Режимы сварки под флюсом стыковых соединений: Режимы сварки под флюсом

Содержание

Режимы сварки под флюсом

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Режимы сварки под флюсом имеют основные и дополнительные параметры. К основным относят: ток, его род и полярность, напряжение дуги, диаметр электродной проволоки, скорость сварки. Дополнительные параметры режима — вылет электродной проволоки, состав и строение флюса (плотность, размеры частиц), положение изделия и электрода при сварке.

Параметры режима сварки зависят от толщины и свойств свариваемого металла и обычно приводятся в технических условиях на сварку конкретного изделия и корректируются при сварке опытных образцов. При отсутствии таких данных режимы подбирают экспериментально. Основным условием для успешного ведения процесса сварки является поддержание стабильного горения дуги.

Для этого определенной силе сварочного тока должна соответствовать своя скорость подачи электродной проволоки . Скорость подачи должна повышаться с увеличением вылета электрода.

При его постоянном вылете увеличение скорости подачи уменьшает напряжение дуги.

При использовании легированных проволок, имеющих повышенное электросопротивление, скорость подачи должна возрастать.

На рис . 1 показано влияние изменения основных параметров сварки на размеры шва. Закономерности относятся к случаю наплавки , когда глубина провара ≤0 ,8 толщины основного металла. При большей глубине провара ухудшение теплоотвода от нижней части шва при водит к резкому росту провара — вплоть до прожога.

Рисунок 1. Изменение ширины е и выпуклости q шва и глубины проплавления h в зависимости от параметров режима (а — в) и вылета электрода (г): U_д — напряжение дуги; I_св — сварочный ток ; V_св — скорость сварки.

Наибольшее влияние на форму и размеры шва оказывает сварочный ток. При его увеличении (см . рис . 1, а) интенсивно повышаются глубина проплавления и высота усиления шва, а его ширина в озрастает незначительно.

Повышение напряжения на дуге увеличивает ширину сварного шва, глубина проплавления практически не меняется , высота выпуклости снижается (см. рис. 1, б).

Влияние скорости сварки (см . рис. 1, в) на глубину проплавления и ширину шва носит сложный характер . Сначала при увеличении скорости сварки давление дуги в се больше вытесняет жидкий металл, толщина прослойки жидкого металла под дугой уменьшается и глубина проплавления возрастает. При дальнейшем увеличении скорости сварки (>20 м/ч) заметно снижается погонная энергия и глубина проплавления начинает уменьшаться . В о всех случаях при увеличении скорости свар ки ширина шва уменьшается . При скорости сварки >70…80 м/ч по обеим сторонам шва возможны несплавления с кромкой или подрезы. Если необходимо вести сварку на больших скоростях, применяют специальные методы (сварка трехфазной дугой , двухдуговая и др .).

Диаметр электродной проволоки заметно влияет на форму и размеры шва, особенно на глубину проплавления. Как видно из табл . 1, при отсутствии источников, обеспечиваюших необходимый сварочный ток, требуемая глубина проплавления может быть достигнута при уменьшении диаметра используемой электродной проволоки.

Таблица 1. Глубина проплавления шва при различных диаметрах электродной проволоки и величинах сварочного тока (А) (сварка под флюсом).

Глубина проплавления, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Сварочный ток , А
3	5 4 3 2	450 375 300 200
4	5 4 3 2	500 425 350 300
5	5 4 3 2	550 500 400 350
6	5 4 3 2	600 550 500 400
8	5 4 3 2	725 675 625 500
10	5 4 3 2	925 900 750 600
12	5 4 3 2	930 925 875 700

Род и полярность тока влияют на глубину провара . По сравнению с постоянным током прям ой полярности сварка н а постоянном токе обратной полярности на 40 …50 %, а на переменном на 25.. .30 % увеличивает глубину проплавления. Изменение температуры изделия в пределах -60…+350^оС практически не влияет на размеры и форму шва. При подогреве изделия до более высокой температуры возрастают глубина и особенно ширина шва.

Наклон электрода вдоль шва и положение детали также отражаются на форме шва. Обычно сварку выполняют вертикально рас положенным электродом, но в отдельных случаях она может проводиться с наклоном электрода углом вперед или углом назад . При сварке углом вперед жидкий металл подтекает под дугу, толщина его прослойки увеличивается , а глубина проплавления уменьшается. Сварка углом назад уменьшает прослойку, и проплавление возрастает. Сварка на подъем увеличивает глубину проплавления и вероятность прожога.

При сварке на спуск металл сварочной ванны, подтекая под дугу, уменьшает глубину проплавления, поэтому возможно образование несплавлений и шлаковых включений.

Состав флюса, его насыпная масса также изменяют форму и размеры шва. При увеличении насыпной массы флюса глубина проплавления возрастает, ширина шва уменьшается.

Режимы сварки под флюсом

и техника сварки швов различных типов :

Стыковые швы выполняют односторонней однопроходной сваркой, двусторонней одно- или многопроходной сваркой.

При односторонней сварке металла толщиной до 4…6 мм без разделки кромок зазор при сборке устанавливают минимальным.

Для металла толщиной 10…12 мм стыки собирают с зазором. Тонкие листы (до 10 мм) и цилиндрические конструкции соединяют на стальных подкладках толщиной 3…6 и шириной 30…50 мм, если они не запрещены по условиям работы конструкции.

Соединение «в замок» применяют в ответственных изделиях, при сборке толстостенных крупногабаритных изделий.

Одностороннюю сварку на флюсовой подушке применяют для сварки листовых конструкций и выполнения кольцевых швов как с разделкой , так и без разделки кромок с обязательным технологическим зазором (табл.

2).

Таблица 2. Типовые режимы сварки сталей на флюсовой подушке.

Толщина металла, мм	Ширина зазора в стыке, мм	d_э	I_св, А	U_д, В	V_св, м/ч	Давление возд уха в шланге флюсовой подушки, кПа
2	0… 1,0	1,6	120	24…28	43,5	80
3	0…1,5	2	275 … 300	28…30	44,0
3	0…1,5	3	400 .. .425	25 …28	70,0
5	0…2,5	2	425 .. .500	32.. .34	35,0	100… 150
5	0…2,5	4	575.. . 625	28.. .30	46,0	108
8	0… 3,5	4	725 .. .775	30.. .36	34,0	100… 150

Для получения стабильной формы корневого валика одностороннюю сварку выполняют на медной или флюсомедной подкладке.

Сварка без подкладок возможна только при условии плотной и точной сборки стыка без зазоров и глубине провара ≤2/3 толщины металла.

Двусторонняя однопроходная сварка обеспечивает более высокое качество швов за счет уменьшения влияния изменения режимов сварки и точности сборки стыков.

Первый проход двустороннего шва выполняют на флюсовой подушке или на весу. Второй проход с обратной стороны осуществляют после зачистки кория шва первого прохода.

Режимы сварки первого слоя выбирают так, чтобы глубина провара не превышала половины толщины металла . Второй шов сваривают с проваром, равным 0,65…0,7 толщины основного металла (табл. 3).

Таблица 3. Режимы механизированной сварки под флюсом двусторонних стыков швов без разделки кромок.

Толщина металла , мм	Зазор в стыке, мм	I_св, А	U_д, В	V_св, м/ч
14	3.. .4	700…750	34.. .36	30
20	4 …5	850…900	36.. .40	27
24	4 …5	900…950	38. ..42	25
30	6.. .7	950…1000	40. ..44	16
40	8.. .9	1100.. . 1200	40. ..44	12
50	10.. .11	1200.. . 1300	44 …48	10

Многопроходные двусторонние швы применяют для стыковых соединений металла толщиной >20 мм с разделкой кромок. Число слоев определяется толщиной металла и режимом сварки.

При сварке первых двух слоев электрод должен быть направлен точно по оси разделки во избежание подрезов . Последующие слои сваривают со смешением электродов с оси так, чтобы каждый последующий слой перекрывал предыдущий на 1/3 ширины.

Ориентировочные режимы многопроходной автоматической сварки под флюсом стали с Х и U-образной разделкой кромок при ведены в табл. 4.

Таблица 4. Режимы многопроходной сварки сталей под флюсом.

Толщина металла , мм	Разделка кромок	d_э	Число слоев	I_св, А	U_д, В	V_св, м/ч
70	U-образная	8	16	1000.. .1050	35. ..40	28
90	U-образная	8	22	1000.. .1050	35. ..40	28
30	X-образная	6	8	900 . .. 1100	36.. .40	20

При соединении металлов большой толщины (до 300 мм) сварку ведут в узкий зазор (щелевая разделка) между свариваемыми кромками шириной 16…36 мм. Это позволяет уменьшить деформации и остаточные напряжения в швах. Однако повышаются требования к точности сборки кромок, особенно величины зазора между ними. Сварку осуществляют с раскладкой по два или три валика в каждом слое проволокой диаметром 2 или 3 мм на режимах, которые подбирают в зависимости от шири ны зазора, вида материала и пр .

Сварка под флюсом тавровых, угловых и нахлесточных соединений. Сварку угловых швов выполняют при положении в лодочку или в угол (рис . 2). Сварку в лодочку (а) выполняют при симметричном или несимметричном расположении электрода.

Рисунок 2. Схемы сварки угловых швов: 1 и 2 — первый и второй проходы.

В зависимости от площади поперечного сечения шва и положения сварки угловые сварные швы можно сваривать без с коса или со скосом одной из кромок с одной или двух сторон как одно-, так и многопроходными швами. Сварку однопроходным угловым швом тавровых соединений ведут на весу, на флюсовой подушке или по ручной подварке. При сварке в лодочку однослойный шов или каждый шов в многослойном шве имеет большее сечение , чем при сварке наклонным электродом, но применение медных подкладок и флюсовых подушек затруднено, поэтому зазор между деталями не должен превышать 1,5 мм.

При выборе режима сварки угловых швов в лодочку формирование шва высококачественное, если ширина провара больше его глубины не более чем в 2 раза, иначе неизбежны подрезы стенок тавра и непровар корня шва. В табл. 5 приведены ориентировочные режимы сварки под флюсом в лодочку угловых швов тавровых и нахлесточных соединений.

Таблица 5.

Режимы сварки под флюсом

в лодочку угловых швов тавровых и нахлесточных соединений.

Катет шва, мм	d_э	I_св, А	U_д, В	V_св, м/ч
6	2	450 . . .475	34…36	30
8	3	550… 600
	4	575.. .625
	5	675. ..725	32…34	32
10	3	600.. .650	34…36	23
	4	650. . .700	34…36	23
	5	725… 775	32…34	25
12	3	600.. .650	34…36	15
	4	725. .. 775	36…38	20
	5	775… 825	36…38	18

Способ сварки в угол не требует специальных мер против вытекания жидкого металла, поэтому зазор может быть увеличен до 3 мм . При увеличенных зазорах выполняют ручную или механизированную подварку швом, который переплавляется при сварке основного шва.

Техника сварки при положении в лодочку не отличается от сварки стыковых швов с разделкой кромок; за один проход можно сварить шов с катетом до 14 мм. Возможность образования подреза при сварке наклонным электродом ограничивает получение шва с катетом >6 мм . В этом случае необходимо особенно точно направлять электрод в разделку кромок.

Для обеспечения провара при различной толщине свариваемых элементов сварку осуществляют в несимметричную лодочку или несимметрично наклонным электродом . Для предупреждения подреза при сварке наклонным электродом его смещают, как показано на рис . 2, б и в. Последовательность сварки многопроходных швов показана на рис. 2, г. Швы следует располагать так, чтобы ранее наложенный валик препятствовал стеканию металла и шлака последующих слоев.

Ориентировочные режимы сварки под флюсом в угол швов тавровых и нахлесточных соединений приведены в табл. 6.

Сварка вертикальным электродом с оплавлением верхней кромки нахлесточного соединения (см . рис. 2, д) применяется , когда толщина листа ≤8 мм . При этом формируются нормальные швы с вертикальным катетом, равным толщине верхнего листа. Горизонтальный катет обычно больше вертикального в 1,5 — 2 раза. Угловые соединения можно сваривать вертикальным электродом с медной подкладкой (см . рис. 2, е) или с гибкими самоклеящимися флюсонесущими лентами.

Таблица 6. Режимы сварки в угол швов тавровых и нахлесточных соединений.

Катет шва, мм	d_э	I_св, А	U_д, В	V_св, м/ч
3	2	200 . ..220	25…28	60
4	2	280 … 300	28 … 30	55
4	3	350	28 … 30
5	2	375. . .400	30…32
	3	450	28…30
	4	450	28…30	60
7	2	375 .. .400	30. . .32	28
	3	500	30. . .32	48
	4	675	32.. .35	50
8	4	675	32.. .35	45
8	5	720 …750	38.. .40	50

Сварка электрозаклепками обычно выполняется в соединениях внахлестку, втавр, а также угловых. Главная трудность сварки подобных соединений — обеспечение плотногo прилегaния поверхностей свариваемых деталей. Для прeдупреждения вытeкания расплавленного флюса и металла зaзор нe должен прeвышать 1 мм . Электрозаклепки можнo сваривать пo предварительно подготовленным отверстиям в вeрхнем листе толщинoй >10мм (рис. 3, а) или c проплавлением верхнего листа толщиной дo 10 мм (см . рис. 3, б). Пpи сварке c отверстием диаметр электрода дoлжен быть рaвен 0,2 .. .0,25 диaметра отверстия.

Рисунок 3. Схемы сварки электрозаклепочных и прорезных швов.

Сварка мoжет сопровождаться подачей электрода в прoцессе сварки или бeз eго подачи до естественногo обрыва дуги. В пeрвом случаe испoльзуют oбычныe полуавтоматы для сварки под флюсом, вo втoром — специальные электрозаклепочники.

Прорезные швы также могут выполнять по предварительно подготовленным отверстиям удлиненной формы или с проплавлением верхнего листа при его толщине до 10 мм (см. рис. 3, в, г) . По существу, сварка прорезных швов является сваркой на остающейся подкладке. Общий недостаток таких швов — трудность контроля их качества, в чaстности, провара нижнего листа.

Приварка шпилек под флюсом. Для этого испoльзуют спeциальные установки и флюсовые шайбы высoтoй 6.. . 10мм c наружным диаметром 15…20 мм. Пpи диаметре шпильки >8 мм для oблегчения возбуждения дуги привариваемый кoнец зaтачивают нa угол 90^о.

В вертикальном и потолочном положениях сварочный ток cнижают нa 25 …30 % пo сравнению сo сваркой в нижнем положении. Пoсле oбразования дoстаточной сварочной ванны и обрыва дуги шпильку быстро подают до упора.

Другие страницы по теме Режимы сварки под флюсом:

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

Технология сварки под флюсом | svarnoy.info

Конструктивные элементы основных типов швов сварных соединений из углеродистых или низколегированных сталей, свариваемых автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом, установлены ГОСТ 8713-79. В зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки ГОСТ устанавливает формы разделки кромок для каждого вида соединения. Требования к подготовке кромок и сборке изделия под сварку более высокие, чем при ручной сварке. Эти требования вытекают из условий автоматической сварки. Настроенный под определенный режим автомат точно выполняет установленный процесс сварки и не может учесть и выправить отклонения в разделке кромок и сборке изделия. Разделку кромок производят машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой, а также на металлорежущих станках.

Свариваемые кромки перед сборкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и шлаков. Это особенно важно при больших скоростях сварки, когда различные загрязнения, попадая в зону дуги, приводят к образованию пор, раковин и неметаллических включений. Очистку кромок производят пескоструйной обработкой или протравливанием и пассивированием. Очистке подвергается поверхность кромок шириной 50…60 мм по обе стороны от шва. Перед сваркой детали закрепляют на стендах или иных устройствах с помощью различных приспособленний или прихватывают ручной сваркой электродами с качественным покрытием. Прихватки длиной 50…70 мм располагают на расстоянии не более 400 мм друг от друга, а крайние прихватки — на расстоянии не менее 200 мм от края шва. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака, брызг металла.

При сварке продольных швов для ввода электрода в шов и вывода его из шва за пределы изделия по окончании сварки к кромкам приваривают вводные и выводные планки. Форма разделки планок должна соответствовать разделке кромок основного шва.

Режим автоматической сварки: сварочный ток, напряжение дуги, диаметр, угол наклона и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки и основные размеры разделки кромок — выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок, формы разделки и свариваемого металла.

Стыковые швы выполняют с разделкой и без разделки кромок. При этом шов может быть одно- и двусторонним, одно- и многослойным.

Односторонняя стыковая сварка применяется в малоответственных сварных соединениях или в случаях, когда конструкция изделия не позволяет производить двустороннюю сварку шва. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению процесса формирования шва.

Рис 1.
Флюсовая подушка

Чтобы избежать этого, следует закрыть обратную сторону шва стальной или медной подкладкой, флюсовой подушкой или проварить шов с обратной стороны.

В практике применяют четыре основных приема выполнения односторонней сварки стыковых швов, обеспечивающих получение качественного сварного шва.

Сварка на флюсовой подушке (рис. 1) заключается в том, что под свариваемые кромки изделия 1 подводят флюсовую подушку 2 — слой флюса толщиной 30…70 мм. Флюсовая подушка прижимается к свариваемым кромкам под действием собственной массы изделия или с помощью резинового шланга 3, наполненного воздухом. Давление воздуха в зависимости от толщины свариваемых изделий составляет 0,05…0,06 МПа для тонких и 0,2…0,25 МПа для толстых кромок. Флюсовая подушка не допускает подтекания расплавленного металла и способствует хорошему формированию металла шва.

Сварка на медной подкладке применяется для большего теплоотвода в целях предупреждения пережога металла кромок. Вместе с тем подкладка, установленная с нижней стороны шва, предупреждает протекание жидкого металла сварочной ванны. Подкладка прижимается к шву с помощью механических или пневматических приспособлений. После сварки подкладка легко отделяется от стальных листов. При зазоре между свариваемыми кромками более 1…2 мм медную подкладку делают с желобком, куда насыпают флюс. В этом случае на обратной стороне шва образуется сварной валик. Ширина медной подкладки составляет 40…60 мм, а толщину подкладки (5…30 мм) выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан метод сварки, при котором по обратной стороне шва перемещается медный башмак, охлаждаемый водой (рис. 2). При этом свариваемые листы собирают с зазором 2…3 мм и через каждые 1,2…1,5 м скрепляют сборочными планками путем прихватки короткими сварными швами. Сварочный трактор 2 имеет нож 5, устанавливаемый в зазор стыка и прижимающий пружиной 1 тягу 4 с роликами 6 и медным башмаком 3 к нижней стороне свариваемых кромок. Нож направляет трактор вдоль свариваемого шва. Башмак, перемещаясь вместе с трактором, все время находится под сварочной дугой, предупреждая протекание жидкого металла и формируя нижнюю сторону шва. По мере приближения трактора к сборочным планкам их удаляют ударами молотка.

Рис. 2 .
Метод сварки, при котором по обратной стороне шва перемещается медный башмак, охлаждаемый водой.

Сварка на стальной подкладке производится в тех случаях, когда конструкция изделия допускает приварку подкладки с обратной стороны шва. Стальную подкладку плотно подгоняют к плоскости свариваемых кромок и прикрепляют короткими швами ручной дуговой сваркой. Затем автоматической сваркой выполняют основной шов, проваривая одновременно основной металл и металл подкладки. Размеры подкладки зависят от толщины свариваемых кромок. Обычно подкладку изготовляют из стальной полосы шириной 20…60 мм и толщиной 4…6 мм.

Сварка после предварительного наложения подварочного шва вручную применяется для упрощения процесса сборки изделия. Однако такой способ автоматической сварки значительно увеличивает затраты труда и материалов и поэтому, его следует применять реже.

Режимы автоматической сварки стыковых швов тонколистовых изделий представлены в табл. 1.

Таблица. 1.

Толщина кромок, мм	Способ сварки	Зазор, мм	Сварочный ток, А	Напряжение, дуги, В	Диаметр электрода мм.	Скорость сварки, м/ч
1,5	На медной подкладке	0,3	150-170	26	1,6	50-60
1,5	На весу	0,2	100-115	26	1,2	50
2,0	На флюсовой подушке	0,8	120-130	24-28	1,6	40-50
2,0	На стальной подкладке	0,7	270-300	23-27	3,0	75-80
2,0	На весу	0,3	120-130	26-28	1,6	50-60
3,0	На флюсовой подушке	1,5	270-300	28-30	2,0	35-60
3,0	На стальной подкладке	0,7	270-300	23-27	3,0	50-60
3,0	На весу	0,8	160-200	28-30	1,0	70-80
4,0	На флюсовой подушке	1,5	375-400	28-30	2,0	40-50
5,0	На флюсовой подушке	2,5	550-625	28-30	4,0	35-45

Двусторонняя стыковая сварка дает более высококачественный шов, обеспечивая хороший провар шва даже при некотором смещении свариваемых кромок. При изготовлении строительно-монтажных конструкций двусторонний способ сварки является основным. Стыковое соединение сваривают автоматом сначала с одной стороны так, чтобы глубина проплавления составляла 60…70% толщины металла шва. Зазор между кромками должен быть минимальным, не более 1 мм. При этом сварку выполняют на весу без подкладок и уплотнений с обратной стороны стыка.

Примерные режимы двусторонней автоматической сварки стыковых соединений без разделки кромок на флюсовой подушке электродной проволокой диаметром 5…6 мм даны в табл. 2.

Таблица № 2.

Толщина кромок, мм	Наименование шва	Зазор, мм	Сварочный ток, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи электродной проволоки, м/ч	Скорость сварки. м/ч
6	Основной	0…1,5	600	34…30	47,0	55,0
	Подварочный		500		50,0	43,5
8	Основной	0.. .1,5	650	34…36	46,0	62,2
	Подварочный		550		50,0	40,3
10	Основной	0…2,0	720	36…38	43,0	69,7
	Подварочный		650	38…40		60,8
14	Основной	0…2,5	850	36…38	34,0	87,7
	Подварочный		750			73,5
20	Основной	3	950	38…40	24,0	111,0
	Подварочный		900			102,0
24	Основной	4	1050	38…40	18,0	72,8
	Подварочный				19,0
30	Основной	4,5	1150	40…42	15. 0	82,4
	Подварочный				16.0
40	Основной	6,5	1200	40…42	8,5	87,0
	Подварочный				9,5
50	Основной	9,0	1300	42…44	6,0	98,8
	Подварочный				7,0

Тавровые и нахлесточные соединения сваривают вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» (рис. 3, а) или наклонным, если один из листов занимает горизонтальное положение (рис. 3, б).

Рис. 3.
Тавровые и нахлесточные соединения сваривают вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» (а)
Наклонным, если один из листов занимает горизонтальное положение (б)

При этом в зависимости от толщины свариваемых кромок и назначения соединения сварка может быть выполнена без разделки кромок, с одно- или с двусторонней разделкой кромок (рис. 4, а, б, в).

Рис. 4.
Разделка кромок с одно- или с двусторонняя.

При зазоре между кромками менее 1 мм сварку «в лодочку» выполняют на весу. При больших зазорах сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. Допускается заделка зазора асбестовым уплотнением или подварка шва с обратной стороны. Сварка «в лодочку» обеспечивает равномерное проплавление свариваемых кромок и получение качественного шва большого сечения за один проход; в большинстве случаев для выполнения сварного соединения изделие устанавливают на кантователь.

Сварку тавровых и нахлесточных соединений при горизонтальной или вертикальной полке производят наклонным электродом с углом наклона к горизонтальной полке 20…30°. Недостатком такого способа сварки является невозможность получить шов с катетом более 16 мм, что иногда приводит к необходимости многослойной сварки. Примерные режимы автоматической сварки швов тавровых и нахлесточных соединений, выполняемых «в лодочку» электродной проволокой диаметром 5 мм, даны в табл. 3.

При полуавтоматической сварке сварщик перемещает дугу вдоль свариваемого шва либо на себя, либо справа налево. Держатель опирается на кромки свариваемого изделия и тем самым поддерживается постоянство вылета электродной проволоки в пределах 15…25 мм. Благодаря повышенной плотности тока и более сосредоточенному вводу теплоты глубина провара при шланговой сварке возрастает на 30 … 40%. Устойчивость горения дуги также значительно повышается, что позволяет сваривать листы малых толщин (0,8…1,0 мм) и угловые швы катетом до 2 мм при сварочных токах 80 … 100 А.

Стыковые швы с зазором более 1,0… 1,5 мм сваривают на флюсовой подушке или на подкладках. При этом держателю придают поперечные колебательные Движения. Тавровые и нахлесточные соединения рекомендуется выполнять электродной проволокой диаметром 1,6…2,0 мм на постоянном токе обратной полярности. Зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,8…1,0 мм. Примерные режимы шланговой сварки электродной проволокой диаметром 2 мм под флюсом АН-348-А стыковых швов даны в табл. 4, а угловых швов тавровых соединений — в табл. 5.

Качественный шов за один проход шланговой сваркой можно получить при катете шва не более 8 мм. При катетах более 8 мм производят многослойную сварку шва.

Таблица № 3.

Катет шва,

мм

Сварочный ток,

Напряжение дуги,

Скорость

сварки.

м/ч

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

600…650

650…700

700…730

700…750

750…780

750…800

850…900

900…950

950… 1000

34…36

36…38

38…40

58,0

47,0

38,5

32,0

27,5

24,0

19,0

16,0

13,0

60,7

67,3

71,1

73,5

78,0

81,3

95,3

103,0

111,0

Таблица № 4.

Толщина кромок,

мм

Сварочный ток, А

Напряжение дуги,

Скорость подачи электродной проволоки,

м/ч

Скорость сварки,

м/ч

220…240

300…350

450…475

475…525

525…575

30…32

32…34

34…36

36…38

38…40

101,0

156,0

308,0

346,0

378,0

20…24

22…26

24…30

Таблица № 5

Катет шва,

мм

Сварочный ток, А

Напряжение дуги,

Скорость подачи электродной проволоки,

м/ч

Скорость сварки,

м/ч

250…300

300…350

350…400

30…32

32…34

34…36

126

156

260

35…40

24…30

20…24

Техника и режимы автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом

Автоматическая сварка под флюсом стыковых соединений.

Стыковые соединения в зависимости от толщины металла и применяемой техники сварки выполняются односторонними и двусторонними швами, с разделкой (скосом) и без разделки кромок (рис. 68, а, б, в).

Рис. 68. Виды стыковых швов, выполненных под флюсом: а — односторонний (соединение без разделки кромок), б — односторонний (соединение с разделкой кромок), в — двусторонний (соединение без разделки кромок), г — односторонний многопроходной (соединение с разделкой кромок).

Как односторонние, так и двусторонние швы могут быть однопроходными или многопроходными (рис. 68, г). С целью повышения производительности труда стремятся выполнять сварку однопроходными швами, однако в отдельных случаях, например для уменьшения перегрева металла в околошовной зоне (при сварке некоторых сталей), а также при сварке металла больших толщин приходится применять многопроходную сварку с разделкой кромок.

При возрастании толщины свариваемого металла необходимая глубина провара обеспечивается увеличением сварочного тока. При этом больше расплавляется электродный металл, вследствие чего увеличивается высота усиления шва. Для получения нормального усиления шва в этом случае необходимо разделать кромки или обеспечить зазор в стыке.

Чем толще металл, свариваемый в один проход, тем больше сварочный ток, больше количество расплавленного электродного металла и тем, следовательно, больше должна быть разделка кромок (больше глубина и угол раскрытия разделки).

Площадь разделки F_р выбирается по формуле:

F_р = F_н/К_р (40)

где Кр — коэффициент, учитывающий усиление шва и равный 1,1— 1,2; F_н— сечение слоя наплавленного металла.

Сечение металла F_н наплавленного в один проход, зависит от сечения электродной проволоки и режима сварки и определяется по формуле:

F_н = f_аХv_э/v_св (41)

где f_а — площадь сечения электродной проволоки, мм²; v_э — скорость подачи электродной проволоки, м/ч; v_св — скорость сварки, м/ч.

Если свариваемая сталь не восприимчива к сварочному нагреву (перегреву) и швы не склонны к образованию горячих трещин, то стыковые соединения толщиной до 20 мм можно сваривать в один проход односторонним швом без разделки кромок (см. рис. 68, а).

При этом для обеспечения полного провара и оптимального усиления шва (не превышающего установленных размеров) необходим зазор в стыке шириной 5—6 мм. При отсутствии зазора одностороннюю сварку металла толщиной свыше 14 мм производят с разделкой кромок.

Чтобы предотвратить образование прожогов, односторонние стыковые соединения сваривают: в замок; на остающейся стальной подкладке; после ручной подварки с обратной стороны стыка; на медной или флюсо-медной подкладке, а также на флюсовой подушке.

В замок (рис. 69, а) сваривают кольцевые соединения толстостенных цилиндрических сосудов и труб небольшого диаметра.

На остающейся стальной подкладке (рис. 69, б) сваривают соединения из металла толщиной до 10 мм в тех случаях, когда не представляется возможным выполнить второй шов с обратной стороны соединения (трубы и цилиндрические сосуды небольших диаметров, шаровые баллоны и др. ). При сварке стыка подкладка частично проплавляется и приваривается к нижней части кромок, что обеспечивает полный провар стыкового соединения.

Подкладка должна быть из того же металла, что и свариваемая сталь. Толщина ее составляет от 0,3 до 0,5 толщины свариваемого металла, а ширина — от 4 до 5 толщин свариваемого металла. Необходимо, чтобы подкладка возможно плотнее прилегала к свариваемым кромкам. Зазор между подкладкой и кромками не должен превышать 0,5—1,0 мм.

Рис. 69. Стыковые соединения для сварки под флюсом: а — в замок, б — на остающейся подкладке, в — на временной (технологической) подкладке: 1 — мелкий флюс, 2 — стальная подкладка; г — с ручной подваркой корня соединения

Следует иметь в виду, что в соединениях с остающейся стальной подкладкой в корне шва могут образоваться трещины, начинающиеся в месте прилегания подкладки к кромке. Поэтому такие соединения после сварки необходимо тщательно контролировать путем просвечивания рентгеновским или гамма-излучением или другими методами контроля.

Вместо остающихся подкладок иногда применяют временно приваренные (прихваченные) стальные подкладки из тонких полос, чтобы удержать флюс в зазоре и предотвратить прожоги (рис. 69, в). После выполнения первого шва подкладку удаляют и автоматом выполняют подварочный шов.

Сварка под флюсом: режимы, ГОСТ, схема, способы

Подробное знакомство со сварочными работами и процессами указывает, что воздух несет негативное влияние на качество соединения. Требуемого крепления возможно добиться с применением защитной среды, к которым относятся флюсы либо инертные газы. Наиболее распространенное применение флюсы получили в промышленных условиях, ввиду того, что при использовании данного способа гарантированно образуется надежное крепление. Использование подразумевает автоматический или полуавтоматический режим, на некоторых производственных линиях применяются роботизированные установки.

Сварка под флюсом

Технология сварки под слоем флюса

Автоматизированный процесс сварки подразумевает наличие сыпучего флюса, подаваемого непосредственно к изделию. При розжиге дуги происходит плавление проволоки электрода, воздействующего на металлическое основание. Результатом реакции металла с веществом, которые интегрируются на участке сварки, образуется газовая ванна, состоящая из сварочных паров. Сварка под флюсом применяется автоматическим либо механизированным производством.

Основным предназначением полости при рассматриваемом способе сварки, является образование защитной оболочки во избежание воздействия кислорода на металл.

Также конструкция электродной проволоки реагирует на флюс, подвергая обработке материал, допускает получить качественный шов.

Схема дуговой сварки под флюсом

В процессе удаления дуги, изделие переходит из расплавленного состояния в твердое, образовывая твердый слой, легко удаляемый с поверхности изделия. Технология автоматической сварки под флюсом подразумевает цикл изъятия лишнего вещества с помощью специального механизма. Технология имеет множество достоинств, позволяющих применять метод на любом предприятии.

Возможно объединить детали, используя повышенную силу тока. На большинстве производств употребляется сила тока от 1000 до 2000 А, для сравнения показатель дуговой сварки не превышает 650 Ампер. Обычным режимом увеличение силы тока пагубно влияет на качество, разбрызгивая металл. При использовании вещества, возможно повышение мощности до 4000 А, что позволяет получить готовый материал в сочетании со скоростью процесса.
Процесс подразумевает образование дуги под слоем флюса, работающей при большой глубине. Данное условие дает возможность не беспокоится о предварительной обработке сварных соединений.
Повышенная скорость сцепления позволяет производить больший объем сварочных работ. Для сравнения, изготовление шва с идентичными параметрами дуговой сваркой может отнять больше времени в 10 раз.
Формируемый газовый пузырь в процессе позволяет избежать разбрызгивания раскаленного металла в процессе. Данное условие позволяет не только получить крепкий шов, но и соблюдать технику безопасности при работе с большими температурами. За счет этого, происходит экономия электроэнергии и инструментов.

Режим сварки определяется при зависимости от некоторых требуемых характеристик шва. Основные критерии:

диаметр электрода;
электроток, его полярность;
скоростные показатели работы и напряжение тока;
характеристики состава.

Скачать ГОСТ 8713-79

Также существует ряд дополнительных параметров, зависящих от применяемых инструментов.

Что дает применение флюса

Химическое вещество, основанное на множестве компонентов, именуется флюсом. Применяется при необходимом следовании стандартам, защите металлических изделий от коррозионных условий при последующей эксплуатации.

Флюс сварочный

Основные задачи, которые под силу решить веществу:

устойчивое горение сварочной дуги;
улучшенные свойства и формы шва;
обеспечение сварочной ванны, ей производится защита металла;
применение различных креплений позволяет изменять состав химической смеси для получения необходимых характеристик.

Кроме вышеперечисленных достоинств, основным преимуществом является возможность построения механического процесса стыковки. Различные химические соединения применяются в автоматических линиях.

Химический состав различных марок флюса

У каждого способа существуют недостатки, использование флюса не исключение:

работа производится только при нижнем положении стыка;
сборка деталей должна соответствовать параметрам подгонки и обработки кромок;
производство выполняется только на жесткой опоре, воздействие в подвешенном состоянии на материал недоступно;
стоимость вспомогательных материалов высока, поэтому способ употребляется в ответственных конструкциях.

Сварка алюминия или других цветных металлом невозможна без применения флюса, вне зависимости от способа стыковки. Однако существует вероятность образования твердой окиси, вытесняемой на поверхность в процессе.

Виды сварки под флюсом

Стыковка цветных металлов методом сварки подразумевает применение различных составов. Составная часть делится на марганцевые, низко кремнистые, бескислородные изделия. Плавленые составы имеют структуру пемзы, легирующие свойства существуют у керамических изделий, улучшающие свойства крепления. Составляющие основных разновидностей:

Солевые соединения богаты фторидами и хлоридами. С помощью них выполняется ручная аргонодуговая сварка, применяя активные составы, переплав шлаков.
Оксидные смеси нашли свое назначение в стыковке фтористых деталей, а также низколегированных материалов. Данное изделие отличается содержанием кремния, имеет до десяти процентов фтористых составов.
Смешанные изделия употребляются к высоколегированным сталям, структуру исполняют все элементы, перечисленные в первых двух материалах.

Подобрать правильный флюс достаточно тяжело без наличия соответствующего опыта, автоматическая дуговая сварка под флюсом требует качественного материала.

Тип и характеристики состава определяются технической документацией.

Режимы сварки сталей под флюсом

Автоматизированная сварка осуществляется таким способом, что оператор выполняет лишь отладку оборудования при соответствующем режиме работы. Последовательность действий и технология:

К соединяемым деталям автоматическим режимом подводится флюс, высота слоя регулируется по отношению к толщине металла, забор продукта происходит из специально отведенного бункера.
Кассетным механизмом подается проволока электрода, без которой процесс невозможен.
Скорость работы выбирается таким образом, чтобы образовывалась качественная сварочная ванна, предотвращающая разбрызгивание металла.
Изделие с более маленькой плотность всплывает на поверхность ванны, что не влияет на свойства шва. Неизрасходованный материал механически собирается в целях экономии.

Основным положительным качеством является увеличенная скорость путем механизированной сварки под флюсом. Благодаря этому, способ применяется различными производствами, зарекомендовал себя надежным и долговечным способом соединения сварных деталей.

Шов выполняется по нескольким характеристикам, в зависимости от этого подбираются режимы работы. Распространённым видом является холодная сварка, применяется с пониженными температурами для соединения цветных металлов.

Каждый материал имеет техническое задание с разрешенными параметрами сварки.

В случае отсутствия инструкции, вещество подбирается к работе методом пробы, важно следовать некоторым советам:

Соединение высокого качества можно получить только при наличии стабильной дуги. Параметр регулируется путем подбора уровня скорости движения плавящего инструмента, силы тока.
На скоростные показатели влияет степень вылета проволоки, а также легированный состав.
Сила тока напрямую зависит на глубину, а напряжением можно производить регулировку ширины шва.

Механизм работы флюсов при сварке

Таким образом, возможно максимально точно подобрать необходимое вещество. Необходимо понимать, что пренебрегать контролем не стоит, т.к. соединение может быть нарушено при дальнейшей эксплуатации.

Оборудование которым осуществляют сварку под флюсом

На производственных мощностях применяется стенд сборочного типа, на котором возможно зафиксировать обрабатываемые элементы в неподвижном состоянии. Требование надежного крепления особенно соблюдается, т.к. при работах деталь может сместиться, получится неровный сварочный шов. Зачастую, вместо полноценного дорогостоящего оборудования сварки под флюсом, применяют мобильные головки.

Автомат, сваривающий под флюсом

Тележка, оборудованная электроприводом и механической сварочной головкой именуется трактором. Данное устройство способно двигаться по направлениям шва или непосредственно деталям.

Область применения

Автоматизированный способ дает возможность поставить на конвейер производство различных крупных конструкций. Наиболее распространенные области, которыми применяется метод:

Судостроением употребляется крупно узловая сборка, при сварке флюсом возможно монтирование секциями, что позволяет сократить время на производства в целом.
Требования к высоким параметрам стыкуемых поверхностей позволяют применять устройство при изготовлении различных резервуаров.
Газопроводные трубы крупных диаметров.

Технология не стоит на месте, с каждым годом становится все совершеннее. Дуговая сварка под флюсом позволяет производить крупные изделия высокого качества в машинном режиме. На некоторые работы ручным способом уходим несколько дней, механизированные линии выпускают готовое изделие за считанные минуты.

Технология сварки под флюсом. Сварка

Технология сварки под флюсом

При сварке под флюсом подготовку кромок и сборку изделия производят более точно, нежели при ручной сварке. Настроенный под определенный режим автомат точно выполняет установленный процесс сварки и не может учесть и выправить отклонения в разделке кромок и в сборке изделия. Разделку кромок производят машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой, а также на металлорежущих станках. Свариваемые кромки перед сборкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и шлаков. Это особенно важно при больших скоростях сварки, когда загрязнения, попадая в зону дуги, приводят к образованию пор, раковин и неметаллических включений.

Очистку кромок производят пескоструйной обработкой или протравливанием и пассивированием. Очистке подвергается поверхность кромок шириной 50–60 мм по обе стороны от шва. Перед сваркой детали закрепляют на стендах или иных устройствах с помощью различных приспособлений или прихватывают ручной сваркой электродами с качественным покрытием. Прихватки длиной 50–70 мм располагают на расстоянии не более 400 мм друг от друга, а крайние прихватки – на расстоянии не менее 200 мм от края шва. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака и брызг металла. При сварке продольных швов для ввода электрода в шов и вывода его из шва за пределы изделия по окончании сварки к кромкам приваривают вводные и выводные планки. Форма разделки планок должна соответствовать разделке кромок основного шва.

Сварочный ток, напряжение дуги, диаметр, угол наклона и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки и основные размеры разделки кромок выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок, формы разделки и свариваемого металла.

Стыковые швы выполняют с разделкой и без разделки кромок. При этом шов может быть одно– и двусторонним, а также одно– и многослойным (рис. 88).

Рис. 88. Схемы устройств для удержания сварочной ванны и шлака при сварке под флюсом:

а – остающаяся подкладка; б – временная подкладка; в – гибкая лента; г – ручная подварка; д – медно-флюсовая подкладка; е – флюсовая подушка; ж – заделка зазора огнестойким материалом; з – асбестовая подкладка; а, б, в, д, е – односторонний шов; г, ж, з – двусторонний шов

Стыковая сварка односторонняя применяется при малоответственных сварных швах или в случаях, когда конструкция изделия не позволяет производить двустороннюю сварку шва. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению процесса формирования шва. Чтобы избежать этого, следует закрыть обратную сторону шва стальной или медной подкладкой, флюсовой подушкой или проварить шов с обратной стороны.

На практике применяют четыре основных приема выполнения односторонней сварки стыковых швов, обеспечивающих получение качественного сварного шва.

Сварка на флюсовой подушке заключается в том, что под свариваемые кромки изделия подводят слой флюса толщиной 30–70 мм. Флюсовая подушка прижимается к свариваемым кромкам под действием собственной массы изделия или с помощью резинового шланга, наполненного воздухом. Давление воздуха в зависимости от толщины свариваемых кромок изделия для тонких кромок составляет 0,05–0,06 МПа и 0,2–0,25 МПа – для толстых кромок. Флюсовая подушка не допускает подтекания расплавленного металла и способствует хорошему формированию металла шва.

Для большего теплоотвода в целях предупреждения пережога металла кромок применяется сварка на медной подкладке. Вместе с тем подкладка, установленная с нижней стороны шва, предупреждает протекание жидкого металла сварочной ванны. Подкладка прижимается к шву с помощью механических или пневматических приспособлений. После сварки подкладка легко отделяется от стальных листов. При зазоре между свариваемыми кромками более 1–2 мм медную подкладку делают с желобком, куда насыпают флюс. В этом случае на обратной стороне шва образуется сварной валик. Ширина медной подкладки составляет 40–60 мм, а толщину подкладки (5–30 мм) выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок. Разработан метод сварки, при котором по обратной стороне шва перемещается медный башмак, охлаждаемый водой. При этом свариваемые листы собираются с зазором в 2–3 мм и через каждые 1,2–1,5 м скрепляются сборочными планками путем прихватки короткими сварными швами.

Таблица 25

Выполнение сварных соединений (размеры в мм)

В тех случаях, когда конструкция изделия допускает приварку подкладки, с обратной стороны шва производится сварка на стальной подкладке. Стальную подкладку плотно подгоняют к плоскости свариваемых кромок и прикрепляют короткими швами ручной дуговой сваркой. Затем автоматической сваркой выполняют основной шов, проваривая одновременно основной металл и металл подкладки. Размеры подкладки зависят от толщины свариваемых кромок. Обычно подкладку изготовляют из стальной полосы шириной 20–60 мм и толщиной 4–6 мм.

Сварка после предварительного наложения подваренного шва вручную применяется для упрощения процесса сборки изделия.

Стыковая сварка двусторонняя дает более высококачественный шов, обеспечивая хороший провар шва даже при некотором смещении свариваемых кромок. При изготовлении строительно-монтажных конструкций двусторонний способ является основным.

Стыковое соединение сваривают автоматом сначала с одной стороны так, чтобы глубина проплавления составляла 60–70 % толщины металла шва. Зазор между кромками должен быть минимальным, не более 1 мм. Сварку выполняют на весу, без подкладок и уплотнений с обратной стороны стыка.

При невозможности выдержать зазор между кромками менее 1 мм принимают меры по предупреждению подтекания жидкого металла, так же как это делают при односторонней сварке, т. е. производят сварку на флюсовой подушке, медной подкладке, на стальной подкладке или применяют прихватку ручной дуговой сваркой. Тавровые и нахлесточные соединения сваривают вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» или наклонным электродом, если один из листов занимает горизонтальное положение (рис. 89).

Рис. 89. Схема полуавтоматической сварки под флюсом:

а – стыковых швов; б – в положении «в лодочку»; в – тавровых швов; г – нахлесточных швов

В зависимости от толщины свариваемых кромок и назначения соединения сварка может быть выполнена без разделки кромок, с одно– или двусторонней разделкой кромок. При зазоре между кромками менее 1 мм сварку «в лодочку» выполняют на весу. При больших зазорах сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. Допускается заделка зазора асбестовым уплотнением или подварка шва с обратной стороны.

Сварка «в лодочку» обеспечивает равномерное проплавление свариваемых кромок и получение качественного шва большого сечения за один проход. В большинстве случаев для выполнения сварного соединения изделие устанавливают на кантователь. Сварку тавровых и нахлесточных соединений при горизонтальной или вертикальной полке производят наклонным электродом с углом наклона к горизонтальной полке 20–30°.

В качестве недостатка такого способа сварки можно назвать невозможность получить шов с катетом более 16 мм, что иногда приводит к необходимости многослойной сварки. При полуавтоматической сварке перемещение дуги вдоль свариваемого шва производится сварщиком либо на себя, либо справа налево. Держатель опирают на кромки свариваемого изделия и тем самым поддерживают постоянство вылета электродной проволоки в пределах 15–25 мм. Благодаря повышенной плотности тока и более сосредоточенному вводу теплоты глубина провара при шланговой сварке возрастает на 30–40 % Устойчивость горения дуги также значительно повышается, что позволяет производить сварку металла малых толщин (0,8–1,0 мм) и сварку швов с катетом до 2 мм при сварочных токах 80–100 А.

Таблица 26

Типичные режимы сварки под флюсом угловых швов металлоконструкций «в лодочку»

Таблица 27

Типичные режимы автоматической сварки под флюсом стыковых швов металлоконструкций на флюсовой подушке

При стыковых швах с зазором более 1,0–1,5 мм сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. При этом держателю придают поперечные колебательные движения. Тавровые и нахлесточные соединения рекомендуется выполнять электродной проволокой диаметром 1,6–2,0 мм на постоянном токе обратной полярности. Зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,8–1,0 мм. Качественный шов за один проход шланговой сваркой можно получить при катете шва не более 8 мм. При катетах более 8 мм производят многослойную сварку шва.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Режимы под флюсом — Энциклопедия по машиностроению XXL

Опытные данные показывают, что в условиях автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом, а так ке в среде углекислого газа, в диапазоне режимов, обеспечивающих удовлетворительное формирование, коэффициент полноты валика [Хв изменяется в узких пределах и практически имеет устойчивое значение рв =- 0,73.

[c.191]

Таблица 53. Режимы сварка под флюсом

Ширина зоны термического влияния зависит от толщины металла, вида и режимов сварки. При ручной дуговой сварке она составляет обычно 5—6 мм, при сварке под флюсом средних толщин около 10 мм, при газовой сварке до 25 мм. [c.30]

Участки I и II ВАХ соответствуют режимам сварки, применяемым при ручной сварке плавящимся покрытым электродом, а также неплавящимся электродом в среде защитных газов. Механизированная сварка под флюсом соответствует II области и частично захватывает III область при использовании тонких электродных проволок и повышенной плотности тока, сварка плавящимся электродом в защитных газах соответствует III области ВАХ. Для питания дуги с падающей или жесткой ВАХ применяют источники питания с падающей или пологопадающей внешней характеристикой. Для питания дуги с возрастающей ВАХ применяют источники тока с жесткой или возрастающей внешней характеристикой. [c.57]

Параметры режима сварки под флюсом. Основными составляющими режима сварки под флюсом являются величина тока, его род и полярность, напряжение дуги, скорость сварки, диаметр электрода, скорость подачи электродной проволоки. Дополнительные параметры режима — вылет электрода, наклон электрода и изделия, марка флюса, подготовка кромок и вид сварного соединения. [c.75]

Примерные режимы автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом на переменном токе низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм приведены в табл. 3. [c.76]

Назовите параметры режима сварки под флюсом. [c.79]

Процесс электрошлаковой сварки возник в свое время как дальнейшее развитие процесса дуговой сварки под флюсом, когда было установлено, что при определенных режимах электрод закорачивается на слой расплавленного шлака и выделение [c. 129]

В остальном, с учетом указанных особенностей, расчет режимов при сварке под флюсом аналогичен расчету режимов сварки в среде защитных газов (пункты 1 — 14). [c.55]

Сварка автоматическая под флюсом—Режимы 5—541 [c.118]

Сварка автоматическая под флюсом — Режимы 5 — 541 [c.282]

Головки для автоматической сварки под флюсом конструкции ЦНИИТМАШ построены по принципу независимой скорости подачи электродной проволоки. Рациональная конструкция сварочной головки с независимой скоростью подачи электродной проволоки должна допускать плавное регулирование скорости электрода без перерыва процесса сварки. Это облегчает подбор сварочных режимов и позволяет в случае значительного падения напряжения сети путём замедления скорости подачи электрода поднять напряжение на дуге и улучшить форму шва. [c.243]

Трансформаторы СТЭ-23, -24, -32, -34, СТАН-0, -I предназначены для ручной сварки. Остальные трансформаторы, указанные в табл. 1, применяются главным образом при автоматической и полуавтоматической сварке под флюсом. Буква Д в наименовании типа означает, что трансформатор снабжен электроприводом для дистанционного регулирования режима. Однотипные трансформаторы [c.181]

Неравномерность усиления шва по высоте при ручной сварке может возникнуть при неправильных приемах заварки прихваток, возвратных движениях ири заварке кратеров, при плохом формировании шва из-за неправильно выбранного режима сварки и низкого качества электродов. При автоматической сварке под флюсом неравномерные по высоте швы получаются при заниженной величине тока относительно требуемого для принятой скорости сварки. [c.464]

Основные технологические данные о подготовке кольцевых стыковых кромок под сварку и режимы автоматической сварки под флюсом с предварительной ручной подваркой приведены в табл. 29—32. [c.116]

Режимы автоматической сварки под флюсом основных кольцевых наружных швов, выполняемых после ручной подварки [c.116]

В табл. 32 приведены режимы автоматической сварки под флюсом основных кольцевых наружных швов, выполняемых после ручной подварки. [c.117]

Для питания дуги на участке II с жесткой характеристикой применяют источники с падающей или пологопадающей характеристикой (ручная дуговая сварка, автоматическая под флюсом, сварка в защитных газах неплавящимся электродом). Режим горения дуги определяется точкой пересечения характеристик дуги б и источника тока I (рис. 5.4, б). Точка В соответствует режиму неустойчивого горения дуги, точка С — режиму устойчивого горения дуги (/св и f/д), точка А — режиму холостого хода в работе источника тока в период, когда дуга не горит и сварочная цепь разомкнута. Режим холостого хода характеризуется повышенным напряжением (60. .. 80 В). Точка D соответствует режиму короткого замыкания при зажигании дуги и ее замыкании каплями жидкого электродного металла. Короткое замыкание характеризуется малым напряжением, стремящимся к нулю, и повышенным, но ограниченным током. [c.225]

Химический состав сварочной ванны в первую очередь определяется составом электродной проволоки и основного металла в зависимости от доли его участия в шве. Доля участия основного металла определяется способом и режимом сварки и может изменяться от 0,15 до 0,6 для ручной сварки покрытыми электродами и автоматической под флюсом соответственно. Конечный состав шва устанавливается [c.227]

Повышенное качество сварных швов обусловлено получением более высоких механических свойств наплавленного металла благодаря надежной защите сварочной ванны флюсом, интенсивному раскислению и легированию вследствие увеличения объема жидкого шлака, сравнительно медленного охлаждения шва под флюсом и твердой шлаковой коркой, улучшением формы и поверхности сварного шва и постоянством его размеров по всей длине вследствие регулирования режима сварки, механизированных подачи и перемещения электродной проволоки. [c.232]

Режим сварки. Определение режима сварки производится по экспериментально-расчетной методике с использованием эмпирических соотношений, полученных обработкой опытных данных. Параметрами режима автоматической сварки под флюсом являются сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки и скорость подачи сварочной проволоки. Основной параметр — сварочный ток — в случае сварки по стыку с зазором без разделки кромок определяется исходя из условия полного провара свариваемого сечения на величину Я. При односторонней сварке Я принимается равным толщине листа 6 (см), при двусторонней сварке больше Л 5 на 10. .. 15 % с учетом перекрытия первого и второго слоев. [c.233]

Дуговую сварку под флюсом выполняют неподвижными подвесными автоматическими сварочными головками и передвижными сварочными автоматами (сварочными тракторами), перемещающимися непосредственно по изделию. Назначение сварочных автоматов — подача электродной проволоки в дугу и поддержание постоянного режима сварки в течение всего процесса. Автоматическую сварку под флюсом применяют в серийном и массовом производствах для выполнения длинных прямолинейных и кольцевых швов в нижнем положении на металле толщиной 2. .. 100 мм. Под флюсом сваривают стали различных классов. Автоматическую сварку широко применяют при изготовлении котлов, резервуаров для хранения жидкостей и газов, корпусов судов, мостовых балок и других изделий. Она является одним из основных звеньев автоматических линий для изготовления сварных автомобильных колес и станов для производства сварных прямошовных и спиральных труб (рис. 5.9). [c.234]

Методика определения параметров режима сварки аналогична рассмотренной ранее для автоматической сварки под флюсом. Исходным условием остается получение полного провара свариваемого сечения на величину Я (см. с. 233), см [c.238]

Основные параметры режима дуговой сварки под флюсом — это сила сварочного тока, его род и полярность, напряжение дуги, скорость сварки, диаметр и скорость подачи электродной проволоки. Дополнительные параметры — вылет электрода (расстояние от его торца до мундштука), наклон электрода или изделия, марка флюса, подготовка кромок и вид сварного соединения. С увеличением силы сварочного тока возрастает давление дуги, вследствие чего жидкий металл сварочной ванны более интенсивно вытесняется из-под электрода и дуга погружается в глубь основного металла. Глубина проплавления основного металла при этом увеличивается, дуга укорачивается и становится менее подвижной. Вследствие этого ширина шва при увеличении силы тока остается неизменной, несмотря на увеличение объема сварочной ванны. Швы становятся глубокими, но не широкими (рис. 76). Величина усиления такого шва велика, так как растет количество электродного металла, расплавленного в единицу времени. Такие швы менее стойки к образованию трещин и плохо работают при вибрационных нагрузках. Следует отметить, что с ростом силы тока при неизменных остальных условиях уменьшается количество расплавляемого флюса. [c.143]

При сварке плавящимся электродом в защитных газах зависимости формы и размеров шва от основных пара.метров режима такие же, как и при сварке под флюсом (см. рис. 28). Для сварки используют электродные проволоки малого диаметра (до. 3 мм). Поэтому швы имеют узкую форму провара и в них может наблюдаться повышенная зональная ликвация (см. рис. 2У). Применяя ионерочиые колебания электрода (с м. рис. 30, а), изменяют форму шва и условия кристаллизации металла сварочной вапны и уменьшают вероятность зональной ликвации. Плюется опыт примопе-ния для сварки в углекислом га ю электродных проволок диаметром 3—5 мм. Сила сварочного тока в этом случае достигает 2000 А, что значительно повыша( т производительность сварки. Однако при подобных форсированных режимах наблюдается ухудшенное формирование стыковых швов и образование в иих подрезов. Формирование и качество угловых швов вполне удовлетворительны. [c.58]

Значительно более жесткие требования по точности выполнения устанавливаемых режимов предъявляются к манипуляторам и механизмам перемещения сварочного источника теплоты в автоматизированных установках. Допустимы следуюн(ие колебания скорости перемещения при сварке под флюсом 5% при аргонодуговой сварке тонколистовых металлов 2% в установках для электронно-лучевой и лазерной сварки менее ztl%. Точность установки свариваемых изделий и отклонение положения стыка при сварке не должно нревын1ать 20—25% поперечного размера площади пятна ввода теплоты в изделие, т. е. при сварке под флюсом это составляет J —2 мм при микроплазмен-ной — не более 0,25 мм нри электронно-лучевой и лазерной (в зависимости от диаметра луча) от tO,l мм до 10 мкм. [c.123]

Рассмотрим вопросы построения критериев подобия по методу анализа размерностей и основы теории многофакторного эксперимента. Формулы для выбора режимов сварки и приближенного расчета геометрических размеров сварных швов и их механических свойств приведены только для механизированной сварки под флюсом и только для низкоуглеродистых и пизколегированпых сталей. Для этих сталей и метода сварки указанные форму гы про1нли многократную опытную проверку и дают надежные результаты с точностью до 10 — 12%. [c.174]

Основные параметры режима механизированной сварки (автоматической и полуавтоматической) под флюсом и в защитных газах, оказывающие существенное влияние на размеры и форму швов, — сила сварочного тока, плотность тока в электроде, напряжение дуги, скорость сварки, химический состав (марка) и граггуляция флюса, род тока и ого полярность. [c.185]

Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде достигается использованием электродной проволоки марки Св-08ХГ2С. Структура и свойства металла шва и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от марки использованной электродной проволоки, состава и свойств ОСЕОВПОГО металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и фо])мы шва). Влияние этих условий сварки и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом. [c.226]

В связи с этим в шов с расплавленным основным металлом поступают легирующие элементы, содержащиеся в свариваемой стали, в том числе и углерод, концентрация которого в сталях этой группы достаточно высока. Влияние содержания углерода, серы и марганца в шве на склонность к образованию горячих трещин схематически представлепо на рис. 124. Линия I служит границей раздела составов с низким содержанием углерода ( ] m. при которых образуются или не образуются горячие трещины. При повышенном содержании углерода [С] , ш такой границей будет линия 5, в этом случае даже при низком содержании серы и большой концентрации марганца в шве могут возникнуть горячие трещины. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве будет минимальной. [c.252]

При использовании для сварки низкоуглеродистых проволок в полной мере можно реализовать преимущество сварки под флюсом получать швы с глубоким проплавлением, используя при однопроходной сварке стыковых соединений без разделки кромок повышенный сварочный ток и скорость сварки. Необходимый состав металла шва будет обеспечиваться повышением доли основного металла в шве, которую при выборе режима сварки во избежание перелегирования шва следует проверять расчетом. [c.253]

Аналогично может влиять и примепепие при поплавке, выполняемой под флюсом НЛП в защитных газах, электродной лепты, спрессованной из порошков, но сравнению с прокатной. ]Зольшее электрическое сопротивление спрессованной ленты и се меньшая теплопрозо/нюсть приводят к более быстрому ее расплавлению (большему а,1 при том же, как при прокатанной ленте, режиме [c.397]

При массовом производстве однотипных изделий (трубы, резервуары, балки) для повышения производительнвети повышают скорость сварки. Для обеспечения хорошего формирования шва при больших скоростях для сварки стыковых соединений под флюсом применяют многодуговую автоматическую сварку. При многодуговой сварке шов выполняют несколькими раздельными дугами, допускающими независимое регулирование и режимы, обычно электродные проволоки плавятся в одну общую ванну. [c.74]

Влиянне параметров режима сварки на развитие металлургических процессов при сварке под флюсом. Главными параметрами режима сварки являются напряжение на дуговом промежутке (7д, связанное с длиной дуги, сила тока /д и скорость сварки U Вместе они определяют энерговложение при сварке или значение погонной энергии. [c.374]

На основе проведенных исследований и результатов опытно-промышленного опробования подготовлены нормативные технологические инструкции по ручной электроду го-вой сварке, по полуавтоматической сварке в среде углекис.то го газа и по автоматической сварке под флюсом регламентирующие применение разработанных технологий сварки, [5 этих руководящих документах регламентированы конструктивные формы и размеры элементов подготовки кромок, последовательность и требования к сборке, допустимые параметры твердых прослоек во взаимосвязи с геометрическими размерами и степенью их механической неоднородности, порядок выполнения сварки, выбор сварочных материалов и ре комендуемые режимы сварки, параметры сопутствую щег ) охлаждения с учетом толщины металла свариваемых элементов и рабочих условий эксплуатации. [c.106]

При изготовлении полотнищ для последующего монтажа стенок резервуара листы разных поясов в специальных контейнерах подают на верхний ярус стенда и укладывают за один ход самоходной кран-балки, несущей необходимое число траверс с вакуумными или магнитными захватами. Укладка листов производится на медные водоохлаждаемые подкладки о точностью до 1 мм, что обеспечивается специальными упорами и улавливателями. Кромки листов поджимаются к медной подкладке пневморычажными прижимами. Обычно сварка полотнищ ведется под флюсом, при этом для повышения производительности используют двухд> говые автоматы, которые позволяют сваривать полотнища из листов переменной толщины. Сварку ведут в направлении от более толстых листов к тонким, изменяя режим отключением одной из д>т при сохранении непрерывности движения аппарата по всей длине стыка. Одновременно ведут автоматическую сварку швов в перпендикулярном направлении, состыковывая пару разнотолщинных листов и корректируя по мере перехода на очередной шов режимы сварки. После сварки полотнища с одной стороны, оно при помощи барабана передастся на нижний ярус, где осуществляется сварка в той же последовательности, но без прижимных устройств [c.14]

Свойства многослойных сварных соединений, моделирующих кольцевые швы, исследовали на плоских образцах (пакетах) толщиной 100 мм, собранных из пластин толщиной 4 мм. Торцы пакетов обрабатывали под наплавку механическим способом. Наплавку торцов пакетов осуществляли в один слой высотой 8 мм металлической крошкой типа 08А проволокой Св-08Г2С диаметром 3 мм под флюсом АН-60 с поперечными колебаниями электрода по режиму сила тока 750— 800 А напряжение дуги 38—40 В скорость наплавки 4,4 м/ч, скорость колебаний электродов 116 м/ч, амплитуда колебаний 100 мм. Автоматическую сварку наплавленных пакетов выполняли с предваритель- [c.116]

Кольцевые швы выполнены проволокой Св-10ХГСН2МТ диаметром 3 мм под флюсом АН-17М на режиме /св = 400—450 А, ид = = 36—38 В, Уев = 18 м/ч, ток постоянный, полярность — обратная. Предварительный подогрев сварных соединений 150—200 С. [c.124]

Шлаковые включения наблюдаются при сварке электродами, покрытыми обмазкой, и при автоматической сварке под флюсом. При сварке непокрытыми или тонкопокрытыми электродами, а также при газовой сварке они встречаются редко. Шлаковые включения образуются вследствие применения несоответствуюш,их марок электродов или обмазок, а также при неправильном режиме сварки и низкой квалификации или небрежности сварщика. [c.359]

Для обеспечения пластических свойств металла шва и околошов-ной зоны на уровне свойств основного металла следует выбирать режимы, обеспечивающие получение швов повышенного сечения, применять двухдуговую сварку или производить предварительный подогрев металла до температуры 150…200 °С. Среднеуглеродистые и среднелегированные стали рекомендуется сваривать под флюсом при толщине свариваемого металла не менее 4 мм. Сварку можно вести как на переменном, так и на постоянном токе. Диаметр электродной проволоки выбирают 2…5 мм. При сварке с одной стороны не допускается использование медных и медно-флюсовых подкладок из-за возможности попадания в шов меди и образования вследствие этого горячих трещин. Для увеличения сопротивляемости сварных швов горячим трещинам, а также повышения пластичности и ударной вязкости металла шва используют основные флюсы, такие как АН-26, АН-20, 48-ОФ-10, уменьшающие содержание серы и окисных включений в металле шва. Во избежание пористости и наводоражи-вания швов флюсы перед сваркой необходимо прокаливать при температуре 300…350 °С в течение 2…3 ч, чтобы их влажность не превышала 0,1 %. Конструкционные среднеуглеродистые и среднелегированные стали под флюсом сваривают, как правило, без подогрева. Только в случае сварки жестких узлов и узлов из сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА при большой толщине изделий применяют подогрев до температуры 250…300 °С. После сварки во всех случаях необходим общий отпуск при температуре 600 °С или местный послесварочный отпуск при температуре 300 ° С для предупреждения образования холодных трещин. [c.150]

Расчет режима сварки под флюсом

Расчет режима сварки под флюсом производится по заданной глубине проплавления. Глубина проплавления йп определяется по формуле [c.326]

Расчеты режимов сварки под флюсом [c.65]

Для сварки изделий большей толщины рекомендуется разделка кромок. В зависимости от принятой формы разделки и режима сварки рассчитывают число слоев и устанавливают порядок их выполнения. Расчет площади поперечного сечения металла, наплавленного за один проход, и числа слоев проводится аналогично расчету при ручном процессе и сварке под флюсом. [c.224]

ЗОНЫ. Техника сварки первого прохода такая же, как и односторонних швов. Глубина проплавления должна быть равна (0,6…0,7) б металла. После кантования изделия второй проход шва выполняют с таким расчетом, чтобы перекрытие слоев составляло 3…4 мм. Наиболее рационально такие швы сваривать с обязательным зазором в стыке. Режимы двусторонней автоматической сварки под флюсом стыков без скоса кромок обычно выбирают с таким расчетом, чтобы оба слоя шва сваривались без переналадки сварочной аппаратуры (табл. 23). [c.61]

Приближенный расчет режимов автоматической сварки под флюсом [c.162]

Расчет режимов сварки стыковых швов под слоем флюса (эскизы соединений даны в табл. И). Для расчета принимаем напряжение на дуге 34 глубину проплавления Я = 9 мм величину усиления с — 2 мм, зазор а = 2 мм. [c.47]

Задача проектанта-технолога заключается в расчете режимов сварки соединений, обозначенных по ГОСТу 5263—58 на чертежах, заданных для производства в проектируемом цехе изделий. Обозначения на чертежах включают установленные стандартами для ручной дуговой сварки (ГОСТ 5264—58) и для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом (ГОСТ 8713—58) конструктивные элементы подготовки кромок и подлежащих выполнению швов для практически применяемых видов соединений. [c.56]

Параметры режима автоматической сварки под флюсом могут быть выбраны либо по литературным (справочным) данным, либо расчетами. [c.48]

Типовой пример расчета режима автоматической сварки под флюсом стыкового соединения при толщине листов 5=10 мм. [c.49]

Пользуясь методикой расчета режимов автоматической сварки под флюсом, приведенной в разделе 3, решить следующие задачи [c.62]

Переход примеси из флюса в шов или, наоборот, окисление данного элемента из шва и переход его в шлак не является неизменным. Переход примеси зависит от режима сварки, состава и свойств флюса, а также от полярности при сварке на постоянном токе. Чем выше напряжение дуги, чем меньше ток, тем больше величина ДЛ. Однако для приблизительных расчетов для случая сварки под флюсами АН-348-А или ОСЦ-45 значения Д Л могут быть условно приняты следующими Д51=0,15 й ДМп = 0,20 й дС = —0,03 Д5=0 ДР = 0,008 6. [c.130]

При расчете режима автоматической сварки под флюсом ток (/ ц) выбирают из расчета 100 а на 1 мм глубины проплавления. Скорость сварки (v J определяют по формуле [c.187]

РАСЧЕТ И ПРОВЕРКА РЕЖИМОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА ПО ЗАДАННОЙ ГЛУБИНЕ ПРОВАРА [c.44]

Расчет режимов дуговой сварки под слоем флюса [c.51]

Процесс сварки ведется так, что к месту сварки впереди дуги подается флюс, количество которого определяется в зависимости от режима сварки с расчетом полного его расплавления. Толщина слоя флюса значительно влияет на формирование шва и глубину проплавления. Наибольшая глубина проплавления наблюдается при минимальной толщине слоя флюса, но в этом случае ухудшается формирование шва, а также затрудняется удаление шлака. С увеличением толщины слоя флюса выше определенного значения для данной толщины свариваемого металла в металле шва появляются поры и нарушается стабильность процесса. Ширина слоя флюса не оказывает заметного влияния на плотность металла шва и на процесс сварки. Слой флюса при толщине свариваемых листов до 12 мм должен быть 8—10 мм, при толщине листов до 25 мм — не более 16 мм. После засыпки нужного количества флюса устанавливают необходимый режим сварки. Сварка ведется полуоткрытой дугой, поэтому сварщик должен иметь защитное приспособление. При нормальном процессе сварки образуется плотный, без пор и трещин шов. Шлаковая корка после остывания легко отделяется. [c.91]

На рис. 100 схематически показаны форма разделки кромок и порядок выполнения слоев шва при однодуговой сварке под флюсом двухслойных сталей. Первый слой шва сваривают высоколегированной проволокой диаметром 1,6—2 мм на пониженных режимах с таким расчетом, чтобы усиление этого слоя шва было минимальным, но обеспечивался бы надежный провар. Этот слой целесообразно сваривать полуавтоматом на отдельном рабочем месте. Многие заводы успешно выполняют его автоматической сваркой проволокой диаметром 3 и даже4лгж. Сварка этого слоя шва выполняется со стороны высоколегированного слоя стали. Второй слой шва чаще сваривают со стороны нелегированного слоя основного металла, чтобы последним выполнялся высоколегированный слой шва, обращенный в будущем аппарате к агрессивной среде. Последнее обусловлено тем, что при обратном порядке сварки высоколегированный слой шва подвергается повторному нагреву, вследствие чего коррозионная стойкость его понижается. Режим сварки и количество проходов нелегированного слоя шва выбирают, исходя из данных, приведенных в 13, 14 (с учетом толщины металла и наличия или отсутствия разделки кромок). Отметим, что при толщине нелегированного слоя более 10 мм целесообразна [c.186]

При разработке технологии и техники сварки под флюсом пользуются двумя видами расчетов режимов сварки 1) расчетами, связанными с получением шва заданных геометрических размеров и 2) тепловыми расчетами. В первом случае определяют только режим сварки, т. е. ток, напряжение дуги, скорость сварки. Во втором случае задача сводится к расчетному определению режимов сварки, обеспечивающих заданную твердость (механические свойства) околошовяой зоны, а также ме- Фиг. 45. Двусторонний талла шва. Расчеты режимов, обеспечиваю- стыковой шов. щих получение швов требуемой формы и [c.65]

Расчет площади поперечного сечення шва, наплавленного за один проход, и числа проходов выполняется так же, как и при сварке под атоем флюса, но с учето.м разбрызгивания и угара, которые в данном случае намного больше. Ориентировочные режимы сварки в среде углекислого газа приведены в табл. 50—55. Реж1 Д ы сварки в среде аргона устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от марки стали, назначения конструкции и других факторов. [c.151]

Процесс дуговой сварки под флюсом — TWI

Особенности процесса

Подобно сварке MIG, сварка SAW включает образование дуги между неизолированным проволочным электродом и заготовкой. В процессе используется флюс для образования защитных газов и шлака, а также для добавления легирующих элементов в сварочную ванну. Защитный газ не требуется. Перед сваркой на поверхность заготовки наносится тонкий слой порошка флюса. Дуга движется вдоль линии соединения, и при этом излишки флюса рециркулируют через бункер.Оставшиеся слои расплавленного шлака легко удаляются после сварки. Поскольку дуга полностью покрыта слоем флюса, потери тепла чрезвычайно низки. Это обеспечивает тепловой КПД до 60% (по сравнению с 25% для ручной металлической дуги). Отсутствие видимого дугового света, сварка без брызг и вытяжки дыма.

Рабочие характеристики

SAW обычно работает как полностью механизированный или автоматический процесс, но может быть и полуавтоматическим. Параметры сварки: ток, напряжение дуги и скорость перемещения влияют на форму валика, глубину проплавления и химический состав наплавленного металла шва.Поскольку оператор не видит сварочную ванну, следует больше полагаться на настройки параметров.

Варианты процесса

В зависимости от толщины материала, типа соединения и размера компонента изменение следующих параметров может увеличить скорость наплавки и улучшить форму валика.

Провод

SAW обычно работает с одним проводом переменного или постоянного тока. Общие варианты:

сдвоенный провод
многопроволочный (тандемный или тройной)
однопроволочный с добавлением горячей или холодной проволоки
добавка металлического порошка
Трос трубчатый

Все это способствует повышению производительности за счет значительного увеличения скорости наплавки металла шва и / или скорости перемещения.

Также разработан вариант процесса с узким зазором, который использует технику осаждения двух или трех валиков на слой. См. Что такое сварка в узкий зазор?

Флюс

Флюсы, используемые в SAW, представляют собой гранулированные легкоплавкие минералы, содержащие оксиды марганца, кремния, титана, алюминия, кальция, циркония, магния и другие соединения, такие как фторид кальция. Флюс специально разработан для совместимости с данным типом электродной проволоки, так что комбинация флюса и проволоки дает желаемые механические свойства.Все флюсы вступают в реакцию со сварочной ванной, определяя химический состав и механические свойства металла шва. Обычно флюсы называют «активными», если они добавляют марганец и кремний в сварной шов, количество добавленного марганца и кремния зависит от напряжения дуги и уровня сварочного тока. Основные типы флюсов для SAW:

Связанные флюсы — получаются путем сушки ингредиентов с последующим их связыванием с помощью соединения с низкой температурой плавления, такого как силикат натрия.Большинство флюсов на связке содержат металлические раскислители, которые помогают предотвратить пористость сварных швов. Эти флюсы эффективны против ржавчины и прокатной окалины.
Плавленые флюсы — получают путем смешивания ингредиентов, затем плавления их в электрической печи с образованием химически однородного продукта, охлаждения и измельчения до необходимого размера частиц. Гладкие стабильные дуги со сварочным током до 2000 А и неизменными свойствами металла сварного шва являются основным преимуществом этих флюсов.

Приложения

SAW идеально подходит для продольных и кольцевых стыковых и угловых швов.Однако из-за высокой текучести сварочной ванны, расплавленного шлака и рыхлого слоя флюса сварка обычно выполняется на стыковых соединениях в плоском положении и угловых соединениях как в плоском, так и в горизонтально-вертикальном положениях. Для кольцевых соединений заготовка вращается под неподвижной сварочной головкой, при этом сварка происходит в горизонтальном положении. В зависимости от толщины материала могут выполняться однопроходные, двухпроходные или многопроходные сварочные процедуры. Фактически нет ограничений по толщине материала при условии соответствующей подготовки шва.Чаще всего свариваются углеродисто-марганцевые стали, низколегированные стали и нержавеющие стали, хотя с помощью этого процесса можно сваривать некоторые цветные металлы с разумным выбором присадочной проволоки и комбинаций флюсов.

Справочник

— Совместное проектирование и подготовка Справочник

— Совместное проектирование и подготовка 27 Базовый Введение в типы суставов Тип соединения, выбранный для любых сварочных работ, может существенно влияют на качество и прочность сварного шва; цена труда и материалов; время и затраты на подготовку, отсадку и позиционирование работы; и другие факторы такой же важности.Выбор правильного типа соединения зависит от количества факторов, таких как толщина шва и материал, желаемые физические свойства в готовом соединении, размер деталей сварка, доступность стыка, возможность подгонки, доступное оборудование для обработки кромок, количество штук подлежащие сварке, а также спецификации нормативных кодов (если применимый). Используется ряд типов соединений для дуговой сварки под флюсом. Задница Площадь сварных швов Стыковое соединение с пазом (рис.12а.). Хороший качественные однопроходные сварные швы до 5/16 дюйма. толстый можно сделать с помощью квадратного паза стыковое соединение без корневого отверстия и с подходящая подложка. Усиление сварного шва, которое имеет тенденцию становиться избыточным для более толстые сварные швы можно контролировать, регулируя корневую открытие. Вариации открытия корня, выравнивание приварки проволока с соединением, а количество сварочного металла обычно ограничивает толщина сварного шва этого типа до 3/4 дюйма. Двухпроходные сварные швы до 5/8 дюйма.толстые сделаны без корня открытие. В двухпроходных сварных швах важно, чтобы кромки должны быть плотно стыкованы, так как сварная подкладка не используется. Максимально допустимый корень проем 1/32 дюйма. если совместное имеет достаточную подкладку для предотвращения протекания сварочного состава через корневое отверстие. С такой поддержкой больше можно использовать корневые отверстия. Когда отверстие корня превышает 1/16 дюйма, однако отверстие должно быть плотно заполнено погруженным в воду дуговой сварочный флюс перед сварным швом.Максимум корневое отверстие составляет примерно 1/8 дюйма. из-за сложности отказа от сварочный флюс в основе первого прохода сварка. Если корневой зазор поддерживается постоянным по всей длине шва, пластина до 3/4 дюйма. можно сваривать с квадратные стыковые соединения. Первый шов — это подкладочный шов с обратной стороны. сустава; затем работа переворачивается и выполнен чистовой шов. Окончательный сварной шов проникает вниз в и отказывается от части сварного шва, чтобы гарантировать сплошная сварная структура по всей толщине листа.Продолжение на следующей странице …

Дуговая сварка под флюсом — обзор

3.5 Дефекты сварного шва под флюсом

SAW была впервые проведена на линейных трубах 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 страдать от многих из тех же проблем сварки, что и другие процессы, таких 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 на внутреннем или 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 частыми 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].Также известно, 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 вызвать локальные высокие напряжения, вызвать образование трещин и рост трещин. Это усугубляется плохой загрузкой труб (недостаточное рассеивание энергии между трубами и т. Д.) И ранее существовавшими условиями в трубе (например, смещением кромок пластин) [11,13].

Методы автоматической дуговой сварки под флюсом

Процедуры и методы, используемые для создания трех типов соединений с помощью автоматического процесса SAW, а именно., в статье рассматриваются стыковые, угловые и кольцевые сварные швы.

1. Стыковые сварные швы :

В зависимости от толщины листа и конструкции работы, стыковые швы могут выполняться сваркой с одной или обеих сторон за один или несколько проходов, со скосом или снятием фаски или без них. Стыковой шов, выполненный сваркой с обеих сторон, и другой, выполненный за три прохода с одной стороны, показаны на рис. 8.13.

Трудно добиться полного проплавления одностороннего шва без прожога или перетекания металла на другую сторону.

Однако для успешного достижения хорошего сварного шва путем сварки с одной стороны используется ряд устройств и методов, которые могут включать любое из следующих:

1. Флюсовая основа

2. Опорная пластина или пруток медная

3. Флюсовая основа

4. Опорная плита постоянная стальная

5. Несущая полка

6. Наносимое вручную уплотнение.

1. Флюсовая основа:

Для сварки на основе флюса слой флюса удерживается снизу детали либо с помощью резинового шланга, как показано на Рис.8.14, при давлении около 4 атмосфер или весом листа при сварке толстого листа. Однако при сварке тонких листов используется подложка из флюса с электромагнитными фиксаторами. Окружные стыковые швы часто выполняются с подкладкой из флюсового ремня, как показано на рис. 8.15. Во всех этих случаях слой флюса формирует корневой шов и защищает сварной шов от вредного воздействия атмосферных газов.

2. Медная опорная пластина или стержень:

Сварка гладкой медной опорной пластины, показанной на рис.8.16, применяется, когда заготовки идеально подогнаны без смещения; в противном случае расплавленный металл может вытечь через зазор между заготовкой и опорной пластиной.

При использовании медной опорной пластины мощность дуги следует увеличить на 10–15%, чтобы компенсировать соответствующие потери тепла через опорную пластину.

Обычно медные опорные шины или пластины имеют ширину от 40 до 60 мм и толщину от 4 до 6 мм. Однако при толщине профиля более 20 мм толщина медной опорной пластины не должна быть меньше половины толщины профиля.

3. Флюсово-медная основа:

В случае, если изделие нельзя плотно прижать к опорной пластине или свариваемый металл чувствителен к высокой скорости поглощения тепла через опорную медную пластину, используется флюсово-медная основа. В этом случае основа состоит из мелкого слоя флюса, расположенного между заготовкой и медной опорной пластиной, как показано на рис. 8.17. При использовании этого типа основы на обратной стороне сварных пластин получается валик правильной формы.

4. Постоянная стальная опорная плита:

Сварка постоянной стальной опорной пластины, как показано на рис. 8.18, как и сварка гладкой медной основы, применяется, когда нет смещения между краями. Зазор между подготовленными краями должен составлять от 0-5 до 1 мм. При большем зазоре расплавленный металл может течь между краями и опорной пластиной и тем самым испортить форму сварного шва.

При сварке стальная основа частично расплавляется, сплавляется с заготовкой и становится частью соединения.Постоянная стальная опорная плита используется только в том случае, если она не влияет на характеристики сварной конструкции. Предлагаемые размеры стальных опорных плит для различной толщины рабочего участка приведены в таблице 8.1.

Интегральная опорная полка: В этом типе основы совпадающие контуры обрабатываются на двух свариваемых пластинах. Такие пластины при выравнивании образуют полку, как показано на рис. 8.19, которая действует точно как постоянная стальная опорная пластина. Из-за сложности подготовки кромок этот метод подкладки используется редко.Однако при использовании он ограничивается кольцевыми швами на толстостенных емкостях, трубах, днищах емкостей и т. Д.

5. Уплотнение:

Герметизирующий проход наносится поверх укладываемого вручную корневого прохода только в том случае, если невозможно добиться идеальной подгонки. Как правило, для лучшего качества корневой проход должен выполняться сильно покрытыми электродами и составлять не менее одной трети толщины пластины, но также не более 6-8 мм.

Двусторонняя сварка:

При сварке с обеих сторон основная трудность — наплавка первого или корневого прохода.При хорошей подгонке первый проход может быть выполнен без подкладки с проникновением от 60 до 70%. Остаток поперечного сечения стыка приваривают с другой стороны, при этом работа переворачивается. Чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла из зазора при плохой подгонке, часто используют слой флюса или временные поддерживающие ленты.

Двусторонняя сварка — довольно медленный процесс, но он менее чувствителен к изменениям условий сварки и не требует сложной фиксации во избежание деформации и, таким образом, сохраняет форму заготовки.По этой причине во всех ответственных конструкциях предпочтение отдается двухсторонним стыковым соединениям, сваренным с обеих сторон автоматической дуговой сваркой под флюсом.

Подготовка кромок необходима на листах толщиной более 16 мм, чтобы избежать чрезмерной высоты армирования, которая обычно должна быть ограничена 20% толщины листа. Угол клиновой канавки составляет от 50 ° до 60 °, а размер канавки ограничивается 1/3 или 1/2 толщины пластины.

Многопроходная сварка используется, когда необходимо сваривать более толстые секции и доступен только источник маломощной сварки, который не может выполнить соединение за один проход.

2. Угловые швы:
Угловые швы используются в тройниках, угловых соединениях и соединениях внахлест. Угловой шов имеет наилучшую форму, когда он выполняется в нижнем положении, когда электрод образует одинаковые углы с обоими элементами заготовки, как показано на рис. 8.20. При затруднении наладки работы в нижнем положении сварка выполняется в горизонтальном положении с электродом, составляющим угол от 15 ° до 45 ° с вертикальным элементом работы.
Основная трудность при выполнении углового шва в горизонтальном положении состоит в том, что на вертикальном элементе могут образоваться подрезы, а на горизонтальном элементе могут образоваться подрезы, а на горизонтальном элементе могут возникнуть перекрытия или неплавление, особенно в угловых швах с длиной полки более 8 мм.В таких случаях лучше выполнять сварку в несколько проходов. Сварочные участки следует располагать таким образом, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла и шлака при выполнении последующих прогонов, как показано на рис. 8.21.
Соединения внахлест можно также сваривать электродом в вертикальном положении методом, известным как «промывка кромок», методика которого показана на рис. 8.22. Вертикальный электрод перемещают по верхнему краю соединения внахлест, рис. 8-22 (a). Если электрод смещен вправо, как на рис.8.22 (b), будет чрезмерное проникновение в нижнюю пластину, и если электрод сдвинуть влево, рис. 8-22 (c), проникновение станет неглубоким, и нижняя пластина может перекрыться.
Следует применять меры, аналогичные тем, которые используются для стыковых швов, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла через зазор. Некоторые из мер, принятых производителями, включают флюсовый слой, асбестовый шнур, асбестовую набивку, обратную сварку и сварку медной опорной пластины, как показано на рис.8.23.
Рис. 8.23 Методы предотвращения биения металла угловых швов
3. Окружные сварные швы:
При автоматической сварке под флюсом кольцевые сварные швы обычно выполняются в положении сварки вниз с непрерывным вращением заготовки. Основная трудность, с которой сталкиваются при кольцевых сварных швах, заключается в том, что расплавленный металл не только имеет тенденцию течь через зазор, но также имеет тенденцию течь вместе с флюсом по периферии цилиндрической заготовки.
Эта тенденция контролируется размещением электрода в смещенном положении по отношению к самой верхней точке круга в направлении, противоположном направлению вращения, как показано на рис. 8.24. Смещение «а» должно составлять от 15 до 70 мм, в зависимости от скорости сварки и диаметра заготовки. При чрезмерном смещении расплавленный металл и флюс могут течь под действием силы тяжести в направлении самого смещения.
При выполнении кольцевых сварных швов малого диаметра свежий флюс удерживается на рабочем месте с помощью фиксатора флюса, прикрепленного к направляющей для проволоки сварочной головки, как показано на рис.8.25. Окружные швы диаметром от 400 до 800 мм выполняются с использованием флюсово-медной основы, которая может быть неподвижной или прокатной, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла через зазор, как показано на рис. 8.26.
Рис. 8.25 Держатель флюса для выполнения кольцевых сварных швов цилиндрических сосудов малого диаметра
Окружные швы большого диаметра выполняются с использованием подкладки из флюсового ремня, описанной в разделе стыковых швов, рис.8.15. При выполнении кольцевых сварных швов толстостенных сосудов малого диаметра лучше всего использовать встроенную опорную полку, показанную на рис. 8.19.
(PDF) Экспериментальное исследование по стыковой однопроходной односторонней дуговой сварке под флюсом низкоуглеродистой микролегированной стали
17
16. Мандал Н. Р. и Маити Р. (2005). «Исследование односторонней однопроходной дуговой сварки под флюсом
с использованием многоразовой подкладочной ленты», «Наука и технология сварки» и
Joining, Vol-10, No-1,1s-6s.
17. Miyazaki, T, et. al. (1993). «Разработка высокоскоростной односторонней сварки под флюсом FCuB (подложка из флюса и меди
)», Htachi Zosen Technical
Review, 54 (1), 71s – 85s.
18. Муракава, Х., Минами и Х., Като (1999). «Конечноэлементное моделирование процесса сварки шва
». Trans.JWRI, Vol.28, No. 1
19. Номото, Т., и Аояма, К. «Разработка имитатора гибки пластин по линии нагрева
», публикация Токийского университета, документ №12. С. 143–148.
20. Олдленд, П.Т., Рамзи, К.В., Мэтлок, Д.К., и Олсон, Д.Л. (1989). «Существенные
особенности микроструктуры металла шва высокопрочной стали». Сварочный журнал.58
(4): 158-с.
21. Прайдс, Н.Х., и Хуанг, X (2000). «Влияние скорости охлаждения на микроструктуру
, образовавшуюся во время затвердевания ферритной стали», Metallurgical and Materials
Transactions, Vol 31A, декабрь 3155.
22. Quintana, MA, и Jhonson, MQ (1999a).«Влияние смешанного металла шва
на механические свойства — Часть 1». Сварочный журнал, (3), 88с-99с.
23. Шим Й, Фен З, Ли С., Ким Д., Джегер Дж., Папритан Дж. К. и Цай К.Л. (1992).
«Определение остаточных напряжений в сварных швах толстого сечения», Сварочный журнал
(9), стр. 305с-312с.
24. Смит Дж., Макграт Дж. Т., Джанетто Дж. А. и Орр, РФ (1992a).
«Взаимосвязь микроструктуры / механических свойств сварного шва под флюсом в сталях
HSLA 80».Welding Journal. 58 (3): 112-s
25. Салливан, MJ (2000). «Пила с односторонним проходом», Слушания: Как выполнить
Конкурентоспособную сварку корабля 21 века, Норфолк, Вирджиния, 31–51 с
26. Ян, Л.Дж., Чендель, Р.С., и Бибби, М.Дж. (1993). «Влияние переменных процесса
на площадь наплавленного шва при сварке под флюсом». Сварочный журнал, 72 (1), 11с–
8с.
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 покров из 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 отверстие 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 элементов 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 ток, 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.
Американское общество сварки — журнал сварки
Безрельсовая сварка крупных стальных конструкций
Предлагается метод односторонней дуги. сварка без направляющей и снятия фаски
Автор: С.Б. Чжан, Д. Сунь, П. Сюй
При использовании большого дорогостоящего оборудования с гусеницей, а также многопроходной сварки и снятия фаски со стального листа обычные процессы дуговой сварки крупных стальных конструкций страдают от низкой производительности и высоких затрат (см. П. 14). На небольших конструкциях обычной практикой является выполнение сварных швов в стыковых соединениях с обеих сторон листа для достижения полного проплавления шва. Однако в больших стальных конструкциях идеальным подходом является выполнение сварных швов стыковых соединений с одной стороны, поскольку, например, трудно перевернуть судно для сварки второй стороны.Это привело к развитию сварки с проплавлением с одной стороны.
Широко известно, что полную сварку с проплавлением с одной стороны обычно можно выполнить двумя способами. Во-первых, были предложены методы определения проплавления шва с помощью инфракрасного зондирования, ультразвука или колебаний ванны для процесса дуговой сварки газом вольфрамовым электродом (см. 58) или путем измерения замочной скважины для контроля провара сварного шва для процесса плазменно-дуговой сварки (см. 9, 10). Однако точность и контроль проплавления в значительной степени зависят от условий сварки.Когда отверстие в стыке не является постоянным по всей границе сварного шва, определение и контроль проплавления сварного шва будет очень трудным для автоматизированного процесса дуговой сварки.
Рис. 1 — Сварочный аппарат TMFP.
Второй подход заключается в использовании сварной основы, сделанной из меди или керамики, с длиной, равной длине границы раздела сварного шва, и конфигурацией, соответствующей форме границы раздела, которая прижимается к нижней стороне зоны сварного шва, где образуется паз.Стоимость материала, обработки и применения этих обычных сварных основ возрастает с увеличением длины стыка сварного шва. Кроме того, установка и удаление таких подложек во многих областях применения затруднительны. Фактически, как односторонняя, так и двусторонняя сварка полного соединения с проплавлением стыкового соединения с использованием обычных процессов дуговой сварки требует многопроходного сварного шва. В обычном оборудовании для дуговой сварки обычно используется направляющая для выполнения длинного сварного шва, поэтому отслеживание стыков играет критически важную роль во многих процессах автоматической сварки (см.12). Стоимость и сложность традиционных процессов дуговой сварки вынудили инженеров исследовать новые технологии сварки крупных стальных конструкций (ссылки 2, 13).
Предлагаемый проект заключался в разработке нововведения, дуговой сварки «Бесконтактное движение и полное проникновение» (TMFP), в которой интегрированы полное проплавление и отслеживание соединения. Базовый прототип ТМФП был спроектирован с учетом требований производства дуговой сварки. На основе этого аппарата был исследован и разработан процесс плазменно-дуговой сварки порошковой проволокой высокопрочной стали (DH-36).Предварительные экспериментальные результаты подтвердили, что предлагаемые устройство и процесс TMFP могут выполнять безрельсовое движение и полную сварку проплавлением. Данная технология может быть использована для выполнения односторонней, однопроходной сварки, существенно упрощая автоматизированную систему дуговой сварки, для изготовления стыковых соединений толстых металлических листов крупногабаритных конструкций.
Устройство TMFP
Прототип устройства был разработан для стыкового соединения на основе ранее существовавшего корневого отверстия (35 мм) в стыке сварного шва.На рисунке 1 показано устройство TMFP. Прототип показан на рис. 2. В устройстве подвижная основа сварного шва прижимается к нижней стороне сварного шва, чтобы поддерживать жидкий металл и контролировать обратный валик. Подвижная сварочная основа и фиксирующая пластина сварочной головки расположены на нижней и передней стороне стыка сварного шва, соответственно, с использованием соединительного элемента через ранее существовавшее корневое отверстие стыка. Таким образом, основа сварного шва движется синхронно со сварочной головкой по всей границе сварного шва, чтобы непрерывно выполнять сварку с проплавлением в полном объеме.Три пружины сжатия установлены в одном колесном блоке с направляющими и двух роликовых блоках для удержания подвижной опоры на нижней стороне заготовки при сварке в плоском положении. Подвижная опора имеет водяное охлаждение и изготовлена из меди. CO2 используется в качестве газа обратной продувки для защиты области сварного шва с обратной стороны от атмосферного загрязнения (кислородом и азотом) при сварке материалов из легированной стали.
Рис. 2 — Фотографии сварочного аппарата TMFP: A — вид снизу.
Для безрельсового движения существующее корневое отверстие действует как «направляющая прорезь», в которой блок направляющих колес может отслеживать соединение — рис.3. На практике узел направляющего колеса размещается перед сварочной головкой, а металлическое направляющее колесо с наклонными плоскостями входит в контакт в корневом отверстии, чтобы направлять устройство вдоль поверхности стыка сварного шва, автоматически обеспечивая отслеживание соединения без внешней дорожки или совместное устройство слежения. Как показано на рис. 4, электрическая или ручная лебедка может быть размещена на конце свариваемых пластин, чтобы тянуть сварочный аппарат цепью вдоль поверхности раздела сварного шва, независимо от длины, конфигурации или других факторов. стыковое соединение.Эта система не ограничена внешней дорожкой и обеспечивает точную, надежную и гибкую технику отслеживания стыков при дуговой сварке длинных стыковых стыков.
Рис. 2 — Фотографии сварочного аппарата TMFP: B — вид сверху.
Другая модель конструкции, показанная на рис. 5, имеет безрельсовую механизированную тележку для подвижной опоры. Серводвигатель или рукоятка могут использоваться для приведения в действие зубчатого механизма для перемещения каретки с опорой и сварочной головкой вдоль стыка сварного шва.
Плазменная дуга TMFP Сварочный процесс
Технология TMFP может использовать плазменную дугу для плавления зоны сварного шва и свариваемого металла для заполнения ранее существовавшего корневого отверстия и формирования арматуры сварного шва с использованием подвижной основы. Плазменная дуга предпочтительнее дуги без сужения из-за более высокой концентрации тепла и более высокой температуры (ссылка 14). Таким образом, в некоторых случаях плазменная дуга может глубоко проникать в металлические материалы и сваривать толстые пластины.
Рис. 3 — Блок направляющих колес.
Кроме того, с помощью процесса плазменной дуги порошковая проволока может быть добавлена к передней кромке сварочной ванны с помощью механизированного механизма подачи проволоки. Основываясь на своих физических и химических характеристиках, порошковая проволока может обеспечивать следующие эффекты в качестве присадочного металла:
Слой жидкого шлака между подвижной основой и жидким металлом задней сварочной ванны будет действовать как смазка для увеличения способности скольжения подвижной основы. Рабочая модель пленки жидкого шлака в этом процессе (рис.6) показано влияние пленки на жидкий металл и твердую основу. Межфазное поверхностное натяжение шлак-жидкий металл и твердого шлака может быть изменено путем изменения или регулировки компонентов в порошковой проволоке (см. 15) так, чтобы жидкий шлак порошковой проволоки мог действовать как смазка. в этом процессе.
Слой жидкого шлака действует как очень эффективный теплоизолятор и, таким образом, снижает быстрое рассеивание тепла дуги (поз. 15), чтобы защитить основу от высокой температуры плазменной дуги.
Пленка жидкого шлака может обеспечить слой защиты от атмосферного загрязнения (кислорода и азота) для сварочной ванны.
Слой может существенно улучшить состав и микроструктуру сварного шва, а также механические свойства сварного соединения за счет повышения эффективности переноса легирующих элементов и раскисления.
Рис. 4 — Плазменная сварка порошковой проволокой ТМФП с приводом лебедки.
Поэтому процесс плазменно-дуговой сварки порошковой проволокой предлагается для полных сварных швов с проплавлением крупных стальных конструкций за один проход без подготовки фаски.
Предварительные испытания сварных швов TMFP в стыковых стыковых соединениях квадратного сечения с уже существующим корневым отверстием с порошковой проволокой (E71T-1) в качестве присадочного материала были проведены на пластинах толщиной 38 дюймов из высокопрочной низколегированной стали (HSLA- DH-36). Размеры образцов 304 76 9,5 мм (12 3 38 дюймов). Параметры и условия сварки показаны в таблице 1. На рис. 7 приведена микрофотография поперечного сечения стыкового соединения, полученного при испытании.
Предварительные результаты показали, что в аппарате реализовано безрельсовое движение и полное совместное проникновение материалов HSLA.Они также доказали, что плазменная дуговая сварка порошковой проволокой позволяет получить сварной шов без трещин и пористости, как показано на рис. 7. По сравнению с традиционными методами дуговой сварки, такими как сварка под флюсом (SAW), процесс значительно увеличивается. проплавление сварного шва при низком тепловложении сварного изделия. Максимально допустимое тепловложение для сварки материалов из стали HSLA ограничено до менее 60 000 Дж / дюйм. (Ссылки 2, 14). Из-за неотъемлемой природы односторонней SAW ограничения теплопроводности сталей HSLA часто превышаются (см.2, 14). Эти эксперименты продемонстрировали, что этот процесс может выполнять полную сварку с проплавлением стыкового соединения толщиной 38 дюймов с одной стороны с подводимой теплотой менее 50 000 Дж / дюйм по сравнению с 78 000 Дж / дюйм. для SAW (Ссылка 16).
Рис. 5 — Фотография механизированной тележки TMFP.
Кроме того, усиление нижней стороны сварного шва было получено с помощью съемной основы, как показано на рис. 7. Для усиления обеих сторон сварного шва минимальная скорость наплавки металла шва будет зависеть от толщины металла. свариваемые пластины и существующее корневое отверстие, как показано на рис.8. Минимальная скорость осаждения наплавленного металла Rmin (в кг / ч) может быть рассчитана по следующему выражению:
Rmin = T W vw g 1000 где T — толщина (м) свариваемых пластин основного металла, W — уже существующее корневое отверстие (м), vw — скорость сварки (м / ч), а g — удельный вес стали (7,8 т / м3). В практических приложениях скорость наплавки металла шва должна быть выше, чем Rmin, чтобы полностью заполнить корневое отверстие и обеспечить усиление с обеих сторон сварного шва.Следовательно, для полного стыка
Рис. 6 — Рабочая модель шлака при дуговой сварке ТМФП.
Однопроходный сварной шов с проплавлением с усилением с обеих сторон, параметры сварки, такие как ток плазменной дуги, скорость подачи проволоки, скорость перемещения и диаметр присадочного металла, должны быть рассчитаны перед сваркой. Предварительные экспериментальные результаты показали, что одним из преимуществ процесса является то, что скорость наплавки металла шва можно регулировать в зависимости от параметров сварки и раскрытия корня, так что усиление с обеих сторон может быть контролируется.Другим преимуществом является высокая эффективность переноса сплава из порошковой проволоки для контроля состава наплавленного металла.
Коммерческий потенциал и Будущие работы
По сравнению с традиционными процессами дуговой сварки крупных стальных конструкций, новый процесс плазменно-дуговой сварки TMFP дает следующие преимущества:
Полная сварка с проплавлением стыковых соединений стабильного качества.
Внедрение автоматического отслеживания стыков для длинных сварных швов без ограничения колеи.
Значительное упрощение оборудования для автоматической дуговой сварки с соответствующим снижением производственных затрат.
Этот процесс имеет большой коммерческий потенциал в отраслях производства тяжелых сталей, таких как судостроение и производство сосудов высокого давления, труб и тяжелых кранов.
Постоянно ведутся исследования в области развития, чтобы улучшить успешное применение процессов дуговой сварки TMFP. Продолжаются обширные исследования технологии дуговой сварки TMFP для разработки других процессов дуговой сварки.
Рис. 7 — Микрофотография поперечного сечения сварного шва в стыковом шве при плазменной сварке порошковой проволокой TMFP, 3 мм (0,12 дюйма) уже существующее отверстие в стыке.
Процесс дуговой сварки под флюсом нашел самое широкое применение при сварке тяжелых сварных деталей из-за его высокого сварочного тока и высокой скорости наплавки. В процессе дуговой сварки под флюсом флюс, который подается в область непосредственно перед сварочным электродом, может плавиться под дугой и создавать слой жидкого шлака между подвижной основой и задней стороной сварочной ванны.Поэтому дуговая сварка под флюсом, наряду с процессами самозащиты порошковой проволокой или дуговой сваркой в защитном газе, на основе механизированного аппарата для дуговой сварки TMFP, будет изучаться для сварки с проплавлением стыков крупных стальных конструкций.
использованная литература
1. Лейн, П. Х. Р., Уоткинсон, Ф. 1990. Прогресс в сварке на верфях. Обзор сварки 9 (1): 2934.
2. Макклеллан Р. В. 1988. Односторонняя сварка высокопрочных сталей. Welding Journal 72 (7): 2530.
3. Бентли, А.Э. и Марбургер С. Дж. 1992. Контроль проплавления дуговой сварки с использованием теории количественной обратной связи. Сварочный журнал 71 (11): 397–405 с.
4. Чжан, С. Б., Чжан, Ю. М., и Ковачевич, Р. 1998. Бесконтактный ультразвуковой датчик для отслеживания шва в процессах дуговой сварки. Journal of Manufacturing Science and Engineering 120 (3): 600608.
Рис. 8 — Чертеж стыкового соединения.
5. Чен В. и Чин Б. А. 1990. Мониторинг проникновения в сустав с использованием методов инфракрасного зондирования.Welding Journal, 69 (4): 181–185.
6. Карлсон, Н. М., Джонсон, Дж. А. 1988. Ультразвуковое измерение проникновения в сварочную ванну. Welding Journal 67 (11): от 239 до 246 с.
7. Сяо Ю. Х. и ден Ауден Г. 1993. Колебания сварочной ванны во время сварки низкоуглеродистой стали методом OTA. Сварочный журнал 72 (8): 428–434 с.
8. Ренвик Р. Дж., Ричардсон Р. В. 1983. Экспериментальное исследование колебаний ванны GTA. Сварочный журнал 62 (2): с 29 до 35 с.
9. Чжан С.Б., Чжан Ю.М. 2001. Измерение заряда на основе вытекающей плазмы и контроль проплавления стыков при плазменно-дуговой сварке в замочную скважину. Сварочный журнал 80 (7): от 157 до 162 с.
10. Мартинес, Л. Ф., Маркес, Р. Б., Макклур, Дж. К., и Нуньес, мл., А. С. 1993. Обнаружение замочной скважины на передней стороне в алюминиевых сплавах. Welding Journal 72 (5): 4951.
11. Ханрайт, Дж. 1986. Роботизированная дуговая сварка под адаптивным управлением — обзор современных технологий. Welding Journal 65: (11) 1924.
12. Каллисон А. и Ирвинг Б. 1992. Где в мире находится сварной шов? Сварочный журнал 71 (8): 4549.
13. Йонсен, М. Р., Каллисон, А. 2002. Что нового в производственных сварочных машинах? Welding Journal 81 (8): 2629.
Разное
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *

Search for:
Рубрики
Отопительные котлы
Производственная промышленность
Рабочие станки
Технические данные
Характеристики
Экология леса
Разное
2019 © Все права защищены. Карта сайта