Автоматическая сварка под флюсом режимы сварки: режимы для различных металлов, порядок расчета, таблица

Содержание

Режимы сварки под флюсом

Главная » Статьи » Режимы сварки под флюсом


Автоматическая сварка под флюсом — режимы сварки, параметры и порядок расчета

Все нужные работнику значения обозначаются в ТУ на сварку того или иного изделия. Если такие данные отсутствуют, то оптимальные параметры режима сварки подбираются опытным (экспериментальным) путем на образцах из того же металла (сплава). Существует несколько методик получения неразъемных соединений, но при автоматизации процесса чаще всего выбирается сварка электродуговая под флюсом. Такая технология считается наиболее эффективной. О ее режимах, порядке расчетов основных величин и пойдет речь.

 Примечание.  Сварка под флюсом в автоматическом режиме целесообразна, если толщина обрабатываемого изделия (мм) в пределах 5 – 50.

Особенности
  • Тщательная подготовка кромок образцов (раздела). Наличие инородных фракций делает структуру шва пористой, что провоцирует в дальнейшем образование трещин по всей его длине.
  • Автоматическая сварка ведется сразу же по окончании обработки кромок скрепляемых деталей.
  • Повышенные требования к металлам (и основы, и стержня электрода).

Параметры режимов сварки под флюсом

Характеристики тока (полярность, величина)

Они напрямую отражаются на форме сварного шва. К чему приводит повышение величины тока?

  • За счет более интенсивного расплавления металлов (кромок деталей и стержня электрода) объем сварочной ванны возрастает. Это связано с повышением температуры в рабочей зоне.
  • Увеличивается давление дуги на расплав (жидкую субстанцию), который частично выдавливается из-под электрода, и глубина ее проникновения в металл основы становится больше. Следовательно, существует прямая зависимость между глубиной проплава (hi) и силой тока сварки (Iсв).

 hi = к Iсв, где к – коэффициент, зависящий от полярности тока, типа флюса и сечения электрода.  Некоторые его значения приведены в таблице.

Подразумевается, что сварка ведется при включении с прямой полярностью. Смена ее на обратную, с применением флюсов, увеличивает глубину проплавления в среднем на 45%. Работа переменным током – примерно на ¼.

Параметры дуги

 Длина (lд).  Рекомендуемое ее значение указывается в паспорте на электроды. От его неизменности в ходе сварки зависит, прежде всего, ширина получаемого шва.

 Напряжение (Uд).  Зависит от длины. Для дуги при сварке под флюсом справедлива формула Uд = а (напряжение источника питания) + b (падение U на единицу длины дуги) х lд.

Скорость сварки

Она влияет на процентное содержание основного металла в получившемся шве и его форму. При изменении скорости меняется и пространственная ориентация дуги (угол наклона относительно поверхности ванны). Здесь наблюдается взаимосвязь между несколькими параметрами – диаметр электрода, напряжение дуги и сила тока.

При автоматизации процесса скорость сварки выбирается в пределах 35 (±5) м, на начальном этапе – 20.

Дополнительные параметры
  • Диаметр проволоки электрода. При автоматической сварке под флюсом рекомендуемые значения – от 2 до 6 мм.
  • Скорость ее подачи в рабочую зону.

  • Компонентный состав флюса.
  • Вылет электрода.
  • Пространственная ориентация шва.
Порядок расчета режимов автоматической сварки

Далее – лишь общая последовательность действий, независимо от марки стали, вида флюса и используемых электродов.

  1. Выбираются исходные данные – требуемый тип неразъемного соединения, толщина материала, особенности станочного оборудования (производительность, мощность).
  2. Составляется чертеж (в разрезе и в масштабе) будущего шва и определяются его параметры.
  3. Вычисляются оптимальные значения силы тока, диаметра электрода, скорость его подачи.
  4. Рассчитывается скорость автоматической сварки.
  5. Определяется площадь провара. Если все проделано правильно, ее значение должно быть идентично шву на чертеже. Допустимые отклонения – не более ± 10%. При несоблюдении этого условия корректировке в первую очередь подлежат параметры дуги (напряжение) и скорость автоматизированной сварки.

В статье всего лишь общая информация, дающая начальное понятие об особенностях и режимах сварки под флюсом автоматом. Многое зависит от сорта стали (марки), используемого флюса и ряда других факторов. Начинающему сварщику не менее важно научится правильно находить соответствующие таблицы, которые помогают сделать необходимые расчеты режима.

ismith.ru

4.2. Расчет режимов для автоматической сварки под слоем флюса

Режимы сварки определяются на основе существующих методик расчета режимов автоматической сварки. Основными параметрами, определяющими режим автоматической сварки для толщины стенки сосуда S=10мм (рис.7) являются:

— сила сварочного тока;

— напряжение дуги;

— диаметр сварочной проволоки;

— скорость сварки;

— плотность тока;

— род тока;

— полярность [11].

Рисунок 7. Схема стыкового сварного

соединения ГОСТ 8713-79-С7-АФш S=5мм

1. Устанавливаем требуемую глубину провара Н = 5 мм, необходимую для проплавления металла за два прохода (Рис. 7) [5].

2. Рассчитываем силу сварного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления.

, (1)

где Н – необходимая глубина провара, мм.

Kh – коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки.

Коэффициент Kh выбираем из таблицы в зависимости от диаметра проволоки и защитной среды.

Kh = 1,75.

Тогда .

3. Рассчитываем диаметр электродной проволоки.

, (2)

где j – допускаемая плотность тока (j = 160 А/мм2),

(мм),

Принимаем диаметр проволоки 2 мм.

4. Для определения скорости сварки для стыковых соединений можно воспользоваться следующей формулой.

, (3)

где А – выбирается в зависимости от диаметра электродной проволоки,

А = (5÷8)103 А·м/ч,

,

5. Для принятого диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение на дуге.

, (4)

.

Род тока и полярность назначаем на основе справочных данных [8].

Основные параметры этого режима имеют следующие значения:

  • сила сварочного тока 280А;

  • напряжение дуги 25 В;

  • диаметр сварочной проволоки 2 мм;

  • скорость сварки 21 м/ч;

  • род тока – постоянный;

  • полярность – обратная.

5.1 Сварочное оборудование для сварки продольных и кольцевых швов

Для сварки кольцевых и продольных швов применяем автоматическую сварку под слоем флюса. Для этого выбираем сварочный автомат. А-1406

Автомат А-1406 предназначен для дуговой автоматизированной сварки и наплавки изделий в среде защитных газов или под флюсом электродной проволокой.

Автомат состоит из механизма подачи с мундштуком, который через подвеску и суппорт крепится к механизму вертикального перемещения. Головка крепится на станке, обеспечивающем движение и перемещение головки относительно изделия. Поднимается и опускается головка вместе с катушкой для электродной проволоки электроприводом.

Механизм подачи с мундштуком перемещается в поперечном направлении суппортом с помощью электродвигателя. В мундштуке головки предусмотрен подвод газа и воды для охлаждения. Сварка ведется на постоянном токе. Технические характеристики рассмотрены в таблице 8.

Таблица 8. Технические данные автомата А-1406

Напряжение питающей сети, В

220 или 380

Номинальный сварочный ток при ПВ= 60%, А

500

Диаметр электродной проволоки, мм

Порошковой проволоки.

1.2-2

2,0-3,0

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

7-37

Вертикальный ход головки, мм

250

Скорость вертикального перемещения, м/мин

0,5

Расход воды для охлаждения, л/мин

10

Корректировка электрода поперек шва, мм

±50

Габаритные размеры автомата, мм

280х700х1295

Вес, кг

515

В качестве источника питания автомата, в комплекте поставки предлагается выпрямитель ВДУ 506. Выпрямитель данного типа, предназначен для однопостовой ручной дуговой сварки штучными электродами, для сварки в среде защитных газов и под флюсом, сварки открытой дугой и порошковой проволокой на автоматах с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки. Обеспечивают плавное дистанционное регулирование выходного тока и напряжения, стабилизацию установленного режима сварки и выходных параметров при изменениях напряжения сети как при падающих, так и при жестких внешних характеристиках. Предусмотрено принудительное, воздушное охлаждение. Технические характеристики рассмотрены в

таблице 9.

Таблица 9. Технические данные выпрямителя ВДУ-506.

Климатическое исполнение и категория размещения

У3

Нижнее значение температуры окружающего воздуха, 0С

-40

Номинальный сварочный ток, А

500

Режим работы, ПВ,%

60

Пределы регулирования сварочного тока, А:

При работе с жесткими характеристиками

60-500

При работе с падающими характеристиками

50-500

Напряжение холостого хода, В

85

Номинальное напряжение питающей сети, В

220, 380

Первичная мощность, кВ. А

40

Степень защиты

IP 22

К. п. д., %

82

Габариты, мм.

620х830х1083

Масса, кг, не более

310

Также ВДУ-506 применяем качестве источника питания для полуавтоматической сварки в среде СО2,. Выбираем полуавтомат марки ПДО-517, как наиболее подходящий по своим техническим характеристикам к выпрямителю ВДУ-506. Сварочный полуавтомат типа ПДО-517 предназначен для дуговой сварки плавящейся проволокой в среде защитных газов изделий из малоуглеродистых, легированных сталей швами, расположенными в различных пространственных положениях. Показатели обоснования выбора: простота обслуживания, возможность регулирования скорости подачи сварочной проволоки и напряжения сварки с помощью пульта дистанционного управления, 6 м.

Подающий механизм полузакрытого типа. Внутри установлен двух роликовый редукторный привод кассета для сварочной проволоки, тормозное устройство, плата управления и электромагнитный клапан. На лицевой панели механизма имеются резисторы регулировки величины сварочного напряжения и скорости подачи сварочной проволоки. Технические характеристики рассмотрены в таблице 10.

Таблица 10. Технические характеристики ПДО-517

Напряжения питающего сети, В

220/380

Номинальный сварочный ток, А.

500

Пределы регулирования тока, А

60-500

Мощность привода, Вт

60

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

40-950

Диаметр электродной проволоки, мм

До 3,0

Масса, не более, кг

17

Габаритные размеры, мм.

192х375х350

Полуавтомат имеет следующие технические решения:

— управления газовым клапаном, подающим механизмом и сварочным источником от кнопки на горелке.

— плавную регулировку и стабилизацию скорости подачи сварочной проволоки.

— работа в двух режимах «длинные и короткие швы».

— плавно ступенчатое регулирование напряжения.

— подключение горелки производится через евроразъём.

— зубчатое зацепление подающего и прижимного роликов.

Для сварки кольцевых швов монжуса используем горизонтальный вращатель модели М31050 (рис. 8).

Вращатель предназначен для поворота изделий вокруг горизонтальной оси при автоматической электродуговой сварке под флюсом, в среде защитных газов, при наплавочных работах, а также для поворота и установки изделий в удобное положение. Вращатель состоит из устанавливаемой неподвижно передней стойки с приводом вращения, задней стойки, установленной на рельсовый путь, роликоопоры, и электрошкафа управления расположенного с рабочей стороны вращателя. Вращение крестовины передней стойки осуществляется от электродвигателя постоянного тока через червячный редуктор. Задняя стойка, состоящая из бабки с выдвижной пинолю, устанавливается на тележке, передвигаемой по рельсовому пути вручную. Пиноль задней бабки имеет механизм выдвижения с ручным приводом. Тележка снабжена двумя захватами для крепления к рельсовому пути. На горизонтальном вращателе сваривают цилиндрические, корпусные, рамные и балочные конструкции, изделие присоединяется к крестовинам с Т – образными пазами при помощи крепежных приспособлений; при необходимости используется роликовая опора. Предусмотрена установка изделий в центрах. Электроаппаратура управления размещена в отдельном шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.

Рисунок 8. Вращатель горизонтальный модель М31050

Техническая характеристика вращателя М31050

Момент на оси вращения, Н*м, 1000

Грузоподъемность, кг. 1000

Размеры свариваемых изделий при наличии роликоопоры,мм (LхD)

4000 х 1350

Диаметр свариваемых круговых швов, мм. 100 – 1350

Высота центров, мм 1000

Допускаемый момент центра тяжести изделий относительно

Опорной поверхности крестовины при использовании одной стойки, Н*м.

1600

Угол поворота крестовины, град. 360

Частота вращения крестовины, об/мин 0,05-2,5

Регулировка частоты вращения крестовины: плавная бесступенчатая

Ход пиноли задней стойки , мм. 170

Сварочный ток, А. не более. 1500

Ток питающей сети :

Род переменный трехфазный

Частота, Гц 50

Напряжение, В 380/220

Род тока привода крестовины: постоянный от собственного преобразователя

Электродвигатель привода вращения крестовины:

Тип П – 12

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 3000

Габарит (без электрошкафа), мм 6062х1250х1625

Масса (без электрошкафа), кг. 1979

Масса электрошкафа, кг. 75

Для сборки-сварки штуцера с донышком для установки в удобное положение при сварке предлагаю применить сварочный манипулятор. Модели М11050 (рис.9).

Предназначен для установки изделий в положение, удобное для сборки и вращения со сварочной скоростью при автоматической электродуговой сварке круговых швов под слоем флюса, в защитной среде инертных газов, а также при наплавочных работах.

Может быть использован для поворота изделий на маршевой скорости и установки их в положение, удобное для полуавтоматической и ручной электродуговой сварки.

Станина манипулятора сварная. В подшипниках скольжения к станине крепятся стол с механизмом вращения планшайбы и зубчатый сектор механизма наклона.

Привод наклона планшайбы установлен на стойке станины. Приводы вращения и наклона планшайбы имеют унифицированные червячно-цилиндрические редукторы.

Изделие крепится на планшайбе с Т-образными пазами при помощи крепежных приспособлений.

Полный шпиндель позволяет устанавливать приспособление с центральным креплением изделия или применять пневматическое зажимное устройство.

Электрооборудование смонтировано в отдельно стоящем шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.

Рисунок 9. Сварочный манипулятор модели М11050.

Техническая характеристика.

Наибольший крутящий момент на оси вращения, Н*м 1000

Наибольшая грузоподъемность, кг 500

Наибольший момент центра тяжести изделия

относительно опорной плоскости планшайбы, Н*м 1600

Наибольшие размеры свариваемых изделий, мм 900 х 1500

Диаметр свариваемых круговых швов, мм 250-1300

Регулировка частоты вращения шпинделя, об/мин: плавная бесступенчатая

Угол наклона планшайбы, град. 135

Угол поворота планшайбы, град. 360

Скорость наклона планшайбы, об /мин 1

Сварочный ток, А, не более 1000

Ток питающей сети :

Род переменный трехфазный

Частота, Гц 50

Напряжение, В 380/220

Ток привода планшайбы:: постоянный от собственного преобразователя

Ток привода наклона планшайбы:

Род переменный трехфазный

Напряжение, В 380

Напряжение управление, В. 36

Электродвигатель привода планшайбы:

Тип П – 12

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 3000

Электродвигатель привода наклона планшайбы:

Тип 4АХ71В4У3

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 1400

Тип тахогенератора привода вращения ТМГ-30

Габарит, мм 1260х1310х950

Масса (без электрошкафа), кг. 735

Масса электрошкафа, кг. 117

studfiles.net

Сварка под слоем флюса: что это такое?

Кислородная среда способствует окислению поверхности свариваемых заготовок, кроме того при работе с некоторыми металлами и их сплавами требуется присадки. Для защиты сварочной ванночки берётся специальная проволока или же процесс проводят в среде инертного газа. Также пользуются способом сварки под слоем флюса, который создаёт изоляцию от агрессивного кислорода, отсутствие пор и трещин в теле соединительного шва.

Наша задача состоит в том, чтобы разобраться в сути процесса, составе флюса для сварки, необходимом оборудовании и аппаратуре, которая при этом используется.

Процесс работы с использованием флюса

Производственниками выбирается автоматическая сварка под слоем флюса, что обусловлено соображениями повышения качества работ, и существенной экономией по сравнению с аргонодуговым методом или полуавтоматической подачей специальной проволоки в зону плавления. Область применения весьма широка и включает в себя разнообразное использование сваривания металлов, где существует флюс для кузнечной сварки, а существует для точечной или дуговой. Зона плавления находится под защитой гранулированного состава, который подбирается в зависимости от материала заготовок и выпускается различными предприятиями (например, ESAB).

Размеры гранул колеблются от 0,2 до 4 мм и привносятся в сферу действия дуги короткого замыкания, где расплавляются от высокой температуры и дают сварному шву следующие качества:

  • защищают его от воздействия кислорода, создавая шлаковую и газовую среду;
  • помогают поддерживать стабильное действие дуги и перенос металла электрода в зону плавления;
  • ненужные примеси выводятся из тела сварного шва в зону шлакообразования;
  • введение флюса препятствует образованию пор и трещин, что улучшает качество соединения.

Необходимо отметить, что режимы сварки под флюсом полностью зависят от используемой аппаратуры, материала заготовок и состава гранул, в каковые могут входить присадочные добавки. В отдельном ряду стоит флюс для кузнечной сварки, который помогает соединять наилучшим образом и проковывать полосы металла с требуемым качеством.

Такой метод, как автоматическая сварка под флюсом логично диктует наличие бункеров для гранул, которые дозировано, подают состав в стык будущего шва и при этом перемещаются перед электродом. Такие агрегаты управляются оператором дистанционно и с определённой скоростью подают сварочную проволоку, также являющуюся электродом. Это оборудование называется сварочным трактором для сварки под флюсом и однозначно применяется в промышленном производстве.

Важно, что применение флюса в домашних условиях требует определённых знаний в этой области, поскольку неверный выбор физико-химического состава, приведёт к ощутимой потере качества. 

Виды флюса и его технические характеристики

Многообразные сварочные флюсы используются при сплавлении различных металлов и участвуют в разных технологических процессах. Их физико-химический состав отличается по условиям применения, например, флюс для кузнечной сварки состоит, в основном, из буры, которую расплавляют, чтобы удалить кристаллизационную воду, а затем измельчают до гранулированной консистенции. Любой сварке под флюсом необходим тщательный подбор состава гранул, который делится по способу его производства на неплавленый и плавленый.

Неплавленные сварочные флюсы изготавливаются путём спекания ингредиентов и содержат легирующие и раскисляющие примеси, которые либо спекают, либо смешивают с жидкой стеклянной массой и называют керамическими. Более популярен флюс сварочный плавленый, который значительно дешевле и содержит оксиды марганца и кремния. Гранулированный состав для сварки под флюсом в определённом ассортименте предлагаются компанией ЭСАБ. В плавленый вид оксиды входят в разных пропорциях и их введение обусловлено сваркой цветных металлов, спецсталей разного назначения, легированных сплавов и низкоуглеродистых сталей.

Особенное место при сварке под флюсом присуще бескислородной группе, которая применяется в работе с быстро окисляющимися сплавами и металлами. По строению гранул продукция делится на стекловидные и пемзообразные виды, а по степени легирования на керамические легирующие, и точно также плавленые низколегирующие и пассивные. Согласно ГОСТ 9087-81 составы для сварки под слоем флюса строго регламентируются и подразделяются, для разных групп свариваемых металлов, на такие виды:

  1. продукция для сваривания низкоуглеродистых сталей, в этих работах используются оксидные сорта Ан-65, ФЦ-6, ОСЦ-45 и ФВТ-4, возможно их употреблять, как флюс для кузнечной сварки;
  2. для сталей легированных используют продукцию с меньшей активностью ФЦ-16, ФВТ-1, АН-42 и АН-47;
  3. для соединения ряда сортов сталей применяется керамический флюс с примесями металлов;
  4. для работы с активными металлами выбирают солевые безоксидные флюсы с высоким содержанием окиси титана.

Очень важно подобрать не только химический состав продукции, но и режим работы, а также оборудование.

Флюс после дозировки, выплавляется в печах, а затем размалывается и гранулируется. После прокаливания продукция фасуется в мешки или жестяные контейнеры.

Оборудование для производства сварки под флюсом

Для проведения сварки под флюсом можно использовать как понижающие трансформаторы, так и полуавтоматы, согласовывая режимы производственного цикла, состав металла и параметры присадочной продукции. В производстве используется автоматическая сварка с широкими функциональными возможностями в различных отраслях, где требуются металлоконструкции серийного изготовления. Управляемые оператором, самоходные сварочные тракторы позволяют выполнить большой объём работы и применяются при сварке под флюсом. Трактор ТС-12М передвигается с помощью электродвигателя, обладает управляемым устройством подачи проволоки и бункерами для флюса.

Агрегат АДС-1000-2 имеет большую свободу движения и регулировок режима работы, которые устанавливаются оператором, по техническим условиям. Так автомат для сварки снабжён саморегулирующимся приспособлением изменения скорости подачи проволоки, и самовосстановлением тока дуги, а также функцию дистанционного управления сварочным током через трансформатор.

Автоматы или полуавтоматы состоят из следующих основных узлов:

  • источник тока, как правило, трёхфазный, питающийся от сети 380 В;
  • блока управления с настройками режима работы;
  • приспособления подачи электродной проволоки с бобиной;
  • бункеров подачи флюса сжатым воздухом под давлением;
  • шланга с подачей напряжения и проволоки с наконечником;
  • механизм передвижения.

В случае шва с разделкой кромок свариваемых поверхностей, есть возможность отрегулировать подачу флюса для создания надёжного сварочного стыка между деталями.

Что в итоге?

Таким образом, мы рассказали о том какой флюс для кузнечной сварки можно использовать, а также необходимость подбора этой продукции, как важного компонента, для автоматического сваривания металлов и их сплавов. Использование флюса существенно поднимает качество работ и удешевляет производственный процесс, а рекомендации стандартов ГОСТа не позволят сделать грубые ошибки.

Сергей Одинцов

electrod.biz

Автоматическая сварка под флюсом.

Сварку под флюсом выполняют на постоян­ном токе обратной полярнос-ти. Сила сварочного тока не превышает 800А, напряжение дуги до 40 В, ско-рость сварки изменяют в диапазоне 13…30 м/ч. Одностороннюю однопроход-ную сварку применяют длясоединений толщиной до 8 мм и выполняют на ос-тающейся стальной подкладке или флюсовой подушке.

Максимальная толщина соединений без разделки кромок, сваривае­мых двусторонними швами, не должна превышать 20 мм. Для стыковых соединений без скоса кромок (односторонних и двусторонних) исполь­зуют проволоку марки Св-08ХН2М. Применять более легированные про­волоки для таких сое-динений нецелесообразно, поскольку в этом случае швы имеют излишне высо-кую прочность.

Наиболее часто стыковые соединения подготавливают со скосом кро­мок. Сварку корневых швов стыковых соединений высокопрочных сталей с V- или Х-образной разделкой кромок обычно выполняют проволоками ма­рок Св-08ГА или Св-10Г2. Заполнение разделок кромок осуществляется проволоками марок Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2ГСМЮ последователь­ным наложением слоев.

Основные параметры режима автоматической сварки под флюсом: сваро-чный ток, напряжение дуги и скорость пере­мещения дуги.

С увеличением сварочного тока дуга больше погружается в основной ме-талл, возрастает погонная энергия и количест­во расплавленного в единицу вре-мени электродного метал­ла. В результате глубина провара и доля участия ос-новного металла в металле шва увеличиваются. Увеличение диаметра свароч-ной проволоки при неиз­менном сварочном токе приводит к уменьшению глу-бины провара и выпуклости шва при одновременном увеличении его ширины. В зависимости от толщины свариваемых кро­мок применяют проволоку диа-метром 2…5 мм.

Увеличение напряжения дуги приводит к повышению ее подвижности, в результате чего увеличивается ширина шва, а глубина остается практически не-изменной. При сварке под флюсами АН-17М и АН-43 напряжение дуги не дол-жно превышать 40 В. Скорость перемещения дуги при сварке стыковых соеди-нений высокопрочных сталей изменяют от 13 до 30 м/ч. Повышение скорости сварки в этом диапазоне обусловливает увеличение глубины проплавления. Автома­тической сваркой под флюсом выполняют стыковые, угло­вые и нахлес-точные швы, расположенные в нижнем положении.

Стыковые соединения можно выполнять односторонними и двусторонни-ми швами с разделкой и без разделки кромок. Швы с разделкой кромок могут быть однопроходными и многопроходными.

Односторонней однопроходной сваркой соединяют высо­копрочную сталь толщиной до 8 мм. Для более толстого металла использовать односторон-нюю сварку нецелесооб­разно, поскольку это приводит к перегреву металла око-ло­шовной зоны.

Односторонние стыковые соединения сваривают с ис­пользованием тех-нологических приемов, которые позволя­ют обеспечивать высокое качество сварных швов: на остаю­щейся стальной подкладке, на медной или флюсомед-ной подкладке, на флюсовой подушке. Подкладные планки из­готовляют из низкоуглеродистой стали СтЗсп толщиной 3…6 мм и шириной 40…50 мм. Зазор между подкладкой и кромками не должен превышать 0,5… 1 мм для пре-дотвраще­ния затекания металла в корневом участке шва. В против­ном случае в корне шва могут образоваться дефекты (про­жоги, шлаковые включения, трещи-ны). После окончания кварки подкладную планку, как правило, удаляют, а по­верхность шва зачищают шлифовальной машинкой запод­лицо с основным ме-таллом.

При использовании медных или флюсомедных подкладок, флюсовых по-душек необходимо обеспечивать плотное под-жатие подкладки к корню свар—ного соединения. Рекомен­дуемые режимы односторонней сварки под флюсом стыковых соединений толщиной до 8 мм без скоса кромок на флюсовой по-душке приведены в табл. 23. Металл большей толщины без скоса кромок сва-ривают двусторонними швами.

Таблица 23. Режимы автоматической сварки под флюсом стыковых соединений без скоса кромок на флюсовой подушке

Двусторонняя автоматическая сварка является основ­ным методом полу-чения высококачественных швов, так как этот тип соединений наиболее тех-нологичен, надежен, поз­воляет получать сварные соединения с минимальными де­формациями и высоким качеством. Двусторонняя автомати­ческая сварка бо-лее надежна по сравнению с односторон­ней, так как в этом случае на качество швов в меньшей сте­пени влияет колебание режима сварки, смещение электрода от оси шва, точность подготовки кромок и сборки. Первый проход двусторон-него шва обычно выполняют на флюсовой подушке или «на весу».

Максимальная толщина металла, свариваемого двусто­ронними швами при бескосной разделке кромок, не должна превышать 20 мм. В противном слу-чае сварку необходимо вести на форсированных режимах, что приводит к сни-же­нию пластичности и хладостойкости металла околошовной зоны. Техника сварки первого прохода такая же, как и односторонних швов. Глубина проплав-ления должна быть равна (0,6…0,7) металла. После кантования изделия вто­рой проход шва выполняют с таким расчетом, чтобы пере­крытие слоев состав-ляло 3…4 мм. Наиболее рационально такие швы сваривать с обязательным за-зором в стыке. Режимы двусторонней автоматической сварки под флюсом сты-ков без скоса кромок обычно выбирают с таким рас­четом, чтобы оба слоя шва сваривались без переналадки сва­рочной аппаратуры (табл. 23).

Для стыковых соединений без скоса кромок (односто­ронних и двусторон-них) используют сварочную проволоку Св-08ХН2М. Применять более легиро-ванные проволоки для таких соединений нецелесообразно, поскольку в этом слу­чае механические свойства швов имеют излишне высокую прочность.

Наиболее часто при сварке высокопрочных сталей сты­ковые соединения подготовляют со скосом кромок. Корне­вые швы стыковых соединений высоко-прочных сталей с V- или X-образной разделкой кромок обычно выполняют то-ком прямой полярности проволоками Св-08ГА или Св-10Г2 (табл. 24).

Заполнение V-образной разделки кромок осуществляет­ся током обратной полярности проволоками Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2Г2СМЮ последова-тельным наложением слоев. При выполнении слоев многопроходного шва пер-вые два-три слоя выполняют по оси разделки, а все последующие — со смеще-ниями последовательно то к од­ной, то к другой стороне разделки.

Порядок многопроходной сварки швов при Х-образной симметричной разделке кромок следующий: выполняют сварку с одной стороны, заполняя разделку на одну треть или наполовину по глубине; кантуют соединение, зачи-щают корень шва и выполняют сварку с этой стороны, заполняя разделку на одну треть или наполовину сечения по глубине; снова кантуют и окончательно сваривают шов с первой сто­роны, а затем — со второй стороны соединения.

При сварке толстолистовых соединений высокопрочных сталей более предпочтительна разделка с двумя несиммет­ричными скосами двух кромок.

При автоматической сварке под флюсом угловых швов тавровых и нахле-сточных соединений при положении в угол формирование швов затруднено, в результате чего появ­ляются условия для образования подрезов вертикальной стенки и наплывов металла шва на горизонтальную полку. Основным условием получения качественных швов являет­ся правильный выбор режима сварки и точное расположение конца электрода относительно кромок свариваемого из-де­лия. Электрод располагают таким образом, чтобы угол, образуемый электро-дом и вертикальной стенкой, составлял 35…40°.

Сварку тавровых, угловых и нахлесточных соединений выполняют в двух основных положениях — в «лодочку» и в угол (табл. 25, 26).

Дата добавления: 2017-05-02; просмотров: 588; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org


Смотрите также

  • Сварочный аппарат форсаж 180
  • Расчет сварочного шва
  • Капли для глаз обезболивающие после сварки
  • Сварочная мастерская профикар
  • Как правильно работать сваркой правильный шов
  • Сварка арматуры ванным способом это
  • Виды сварочного оборудования
  • Кислород для сварки
  • Сварочная дуга это
  • Присадочные материалы для сварки
  • Манипулятор сварочный

Cварка под слоем флюса — режимы, особенности

Тот, кто знаком со сварочными процессами, знает, как негативно влияет воздух на качество сварного шва. Вот почему самым качественным соединением считается процесс, который проводится в среде защитных материалов. Обычно для этого используются инертные газы или флюсы. Сварка под слоем флюса сегодня используется не так часто, особенно в бытовых условиях. Но в промышленности этот вид сваривания металлов применяется гораздо чаще. Тем более, качество шва при этой технологии гарантированно имеет высокие качественные характеристики. Поэтому когда разговор заходит о сварке под флюсом, необходимо понимать, что данный процесс является полуавтоматическим или автоматическим. В некоторых промышленных производствах устанавливается роботизированная сварка с применением флюсов.

Содержание страницы

  • 1 Что такое сварка под защитными флюсами
  • 2 Виды флюсов
  • 3 Полезные советы
  • 4 Режимы сварки под флюсом

Что такое сварка под защитными флюсами

По сути, это все тот же сварочный процесс с применением неплавящихся электродов и присадочной проволоки. Только вместо газа, который покрывает собою зону сварки, используется флюс – порошкообразный материал, засыпаемый поверх стыка двух металлических заготовок.

При высокой температуре сварки флюс расплавляется и выделяет все тот же защитный газ. При этом поверх зоны сваривания образуется прочная пленка, защищающая ее от негативного воздействия окружающего воздуха. Сгоревший порошок превращается в шлак, который легко снимается со сваренного шва. Остатки флюса можно собрать и использовать в другом месте.

Но самое главное, что все позиции, связанные с соединением стыкуемых деталей, точно такие же, как и в случае использования других сварочных технологий. А именно:

  • правильный подбор режима сварки, который зависит от структуры соединяемых металлов;
  • правильный выбор электрода;
  • присадочной проволоки, которая по своим свойствам должна соответствовать свойствам основных металлов;
  • грамотное формирование кромок;
  • зачистка торцов деталей, их обезжиривание.

Но есть и одна отличительная особенность – правильный выбор флюса.

https://www.youtube.com/watch?v=cuZ_VWZ0UpI

Виды флюсов

Как уже было сказано выше, флюс для сварки – это порошок с размерами гранул 0,2-4 мм. Его классификация зависит от многих показателей. Но есть основные характеристики, которые разделяют его на группы и классы.

По способу производства сварочные флюсы делятся на:

  • плавленые: их компоненты сначала плавятся, затем гранулируются, прокаливаются и разделяются на фракции;
  • неплавленые или керамические: это сухие ингредиенты, которые смешиваются с жидким стеклом, сушатся, гранулируются, прокаливаются и разделяются на фракции.

Производители и специалисты отмечают плавленый вариант, как лучший из двух представленных.

Разделение по химическому составу.

  • Оксидные флюсы. В основе порошка содержатся оксиды металлов до 90% и остальное – это фторидные соединения. В этой группе есть подгруппы, которые определяют процентное содержание того или иного оксида. К примеру, оксид кремния. Если его содержится во флюсе до 1%, то такой порошок называется бескремнистый, если его содержание составляет 6-35% – низкокремнистый и больше 35% – высококремнистый. Оксидные флюсы предназначены для сварки низкоуглеродных и фтористых стальных заготовок.
  • Солевые. В них нет оксидов металлов, основу составляют соли: фториды и хлориды. Такой порошок используется для сваривания активных металлов, к примеру, титан.
  • Смешанные флюсы (солеоксидные). В них есть и оксиды и соли. Применяют их для соединения легированных сплавов.

Еще одна характеристика – активность флюсов. По сути, это скорость окисления порошка при его нагреве. Измеряется данный показатель от нуля до единицы и делит флюсы на четыре категории:

  1. Меньше 0,1 – это пассивные материалы.
  2. От 0,1 до 0,3 – малоактивные.
  3. От 0,3 до 0,6 – активные.
  4. Выше 0,6 – высокоактивные.

И последнее. Это деление по строению гранул. Здесь три позиции: стекловидные, пемзовидные и цементированные. Необходимо отметить, что сварка под стекловидным флюсом дает более широкий сварной шов, чем под пемзовидным. Если используется порошок с мелкими частицами, то шов под ним образуется глубокий и неширокий с высокими прочностными качествами.

Полезные советы

  • Большое значение в технологии сварки под флюсом играет переход металлов (марганца и кремния) в металл сварочного шва. Марганец переходит быстрее, если концентрация его оксида (MnO) больше, чем оксида кремния (SiO2). Чем меньше активность флюса, тем быстрее происходит переход.
  • Поры в швах образуются, если флюс не был хорошо просушен, если он не соответствует свойствам металла свариваемых заготовок и металлу присадочной проволоки, если между деталями оказался слишком большой зазор, если флюсовый слой оказался недостаточным, если его качества низкие.
  • Негативно на сварочный шов влияет водород. Поэтому его с помощью флюсов связывают в нерастворимые соединения. Это лучше делает порошок с большим содержанием кремния и с пемзовидной формой гранул.
  • Чтобы в сварном шве не образовывались трещины, необходимы флюсы с высоким содержанием и кремния, и марганца.

Сегодня все чаще в промышленности используется сдвоенная или двухэлектродная сварка, в которой электроды располагаются на расстояние меньше 20 мм друг от друга и питаются от одного источника электрической энергии. При этом они варят в одной зоне, формируя единую сварочную ванну. Располагаться электроды могут как в продольном положении, так и в поперечном.

Применяют и двухдуговую сварку, в которой расходники питаются от двух разных источников, при этом ток может быть на двух стержнях переменным или постоянным. А может быть и разным. Расположение же электродов может быть перпендикулярным плоскости сваривания или под наклоном. Варьируя углом наклона, можно увеличить глубину проварки или уменьшить. Соответственно будет изменяться и ширина шва.

Дуговая сварка под флюсом может проводиться и при повышении расстояния между расходниками. В этом случаи сварка будет проводиться параллельно в двух ваннах. Но первый электрод будет выполнять функции нагревателя зоны сварки, второй будет ее проваривать. При такой технологии соединения металлических заготовок электроды устанавливаются перпендикулярно плоскости сваривания. Данный способ отличается тем, что в процессе сварки двумя электродами не образуются закалочные участки как в самом сварочном шве, так и в прилегающих к нему зонах на основных деталях.

Режимы сварки под флюсом

Необходимо отметить тот факт, что механизированная сварка под флюсом отличается от ручной тем, что появляется возможность использовать сварочный ток высокой плотности. Он варьируется в диапазоне 25-100 А/мм². Соответственно и сила тока будет использоваться большая. Это отражается на глубокой проварке шва, возможности сваривать толстостенные заготовки без формирования кромок, увеличивать скорость самого процесса.

К примеру, при сваривании деталей толщиною 20-40 мм при однодуговой ручной сварке скорость процесса составляет не более 70 м/час. Используя двухдуговую сварку, можно увеличить данный показатель до 300 м/час. Конечно, силу тока подбирают в основном от диаметра используемого электрода. В таблице указана их зависимость между собой.

Диаметр электрода, ммСила сварочного тока, А
2200-400
3300-600
4400-800
5700-1000
6700-1200

Необходимо добавить, что сварочно-флюсовая технология является еще и экономичной. Все дело в том, что расход материалов уменьшается за счет меньшего разбрызгивания металла, к примеру, в ручной сварке этот показатель составляет 15%, в флюсовой механизированной меньше 3%. Уменьшается объем угара, не образовываются огарки и другие неприятные моменты. Сохранение тепла под флюсом дает возможность сэкономить и электроэнергию. Уже доказано, что уменьшение потребления электрического тока происходит до 40%. Сокращаются и трудозатраты, которые обычно уходят на формирование кромок, на очистку шва после сварки от окалин, брызг и шлака.

Единственный минус – это ограничение по положению сварочной ванны. Варить можно в нижнем положении автоматами или полуавтоматами или с небольшим наклоном в пределах 10-15°.

Обязательно посмотрите видео, в котором показано, как можно варить две металлические детали под флюсом.

Технология автоматической сварки под флюсом Статьи

Сварку под слоем флюса производят электродной проволокой, которую подают в зону горения дуги специальным механизмом, называемым сварочной головкой автомата. Металл сварочной проволоки расплавляется дугой и переносится каплями в сварочную ванну. В сварочной ванне металл сварочной проволоки смешивается с расплавленным основным металлом. Токоподвод к проволоке осуществляется через мундштук, изготовляемый из меди или ее сплавов. Малый вылет электрода, отсутствие покрытия, большая скорость подачи электродной проволоки позволяют значительно увеличить силу сварочного тока по сравнению с ручной сваркой электродами тех же диаметров. Это приводит к ускорению процесса плавления сварочной проволоки, увеличению глубины проплавления основного металла и, как следствие, значительному повышению производительности. Коэффициент наплавки достигает в некоторых случаях ЗОгДА-ч). Достаточно толстый слой флюса (до 60 мм), засыпаемый в зону сварки, расплавляется на 30%. Это делает дугу закрытой (невидимой) и обеспечивает надежную защиту расплавленного металла от окружающего воздуха, стабилизирует сварочный процесс. Существенным достоинством сварки под флюсом являются незначительные потери на угар металла и его разбрызгивание. Вслед ствие увеличения эффективной тепловой мощности дуги может быть расширен диапазон толщин деталей, свариваемых без скоса кромок. Например, при обычных режимах сварки под флюсом деталей встык без скоса кромок, можно сваривать металл толщиной 15-20 мм. В этом случае увеличивается проплавление основного металла, и его доля в металле шва составляет 0,5-0,7. При этом значительно снижается расход электродной проволоки. При сварке угловых швов увеличенная глубина провара обеспечивает большее сечение, чем это достигается при ручной сварке с одинаковым катетом шва. Как отмечалось ранее, флюсы влияют на устойчивость горения дуги, формирование и химический состав металла шва. Флюсы в значительной мере определяют стойкость металла шва против образования пор и кристаллизационных трещин. Требуемые механические свойства, структура металла шва и сварного соединения в целом обеспечиваются применением сочетания флюса и электродной проволоки. Размеры и форма шва при сварке под флюсом характеризуются глубиной провара, шириной шва, высотой выпуклости и т.д. Закономерности изменения формы шва обусловлены главным образом режимом сварки и практически мало зависят от типа сварного соединения. Параметры режима сварки под флюсом условно можно разбить на основные и дополнительные. К основным параметрам относят величину сварочного тока, его род и полярность, напряжение дуги, диаметр электродной проволоки и скорость сварки. При сварке под флюсом с постоянной скоростью подачи электродной проволоки часто вместо сварочного тока используют термин «скорость подачи электродной проволоки» . Чем выше скорость подачи электродной проволоки, тем больше должен быть сварочный ток, чтобы расплавить проволоку, подаваемую в сварочную ванну. К дополнительным параметрам режима сварки под флюсом относят величину вылета электродной проволоки, состав и строение флюса, а также положение изделия и электрода при сварке. Глубина провара и ширина шва зависят от всех параметров режима сварки. С увеличением силы тока глубина провара увеличивается. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара примерно на 40 — 50 % больше, чем при сварке постоянным током прямой полярности. При сварке переменным током глубина провара на 15 — 20 % ниже, чем при сварке постоянным током обратной полярности. Уменьшение диаметра электродной проволоки приводит к увеличению глубины провара, так как увеличивается плотность тока. При этом ширина шва уменьшается. Из приведенных данных следует, что при автоматической сварке под флюсом для получения глубины провара 5 мм при диаметре электродной проволоки 2 мм требуется сварочный ток 350А, а при диаметре 5 мм — 500А. На практике больше применяют малые диаметры электродной проволоки. Это позволяет применять меньшие значения сварочного тока в сочетании с высокой производительностью процесса сварки. Напряжение дуги при сварке под флюсом не оказывает существенного влияния на глубину провара. Увеличение напряжения дуги приводит к увеличению ширины шва. При этом снижается выпуклость шва, глубина проплавления остается почти постоянной. При необходимости увеличения толщины свариваемого металла для правильного формирования шва необходимо увеличивать силу сварочного тока и напряжение дуги. Влияние скорости сварки на глубину провара неоднозначно. При малых скоростях сварки 10-12 м/час глубина проплав-ления при прочих равных условиях минимальная. При увеличении скорости сварки ширина шва заметно сокращается, выпуклость шва несколько возрастает, глубина проплавления незначительно увеличивается. При увеличении скорости сварки до 70-80 м/час глубина проплавления и ширина шва уменьшаются, а при дальнейшем увеличении скорости сварки влияние различных факторов приводит к тому, что образуются краевые непровары -зоны не-сплавления. Этот метод чаще применяется при двухдуговой сварке. Наклон изделия по отношению к горизонтальной плоскости также оказывает влияние на формирование шва. При сварке на подъем увеличивается глубина провара и уменьшается ширина шва. Если угол подъема изделия при сварке под флюсом будет более 6 °, то по обе стороны шва могут образоваться подрезы. При сварке на спуск глубина провара уменьшается. Аналогичный процесс формирования шва происходит при сварке с уменьшением насыпной массы флюса. Зазор между деталями, разделка кромок и вид сварного соединения не оказывают значительного влияния на форму шва. Очертание провара и общая высота шва Н остаются практически постоянными. Чем больше зазор или разделка кромок, тем меньше доля основного металла в металле шва . Из рисунка видно, что в зависимости от зазора или разделки кромок шов может быть выпуклым, нормальным или вогнутым. Наиболее существенное влияние на форму и качество шва влияет непосредственно зазор между деталями. При сварке вручную сварщик может сам выправить дефект сборки (заплавить увеличенный зазор) и обеспечить требуемую форму шва. При автоматической сварке это осуществить невозможно. Плохая сборка не обеспечит заданные зазоры и получение качественного шва.

6.3. Расчет режимов сварки (наплавки) под флюсом проволокой сплошного сечения

Расчет сварочного тока, А, производится по формуле

При сварке и наплавке под флюсом, для более глубокого проплавления, рекомендуется использовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а ≥40 ÷ 50 А/мм2 ), а при наплавке для снижения глубины проплавления принимается а≤ 30 ÷ 40 А/мм2. Диаметр электродной проволоки желательно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производительность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. Зависимость силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления приведена в табл. 10 приложения. Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс АН-348А) следующая:

Сила сварочного тока, А 180-300 300-400 500-600 600-700 700-850 850-1000
Напряжение дуги, В 32-34 34-36 36-40 38-40 40-42 41-43

Наплавку рекомендуется выполнять при постоянном токе прямой полярности. Вылет электродной проволоки принимается 30 ÷ 60 мм, при этом более высокие его значения соответствуют большему диаметру проволоки и силе тока.  Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле:

где dПР – диаметр проволоки, мм; ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали ρ =7,8 г/см3).

Коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения при сварке под флюсом определяется по формулам:

для переменного тока:

для постоянного тока прямой полярности:

для постоянного тока обратной полярности 

αР= 10 ÷ 12 г/Ач

Скорость сварки, м/ч, рассчитывается по формуле:

где αН — коэффициент наплавки, г/А ч; αН = αР(1-Ψ), где Ψ — коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02 ÷ 0,03.

При наплавке под флюсомFB — площадь поперечного сечения одного валика, см2, укладываемого за один проходможно принять равной 0,3 ÷ 0,6 см2.

Масса наплавленного металла, г, определяется по формуле:

где VН — объем наплавленного металла, см3.

Объем наплавленного металла, см3, определяется из выражения

где Fн – площадь наплавленной поверхности, см2; h – высота наплавленного слоя, см.

Расход сварочной проволоки, г, определяется по формуле

де GH – масса наплавленного металла, г; Ψ – коэффициент потерь.

Расход флюса, г/пог.м, определяется по формуле

Время горения дуги, ч, определяется по формуле

Полное время сварки, ч, определяется по формуле

де kП – коэффициент использования сварочного поста принимается равным 0,6 ÷ 0,7.

Расход электроэнергии, кВт ч, определяется по формуле

где UД– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7 , при переменном 0,8÷ 0,9; WO– мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВтч (на постоянном токе 2,0÷ 3,0 кВт, на переменном – 0,2÷ 0,4 кВт).

Марки флюса приведены в табл. 5.3.

Толщина слоя флюса зависит от силы сварочного тока:
Cварочный ток, А 200-400 400-800 800-1200
Толщина слоя флюса, мм 25-35 35-45 45-60

Технические характеристики аппаратов для автоматической сварки (наплавки) под флюсом приведены табл. 6 приложения.

Автоматическая сварка под флюсом.

Сварку под флюсом выполняют на постоян­ном токе обратной полярнос-ти. Сила сварочного тока не превышает 800А, напряжение дуги до 40 В, ско-рость сварки изменяют в диапазоне 13…30 м/ч. Одностороннюю однопроход-ную сварку применяют длясоединений толщиной до 8 мм и выполняют на ос-тающейся стальной подкладке или флюсовой подушке.

Максимальная толщина соединений без разделки кромок, сваривае­мых двусторонними швами, не должна превышать 20 мм. Для стыковых соединений без скоса кромок (односторонних и двусторонних) исполь­зуют проволоку марки Св-08ХН2М. Применять более легированные про­волоки для таких сое-динений нецелесообразно, поскольку в этом случае швы имеют излишне высо-кую прочность.

Наиболее часто стыковые соединения подготавливают со скосом кро­мок. Сварку корневых швов стыковых соединений высокопрочных сталей с V- или Х-образной разделкой кромок обычно выполняют проволоками ма­рок Св-08ГА или Св-10Г2. Заполнение разделок кромок осуществляется проволоками марок Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2ГСМЮ последователь­ным наложением слоев.

Основные параметры режима автоматической сварки под флюсом: сваро-чный ток, напряжение дуги и скорость пере­мещения дуги.

С увеличением сварочного тока дуга больше погружается в основной ме-талл, возрастает погонная энергия и количест­во расплавленного в единицу вре-мени электродного метал­ла. В результате глубина провара и доля участия ос-новного металла в металле шва увеличиваются. Увеличение диаметра свароч-ной проволоки при неиз­менном сварочном токе приводит к уменьшению глу-бины провара и выпуклости шва при одновременном увеличении его ширины. В зависимости от толщины свариваемых кро­мок применяют проволоку диа-метром 2…5 мм.

Увеличение напряжения дуги приводит к повышению ее подвижности, в результате чего увеличивается ширина шва, а глубина остается практически не-изменной. При сварке под флюсами АН-17М и АН-43 напряжение дуги не дол-жно превышать 40 В. Скорость перемещения дуги при сварке стыковых соеди-нений высокопрочных сталей изменяют от 13 до 30 м/ч. Повышение скорости сварки в этом диапазоне обусловливает увеличение глубины проплавления. Автома­тической сваркой под флюсом выполняют стыковые, угло­вые и нахлес-точные швы, расположенные в нижнем положении.

Стыковые соединения можно выполнять односторонними и двусторонни-ми швами с разделкой и без разделки кромок. Швы с разделкой кромок могут быть однопроходными и многопроходными.

Односторонней однопроходной сваркой соединяют высо­копрочную сталь толщиной до 8 мм. Для более толстого металла использовать односторон-нюю сварку нецелесооб­разно, поскольку это приводит к перегреву металла око-ло­шовной зоны.

Односторонние стыковые соединения сваривают с ис­пользованием тех-нологических приемов, которые позволя­ют обеспечивать высокое качество сварных швов: на остаю­щейся стальной подкладке, на медной или флюсомед-ной подкладке, на флюсовой подушке. Подкладные планки из­готовляют из низкоуглеродистой стали СтЗсп толщиной 3…6 мм и шириной 40…50 мм. Зазор между подкладкой и кромками не должен превышать 0,5… 1 мм для пре-дотвраще­ния затекания металла в корневом участке шва. В против­ном случае в корне шва могут образоваться дефекты (про­жоги, шлаковые включения, трещи-ны). После окончания кварки подкладную планку, как правило, удаляют, а по­верхность шва зачищают шлифовальной машинкой запод­лицо с основным ме-таллом.

При использовании медных или флюсомедных подкладок, флюсовых по-душек необходимо обеспечивать плотное под-жатие подкладки к корню свар—ного соединения. Рекомен­дуемые режимы односторонней сварки под флюсом стыковых соединений толщиной до 8 мм без скоса кромок на флюсовой по-душке приведены в табл. 23. Металл большей толщины без скоса кромок сва-ривают двусторонними швами.

Таблица 23. Режимы автоматической сварки под флюсом стыковых соединений без скоса кромок на флюсовой подушке

 

Двусторонняя автоматическая сварка является основ­ным методом полу-чения высококачественных швов, так как этот тип соединений наиболее тех-нологичен, надежен, поз­воляет получать сварные соединения с минимальными де­формациями и высоким качеством. Двусторонняя автомати­ческая сварка бо-лее надежна по сравнению с односторон­ней, так как в этом случае на качество швов в меньшей сте­пени влияет колебание режима сварки, смещение электрода от оси шва, точность подготовки кромок и сборки. Первый проход двусторон-него шва обычно выполняют на флюсовой подушке или «на весу».

Максимальная толщина металла, свариваемого двусто­ронними швами при бескосной разделке кромок, не должна превышать 20 мм. В противном слу-чае сварку необходимо вести на форсированных режимах, что приводит к сни-же­нию пластичности и хладостойкости металла околошовной зоны. Техника сварки первого прохода такая же, как и односторонних швов. Глубина проплав-ления должна быть равна (0,6…0,7) металла. После кантования изделия вто­рой проход шва выполняют с таким расчетом, чтобы пере­крытие слоев состав-ляло 3…4 мм. Наиболее рационально такие швы сваривать с обязательным за-зором в стыке. Режимы двусторонней автоматической сварки под флюсом сты-ков без скоса кромок обычно выбирают с таким рас­четом, чтобы оба слоя шва сваривались без переналадки сва­рочной аппаратуры (табл. 23).

Для стыковых соединений без скоса кромок (односто­ронних и двусторон-них) используют сварочную проволоку Св-08ХН2М. Применять более легиро-ванные проволоки для таких соединений нецелесообразно, поскольку в этом слу­чае механические свойства швов имеют излишне высокую прочность.

Наиболее часто при сварке высокопрочных сталей сты­ковые соединения подготовляют со скосом кромок. Корне­вые швы стыковых соединений высоко-прочных сталей с V- или X-образной разделкой кромок обычно выполняют то-ком прямой полярности проволоками Св-08ГА или Св-10Г2 (табл. 24).

Заполнение V-образной разделки кромок осуществляет­ся током обратной полярности проволоками Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2Г2СМЮ последова-тельным наложением слоев. При выполнении слоев многопроходного шва пер-вые два-три слоя выполняют по оси разделки, а все последующие — со смеще-ниями последовательно то к од­ной, то к другой стороне разделки.

Порядок многопроходной сварки швов при Х-образной симметричной разделке кромок следующий: выполняют сварку с одной стороны, заполняя разделку на одну треть или наполовину по глубине; кантуют соединение, зачи-щают корень шва и выполняют сварку с этой стороны, заполняя разделку на одну треть или наполовину сечения по глубине; снова кантуют и окончательно сваривают шов с первой сто­роны, а затем — со второй стороны соединения.

При сварке толстолистовых соединений высокопрочных сталей более предпочтительна разделка с двумя несиммет­ричными скосами двух кромок.

При автоматической сварке под флюсом угловых швов тавровых и нахле-сточных соединений при положении в угол формирование швов затруднено, в результате чего появ­ляются условия для образования подрезов вертикальной стенки и наплывов металла шва на горизонтальную полку. Основным условием получения качественных швов являет­ся правильный выбор режима сварки и точное расположение конца электрода относительно кромок свариваемого из-де­лия. Электрод располагают таким образом, чтобы угол, образуемый электро-дом и вертикальной стенкой, составлял 35…40°.

Сварку тавровых, угловых и нахлесточных соединений выполняют в двух основных положениях — в «лодочку» и в угол (табл. 25, 26).

 



Дата добавления: 2017-05-02; просмотров: 3562; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Автоматическая сварка под флюсом: технология и применение

Екатерина

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

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

Содержание статьи

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

Общая информация

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

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

Область применения

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

Роль флюса

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

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

Виды применяемых флюсов

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

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

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

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

Достоинства и недостатки

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

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

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

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

Технология сварки

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

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

 

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

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

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

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

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

Вместо заключения

Похожие публикации

дуговая сварка под флюсом, Консультанты по сварке инверторов, сварка под флюсом, сварочные аппараты и другие сварочные и режущие системы

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

Тип операции.
Механизированный, автоматический или полуавтоматический.

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

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


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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

Флюсы .
Флюсы классифицируются по показателю основности и бывают двух видов — агломерированные и плавленые. Размер частиц важен, поскольку большие токи требуют более тонких потоков.
Плавленые флюсы темно-коричневого или черного цвета со стекловидной поверхностью и чешуйчатой ​​формой. Они дают хороший профиль поверхности и приемлемые свойства. Плавленые флюсы — это флюсы общего назначения, не требующие предварительного нагрева.
Агломерированные флюсы имеют светлый цвет и примерно сферическую форму. Они обеспечивают наилучшие механические свойства и низкий возможный водородный потенциал, требуя предварительного нагрева (обжига) флюса. Агломерированные флюсы впитывают влагу, поэтому по окончании работы их необходимо снять и просушить.

Что такое дуговая сварка под флюсом (SAW)

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Процесс дуговой сварки под флюсом, также известный как сварка под флюсом, представляет собой автоматический и высокопроизводительный процесс сварки плавлением. По сравнению со сваркой стержнем или процессом SMAW, гранулированный флюс в этом процессе наносится на несваренную область шва. Во время сварки проволока непрерывно подается с катушки с проволокой, и дуга горит под флюсом, как показано на рисунке и видео ниже. Таким образом, сварка не видна глазами, поэтому при сварке под флюсом не требуется сварочная маска. В процессе дуговой сварки под флюсом не требуется подача внешнего защитного газа.

Принципы работы под флюсом

При сварке под флюсом дуга находится внутри флюсовой подушки, помещенной в зону сварки. Сварочное тепло расплавляет флюс и образует шлак. Флюс SAW не проводит электричество при комнатной температуре, но становится электропроводным при высоких температурах во время сварки. По этой причине проволочная проволока размещается для обеспечения токопроводящего пути между сварочной проволокой и заготовкой при сварке под флюсом.

Тепло, выделяемое сварочной дугой, расплавляет сварочную проволоку, флюс и основной металл, образуя сварное соединение. Расплавленный шлак образует шлаковый слой над сваркой, а нерасплавленный шлак используется повторно.

Оборудование и типы тока для сварки под флюсом

Установка оборудования для дуговой сварки под флюсом (SAW) для однопроводной системы показана на рисунке ниже. Основными частями аппарата SAW являются:

  1. Источник сварочного тока
  2. Система управления
  3. Устройство подачи проволоки
  4. Бункер для флюса
  5. Рабочие кабели

Приложения. DCEP обеспечивает глубокое проплавление, хорошее начало дуги, лучший профиль валика и меньшую пористость при сварке.

Отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN) используется для большего диаметра, чтобы увеличить скорость наплавки. Но DCEN склонен к недостатку дефектов слияния. Таким образом, в SAW могут использоваться источники сварочного тока как CV (постоянное напряжение), так и CC (постоянный ток). Сварка под флюсом требует высокого тока и напряжения, поэтому источники питания обычно рассчитаны на ток до 1500 ампер. На практике сила тока ограничивается 1000 ампер, чтобы избежать прожога при сварке. Для сварки под флюсом доступны различные методы сварки, такие как тандемная сварка под флюсом, сварка с узким зазором и последовательная дуговая сварка.

Преимущества и области применения дуговой сварки под флюсом

Дуговая сварка под флюсом или дуговая сварка под флюсом имеет явные преимущества по сравнению с обычными процессами сварки. Основные преимущества SAW:

  1. Высокая скорость наплавки
  2. Внешний защитный газ не требуется.
  3. Быстрая и качественная сварка.
  4. Сварочный шлем не требуется.
  5. Полностью автоматизированный процесс сварки.
  6. Высококачественный однородный внешний вид сварного шва
  7. Без брызг.
  8. Простота в освоении для сварщиков/операторов.

Дуговая сварка под флюсом используется в основном для сварки сосудов высокого давления, резервуаров и сварки труб. SAW можно использовать только для сварки продольных швов или кольцевых швов. Сварные трубы под флюсом являются одним из основных применений, когда трубы изготавливаются путем прокатки листа и сварки прямых швов в продольном направлении. Он также используется для сварки винтовых или спиральных труб.

Классификация электродов для дуговой сварки под флюсом (SAW)

согласно SFA 5.17, проволоки под флюсом подразделяются на 3 типа:
1. низкомарганцевая,
2. среднемарганцевая и
3. высокомарганцевая.

Здесь наиболее часто используемая классификация проволоки EM12K является примером проволоки SAW в соответствии с AWS A5.17. Здесь:

  1. E означает Электрод. Если это EC, это означает композитный электрод.
  2. Следующая буква «L», «M» или «H» указывает на низкое, среднее и высокое содержание марганца в проволоке.
  3. Следующие цифры обозначают химический состав проволоки. (например, здесь 12).
  4. Наконец, последние 2-3 необязательных числа показывают уровень водорода в наплавленном металле.

F6P5-EM12K-H8, следовательно, является полной классификацией SAW с подходящим сварочным флюсом. В соответствии с этой классификацией присадочный материал под флюсом способен создавать сварной шов с пределом прочности 60 тыс.фунтов на кв. дюйм (415 МПа) и ударной вязкостью 27 Дж при температуре минус 50 °F после термообработки.

Сварка под флюсом, сварка под флюсом

Включите JavaScript

Сварка под флюсом, сварка под флюсом

Другой пример  F43A2-EM12K — это полная классификация комбинации флюс-электрод. Значение комбинации флюсовой проволоки F43A2-EM12K обеспечивает наплавку в состоянии после сварки, имеющую UTS от 430 до 560 МПа и ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом (CVN) не менее 27 Дж при -20°. C при изготовлении электродом EM12K в условиях, указанных в данной спецификации. Отсутствие буквы «S» во 2-м разряде означает, что классифицируемый флюс является первичным флюсом.

Варианты сварки под флюсом (SAW)

Основные варианты сварки дуговой сварки погружения:

  1. Одно проволочная пила
  2. Двойной проволочный параллельный электрод
  3. TANDEM
  4. TANDEM
  5. TANDEM
  6. SAW
  7. . Работа вышеуказанных типов дуговой сварки под флюсом показана на рисунке ниже.

    Факторы степени разбавления при сварке под флюсом

    При сварке под флюсом конфигурация соединения является основным фактором, влияющим на степень разбавления наряду со сварочным током. В целом, на приведенном ниже рисунке показано влияние типа сварного соединения на разбавление сварного шва.

    Типы флюсов для сварки под флюсом

    Дуговая сварка под флюсом Флюсы классифицируются на основе метода производства, их активности и влияния на химический состав наплавленного металла. There are four main types of SAW fluxes: 

    1. Fused flux and 
    2. Bonded flux
    3. Active flux
    4. Neutral Flux 

    Other Welding Processes

    • Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (сварка MIG/MAG)
    • Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
    • Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW)
    • Что такое дуговая сварка электродом или электродуговая сварка в защитном металле (SMAW)?

    Дуговая сварка под флюсом (SAW): применение, работа, детали

    Сегодня я буду обсуждать определение, применение, схему, оборудование, работу, преимущества и недостатки дуговой сварки под флюсом (SAW). Ранее была опубликована статья о дуговой сварке с флюсовой проволокой (FCAW). Проверить!

    Подробнее: Принципы работы дуговой сварки порошковой проволокой

    Содержание

    • 1 Что такое дуговая сварка под флюсом (SAW)?
        • 1.0.1 Диаграмма погруженной дуги сварки:
    • 2 Применение
    • 3 Машины SAW
        • 3,0.1 Подручная дуговая машина. SAW
            • 4.0.1 Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работает SAW:
          • 4.1 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
        • 5 Преимущества и недостатки дуговой сварки под флюсом
          • 5.1 Преимущества:
          • 5.2 Недостатки
          • 5.3 Пожалуйста, поделитесь!

        Что такое дуговая сварка под флюсом (SAW)?

        Дуговая сварка под флюсом — это еще один тип процесса дуговой сварки, в котором используется плавящийся трубчатый электрод с непрерывной подачей. Может работать в автоматическом или механизированном режиме. Он также может эксплуатироваться на полуавтоматических (ручных) пистолетах SAW с подачей под давлением или самотёком. Этот процесс не подходит для плоских или горизонтальных положений приварки, так как горизонтальное положение было выполнено со специальной компоновкой для поддержки флюса.

        В этом процессе сварки зона дуги и сварочная ванна защищены от атмосферного загрязнения за счет слоя гранулированного флюса, состоящего из извести, кремния, оксида марганца, фторида кальция и некоторых других соединений. Расплавленный флюс становится проводящим и создает ток между электродами и основным металлом. Толстый слой флюса полностью покрывает металл, предотвращая искры и брызги, а также защищая от интенсивного ультрафиолетового излучения и дыма, которые являются частью процесса сварки.

        SAW был первым патентом в 1935 году и касался электрической дуги под слоем гранулированного флюса. Первоначально он был разработан Джонсом, Кеннеди и Ротермундом.

        Схема дуговой сварки под флюсом:

        Подробнее: Дуговая сварка в среде защитного газа (SMAW)

        Области применения

        Ниже приведены области применения SAW: ). Он также используется для обработки низколегированных сталей, нержавеющих сталей, сплавов на основе никеля и для наплавки.

        Дуговая сварка под флюсом может использоваться для сварки сосудов под давлением, таких как котлы.

        Много структурных чертежей, труб, землеройных инструментов, судостроения, строительства железных дорог и локомотивов.

        Наконец, дуговая сварка под флюсом может использоваться для ремонта деталей машин.

        Этот процесс имеет некоторые особенности, отличающие его от других процессов дуговой сварки, в том числе:

        • Сварочная головка: подает флюс и присадочный металл к сварному шву.
        • Бункер для флюса: помогает хранить флюс и регулирует скорость осаждения флюса на сварной шов.
        • Флюс
        • : гранулированный флюс защищает сварной шов от атмосферного загрязнения. Он также очищает металл шва и модифицирует его химическое загрязнение. Хотя некоторые другие процессы дуговой сварки, такие как MIG, SMAW предлагают это.
        • Электрод: присадочный материал – стандартная проволока, а также другие специальные формы. Толщина этих проводов обычно составляет от 1,6 мм до 6 мм.

        Подробнее: Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

        Детали машин SAW

        Дуговая сварка под флюсом состоит из основных частей или оборудования, таких как сварочная головка, бункер для флюса, флюс, блок подачи электродной проволоки, электрод и флюс. блок восстановления. Сварочная головка может быть использована для подачи наполнителя, а также флюса в сварное соединение. Другие общие детали аппарата включают:

        1. Расходуемый электрод
        2. Источники питания
        3. Гранулированный флюс
        4. Основной металл
        5. Держатель электрода
        Аппарат для дуговой сварки под флюсом:

        Подробнее: Понимание электрошлаковой сварки

        Принципы работы SAW

        Как и другие процессы дуговой сварки, SAW также передает ток на электрод от сварочного аппарата переменного или постоянного тока. Он отдельно наносит флюс в зону сварки перед соединением. Этот флюс не является проводником электричества в холодном состоянии, но становится хорошим проводником при плавлении под действием тепла дуги. Это также позволяет протекать току между электродом и заготовкой. Поток, видимый в атмосфере, остается гранулированным (неизменным), что позволяет использовать его повторно. Нижний расплавленный флюс превращается в шлак, превращаясь в отходы, и его необходимо удалять после сварки,

        С заданной скоростью электрод непрерывно подается в соединение. В то время как в полуавтоматических сварочных установках сварка производится вручную вдоль стыка. В автоматическом режиме отдельный привод перемещает либо сварочную головку над неподвижным изделием, либо изделие вращается под неподвижной сварочной головкой.

        Подробнее: Знакомство с плазменно-дуговой сваркой (PAW)

        Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работает SAW: