Наплавка автоматическая под флюсом: Автоматическая наплавка под флюсом

alexxlab | 11.01.1974 | 0 | Разное

Наплавка под слоем флюса – описание технологии и ее тонкостей + Видео

Наплавка под слоем флюса, будучи механизированным процессом, как правило, выполняется для восстановления цилиндрических и плоских поверхностей.

1 Дуговая наплавка под флюсом – что она собой представляет?

Под наплавкой понимают операцию нанесения восстановительного или защитного металлического слоя на поверхность обрабатываемой детали (конструкции), осуществляемую посредством сварочного оборудования. По характеру процесса такая процедура восстановления деталей бывает прерывистой и непрерывной, по уровню механизации – автоматической, механизированной, ручной и автоматизированной.

Также наплавку различают по варианту защиты металла при ее выполнении:

• под расплавленным (предварительно) покрытием сварочного стержня;
• под слоем флюса.

Нас в рамках данной статьи интересует второй способ защиты металлических деталей.

Наплавка под флюсом вала или какого-либо иного изделия – это операция, в ходе которой сварочная дуга, горящая между деталью из металла и электродом, предохраняется от внешних воздействий составом, прошедшим процедуру расплавления.

Наплавка под флюсом осуществляется посредством совмещения двух движений сварочных стержней. Они, во-первых, передвигаются вдоль получаемого шва, а во-вторых, подаются ближе к детали по мере оплавления. Заметим, что расплавление флюса производится сварочной дугой, а его толщина варьируется в пределах 2–4 сантиметров.

Описываемый метод защиты дает гарантию на то, что воздух из окружающей среды не сможет влиять на металл. Следовательно, негативного процесса окисления вала или плоской конструкции наблюдаться не будет. Применение флюса также обеспечивает сохранность тепла в зоне проведения наплавки и исключает вероятность разбрызгивания металла.

В большинстве случаев обработка деталей по такой технологии ведется проволокой без покрытия, которая выполняет функцию электрода. Выбор сечения используемой сварочной проволоки обуславливается конкретными задачами, ставящимися перед процедурой наплавки. Разрешается применять проволоку диаметром 1–6 миллиметров.

Увеличения производительности и эффективности операции можно добиться двумя путями:

• подачей посредством двух сварочных приспособлений, работающих в полуавтоматическом режиме, в область наплавки одновременно двух проволок;
• применением электродов ленточного типа.

Наплавление вала, других цилиндрических деталей либо изделий с плоской поверхностью в большинстве случаев ведется на обратном по полярности токе:

• на обрабатываемую конструкцию идет “минус”;
• на проволоку для сварки подается “плюс”.

2 Наплавка под слоем флюса – достоинства и недостатки методики

На сегодняшний день операция с использованием расплавленного флюса считается самым широко распространенным вариантом наплавки деталей. Причин тому множество. Мы хотим выделить ключевые достоинства этой методики:

• Процесс характеризуется простотой выполнения всех необходимых работ. С наплавкой легко справляются сварщики с достаточно низкой профессиональной подготовкой.
• Производительность труда находится на очень высоком уровне. Это преимущество полностью проявляет себя при обработке простых по конфигурации деталей, поверхность коих описывается сравнительно большими размерами (обработка вала с применением флюса, правда, не будет столь высокопроизводительной).
• Гарантия максимальной безопасности для специалиста, выполняющего наплавку. Сварщик практически полностью защищен от риска получения ожога из-за отсутствия горячих брызг во время процесса.
• Качество наплавочных работ очень высокое. Эстетические показатели обработанных изделий безупречны, а главное, наплавленный металлический валик характеризуется отличной надежностью и прочностью. Эксплуатационный потенциал деталей, прошедших процедуру восстановления, по-настоящему безупречен.

Явных “минусов” рассматриваемой методики не так уж и много. Но они все же есть. Специалисты выделяют несколько недостатков применения флюса:

• Увеличенная зона нагрева. Она не позволяет производить наплавку изделий с малыми геометрическими размерами (например, небольшого вала), а также конструкций очень сложной формы.
• Оборудование имеет высокую стоимость. Намного дешевле использовать стандартное оборудование, предусматривающее выполнение работ покрытыми электродами для ручной дуговой сварки (наплавки).
• Снижение показателя прочности обработанных изделий (иногда их прочностные характеристики уменьшаются на 30–40 процентов).

Кроме того, в наплавленном металле могут формироваться поры и крупные по размерам трещины, что, конечно же, ухудшает эксплуатационные показатели вала либо другой детали после наплавки.

3 Оборудование для автоматической наплавки и особенности его эксплуатации

При обработке цилиндрической поверхности (например, вала) изделие монтируется на центрах либо в патроне обычного токарного станка, который определенным образом модифицируют так, чтобы на его суппорте можно было разместить устройство для наплавки. Наплавочный аппарат располагает специальной кассетой, из которой к электродуге подается сварочная проволока. Подача становится возможной за счет наличия подающего механизма.

При вращении вала проволока начинает перемещаться вдоль шва, а суппорт, передвигаясь в продольном направлении, перемещает электрод по длине детали. Мелкий сыпучий флюс при этом подается из бункера в область горения, где происходит плавление некоторой его части, что приводит к созданию эластичной оболочки вокруг сварочной дуги. Для того чтобы жидкий металл не отекал, проволоку слегка смещают в сторону, которая является по отношению к вращению вала противоположной.

Для выполнения процесса обычно применяется наплавочное оборудование (установки) УД209 и СН2, а также наплавочные специальные головки ОКС5523, А580М, А765. Рекомендуется использовать для наплавки следующие виды проволоки:

• для изделий из высокоуглеродистых сталей – Нп40Х13, Нп80, Нп65Г;
• для деталей из кремниймарганцовистых и марганцовистых сплавов – Св15Г, Св08Г, Св12ГС, Св08ГС, Св08ГА;
• для изделий из низколегированных сталей и сплавов с небольшим содержанием углерода – Св08А и Св08.

Применяемые в наши дни составы для автоматической наплавки под флюсом подразделяют на:

• Комбинированные (спецсмеси). Они включают в себя жидкое стекло, графитовый и феррохромовый порошок и какой-либо плавленый стандартный флюс.
• Керамические. В них обязательно имеются шлакоформирующие и особые стабилизирующие добавки, а также легирующие компоненты. Такой состав керамических флюсов обеспечивает наплавленному слою повышенную стойкость против износа и хорошие показатели твердости. Известные флюсы данной группы – ЖСН1, АНК30, АНК18, КСХ14Р.
• Плавленые. Данные составы используются наиболее часто. В них нет легирующих компонентов. Чаще всего наплавка ведется флюсами АН28, ОСу45, АН348А, АН20.

4 Использование электродной ленты для выполнения наплавки под флюсом

В Советском Союзе в середине прошлого столетия создали уникальный метод восстановления деталей при помощи электродов ленточного типа, которые представляют собой стальную широкую ленту. Ее к основному металлу при наплавке размещают почти под прямым углом, что приводит к повышению производительности выполнения наплавочных мероприятий.

Ленточные электроды обеспечивают возможность:

• увеличивать силу тока для осуществления процесса, а также его скорость;
• наносить за несколько проходов (а иногда и за один) необходимый по толщине наплавочный слой;
• получать большой по ширине и при этом абсолютно плоский наплавленный валик.

Чаще всего описываемые электроды применяются для обработки коррозионностойких металлов и сплавов. Ширина таких сварочных ленточных стержней может достигать 18 сантиметров. Теоретически можно использовать и более широкие электроды, но тогда возрастает вероятность того, что наплавляемый валик просто-напросто потеряет свою форму.

Наплавка под флюсом. Автоматическая наплавка под флюсом.

Автоматическая наплавка под слоем флюса порошковой и сплошной проволокой позволяет резко поднять производительность, экономичность, улучшить качество наплавки и условия труда рабочих-сварщиков. Повышение производительности достигается прежде всего за счет увеличения силы сварочного тока, а также непрерывности процесса. Однако увеличение силы тока сопровождается увеличением глубины провара и доли основного металла в наплавленном слое, что при наплавке износостойких сплавов крайне нежелательно.

Автоматическая наплавка под флюсом

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике наиболее распространена однодуговая автоматическая наплавка под слоем флюса. Для уменьшения доли основного металла в валике производят наплавку в несколько слоев. Постоянный состав металла устанавливается обычно с третьего слоя.

Указанным способом наплавляют детали доменного, размольного, прокатного и другого оборудования, где наплавленный слой должен обладать свойствами:

• либо высокохромистых ледебуритных сталей типа Х12;
• либо хромовольфрамовой стали марки ЗХ2В8;
• либо высокомарганцовых аустенитных сталей Г13Л [120].

Применение настоящего способа требует наличия специального сварочного оборудования и оснастки. Он наиболее производителен по сравнению с прочими дуговыми методами наплавки. Его рационально применять при больших объемах наплавки на прямолинейных участках детали или на деталях, имеющих поверхности вращения большого диаметра. Наплавка криволинейных коротких швов, штампов с криволинейной формой ручьев, деталей с поверхностью вращения небольшого диаметра данным способом невозможна.

Схема автоматической наплавки под флюсом

Дуга горит между сварочной проволокой 1 и свариваемым изделием 5 под слоем гранулированного флюса 4. Ролики 2 специального механизма падают в электродную проволоку в зону дуги 6. Сварочный ток (переменный или постоянный прямой или обратной полярности) подводится к проволоке с помощью скользящего контакта 3, а к изделию – постоянным контактом. Сварочная дуга горит в газовом пузыре, который образуется в результате плавления флюса и металла.

Кроме того, расплавленный металл защищен от внешней среды слоем расплавленного флюса 8. По мере удаления дуги от зоны сварки расплавленный флюс застывает и образует шлаковую корку 10, которая впоследствии легко отделяется от поверхности шва. Флюс засыпается впереди дуги из бункера слоем толщиной 40–80 мм и шириной 40– 100 мм. Нерасплавленный флюс после сварки используется повторно. Расплавленные электродный и основной металлы 7 в сварочной ванне перемешиваются и при кристаллизации образуют сварной шов 9.

Преимущественное применение находит наплавка проволокой (проволочным электродом). Однако в последнее время все большее распространение получает наплавка ленточными или комбинированными электродами.

Автоматическая наплавка металла под слоем флюса

Автоматическая наплавка металла под слоем флюса осуществляется путём подачи автоматической головкой электродной проволоки (2) [рис. 1] к наплавляемой поверхности, которая покрыта слоем зернистого сухого флюса (3), подающегося из бункера самотёком по трубке (1). Горение электрической дуги происходит под слоем флюса, её тепло плавит не только электродную проволоку, но и металл детали, а также флюс.

Рис. 1. Автоматическая наплавка металла под слоем флюса. Схема работы.

1) – Трубка;

2) – Электродная проволока;

3) – Флюс;

4) – Расплавленный металл;

5) – Шлаковая корка;

6) – Наплавленный металл.

За счёт расплавившейся части флюса вокруг электрической дуги формируется эластичная оболочка, которая хорошо предохраняет от доступа воздуха всю зону сварки. Ввиду того, что расплавленный металл (4) достаточно долго контактирует с флюсом, через него возможно легирование нужными элементами. Покрывающая наплавленный металл (6), шлаковая корка (5), легко скалывается.

Автоматическая наплавка подразумевает механизацию всех главных операций – от зажигания дуги до её перемещения вдоль шва, а также заварку кратера.

При получившей широкое распространение полуавтоматической сварке перемещение дуги вдоль шва выполняется вручную. У данного типа сварки питание дуги осуществляется постоянным и переменным током.

Есть специальные установки для продольной и круговой наплавки деталей. Возможна установка полуавтоматических и автоматических головок на строгальные либо токарные станки.

Автоматическая наплавка металла под слоем флюса высокоэффективна при восстановлении крупных деталей, подверженных сильному износу (звенья гусениц, катки, натяжные колёса). Наплавленная поверхность получается достаточно гладкой, вследствие чего большая часть деталей ходовой части не нуждается в последующей обработке после наплавки.

8*

Похожие материалы:

Наплавка под флюсом

Сущность процесса наплавки под флюсом, оборудование и материалы.

Отличительной особенностью процесса автоматической сварки под флюсом является то, что сварочная дуга горит не на открытом воздухе, а под слоем зернистого сыпучего флюса. Под действием тепла дуги расплавляется основной металл детали, электродная проволока и часть флюса, непосредственно прилегающая к зоне наплавки. Электродная проволока подаётся вниз в зону наплавки со скоростью её плавления, плавится и переходит в пол в виде отдельных капель.

Расплавленный флюс образует плотную эластичную оболочку флюсо-газовый пузырь. Поверх этого пузыря находится слой жидкого шлака, (см. “Разрез горения дуги под флюсом”). Флюсово-газовый пузырь надёжно защищает расплавленный металл от вредного воздействия кислорода и азота в воздухе, а также предохраняет металл от разбрызгивания.

Во флюсово-газовом пузыре создаётся большое давление газов, которое оттесняет часть жидкого металла в сторону противоположную направлению наплавки. После остывания жидкого металла образуется наплавленный слой покрытый затвердевшей шлаковой коркой.

Шлаковая корка удаляется с поверхности наплавленного металла лёгкими ударами молотка или зубила в торец корки. При наплавке больших цилиндрических или конических изделий её удаляют специальным скребком.

Преимущество автоматической наплавки под слоем флюса по сравнению с ручной электродуговой наплавкой:

1. Автоматическая наплавка повышает производительность труда на сварочно-наплавочных работах в 6-7 раз.

2. В результате рационального использования тепла дуги уменьшается расход электроэнергии. При ручной сварке на 1 кг наплавленного металла расходуется 6-7 квт-ч электроэнергии, а при автоматической – 3,5 квт-ч.

3. Потери электродного материала в виде огарков на разбрызгивании и угар при ручной наплавке составляет 20-30%, а при автоматической наплавке под флюсом не более 2-4%.

4. При автоматической наплавке качество наплавленного слоя не зависит от квалификаций сварщика, в то время как при ручной наплавке качество слоя в значительной степени определяется квалификацией рабочего.

Высокая производительность труда при автоматической наплавке под слоем флюса объясняется тем, что допускается большие плотности тока (150-200) без опасности разогрева электрода, т. к ток подводится через контакт на небольшом расстоянии от конца электрода.

Автоматическая наплавка нашла широкое применение при восстановлении деталей тракторов и с.-х. машин (катки, оси, колёса). Восстановить детали менее 50 мм наплавкой под флюсом не рационально т. к. сыпучий флюс не будет удерживаться на поверхности детали. Кроме того, детали будут подвергаться чрезмерному нагреву, при котором увеличивается коробление и появляется опасность их прожога. Такие детали лучше восстанавливать вибродуговой наплавкой с применением порошковой проволоки.

На плакате (лаборатория ремонта машин) приведена схема установки для наплавки цилиндрических деталей. Для наплавки деталей под слоем флюса выпускаются наплавочные головки различных конструкций. Основные части наплавочной головки – механизм подачи проволоки с редуктором для изменения скорости её подачи, бункер для флюса с флюсопроводом и специальный мундштук для проволоки. Наплавочную головку укрепляют изолированно на суппорте токарного станка, снабжённого редуктором для изменения часты вращения детали под от 0,29 до 4 об/мин. Электродная проволока сматывается с кассеты, а флюс под действием собственного веса подаётся на бункера. Для питания дуги используется источник постоянного тока. Переменным током пользуются сравнительно редко. При колебаниях напряжения переменного тока в сети дуга менее устойчива, вследствие чего получается неровный наплавленный слой. ”Минус” источника тока соединяется с массой станка, “плюс” с электродной проволокой. Для автоматического управления процессом (подача проволоки, включения станка и источника тока) предназначен аппаратный ящик.

Ток поступает к детали через медно – графитные щётки и кольцевую медную шину, закреплённую на патроне станка. Метал наплавляют при продольном перемещении суппорта с наплавочной головкой.

Станки

Для наплавки цилиндрических деталей используются токарные станки. Тип токарного станка определяется исходя из размеров восстанавливаемой детали, (высота центров станка, расстояние от патрона задней бабки). Для наплавки можно использовать изношенные останки, т. е. высокой точности от них не требуется. Число оборотов станка должно регулироваться в диапазоне 0,5 до 5 об/мин. Большинство токарных станков имеет минимальное число оборотов 10-20 об/мин. Поэтому для снижения числа оборотов установка оборудуется редуктором.

Наплавочные автоматы

Для наплавки деталей применяются наплавочные автоматы А-384Н, А-384 и др. Основные части наплавочной головки – механизм подачи проволоки с редуктором для изменения скорости её подачи, бункер для флюса с флюсопроводом и специальный мундштук для проволоки.

Сварка и наплавка деталей под слоем флюса

Способ сварки под слоем флюса заключается в том, что в зону дуги подают флюс, создающий шлаковую защиту. Под воздействием тепла флюс плавится и дуга между основным металлом и электродной проволокой горит под слоем расплавленного флюса, изолируя расплавленный металл ванны от окружающего воздуха. Схема процесса наплавки под слоем флюса приведена на рисунке 9.

При перемещении детали относительно дуги ванна расплавленного металла остывает, после чего металл кристаллизуется и формируется шов. Флюс, закрывающий сварочную ванну, после затвердения металла остается жидким. Затем он затвердевает, образуя корку, которая легко удаляется. Сварку и наплавку под слоем флюса целесообразно применять для восстановления плоских и цилиндрических поверхностей крупногабаритных деталей. К таким деталям относятся: направляющие колеса, поддерживающие ролики, опорные катки гусеничных тракторов, коленчатые валы двигателей, шлицевые валы и другие подобные им детали.

Материалы. Для автоматической сварки под слоем флюса применяют стальную сварочную проволоку типа Св без покрытия, изготавливаемую по ГОСТ 2246—70. В зависимости от химического состава проволока подразделяется на низкоуглеродистую, легированную и высоколегированную. Марку проволоки выбирают в соответствии с химическим составом свариваемой стали. Например,, для сварки малоуглеродистых сталей применяют низкоуглеродистые проволоки Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08ГС и др.

Для механизированной наплавки выпускается специальная наплавочная проволока типа Нп диаметром от 0,3 до 0,8 мм. Наплавочную проволоку, так же, как и сварочную, разделяют на три группы: из углеродистой стали (8 марок) Нп-30, Нп-40, Нп-80„ Нп-50Г и другие; из легированной стали (11 марок) Нп-ЮГз,. Нп-30Х5, Нп-ЗОХГСА, Нп-40Х32ВФ и другие; из высоколегированной стали (9 марок) Нп-2Х14, Нп-ЗХ13, Нп-4Х13, Нп-45Х4ВЗФ, Нп-45Х2В8Т и др.

Кроме проволоки сплошного сечения, для автоматической наплавки под слоем флюса применяют порошковые проволоки, позволяющие получать более высокое качество наплавленного слоя. Порошковые проволоки изготавливают как самозащитные, так и с дополнительной защитой зоны сварки флюсом. Для сварки и наплавки низкоуглеродистых сталей применяют самозащитные проволоки ПП-АН1, ПП-1ДСК, ПВС-1Л. Наплавка под слоем флюса легированных и высоколегированных сталей производится проволоками ПП-ЗХ2В8, ПП-10ХВ14, ПП-2Г13А и др. При наплавке самозащитными проволоками ПП-ЗХ13-0, ПП-ЗХ4ВЗФ-0 твердость наплавленной поверхности достигает HRC 52… 56.

Для наплавки больших поверхностей используют ленту толщиной 0,3… 1,0 мм, шириной 20… 100 мм из стали 50, 65, 65Г, 1X13, 2X13 и др. Для этих целей применяют также специально изготавливаемую порошковую ленту.

При механизированной электродуговой наплавке углеродистых и низколегированных сталей применяют плавленые флюсы ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-348А, АН-348АМ; для легированных сталей—АН-22, АН-26, АН-10, АН-20, АН-60, АН-80, Нашли применение также керамические флюсы АНК-18, АНК-19, предназначенные для наплавки низкоуглеродистой проволокой Св-08, Св-08А. В состав этих флюсов вводят газозащитные, шлакообразующие, раскисляющие, легирующие, модифицирующие, связывающие элементы. С помощью керамических флюсов можно получать качественный наплавленный слой на открытом воздухе в сырую погоду. В то же время керамические флюсы имеют меньшую механическую прочность и большую гигроскопичность.

Флюсы-смеси приготавливают, как правило, из плавленых и керамических флюсов. В зависимости от получения необходимых свойств в наплавленном металле применяют смесь флюсов АН-348А и АНК-18 в различных соотношениях.

При восстановлении деталей наибольшее применение получили флюсы ОСЦ-45, АН-348А и АН-60.

Оборудование. Для сварочно-наплавочных работ под слоем флюса при восстановлении деталей применяют автомат А-580М. Его используют для наплавки цилиндрических деталей диаметром выше 50 мм проволокой диаметром от 1,6 до 4 мм. Скорость подачи проволоки 78 … 198 м/ч. При наплавке сила постоянного тока изменяется в пределах 200 … 700 А.

Для сварки и наплавочных работ под слоем флюса при восстановлении деталей могут применяться полуавтоматы ПШ-54, ПДШМ-500. Полуавтомат ПШ-54 предназначен для сварки и наплавки проволокой диаметром 1,6… 2 мм на постоянном или переменном токе до 600 А. Полуавтомат ПДШМ-500 предназначен для сварки проволокой диаметрами 1,5; 2,0; 2,5 мм на постоянном и переменном токе в пределах 180… 600 А. Автоматические и полуавтоматические сварочные головки обычно устанавливают на токарно-винторезных станках, переоборудованных применительно к определенному виду наплавки. На суппорте станка изолированно устанавливают сварочную головку и бункер для флюса.

Для достижения необходимой частоты вращения детали станок оборудуют специальным редуктором.

Источники тока при сварке и наплавке под слоем флюса —• выпрямители ВС-300, ВС-600, ВС-1000, ВС-1000-2, ИПП-300, ВДГ-1001, ВДУ-1001, ВДУ-1601 и др. Могут применяться также сварочные преобразователи типа ПС-300, ПСУ-300, ПСГ-500 ПСУ-500.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны на« плавочные станки общего назначения четырех типов: У-651 У-652, У-653, У-654. Станки У-653 и У-654 предназначены для наплавки под слоем флюса порошковой проволокой цилиндрических, конических, шлицевых, наружных и внутренних поверхностей деталей диаметром 50 … 800 мм, длиной до 1300 мм.

Станок У-652 предназначен для наплавки, в том числе и под флюсом, коренных и шатунных шеек коленчатых валов диаметром до 100 мм, длиной до 1300 мм. При этом используют сплошную проволоку диаметром 1 … 2 мм или порошковую диаметром 2,0 … 2,5 мм.

Станок У-651 применяют для наплавки открытой дугой изношенных поверхностей и шлицев деталей диаметром 20… 150 мм и длиной до 1300 мм, используя сплошную, проволоку диаметром 1 … 2 мм или порошковую диаметром 2 … 3 мм.

Режимы сварки и наплавки. При ремонте и восстановлении деталей сварку и наплавку под слоем флюса производят чаще всего для плоских и цилиндрических поверхностей.

Режимы наплавки характеризуются силой тока, напряжением, скоростью наплавки, материалом электродной проволоки и ее диаметром, скоростью подачи проволоки.

Таблица 7. Основные параметры наплавки плоских поверхностей

.Величина износа, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Сила тока, А	Скорость подачи проволоки, м/ч
2…3	1,6…2	160…220	100…125
3…4	1,6…2	320…350	150…200
4.. .5	2…3	350…460	180.,.210
5…6	4…5	650…750	200…250

Напряжение на дуге меняется в пределах 30… 36 В, скорость наплавки составляет 20… 30 м/ч. Вылет электрода для проволоки диаметром 2… 3 мм обычно принимают 20… 30 мм и для проволоки диаметром 4 … 5 мм — 40 … 50 мм. При наплавке применяют в основном постоянный ток обратной полярности.

Таблица 8. Основные параметры наплавки цилиндрических поверхностей

Диаметр детали, мм		Сила	тока, А	Диаметр электродной проволоки, мм		Скорость подачи проволоки, м/ч
50,	…60	120,	…160	1,2.	..2,5	75
65,	…75	150.	…220	1.2.	..2,5	85
80	…100	200.	…280	1,2.	..2,5	105
150.	…200	250.	…350	1,2.	..2,5	140

Наплавку плоских поверхностей производят через валик или отдельными участками с целью уменьшения коробления детали.

Скорость наплавки устанавливают в пределах 16… 32 м/ч. С увеличением диаметра наплавляемой детали скорость наплавки возрастает. Напряжение на дуге принимают равным 26… 32 В. Шаг наплавки должен быть 3 … 5 мм/об. При этом высота наплавленного слоя — 1,5 … 3,0 мм.

Вылет электрода принимают таким же, как и при наплавке плоских поверхностей, а диаметр проволоки выбирают в зависимости от диаметра детали или толщины стенки полой деталй.

При восстановлении деталей сельскохозяйственной техники обычно применяют проволоку диаметром 1,2… 3,0 мм. Смещение электрода относительно зенита в сторону, противоположную вращению детали, принимают 5… 15 мм. При этом расплавленный флюс и металл удерживаются на поверхности детали, не растекаясь.

Наплавка цилиндрических поверхностей, как правило, производится по винтовой линии с перекрытием предыдущего валика последующим на 1/2 … 7з ширины.

Предварительный подогрев при наплавке углеродистых и низколегированных сталей до температуры 250… 300 °С повышает содержание углерода в наплавленном слое на 0,01… 0,02% и уменьшает содержание закалочных структур в околошовной зоне.

Проковка шва в процессе наплавки значительно улучшает структуру наплавленного слоя, повышая его твердость и износостойкость.

Сварка под флюсом

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

“Сварка под флюсом” в разделе “Технология”:

1. Сварка алюминия и меди. Применяемые технологии сварки, в т.ч. аргонодуговая сварка под флюсом.

2. Дефекты сварных соединений. Наплывы возникают из-за неверного смещения электродной проволоки пpи сварке кольцевых швов под флюсом. Поры oбразуются вследствиe использовaния влaжного флюса. Причинами образования непроваров- неудовлетворительное качество флюсов.

3. Электродные ленты для наплавки под флюсом. Холоднокатаные электродные ленты. Порошковые электродные ленты. Спеченные электродные ленты.

4. Проволоки для наплавки, в т.ч. для наплавки под флюсом.

5. Наплавка под слоем флюса

6. Сварка углеродистых, в т. ч. литых сталей: особенности, в т.ч при автоматической сварке под флюсом. Какими марками проволоки и в сочетании с какими флюсами.

7. Способы сварки алюминия. Рассмотрены две широко применяемых технологии автоматической сварки алюминия – в аргоне и под слоем флюса.

8. Дуговая сварка под флюсом – описание и схема этой технологии. Достоинства и недостатки.

9. Подготовка деталей под сварку под флюсом. Подготовка кромок, входные и выходные технологические планки. Схема сборки стыка на различных подкладках и флюсовой подушке.

10. Режимы сварки под флюсом. Сварка разными способами различных видов сварных соединений. Схемы сварки угловых швов в один и два прохода.

11. Сварка титана под флюсом (в т.ч режимы сварки, используемые флюсы).

“Сварка под флюсом” в разделе “Сварочные материалы”:

1. Контроль сварочных материалов, контроль флюсов.

2. Выбор флюса и проволоки по диаграммам активности и основности.

3. Аналоги проволок и флюсов АН-348А, ОСЦ-45 (иностранного и отечественного производства) для сварки сталей, тип сварного шва согласно ГОСТ – Э42А.

4. Флюсы и проволока для получения металла сварного шва типа Э50А, их иностранные аналоги.

5. Флюсы и проволока для получения металла сварного шва типа Э60А, их иностранные аналоги.

6. Флюсы и проволоки для сварки сталей С-04 (AWS), иностранные аналоги.

Сварка под флюсом в разделе “Оборудование”:

1. Трансформаторы для автоматической сварки под флюсом. Технич. характеристики трансформаторов из серии ТДФЖ.

“Сварка под флюсом” в разделе “Нормативная база”:

1. ГОСТ 8713-79 – Сварка под флюсом – Соединения сварные – Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

2. ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом – Соединения сварные под острыми и тупыми углами.

3. ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленные Технические условия.

В сварочном каталоге все по теме “Сварка под флюсом” :

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

Наплавка под слоем флюса – Справочник химика 21

    В практике ремонтных предприятий для восстановления изношенных шеек валов насосов наибольшее распространение получил способ автоматической наплавки под слоем флюса и в среде защитных газов. [c.145]

    При вибродуговой наплавке под слоем флюса в среде защитных газов и водяного пара обеспечивается требуемая структура наплавленного и основного металла. [c.269]

    Наплавка под слоем флюса осуществляется стальной проволокой под плавленным флюсом, стальной проволокой под керамическим флюсом, порошковой проволокой под плавленным флюсом, многоэлектродной проволокой или ленточным электродом. [c.86]

    При наплавке под слоем флюса электрическая дуга образуется в замкнутом пространстве, образуемом металлом и флюсом. [c.86]

    Метод изготовления плакированного листа наплавкой за последние годы получил большое распространение. Ручная наплавка покрытыми электродами, будучи приемлемой для небольших поверхностей, например внутренняя часть штуцеров, оказывается слишком дорогой для таких больших поверхностей, как обечайки сосудов. При автоматической наплавке под слоем флюса с применением электродной сварочной проволоки имеет место значительное перемешивание плакирующего металла с основным в первом слое. Это требует нескольких проходов при сварке, что снижает производительность работ. Освоенный за последнее время метод плакирования автоматической наплавкой с использованием в качестве электрода ленты шириной 50 мм увеличил скорость наплавки и одновременно снизил степень перемешивания так, что в отдельных случаях удается выполнить плакирование за один проход [63 ]. [c.243]

    П, 7. 1.2. Инструкция предусматривает автоматическую наплавку под слоем флюса клиньев и корпусов трубопроводной арматуры Ду 50—250 мм, работающей при Ру-1,б—6,4 МПа. [c.85]

    Сущность способа наплавки под слоем флюса (рис. 11.3) заключается в том, что электрическая дуга горит в пространстве, ограниченном флюсом. В зону горения электрической дуги автоматически подается сыпучий флюс в гранулах размером 1-4 мм и электродная проволока через мундштук. Под действием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг дуги электрическую оболочку из жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от воздействия воздуха (окисления), поглощения азота и других элементов. Вследствие этого наплавленный металл приобретает высокую плас тичность, так как в нем оказывается примерно в 20 раз меньше кислорода и в 3 раза меньше азота, чем при ручной наплавке. Кроме того, жидкий слой флюса уменьшает разбрызгивание и удар металла, улучшает формирование наплавленного слоя, использование теплоты дуги [c.145]

    При наплавке под слоем флюса потери металла на разбрызгивание и угар не превышают 4%, тогда как при ручной наплавке они достигают 25-30%, т.е. в 10 раз больше потери электродной проволоки снижаются за счет уменьшения ее вылета (расстояния от мундштука 6 до детали I). Наплавка проводится на постоянном токе напряжением 25-40 В при прямой полярности. Обычно для наплавки используются токарные станки, которые с помощью редуктора позволяют получать частоту вращения шпинделя, составляющую 0,2-5 мин” [c.146]

    Из-за дороговизны и невозможности визуального контроля наплавки под слоем флюса валы восстанавливают также наплавкой с использованием защитных газов – аргона, углекислого газа (диоксида углерода), а также водяного пара и т. д. В этом случае наибольшее распространение получила наплавка валов в среде углекислого газа, т. е. для защиты расплавленного металла от воздействия воздуха вместо флюса в зону горения электрической дуги подается углекислый газ. [c.147]

    Преимущество восстановления деталей в среде углекислого газа по сравнению с наплавкой под слоем флюса состоит в видимости места наплавки, отсутствии шлаковой корки, малой стоимости углекислого газа по сравнению с флюсом и возможности наложения швов сложной конфигурации. [c.148]

    Спиральная наплавка характерна для весьма эффективного, при большом объеме наплавочных работ, автоматического способа наплавки под слоем флюса. [c.70]

    В целях более качественного и производительного ремонта путем наплавки целесообразно сточить изношенные зубья на станке, произвести автоматическую наплавку под слоем флюса на полную высоту зубьев с последующей обработкой поверхности на токарном станке и нарезанием зубьев на зуборезном станке. [c.203]

    Ручные сварка и наплавка имеют ряд недостатков, малопроизводительны, нестабильны показатели качества шва и наплавленного слоя, что зависит от уровня квалификации сварщика в швах и наплавленном слое возникают значительные термические напряжения происходит деформация деталей. Для повышения производительности труда и качества наплавочных и сварочных работ широко применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку и наплавку под слоем флюса, сварку в среде защитных газов с использованием типового технологического оборудования и приспособлений. [c.36]

    Пример. Рассчитать эффективность внедрения автоматической наплавки под слоем флюса при восстановлении валиков рессорного подвешивания электровозов. Внедрение этого организационно-технического мероприятия даст возможность автоматизировать ручные процессы наплавки валиков рессорного подвешивания, в результате чего повысится производительность труда, снизятся затраты по фонду заработной платы и материалам. [c.305]

    В качестве материала электродов при наплавке под слоем флюса могут применяться наплавочные проволоки диаметром от 1,6 до 3 мм, углеродистые и легированные, а также порошковые ленты. Способ восстановления деталей наплавкой под слоем флюса имеет ряд преимуществ высокую производительность и стабильность процесса хорошее качество наплавленного слоя (однородность, плотность, равномерность) хорошее сплавление слоя с основным металлом возможность получения слоев значительной толщины (до 6—8 мм и более). [c.98]

    В ремонтном производстве для восстановления валов часто применяют электродуговую наплавку под слоем флюса, в ср>еде диоксида углерода, в струе охлаждающей жидкости, с комбинированной защитой дуги, порошковой лентой и др. Автоматическую электродуговую наплавку под слоем флюса широко применяют для наплавки валов, изготовленных из нормализованных и закаленных среднеуглерюдистых и низколегированных сталей, а также из малоуглеродистых сталей, не подвергающихся термической обработке, имеющих износ от 0,3 до 4,0 мм при однослойной наплавке и свыше 4 мм – при многослойной. Производительность процесса очень высока. Валы диаметром до 50 мм этим способом восстанавливать сложно, так как шлак, не успев затвердеть, стекает с наплавляемого изделия. [c.49]

    Для наплавки под слоем флюса применяют устанавливаемые на токарных станках головки типов А-580, ОКС-1031Б, ОКС-1252М. [c.146]

    Одним из наиболее распространенных способов восстановления деталей является их наплавка. Автоматическую наплавку под слоем флюса успешно используют для восстановления многих деталей. Наиболее эффективна наплавка под флюсом в тех случаях, когда нужно наплавить на детали диаметром более 50 мм слой толщиной не менее 2 мм, т. е. для восстановления деталей, имеющих сравнительно большой износ. Минимальной толщиной наплавленного под слоем флюса металла можно считать 1 мм, максимальная толщина практически неограничена. [c.179]

    Автоматическая наплавка под слоем флюса. Сущность этого способа заключается в том, что электрическая дуга горит под расплавленным флюсом (рис. 6.5). Флюс предотвращает разбрызгивание металла, защищает металл от кислорода воздуха, обеспечивает формирование нормального сварного шва. Электродная проволока подается из кассеты автоматической головкой. Использование флюса позволяет применять электродную проволоку без покрытпя. Часть флюса во время наплавки расплавляется и превращается в шлаковую корку, которая удаляется ударами молотка. Нераснлавнвшаяся часть флюса используется повторно. [c.106]

    Механизированная наплавка под слоем флюса дроизводится дуговым способом при помощи плавящегося металлического электрода (рис. 396). Электрическая дуга горит между изделием и электродной проволокой. Для защиты расплавленного металла от вредного действия газов воздуха, сохра-аенкя тепла дуги и предупреждения разбрызгивания металла служит сыпучий флюс, толстым слоем которого покрывают наплавляемый участок. Кроме того, через флюс может осуществляться легирование металла [И]. [c.950]

    При механизироканной наплавке под слоем флюса получение износостойких слоев на поверхностях деталей достигается различными путями (рис. 397)  [c.951]

    Наплавка под слоем флюса, как и ручные способы иаплавки, связана с прогревом значительной части объема наплавленных деталей, что, как указано выше, неизбежно приводит к их деформации. [c.954]

    Наплавка. Для восстановления деталей применяют различные способы автоматической и полуавтоматической наплавки наплавка под слоем флюса, вибродуговая наплавка, наплавка в среде защитных газов и др. Наиболее универсальным способом, получившим большое распространение в практике, является наплавка под слоем флюеа. В ремонтной практике применяется автоматическая наплавка металла под слоем флюса (рис. 42) как для тел вращения (валов, шкивов, валиков), так и плоских деталей. [c.97]

---

Что такое сварка под флюсом? – TWI

Сварка под флюсом (SAW) – это обычный процесс дуговой сварки, который включает образование дуги между непрерывно подаваемым электродом и заготовкой. Покрытие из порошкового флюса создает экран защитного газа и шлак (а также может использоваться для добавления легирующих элементов в сварочную ванну), который защищает зону сварного шва.

Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Защитный газ не требуется.Дуга находится под защитным слоем флюса и обычно не видна во время сварки.

Это хорошо зарекомендовавший себя и чрезвычайно универсальный метод сварки.

Электрод может быть сплошной или порошковой проволокой, либо полосой, изготовленной из листа или спеченного материала. Флюс может быть получен либо путем плавления компонентов с образованием стекловидного шлака (который затем измельчается с образованием порошка), либо путем агломерации компонентов с использованием связующего и процесса образования сердцевины.Химическая природа и распределение флюса по размерам способствует стабильности дуги и определяет механические свойства металла шва и форму валика.

SAW обычно работает как механизированный процесс. Сварочный ток (обычно от 300 до 1000 ампер), напряжение дуги и скорость движения – все это влияет на форму валика, глубину проплавления и химический состав наплавленного металла шва. Поскольку оператор не может наблюдать за сварочной ванной, следует больше полагаться на настройку параметров и расположение присадочной проволоки.

Хотя SAW обычно работает с одной проволокой с использованием переменного или постоянного тока, существует ряд вариантов, включая использование двух или более проволок, добавление рубленой проволоки к стыку перед сваркой и использование добавок металлического порошка. Дополнительная производительность может быть достигнута за счет подачи непроводящей проволоки небольшого диаметра в переднюю кромку сварочной ванны. Это может увеличить производительность наплавки до 20%. Эти варианты используются в определенных ситуациях для повышения производительности за счет увеличения производительности наплавки и / или скорости движения.Замена проволоки полосой толщиной 0,5 мм, обычно шириной 60 мм, позволяет использовать этот процесс для наплавки компонентов.

Сварка под флюсом идеально подходит для продольных и кольцевых стыковых швов, необходимых для изготовления трубопроводов и сосудов высокого давления. Сварка обычно выполняется в плоском (BS EN ISO 6947 PA) положении из-за высокой текучести сварочной ванны и расплавленного шлака, а также из-за необходимости поддерживать слой флюса. Угловые соединения также могут производиться сваркой в ​​плоском или горизонтально-вертикальном (PB) положениях.

Дополнительная информация

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить совет специалиста: [email protected].

Что такое дуговая сварка под флюсом (SAW)?

Дуговая сварка под флюсом (SAW) – это процесс соединения, который включает образование электрической дуги между непрерывно подаваемым электродом и свариваемой заготовкой. Покрытие из порошкового флюса окружает и покрывает дугу и в расплавленном состоянии обеспечивает электрическую проводимость между соединяемым металлом и электродом.Он также создает защитный газовый экран и шлак, которые защищают зону сварного шва.

Состав процесса можно увидеть на Рисунке 1 ниже

Рис. 1. Процесс дуговой сварки под флюсом

Как видно из рисунка 1, дуга «погружена» под слой флюса и поэтому обычно не видна во время самой операции сварки. Эти факты делают процесс выгодным с точки зрения здоровья и безопасности, поскольку отсутствует дуга, способствующая возникновению дуги, и очень мало дыма.

В процессе используются два сварочных материала: электрод и флюс. Электродом может быть сплошная проволока, порошковая проволока или лента. Флюс, изготовленный из различных минералов и соединений, может быть довольно сложным и может производиться в различных формах.

Общее расположение источника питания и органов управления, подачи проволоки и распределения флюса показано на Рисунке 2.

Рис. 2. Общее устройство процесса дуговой сварки под флюсом

Сварка под флюсом считается высокопроизводительным процессом, который обычно автоматизирован / механизирован по своей форме.В простейшем применении процесса используется один провод.

Выбор правильного диаметра проволоки для сварного шва зависит от многих факторов, и размер доступного источника питания обычно ограничивает диаметр проволоки, которую можно использовать. Хотя большинство источников питания для этого процесса составляют 1000 ампер, можно использовать меньший источник питания. Диаметр 3/32 дюйма провод через кабель диаметром 5/32 дюйма. провод будет работать в диапазоне от 300 до 900 ампер с использованием постоянного тока и положительного электрода (DC +)

Этот процесс сварки обычно подходит для продольных и кольцевых стыковых швов, необходимых при производстве сосудов под давлением, а также для соединения обшивки и ребер жесткости на верфях.Сварка ограничена позиционированием и обычно выполняется в плоском или горизонтальном положении из-за высокой текучести сварочной ванны, расплавленного шлака и необходимости поддерживать флюсовое покрытие над дугой.

Как и во всех сварочных процессах, выбор расходных материалов (проволока и флюс) и других параметров, таких как сила тока, напряжение и скорость перемещения, предназначен для получения наплавленного слоя, отвечающего целям проектировщика. В случае этого процесса сварки, поскольку дуга находится под флюсом, оператор сварки не может видеть расплавленную сварочную ванну и, следовательно, должен очень точно установить параметры сварки и расположение сварочного сопла в соединении.

Сварка под флюсом имеет много преимуществ, но есть и ограничения, некоторые из которых перечислены ниже

Преимущества

• Высокая производительность наплавки и длительное время дуги при полной автоматизации.
• Минимальное количество сварочного дыма, отсутствие брызг при сварке и видимой дуги
• Неиспользованный флюс можно восстановить
• Если это приемлемо с металлургической точки зрения, можно выполнять однопроходные сварные швы относительно толстых листов.

Ограничения

• Ограничивается сталью, хотя некоторые расходные материалы были разработаны для других материалов, таких как сплавы на основе никеля.
• Не может использоваться в вертикальном или потолочном сварочном положении. Используется в основном для стыковых швов в плоском положении (1G) и угловых швов в плоском и горизонтальном положении (1F и 2F). Можно выполнять горизонтальные стыковые швы, но для поддержки флюса требуются специальные устройства.
• Требуются отдельные системы обработки флюса и удаления шлака между проходами.
• Не применимо к тонким материалам.

Есть много других применений этого процесса сварки, помимо его использования с одиночной проволокой, и используемые флюсы могут быть довольно сложными по своей конструкции и производству.Эти вопросы могут быть рассмотрены в следующих статьях.

Повышение безопасности при дуговой сварке под флюсом!

Процессы дуговой сварки под флюсом обычно выполняются как автоматические или полуавтоматические процессы с автоматическими системами подачи флюса. Автоматизация процесса дуговой сварки дает производителю ряд отличительных преимуществ, таких как более высокое качество, более высокая производительность и, конечно же, гораздо более высокая производительность в процессе изготовления.

Автоматическая сварка под дугой может быть выполнена путем перемещения заготовки под сварочной головкой или перемещения сварочной головки над неподвижной заготовкой.Однако независимо от того, насколько автоматизирован процесс, оператору по-прежнему важно иметь возможность видеть процесс сварки и видеть параметры сварного шва (такие как скорость подачи проволоки, ток и напряжение дуги, скорость движения и скорость подачи проволоки. вылет), чтобы обеспечить достаточную эффективность процесса сварки.

Если какой-либо параметр выходит из-под контроля, важно, чтобы оператор мог видеть процесс, чтобы внести коррективы до того, как качество сварного шва ухудшится.

Традиционно сварщику приходилось располагаться рядом с сварочной головкой, чтобы иметь возможность надлежащим образом видеть и управлять сварочной головкой. Однако такая непосредственная близость к сварочной головке часто подвергает оператора риску и / или крайне неудобно. Это происходит из-за часто встречающихся условий, таких как:

• Оператор должен сидеть высоко над землей, чтобы контролировать сварной сосуд высокого давления или узел.
• Оператор должен работать с ограниченной свободой движений, которая может включать положение на коленях или сидение в ограниченном пространстве, например, внутри сосуда высокого давления небольшого диаметра.
• Присутствуют токопроводящие элементы, с которыми сварщик может случайно соприкоснуться во время процесса сварки, что может привести к поражению электрическим током.
• Оператор должен следить за сварным швом во влажных, сырых или влажных условиях, что снижает сопротивление кожи тела и изоляционные свойства принадлежностей, вызывая дополнительный потенциал удара.

Во всех этих ситуациях риска для здоровья оператора можно избежать, удалив оператора из непосредственной зоны сварочного шва.Это можно сделать с помощью камеры Xiris XVC-S Sub Arc. С помощью такой камеры оператор может наблюдать за процессом дуговой сварки на расстоянии до 40 метров.

Преимущества использования XVC-S? Для изготовителя – более легкое соблюдение постоянно расширяющегося набора нормативных требований, которые ограничивают доступ операторов к зоне сварки. Для оператора более высокая производительность за счет исключения отвлекающих факторов, вызванных опасностями в непосредственной близости от зоны дуговой сварки.

Заключение

Автоматическая или полуавтоматическая сварка под флюсом требует непрерывного наблюдения оператором за сварным швом, что лучше всего может быть достигнуто с помощью сварочной камеры, что избавляет оператора от рисков для здоровья, связанных с непосредственной близостью к сварному шву.

Изображение любезно предоставлено ESAB.

Подходит ли вам сварка под флюсом?

Рисунок 1
Производство труб – это одна из сфер применения дуговой сварки под флюсом.

Процесс сварки под флюсом (SAW) может существенно улучшить скорость наплавки и производительность, а также обеспечить стабильное качество сварки. Однако для одних приложений он подходит лучше, чем для других (см. , рис. 1, ). Если вы думаете об использовании SAW, рассмотрите множество факторов, которые влияют на успех процесса. Необходимо оценить толщину материала, конструкцию соединения, подгонку и длину.

Также имейте в виду, что для достижения максимального успеха с SAW требуется некоторая домашняя работа и предварительные вложения в оборудование, но эти вложения во многих случаях могут принести значительную и быструю окупаемость.

Как работает SAW

SAW – это процесс с подачей проволоки, такой как газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW или MIG). Проволока подается через горелку, которая обычно перемещается по сварному шву за счет механизации. Понимание и управление SAW не сильно отличается от понимания и управления GMAW. Настройка аппарата аналогична, и многие параметры сварки остаются неизменными: напряжение по-прежнему влияет на ширину валика, сила тока по-прежнему влияет на проплавление, а увеличение скорости подачи проволоки по-прежнему увеличивает силу тока и осаждение (при условии постоянного расстояния между контактом и заготовкой и использования мощности постоянного тока). поставка).

В отличие от GMAW, SAW использует гранулированный флюс для защиты дуги от атмосферы. Дуга скрыта (погружена) в флюс и не видна при нормальной работе. Когда дуга расплавляет проволоку, флюс и основной материал, образуя сварочную ванну, расплавленный флюс выполняет важные функции, такие как раскисление, легирование, формование и создание защитной атмосферы для наплавленного металла.

Что можно получить

Оптимизированный процесс SAW может обеспечить повышение производительности, экономию времени, качество и стабильность сварки, а также улучшенную среду для оператора.

В однопроволочных приложениях можно достичь значительных скоростей наплавки (см. , рис. 2, ), в зависимости от размера, типа и полярности проволоки. Может быть довольно легко использовать SAW для улучшения скорости наплавки по сравнению с текущим процессом GMAW, дуговой сваркой порошковой проволокой (FCAW) или дуговой сваркой в ​​среде защитного металла (SMAW или Stick). Производители сварочного оборудования и присадочного металла могут помочь вам определить начальные параметры и дать представление о возможностях улучшения.

Помимо повышения производительности, этот процесс может обеспечить стабильное качество сварки.Пила – это почти исключительно механизированный процесс. Сварочное оборудование и / или оборудование с рабочим движением поддерживают постоянную скорость движения и положение горелки, поэтому операторы с меньшим практическим опытом сварки могут легко контролировать это. После этого компании могут направить свой самый квалифицированный персонал в самые ответственные области деятельности.

Этот процесс также обеспечивает улучшенную рабочую среду, поскольку он имеет низкое дымообразование и отсутствие видимой дуги. Это сводит к минимуму воздействие ультрафиолета, поэтому вам не нужно носить шлем или сварочную куртку, и вам будет проще выполнять другие задачи рядом с выполняемой сваркой.

Наконец, сварка под флюсом обеспечивает отличные механические свойства готового сварного шва. Многие комбинации проволока / флюс со средней и высокой основностью могут обеспечить высокую ударную вязкость даже при -60 градусов Цельсия или ниже, что может быть затруднительно даже для хорошо спроектированной проволоки FCAW на рутиловой основе. Определенные проволоки и флюсы под ПАВ также могут способствовать сохранению свойств при высоких тепловложениях, дополнительно оптимизируя потенциальные скорости наплавки.

Необходимое оборудование

SAW может предложить существенный прирост производительности в определенных областях применения, но для достижения этих результатов необходимо вложить средства в соответствующее оборудование, помимо источника питания и механизма подачи проволоки.Следовательно, этот процесс обычно требует больших капиталовложений, чем другие процессы.

Рисунок 2
Однопроволочная сварка SAW может достигать скорости наплавки до 40 фунтов. в час, в зависимости от размера, типа и полярности провода.

Чтобы помочь оптимизировать механизацию – и обеспечить различные уровни гибкости в зависимости от требований приложения – доступны многочисленные аксессуары.

В некоторых случаях резак остается неподвижным, а заготовка перемещается с помощью оборудования для позиционирования.Когда требуется движение дуги, есть несколько вариантов:

• Тракторы SAW предлагают портативность и гибкость для выполнения сварочных работ в цехе или на рабочем месте (см. Рисунок 3 ).
• Боковые балки или портальные установки не переносятся, а представляют собой стационарную установку, требующую проведения работ в сварочной камере. Это сокращает время, затрачиваемое на настройку и переналадку, но также снижает гибкость.
• Интегратор может помочь спроектировать индивидуальную систему, например кольцевую сварку резервуаров для хранения и круглые сварочные аппараты для крепления сопел.Некоторые системы могут быть интегрированы с позиционирующим оборудованием для сварки более сложных геометрических фигур, например, опор для труб.

По сравнению с роботизированной сваркой, механизация под флюсом намного доступнее. Как правило, его проще реализовать и освоить. Хотя для этого процесса требуется внимание оператора, во время сварки его часто легче отрегулировать, чем при роботизированной сварке. Кроме того, оборудование на ПАВ обычно отличается прочностью и надежностью.

Однако имейте в виду, что этот процесс ограничен сваркой в ​​плоском и горизонтальном положении, что позволяет использовать параметры сильноточного и сильного наплавки.Использование SAW для всей сварки с несколькими сварными швами может потребовать большого оборудования для позиционирования; несколько вариантов включают установку наклона, передней и задней бабки. Иногда это оборудование для позиционирования может быть дорогостоящим, но в других случаях окупаемость инвестиций может быстро оправдать его и процесс по сравнению со сваркой в ​​нерабочем положении с другим процессом.

Кроме того, поскольку вы не можете видеть положение дуги во время сварки, может потребоваться оборудование для отслеживания стыков. Варианты варьируются от простых, таких как лазер, который указывает будущее положение сварочной дуги, до более сложных, таких как тактильный датчик, который может автоматически регулировать положение горелки.

Проконсультируйтесь с интегратором или производителем оборудования, чтобы определить комбинацию оборудования, чтобы максимизировать потенциал и определить рентабельность инвестиций в операцию SAW.

Идеальные детали для SAW

Деталь для SAW подходит по нескольким причинам. Тип материала и толщина – два важных фактора.

SAW лучше всего подходит для углеродистых и низколегированных сталей, но также может использоваться для нержавеющей стали и сплавов на основе никеля. И хотя SAW для толстых материалов является наиболее распространенным явлением, ошибочно полагают, что этот процесс можно использовать только для толстых материалов.

SAW успешно используется для обработки тонких материалов во многих областях, таких как пропановые резервуары и водонагреватели. Несмотря на то, что используются большие силы тока, скорость движения в этих случаях значительно увеличивается, так что результирующее тепловложение является низким. Например, SAW с одной горелкой можно использовать для сварки 6,5-миллиметрового материала за один проход при токе 800 ампер со скоростью перемещения 76,2 см в минуту (или более, в зависимости от конструкции соединения). Обратите внимание, что сварка более тонких материалов также требует большего внимания к «плавности» механизации, отслеживанию стыков и согласованности подготовки стыков.Основа соединений с использованием меди и / или сварочного флюса является популярным выбором для повышения повторяемости.

Независимо от толщины материала, ключевые факторы, необходимые для успешной реализации SAW, включают следующее:

Рисунок 3
Тракторы SAW предлагают гибкость для приложений, где необходима мобильность, например, для работы на судне.

• Геометрия соединений и деталей: SAW подходит для прямолинейных соединений, поскольку детали с выступами в сварном шве требуют более сложной и дорогостоящей механизации для многократной обработки.И хотя SAW хорошо подходит для компонентов большого объема, это не означает, что она постоянно ограничивается одной и той же деталью. Даже мастерские могут воспользоваться этой технологией. Детали не обязательно должны быть идентичными, но они должны иметь схожую геометрию, чтобы максимизировать процесс. Например, для SAW и оборудования обычно легко сваривать как диаметром 3,7 метра, так и диаметром 3 метра. сосуды под давлением, поскольку их геометрия аналогична. Идея состоит в том, чтобы найти детали, которые могут использовать одну и ту же дугу и оборудование рабочего движения и размещение, чтобы минимизировать переналадку и, следовательно, время простоя.
• Длинные сварные швы: недостатком SAW является необходимость очистки между проходами. По этой причине он лучше подходит для длинных сварных швов (часто 1,2 м и более), которые можно очистить во время сварки. При более коротких сварных швах общее время, затрачиваемое на очистку, больше, поскольку многозадачность усложняется, а отношение времени зажигания дуги ко времени, затрачиваемому на изменение положения и переналадку оборудования, становится меньше. В качестве примечания, также важно рассмотреть возможность инвестирования в оборудование для восстановления и восстановления флюса (вакуум и печь), чтобы минимизировать затраты на расходные материалы.
• Окружные сварные швы диаметром более 200 мм: SAW – это популярный выбор для сосудов высокого давления и трубопроводов, поскольку сосуд или трубу можно вращать на позиционерах. Но ниже 200 мм диам. Удерживание флюса становится более трудным, потому что флюс падает с трубы. Поскольку скорость охлаждения сварного шва при SAW ниже, чем в других процессах, его использование на трубе меньшего диаметра также может привести к неприемлемому профилю шва.
• Детали с хорошим доступом: оборудование для резки SAW громоздко, поэтому пространство и доступ к деталям являются ключевыми факторами.Система может нуждаться в индивидуальной разработке для использования в небольших помещениях, но подача проволоки может стать проблемой. Просто большие диаметры не такие гибкие, как маленькие диаметры, используемые на роботизированной руке GMAW.

Соображения по конструкции шарниров

Для успешной сварки SAW необходима хорошая подгонка детали, в противном случае может возникнуть проблема с прожогом. Эти проблемы необходимо устранить до начала процесса сварки, и они могут потребовать механической фиксации и особого внимания к подготовке детали.

«Уплотнительные втулки», изготовленные с использованием GMAW, FCAW или SMAW, можно использовать для компенсации неидеальной подгонки. Эти быстрые дополнительные сварочные проходы увеличивают время операции, но часто требуют меньше времени, чем если бы все соединение было сварено с помощью процесса, отличного от SAW.

Возможные проблемы также могут быть решены путем пересмотра соединения. Глубокое проникновение процесса SAW может позволить увеличить поверхность корня или полностью исключить подготовку стыка.

Возможно, потребуется выполнить многопроходную сварку, в зависимости от толщины материала или механических свойств, необходимых для применения.Такой подход может быть лучше, чем значительное увеличение нагрева для завершения сварного шва за один проход. Несмотря на то, что высокая сила тока приводит к более высокой скорости наплавки, ПАВ не всегда терпима к тепловыделению (распространенное заблуждение).

Окупаемость SAW

Процесс SAW может обеспечить значительные преимущества для производительности и качества в правильном применении. Однако важно хорошо понимать, что включает в себя этот процесс, и убедиться, что ваше конкретное приложение хорошо подходит для SAW, прежде чем вкладывать средства.

Интеграторы и производители оборудования могут предложить помощь в разработке и внедрении оптимизированного процесса SAW или посоветовать, когда SAW может быть неправильным процессом. В некоторых приложениях влияние на чистую прибыль может быть значительным.

Фотографии любезно предоставлены Miller Electric Mfg. Co.

Дуговая сварка под флюсом – обзор

3.5 Дефекты сварного шва под флюсом

SAW была впервые проведена на трубопроводе в 1930 году [11]. Это процесс, при котором края пластины сводятся и свариваются дуговой сваркой с использованием расходуемого электрода и флюса.В отличие от ВПВ и оплавления, нагрев происходит с помощью электрической дуги между электродом и металлической трубой [12]. Кроме того, в отличие от сварных швов внахлест, ВПВ или оплавления (которые являются самопроизвольными), при сварке на ПАВ используется добавленный присадочный металл. Дуга и сварочная ванна погружены во флюс, чтобы защитить расплавленный металл сварного шва от атмосферы, где в противном случае он может собирать посторонние газы и приводить к появлению неметаллических включений или пористости. Процесс SAW не является процессом ковки, как ERW, и в процессе сварки не применяется механическое давление.Первые трубы, сваренные дугой под флюсом, были сварены только по наружному диаметру и известны как одиночные сварные швы под флюсом. Примерно в 1948 году компания Consolidated Western впервые разработала процесс двойной дуговой сварки под флюсом (DSAW), при котором труба сваривалась как по внешнему, так и по внутреннему диаметру [11]. Процесс SAW универсален, так как можно соединять трубы различного диаметра и толщины [12]. Процесс SAW и DSAW, в частности, остаются сегодня одним из наиболее распространенных методов производства труб [11].

Хотя SAW обычно считается надежным процессом, он может иметь многие из тех же проблем сварки, что и другие процессы, такие как (не ограничиваясь) отсутствие плавления, недостаточное проплавление, пористость и поднутрение.Помимо этих довольно распространенных проблем, трубы, сваренные дугой под флюсом, также могут иметь трещины в металле сварного шва, которые вызваны перемещением пластин до затвердевания металла шва [11], а также трещины на подошвах, которые могут образовываться в корень или носок сварного шва либо на внутреннем, либо на внешнем диаметре. Трещины на носке могут быть вызваны холодным расширением после процесса сварки, когда труба имеет некруглую форму, или если сварной шов слишком большой, вызывая локально высокие напряжения на носке сварного шва, поскольку труба вынуждена принимать круглую форму [11,13 ].Трещины на носке, наряду с недостаточным проваром и трещинами сварных швов (трещины затвердевания), являются наиболее распространенными механизмами разрушения при сварке под флюсом [5].

Другие дефекты могут включать несоосность между внутренним и наружным сварными швами в трубе DSAW – это может вызвать изгибающие напряжения при воздействии внутреннего давления [11]. Известно также, что транзитная усталость вызывает растрескивание труб, сваренных дугой под флюсом [4,11,13]. При усталости при транспортировке трубы отскакивают во время транспортировки по железной дороге или автомобильным транспортом, что может вызывать локальные высокие напряжения, инициировать образование трещин и увеличивать их количество.Это усугубляется плохой загрузкой труб (недостаточное рассеивание энергии между трубами и т. Д.) И ранее существовавшими условиями в трубе (то есть смещением кромок пластин) [11,13].

Процесс дуговой сварки под флюсом

Первоначально разработанный Linde – Union Carbide Company, процесс дуговой сварки под флюсом широко используется в установках балок, стрел и т. Д. В отличие от процесса сварки открытой дугой, сварка под флюсом выполняется под защитным флюсовым покрытием.

Что это значит? Это означает, что дуга постоянно перекрывается, что исключает воздействие излучения дуги и использование сварочных экранов.Итак, как же на самом деле происходит процесс сварки под флюсом?

Сварка под флюсом выполняется в полностью автоматическом или полуавтоматическом режиме. Дуга плоская и поддерживается между сварным швом и неизолированным проволочным электродом. При плавлении электрод попадает в дугу.

Профессиональный сварщик скажет вам, что в автоматическом процессе дуговой сварки под флюсом набор роликов приводится в движение управляемым двигателем, так что проволока подается в дугу со скоростью, которая абсолютно эквивалентна скорости, с которой электрод плавится.

Гранулированный флюс поставляется с защитной крышкой, под которой происходит процесс сварки.

Промышленные сварщики говорят, что в процессе автоматической сварки под флюсом используются три типа горелок. К ним относятся пистолет для подачи бокового флюса, пистолет для концентрированного флюса и пистолет для глубоких канавок.

С помощью пистолета для подачи концентрированного флюса флюс наносится вокруг проволоки.

С помощью пистолета для глубоких канавок и пистолета с боковой подачей флюса флюс поступает из верхнего гравитационного бункера непосредственно в запорную арматуру флюса пистолета.Промышленные сварочные аппараты говорят, что выбор типа пистолета может зависеть от конструкции соединения и / или предпочтений сварщика.

Процесс сварки под флюсом имеет несколько переменных. Здесь перечислены ключевые из них: скорость подачи проволоки, напряжение дуги и скорость движения. Другие переменные во время процесса дуговой сварки под флюсом включают рабочий контакт наконечника или выступ электрода, полярность и тип тока, а также переменный баланс переменного тока.Все эти переменные должны быть приняты во внимание промышленными сварщиками и промышленными сварщиками при выполнении процесса дуговой сварки под флюсом.

Руководство по дуговой сварке под флюсом (SAW)

Дуговая сварка под флюсом (SAW) – это процесс дуговой сварки, при котором образуется электрическая дуга между непрерывно подаваемым плавящимся твердым или трубчатым электродом и свариваемой деталью. Зона дуги и сварной шов защищены от атмосферного воздействия за счет «погружения» в слой флюса. В расплавленном состоянии флюс становится проводящим и обеспечивает прохождение тока между электродом и заготовкой, а также создает защитный газовый экран и шлак, которые защищают зону сварного шва.

Процесс сварки под флюсом (SAW) был впервые запатентован в 1935 году. Он был разработан компанией Paton Electric, Киев (ныне Украина) и, как известно, использовался при производстве танка Т34 во время Второй мировой войны.

Что такое сварка под флюсом и как она работает?

Дуговая сварка под флюсом (SAW) – это разновидность процесса дуговой сварки.Он использует тепло, генерируемое дугой, возникающей между непрерывно подаваемым неизолированным электродом и заготовкой, для плавления поверхности металла заготовки и проволочного электрода для создания расплавленной сварочной ванны. Дуга поддерживается автоматически. Расплавленная проволока-электрод добавляется в расплавленную сварочную ванну, образуя металл шва при охлаждении.

Отличительной особенностью дуговой сварки под флюсом является то, что в ней используется непрерывный поток порошкообразного флюса (в гранулированной форме) для защиты сварочной ванны и снижения скорости охлаждения металла шва.Толстый слой флюса покрывает сварочную ванну и защищает ее от атмосферного воздуха и загрязнений. Порошок флюса ближе к расплавленной сварочной ванне плавится, смешивается с ней и помогает очиститься. Расплавленный флюс при охлаждении образует стеклоподобный шлак, который плавает на металле шва в качестве защитного покрытия. Флюс и шлак полностью покрывают дугу, поэтому дуга не видна снаружи. Количество флюса, используемого в SAW, таково, что дуга обычно не видна вам снаружи.Дуга находится под флюсом, отсюда и название сварка под флюсом. Помимо защиты сварочной ванны, флюс можно использовать для добавления желаемых легирующих элементов в сварочную ванну. Сварка под флюсом – очень полезный и универсальный метод сварки. Неиспользованный флюс (который не расплавляется) направляется на переработку.

Для дуговой сварки под флюсом требуется непрерывная подача плавящихся проволочных электродов и постоянная подача порошка флюса. Проволочный электрод может быть сплошной сплошной проволокой, порошковой проволокой или полосой.Заливка порошка флюса по длине сварного шва всегда предшествует сварочной дуге, чтобы дуга оставалась погруженной под толстый слой флюса. Технология SAW идеально подходит для выполнения длинных продольных и кольцевых стыковых швов, необходимых при производстве больших трубопроводов и сосудов высокого давления. Из-за высокой текучести расплавленной сварочной ванны и шлака сварка под флюсом выполняется в горизонтальном положении для сохранения толстого слоя флюса. SAW также может использоваться для угловых швов в плоском или горизонтально-вертикальном положении.

Краткое описание процесса дуговой сварки под флюсом (SAW)

Перед началом процесса сварки под флюсом начальная длина сварного шва заполняется слоем флюса. Когда начинается сварка, сварочная головка начинает заливать гранулированный флюс, и сварочная дуга движется по линии сварки, полностью погружаясь под покрытие флюса. По мере продвижения сварки по длине расплавленный металл сварного шва, покрытый жидким флюсом, охлаждается и затвердевает, образуя валик сварного шва с защитным шлаком над ним.

В холодном состоянии магнитный поток является непроводником электричества, поэтому дуга обычно возникает при прикосновении электрода к заготовке или при использовании высокочастотного устройства. В обоих случаях дуга зажигается под толстым слоем флюса. Как только флюс достигает расплавленного состояния, нижняя часть флюса становится хорошим проводником и способствует прохождению тока между проволочным электродом и заготовкой. Верхняя часть гранулированного флюса, контактирующая с атмосферой, остается неизменной и обычно всасывается через трубу для рециркуляции.Расплавленный флюс при охлаждении превращается в шлак и удаляется как отходы после сварки.

Слой расплавленного или затвердевшего шлака легко удаляется после сварки. Сварочная дуга остается полностью покрытой слоем флюса, что значительно снижает потери тепла. SAW имеет высокий термический КПД 60%, и это очень хорошо по сравнению с 25% термическим КПД процесса дуговой сварки защищенным металлом (SMAW или MMA). Другими преимуществами являются невидимая дуга (отсутствие излучения), отсутствие дыма для удаления и, как правило, процесс без брызг.

Виды процесса дуговой сварки под флюсом

Сварка под флюсом может работать в трех различных режимах:

1. Полуавтоматический режим.
2. Автоматический режим, и.
3. Машинный режим.

1. Режим полуавтоматической сварки

Этот процесс выполняется с помощью ручной полуавтоматической сварочной головки, которая получает порошок флюса (либо под действием силы тяжести из бункера на сварочной головке, либо через шланг, подсоединенный к сварочной головке) и проволочный электрод.Проволочный электрод подается через механизм подачи проволоки и медную контактную трубку. Важно установить и обеспечить расположение проволочного электрода, тока, напряжения дуги и скорости движения для достижения качественного шва, поскольку сварщик не может видеть сварочную дугу и сварочную ванну. Сварочная головка может включать пусковой переключатель для начала сварки, или система может начать подачу флюса автоматически, когда электрод касается заготовки.

2. Автоматический режим сварки

Этот процесс выполняется с помощью сложного оборудования, и сварка выполняется без необходимости сварщика для контроля или регулирования процесса.Дорогое оборудование с автоматической или автоматической регулировкой используется для достижения очень высокой производительности. Эта система будет иметь автоматическую подачу флюса, проволочный электрод и систему восстановления флюса. Бункер флюса прикреплен к передней части сварочной головки и имеет клапаны с магнитным управлением, которые могут открываться или закрываться системой управления. Проволочный электрод непрерывно подается с заданной (заранее заданной) скоростью. Отдельная система привода перемещает сварочную головку над неподвижной заготовкой, либо заготовка перемещается или вращается под неподвижной сварочной головкой.

3. Режим машинной сварки

Этот процесс включает в себя такое оборудование, как бункерная подача флюса, блок подачи проволоки, автоматическое формирование дуги и блок регенерации флюса. Однако сварщик должен контролировать процесс, позиционируя работу, запуская и останавливая сварку, а также регулируя элементы управления и скорость для каждой сварки. Проволочный электрод непрерывно подается с заданной (заранее заданной) скоростью. Отдельная система привода перемещает сварочную головку над неподвижной заготовкой, либо заготовка перемещается или вращается под неподвижной сварочной головкой.

Процесс

SAW обычно выполняется в автоматическом или машинном режиме. Полуавтоматический метод не пользуется популярностью, поскольку сварщику сложно или невозможно контролировать невидимую сварочную дугу.

Варианты процесса дуговой сварки под флюсом

Несмотря на то, что SAW обычно выполняется с использованием одной присадочной проволоки (электрода) с питанием переменного или постоянного тока, вы можете увидеть много других вариантов. В зависимости от толщины металла заготовки, типа сварного соединения и размера детали высокая производительность сварки (повышенная скорость наплавки металла и / или скорость перемещения) может быть достигнута за счет использования нескольких проволок (2/3), предварительно нагретой проволоки, трубчатых проволока, а также добавлением во флюс легирующих металлов.Ниже приведены некоторые из вариантов процесса дуговой сварки под флюсом.

A. Двухпроводной тандемный метод

В двухпроводном тандемном методе (один провод за другим) каждый провод со своим собственным источником питания может использоваться для большого и интенсивного проникновения. Электрод спереди положительный, а электрод позади него – отрицательный. Первый электрод выполняет работу по проникновению, а второй электрод выполняет работу по заполнению сварного шва.Из-за непосредственной близости двух дуг между ними могут возникать помехи, и в некоторых случаях задний электрод подключается к сети переменного тока, чтобы минимизировать эти помехи.

B. Трехпроводный тандемный метод

Трехпроводной тандемный метод (два провода за другим) обычно используют при подключении всех трех электродов к трехфазным системам переменного тока. Этот метод можно использовать для высокоскоростной сварки продольных швов больших труб и балок.Можно использовать высокий ток и связанную с этим высокую скорость перемещения и скорость наплавки металла шва. Использование многопроволочных электродов увеличивает скорость наплавки и скорость перемещения. Можно использовать многопроволочные электроды, используя один общий источник питания для всех проволочных электродов или более одного источника питания.

При использовании одного источника питания один и тот же подающий ролик подает более одного проволочного электрода в сварной шов. Если вы используете более одного источника питания, следует использовать отдельные системы подачи проволоки для изоляции электродов друг от друга.Когда используется более одного источника питания, можно использовать разные полярности или использовать один с переменным током, а другой с постоянным током, и все это может привести к увеличению наплавки металла шва и скорости перемещения сварного шва. Проволочные электроды можно располагать рядом или друг за другом (тандем).

C. Дуговая сварка под флюсом ленточными электродами (ленточная сварка)

Этот метод используется для плакирования (наплавки) слоя нержавеющей стали на деталях из низкоуглеродистой и легированной стали.Этот метод создает широкий сварной шов с равномерным проплавлением и малым проплавлением. Этот метод можно использовать для облицовки из нержавеющей стали сосудов с низким или средним содержанием сплавов. Таким образом, вы можете получить преимущество в коррозионной стойкости нержавеющей стали, а также в прочности и экономичности низколегированных и среднелегированных сталей. Для этого используется устройство подачи ленточных электродов и специальный флюс. Для ленточных электродов шириной более 50 мм используется генератор магнитной дуги для обеспечения равномерного проплавления и равномерного плавления ленты.

D. Другие способы увеличения скорости наплавки металла шва

Существует множество других методов увеличения скорости наплавки металла шва, например:

1. Использование предварительно нагретых проволочных электродов и предварительный нагрев может быть выполнен электрически или другими методами.
2. При размещении материалов на основе железа на сварном шве ниже флюса этот материал плавится под сварочной дугой и присоединяется к сварочной ванне, становясь частью сварного соединения.
3. Путем размещения отрезков проволочного электрода. Этот метод увеличивает скорость наплавки металла шва без ухудшения качества металла шва. Этот метод можно использовать с одно- или многопроволочным электродом.

Оборудование для дуговой сварки под флюсом

Основное оборудование, необходимое для дуговой сварки под флюсом:

1. Сварочный аппарат или источник питания.
2. Автоматическая сварочная головка или сварочная головка для полуавтоматической сварки.
3. Устройство подачи проволочного электрода с элементами управления.
4. Бункер для флюса с системой подачи флюса.
5. Блок рекуперации флюса.
6. Коляска туристическая.
7. Комплект кабелей, зажим заземления, отбойный молоток, проволочная щетка и т. Д.

1. Источник питания

Источником питания может быть переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Источник питания для SAW должен иметь 100% рабочий цикл, поскольку SAW работает непрерывно, а время завершения сварки может превышать 10 минут.

Источник питания постоянного тока – Источником постоянного тока может быть трансформатор-выпрямитель или двигатель-генератор, обеспечивающий постоянное напряжение (CV) или постоянный ток (CC), или блок с выбираемым CC или CV. Тип трансформатора-выпрямителя более популярен.

Источники питания постоянного напряжения постоянного тока

доступны как в виде трансформаторов-выпрямителей, так и в моделях мотор-генераторов, и размер этих моделей колеблется от 400 до 1500 ампер.Они используются для полуавтоматической сварки SAW с токами от 300 до 600 ампер и рекомендуются для проволочных электродов диаметром от 1,6 мм до 2,4 мм. Автоматическая сварка SAW выполняется при токах от 300 до 1000 ампер и рекомендуется для проволочных электродов диаметром от 2,4 до 6,4 мм. Применения с током более 1000 ампер ограничены из-за возникновения сильного дугового разряда при высоких токах.

Измерение напряжения или тока обычно не требуется; следовательно, блок проволочного электрода может иметь простую конструкцию с элементами управления подачей.Источники питания постоянного тока доступны как в трансформатор-выпрямительном, так и в мотор-генераторном исполнении с номинальной мощностью до 1500 ампер. Сварка SAW может производиться с двумя полярностями: DCEN (отрицательный электрод постоянного тока) и DCEP (положительный электрод постоянного тока). DCEN обеспечивает высокую скорость наплавки металла шва и более высокий предел текучести и твердость металла шва. DCEP обеспечивает более низкую скорость наплавки металла шва и низкий предел текучести.

Источник питания переменного тока – Обычно это трансформаторы с номинальным током от 800 до 1500 ампер при 100% рабочем цикле.Эти машины могут быть подключены параллельно, когда требуется более высокий ток.

При использовании источника постоянного тока (постоянного или переменного тока) в системе подачи проволоки с электродом можно использовать датчик напряжения (для поддержания постоянной длины дуги). Когда используется источник постоянного напряжения, может использоваться простая система подачи проволоки с фиксированной скоростью, а система постоянного напряжения используется только с источником постоянного тока (DC). Для работы с несколькими электродами, особенно при использовании источника переменного тока, требуется специальный тип схемы.Многопроволочные электроды требуют дополнительных приспособлений.

2. Головка сварочная

Сварочная головка имеет приспособления для непрерывного потока флюса и непрерывной подачи проволочного электрода. Блок рекуперации флюса также может быть частью сварочной головки.

3. Бункер для флюса

Флюс хранится в бункере для флюса, и движение флюса к сварочной головке может происходить под действием силы тяжести или силы.Скорость нанесения флюса на сварочную линию можно регулировать (регулировать) с помощью магнитных клапанов.

4. Устройство подачи проволочного электрода

Это устройство обеспечивает непрерывную подачу проволочного электрода к месту сварки, а скорость подачи может быть постоянной или переменной. Блок подачи состоит из пула проволоки, установленного на блоке подачи, приводного двигателя и роликов (для выпрямления проволоки и ее проталкивания) и подается через сварочную головку.Размер неизолированной металлической проволоки (иногда покрытой медью для улучшения ее проводимости) может составлять от 1,5 мм до 6,4 мм в диаметре или более, и в зависимости от сварного соединения также используются проволочные электроды особой формы. Размер проволочного электрода зависит от типа свариваемого металла и его толщины. Блок проволочного электрода может быть включен в контур с основной системой для изменения скорости для поддержания постоянного напряжения или постоянного тока.

5. Блок рекуперации флюса

Это устройство может быть частью сварочной головки и может использоваться для отсасывания неиспользованных зерен флюса для рециркуляции.

6. Тележка путевая

Тележка может быть как простым трактором, так и сложной специализированной системой. При сварке под флюсом может быть два варианта:

1. Сварочная головка, установленная на тракторе, перемещается по длине сварного шва, а заготовка неподвижна.
2. Сварочная головка остается неподвижной над заготовкой, а заготовка перемещается или вращается (если это труба) под сварочной головкой.

Параметры процесса для дуговой сварки под флюсом

Параметры сварки, влияющие на сварку под флюсом, аналогичны другим сварочным процессам и составляют:

1. Флюс.
2. Проволочный электрод.
3. Ток и напряжение, а.
4. Скорость передвижения.

1. Флюс

Гранулированный флюс, используемый в SAW, содержит различные соединения, такие как известь, диоксид кремния, фторид кальция, оксиды кальция и марганца, цирконий, алюминий и т. Д. Флюс в виде порошка действует как изолятор и в расплавленной форме становится проводником для позволить току течь между проволочным электродом и заготовкой через него.Состав флюса соответствует типу и составу проволочного электрода, так что проволочный электрод и флюс объединяются, чтобы придать металлу сварного шва желаемые свойства (механические и химические).

Все типы флюсов вступают в реакцию со сварочной ванной, придавая сварочной ванне требуемые механические и химические свойства, и флюсы называются активными, если они добавляют к сварному шву марганец и кремний. Количество добавляемого марганца и кремния зависит от напряжения дуги и уровня сварочного тока.Основные типы флюсов, используемых в SAW, следующие:

1. B флюсы – Этот тип флюса получают путем связывания высушенных ингредиентов с использованием соединения с низкой температурой плавления, такого как силикат натрия. Как правило, склеенные флюсы содержат металлические раскислители для предотвращения пористости в металле сварного шва.
2. Плавленые флюсы – Как следует из названия, плавленые флюсы получают путем плавления требуемой смеси ингредиентов в электрической печи, а полученный химически однородный продукт охлаждается и измельчается до желаемого размера частиц.Этот флюс известен гладкой и стабильной дугой, способностью работать при более высоких токах и надежными свойствами металла сварного шва.

Толстый слой гранулированного флюса покрывает расплавленную сварочную ванну и сварочную дугу и защищает их от атмосферного воздуха и загрязнений. Флюс блокирует тепловое излучение сварочной дуги и обеспечивает дополнительную безопасность сварщику и людям, находящимся поблизости.

Часть флюса ближе к сварочной ванне плавится и при затвердевании становится шлаком.Шлак удаляется, а металл шва очищается после затвердевания. Флюс в верхней части изолирует расплавленную сварочную ванну от температуры окружающей среды и обеспечивает ее медленное охлаждение. Флюс также помогает удерживать тепло, выделяемое в зоне сварки, и уменьшать тепловые потери. Флюс может содержать один или два легирующих элемента, которые становятся частью сварочной ванны и улучшают состав и свойства сварного шва.

2. Проволока электродная

Состав проволочного электрода зависит исключительно от металла заготовки, и проволочный электрод может содержать легирующие элементы по мере необходимости.Проволочные электроды доступны для сварки низкоуглеродистых сталей, высоко или среднеуглеродистых сталей, низко-, средне-, специальных легированных сталей и нержавеющих сталей. Проволочный электрод обычно покрыт медью для улучшения его электропроводности и предотвращения ржавчины. Диаметр проволочного электрода может составлять от 1,6 мм до 6,4 мм. Приблизительная потребность в токе для сварки электрода 1,6 мм составляет 150-350 ампер, электрода 3,2 мм – 250-800 ампер, а электрода 6,4 мм – 650-1350 ампер.

Тип проволочного электрода (состав) и состав флюса зависят от желаемого состава и механических свойств металла шва.Размер проволочного электрода зависит от размера сварного шва и рекомендуемого тока. Сварка одинакового размера может выполняться за один проход или за несколько проходов, и решение основывается на желаемой металлургии металла шва.

3. Ток и напряжение

Чем выше ток, тем выше провар и, следовательно, при однопроходной сварке используется высокий ток. Для многопроходной сварки необходимо установить ток.Также значение тока должно соответствовать размеру проволочного электрода; более высокий ток увеличивает скорость плавления или осаждения электрода.

Напряжение дуги обычно остается постоянным в установленных узких пределах, и это изменение очень меньше по сравнению с изменением тока. Напряжение дуги влияет на форму и ширину сварного шва. Более высокое напряжение делает сварной шов более плоским и широким, а также может увеличить расход флюса.

4.Скорость передвижения

Скорость движения влияет на ширину и проплавление сварного шва. Более высокая скорость движения приводит к узкому сварному шву и меньшему провару. Это может стать преимуществом при сварке листового металла, для которой требуется небольшой сварной шов с низким проплавлением. Однако очень высокая скорость может привести к пористости, поскольку сварочная ванна остывает быстрее. С другой стороны, очень низкая скорость приводит к ухудшению формы валика и большему разбрызгиванию.

Вторичные переменные, такие как вылет электрода, угол наклона проволочного электрода к работе и толщина слоя флюса, влияют на сварку.

Некоторые факты о сварке под флюсом (SAW)

• Процесс SAW обычно ограничивается плоскими или кольцевыми стыковыми швами и положениями горизонтальных угловых швов. Сварные швы с горизонтальным расположением канавок можно выполнить, обеспечив необходимые приспособления для удержания флюса. Некоторые другие положения можно попробовать со специальными приспособлениями. Однако SAW не может использоваться для вертикального или верхнего положения.
• Качество металла сварного шва при SAW высокое, а прочность и пластичность могут быть выше, чем у металла заготовки, если используется правильное сочетание металла проволочного электрода и флюса.
• Автоматическая и машинная сварка SAW исключает человеческий фактор, и сварной шов становится более плотным и однородным. Размер сварного шва за проход больше при SAW по сравнению с другими процессами. SAW имеет более высокое тепловложение и низкую скорость охлаждения, что дает время для выхода газов.
• SAW имеет более высокую скорость наплавки металла шва по сравнению с другими процессами дуговой сварки. Процесс наплавки под флюсом обеспечивает скорость наплавки металла шва до 45 кг в час по сравнению с процессом дуговой сварки защищенным металлом (SMAW / MMA) до 5 кг в час.
• Скорость наплавки металла шва контролируется полярностью, длиной вылета электрода, составом флюса и количеством используемых электродов. Отрицательная полярность обеспечивает максимальный нагрев электрода; следовательно, скорость осаждения больше для DCEN (отрицательный электрод постоянного тока).
• Более высокий вылет электрода (вылет – это длина электрода за пределами медной контактной трубки) приводит к увеличению скорости наплавки металла и снижению проплавления сварного шва.
• Расположение сварочной головки очень важно при кольцевой сварке труб большого диаметра (труба вращается, а сварочная головка закреплена).В процессе SAW образуется большее количество расплавленного металла сварного шва и расплавленного шлака, который имеет тенденцию стекать. Сварочную головку следует располагать в крайнем верхнем положении (известное как положение на 12 часов), поскольку это дает максимальное время для затвердевания расплавленной сварочной ванны и шлака. Однако проблема становится серьезной с уменьшением диаметра трубы и может привести к улавливанию шлака в металле сварного шва. Угол проволочного электрода также можно изменить, чтобы улучшить эту ситуацию.
• Медная опорная пластина или стержень могут быть полезны при сварке тонкой стали.Расплавленный металл сварного шва имеет тенденцию стекать из стыка, если опорный стержень не используется. Опорный стержень поддерживает металл шва до его затвердевания, и может быть предусмотрено устройство для охлаждения медного стержня водой, чтобы избежать возможности расплавления части меди и смешивания с металлом сварного шва.
• Длина сварочной дуги поддерживается постоянной благодаря принципу саморегулирующейся дуги, и когда длина дуги уменьшается, напряжение дуги увеличивается, чтобы восстановить его, и наоборот.Это также восстановит ток и скорость горения электрода.
• Тип стыка при сварке под флюсом (SAW):
  • Как правило, SAW может выполняться с соединениями, разработанными для процесса SMAW, может быть предложена отдельная конструкция соединения для максимального использования процесса SAW. Конструкция с квадратной канавкой рекомендуется для плит толщиной до 16 мм и фаской для плит толщиной более 16 мм.
  • Открытый зазор (корень) между пластинами также можно использовать с опорной пластиной (чтобы избежать вытекания расплавленного металла сварного шва из стыка).Когда обе стороны заготовки доступны для сварки, можно выполнять сварку под флюсом с обратной стороны, чтобы вплавиться в исходный сварной шов и обеспечить полное проплавление.

Вопросы качества в процессе SAW

• Несмотря на то, что сварка под флюсом обычно называется сильным сварочным процессом, она может иметь множество сварочных дефектов (общих для других методов сварки), таких как недостаточное проплавление, отсутствие плавления, пористость и т. Д.Эти проблемы могут возникать из-за неправильных настроек параметров сварки или других проблем.
• На трубах, свариваемых дуговой сваркой под флюсом, может наблюдаться растрескивание металла шва, и причиной этого может быть движение сварной трубы до затвердевания металла шва.
• Еще один дефект – трещины на носке, которые могут образоваться у основания сварного шва. Трещины на носке, недостаточный провар и трещины сварных швов являются обычными причинами отказов в процессе дуговой сварки под флюсом.
• Когда дуговая сварка под флюсом выполняется как на внутреннем, так и на внешнем диаметре трубы, это называется DSAW (двойная дуговая сварка под флюсом).Несоосность внутреннего и внешнего диаметров свариваемых труб может привести к дефектам сварки из-за внутренних напряжений.
• Сварка под флюсом обычно хороша и рекомендуется для сварки больших труб, сосудов и сварных деталей с большой толщиной стенки. Обычно качество сварки хорошее, хотя иногда наблюдалась пористость из-за азота и поперечные или продольные трещины.
• Тепловложение при SAW больше, чем при сварке SMAW и GMAW, поэтому металл шва в зоне термического влияния (HAZ) имеет крупнозернистую структуру с низкой ударной вязкостью по сравнению с SMAW и GMAW, где тепловложение сравнительно меньше.
• При выполнении SAW в режиме автоматической или машинной сварки дефекты могут появиться в начале или в конце шва. Решением для устранения этого дефекта может быть использование выступов биения (выступы биения могут представлять собой небольшую фиктивную свариваемую деталь в начале и в конце сварки) на обоих концах заготовки.
• Неразрушающие испытания (NDT), такие как рентгеновские и проникающие испытания, могут использоваться для проверки сварных деталей.

Преимущества и недостатки (ограничения) сварки под флюсом

Преимущества

• Высокая наплавка металла шва и высокая скорость сварки по сравнению с другими процессами дуговой сварки.
• Большая глубина проплавления шва.
• Приспособлен к автоматизированным и механизированным операциям.
• Подготовка кромок при сварке не обязательна.
• Этот процесс можно адаптировать как для внутренних, так и для наружных работ.
• Сварочная дуга всегда покрыта слоем флюса, что обеспечивает минимальный риск теплового излучения и токсичных паров.
• Сварка толстых листов может выполняться как за один, так и за несколько проходов.
• Более 60% флюса можно рециркулировать и рециркулировать.
• Использование проволочных электродов высокое.
• Многопроволочные электроды можно использовать для увеличения наплавленного металла и скорости сварки.
• Отсутствует вероятность разбрызгивания и разбрызгивания расплавленного металла шва на сварочный аппарат.
• Преимущество SAW дуплексных нержавеющих сталей заключается в восстановлении легирующих элементов, особенно хрома, причем восстановление зависит от состава флюса. Флюс с низким содержанием кремнезема является предпочтительным для SAW дуплексных сталей.
• Толстый слой флюса покрывает сварочную ванну и дугу, и преимуществом этого является предотвращение разбрызгивания, минимальное количество дыма или отсутствие дыма и отсутствие ультрафиолетового излучения, поскольку дуга полностью погружена в воду.

Недостатки (ограничения)

• Процесс SAW ограничен черными металлами (низкоуглеродистая сталь, углеродистая сталь и нержавеющая сталь) и некоторыми сплавами на основе никеля.
Процесс
• SAW подходит только для сварных швов 1F и 2F (угловые швы в плоском и горизонтальном положении) и 1G (стыковая сварка в плоском положении).
Процесс
• SAW обычно ограничивается длинной прямой сваркой и кольцевой сваркой труб большого диаметра.
• Система усложняется из-за блоков подачи и рекуперации флюса.
• Удаление шлака требуется после каждого прохода (при многопроходной сварке) и в конце сварки.
• Полуавтоматическое (ручное) управление затруднено, так как сварщик не видит дуги.
Для процесса
• SAW необходима опорная пластина / полоса для надлежащего проплавления сварного шва и предотвращения вытекания из сварочного металла.
Процесс
• SAW ограничен сваркой толстых металлов.
• Высокотемпературный и медленный процесс охлаждения SAW может не подходить для сварки закаленных и отпущенных сталей.
• Обычно не подходит для сварки тонких металлов.
• Остатки шлака, оставшегося после сварки под флюсом, могут нанести вред здоровью сварщика.

Применение дуговой сварки под флюсом

• Процесс SAW идеально подходит для сварки длинных прямых и кольцевых труб большого диаметра.
Процесс
• SAW широко используется для сварки газовых баллонов высокого давления, в том числе газовых баллонов для бытового газа.
• Наплавка или плакирование металла нержавеющей стали по сравнению с мягкой или среднеуглеродистой сталью, чтобы получить преимущество коррозионной стойкости нержавеющей стали и высокой прочности углеродистой стали. Процесс наплавки можно использовать для ремонтных работ.
Процесс
• SAW хорошо подходит для изготовления изделий из тяжелых металлов / конструкций, где длина сварного шва большая, положение сварки составляет 1F и 2F (угловые швы в плоском и горизонтальном положении) или 1G (стыковая сварка в плоском положении).
Процесс
• SAW широко используется для сварки черных металлов (низкоуглеродистая, углеродистая и нержавеющая сталь) и некоторых сплавов на основе никеля.
• Производство огромных сосудов под давлением, котлов, химических реакторов и резервуаров для военных операций.
• Толщина металла не является ограничивающим фактором в процессе сварки под флюсом, так как может выполняться многопроходная сварка.
• Сварка тяжелых конструкций колонн и балок.

Разница между SAW и SMAW, GMAW и GTAW

Во всех процессах дуговой сварки, включая сварку под флюсом, используется тепло (тепловая энергия), генерируемое дугой между электродом (расходуемым или неплавящимся) и деталью для плавления поверхности детали и присадочного металла, создавая расплавленный сварной шов. металлический бассейн.Однако каждый процесс дуговой сварки имеет свои отличительные особенности. Сделана попытка обобщить разницу между дуговой сваркой под флюсом (SAW) и дуговой сваркой в ​​защитном металлическом корпусе (SMAW), дуговой сваркой металлическим электродом в газе (GMAW) и дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW).

Процесс Процесс Процесс Процесс

Нет	Сварка под флюсом (SAW)	SMAW, GMAW и GTAW.
1	Непрерывная подача порошка флюса используется для покрытия и защиты дуги и сварочной ванны от атмосферного воздуха и загрязнений.	SMAW использует покрытый флюсом электрод, который плавится, выделяя газы и образуя шлак для защиты сварочной дуги и сварочной ванны от атмосферного воздуха и примесей. GMAW и GTAW используют инертные или активные газы для защиты сварочной дуги и сварочной ванны от атмосферного воздуха и загрязнений.
2	Сварочная дуга погружена под толстый слой флюса и почти незаметна. Это ограничивает вредное излучение сварочной дуги.	Сварочная дуга видна, и сварщик должен носить защитные очки для защиты от теплового излучения дуги.
3	SAW подходит только для сварных швов 1F и 2F (угловые швы в плоском и горизонтальном положении) и 1G (стыковая сварка в плоском положении).	Сварочные позиции более гибкие, а максимальная гибкость – в SMAW.
4	Сварочная ванна полностью покрыта флюсом, поэтому токсичные газы незначительны.	Требуется хорошая система вентиляции, чтобы справиться с выбросом токсичных газов.
5	SAW подходит как для внутренних, так и для наружных работ.	SMAW можно использовать как для внутреннего, так и для наружного применения. Однако процесс GMAW или GTAW, в котором для защиты используется инертный газ, не рекомендуется для использования вне помещений.
6	SAW ограничивается сваркой толстых металлических профилей.	Лучшая гибкость с точки зрения толщины металла.
7	SAW обеспечивает высокую скорость наплавки металла шва и высокую скорость сварки по сравнению с любым другим процессом сварки.	Скорость наплавки металла шва и скорость сварки при SMAW, GMAW и GTAW низкие по сравнению с SAW.
8	SAW больше подходит для автоматизированного и механизированного режима работы. Полуавтоматический (ручной) режим работы затруднен, так как сварщик не видит дугу.	SMAW обычно выполняется вручную.GMAW и GTAW можно адаптировать как для ручного, так и для автоматического режима работы.
9	Термический КПД процесса SAW составляет 60%.	Термический КПД (тепловая энергия, генерируемая сварочной дугой, по сравнению с фактически используемой тепловой энергией) SMAW, GMAW и GTAW меньше, чем у процесса SAW.

Меры безопасности при сварке на сварке под флюсом

Безопасность – важный аспект сварки, независимо от того, какую сварку он выполняет.Следовательно, даже при сварке SAW сварщик должен носить свое сварочное оборудование и строго соблюдать все правила техники безопасности, указанные производителем системы SAW, и местные государственные законы о безопасности.

Заключение

Согласно исследованию, доля SAW в общем объеме промышленных сварных конструкций в мире составляет 10%. Это довольно значительная доля, если учесть ограничения процесса. В ближайшие дни инженеры и ученые могут преодолеть ограничения, и их доля может вырасти.

Статьи по теме:

Руководство для инсайдеров по газовой дуговой сварке металлов (GMAW / MIG).

Руководство по дуговой сварке экранированных металлов (SMAW / MMA).

Руководство по газо-вольфрамовой дуговой сварке (GTAW / TIG).

Артикул:

.