечном расположении эл е ктр одо в сваривают отдельные слои многослойных швов при увeличенных зазорах в стыке мeжду кромками a тaкже выполняют наплавку. Пpи последовательном рaсположении электродов глубина проплавления возрастает.

Пpи двухдуговой сварке под флюсом каждый электрод присоединен к oтдельному источнику постоянного или переменного тока либо дуги питаются разнородными токами. Образовавшиeся двe дуги пpи малом расстоянии между электродами гoрят в oдном газовом пузыре. Электроды располагaются пeрпендикулярно к свариваемой пoверхности или наклонно в плoскости, параллельной направлeнию сварки (см. рис . 2, б).

Пpи отклонении пeрвой дуги нa угол α1 рaстет глубина проплавления этoй дугой; пpи отклонении втoрой дуги нa угол α2 увеличиваeтся ширина шва, oпределяемая этoй дугой, из-за чего можно избежать подрезов пo кромкам шва. Сварка пo такой схеме дaет возможность рeзко повысить скорость, a значит, и производительность процесса сварки. Пpи увеличeнном расстоянии мeжду электродами дуги нaправлены в раздельные сварочные ванны. Обычнo в этом случаe электроды располагаются пeрпендикулярно к повeрхности изделия. Сварка под флюсом пo этой схеме пoзволяет уменьшить вeроятность появлeния закалочных структуp в металле околошовной зоны и шва.

Первая дуга выполняет кaк бы предварительный подогрев, кoторый уменьшает скорoсть охлаждения металла шва и oколошовной зоны, a вторая дуга чaстично переплавляет пeрвый шов и термически обрабатывает eго. Изменяя сварочный ток каждой дуги и расстояние мeжду ними, можнo получать трeбуемый термический цикл сварки и рeгулировать свойствa металла сварного соединения.

Производительность процесса сварки под флюсом по сравнению с ручной сваркой возрастает, что обусловлено увеличением допустимой плотности сварочного тока (25…100 А/мм2). Использование больших сварочных токов (табл. 1) резкo пoвышает глубину проплавления основного металла и oбеспечивает сварку металла повышенной толщины бeз разделки кромок. Пpи сварке с разделкой кромок меньше угол разделки и больше величина притупления, следовательно, уменьшаeтся количество электродного металла, нeобходимого для зaполнения разделки. Металл шва состоит на 70… 80 % из переплавленного основного металла. В результате скорость сварки может быть значительно увеличена. Так, под слоем флюса сваривают металл тoлщиной 2… 60 мм пpи скорости однодуговой сварки дo 70 м/ч. Применение многодуговой сварки пoзволяет повысить eе скорость дo 300 м/ч. Соответственнo, возрастает и производительность процесса.

Таблица 1. Значения сварочного тока для различных диаметров электрода.

Параметр Диаметр электродной проволоки, мм
2 3 4 5 6
Диапазон сварочного тока, А 200.. .400 300… 600 400… 800 700… 1000 700… 1200

Высокоe качество сварного соединения достигается зa счeт надежной защиты расплавленного металла oт взаимодействия с воздухом, eго металлургической обработки, легирования расплавленным флюсом. Нaличие шлака нa поверхности шва умeньшает скoрость кристаллизации металлa сварочной ванны и скорoсть охлаждения сварного соединения. В рeзультате металл шва нe имеет пор, содержит пoниженное количествo неметаллических включений. Улучшениe формы шва и стабильности eго размеров, oсобенно глубины проплавления, oбеспечивает стабильность химического состава а также дpугих свойств пo всей длинe шва.

Сварку под флюсом пpименяют для изготовления строительных конструкций, крупногабаритных резервуаров, труб (см. Сварка труб) и т.д. из стaлей (см. Сварка стали), никелевых сплавов, алюминия (см. Сварка алюминия), меди (см. Сварка меди), титана и их сплавов.

Экономичнoсть процесса oпределяется снижением расхода сварочных материалов зa cчет сокращения потерь металла нa угар, разбрызгивание (≤3 %, в то время как при ручной сварке до 15 %), огарки. Лучшеe использование теплоты дуги пpи сварке под флюсом пo сравнению с ручной сваркой уменьшаeт расход электроэнергии нa 30-40%. Повышeнию экономичности спoсобствует и снижение трудоемкости рaбот пo разделке кромок под сварку, зaчистке шва oт шлака и брыз. Сварку выполняют c применением специальных полуавтоматов или автоматов.

Недостатки способа – большой объем сварочной ванны и повышеннaя жидкотекучесть флюса и расплавленного металла , чтo ограничивает возможность применения сварки в различных пространственных положениях. Дуговая сварка под флюсом наиболее целесообразна в нижнем положении пpи отклонении плоскости шва oт горизонтальной нe более чем нa 10…15о.

Другие страницы по теме

:

  • Электродные ленты для наплавки под флюсом.
  • Наплавка под слоем флюса.
  • Выбор флюса и сварочной проволоки по диаграммам основности и активности.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Автоматическая сварка под флюсом, ее особенности

 Отрицательное влияние атмосферного воздуха на процессы, происходящие в сварочной ванне, изучено давно. В сварочном производстве на сегодняшний день применяются технологии, позволяющие исключить этот фактор. Чаще всего используется метод сварки в среде защитных газов, а также ручная дуговая и автоматическая сварка под слоем флюса, позволяющие не только повысить характеристики шва, но и значительно ускорить скорость выполнения процесса.

Что дает применение флюса

  Флюс — многокомпонентная химическая смесь, предназначенная для получения сварных соединений требуемого качества и защиты расплавленного металла от негативного воздействия кислорода и азота, имеющихся в атмосферном воздухе. Правильно подобранный флюс позволяет решить следующие задачи:

  • Защита расплавленного металла в сварочной ванне.
  • Флюс обеспечивает устойчивость горения сварочной дуги.
  • Снижение энергетических затрат на сварку и предотвращение разбрызгивания металла.
  • Улучшение условий формирования шва.
  • Возможность изменения химического состава сварного шва для получения необходимых качеств соединения.

  Кроме того, сварка флюсом имеет и другие преимущества, она позволяет достичь высокого уровня механизации, возможна комплексная автоматизация сварочных процессов. При этом такая автоматическая линия обеспечивает стабильные показатели качества сварных швов.

  Ради справедливости стоит отметить и недостатки, присущие сварке флюсом.

  • Данный вид сварки может выполняться исключительно в нижнем положении шва.
  • Детали, подвергаемые сварке, должны быть тщательно подогнаны при сборке, требуется качественная подготовка кромок.
  • Сварить изделия под флюсом на весу не получится, необходима предварительная проварка корня шва или наличие жесткой опорной поверхности.
  • Значительная стоимость материалов делает процесс существенно дороже, поэтому сварка флюсом в основном применяется при изготовлении ответственных конструкций.

  Кроме всего прочего флюс является обязательным расходным материалом для сварки алюминия, его сплавов, других цветных металлов.Автоматическая и ручная дуговая сварка без них практически невозможна. Правда здесь основную роль играет слой трудно разрушаемой окиси, которая образуется на поверхности деталей под действием воздуха.

Виды применяемых флюсов

  По своему назначению все выпускаемые флюсы делятся на 3 категории, в зависимости от металла, для сварки которого они предназначены:

  • Углеродистые и легированные стали
  • Высоколегированные стали
  • Цветные металлы, а также их сплавы

  В зависимости от метода изготовления флюс может быть плавленым и керамическим. Первые могут иметь стекловидную или пемзовидную структуру. Вторые представлены в основном керамическими веществами, они обладают легирующими качествами и значительно улучшают структуру шва.

  • Плавленый флюс получается при спекании исходных материалов с последующей грануляцией. Производство данного материала значительно дешевел, кроме того он отличается и технологическими свойствами (формирование шва, защита, легкая отделимость шлака), именно поэтому сварка флюсом в основном выполняется с его применением.
  • Керамический флюс получают измельчением компонентов, смешиванием с жидким стеклом и экструзией, которая способствует дополнительному измельчению и образованию однородного состава.  Сварка флюсом с применением таких смесей осуществляется при необходимости дополнительного легирования материала шва.

  По химическому составу флюсы для электрической и газовой сварки можно разделить на следующие группы:

  • Оксидные смеси используются для сварки фтористых и низколегированных сталей. В их состав входят окислы металла с незначительным содержанием (до 10%) фтористых соединений. Такой флюс отличаться различным наличием марганца и кремния.
  • Солевые флюсы содержат в своем составе исключительно хлориды и фториды. С их помощью выполняется дуговая сварка флюсом активных металлов и шлаковый переплав.
  • Смешанный флюс представляет собой комбинацию первых двух категорий. Используется для ответственной сварки легированных сталей.

  Как видите, различных модификаций данного материала существует множество поэтому не имея должного опыта, подобрать его самостоятельно очень тяжело. А автоматическая сварка может быть успешной только в том случае, если применяется соответствующий условиям флюс, поэтому его тип должен быть определен в технической документации на изготовление изделия.

Физическая сущность сварки под флюсом

  Флюс должен покрывать соединяемые изделия определенным слоем, величина которого зависит от толщины металла, при недостаточном его количестве эффективная защита сварочной ванны от воздуха невозможна.

  Энергия дуги приводит к плавлению электродной проволоки, основного металла и часть флюса. При этом в точке сварки формируется полость, которая наполняется газами и парами флюса и металла. Оболочкой данной полости в верхней части служит не расплавившийся флюс, благодаря чему в ней создается некоторое избыточное давление. Именно благодаря этому сварка флюсом позволяет защитить дугу и слой расплавленного металла от негативного влияния атмосферного воздуха.

  По мере перемещения сварочной дуги флюс и расплавленный металл кристаллизируются и остывают, шлак, образовавшийся на поверхности шва, достаточно легко удаляется. Повысить производительность сварки флюсом позволяет автоматическая линия, все процессы на которой осуществляются без участия человека.

Технология автоматической сварки под флюсом

  Сварка флюсом по автоматической технологии осуществляется следующим образом. Оборудование, применяемое для сварки под флюсом, устроено так, что оператору необходимо всего лишь выбрать и правильно настроить режимы работы.

  • Флюс автоматически подается на соединяемые детали из предварительно заполненного бункера, при этом высота слоя, как уже говорилось, зависит от толщины металла.
  • Электродная проволока, применяемая для сварки, сматывается в бухты или на кассеты, ее подача в рабочую зону осуществляется специальным механизмом.
  • Электрод, создающий дугу, перемещается вдоль шва со скоростью, которая зависит от того, какие режимы сварки применяются. Образующий флюсовый свод выполняет защиту сварочной ванны и предотвращает разбрызгивание металла.
  • Расплавленный флюс, имеющий более низкую плотность, всплывает на поверхность расплавленного металла, поэтому не ухудшает структуру и качества шва. По мере остывания образовавшаяся корка шлака удаляется с поверхности изделия.
  • Флюс, который не был израсходован, собирается в емкость и может быть использован повторно.

  Подобная технология, применяемая для сварки под флюсом, благодаря высокой механизации и автоматизации процесса обеспечивает высокую скорость сварки, при стабильном качестве. Поэтому она применяется в различных сферах промышленности.

Режимы дуговой сварки под флюсом

  Появление нового оборудования значительно расширила возможные режимы, которые применяются для сварки особо ответственных изделий. Дуговая сварка под флюсом в зависимости от характеристик свариваемых материалов, а также от требований, предъявляемых к качеству изделия, может выполняться с применением различных режимов. Их основными характеристиками являются:

  • Показатели электрического тока (род, сила, применяемая полярность).
  • Напряжение электрической дуги.
  • Диаметр и состав электродной проволоки
  • Скорость выполнения сварки.

Помимо этого учитываются и дополнительные параметры:

  • Какой флюс для сварки применяется, его состав, строение (размеры составляющих частиц, плотность, консистенция).
  • Какой вылет имеет электродная проволока.
  • Взаимное расположение свариваемых деталей и электродов.

  При сварке флюсом большое значение имеет сила тока и скорость выполнения процесса, именно они оказывают огромное влияние на глубину провара шва.

  Для каждого типа изделия режимы должны быть прописаны в техническом задании на изготовление. Если такая информация отсутствует, то они должны подбираться экспериментальным методом. При этом необходимо следовать следующим рекомендациям:

  • Дуговая сварка высокого качества возможна только при стабильном поддержании дуги. Основным условием этого является оптимальное соотношение между силой тока и скоростью подачи проволоки.
  • Сварка флюсом предполагает повышение скорости выполнения работ при увеличении вылета электродной проволоки.
  • При использовании легированных проволок можно применять режимы с повышенной скоростью подачи.
  • На размеры и форму шва оказывают влияние сила тока и напряжение. Сила тока, при которой выполняется дуговая сварка под флюсом, меняет глубину проварки, а увеличение напряжение способно изменить ширину шва.
  • Также экспериментальным путем подбирается и флюс для сварки, применение которого наиболее целесообразно для определенных условий.

Область применения сварки под флюсом

  Применение сварки флюсом с помощью автоматических линий позволяет наладить поточный выпуск различных изделий. Наиболее эффективные результаты подобное оборудование показывает в следующих областях:

  • В судостроении сварка флюсом позволила организовать крупноблочную сборку, в заводских условиях с ее помощью монтируются целые секции кораблей, которые потом монтируются на стапеле.
  • Автоматическая сварка широко применяется при изготовлении резервуаров для нефтехранилищ, высокое качество соединений обеспечивает высокую устойчивость к агрессивным жидкостям.
  • Ярким примером эффективности сварки под флюсом является ее применение в производстве труб большого диаметра. Применяемые в процессе режимы обеспечивают высокое качество и надежность сварных швов, поэтому такие трубы в основном применяются для газопроводов.

  Как видите, дуговая сварка флюсом получила распространение в ответственных производствах, это свидетельствует об эффективности и целесообразности применения такого метода.

  Постоянное совершение технологических линий, усовершенствованные режимы, позволяют открывать новые возможности данного вида. Именно поэтому автоматическая сварка покрытого флюсом металла, наравне с дуговой сваркой в среде защитных газов, является одним из основных методов выполнения работ на производстве.

Похожие статьи

  • Сварка труб под давлением — сложно ли это на практике?
  • Сварка газопроводов — сложный, но необходимый процесс
  • Пайка флюсом: что следует знать?
  • Виды сварки меди и природные особенности металла

Сварка под флюсом (SAW) | Сварка и сварщик

При сварке под флюсом сварочная дуга горит между изделием и торцом сварочной проволоки. По мере расплавления проволока автоматически подается в зону сварки. Дуга закрыта слоем флюса. Сварочная проволока перемещается в направлении сварки с помощью специального механизма (автоматическая сварка) или вручную (полуавтоматическая сварка).

Под влиянием тепла дуги основной металл и флюс плавятся, причем флюс образует вокруг зоны сварки эластичную пленку, изолирующую эту зону от доступа воздуха. Капли расплавляемого дугой металла сварочной проволоки переносятся через дуговой промежуток в сварочную ванну, где смешиваются с расплавленным основным металлом. По мере перемещения дуги вперед металл сварочной ванны начинает охлаждаться, так как поступление тепла к нему уменьшается. Затем он затвердевает, образуя шов. Расплавляясь, флюс превращается в жидкий шлак, который покрывает поверхность металла и остается жидким еще некоторое время после того, как металл уже затвердел. Затем шлак затвердевает, образуя на поверхности шва шлаковую корку.

Одной из разновидностей этого способа сварки является сварка по флюсу. При этом используется значительно меньшая толщина слоя флюса, чем при сварке под флюсом. Дуга горит в условиях свободного доступа воздуха. Расплавляемый металл проволоки при переходе через дуговой промежуток не имеет шлаковой защиты. Металл сварочной ванны и шов покрыты тонким слоем шлака. При сварке по флюсу металл значительно хуже защищен от воздуха, чем в процессе сварки под флюсом. Кроме того, излучение дуги и интенсивное выделение дыма и паров оказывают вредное действие на обслуживающий персонал. Этот способ сварки используется для сварки алюминия и его сплавов.

Оборудование для сварки под флюсом: характеристики источника питания, тип тока

Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки под флюсом:

  1. С постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге (основанные на принципе саморегулирования сварочной дуги) – для сварки проволокой до 3 мм
  2. С автоматическим регулированием напряжения на дуге и зависимой от него скоростью подачи электродной проволоки (аппараты с авторегулированием) – для сварки проволокой диаметром более 3 мм.

В сварочных головках с постоянной скоростью подачи при изменении длины дугового промежутка восстановление режима происходит за счет временного изменения скорости плавления электрода вследствие саморегулирования дуги. При увеличении дугового промежутка (увеличение напряжения на дуге) уменьшается сила сварочного тока, что приводит к уменьшению скорости плавления электрода. Уменьшение длины дуги вызывает увеличение сварочного тока и скорости плавления. В этом случае используют источники питания с жёсткой вольтамперной характеристикой (см. статью Вольт-амперная характеристика дуги).

В сварочных головках с автоматическим регулятором напряжения на дуге нарушение длины дугового промежутка вызывает такое изменение скорости подачи электродной проволоки (воздействуя на электродвигатель постоянного тока), при котором восстанавливается заданное напряжение на дуге. При этом используют аппараты с падающей вольтамперной характеристикой.

Аппараты этих двух типов отличаются и настройкой на заданный режим основных параметров: сварочного тока и напряжения на дуге. На аппаратах с постоянной скоростью подачи заданное значение сварочного тока настраивают подбором соответствующего значения скорости подачи электродной проволоки. Напряжение на дуге настраивают изменяя напряжение холостого хода внешней характеристики источника питания.

На аппаратах с авторегулированием напряжение на дуге задается на пульте управления и автоматически поддерживается постоянным во время сварки. Заданное значение сварочного тока настраивают изменением крутизны внешней характеристики источника питания.

Настройка других параметров режима сварки (скорости сварки, вылета электрода, высоты слоя флюса и др.) аналогична для аппаратов обоих типов и определяется конструктивными особенностями конкретного аппарата.

Конструкция соединения для сварки под флюсом

Форму разделки кромок для механизированной сварки под флюсом выбирают в зависимости от толщины свариваемых изделий и в соответствии с:

  • ГОСТ 8713-79 “Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Основные типы и конструктивные элементы”
  • ГОСТ 11533-75 “Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами”
  • ГОСТ 16098-70 “Швы сварных соединений из двухслойной коррозионно-стойкой стали”
  • ГОСТ 15164-78 “Сварные соединения и швы. Электрошлаковая сварка. Основные типы и конструктивные элементы”.

Область применения сварки под флюсом

Механизированная сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением. Если в первые годы освоения сварку под флюсом применяли только при изготовлении сварных конструкций из низкоуглеродистых сталей, то сейчас успешно сваривают низколегированные, легированные и высоколегированные стали различных классов, сплавы на никелевой основе. Освоена сварка под флюсом титана и его сплавов. Под флюсом сваривают медь и ее сплавы, а также алюминий и алюминиевые сплавы. Изделия, полученные сваркой под флюсом, надежно работают при высоких температурах и в условиях глубокого холода, в агрессивных средах, в вакууме и в условиях высоких давлений.

Наиболее выгодно использовать механизированную сварку под флюсом при производстве однотипных сварных конструкций, имеющих протяженные швы и удобных для удержания флюса. Экономически целесообразнее сваривать под флюсом металл толщиной от 1,5 – 2,0 до 60 мм. Нецелесообразно сваривать конструкции с короткими швами.

Технологии сварки под флюсом одной или несколькими проволоками

Существуют разновидности сварки под флюсом, когда в некоторых случаях целесообразно применение двухдуговой или многодуговой сварки. При этом дуги питаются от одного источника или от отдельного источника для каждой дуги. При сварке сдвоенным (расщепленным) электродом дуги, горящие в общую ванну, питаются от одного источника. Это несколько повышает производительность сварки за счет повышения количества расплавленного электродного металла.

Электроды по отношению к направлению сварки могут быть расположены последовательно или перпендикулярно. При последовательном расположении глубина проплавления шва несколько увеличивается, а при перпендикулярном уменьшается. Второй вариант расположения электродов позволяет выполнять сварку при повышенных зазорах между кромками. Изменяя расстояние между электродами, можно регулировать форму и размеры шва. Удобно применение этого способа при наплавочных работах. Однако недостатком способа является некоторая нестабильность горения дуги.

При двухдуговой сварке используют два электрода (при многодуговой несколько). Дуги могут гореть в общую или раздельные сварочные ванны (когда металл шва после первой дуги уже полностью закристаллизовался). При горении дуги в раздельные сварочные ванны оба электрода обычно перпендикулярны плоскости изделия. Изменяя расстояние между дугами, можно регулировать термический цикл сварки, что важно при сварке закаливающихся сталей. Эта схема позволяет вести сварку на высоких скоростях, в то время как применение повышенного тока при однодуговой сварке приводит к несплавлениям – подрезам по кромкам шва. При двухдуговой сварке вторая дуга, горящая в отдельную ванну, электродом, наклоненным углом вперед (угол ?=45-60°), частично переплавляет шов, образованный первой дугой, и образует уширенный валик без подрезов. Для питания дуг с целью уменьшения магнитного дутья лучше использовать разнородный ток (для одной дуги – переменный, для другой – постоянный).

Автоматическая сварка под флюсом: технология и применение

Екатерина

Любому практикующему сварщику известно, что кислород оказывает негативное влияние на качество и долговечность шва. Попадая в сварочную ванну кислород способствует повышенному окислению и становится причиной трещин. Чтобы избавиться от этой проблемы существует множество способов: начиная от специальной обработки металла, заканчивая применением особых комплектующих, например, флюсов.

Один из наиболее популярных методов качественного соединения металлов — автоматическая сварка под слоем флюса. С ее помощью можно сварить такие непростые металлы, как медь, алюминий и нержавеющую сталь. Автоматическая сварка ускоряет и упрощает работу, а флюс выполняет защитную функцию. В этой статье мы кратко расскажем, что такое автоматическая дуговая сварка под флюсом и какова техника автоматической сварки под флюсом.

Содержание статьи

  • Общая информация
  • Область применения
  • Роль флюса
  • Виды применяемых флюсов
  • Достоинства и недостатки
  • Технология сварки
  • Вместо заключения

Общая информация

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса — это технология, суть которой ничем не отличается от классической дуговой сварки. Металл плавится из-за высокой температуры, которая формируется благодаря электрической дуге. Ниже изображена схема автоматической дуговой сварки под флюсом.

Отличие автоматической сварки от любой другой заключается лишь в том, что большинство процессов выполняется не вручную, а с помощью специальных станков. Например, подача проволоки и движение дуги. Ну а в нашем конкретном случае все эти операции производятся под слоем флюса, нанесенного на поверхность металла.

Область применения

Автоматическая наплавка под флюсом применяется во многих сферах. С ее помощью можно организовать быстрое крупносерийное производство, в том числе конвейерное. По этой причине данная технология незаменима при сборке кораблей, производстве крупногабаритных труб и емкостей для нефтеперерабатывающей отрасли. Автоматическая сварка обеспечивает высокое качество швов, поэтому завоевала свое уважение в таких ответственных отраслях.

Роль флюса

С автоматической сваркой все ясно. А вот что насчет флюса? Что это такое?

Флюс — это специальное вещество (может выпускаться в виде порошка, гранул, паст и жидкостей), обладающее положительными свойствами. Флюсы толстым слоем подаются прямо в сварочную зону, защищая ее от негативного влияния кислорода. Также флюс защищает сам металл, способствует устойчивому горению дуги, уменьшает вероятность разбрызгивания металла и даже изменяет химический состав шва при необходимости.

Виды применяемых флюсов

Перед тем, как провести сварку под флюсом, неплохо было бы узнать, какие вообще бывать разновидности. Прежде всего, всю флюсы делятся по назначению. Они могут быть для сварки углеродистых и легированных сталей, для высоколегированных сталей и для цветных металлов. Это первое, на что стоит обратить внимание перед покупкой флюса.

Также флюсы могут быть плавлеными или керамическими. Их отличие в составе. В большинстве случаев используется именно плавленый флюс, поскольку он относительно универсальный и стоит недорого. С его помощью можно эффективно защитить сварочную ванну от кислорода. Но не ждите от плавленого флюса каких-то особых качеств. Если вам необходимы действительно отличные свойства шва, то выберите керамический флюс. Он обеспечивает отличное качество.

Также флюсы могут быть химически активными и химически пассивными. Активный флюс содержит в составе кислоты, способные не только защитить металл при сварке, но и привести к коррозии. Так что тщательно удаляйте флюс после работы. Пассивные флюсы в автоматической сварке не применяются, поскольку не обладают достаточными для этого свойствами. Зачастую вы встретите пассивный вещества при пайке в виде воска или канифоли.

Кстати, о производителях. Это давний спор всех начинающих и опытных сварщиков. Кто-то считает, что отечественные компании производят недорогой и эффективный флюс, а кто-то всеми руками за импортные комплектующие. Мы не будем однозначно говорить, что лучше, скажем лишь то, что на практике и отечественные, и импортные флюсы показывают себя хорошо, если соблюдена технология сварки.

Достоинства и недостатки

У автоматической сварки с применением флюса есть много плюсов. Ее главное достоинство — возможность полной автоматизации процесса сварки. От сварщика не нужно даже уметь варить, достаточно знать, как настроить оборудование. Также такой метод сварки гарантирует отличное качество сварочных соединений, поскольку отсутствует человеческий фактор.

У технологии сварки деталей автоматической наплавкой под слоем флюса есть и недостатки. Во-первых, вы сможете варить только нижний швы. Также детали должны быть очень точно подогнаны, ведь машина формирует шов в четко заданном месте, и любая ошибка при стыковке приведет к браку. Кроме того, нужна очень тщательная подготовка металла перед сваркой.

Учтите, что у вас не получится сварить металл на весу. Деталь нужно будет зафиксировать на горизонтальной поверхности и предварительно проварить корень сварного соединения. Еще один существенный недостаток — большая стоимость как оборудования для автоматической сварки, так и комплектующих.

Теперь, когда вам все известно, пора узнать, какова технология автоматической сварки под флюсом.

Технология сварки

Прежде всего, перед сваркой необходимо подготовить металл. Для каждого металла подготовка своя, но мы дадим общие рекомендации. Нужно очистить деталь от грязи, краски и коррозии. Затем нужна тщательная зачистка поверхности с помощью металлической щетки или шлифовального круга. Только после подготовительных операций можно приступать к сварке.

Технология сварки под флюсом проста за счет того, что многие процессы выполняет не человек, а машина. Мастеру не нужна зажигать дугу, следить за ее стабильностью, выбирать скорость подачи проволоки и так далее. Все, что от вас требуется — правильно настроить режимы сварки под флюсом. По сути, задать машине программу действий. Ниже таблица с перечислением режимов автоматической сварки под флюсом.

 

Это режимы автоматической сварки под флюсом для стыковых соединений. Естественно, существуют и другие типы соединений, поэтому для них нужно произвести расчет режимов сварки. Здесь мы не будем касаться этой темы, поскольку она очень обширна (сколько типов соединений, столько и формул), поэтому изучите эту информацию самостоятельно. В интернете много способов расчета.

При работе также используется специальная присадочная проволока для сварки под флюсом. Ее подача тоже автоматизирована, нужно лишь загрузить бобину в подающий механизм. Рекомендуем приобретать проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь.

Теперь немного о флюсе. Он тоже подается автоматически, только предварительно его нужно насыпать в специальный резервуар. Толщина слоя флюса зависит от толщины свариваемого металла. Чем металл толще, тем больше нужно флюса.

У вас может возникнуть закономерный вопрос: а плавится ли флюс? И влияет ли он на структуру шва? Да, конечно флюс плавится под действием температуры. Но при этом он никак не нарушает структура шва, а лишь улучшает ее. Но при этом застывший флюс превращается в шлак, который после сварки нужно удалить. Остатки неиспользованного флюса можно использовать повторно.

Подобная технология применения флюса при автоматической сварке позволяет существенно увеличить скорость работ, при этом не потеряв в качестве.

Вместо заключения

Похожие публикации

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса.

Этот процесс автоматической электродуговой сварки был осуществлен еще Н. Г. Славяновым, который расплавлял шлак и затем подавал электродную проволоку для заварки электрической дугой усадочных раковин при отливке стали. До промышленного применения этот вид сварки был доведен только в 40-х годах. Одновременно разрабатывались автоматические устройства и сварочные флюсы, применение которых давало бы гарантированное качество металла шва и всего сварного соединения.

В этой комплексной работе принимали участие многие организации, но ведущую роль играл Институт электросварки АН УССР, которым руководил в то время Е. О. Патон, чье имя присвоено теперь институту — ИЭС имени Е. О. Патона.

Идея электродуговой автоматической сварки под слоем флюса заключается в возбуждении дугового разряда под слоем порошка, который плавится и создает жидкую вязкую оболочку вокруг дугового разряда, изолируя его от воздушной атмосферы. В то же время шлак взаимодействует с металлом сварочной ванны, улучшая его качество за счет удаления из него окислов и других вредных примесей, и легирует его нужными компонентами.

Схема процесса сварки под слоем флюса показана на рис. 23. Зону сварки под слоем флюса можно считать в значительной степени защищенной от действия воздушной атмосферы, так как в вязкой оболочке расплавленного флюса давление выше атмосферного и, даже при ее прорывах, воздух не может попасть в атмосферу дугового разряда в значительных количествах.

Сварочные флюсы специально выплавляют в дуговых или пламенных печах и измельчают. В виде крупки размером 2—4 мм они поступают на заводы для сварки. Сварочные флюсы выпускают различных марок, отличающихся по составу. В основном они содержат кремнезем — Si02, глинозем — А1203, флюорит — CaF2 и окислы кальция, магния и марганца. Содержание закиси железа — FeO, серы и фосфора строго контролируется и должно быть малым.

Кроме плавленых флюсов, в сварочной технике применяют и керамические флюсы.

Эти флюсы, предложенные академиком УССР К. К. Хреновым, представляют собой крупку из тонко измельченных материалов, замешанных на жидком стекле и подвергнутых сушке и прокаливанию. Производство керамических флюсов во многом напоминает производство электродных покрытий.

Рис. 23. Схема процесса автоматической сварки под плавленым флюсом.

Керамические флюсы разработаны для сварки различных сталей (К. К. Хренов), сварки титановых и алюминиевых сплавов (К. В. Багрянский), сварки и наплавки на сталь медных сплавов (МВТУ).

Для сварки под слоем плавленого или керамического флюса используют автоматические установки или самодвижущиеся автоматы типа трактора, описанные ранее (см. рис. 23), но, кроме автоматической головки и механизма движения, автомат снабжают устройством для подачи флюса перед дугой и отбора флюса, не изменившегося после сварки, который снова попадает в бункер для флюса.

Автоматическую сварку под слоем флюса обычно ведут на подкладках для формирования корня шва. Для прокладки используют или графит, или сварочный флюс, прижимаемый к свариваемому изделию пневматическим устройством.

Сварку под слоем флюса можно выполнять в горизонтальном положении, или под небольшим углом к горизонту. Это ограничивает применение автоматической сварки под слоем флюса и требует соответствующих устройств для поворота изделий (кантователей). Применение автоматической сварки в монтажных условиях тоже ограничено. Большое преимущество автоматической сварки под слоем флюса — отсутствие излучения, так как дуга горит в замкнутом пространстве.

В условиях заготовительных цехов автоматическую сварку под слоем флюса применяют широко, так как она позволяет получать стабильные результаты и высокое качество изделий.

Электрошлаковая сварка разработана в Институте электросварки имени Е. О.Патона для автоматической сварки вертикальных швов из металла большой толщины. Этот процесс получил распространение в тяжелом машиностроении (станины прессов и т. д.) и в металлургии для переплава металлов под слоем флюса с целью улучшения их качества.

При электрошлаковой сварке дуговой разряд возникает только в самом начале процесса для создания жидкой шлаковой ванны, а затем плавление непрерывно подаваемого электродного металла и оплавление кромок изделия происходит за счет теплоты тока при прохождении его через расплавленный флюс или шлак:

где I — ток; R — сопротивление; U — напряжение; t — время.

Рис. 24. Схема процесса электрошлаковой сварки.

Схема электрошлаковой сварки показана на рис. 24. Свариваемые детали устанавливают вертикально и собирают под сварку с зазором между кромками. Автомат с помощью специального направляющего устройства перемещается сбоку от свариваемого стыка. Электродные проволоки (их может быть несколько и притом разного состава) подаются через изогнутые токопроводящие мундштуки в зазор между деталями.

  • Назад
  • Вперед

Что такое дуговая сварка под флюсом и как она работает? 2022

Последнее обновление

Одной из особенностей сварки является яркая дуга. Эта дуга излучает исключительный ультрафиолетовый свет, который может обжечь кожу и сетчатку. Излишне говорить, что при сварке следует соблюдать меры предосторожности. Это означает сварочный капюшон, кожаную сварочную куртку и т. д. Но дуга процесса сварки под флюсом (SAW), хотя и такая же яркая или ярче, чем другие сварочные процессы, обычно скрыта от глаз, поскольку, как вы уже догадались, дуга находится под флюсом. . Как погружается? Он похоронен под флюсом, который используется для сварки.

Это не означает, что меры предосторожности не следует принимать. Наоборот, дуга все еще может время от времени выходить наружу во время движения сварщика. Но подводная дуга является одной из отличительных особенностей этого процесса.


Как это работает?

Обычно SAW автоматизирован. Это означает, что сварщик должен будет просто управлять машиной и наблюдать за качеством сварных швов. С помощью проволоки с металлическим сердечником и сварочного аппарата постоянного напряжения (во многом похожего на инвертор MIG) сварной шов наплавляется с использованием присадочной проволоки и отдельного гранулированного плавкого флюса, который распределяется перед зоной сварки из бункера. Это отличается от процессов MIG и SMAW тем, что флюс не заделывается и не покрывает электрод.

Несмотря на то, что флюс легкоплавкий, после завершения сварки все равно образуется шлак. Его нужно будет удалить. К счастью, этот шлак легко удаляется и из-за консистенции сварного шва отрывается большими стеклообразными кусками. Но не весь поток сплавляется. Часть флюса наверху может быть использована повторно.

Для чего используется флюс? Он используется для защиты сварного шва в расплавленном состоянии. Он достаточно эффективен, так как процесс не требует использования дополнительного защитного компонента, такого как инертный газ, который необходим для сварки MIG и двойной защиты с порошковой проволокой. Флюс SAW также способствует стабильности дуги, что необходимо для получения однородных сварных швов.

Также защищает целостность основного материала, окружающего зону сварки. Поскольку флюс находится поверх сварного шва, брызги не выходят из зоны сварки. Это оставляет вас с более чистыми, более последовательными сварными швами.

Изображение предоставлено Wizard191, Wikimedia Commons

Какие существуют типы сварки под флюсом?

SAW обычно использует одно и то же оборудование во всех своих приложениях. Однако можно использовать дополнительное оборудование или другие флюсы. Давайте посмотрим на некоторые переменные, которые используются с SAW.

Флюсы

Различают плавленые, связанные, агломерированные и механически смешанные флюсы. Это все гранулированные флюсы, которые распределяются одинаково. То есть либо через бункер, либо выложенный заранее. Плавленые флюсы начинаются с расплавления сырья, которое затем измельчается до желаемого размера гранул. Связанные и агломерированные флюсы представляют собой сухие материалы, смешанные со связующим (натриевым для связующего и керамическим для агломерированного). После того, как они будут склеены, смешанный материал будет пропущен через сито для достижения желаемого размера гранул. Наконец, механические смеси могут представлять собой смесь плавленых, связанных или агломерированных флюсов.

Сварочные пистолеты

Существует множество сварочных пистолетов под флюсом. Много различий заключается в том, как наносится флюс. Но некоторые сварочные пистолеты имеют несколько разных сварочных головок. Фактически это означает наличие двух или более электродов с отдельными системами подачи проволоки. Иногда в переднюю кромку ванны добавляют присадочную проволоку, чтобы увеличить скорость наплавки. Эта подача проволоки даже не должна быть подключена к источнику питания. Но разные электроды также могут быть подключены к разным источникам питания, что позволяет использовать разнообразные дуги, каждая из которых добавляет к сварному шву что-то уникальное. Конечно, это не должно быть сделано по желанию, а только в том случае, если этого требует дизайн.

  • См. также:  Как работает ультразвуковая сварка?

Где используется?

SAW используется для самых разных целей. Но чаще всего его применяют для конструкций, где для надежной сварки требуется большой и толстый лист.

Сосуды под давлением

Поскольку SAW с соответствующими параметрами может производить высококачественные сварные швы, он идеально подходит для таких вещей, как газовые баллоны.

Изображение предоставлено: NearEMPTiness, Wikimedia Commons

Соединения кусков металла часто требуют полного проплавления, а это означает, что зазор в металле должен быть полностью заполнен сварным швом, в отличие от соединения металла только по поверхности или с частичным скосом. Затем эти сварные швы необходимо будет подвергнуть неразрушающему контролю (НК), такому как рентгеновский или ультразвуковой контроль.

  • См. также:  Что такое сварной шов с полным проплавлением?

Морские суда

Если SAW может производить что-то герметичное, например, сосуд высокого давления, он также может быть идеальным для судостроения и производства других морских конструкций. Баржи, плавучие резервуары и другие суда, которым необходимо оставаться на плаву, выигрывают от структурно прочных сварных швов субдугового процесса.

Вагоны-цистерны

В вагоностроении предпочтение отдается SAW, поскольку его автоматизация позволяет предсказуемое повторение длинных сварных швов. Это делает его идеальным, поскольку для газовых баллонов требуются сварные швы постоянного качества, чтобы гарантировать отсутствие утечек.

  • См. также: Что такое орбитальная сварка и как она работает?

Сварка конструкций

SAW часто используется для критических сварных швов крупных конструкций от зданий до мостов.


Преимущества сварки под флюсом

  • Прочные и прочные сварные швы
  • Количество выделяемого сварочного дыма значительно снижается благодаря покрытию дуги
  • Количество воздействия УФ-излучения значительно снижено
  • Легкая очистка от шлака
  • Можно использовать внутри и снаружи помещений
  • Подготовка кромок менее критична
  • Чрезвычайно высокая скорость осаждения
  • Внешний вид сварного шва

Недостатки дуговой сварки под флюсом

  • Оборудование может быть темпераментным/требует тонкости
  • Настройка может занять некоторое время
  • Ошибки делаются быстрее из-за более высокой скорости осаждения
  • Ограниченная видимость сварного шва в расплавленном состоянии

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое контактная сварка?

Существует некоторая путаница в отношении процесса контактной сварки и сварки под флюсом. Отчасти это связано с тем, что ни в одном из процессов не наблюдается электрической дуги. Однако сварка сопротивлением не является процессом дуговой сварки. Вместо этого он использует две разные сварочные головки по обе стороны от соединения, чтобы создать электрическое сопротивление или трение внутри соединения. Это плавит металл и заставляет его плавиться.

В каком положении выполняется дуговая сварка под флюсом?

SAW обычно выполняется в горизонтальном положении. Это связано с тем, что высокие скорости осаждения создают большую лужу, которая не сможет течь должным образом, например, в вертикальном положении. Не только лужа выйдет из-под контроля, но и плавкий флюс в основном выпадет из соединения, даже если часть его будет удерживаться на металле сопротивлением процесса сварки.

Из чего сделан флюс?

Зависит от типа флюса. Но некоторые общие компоненты — это карбонат кальция, фторид, кремнезем, кальций, алюминий, марганец и рутил.

Какая полярность сварки используется при сварке под флюсом?

В то время как субдуговая сварка может использоваться как с постоянным, так и с переменным током, DCEP (положительный электрод постоянного тока) обеспечит наибольшее проплавление сварных соединений.


Заключение

SAW (дуговая сварка под флюсом) является популярным процессом. Несмотря на то, что это можно сделать вручную, предварительно разложив флюс и держа пистолет в руке, автоматическая ПАВ имеет огромные преимущества, не последним из которых является повышение производительности.


Рекомендуемое изображение: Пипимару, Wikimedia Commons

  • Как это работает?
  • Какие существуют типы сварки под флюсом?
    • Флюсы
    • Сварочные пистолеты
  • Где используется?
    • Сосуды под давлением
    • Морские суда
    • Автоцистерны
    • Сварка конструкций
  • Часто задаваемые вопросы (FAQ)
    • Что такое контактная сварка?
    • В каком положении выполняется дуговая сварка под флюсом?
    • Из чего сделан флюс?
    • Какая полярность сварки используется с SAW?
  • Заключение

Дуговая сварка под флюсом (SAW): рабочий процесс, оборудование, детали и его применение

Дуговая сварка под флюсом (SAW) представляет собой процесс сварки, при котором трубчатый электрод непрерывно подается для соединения двух металлов путем выделение тепла между электродом и металлом.

Область дуги и расплавленной зоны защищается от атмосферного загрязнения погружением под слой гранулированного флюса. Слой флюса покрывает площадь, полностью предотвращая брызги, искры, дым и УФ-излучение.

Более высокая скорость наплавки по сравнению с другими процессами сварки.

Удобно для оператора – нет видимой дуги, нет брызг.

Принцип погруженной дуговой сварки

Вы ищете:

  • Увеличение производства
  • Увеличение скорости сварки
  • Увеличение скорости осаждения

👇 Это является решением.

Оборудование для сварки под флюсом

Формирование дуги между проволочным электродом и заготовкой происходит так же, как и при сварке MIG. Но у этого процесса есть дополнительное преимущество экранирования гранулированным флюсом, делающим Сварка под флюсом без брызг, дыма и ультрафиолетового излучения. Оборудование имеет следующее в своем инвентаре.

Дуговая сварка под флюсом может использоваться на постоянном или переменном токе.

  1. Источник питания
  2. СВОЙКА СВОЙКА/КАБЕРСКИЙ СБОРКИ
  3. Флюкс Хоппер и его кормление
  4. Механизм движения для автоматической сварки

СВЯЗАЯ СВОБА источник питания для этой дуговой сварки под флюсом при 100% рабочем цикле. Процесс сварки под флюсом является непрерывным, и длина одного сварного шва может достигать 10 минут. У обычных источников питания с рабочим циклом 60 % номинальные характеристики могут снижаться в соответствии с кривой рабочего цикла 100 %. Механизм подачи проволоки, чувствительный к напряжению, следует использовать, когда применяется постоянный ток переменного/постоянного тока. Механизм подачи проволоки с фиксированной скоростью использует постоянное напряжение, в то время как система CV работает на постоянном токе.

Можно использовать как технологический генератор постоянного тока, так и трансформатор переменного тока, но более популярны выпрямительные машины. 9Аппарат для дуговой сварки под флюсом 0030 доступен в диапазоне от 300 до 1500 ампер.

Оборудование постоянного тока подходит для полуавтоматического применения, а источник питания переменного тока подходит только для автоматики. Дополнительная мощность может быть достигнута путем параллельного соединения обоих. В оборудовании переменного тока возможно использование нескольких электродов в специализированных приложениях.

2. Сварочная горелка и устройство подачи кабеля

Эта часть оборудования должна нести электрод и даже флюс к месту возникновения дуги. Небольшой бункер для флюса прикреплен к концу кабельной сборки. В нижней части бункера имеется выход для электродной проволоки через токосъемную клемму дуги.

Сила тяжести вступает в действие для подачи флюса. Количество подаваемого флюса зависит от высоты установки пистолета над рабочей станцией.

3. Бункер для флюса

Пистолет-дозатор имеет плавный переключатель для начала сварки. Может использовать горячие электроды, так как при касании заготовки подача начинается автоматически. В автоматическом процессе горелка подключается к двигателям подачи проволоки и токосъемному наконечнику для процесса сварки. Этот бункер обычно крепится к горелке, которая имеет клапан с магнитным приводом, который открывается и закрывается системой управления.

4. Ходовой механизм

Процесс сварки настраивается в очень быстром темпе с помощью ходовой тележки. Это может быть доступно в конструкциях, подобных тракторам. Блок рекуперации флюса обычно собирает неиспользованный флюс и возвращает его в бункер для подачи. Общее движение трактора происходит в горизонтальном направлении.

Схема сварки под флюсом

Достоинства сварки под флюсом

Основные достоинства процесса дуговой сварки под флюсом.

  1. Отличная скорость, лучшая скорость осаждения в более быстром темпе.
  2. Превосходное качество сварки.
  3. Практически нет дыма
  4. Гладкая, аккуратная и равномерная сварка без брызг
  5. Безопасно для сварщика, без брызг, без вспышки дуги
  6. Автоматизация здесь проста.
  7. Отличное использование электродов.
  8. Без навыков манипулирования
  9. Минимальная деформация металла
  10. Возможна работа станка на ветреных участках
  11. Без подготовки кромок материала толщиной менее 12 мм

Основные области применения

Изготовление – Процесс, необходимый для изготовления труб, водоводов, котлов, конструктивных элементов, сосудов под давлением, железных дорог, вращающихся печей, землеройных машин, кранов, балок, мостов, локомотивов и подконструкций из железнодорожные вагоны.

Автомобилестроение – Авиация, судостроение и атомная энергетика.

Восстановление изношенных деталей и износостойких сплавов, катков тракторных, натяжных роликов, шкивов крановых.

Подходит для металлов , таких как низкоуглеродистая сталь, среднепрочные и высокопрочные сплавы.

Ограничения SAW
  1. Процесс сварки не виден оператору. Он не может судить о качестве или каких-либо дефектах. Чтобы преодолеть эти недостатки, можно добавить различные приспособления, приспособления, указку, световой луч и роликовую направляющую для оценки и улучшения результата.
  2. Предварительное нанесение флюса на свариваемое соединение не всегда возможно.
  3. Сварка возможна только в горизонтальном направлении.
  4. Толщина металла должна быть 4,8 мм, чем меньше толщина, тем металл сгорит.
  5. Кромки свариваемого металла должны быть чистыми и точно совпадать. Нанесение флюса на неровные края невозможно и может привести к обгоранию краев.
  6. Качество флюса может вызывать беспокойство. Низкое качество может привести к пористости.
  7. Чугун, алюминиевый сплав, магниевый сплав и цинковый сплав не подходят для сварки под флюсом.
  8. Химический состав металла шва сложно контролировать, так как флюсовые сплавы полностью изменят свойства низколегированной стали.

Процесс и принцип работы

В процессе дуговой сварки под флюсом электрод с флюсовым покрытием заменяется гранулированным флюсом и неизолированным электродом. Дуга между электродом и изделием является источником тепла и остается скрытой под слоем флюса. Этот поток защищает от атмосферного загрязнения. Процесс может быть автоматическим или полуавтоматическим.

При нажатии на спусковой крючок флюс начинает откладываться на свариваемом стыке. Холодный флюс не является проводником электричества, поэтому дуга может загореться при прикосновении электрода к основному металлу. Дугу можно зажечь, поместив стальную вату между электродом и обрабатываемым металлом и используя ток высокой частоты.

Зажигает дугу под прикрытием флюса. как только флюс нагревается и плавится, он становится высокопроводящим. Верхний слой остается неизменным и действует как защита, в то время как нижний слой остается электропроводным для поддержания дуги. Верхний слой остается неизменным и зернистым, который можно использовать повторно.

Электрод непрерывно перемещается с заданной скоростью для подачи в свариваемое соединение. Расплавленный металл с электрода переносится на заготовку и осаждается. Флюс вблизи дуги плавится и смешивается с расплавленными металлами. Этот флюс образует шлак легче наплавленного металла в качестве защитного слоя. Сварной шов остается под слоем флюса и шлака, отсюда и название дуговой сварки под флюсом.

Подача электрода осуществляется непрерывно катушкой. Дуга автоматически сохраняется за счет флюса. Путешествие может управляться вручную или машиной.

Метод применения и возможности в позициях

Популярными методами применения SAW являются машинный метод и автоматический метод. Машинный метод является наиболее распространенным методом, при котором оператор следит за процессом сварки. Автоматический метод представляет собой кнопочный метод, и процесс применяется полуавтоматически, но не очень популярный метод сварки под флюсом.

Процесс нельзя искать вручную так как невозможно управлять невидимой дугой. процесс дуговой сварки под флюсом представляет собой процесс сварки в ограниченном положении. Ограничение связано с тем, что большие расплавленные ванны и шлак образуются из жидкости, которую трудно удерживать на месте. Им лучше всего подходит плоское положение с горизонтальным скруглением. Мы можем сваривать в 3 часа в контролируемых условиях.

Процесс невозможно использовать в вертикальном или надземном положении, поскольку он не может удерживать расплавленный металл и флюс в заданном положении.

Свариваемые металлы и диапазон их толщин

Этот процесс лучше всего подходит для сварки сталей с низким и средним содержанием углерода, низколегированных сталей с высокой прочностью, отпущенных сталей, закаленных сталей и нержавеющих сталей. Дуговая сварка под флюсом экспериментально опробована на таких металлах, как никелевый сплав, медный сплав и уран.

Толщина 1,6-12,7 мм поддается сварке и не требует подготовки их кромок. Металл толщиной 6,4-25,4 мм требует подготовки кромок и может сваривать за один проход. Толщина при этой процедуре практически не ограничена при использовании многопроходной техники. Горизонтальное скругление может составлять до 9Сварка толщиной 0,5 мм за один проход.

Детали конструкции соединения

Мы можем использовать те же детали конструкции соединения, что и при сварке электродом. На нем показаны различные детали соединений для первостепенного использования и производительности дуговой сварки под флюсом. Мы можем использовать конструкцию с квадратными канавками толщиной до 16 мм. Для большей толщины могут потребоваться конструкции со скосом. Открытые корни конструкции шва с подкладными стержнями обязательны для удержания расплавленных металлов.

В случае более толстого металла на одном боковом шве с большой корневой поверхностью мы можем удалить подкладочный стержень. Для достижения наилучших результатов при полном проваре требуется опорный стержень. Проект с обеими поверхностями, доступными с помощью подварочного шва, может быть выполнен, который сплавится с оригиналом, чтобы обеспечить полное проплавление.

Сварочный контур и ток

В процессе дуговой сварки под флюсом используется либо постоянный, либо переменный ток, но постоянный ток используется в большинстве случаев. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод постоянного тока (DCEN).

Постоянное напряжение с питанием от постоянного тока популярно для ПАВ с проводом диаметром 3,2 мм и малым диаметром. Система постоянного тока обычно используется для сварки электродами диаметром 4 мм и более. Схема управления постоянным током является более сложной, поскольку она пытается копировать действия сварочного аппарата для поддержания определенной длины дуги.

Устройство подачи проволоки должно определять напряжение на дуге и удерживать электродную проволоку в дуге для поддержания напряжения. Подача проволоки может замедляться или ускоряться для поддержания заданного напряжения на дуге. Это усложнит систему управления. Система не реагирует мгновенно. Зажигание дуги сложно, поскольку для запуска, отвода и поддержания заданной дуги необходимо использовать систему реверса.

При сварке под флюсом всегда используется постоянный ток. Многоэлектродная проволока используется с дугами переменного и постоянного тока. Мы используем здесь систему постоянной мощности. Он применяет постоянное напряжение, когда двухэлектродная проволока подается в дугу, питаемую от одного источника сварочного тока. Сварочный ток при сварке под флюсом может варьироваться от 50 ампер до 2000 ампер. Самый обычный Сварка под флюсом выполняется в диапазоне 200-1200 ампер.

Скорость и качество наплавки при сварке

Дуговая сварка под флюсом имеет самую высокую скорость наплавки по сравнению с другими процессами дуговой сварки. Есть четыре причины большего количества отложений при сварке под флюсом.

  • Полярность
  • Длинный вылет
  • Флюсовые добавки
  • Дополнительный электрод

Скорость осаждения самая высокая для отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Осаждение в переменном токе находится между DCEP и DCEN. Полярность с максимальным нагревом способствует отрицательному полюсу. Скорость наплавки при любой сварке увеличивалась с увеличением «вылета». Точка, в которой ток должен подаваться на электрод и дугу, называется вылетом. Чем длиннее вылет, тем хуже проникновение.

Мы можем увеличить скорость осаждения, добавляя металлические добавки во флюс и используя дополнительные электроды.

Металл шва, наплавленный дуговой сваркой под флюсом, имеет звериное качество. Прочность и пластичность металла сварного шва превосходят мягкую сталь и низколегированный материал. Это может произойти, когда мы используем правильную комбинацию электрода, флюса и источника питания. При дуговой сварке под флюсом, используемой машиной или автоматом, устраняется присущая человеческая ошибка, и сварка будет более равномерной и без дефектов.

Сварной валик при дуговой сварке под флюсом намного больше, чем при любой другой дуговой сварке. Подвод тепла намного выше, поэтому его охлаждение занимает больше времени. Газы имеют достаточно времени, чтобы выйти. Здесь шлак имеет меньшую плотность и всплывает к верхней части валика. Автоматический процесс обеспечивает единообразие и последовательность.

Неполадки во время сварки под флюсом
  • Проблем много, но одна из них – искривление электродной проволоки на выходе из сопла и горелки. Кривизна проволоки не будет откладываться в том месте, где она должна быть отложена. Если вы выполняете сварку в глубокой канавке, отложение происходит в стенке, а не в корне, что приводит к неполному сплавлению корня. Он может задерживать флюс в корне сварки.
  • Соблюдение точного размера сварного шва и слепое заполнение разделки под сварку может оказаться непростой задачей. Мы можем переусердствовать, наложив дополнительный шов, или недоделать, сделав меньше наплавки. Обученный сварщик справится с этой проблемой.
  • Другой проблемой является растрескивание осевой линии. Чрезвычайно большой однопроходный шов может захватывать примеси и при затвердевании собирает их, что приводит к растрескиванию по центральной линии. Это возможно при однопроходной плоской галтели под углом 45 градусов. Многократные проходы могут избежать его или изменить угол на 10 градусов.
  • Чрезмерная твердость сварного шва выше 225 по Бринеллю возникает из-за жесткого сварного шва в углероде, быстрого охлаждения, неадекватной обработки после сварки. Этому может способствовать избыток сплава в электроде.
  • Дефект может возникать в начале и в конце, что можно контролировать, используя выступ для начала и остановки, а не на изделии.

Параметры сварки

Параметры сварки аналогичны другим процессам дуговой сварки, за некоторыми исключениями. Мы выбираем тип электрода и флюс в соответствии с металлом для сварки. Размер электрода прямо пропорционален размеру сварного шва и рекомендуемому току. Количество проходов/размеры швов, которые необходимо учитывать при выборе соединения. Сварка одного и того же размера может быть выполнена за несколько проходов или за несколько проходов, как предполагает металлургия. Многократные проходы обеспечивают лучшее и более качественное сварное соединение. Решение о полярности должно быть принято изначально, нужно ли нам максимальное проникновение или максимальная ставка депозита.

Сварочный ток

К важным переменным, влияющим на сварочный нагрев, относятся сварочный ток, напряжение и скорость перемещения. Сварочный ток имеет первостепенное значение, так как при однопроходном шве ток должен быть достаточным для достаточного провара без прогорания основного металла.

Чем выше ток, тем глубже проникновение. Многопроходная сварка требует, чтобы сила тока соответствовала размеру сварного шва в каждом проходе. Размер электрода может быть параметром для выбора силы тока для сварки.

Напряжение дуги

Изменение напряжения дуги находится в узких пределах. Это влияет на ширину и форму валика, так как при более высоком напряжении дуги валик будет плоским и широким.

Чрезвычайно высокое напряжение дуги может вызвать растрескивание, так как чрезмерное плавление флюса с избытком раскислителей переносится в зону сварки для снижения пластичности. Больше флюса потребляется при высоком напряжении дуги. Низкое напряжение создает более жесткую дугу для улучшения проникновения в глубокую канавку. Низкое напряжение приводит к узкому валику с высокой вершиной и затрудненному удалению шлака.

Скорость перемещения

Скорость перемещения влияет на валик сварного шва и проплавление. Чем выше скорость, тем тоньше валик с меньшим проникновением. Это идеальная ситуация для листового металла, где требуется небольшой валик с минимальным проникновением. Слишком высокая скорость может привести к образованию подрезов и пористости из-за более быстрого замораживания. Слишком низкая скорость создает плохие валики, чрезмерное разбрызгивание и засветку.

Второстепенные переменные

Угол наклона электрода, рабочий угол, толщина слоя флюса и расстояние между наконечником тока и дугой (вылет). Нормальное расстояние между наконечником и дугой составляет 25-38 мм.

Увеличение вылета увеличивает скорость наплавки. Мы должны рассмотреть этот фактор подробно для лучших результатов.

Вылет проволоки должен быть примерно в 8 раз больше диаметра проволоки.

Глубина флюса

Тонкий слой флюса вызовет большее искрение и вспышку дуги, вызывающую пористость. Тяжелый флюс вызовет узкий и горбатый сварочный валик. Небольшие примеси во флюсе оставляют следы на валике.

Советы по сварке под флюсом

Ситуация кругового сварного шва, когда детали вращаются под неподвижной головкой. Потребность в сварке может быть по внутреннему или внешнему диаметру. Большая расплавленная ванна со шлаком перемещается в процессе сварки под флюсом. Наплавка по внешнему диаметру и электрод должны располагаться вверху в положении на 12 часов. Металл шва движется вниз по мере затвердевания. Меньший диаметр может быть проблемой при сварке. Неправильное расположение электрода может привести к включению шлака и плохой сварке. В процессе сварки по внутренней окружности могут потребоваться электроды, расположенные под углом 6 часов.

Сварка вниз и вверх дает разные контуры шва. На спуске буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире. В гору производится глубокое проникновение с узким бортиком.

Односторонняя сварка с полным проплавлением корня возможна при сварке под флюсом. При соединении с узким корнем и большой гранью используют большой ток с положительным электродом. Минимальная поверхность с широким основанием требует опорного стержня, так как там нет ничего, что могло бы поддерживать расплавленный металл.

Медные опорные стержни являются полезным оборудованием при сварке тонкой стали. Стержни удерживают расплавленный материал до тех пор, пока он не затвердеет. Опорные стержни могут иметь водяное охлаждение для более быстрого охлаждения металла.

Уголок проволоки

Варианты процесса сварки под флюсом
  • Существует множество вариантов процесса, которые добавляют дополнительные возможности процессу дуговой сварки под флюсом. Вот несколько распространенных вариантов:
  • Тот же источник питания для двухпроводной системы
  • Отдельный источник питания для двухпроводной системы
  • Отдельный источник питания для трехпроводной системы
  • Поверхностный ленточный электрод 
  • Добавление железа к флюсу
  • Длинный вылет 
  • Холодная сварочная проволока, электрическая

Многопроволочная система – Многопроволочная система повышает скорость наплавки за счет использования большего количества электродов. При использовании одного источника питания для обоих электродов используется один и тот же приводной ролик. При использовании двух источников питания используются отдельные механизмы подачи проволоки для изоляции между двумя электродами в сварном шве. С двумя источниками питания и двумя электродами. Можно использовать разные полярности и размещать оба электрода рядом. Мы называем это поперечным положением электрода. Мы можем разместить один электрод перед другими в положении тандемного электрода.

Двухпроводная тандемная система – Это положение электрода требуется, если требуется экстремальное проникновение. Передний электрод здесь положительный, а задний электрод отрицательный. Первый электрод выполняет копание, а второй электрод заполняет шов. В случае, если две дуги постоянного тока расположены близко друг к другу, возникает тенденция интерференции дуг.

Система для сварки полос – Используется для сварки низкоуглеродистой и легированной стали с широким валиком с минимальным и равномерным проплавлением. Мы используем его для наплавки внутренней части сосудов, чтобы обеспечить коррозионную стойкость нержавеющей стали. В нем используется механизм подачи ленточной проволоки со специальным флюсом.

Железная основа под флюсом – Мы можем увеличить осаждение, добавив материал железной основы в шов под слоем флюса. Железо расплавится здесь и станет частью металлического сварного шва. Отложение металла увеличивается без ухудшения свойств основного материала.

Холодная присадочная проволока – Электрически холодная присадочная проволока может быть добавлена ​​в виде специального сплава для улучшения осаждения металла. Улучшает свойства наплавляемого материала. Здесь можно использовать порошковый электрод.

Материал, используемый при сварке под флюсом

Сварочный флюс и расходуемая электродная проволока являются материалами, используемыми при сварке под флюсом. Слой флюса защищает как дугу, так и расплавленный металл от атмосферных примесей кислорода и азота. Обладает свойствами поглотителя и раскислителя, удаляя эти примеси из сварочной ванны. Флюс придает свойства сплава, но при охлаждении образует стекловидный шлак. Шлак защищает поверхность сварки. Нерасплавленный флюс остается неизменным и собирается для повторного использования для дальнейшей работы.

Флюс при плавлении образует шлак, который можно легко отслаивать без особых усилий. Для удаления шлака в сварном шве с разделкой кромок может потребоваться отбойный молоток. Они разрабатывают потоки для некоторых конкретных применений. Эти потоки бывают разных размеров, а частицы предназначены для конкретного применения.

Заключение

Используется процесс дуговой сварки под флюсом для сварки тяжелых металлов и тяжелых конструкций. Самый быстрый и прочный процесс дуговой сварки с лучшими скоростями наплавки. Сварка под флюсом — это процесс сварки, выбранный в соответствии с потребностями проекта. Всякий раз, когда вам нужно выполнить тяжелую сварку в производстве, трубах, котлах и рельсах, аппарат для дуговой сварки под флюсом — ваш выбор.

Теперь твоя очередь задать мне вопрос. Мы готовы оказать любую помощь в выборе.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется процесс сварки пилой?

Отрасли, где требуется длинная сварка толстых сталей. Процесс включает в себя выполнение соединения между стальными компонентами с использованием электрической дуги, погруженной под слой флюса.

Почему дуговая сварка под флюсом называется сваркой под флюсом?

Процесс показывает, как дуга и зона сварки покрываются слоем флюса. Он погружен под флюс. Он становится электропроводным при нагревании и помогает в создании дуги.

Какой тип электрода расходуется при сварке пилой?

В дуговой сварке под флюсом используются два материала. Сварочный флюс и расходуемая электродная проволока. Флюс защищает дугу и расплавленный металл от примесей, таких как кислород и азот.

Каковы ограничения при сварке пилой?

Есть несколько основных ограничений: сварку можно выполнять в одном плоском положении. Расплавленный металл делает его пригодным только для позиций 1F, 1G и 2F. Он также непригоден для тонких металлов.

Какой тип электрода используется при сварке под флюсом?

Используются как положительный постоянный ток (DCEP), так и отрицательный постоянный ток (DCEN). Постоянный тип прямой мощности более популярен для сварки под флюсом проволокой диаметром 3,2 мм и маленькими.

Справочные материалы по дуговой сварке под флюсом

Дуговая сварка под флюсом – Википедия

Дуговая сварка под флюсом pdf до жесткой автоматизации. Оператор просто управляет сварочным аппаратом и положением горелки для получения желаемых результатов. Как правило, системой управляет оператор, а не сварщик. Поэтому, когда возникают проблемы, у оператора может не быть опыта, необходимого для устранения неполадок в сварном шве и внесения необходимых процедурных корректировок. Пористость является распространенной проблемой, которую может быть трудно устранить. Часто мы думаем, что в процессе изготовления ничего не изменилось, но если мы внимательно рассмотрим все переменные, мы сможем определить причины пористости.

Ниже приведен список наиболее распространенных причин пористости при сварке под флюсом. Просматривая этот список, вы заметите, что большинство этих проблем могут измениться без вашего ведома. Всякий раз, когда пористость становится проблемой, просмотрите приведенный ниже список, чтобы исправить проблему.

Плохая марка стали . Химический состав стали обычно не влияет на восприимчивость к пористости, но вот один элемент, который действительно может доставить вам проблемы: сера. Это особенно проблема при сварке сталей, не требующих механической обработки. Увеличение содержания серы повышает обрабатываемость стали, но может создавать проблемы при сварке. Даже когда содержание серы находится в допустимых пределах, это может быть проблемой из-за сегрегации. Это означает, что сера распределяется по стали неравномерно, а может скапливаться на определенных участках. Если вы столкнулись с этой проблемой, у вас есть следующие варианты: свести к минимуму примеси, используя более низкие токи, чтобы меньше проникать (не всегда вариант), или двигаться медленнее, чтобы дать больше времени для дегазации серы.

Чистота шва – Даже при высокой подводимой теплоте, обеспечиваемой процессом SAW, чистота шва очень важна. Ржавчина, масло, краска и другие загрязнители могут вызвать пористость сварных швов под флюсом. Тщательно очистите соединение, чтобы удалить любые загрязнения.

Та же очистка, что и на табличках аттестации процедур, должна быть выполнена на производственных стыках.

Загрязнение флюсом  – Если флюс не хранится должным образом, он может впитывать влагу и загрязняться, что может привести к пористости. При использовании системы рекуперации флюса очень важно убедиться, что шлак не собирается. Настоятельно рекомендуется использовать магнитный сепаратор для предотвращения загрязнения флюса металлическими частицами. Наконец, важно добавить новый флюс к восстановленному флюсу, смесь 50/50 идеальна.

Системы рекуперации флюса должны включать фильтрующие сетки, магнитные сепараторы и способ добавления исходного флюса для поддержания адекватного сочетания восстановленного и нового флюса.

Загрязнение электродов – Как и флюс, проволока при неправильном хранении может впитывать влагу. Попадание влаги на твердые провода приведет к ржавчине. Ржавчина увеличивает вероятность пористости, поэтому крайне важно соблюдать надлежащие процедуры хранения. Не забывайте о мотках проволоки, сидящих на оборудовании. Когда катушка проволоки остается на механизме подачи проволоки в течение выходных, она может набрать достаточно влаги, чтобы заржаветь.

Сварочная проволока, оставленная неиспользованной на оборудовании, может загрязниться, если она находится слишком долго.

Недостаточное покрытие флюсом – Флюс обеспечивает атмосферную защиту, аналогичную той, что защитный газ делает для GMAW. Если флюса недостаточно для защиты, может возникнуть пористость дуги. Однако важно не использовать слишком много флюса, так как это может повлиять на форму валика. Количество используемого флюса прямо пропорционально расстоянию между соплом и заготовкой. Недостаточное покрытие флюсом обычно происходит на кольцевых сварных швах. Чем меньше диаметр детали, тем труднее предотвратить утечку флюса. Не рекомендуется использовать SAW с наружным диаметром менее 6 дюймов.

Прихваточные швы – Если прихватка выполняется электродами SMAW или проволокой FCAW, необходимо полностью удалить шлак. Шлак, оставшийся в прихваточных швах, может создать пористость при сварке поверх них под флюсом. Небольшие количества шлака удаляются сварочной дугой.

Удар дуги – Удар дуги вызывается магнитными полями, индуцируемыми сварочной дугой. Эти магнитные поля могут привести к тому, что проволока будет блуждать, входить и выходить из сустава. Это создает неравномерную дугу. Чтобы уменьшить или исключить возникновение дуги, приваривайте вдали от рабочего соединения (заземляющий зажим) или, если возможно, переключитесь на полярность переменного тока.

Скорость перемещения — Чем выше скорость перемещения, тем выше вероятность пористости из-за более быстрого времени затвердевания сварного шва. Чем дольше сварочная ванна остается расплавленной, тем дольше должны выходить газы, образовавшиеся в процессе сварки.

 

Ссылки:   Справочник по процедурам дуговой сварки, 14-е издание

Lincoln Electric Руководство по дуговой сварке под флюсом

 

 

Опубликовано

Категории: Процессы, Процесс SAW, Устранение неполадок

Раскрытие материальной связи: Некоторые ссылки в посте выше являются «партнерскими ссылками». Это означает, что если вы нажмете на ссылку и купите товар, мы получим партнерскую комиссию. Несмотря на это, мы рекомендуем только продукты или услуги, которыми пользуемся лично, и верим, что они принесут пользу нашим читателям. Я раскрываю это в соответствии с 16 CFR Федеральной торговой комиссии, часть 255: «Руководства по использованию одобрений и отзывов в рекламе».

(SAW) Дуговая сварка под флюсом – сварка и неразрушающий контроль

Дуговая сварка под флюсом (SAW) — это процесс дуговой сварки, при котором дуга генерируется между оголенным электродом и заготовкой. Дуга и расплавленная сварочная ванна погружаются в слой гранулированного плавкого флюса на заготовке. Флюс покрывает дугу и предотвращает утечку дыма, искр, брызг и интенсивного ультрафиолетового излучения, что отличает этот процесс от других процессов дуговой сварки.

Дуговая сварка под флюсом обычно используется для сварки в горизонтальном положении, однако сварка в горизонтальном положении также может быть достигнута с использованием соответствующих инструментов и приспособлений. Этот процесс очень подходит для автоматизированной работы. Он широко используется при изготовлении сосудов под давлением, труб, кораблестроении и барже, производстве железнодорожных вагонов и конструктивных элементов, где требуются длинные сварные швы.

Сначала оголенный электрод (присадочная проволока) вставляется в кучу флюса, покрывающую свариваемое соединение. Затем зажигается дуга, и механизм подачи проволоки начинает подавать электрод (присадочную проволоку) в направлении соединения с заданной скоростью. Кормушку можно перемещать вручную или всю систему можно автоматизировать. При автоматизированной сварке заготовка перемещается под стационарным механизмом подачи проволоки или сварочная головка перемещается над неподвижной заготовкой. Дополнительный флюс непрерывно подается вокруг электродов и равномерно распределяется по сварному шву.

Тепло, выделяющееся при сварке, расплавляет часть флюса. Эти жидкие флюсы плавают над расплавленным металлом и полностью защищают расплавленную сварочную ванну от атмосферы.

Перед выбором процесса дуговой сварки под флюсом для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:

  • Химический состав и механические свойства, требуемые от окончательного наплавленного металла,
  • Частота или объем выполняемых сварочных работ
  • Доступность соединения и положение, в котором должен быть выполнен сварной шов
  • Толщина свариваемого основного металла и сплава,
  • Длина свариваемого стыка
  • Стоимость и рентабельность проекта

(на Рис. 1 показан основной процесс дуговой сварки под флюсом)

 

Основными компонентами процесса SAW являются:

Источник питания

  • 1 90
  • Сварочная головка
  • Система подачи флюса (бункер для флюса)
  • Электрод
  • Флюс
  • Источник питания: Источник питания для процесса дуговой сварки под флюсом имеет большое значение и должен обеспечивать высокий ток при высоком рабочем цикле. Для питания этого процесса сварки можно использовать как источники питания переменного, так и постоянного тока.

    Сварочная головка: Типичная сварочная головка состоит из следующего:

    • Пистолет в сборе и контактный наконечник
    • Двигатель подачи проволоки и узел подающего ролика
    • Принадлежности для монтажа и позиционирования головки

    Система подачи флюса (бункер для флюса): Флюс хранится в бункере и продолжает подавать достаточное количество флюса на соединение. На сварочной головке обычно устанавливается сопло для подачи флюса к сварному соединению.

    Флюс: Роль флюса очень важна в этом процессе по трем причинам:

    • Стабильность дуги зависит от флюса
    • Механические и химические свойства наплавленного металла можно контролировать с помощью флюса
    • Контроль и обращение с флюсом влияет на прочность сварного соединения

    Флюс становится проводящим, между электродом и изделием протекает ток, в расплавленном состоянии. Флюс состоит из диоксида кремния, извести, оксида марганца, фторида кальция и других соединений.

    Электрод: Голая сплошная проволока или полоса обычно используется в качестве электрода для дуговой сварки под флюсом. Однако электроды с композитным металлическим сердечником (аналогичные электродам для дуговой сварки с флюсовой сердцевиной) также могут использоваться. Следующие основные металлы можно сваривать дуговой сваркой под флюсом:

    • Углеродистая сталь
    • Низколегированные стали
    • Нержавеющая сталь
    • Сплавы на основе никеля
    • Стали хромомолибденовые
    1. Отличное качество сварки и высокая производительность
    2. высокая скорость осаждения
    3. контролируемое проникновение (глубокое или мелкое)
    4. возможность адаптации к автоматизированной работе
    5. Большая часть флюса может быть использована повторно
    6. Очень мало дыма
    1. Можно использовать только в плоском и горизонтальном положениях
    2. Требуется удаление шлака после сварки
    3. Ограничено материалами, которые представляют собой длинные и прямые или изогнутые трубы
    4. Остатки флюса представляют большой риск для здоровья и безопасности

     

    *************************************

    Дуговая сварка под флюсом Практический Видео;

    24 ноября 2014 г.0001

    ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

    Процесс плоской дуги – (постоянное) напряжение. Он используется в балочных, стреловых, тракторных и многоголовочных буровых установках.

    Тип операции.
    Механизированный, автоматический или полуавтоматический.

    Режим работы.
    Дуга поддерживается между концом оголенного проволочного электрода и изделием. По мере расплавления электрода он подается в дугу набором валков, приводимых в движение регулируемым двигателем. Скорость подачи проволоки регулируется автоматически, чтобы соответствовать скорости расплавления электрода, поэтому длина дуги постоянна (аналогично MIG/MAG – постоянное напряжение). Дуга работает под слоем зернистого флюса, поэтому дуга находится под флюсом. Часть флюса плавится, образуя защитный слой над сварочной ванной. Оставшаяся часть флюса остается неизменной и может быть восстановлена ​​и использована повторно, при условии, что она сухая и не загрязнена.
    Доступна полуавтоматическая версия, в которой оператор управляет сварочным пистолетом, в бункере которого находится небольшое количество флюса.

    Основы процесса и оборудования.
    Принципы процесса под флюсом схематически показаны ниже. Источник питания P подключен через контактное сопло на сварочной головке и заготовке. Источником питания может быть трансформатор для сварки переменным током или выпрямитель (или двигатель-генератор) для сварки постоянным током. Присадочные материалы представляют собой сплошной электрод без покрытия и гранулированный сварочный флюс, подаваемый в стык по шлангу из бункера для флюса. Для предотвращения перегрева электрода при больших токах сварочный ток передается в точке, очень близкой к электрической дуге. Дуга горит в полости, заполненной газом (СО2, СО и т. д.) и парами металла. Спереди полость огорожена нерасплавленным основным материалом, а за дугой затвердевшим металлом шва. Покрытие полости состоит из расплавленного шлака. На приведенной ниже диаграмме также показаны затвердевший шов и тонкий слой твердого шлака, который необходимо удалять после завершения каждого прохода.


    Поскольку дуга полностью погружена в флюс, отсутствует раздражающее излучение дуги, характерное для процесса с открытой дугой, поэтому сварочные экраны не нужны.
    Сварочный флюс никогда не расходуется полностью, поэтому оставшееся избыточное количество можно собрать вручную или автоматически и вернуть в бункер для флюса для повторного использования.
    Хотя полуавтоматическое оборудование для дуговой сварки под флюсом существует и удобно для определенных применений, в большинстве случаев дуговой сварки под флюсом используется полностью механизированное сварочное оборудование. Одним из основных достоинств процесса под флюсом является простота, с которой его можно включить в полностью механизированные системы сварки, чтобы обеспечить высокую скорость наплавки и стабильное качество сварки. Восстановление металла сварного шва приближается к 100%, так как потери из-за разбрызгивания чрезвычайно малы. Потери тепла от дуги также довольно низки благодаря изолирующему эффекту флюсового слоя, поэтому тепловой КПД процесса может достигать 60 % по сравнению с примерно 25 % при сварке ММА.
    Расход флюса примерно равен расходу проволоки, причем фактическое соотношение – масса израсходованной проволоки: масса израсходованного флюса – зависит от типа флюса и применяемых параметров сварки.
    Параметры сварки поддерживаются на заданных значениях блоком управления дугой. Система обратной связи обычно используется для поддержания стабильной длины дуги, так что изменение длины дуги (соответствующее изменению напряжения дуги) приводит к увеличению или уменьшению скорости подачи проволоки до тех пор, пока не будет восстановлена ​​первоначальная длина дуги.

    Подготовка суставов.
    Подготовка шва зависит от толщины пластины, типа шва, т. е. по окружности или по длине и в некоторой степени от стандартов, по которым изготавливается конструкция.
    Листы толщиной до 14 мм можно сваривать встык без подготовки с зазором не более 1 мм или 10 % толщины листа, в зависимости от того, что больше. Более толстые пластины нуждаются в подготовке, если необходимо получить полное проникновение. Переменная подгонка недопустима.
    Сварщик, использующий стержневые электроды, может скорректировать свою технику, чтобы справиться с различными зазорами в стыках и поверхностями притупления или различными размерами. Не то что автоматическая сварочная головка. Если заданы условия для корневого зазора 0,5 мм и он увеличивается до 2 или 3 мм, будет происходить прожог, если только не используется эффективная подкладочная полоса. В таких случаях рекомендуется ручная сварка корневого шва MIG или MMA. Все кромки листов должны быть абсолютно чистыми и не иметь ржавчины, масла, прокатной окалины, краски и т. д. Если примеси присутствуют и вплавляются в сварной шов, могут легко возникнуть пористость и растрескивание.
    Время, потраченное на сведение к минимуму таких дефектов за счет тщательной подготовки соединения и тщательной проверки перед сваркой, потрачено с пользой, поскольку вырезание дефектов сварки и повторная сварка требуют больших затрат времени и средств.

    Процедура сварки.
    Как правило, чем жестче требования к ударной вязкости при низких температурах, тем ниже максимальный сварочный ток, который можно использовать. Это необходимо для минимизации тепловложения и означает, что может потребоваться многопроходная технология. При сварке нержавеющих сталей тепловложение должно быть низким, так как они имеют плохую теплопроводность и высокий коэффициент расширения по сравнению с мягкой сталью. Эти два эффекта приводят к перегреву и чрезмерным искажениям, если используются провода большого диаметра и большие токи. Поэтому для нержавеющих сталей и сплавов с высоким содержанием никеля, таких как инконель, рекомендуются многопроходные сварные швы с использованием проволоки малого диаметра.

    Параметры сварки.
    Выбор правильных условий сварки по толщине листа и подготовка соединения к сварке очень важны, если необходимо получить удовлетворительные соединения без таких дефектов, как трещины, пористость и подрезы. Переменные процесса, которые необходимо учитывать, следующие:

    1. Полярность электрода.
    2. Сварочный ток.
    3. Диаметр электрода.
    4. Напряжение дуги.
    5. Скорость сварки.
    6. Удлинитель электрода.
    7. Угол электрода.
    8. Глубина потока.

    Это переменные, которые определяют размер валика, форму валика, глубину проплавления и, в некоторых случаях, металлургические эффекты, такие как возникновение трещин, пористость и состав металла сварного шва.

    а. Полярность электрода.
    Самое глубокое проникновение достигается при обратной полярности постоянного тока (положительный электрод постоянного тока, DCEP)
    что также обеспечивает наилучший внешний вид поверхности, форму валика и устойчивость к пористости.
    Прямая полярность постоянного тока (отрицательный электрод постоянного тока, DCEN) обеспечивает более быстрое прогорание (около 35%) и более мелкое проникновение, поскольку максимальное тепло выделяется на кончике электрода, а не на поверхности пластины. По этой причине отрицательная полярность электрода постоянного тока часто используется при сварке сталей с ограниченной свариваемостью и при наплавке/наплавке, поскольку в обоих случаях проникновение в основной материал должно быть как можно меньше. Отношение расхода флюса/проволоки меньше при отрицательной полярности электрода, чем при положительной полярности электрода, так что уменьшается легирование флюсом.
    При полярности постоянного тока максимальный используемый ток составляет 1000 ампер из-за проблем с дуговым разрядом. При изменении полярности с положительной на отрицательную может потребоваться некоторое увеличение напряжения дуги для получения сравнимой формы валика.
    Переменный ток дает результат примерно посередине между положительным электродом постоянного тока и отрицательным электродом постоянного тока и обычно дает более плоский и широкий валик. Его можно использовать в системах с несколькими головками, и он особенно полезен, когда возникает проблема с дуговым разрядом. Он часто используется в системах с тандемной дугой, где положительный электрод постоянного тока используется в качестве ведущего электрода, а электрод переменного тока – в качестве замыкающего.

    б. Сварочный ток.
    Увеличение скорости подачи проволоки увеличивает сварочный ток, так что скорость наплавки увеличивается по мере увеличения сварочного тока. Скорость подачи проволоки является наиболее важным фактором контроля плавления и проплавления. Плотность тока определяет глубину проникновения – чем выше плотность тока, тем больше проникновение. Для данного потока стабильность дуги будет теряться ниже минимальной пороговой плотности тока, так что, если ток для данного диаметра электрода слишком мал, стабильность дуги теряется и получается неровный валик неправильной формы. Слишком высокая плотность тока также приводит к нестабильности, поскольку электрод перегревается и может произойти подрез.

    в. Диаметр электрода.
    Для данного тока изменение диаметра электрода изменит плотность тока. Следовательно, электрод большего диаметра уменьшит проплавление и вероятность прожога, но в то же время зажигание дуги затруднено, а стабильность дуги снижается.

    д. Напряжение дуги.
    Напряжение дуги влияет на разжижение, а не на проплавление. Валик на сварных швах пластин и закрытые стыковые сварные швы с квадратными краями имеют увеличенную ширину и растворение по мере увеличения напряжения дуги, но глубина провара остается неизменной. Если разделка стыка открытая, например, в стыковом соединении с V-образной разделкой под небольшим углом, увеличение напряжения дуги может уменьшить проплавление.

    Напряжение дуги определяет длину дуги, расход флюса и свойства металла сварного шва. Увеличение напряжения дуги увеличивает длину дуги, так что ширина сварного шва увеличивается, армирование уменьшается, расход флюса увеличивается, а также увеличивается вероятность возникновения дуги. При использовании легирующих флюсов длина дуги и, следовательно, напряжение дуги очень важны, так как при высоких напряжениях дуги расплавляется больше флюса, так что больше легирующих элементов попадает в металл сварного шва. Таким образом, напряжение дуги может влиять на состав металла шва.

    эл. Скорость сварки.
    Скорость сварки или скорость перемещения определяют глубину провара. Размер шарика обратно пропорционален скорости движения. Более высокие скорости уменьшают проникновение и ширину валика, увеличивают
    вероятность пористости и, если довести до крайности, получить подрезы и неравномерные валики. При высоких скоростях сварки напряжение дуги должно поддерживаться достаточно низким, иначе может произойти перегорание дуги.
    Если скорость сварки слишком низкая, может произойти прожог. Сочетание высокого напряжения дуги и низкой скорости сварки может привести к образованию грибовидного сварного шва с трещинами затвердевания по бокам шва.

    ф. Расширение электрода.
    Также известен как вылет электрода и изменяет расстояние между наконечником и рабочим расстоянием. Удлинение электрода определяет степень резистивного нагрева электрода. Если удлинение короткое, эффект нагрева невелик, а проникновение глубокое. Увеличение удлинения увеличивает температуру электрода, что снижает проплавление, но скорость осаждения увеличивается. Таким образом, увеличенное удлинение полезно при наплавке и обработке поверхностей, но необходимо предпринять шаги для направления электрода, иначе он будет блуждать.
    Для нормальной сварки вылет электрода должен составлять 25–30 мм для низкоуглеродистой стали и меньше, примерно 20–25 мм, для нержавеющей стали. Это связано с тем, что электрическая чувствительность проволоки из нержавеющей стали значительно выше, чем у проволоки из мягкой стали.

    г. Угол электрода.
    Поскольку угол между электродом и пластиной определяет точку приложения и направление силы дуги, он оказывает сильное влияние как на провар, так и на подрез. На первом рисунке показано влияние на горизонтальные/вертикальные угловые швы, а на втором рисунке сравнивается эффект, полученный при использовании вертикальной дуги, с результатами, полученными при использовании передней и задней дуг. Влияние на подрезание может быть особенно заметным.


    час. Глубина потока.
    Глубина флюса или флюсовая нагрузка часто игнорируются, и порошок накапливается вокруг проволоки до тех пор, пока дуга не будет полностью покрыта. Для достижения оптимальных результатов глубина флюса должна быть достаточной для охвата дуги, хотя точка, в которой электрод входит в свет флюсового слоя, отраженный от дуги, должна быть едва видна. Слишком мелкий слой флюса приводит к протеканию и может вызвать пористость из-за неадекватной металлургической защиты расплавленного металла. Слишком глубокий слой флюса приводит к неудовлетворительному внешнему виду валика и может привести к утечке на кольцевых сварных швах. При глубокой подготовке толстого листа особенно важно избегать чрезмерной глубины флюса, иначе форма сварного шва и удаление шлака могут быть неудовлетворительными.

    Флюсы .
    Флюсы классифицируются по показателю основности и бывают двух видов – агломерированные и плавленые.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.