Сварка под флюсом что это такое: Что это такое — сварка под флюсом: преимущества технологии, разновидности, плюсы и минусы

Содержание

Что это такое — сварка под флюсом: преимущества технологии, разновидности, плюсы и минусы

Уже давно известно, что на процессы, которые происходят в сварочной ванне, негативно воздействует воздух. В наше время в производстве используют технологии, способные исключить данный фактор.

Сегодня в основном применяется сварка ручная дуговая, в среде защитных газов или автоматическая под слоем флюса. Последний вариант позволяет не только выполнять работу намного быстрее, но и улучшает характеристики шва.

Что представляет собой этот метод?

Сварка флюсом — это процесс, в котором дуга, находящаяся между обрабатываемым материалом и проволокой, горит под гранулированным порошком. При воздействии высокой температуры гранулы и электрод начинают плавиться. В итоге вокруг сварной ванны образуется эластичная пленка. Она защищает расплавленный металл и дугу от неблагоприятного воздействия, а еще не дает проникнуть воздуху.

Во время остывания элементы флюса преобразуются в шлак, покрывающий шов. По окончании сварки, наплавленную корку получится легко удалить от металла механическим способом. Остатки слоя флюса собираются и применяются в дальнейшем. Осуществлять соединение под сыпучим одеялом можно на разном оборудовании.

Полуавтоматическая сварка

В этом случае мастеру предстоит направлять проволоку и контролировать вылет электрода. Подача сварной проволоки выполняется автоматически. Сварщик должен лишь подобрать скорость, мощность напряжения дуги и угол наклона электрода.

Роботизированная автоматическая сварка

Подобная технология подразумевает сварку под флюсом ровных поверхностей и угловых швов. Причем скорость и направление движения электрода задает устройство. Роботизированный метод позволяет добиться прочного соединения, к тому же он отличается скоростью работы и высоким качеством наложения шва.

Сегодня очень часто стали использовать тандемную технологию. В этом методе два электрода находятся параллельно друг к другу в одной плоскости. Автоматическая сварка под флюсом в тандеме улучшает качество шва. Кроме этого, подобный метод имеет минимальную величину сварочной ванны и мгновенное возбуждение дуги.

Разновидности флюсов

Делятся они на несколько групп, в зависимости от металла:

  • Высоколегированные стали;
  • Цветные сплавы и металлы;
  • Легированные и углеродистые стали.

Более того, в зависимости от способа производства, флюс бывает керамическим и плавленым. В первом случае представлены керамические вещества, имеющие легирующие качества и улучшенный шов, а во втором — обладают пемзовидной или стекловидной структурой.

Создают керамический флюс измельчением элементов, смешиванием с экструзией, помогающей добиться однородной массы и лучшего измельчения, а также с жидким стеклом. Подобный процесс с использованием этих смесей выполняется, если требуется дополнительное легирование материала шва.

Изготавливается плавленый флюс путем спекания исходных материалов, с дальнейшей их грануляцией.

Помимо этого, флюсы для газовой и электрической сварки делятся по химическому составу на следующие категории:

  • Солевые. В них содержатся только фториды и хлориды. Они применяются для дуговой сварки флюсом шлакового переплава и активных металлов;
  • Смешанные. Они представляют собой комбинацию солевых и оксидных смесей. С помощью таких флюсов осуществляется варка легированных сталей;
  • Оксидные. Такие смеси нужны для сварки низколегированных и фтористых сталей. В их составе имеются окислы металла с небольшим содержанием фтористых соединений.

Как видно, разных модификаций этого материала довольно много. Но следует помнить, что автоматический сварка считается успешной, если используется соответствующий условиям флюс.

Основные режимы

Самыми важными режимами для автоматической сварки флюсом служат такие значения, как полярность, род и сила тока, напряжение электрической дуги, скорость и размер электродной проволоки.

Не так важны, но тоже значимы такие режимы, как угол наклона свариваемых кромок и электрода, размер его вылета, состав флюса, подготовка металла и тип сварного соединения.

Когда подбирают параметры режимов сварки под флюсом, во внимание принимают еще и требования к величине сварного шва и геометрической форме, толщину кромок и ширину соединения.

Прежде чем приступить к сварке, нужно сначала выбрать размер проволоки. Исходить необходимо из свариваемой толщины. Потом уже подбирается размер сварочного тока, и выясняется скорость подачи проволоки.

Чаще всего для сварки под флюсом применяется проволока сплошного сечения, размером от 1—6 мм. При этом сила тока не должна превышать 150—2000 A, а напряжение дуги — 22—55 B .

Минусы и плюсы сварки под флюсом

В этой технологии через мундштук подается сварочный ток на проволоку. Располагается он на небольшом расстоянии от ее края, как правило, менее 70 мм. Благодаря чему электрод не может перегреться, поэтому используются токи большой силы. Все это помогает добиться глубокого провара и быстрой наплавки металла. Тем более что таким способом можно осуществлять сварку более толстого металла без раздела кромок.

Дуговая сварка, производимая автоматическим методом под флюсом, обеспечивает постоянство формы и величины шва, а также создает однородность его химического состава. Тем самым позволяя получить качественное соединение с высокой стабильностью его качеств. Такой метод сварки позволяет избежать многих дефектов, например, возникновения участков, где элементы не сплавились, и подрезов.

В процессе этой сварки не происходит разбрызгивание металла, так как сварочная ванна и дуга защищены от воздуха. Благодаря этому не придется очищать от брызг поверхность материала. Сварка под флюсом позволяет сэкономить электроэнергию и сварочные материалы примерно на 30—40%.

Сварщику, выполняющему работу, необязательно использовать защиту для лица и глаз, ведь выделение вредных газов значительно меньше, нежели во время ручной сварки.

Правда, автоматическая сварка под слоем флюса обладает не только преимуществами, но и недостатками. Одним из них является жидкотекучесть флюса и расплавленного металла. Вот почему можно варить лишь в нижнем положении, при этом отклонение плоскости шва от горизонтали должно составлять 10—15°.

Если пренебречь данным правилом, то могут возникнуть различные дефекты. Именно из-за этого сварку под флюсом не используют для скрепления поворотных кольцевых стыков труб, диаметр которых меньше 150 мм. К тому же такой метод требует более тщательную сборку кромок и применение некоторых приемов.

Для чего нужна сварка флюсом?

Работы с применением флюса смогли в свое время произвести в промышленной отрасли настоящую революцию. Изначально подобная технология предназначалась для обработки низкоуглеродистой стали. Однако в настоящее время можно использовать порошок почти для любых материалов, включая тугоплавкие металлы и стали, которые плохо поддаются обработке.

Происходящие при сварке флюсом металлургические процессы предоставили возможность применять полуавтоматическое и механизированное оборудование для следующих работ:

  • Соединение вертикальных швов. Осуществляется со свободным или принудительным формированием шва. Лучшая прочность сцепления достигается с металлами 20—30 мм;
  • Сваривание труб разного диаметра. Сначала научились на автоматических установках соединять трубы малого диаметра, но с усовершенствованием технологии обработки, смогли освоить способ, позволяющий варить материалы больших размеров;
  • Варка кольцевых швов. Сложность такой работы в том, что нужно удерживать сварную ванну и стараться избежать растекания металла. Выполняют такую сварку флюсом на станках ЧПУ. В некоторых ситуациях может понадобиться ручная подварка.

Осуществление всех этих работ регламентируется согласно технологической карте сварки. При любых нарушениях накладываются большие штрафные санкции.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сварка под флюсом — специфика и область применения

Для выполнения сварки под флюсом используются вещества, получаемые либо плавлением, либо механическим соединением необходимых компонентов.

В некоторых случаях при неразъемных соединениях деталей методом сварки находящиеся вокруг сварочной зоны газы, в частности, воздух и окись углерода, ухудшают проведение процесса, а само соединение оказывается непрочным. Снижается и производительность сварочных работ. Преодолеть эти негативные последствия помогает сварка под флюсом.

Виды и предназначение сварочных флюсов


Под сварочными флюсами понимают неметаллические минеральные вещества, которые при сварке решают следующие задачи:

  1. Стабилизируют горение сварочной дуги (особенно при сложных конфигурациях шва).
  2. Улучшают формирование сварного шва.
  3. Изменяют химический состав металла в зоне шва.
  4. Снижают энергетические потери и износ электродов.
  5. Позволяют повысить производительность процесса, поскольку возможно использовать автоматизированное оборудование для сварки под флюсом — так называемые сварочные тракторы.

Классификация данных материалов может быть выполнена по следующим параметрам:

  • По назначению. Различают флюсы для сварки сталей как нелегированных, так и легированных, для сварки цветных металлов, флюсы для пайки и т.д.
  • По химическому составу;
  • По технологии сварки;
  • По технологии приготовления.

Рассматриваемые составы могут быть универсальными, а также специально разработанными под особые условия сварки. В частности, для автоматической сварки под слоем флюса требуется использовать составы, полностью отвечающие требованиям ГОСТ 9087. Этим стандартом оговаривается определенная зависимость между размерами частиц флюса и диаметром сварочной проволоки.

Для выполнения сварки под флюсом используются вещества, получаемые либо плавлением, либо механическим соединением необходимых компонентов с последующим их склеиванием. В первом случае флюсы называют плавлеными, во втором — неплавлеными.


Основная минеральная составляющая любого флюса — двуокись кремния. Ее количество колеблется в пределах 35…80% (иногда часть кремнезема заменяется плавиковым шпатом). Остальное содержание низкокремнистых флюсов — марганец, а также металлы, при помощи которых происходит дополнительное легирование зоны шва. Марганец обладает большим сродством к кислороду, а потому, активно взаимодействуя с ним, снижает окислообразование в зоне сварки. Одновременно снижается вероятность проникновения в состав шва хрупких соединений серы: марганцем они связываются в сульфид, который затем удаляется с поверхности готового шва. Кремний не только упрощает приготовление флюса, но и снижает образование пор, поскольку угнетает процесс окисления углерода при температурах горения сварочной дуги.

Плавленые сварочные флюсы производят по следующей технологии. Компоненты размалывают до требуемых размеров частиц (чем меньше диаметр сварочной проволоки, тем меньшими они должны быть), затем тщательно перемешивают и расплавляют в печах с безокислительной атмосферой. Завершающим этапом приготовления является гранулирование флюса. Оно заключается в пропускании нагретых частиц через непрерывный водный поток, в результате чего частицы затвердевают и получают округлую форму, причем от интенсивности потока будущего гранулята зависят его размеры. После сушки и просеивания на виброситах с различными размерами ячеек, флюс разделяется на фракции и считается готовым к применению.

Неплавленые флюсы получают перемешиванием необходимых компонентов и последующим их связыванием при помощи жидкого стекла. Их технологические характеристики несколько ниже плавленых.

Таким образом, выбор марки сварочного флюса полностью определяется условиями его использования. Технологи не советуют увлекаться универсальными веществами, рекомендуя их к применению лишь для соединения деталей, которые в процессе своей эксплуатации не подвергаются значительным изгибающим, а также вибрационным нагрузкам.

Механизм работы флюсов при сварке


Перед началом работ стыкуемые поверхности металла покрываются сплошным слоем флюса толщиной не менее 40-50 мм. Сварочный электрод вводится вовнутрь, после чего возбуждается сварочная дуга. Поскольку температура в зоне горения дуги превышает 5500-6000 0С, то флюс внутри газового пузыря расплавляется, и накрывает сверху металлический расплав. Это происходит потому, что плотность флюса намного меньше плотности металла. Таким образом, зона сварного шва надежно ограждается от водяных и газовых паров и прочих химических веществ, которые при высокой температуре способны насыщать поверхностные слои металла вредными веществами.

Применение сварного флюса позволяет также снизить потери металла на разбрызгивание. Это становится возможным вследствие большого поверхностного натяжения расплава флюса, которое достигает значений в 8-10 г/см2. Поэтому применение сварочных флюсов позволяет увеличивать ток дуги без ущерба для качества готового шва. Например, обычным режимом для сварки под флюсом считается применение силы тока 1000-2000 А, в то время, как в обычном процессе увеличение тока до 200-300 А приводит к серьезным потерям материала электрода. Поэтому в химическом составе сварочной проволоки с флюсом часто присутствуют дефицитные легирующие компоненты — вольфрам, хром, кобальт и пр.


Механизм формирования сварного шва при сварке под слоем флюса следующий. Поскольку концентрация тепловой мощности в зоне дуги из-за воздействия флюса увеличивается, расплавление металла происходит быстрее. В результате, независимо от состояния кромок, полностью заполняются все стыки. Меняется и материальный баланс шва: 60-65% составляет металл соединяемых деталей, и лишь остальное — материал сварочных электродов. При автоматической сварке это сопровождается заметным повышением производительности процесса.

Эффективная сварка некоторых металлов (алюминия, высокоуглеродистых и легированных сталей) без применения флюса вообще невозможна. В частности, флюс для сварки алюминия включает в себя, помимо традиционных компонентов, также и вещества, раскисляющие металл. Дело в том, что индивидуальная особенность алюминия — образование высокостойкой окисной пленки — снижает производительность сварки и вынуждает применять более высокие сварочные токи.

Особую роль при сварке играют магнитные флюсы. Они относятся к категории неплавленых, но дополнительно включают в себя железный порошок. Производительность сварки при этом возрастает. При повышенных температурах процесса наличием проволоки для полуавтомата, содержащей магнитный флюс, создается сильное магнитное поле. Оно сокращает расстояние между флюсом и металлом который подвергается сварке. Поэтому потери флюсовой проволоки уменьшаются.

Таким образом, сварочные флюсы способствуют повышению экономичности, производительности и качества сварки.

Оснастка для производства сварки под флюсом


Наибольший эффект от сварочных работ под слоем флюса обеспечивает применение сварочных полуавтоматов и автоматов. Во флюсоподающее устройство входят:
  1. Бункер.
  2. Подающая трубка.
  3. Пневмоотсос.
  4. Привод для вакуумного насоса (в некоторых исполнениях сварочных тракторов используется привод от промышленной пневматической сети).
  5. Фильтрующий циклон.

Флюсаппарат работает так. В эжекторе, который является основой узла для подачи флюса, создается необходимое разрежение воздуха. В результате смесь флюса с воздухом попадает в шланг сварочного аппарата. Мощность всасывающего насоса подбирается таким образом, чтобы в подающей трубке создавалась скорость потока частиц материала не ниже 20-25 м/с: в этом случае флюс, независимо от размера частиц, будет находиться во взвешенном состоянии. Благодаря профилю эжектора, скорость частиц на выходе из трубки увеличивается и состав равномерно покрывает зону последующего соединения деталей.

В процессе сварки часть флюса остается в неизменном виде и поэтому вновь может быть подана в загрузочный бункер оборудования. С этой целью входное отверстие пневматического отсоса выполняется по профилю диффузора. В результате скорость перемещения использованного флюса по мере его приближения к загрузочному бункеру падает. В результате происходит эффективное отделение частиц флюса от воздуха. Воздух удаляется через ситообразные отверстия наружу, а флюс поступает в циклон, находящийся в верхней части флюсаппарата. Там происходит завихрение потока, при котором происходит окончательное сепарирование частиц флюса. Верхняя часть циклона закрывается пылезащитным колпаком, снабженным матерчатыми фильтрами, что улучшает качество отбора флюса в загрузочный бункер.


Для обеспечения стабильности движения флюса в бункере, и особенно — в подающей трубке, при работе сварочного оборудования непрерывно поддерживается незначительное избыточное давление воздуха.

В зависимости от производственных характеристик сварочного оборудования флюсаппараты обладают следующими эксплуатационными параметрами:

  • Номинальной производительностью, л/ч — до 450-500;
  • Максимальной высотой всасывания, м — до 3,5-4;
  • Рабочими давлениями сжатого воздуха, МПа — до 0,5-0,6.

Флюсаппараты выпускаются стационарными или передвижными. Они могут также комплектоваться вместе с основным оборудованием для сварки или поставляться отдельно от него.

Положительной особенностью сварочных автоматов является их работа при постоянной скорости подачи проволоки, поскольку использование флюса обеспечивает повышенную плотность тепловой мощности в зоне горения дуги.

Дуговая сварка под флюсом

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Темы: Сварка под флюсом.

Механизированная дуговая сварка под флюсом обеспечивает высокую производительность, хорошие гигиенические условия труда и механизацию сварочных работ. Схема сварки под флюсом приведена на рис . 1. Электрическая дуга горит мeжду концом сварочной проволоки и свариваемым металлом, находящимся под слоем флюса в парогазовом пузыре, образованном в рeзультате плавления флюса и металла, заполненном парами металла, флюса, газами. Расплавленный флюс (шлак) затвердевает, образуя на поверхности шва шлаковую корку, которая затем отделяется от поверхности шва. Специальным механизмом подают электродную проволоку в дугу.

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

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

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

Насыпная масса флюса и гранулометрический состав влияют на форму шва.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1. Значения сварочного тока для различных диаметров электрода.

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

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

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

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

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

Другие страницы по теме

Дуговая сварка под флюсом

:

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

Сварочный флюс: описание, назначение и классификация

В зоне сварки всегда присутствует высокая температура, которая способствует увеличению скорости окислительных реакций с образованием большого количества оксидов. Оксиды ухудшают качественные показатели шва настолько, что делают процесс сварки невозможным. Для недопущения попадания кислорода в сварочную ванну применяют несколько методов, одним из которых является сварка под слоем флюса.

1 / 1

Принцип работы флюсов для сварки

Флюс для сварки выполняет функцию, аналогичную той, которую выполняет обмазка на электродах для ручной дуговой сварки. При поднятии высоких температур сварочной зоны флюс плавится, частично перекрывая доступ кислорода в зону сварки, и растворяя оксиды, которые образуются на кромках свариваемых деталей. Таким образом, улучшаются условия горения сварочной дуги.

Каждому виду соединяемых металлов подбирают свой, предназначенный специально для них флюс. Поэтому существует множество их видов и составов. Наиболее часто используемые элементы в их составе, это фториды, оксиды и другие соединения.

Классификация флюсов для сварки

Для удобства подбора флюсов при различных технологиях сварки их классифицируют. Существуют различные системы классификации, но, в основном, общепринятыми считаются классификации по составу химических элементов, способу, которым они были изготовлены, их назначением и физическим свойствам.

По составу химических элементов, делят на:

  • Марганце-силикатные;
  • Кальций-силикатные;
  • Алюминатно-основные;
  • Флюоритно-основные;
  • Алюминатно-рутиловые;
  • Другие типы.

Отличаются флюсы и по активности взаимодействия с основным и присадочным металлами. Пассивные флюсы только создают газовое облако, но никак не воздействуют на химический состав стали. Слаболегирующие флюсы — это категория флюсов, производимая путем плавления, которые легируют свариваемые материалы небольшим количеством кремния, марганца, и другими элементами. Это придает шву большую прочность и ударную вязкость. Легирующие гранулированные составы обогащают металл в значительной степени, улучшая его физические и химические свойства.

По физическому состоянию

По физическому состоянию флюсы классифицируются следующим образом:

  • порошкообразные;
  • стекловидные;
  • кристаллические.

Порошкообразные сварочный флюс представляет собой гранулы белого или светло-коричневого цвета. Встречаются гранулы круглой или овальной формы. При использовании такого флюса необходимо учитывать их малую плотность и насыпать более толстым слоем. Объемная масса таких флюсов находится в пределах от 0,6 до 1 кг/дм3.

Стекловидными назвали флюсы за прозрачность, что напоминает стеклянные шарики. Они бывают совершенно бесцветными или окрашенными в цвета от синего до черного. Имеют высокую плотность и качественно укрывают место сварки. Их объёмная масса 1,4 – 1,8 кг, дм3.

Несколько иначе выглядят кристаллические виды. Их окраска во многом повторяет цвета пемзовидного флюса, но зерна имеют кристаллическое строение.

По способу изготовления

По типу производства различают несколько видов флюсов:

  • Плавленные. Такие флюса изготавливают из минеральных руд путем плавления в пламенных или электропечах с последующим гранулированием, фракционированием и прокаливанием.
  • Механические смеси. Это соединение нескольких видов флюса в один состав путем физического перемешивания гранул между собой. Технология применяется для конкретных видом металлов. Постоянного состава не существует, а изготовление производится на заказ. Имеет существенный недостаток в виде разности веса и размера частиц, что приводит к их разделению при транспортировке и подаче из бункера.
  • Керамические. Первые получают путем смешивания сухих компонентов. Далее подготовленную смесь минералов и ферросплавов замешивают на жидком стекле, сушат, прокаливают и фракционируют. Преимущества такого вида флюса: низкий расход, возможность повторного использования (в системах рециркуляции), высокое качество получаемого шва.

По назначению

Флюсы классифицируются в зависимости от того, какие металлы свариваются с их помощью:

  • низкоуглеродистые стали;
  • низколегированные стали;
  • высоколегированные стали;
  • цветные металлы и сплавы.

Также, они классифицируются по виду сварки: электродуговой, газовой, электрошлаковой, неплавящимися электродами. Существует большая группа флюсов, которые можно применять для нескольких видов металлов.

Флюсы для дуговой сварки

Технология сварки под флюсом предполагает применение материалов, которые должны обладать следующими качествами:

  • иметь температуру плавления ниже, чем у свариваемых металлов;
  • хорошо растекаться и не выделять ядовитых веществ;
  • образовывать легкоотделимые шлаки;
  • быть легкодоступными и не дорогими.

Работы с применением электродуговой сварки ведутся при использовании флюсов в виде гранул размером 0,2 – 0,4 мм. По мере расплавления гранулы создают защиту сварочной ванны в виде газов и шлаков. Это способствует лучшему переносу металла электрода и высокую стабильность дуги. При этом количество оксидов резко уменьшается, а те, которые образовываются, выводятся в шлаковую зону.

За длительное время применения электродуговой сварки разработано множество материалов для предотвращения попадания кислорода в зону образования шва. Такое разнообразие позволяет обеспечить качественное соединение огромного количества вариантов металлических деталей. В настоящее время этот способ соединения металлов практически полностью вытеснил все остальные виды и продолжает развиваться в сторону упрощения и удешевления процессов.

 

что это такое? ГОСТ сварочного флюса, его выбор для сварки стали и меди, режимы, преимущества и недостатки

До момента изобретения первых флюсовых составов, случившегося во второй половине XIX века, соединить металлические детали между собой зачастую можно было только ковкой. Ковка требовала наличия оборудованной кузницы и определенных навыков, тогда как сварка для обывателя несколько проще и при этом не отличается в сторону ухудшения надежности. При этом перед самостоятельными опытами в теорию вникнуть все-таки стоит.

Что это такое?

Большинство металлов, взаимодействуя с атмосферным кислородом, быстро покрываются тонким слоем оксида. С одной стороны, он даже обеспечивает некоторую защитную функцию, не допуская коррозии внутренних слоев металла, но для сварки оксид представляет большую проблему, поскольку не дает получить доступ к металлическому изделию напрямую.

Оксидный слой образуется заново довольно быстро, потому варить металл без какой-либо защиты поверхности от доступа кислорода непродуктивно. Тот или иной состав, которым покрывается рабочая поверхность, называется сварочным флюсом – он может состоять из различных компонентов, нередко умеет разрушать уже образовавшийся оксид.

Известно не менее полусотни видов флюсов, однако, такое разнообразие не значит, что можно брать любой из них – у каждого есть специфические особенности. Ко всем существующим маркам выдвигаются четкие требования, прописанные в ГОСТе 9087-81. Сущность сварки под флюсом как процесса заключается в том, что электрическая дуга горит под флюсовой смесью, а не только там, где мы ее видим. Горение дуги возможно благодаря подаче на электродную проволоку высокого напряжения. Вокруг дуги образуется облако газов, образовавшихся при плавке как флюса, так и самого металла.

Сама сварка и создаваемые с ее помощью соединения описаны другим ГОСТом – 8713-19.

Достоинства и недостатки

Сварка не во всех случаях обязательно должна происходить с защитой рабочей поверхности флюсом, и в некоторых случаях использование флюсовых смесей игнорируется. Тем не менее в профессиональной сварке флюсы чаще все-таки используются, потому что у такого метода масса преимуществ:

  • электрическая дуга приобретает особую стойкость и стабильность;
  • меньше энергии тратится на нагревание металлов и разбрызгивание, потому коэффициент полезного действия возрастает, как и экономия электричества;
  • сварка с флюсом на токах высокой интенсивности позволяет плавить металл значительно быстрее, благодаря чему возрастает и эффективность;
  • металл в процессе сварки не угорает, потому шов получается более качественным и аккуратным;
  • сварщик пребывает в условиях повышенной безопасности, так как пламя дуги по большей мере «спрятано» с обратной стороны флюсового слоя.

Если бы сварка под флюсом была абсолютно безупречным методом, она давно стала бы безальтернативным решением. Тем не менее во многих случаях сварщики до сих пор обходятся без флюсовых составов, а это значит, что у методики есть и определенные минусы. Их всего два, но иногда они могут сыграть определяющую роль:

  • шов скрыт флюсом до тех пор, пока вы полностью не закончите работу, а значит, в процессе выполнения нет никакой возможности оценить то, что получается;
  • и сами флюсовые смеси, и другие расходники, используемые при этом способе сварки, провоцируют существенное удорожание работы.

Сферы применения

Флюсы применяются как для ручной, так и для автоматической дуговой сварки, чтобы защитить обрабатываемую поверхность от ненужного образования оксида, угара металла и повысить качество получаемого шва. При этом специфика применения флюса для разных нужд несколько отличается.

При ручной сварке варимую деталь обычно покрывают слоем флюсового порошка толщиной ориентировочно в полсантиметра. Экономить на расходнике, хоть он и недешевый, неразумно – тонкий слой флюса может привести к низкокачественной проварке и последующему образованию трещин. Досыпать флюс следует по мере перемещения электрода по заготовке.

Промышленный метод немного отличается: если вы варите полуавтоматическим или автоматическим способом, то и флюс к месту варения будет подаваться по особой трубке. Перестараться с количеством флюсового порошка в такой ситуации сложно, потому что в составе агрегата предусмотрен пневматический отсос лишнего порошка.

Тот флюс, который действительно необходим для работы, превращается в шлаковый слой, который удаляют уже после завершения работы.

Подбираем все, что нужно

Сварка под флюсом покажет себя с лучшей стороны только в том случае, если максимально правильно подобрать для нее все необходимое. Это утверждение касается как оборудования, так и флюсовых составов.

Оборудование

В промышленности чаще всего используется специальный автоматический стенд сборочного типа, позволяющий не только варить любые конструкции, но и надежно фиксировать их в том положении, в каком они должны будут пребывать постоянно после завершения работы. Подобное оборудование отличается повышенными показателями надежности крепления элементов – это позволяет гарантировать отсутствие отклонений по швам или форме будущего изделия, тем более что мастер в процессе работы сам шов не видит.

Такой агрегат удобен для выполнения стыковых и угловых швов, работает быстро, обеспечивает высокое качество и надежность соединений. Конструкция управляет собой сама, потому стоит дорого – в качестве альтернативы на стенд иногда устанавливают мобильные головки.

Полуавтомат стоит ощутимо дешевле, но требует от оператора куда большей вовлеченности в процесс. Направление проволоки и контроль вылета электрода целиком и полностью перекладываются на плечи сварщика, хотя подача проволоки все же производится автоматически. Мощность напряжения, скорость перемещения по шву и угол наклона электрода – это те параметры режима сварки, которые мастер должен выбрать самостоятельно в зависимости от специфики обрабатываемой детали.

Ручное оборудование чаще применяется в небольших мастерских или любителями, хотя есть и специфические сферы применения, где это наиболее удобный вариант для выполнения поставленной задачи. Так, ручная сварка возможна даже в труднодоступных местах и в любых положениях.

Подобное оборудование стоит сравнительно недорого, потому широко используется непрофессионалами.

Флюсы

Сварочные флюсы бывают различных видов, их маркировка строго привязана к действующему ГОСТу. Классификация таких составов возможна по разным признакам, мы рассмотрим лишь некоторые из них. В первую очередь все флюсы делятся на классы в зависимости от материала, для сварки которого они годятся. Для высоколегированной стали нужен один класс составов, для углеродистой или легированной – другой. Третий, отдельный класс флюсов, выпускается производителями специально для цветных металлов и сплавов – меди, бронзы и так далее.

По способу производства флюсы делятся на керамические и плавленые. Керамические хороши тем, что обеспечивают повышенные качества шва и обладают легирующими свойствами. Производится масса путем экструзии сыпучих керамических компонентов с последующим добавлением жидкого стекла. Плавленые флюсы отличаются структурой, напоминающей пемзу или стекло, производятся они плавлением и спеканием ингредиентов с дальнейшим образованием гранул.

Существует также классификация флюсов по их химическому составу. Выделяют следующие классы.

  • Солевые составы состоят из хлоридов и фторидов. Типичная сфера их применения – варение активных металлов и шлакового переплава.
  • Оксидные смеси представляют собой металлические окислы с некоторой примесью соединений фтора. Это оптимальный выбор для сварки фтористых и низколегированных сталей.
  • Смешанные флюсы, как следует из названия, представляют собой комбинацию солевых и оксидных. Лучше всего такое вещество подходит для варки легированных сталей.

Классифицируют флюсовые смеси также и по тому, в каком виде они продаются. Гранулы и порошок являются наиболее характерными формами флюса, но только в том случае, если сварка будет электрической. Состав может приобретать форму пасты или даже газа, но тогда он предназначен для более редкой газовой сварки. Некоторые начинающие сварщики по привычке стремятся определить еще и лучшего производителя флюсов, по традиции отдавая предпочтение составам импортных марок.

На самом деле при выборе флюса это самый последний фактор, на который стоит обращать внимание, – куда важнее правильно подобрать смесь по всем остальным критериям.

Режимы

Выбор режима сварки зависит от различных показателей, например, способа разделки кромок, их толщины, планируемого количества проходов по будущему шву и метода удерживания сварочной ванны. Сила и напряжение тока, диаметр сечения проволоки, скорость сварки, положение самого изделия и вылет электрода тоже оказывают влияние на выбор тактики обработки заготовки. Расчет параметров для каждой заготовки всегда производится индивидуально.

Например, для наиболее ходовой сварки стыковых швов хватит одного одностороннего прохода под флюсом при условии, что толщина заготовки не превышает 3 см. Если детали толще, шов варят с двух сторон и могут добавлять дополнительные проходы. Одностороннее варение актуально лишь в тех случаях, если материал не боится перегрева, а швы не должны дать сварочные трещины.

Если свариваемые листы совсем тонкие (не толще 6 мм), разделка кромок как этап подготовки к дальнейшей обработке не выполняется, при этом соединяемые детали прикладывают друг к другу как можно ближе, стараясь минимизировать зазор до предела. При толщине заготовок порядка 1-1,2 см зазор, наоборот, оставляют – это поможет добиться повышенного качества шва и заодно уменьшить избыток расплавившегося металла. В любом из описанных случаев фиксация деталей требуется особая – либо подкладкой, либо подварочным швом, либо предварительной сборкой «в замок».

Подкладка является наиболее ходовым решением для варения металлических листов толщиной не более 1 см. Как правило, она стальная, толщиной 3-6 мм при ширине 3-5 см. Сварку «в замок» используют для соединения важных деталей, где прожог материала недопустим. Кроме того, это лучший метод соединения больших и тяжелых конструкций. Что же касается подварочного шва, то это сравнительно редкий режим сварки, который уместен лишь в том случае, если перекантовка изделия не представляется реальной.

Технология

Для начала надо подготовить сварные кромки – дуговая сварка под флюсом не выдвигает каких-либо требований по способу их подготовки, это может быть как механическая обработка, так и термическая резка. Сама кромка и участки непосредственно около нее подлежат обязательной очистке от пленок оксида или масла, ржавчины и иных загрязнений. Ширина зоны зачистки обычно колеблется в пределах 3-4 см от края, подлежащего свариванию.

Перед тем как начинать варить шов, будущую конструкцию собирают на специальном стеллаже так, чтобы ее фрагменты находились в правильном положении по отношению друг к другу. Фиксация деталей осуществляется прихватками и технологическими планками.

Средняя длина прихватки составляет 5-10 см, они располагаются с интервалом 50-55 см по линии будущего соединения. Если необходимо сварить угловой шов, процедуру выполняют на выводных технологических планках.

Для всех случаев используется проволока толщиной от 3 до 5 мм. Точная технология сварки очень зависима от того, как выглядят детали по отдельности и как они должны быть соединены между собой. На специфику процедуры влияют также и многочисленные другие показатели, среди которых конфигурация и протяженность швов, химический состав металла и его толщина, а также используемое оборудование.

Возможные проблемы

Даже несмотря на строгое следование инструкциям, новичок может столкнуться с некоторыми проблемами, причина возникновения которых ему неизвестна. Наиболее яркий пример – появление пор на шве, свидетельствующих о том, что под флюсом оказался газ, которого там не должно было быть. В большинстве случаев пористость вызвана присутствием водорода либо углекислого газа, реже корень зла – азот. Азотистые поры возможны только при работе с микролегированной сталью, если материал имеет нитридное упрочнение.

Такая же проблема встречается, если заготовку резали плазменным резаком. Углекислый газ попадает под флюс в том случае, если в сварочной ванне недостаточно раскислителей. Для препятствования образованию пор в жидкую ванну добавляют хотя бы 0,2% кремния. Также реакция раскисления происходит при снижении температуры, и наоборот – углекислого газа будет больше при ее повышении. Наиболее частой первопричиной пор является водород, источником для него часто становится недостаточная чистка кромок от загрязнений или ржавчины.

Кроме того, источником водородных пор в заваренном шве может оказаться влажный флюс.

В следующем видео вас ждет автоматическая сварка под флюсом двутавровой балки на заводе.

автоматическая, полуавтоматическая и ручная, технология процесса и оборудование

Сварка под флюсом – это способ сварки деталей из высоколегированной марганцевой, никелевой или фторидной стали, при котором сварочная ванна и шов защищены от окисления слоем флюса в виде порошка или гранул.

Процесс формирования шва протекает в газовой полости под слоем непрерывно подаваемого флюса. Кроме функции защиты от окисления, флюс также легирует формируемый шов марганцем и кремнием, повышая его прочность и формируя соединение с высокой степенью однородности.

ГОСТ на сварку флюсом 8713-79 устанавливает размеры и типы сварных соединений, а также способы наложения шва под флюсом.

Виды флюсов и их особенности

По способу изготовления флюсы бывают:

  • плавленые;
  • керамические.

Плавленые флюсы изготавливают из шлакообразующих марганцевых руд и кварцевого песка путем размалывания, смешивания и расплавления с последующим гранулированием. Такие флюсы экономичны и хорошо подходят для сварки деталей из низколегированной стали.

Керамические (неплавленные) флюсы изготавливают из окислителей и солей амфотерных металлов, которые измельчают, смешивают с жидким стеклом до однородного состояния, после чего гранулируют и прокаливают.

Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет

Керамические флюсы имеют мелкодисперсную порошкообразную структуру, они применяются для сваривания сложных высоколегированных стальных сплавов, при этом состав флюса подбирается под конкретную марку свариваемой стали.

По химическому составу флюсы бывают:

  • солевые;
  • оксидные;
  • смешанные.

Солевые флюсы содержат соли фторидов и хлоридов, применяются для электросварки титана и стали, легированной никелем и хромом. Оксидные флюсы содержат оксиды активных металлов и кремния, применяются для сварки низкоуглеродистой стали. Смешанные флюсы содержат оксиды и соли металлов в различных пропорциях, применяются для сваривания многокомпонентных сплавов или деталей из разных металлов.

Описание технологии процесса

Существует три основных способа сварки под флюсом:

  • автоматический;
  • полуавтоматический;
  • ручной.

При автоматической сварке траектория и скорость движения электрода, а также скорость подачи проволоки регулируется управляющим процессором, рабочие участвуют только в качестве контролеров процесса для экстренного отключения сварочного агрегата.

Полуавтоматическая сварка под флюсом предполагает, что скорость подачи проволоки, сила тока сварки и угол наклона электрода к линии сварки регулируются автоматически, а ведение дуги осуществляется сварщиком вручную – через рукоятку или дистанционное управление. Полуавтоматический сварочный агрегат позволяет вручную изменять отдельные параметры тока непосредственно во время процесса сварки.

Сварка под флюсом вручную применяется в небольших агрегатах, где система подачи флюса встроена в неплавящийся электрод, при этом сварщик регулирует направление движения, угол наклона и скорость хода электрода в ручном режиме, специальными кнопками управляя подачей флюса и силой тока сварки.

Общий порядок действий при сварке под флюсом:

  1. С поверхностей деталей снимается оксидная пленка.
  2. Детали закрепляются на сварочной плите.
  3. Выбираются настройки и режим сварочного аппарата.
  4. Заполняется резервуар для флюса.
  5. Устанавливается бухта наплавной проволоки, конец которой заправляется в электрод.
  6. Происходит процесс сваривания.
  7. После остывания деталей собирается неизрасходованный флюс, и шов очищается от шлака.

Важно следить за расходованием проволоки и флюса, чтобы не допустить работы электрода вхолостую и повреждения деталей.

Оборудование для сварки

Для сварки флюсом потребуются стационарные условия и оборудование:

  • сварочная плита;
  • наплавная проволока;
  • неплавящийся электрод;
  • система подачи флюса;
  • система контроля.

Сварочные плиты выполняются на бетонном основании из жаростойких материалов с возможностью закрепления деталей. Проволока берется из материала свариваемых деталей, толщина от 0,3 до 12 мм. Электрод изготавливается из вольфрамового сплава с керамической оплеткой.

Система подачи флюса представляет собой резервуар и шланг, конец которого отстоит от электрода на 10-30 см. Диаметр шланга подачи флюса должен позволять гранулам свободно сыпаться перед электродом.

Схема процесса автоматической сварки под слоем флюса

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом контролируется программным обеспечением, регулирующим направление и скорость движения электрода вдоль линии сваривания.

Выбор режима сварки

В зависимости от толщины и металла свариваемых деталей выбирается режим сварки под флюсом. Для каждого режима существует свой диапазон напряжения, силы тока сварки и диаметр проволоки. Скорость формирования шва колеблется в пределах от 6 до 100 метров в час.

Если толщина свариваемых деталей от 2 до 10 мм, то выбирается режим сварки на стальной подкладке под стыком деталей. Режим на флюсовой подушке подходит для сварки деталей толщиной 10-25 мм, а сварка деталей толщиной 16-70 мм выполняется в режиме предварительной ручной проварки нижней части шва.

С увеличением толщины свариваемых деталей растет диаметр проволочного электрода и сварочный ток, но уменьшается скорость формирования сварного шва.

Сила тока сварки (А) зависит от толщины проволоки (мм) следующим образом:

  • 2 мм – 200-400 А;
  • 3 мм – 300-600 А;
  • 4 мм – 400-800 А;
  • 5 мм – 700-1000 А;
  • 6 мм – 700-1200 А.

Напряжение сварки существенно увеличивается только при толщине деталей свыше 25 мм.

Достоинства и недостатки

К преимуществам сварки под флюсом относятся:

  • высокая степень автоматизации процесса;
  • возможность проведения сварки под большой силой тока;
  • высокая скорость сварки;
  • качественный шов без окислов и раковин;
  • возможность увеличения сварной ванны для более качественного провара.

Системы автоподачи флюса и сохранение постоянного расстояния от электрода до шва позволяет сваривать сложные детали с минимальным участием рабочих. Защитный слой флюса не дает расплавленному металлу разбрызгиваться, что позволяет производить сварку под высокими токами, многократно увеличивая скорость формирования и качество шва.

Однородность шва достигается за счет изоляции сварной ванны от кислорода воздуха, а также из-за легирования шва компонентами флюса, которые можно подобрать специально для материала свариваемых деталей. Также сварка под флюсом дает возможность использования одновременно двух электродов, расположенных на расстоянии 10-20 мм друг от друга и питаемых от одного источника тока – это позволяет сделать больше сварную ванну под флюсом, увеличив таким образом скорость сварки и степень однородности готового изделия.

К недостаткам сварки под флюсом относят трудности контроля процесса и технологическую сложность. Агрегаты для сварки под флюсом занимают большие площади и требуют обслуживания квалифицированными кадрами. Сварной шов формируется под слоем флюса и у сварщика нет возможности контролировать качество шва в режиме реального времени. Избежать брака можно путем дополнения агрегата ультразвуковыми или лазерными системами контроля наличия дефектов.

технологический процесс, плюсы и минусы технологии

Сварочные работы под слоем флюса – качественный метод соединения двух металлов посредством электродуговой сварки, когда ванна расплава – сварочная ванна защищена от атмосферного воздуха слоем порошкообразного флюса.

 

Сварка под флюсом и его защитная функция

Защита от воздуха требуется по ряду причин:

  • воздух может содержать ионизирующие примеси, которые изменят структуру металла случайным образом;
  • молекулы воздуха, так же при проникновении в слой расплава ведут к изменению ледобуритной структуры соединенных металлов;
  • при взаимодействии холодного воздуха и сварочной ванны начинается искрение, которое может навредить сварщику при несоблюдении мер безопасности;
  • при ведении флюса формируется более ровный шов;
  • наблюдается более устойчивое горение дуги, к тому же существенно снижаются энергозатраты, так как нагретый раскаленный флюс способствует более эффективному оплавлению сварных кромок.

Контактная сварка – это метод часто используемый в промышленности для соединения однотипных деталей. Подробнее о контактной сварке.

Холодная сварка – это способ соединения металлических деталей без применения температурного воздействия. Подробнее здесь.

 

Технология сварочных работ под слоем флюса

Прежде всего необходимо разобраться из чего состоит стандартный сварочный аппарат и его возможности к механизации.

Сварочный инвертор состоит из баласного реостата с возможностью повышения и понижения силы тока и вольтажа, сварочных кабелей – питающего и заземляющего, держака из трех электродов-штекеров.

Среди множества технологий по обработке металла лазерная резка выделяется своей экономичностью и эффективностью Читайте на страницах нашего сайте об этом типе резки металла.

Среди достаточно большой разновидности аппаратов для сварки, недешевыми, но весьма практичными, удобными и многофункциональными являются сварочные полуавтоматы. Подробнее здесь.

Сварку под флюсом производят в ручном, автоматическом и полуавтоматическом режиме следующим образом:

  • ручная сварка электродами, которые при сгорании образуют флюс.Флюс образуется при сгорании электродной обсыпки, которая состоит из металлических оксидов и кремниатов, при этом порошковый флюс ровным слоем ложится на сварочную ванну в виде шлака, надежно защищая поверхность от проникновения воздуха и примесей.Специальные электроды упрощают работу сварщика, так как не требуется дополнительной подачи присадочного прутка и ввода флюса;
  • полуавтоматическая сварка под слоем флюса. В этом случае к сварочной ванне подается флюсовая проволока, которая представляет собой полую трубку из легкоплавкого металлического сплава.Полость трубки заполнена флюсовым порошком, который просыпается на расплав при оплавлении присадочной трубки.Флюс не смешивается с расплавом благодаря специфическим свойствам, которые отторгают флюс от металла. После флюс в виде шлака отбивается секачом или оставляется;
  • сварка в автоматическом режиме не требует от сварщика самостоятельной подачи флюсовой проволоки, флюс просыпается из специального шланга, который дозировано подает флюс. Также могут использоваться специальные электроды, но для прокладки шва большой толщины требуется дополнительное введение флюса.

Сварочные работы нужно проводить исключительно в специальной защите. Читайте об использовании сварочных масок со стеклами хамелеон.

Для облегчения сварочного процесса и повышения эффективности его результата, при сварке тугоплавких металлов используются различные присадки, в том числе и сварочная проволока. О проволоке читайте здесь.

Газовая сварка так же подразумевает использование флюса. В данном случае используются флюсовые присадочные прутки, которые подаются в ядро пламени, возникающего при горении ацетилена или другого горючего газа.

Каждый метод качественно и технологически пригоден для определенного вида работ, имеет различную производительность и КПД.

Область применения флюса

Флюс применяется для сварки следующих металлов:

  • легированные стали;
  • углеродистые стали;
  • сплавы металлов и цветные металлы.

Плотность алюминия 2,7 г/см3, что ставит в его ряд самых легких металлов, но при этом он еще имеет и достаточно высокую теплопроводность. Нагреваясь, этот металл быстро окисляется, при этом он чрезвычайно хрупок и не прочен. Читайте подробнее о сварке алюминия.

Сварочные трансформаторы незаменимы для ручной дуговой и некоторых видов промышленной сварки. Подробнее здесь.

По виду металлов, которые требуется варить выделяют следующие виды флюсов:

  • плавленый флюсовый шлак образуется при оплавлении электрода и гранулировании состава, которым покрыт электрод. В этом случает расплавленный флюс струйно ложится на раскаленный шов, защищая его. После остывания флюс отходит от сварочной ванны;
  • керамический флюс дополнительно легирует сварочный шов, так как флюс состоит из измельченных металлических компонентов, которые смешиваются с жидким стеклом.

Кроме того необходимо учитывать следующие нюансы, которые качественно влияют на сварочные работы:

  • при использовании присадочной проволоки необходимо подобрать сообразную длину флюсового стержня;
    диаметр флюсовой проволоки и ее заполнение;
  • сила тока в баласном реостате и напряжение. Губина провара шва зависит от скорости, с которой подается стержень и движется электрод относительно сварочной поверхности;

 

Особенности сварки под флюсом

Метод является отработанным и универсальным, к его основным положительным характеристикам можно отнести следующие:

  • флюс намного дешевле инертного газа, который употребляется при газовой сварке. Газ защищает сварную ванну, так же как и флюс, но цена газа в десятки раз дороже;
  • простая и надежная технология, оборудование легко транспортируется.

В сравнении с газовой сваркой имеются некоторые недостатки:

  • низкая квалификация сварщика может привести к тому, что флюс будет уложен неравномерно, а значит испортится сварочный шов, будет неровным и непрочным;
  • сварка под слоем флюса редко используется для прокладки деликатных тонких швов в технологических трубопроводах.

Сварка под слоем флюса – метод, которые используется в технологических процессах уже многие десятки лет. Однако, метод прекрасно обосновал себя с экономической и функциональной точки зрения в тяжелой металлургии и промышленности.

Высокая производительность и КПД, надежность и высокие экономические показатели делают метод востребованным и в наши дни.

Читайте также:

  • Метод точечной сварки для кузовов и мелких деталей Самый популярный метод сварки металлов, контактный, имеет некоторые разновидности. Одна из них – точечная сварка. Принцип действия здесь несколько […]
  • Лазерная сварка При сваривании металлической поверхности с помощью лазерной сварки весь процесс осуществляется лазерным лучом, который генерируется квантовым […]

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

0

Последнее обновление

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

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


Как это работает?

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

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

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

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

Изображение предоставлено Wizard191, Wikimedia Commons

.

Какие существуют типы сварки под флюсом?

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

Флюсы

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

Сварочные пистолеты

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

Где используется?

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

Сосуды под давлением

Поскольку SAW с соответствующими параметрами может производить высококачественные сварные швы, он может идеально подходить для таких вещей, как бензобаки.

Изображение предоставлено: NearEMPTiness, Wikimedia Commons

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

Морские суда

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

Цистерны

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

Сварка конструкций

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


Преимущества дуговой сварки под флюсом

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

Недостатки дуговой сварки под флюсом

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

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое сварка сопротивлением?

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

В каком положении выполняется дуговая сварка под флюсом?

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

Из чего сделан флюс?

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

Какая полярность сварки используется с SAW?

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


Заключение

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


Избранное изображение: Пипимару, Wikimedia Commons

Что такое дуговая сварка под флюсом (SAW) – www.materialwelding.com

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Процесс дуговой сварки под флюсом, или обычно называемый сваркой под флюсом, представляет собой автоматический и высокопроизводительный процесс сварки.По сравнению с процессом дуговой сварки защищенным металлом, флюс для обеспечения защиты наносится в гранулированной форме на несваренный шов перед электродом из оголенного металла. Электрод непрерывно подается с катушки, что позволяет избежать перерывов, присущих процессу SMAW для замены электродов. Флюс достаточно эффективен для предотвращения загрязнения атмосферой расплавленного металла сварного шва, и внешний защитный газ не требуется.

Принципы работы на пиле

Дуга зажигается под флюсом между оголенным электродом и заготовкой, что расплавляет небольшое количество флюса.Несмотря на то, что в холодном состоянии флюс не является проводником, в расплавленном состоянии (около 1300 °C) флюс становится высокопроводящим, обеспечивая путь тока для поддержания дуги между постоянно подаваемым металлическим электродом и заготовкой. Тепло, выделяемое дугой, плавит конец электрода, флюс и часть основного металла в сварном шве. Дуга переносит расплавленный металл с кончика плавильного электрода на заготовку, где он становится наплавленным металлом. Когда расплавленный флюс
соединяется с расплавленным металлом, происходят определенные химические реакции, которые удаляют некоторые примеси и/или корректируют химический состав металла сварного шва.
Еще в расплавленном состоянии флюс, который легче металла шва, поднимается на поверхность сварочной ванны и защищает ее от окисления и загрязнения. При дальнейшем охлаждении металл шва затвердевает на задней кромке движущейся сварочной ванны, а сварочный валик обычно имеет гладкую поверхность из-за наличия над ним расплавленного стеклообразного шлака (расплавленного флюса, образующегося в результате всех химических реакций). .
Затем шлак замерзает и продолжает защищать металл сварного шва по мере его охлаждения. Застывший или затвердевший шлак легко удаляется, иногда самопроизвольно отрываясь от валика.Излишки нерасплавленного флюса можно восстановить и использовать повторно после надлежащей обработки.

Типы оборудования и тока для сварки под флюсом

Установка оборудования для дуговой сварки под флюсом одной проволокой показана на рисунке ниже. В дополнение к источнику питания, системе дуговой сварки под флюсом требуется устройство подачи проволоки, чтобы обеспечить непрерывную подачу электродной проволоки через горелку. Для дуговой сварки под флюсом одной проволокой в ​​большинстве случаев используется положительный электрод постоянного тока (DCEP), поскольку он обеспечивает лучший контроль формы валика, простоту зажигания дуги и более глубокое проплавление сварных швов с большей стойкостью к пористости.

Отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN) также иногда используется для обеспечения большей скорости осаждения. Тем не менее, проникновение уменьшается, и существует некоторый повышенный риск отсутствия дефектов типа сплавления. С практической точки зрения переход с DCEP на DCEN может потребовать увеличения напряжения примерно на 2–3 В, если необходимо сохранить аналогичную форму валика.
Могут использоваться источники питания как постоянного напряжения, так и постоянного тока (характеристика падающего напряжения).При использовании источников питания с постоянным потенциалом в сочетании с механизмами подачи проволоки с постоянной скоростью длина дуги автоматически настраивается почти на постоянное значение в зависимости от напряжения, как в GMAW.
Имеются источники питания, которые могут выдавать ток до 1500 А. Однако постоянный ток обычно не превышает 1000 А, так как может возникнуть чрезмерная дуга. Переменный ток можно использовать для уменьшения дугового разряда в приложениях с высоким током и в других ситуациях, предрасположенных к дуговому разряду, например, при многопроволочной сварке и сварке с узким зазором.Источники питания переменного тока обычно относятся к типу источников постоянного тока с выходным напряжением почти прямоугольной формы, что способствует зажиганию дуги при каждом изменении полярности. Также стали доступны источники питания с постоянным потенциалом прямоугольной формы, которые обеспечивают как напряжение, так и ток в форме прямоугольной волны и, следовательно, имеют меньшие трудности с повторным зажиганием дуги при изменении полярности. Проплавление сварного шва, полученное при переменном токе, находится между значениями для DCEP и DCEN.

Преимущества и области применения дуговой сварки под флюсом

  1. высококачественный сварной шов с хорошей отделкой.
  2.  высокая скорость сварки и скорость наплавки металла шва.
  3. гладкий, равномерный сварной шов без брызг.
  4. мало или нет дыма.
  5. отсутствие вспышки дуги, поэтому необходимость в защитной одежде минимальна.
  6. высокий коэффициент использования электродной проволоки.
  7. простота автоматизации для высокого коэффициента использования.
  8.  Незначительное участие манипулятивных навыков сварщика/оператора.

В большинстве случаев дуговая сварка под флюсом применяется для сварки углеродистых и низколегированных сталей.Этот процесс также используется для соединения нержавеющей стали и сплавов на основе никеля. Тем не менее, флюсы являются запатентованными по своей природе, и для выбора оптимального флюса необходимо проконсультироваться с производителями флюсов.
Из-за механизированного характера процесса его наиболее эффективно использовать, когда необходимо выполнить многочисленные однотипные сварные швы (стыковка листов и панелей на верфях, изготовление конструктивных профилей, сварка продольных или спиральных швов нефте- и газопроводов большого диаметра и при большой свариваемой толщине (кольцевые и продольные швы в толстостенных сосудах высокого давления).Другие области применения дуговой сварки под флюсом включают наплавку (наплавка нержавеющей стали на хромомолибденовые стали
для применения при высоких температурах и водороде под высоким давлением), а также восстановление и наплавку.

Классификация электродов для дуговой сварки под флюсом (SAW)

В AWS A5.17 провода разделены на три группы:
1. низкий,
2. средний и
3. высокий марганец.

Первая цифра «E» идентифицирует расходный материал как электрод с неизолированной проволокой.При добавлении «С» проволока является составным (порошковым) электродом. Состав сплошной проволоки получают из анализа проволоки. Однако, поскольку состав порошковой проволоки может отличаться от состава ее наплавленного металла, состав должен определяться на основе наплавленного металла с низким разбавлением, полученного с использованием определенного названного флюса.

Следующая буква «L», «M» или «H» указывает на низкое (макс. 0,6 %), среднее (макс. 1,4 %) или высокое (макс. 2,2 %) содержание марганца.
Далее следуют одна или две цифры, обозначающие конкретный состав.Необязательная буква «К» указывает на раскисленную кремнием сталь.
Последние две или три необязательные цифры обозначают содержание диффузионного водорода в мл/100 г металла сварного шва, h26, H8, h5 или h3.

Таким образом, полное обозначение комбинации флюс/проволока из углеродистой стали может быть F6P5-EM12K-H8.
Это означает, что это сплошная проволока с номинальным содержанием углерода 0,12 %, марганца 1 % и кремния от 0,1 до 0,35 %, способная обеспечить предел прочности при растяжении 60 килофунтов на дюйм. (415 МПа), ударная вязкость по Шарпи-V 27 Дж при температуре -50 °F (-46 °C) после термообработки после сварки.

Дуговая сварка под флюсом. Композиции флюса/наполнителя SAW. F7A2-EM12K. F обозначает поток ksi UTS, минимальный предел текучести 58 ksi, удлинение 22%. А – в виде сварки; П – послесварочная термообработка. 2 – минимальные ударные свойства 20 20°F. E обозначает электрод (EC – составной электрод) M – среднее содержание марганца в соответствии со спецификациями AWS % номинального содержания углерода в электроде. К – изготавливается из плавки раскисленной алюминием стали. Для SAW Американское общество сварщиков указывает как флюс, так и присадочный металл в одной спецификации.Часть F спецификации относится к флюсу, а часть E — к электроду. Обратите внимание, что A или P указывают, достигается ли прочность при сварке или после термообработки после сварки. Типичная спецификация комбинации флюс-присадочный металл описана выше. Уровни содержания марганца и углерода важны для определения требуемой твердости и прочности, а также для сопротивления материала холодному растрескиванию.

Другой пример F43A2-EM12K — это полное обозначение комбинации флюсового электрода.Это относится к флюсу, который будет производить металл сварного шва, который в состоянии после сварки будет иметь прочность на растяжение от 430 до 560 МПа и ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом
не менее 27 Дж при -20 °C при изготовлении с электрод EM12K в условиях, указанных в данной спецификации. Отсутствие буквы «S» во второй позиции указывает на то, что классифицируемый флюс является первичным флюсом.
F48P6-ECI — это полное обозначение комбинации флюс-композитный электрод, если также указано торговое название электрода, используемого в классификации.Это относится к первичному флюсу, который будет производить металл сварного шва с тем электродом, который в состоянии термообработки после сварки будет иметь предел прочности при растяжении от 480 до 660 МПа и энергию V-образного надреза по Шарпи не менее 27 Дж при -60 °C при условия, требуемые в этой спецификации.

Варианты сварки под флюсом (SAW)

Одним из больших преимуществ процесса дуговой сварки под флюсом является возможность использования нескольких электродов, подаваемых в одну и ту же сварочную ванну, что значительно увеличивает скорость наплавки.Некоторые конфигурации для дуговой сварки под флюсом несколькими проволоками:

1. Сварка параллельными электродами: Также называется сваркой двумя электродами, когда две электродные проволоки подключаются параллельно к одному и тому же источнику питания. Оба электрода подаются с помощью одного механизма подачи проволоки и через одну и ту же сварочную головку. Сварочный ток представляет собой сумму токов для каждого электрода, и получается единая сварочная ванна глубокого проплавления.

2. Многодуговая сварка (тандемная сварка под флюсом) : Также называемая тандемной сваркой, два (или более) электрода могут быть подключены к отдельным источникам питания и подаются отдельными приводными роликами через отдельные контактные наконечники.Ведущий электрод в таких случаях подключается к источнику питания постоянного тока, а замыкающий электрод — к источнику переменного тока, чтобы уменьшить взаимодействие между магнитными полями двух дуг. Важно следить за тем, чтобы расстояние между дугами не было слишком большим. Замыкающая дуга обычно располагается достаточно близко к ведущей дуге, чтобы шлаковая корка не затвердевала между отложениями. Суммарный ток при сварке несколькими проволоками может достигать 2000 А, хотя в большинстве случаев он не превышает 1200 А.

3. Последовательная дуговая сварка: Два электрода, подведенные по отдельным направляющим трубкам, соединены последовательно. Необходимо использовать отдельные комплекты приводных роликов и контактных наконечников, изолированные друг от друга. Путь тока от одного электрода к другому через сварочную ванну. Сварной валик имеет относительно неглубокое проплавление, что делает такое расположение пригодным для наплавки.

Факторы степени растворения при сварке под флюсом

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

типы флюсов для сварки под флюсом

Флюсы для дуговой сварки под флюсом можно классифицировать по способу изготовления или по влиянию на состав металла шва. Существует два типа флюсов:

1. Плавленый флюс и 

2. флюс на связке.

3. Активный флюс

4. Нейтральный флюс

Производство плавленых флюсов включает в себя сплавление различных ингредиентов для получения однородной смеси, которой затем дают затвердеть, выливая ее на большой охлаждающий блок.Стекловидные затвердевшие частицы измельчаются, просеиваются для определения размера и затем упаковываются для использования. Основными преимуществами плавленых флюсов являются их химическая однородность (независимо от размера частиц флюса), устойчивость к влагопоглощению и легкость переработки без изменения размера частиц или состава. Недостатком плавленых флюсов является то, что в них трудно добавлять раскислители и ферросплавы, так как эти соединения склонны к окислению в процессе плавки.

Для сравнения, связанные флюсы изготавливаются путем тонкого измельчения отдельных компонентов флюса, их смешивания в соответствующих пропорциях и последующего добавления связующего, обычно силиката калия и/или натрия.Затем влажную смесь выпекают при относительно низкой температуре и измельчают до нужного размера для упаковки. Основным преимуществом связанных флюсов является то, что в них проще добавлять раскислители и ферросплавы.

С другой стороны, такие флюсы склонны к поглощению влаги и к локальным изменениям состава из-за сегрегации или удаления мелкоячеистых частиц.

Флюсы, которые значительно влияют на состав металла сварного шва посредством реакций шлак/металл, называются активными флюсами. Как правило, эти флюсы добавляют к металлу сварного шва марганец, кремний и хром.

Степень этого добавления увеличивается с напряжением дуги, поскольку более высокое напряжение дуги приводит к увеличению расхода флюса. Очень активные флюсы можно использовать только для наплавки одно- или двухпроходных сварных швов, поскольку увеличение содержания Si и Mn при последующих проходах может быть достаточно большим, чтобы ухудшить пластичность металла шва, а также сделать его более склонным к водородному растрескиванию.

Нейтральные флюсы также участвуют в реакциях шлак-металл, но изменения в кремнии и марганце меньше и не зависят от напряжения дуги.Элементы накапливаются незначительно, поэтому такие флюсы хорошо подходят для многопроходной сварки.

химически основной, нейтральный или кислотный флюс Классификация

Флюсы также называют химически основными, нейтральными или кислотными. Химически основные флюсы содержат оксид кальция (CaO) и оксид магния (MgO) в качестве основных ингредиентов. Химически кислотные флюсы содержат оксид кремния (SiO2) в качестве основного ингредиента.

Когда отношение основных оксидов к присутствующим кислотным оксидам больше 1, флюс является химически основным и

, когда он меньше 1, химически кислый.Отношения около 1 подразумевают химически нейтральный поток. Основные флюсы переносят меньшее количество кремния, марганца и кислорода в металл сварного шва и поэтому предпочтительны для ответственных применений.

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

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

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

Более высокая скорость наплавки по сравнению с другими процессами сварки.

Удобен для оператора – нет видимой дуги, нет брызг.

Принцип дуговой сварки под флюсом

Вы ищете:

  • Повышение производительности
  • Повышение скорости сварки
  • Повышение скорости наплавки

👇  Это решение.

Оборудование для пилы

Формирование дуги между проволочным электродом и заготовкой происходит так же, как и в процессе сварки MIG. Но у этого процесса есть дополнительное преимущество, заключающееся в защите гранулированным флюсом, что делает сварку SAW без брызг, дыма и ультрафиолетового излучения. Оборудование имеет следующее в своем инвентаре.

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

  1. Источник питания
  2. Сварочная горелка/пистолет и кабель в сборе
  3. Бункер для флюса и его подача
  4. Механизм перемещения для автоматической сварки

Сварочные работы под флюсом

1.Источник питания

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

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

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

2. Сварочная горелка и устройство подачи кабеля в сборе

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

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

3. Бункер для флюса

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

4. Механизм перемещения

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

Схема сварки под флюсом

Достоинства SAW

Основные достоинства процесса дуговой сварки под флюсом/под флюсом включают в себя.

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

Основные области применения

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

Автомобилестроение – Авиация, судостроение и атомная энергетика.

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

Подходит для металлов , таких как низкоуглеродистая сталь, сплавы со средним и высоким пределом текучести.

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

Процесс и принцип работы

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

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

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

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

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

Способ применения и возможности в позициях

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

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

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

Свариваемые металлы и диапазон их толщин

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

Толщина 1,6-12,7 мм поддается сварке и нет необходимости подготавливать их кромки. Металл толщиной 6,4-25,4 мм требует подготовки кромок и может сваривать за один проход. Толщина при этой процедуре практически не ограничена при использовании многопроходной техники. Горизонтальный угловой шов позволяет сварить шов толщиной до 9,5 мм за один проход.

Детали совместной конструкции

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

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

Сварочная цепь и ток

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

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

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

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

Скорость и качество сварочного наплавления

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

  • Полярность
  • Длинный вылет
  • Флюсовые добавки
  • Дополнительный электрод

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

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

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

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

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

Сварочные параметры

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

Сварочный ток

Важная переменная, влияющая на сварочный нагрев, включает сварочный ток, напряжение и скорость перемещения. Сварочный ток имеет первостепенное значение, так как при однопроходном шве ток должен быть достаточным для достаточного провара без прогорания основного металла.

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

Напряжение дуги

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

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

Скорость перемещения

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

Вторичные переменные

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

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

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

Глубина потока

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

Насадки для сварки под флюсом

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

При сварке вниз и вверх по склону получаются разные контуры шва.На спуске буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире. В гору производится глубокое проникновение с узким бортиком.

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

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

Проволочный уголок

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

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

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

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

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

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

Материал, используемый при сварке под флюсом

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

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

Заключение

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

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

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется процесс сварки пилой?

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

Почему дуговая сварка под флюсом называется сваркой под флюсом?

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

Какой тип электрода расходуется при сварке пилой?

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

Каковы ограничения при сварке пилой?

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

Какой тип электрода используется при сварке под флюсом?

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

Каталожные номера для дуговой сварки под флюсом

Дуговая сварка под флюсом — Википедия

Дуговая сварка под флюсом pdf

Что такое дуговая сварка под флюсом?

Дуговая сварка под флюсом или SAW — это широко используемый процесс сварки толстых стальных листов или длинных сварных швов. В этом процессе есть четыре компонента. Сварочная головка используется для подачи флюса и присадочного металла в обрабатываемую область.С помощью электрода возбуждается и присадочный металл. Бункер для флюса хранит и контролирует флюс.

4 компонента SAW

Гранулированный флюс является чрезвычайно важной частью. Он позволяет очищать металл и защищает от расплавленных атмосферных загрязнений. Гранулированный флюс может быть плавленым, смешанным или склеенным материалом. Он также смешивается с различными материалами в зависимости от проекта. Электрод или присадочный металл обычно имеют форму проволоки. Есть и специальные формы.Если проволока из присадочного металла скручена, это приведет к колебательному движению дуги. Типы материалов, которые могут быть добавлены с электродом, используются для сплавов на основе никеля, низколегированной стали, углеродистой стали и нержавеющей стали. Другими параметрами, которые могут изменить работу, являются скорость подачи проволоки, скорость перемещения, напряжение дуги, тип тока, вылет электрода и контактный наконечник.

Этот тип дуговой сварки начинается с подачи флюсом присадочного металла в соединение. Размещение стальной ваты между электродом и соединением перед запуском работает так же, как и зажигание электрода фонариком для запуска.После расплавления флюс из изолятора превращается в проводник. Отработанный флюс или шлак удаляют после сварки. Электрод имеет несколько скоростей. Заданная скорость — непрерывный питатель. Полуавтоматическая скорость позволяет ручное движение головы. Автоматическая скорость хороша для стационарных работ. Дугу можно укорачивать и удлинять вручную.

Преимущества дуговой сварки под флюсом

У всех видов сварки есть свои плюсы и минусы. Сварка под флюсом представляет собой особый вид сварки.Для начала работа будет иметь более высокие отложения и высокие эксплуатационные факторы с механизированными работами. Качественные швы с глубоким проплавлением возможны благодаря простоте управления. Для этих сварных швов обычно используются более толстые листы металла, но можно делать и тонкие листы. Еще одним плюсом является отсутствие необходимой подготовки кромок и небольшое выделение дыма. Работы могут выполняться снаружи или внутри, а сварные швы однородны и устойчивы к коррозии. Даже при толстом листе возможен один проход. Наконец, дуга всегда закрыта, чтобы не было брызг.Замечательным моментом является то, что более половины флюса можно использовать повторно.

Минусы дуговой сварки под флюсом

Что касается дуговой сварки, то у нее есть несколько специфических недостатков. Это связано с тем, что это очень специфический тип сварки. Первый очевидный недостаток заключается в том, что единственными материалами, с которыми можно работать, являются некоторые типы стали и некоторые сплавы на основе никеля. Оборудование может находиться только в положениях 1F, 1G и 2F. Он также ограничен вращающимися трубами, сосудами или прямыми швами для сварки.Флюс может быть немного проблематичным в настройке и может вызвать проблемы со здоровьем. Огромным минусом является тот факт, что работоспособны только толстые сварные швы. Существуют также требования по удалению шлака перед началом работ и подкладке для корневого проникновения.

Подходит ли вам дуговая сварка под флюсом?

Рисунок 1
Производство труб – это одно из применений, где целесообразна дуговая сварка под флюсом.

Процесс дуговой сварки под флюсом (SAW) может значительно улучшить скорость и производительность наплавки и обеспечить повторяемое качество сварки.Однако для одних приложений он подходит лучше, чем для других (см. Рисунок 1 ). Если вы думаете об использовании SAW, рассмотрите многочисленные факторы, влияющие на успех процесса. Необходимо оценить толщину материала, конструкцию соединения, посадку и длину.

Кроме того, имейте в виду, что для достижения максимального успеха с помощью SAW требуется предварительная подготовка и предварительные инвестиции в оборудование, но во многих случаях эти инвестиции могут принести значительную и быструю отдачу.

Как работает SAW

SAW — это процесс с подачей проволоки, такой как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW или MIG).Проволока подается через горелку, которая обычно перемещается вдоль сварного шва с помощью механизации. Понимание и управление SAW существенно не отличается от понимания и управления GMAW. Настройка аппарата аналогична, и многие параметры сварки остаются прежними: напряжение по-прежнему влияет на ширину валика, сила тока по-прежнему влияет на проплавление, а увеличение скорости подачи проволоки по-прежнему увеличивает силу тока и наплавку (при условии постоянного расстояния от контакта до изделия и использования мощности CV). поставка).

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

Что можно получить

Оптимизированный процесс SAW может обеспечить повышение производительности, экономию времени, качество сварки и согласованность, а также улучшить условия для оператора.

Применение с одной проволокой может обеспечить значительную скорость наплавки (см. , рис. 2 ), в зависимости от размера, типа и полярности проволоки. Может быть довольно легко использовать SAW для повышения скорости наплавки по сравнению с текущим процессом GMAW, дуговой сварки с флюсовой проволокой (FCAW) или дуговой сварки в защитном металле (SMAW или электродуговая сварка). Производители сварочного оборудования и присадочного металла могут помочь вам определить начальные параметры и дать представление о возможностях улучшения.

Помимо повышения производительности, этот процесс может обеспечить воспроизводимое качество сварки.SAW — это почти исключительно механизированный процесс. Механизм дуги и/или рабочего движения поддерживает постоянную скорость перемещения и позиционирование горелки, поэтому операторы с меньшим практическим опытом сварки могут легко контролировать его. Затем компании могут направить свой наиболее квалифицированный персонал в наиболее требовательные области деятельности.

Этот процесс также обеспечивает улучшенные условия труда, поскольку он характеризуется низким образованием дыма и отсутствием видимой дуги. Это сводит к минимуму воздействие УФ-излучения, поэтому вам не нужно надевать каску или сварочную куртку, а другие задачи проще выполнять вблизи сварочных работ.

Наконец, SAW обеспечивает превосходные механические свойства готового сварного шва. Многие комбинации проволоки и флюса средней и высокой щелочности могут обеспечить высокую ударную вязкость даже при температуре -60 градусов Цельсия или ниже, что может быть затруднительно даже для хорошо спроектированной проволоки FCAW на основе рутила. Определенные проволоки и флюсы под флюсом также могут помочь сохранить свойства при высоких тепловложениях, дополнительно оптимизируя потенциальные скорости осаждения.

Необходимое оборудование

SAW может обеспечить значительное повышение производительности в определенных областях применения, но для достижения этих результатов требуются инвестиции в соответствующее оборудование, помимо источника питания и механизма подачи проволоки.Следовательно, процесс обычно требует более высоких капиталовложений, чем другие процессы.

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

Для оптимизации механизации и обеспечения различных уровней гибкости в зависимости от потребностей применения доступны многочисленные аксессуары.

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

  • Тракторы SAW обеспечивают портативность и гибкость для выполнения сварки на рабочих местах, расположенных по всему цеху или на рабочей площадке (см. , рис. 3 ).
  • Боковые балки или портальные установки не являются переносными, а представляют собой стационарную установку, требующую переноса работы в сварочную камеру. Это сокращает время, затрачиваемое на настройку и переналадку, но также снижает гибкость.
  • Интегратор может помочь разработать индивидуальную систему, например, кольцевую сварку для резервуаров для хранения и кольцевые сварочные аппараты для крепления патрубков.Некоторые системы могут быть интегрированы с оборудованием для позиционирования для сварки изделий более сложной геометрической формы, таких как седла трубы.

По сравнению с роботизированной сваркой механизация под флюсом намного доступнее. Как правило, его проще реализовать и освоить. Несмотря на то, что в этом процессе требуется внимание оператора, его часто проще регулировать во время сварки по сравнению с роботизированной сваркой. Кроме того, оборудование SAW, как правило, рассчитано на прочность и надежность.

Однако имейте в виду, что этот процесс ограничен плоской сваркой и сваркой в ​​горизонтальном положении, что позволяет использовать сильноточные параметры и параметры наплавки.Использование SAW для целых сварных конструкций с несколькими сварными швами может потребовать большого оборудования для позиционирования; несколько вариантов включают настройки с откидным наклоном, передней и задней бабками. Иногда это оборудование для позиционирования может быть непомерно дорогим, но в других случаях окупаемость инвестиций может быстро оправдать его и процесс по сравнению со сваркой вне позиции с другим процессом.

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

Проконсультируйтесь с интегратором или производителем оборудования, чтобы определить комбинацию оборудования для максимального увеличения потенциала и определения окупаемости операции SAW.

Идеальные детали для SAW

Несколько факторов делают деталь подходящей для SAW. Тип материала и толщина являются двумя важными факторами.

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

SAW успешно используется для обработки тонких материалов во многих областях, таких как резервуары с пропаном и водонагреватели. Несмотря на то, что используются высокие силы тока, скорость перемещения в этих случаях значительно увеличивается, так что результирующее тепловложение является низким. Например, с помощью одной горелки SAW можно сваривать материал толщиной 6,5 мм за один проход при силе тока 800 ампер и скорости перемещения 76,2 см в минуту (или более, в зависимости от конструкции соединения). Обратите внимание, что сварка более тонких материалов также требует большего внимания к «плавности» механизации, отслеживанию стыка и последовательности подготовки стыка.Совместная прокладка с использованием меди и/или сварочного флюса является популярным выбором для повышения воспроизводимости.

Независимо от толщины материала, ключевыми факторами для успешного внедрения SAW являются следующие:

Рисунок 3
Тракторы SAW предлагают гибкость для приложений, где необходима мобильность, например, для работы внутри судна.

  • Геометрия соединений и деталей: SAW подходит для прямолинейных соединений, так как детали с выступами в сварном шве требуют более сложной и дорогой механизации для многократной обработки.И хотя SAW хорошо подходит для крупносерийных компонентов, это не означает, что он ограничивается одной и той же деталью снова и снова. Даже магазины по трудоустройству могут воспользоваться этой технологией. Детали не обязательно должны быть идентичными, но они должны иметь схожую геометрию, чтобы максимизировать процесс. Например, SAW и оборудование обычно легко сваривают как 3,7-метровые, так и 3-метровые трубы. сосуды под давлением, так как геометрия аналогична. Идея состоит в том, чтобы найти детали, которые могут использовать одно и то же дуговое и рабочее оборудование и размещение, чтобы свести к минимуму переналадку и, следовательно, время простоя.
  • Длинные сварные швы: Недостатком SAW является необходимость межпроходной очистки. По этой причине он лучше подходит для длинных сварных швов (часто 1,2 м и более), которые можно очистить во время сварки. При более коротких сварных швах общее количество времени, затрачиваемого на очистку, больше, поскольку многозадачность становится более сложной, а отношение времени горения дуги к времени, затраченному на изменение положения и регулировку оборудования, становится меньше. В качестве примечания также важно рассмотреть возможность инвестирования в оборудование для восстановления и восстановления флюса (пылесос и печь), чтобы минимизировать затраты на расходные материалы.
  • Кольцевые сварные швы диаметром более 200 мм: SAW является популярным выбором для сварки сосудов высокого давления и труб, поскольку сосуд или трубу можно вращать на позиционерах. Но ниже 200 мм диам. сдерживание флюса становится более трудным, потому что флюс стекает с трубы. Поскольку скорость охлаждения сварного шва в SAW ниже, чем в других процессах, его использование на трубах меньшего диаметра также может привести к неприемлемому профилю валика.
  • Детали с хорошим доступом: оборудование SAW громоздко, что делает пространство и доступ к деталям ключевыми факторами.Возможно, потребуется разработать систему по индивидуальному заказу для использования в небольших помещениях, но может возникнуть проблема с подачей проволоки. Большие диаметры просто не такие гибкие, как маленькие диаметры, используемые в роботизированной руке GMAW.

Соображения по проектированию соединений

Для успешной сварки под флюсом необходима хорошая подгонка детали, в противном случае могут возникнуть проблемы с прожогом. Эти проблемы должны быть устранены до процесса сварки, и они могут потребовать механического крепления и особого внимания к подготовке детали.

«Уплотнительные буртики», изготовленные с использованием GMAW, FCAW или SMAW, могут использоваться для компенсации далеко не идеальной посадки. Эти быстрые дополнительные сварочные проходы увеличивают время операции, но часто требуют меньше времени, чем если бы весь стык был сварен с использованием другого процесса, кроме SAW.

Потенциальные проблемы также могут быть решены путем пересмотра соединения. Глубокое проникновение в процессе SAW может позволить увеличить поверхность корня или полностью исключить подготовку шва.

Может потребоваться многопроходная сварка, в зависимости от толщины материала или механических свойств, требуемых для применения.Этот подход может быть лучше, чем значительное увеличение нагрева для завершения сварки за один проход. Несмотря на то, что высокая сила тока приводит к более высокой скорости осаждения, SAW не бесконечно устойчив к подводу тепла (распространенное заблуждение).

Окупаемость SAW

Процесс SAW может обеспечить значительные преимущества для производительности и качества при правильном применении. Однако важно иметь хорошее представление о том, что включает в себя процесс, и убедиться, что ваше конкретное приложение хорошо подходит для SAW, прежде чем делать инвестиции.

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

Фотографии предоставлены Miller Electric Mfg. Co.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом — это распространенный процесс сварки, который часто используется в таких отраслях, как строительство конструкций и судов.В этом процессе, также известном как Sub-Arc или SAW, используется покрытие из гранулированного плавкого флюса, под которым и сварной шов, и зона дуги защищены или «погружены». Этот слой флюса защищает от атмосферных загрязнений, стабилизирует дугу во время сварки, предотвращает летающие брызги и искры, а также подавляет излучение и дым, характерные для процесса дуговой сварки защищенным металлом.


Нажмите здесь, чтобы просмотреть наши сварочные печи
и узнать о преимуществах правильного хранения!


На протяжении всего процесса дуговой сварки под флюсом флюс должен представлять собой трубчатый или плавящийся твердый электрод с непрерывной подачей.Этот плавкий флюс может состоять из извести, кремнезема, оксида марганца, фторида кальция и других соединений. В расплавленном или расплавленном состоянии флюс становится проводящим. Это позволяет подавать постоянный ток между электродом и сварочным изделием.

Процесс SAW обычно автоматизирован; однако существуют и полуавтоматические системы.

Материалы, применяемые для SAW, включают углеродистую сталь, низколегированную сталь, нержавеющую сталь, сплавы на основе никеля и наплавку (износостойкое покрытие, наплавка и коррозионно-стойкое покрытие стали).SAW часто используется в тяжелом конструкционном строительстве. Он также используется в производстве сосудов высокого давления, химических заводах и судостроении.

Надлежащим образом выполненная субдуговая сварка должна постоянно обеспечивать механические свойства, которые, по крайней мере, равны свойствам основного металла. Пластичность и ударопрочность должны быть хорошими, а внешний вид валика должен быть однородным.

Преимущества дуговой сварки под флюсом

Некоторые из преимуществ дуговой сварки под флюсом включают:

  • Прочные, надежные сварные швы легко выполняются
  • Минимальное выделение сварочного дыма
  • Излучается минимальная дуга
  • SAW подходит как для внутренних, так и для наружных работ
  • Меньше искажений
  • Глубокий провар
  • Минимальная подготовка кромок
  • Возможны высокие скорости осаждения
  • Толстые материалы можно сваривать
  • Не менее половины флюса можно восстановить

Недостатки дуговой сварки под флюсом

При дуговой сварке под флюсом есть несколько ограничений.Одна из проблем заключается в том, что сварку обычно можно выполнять только в горизонтальном положении. Использование гранулированного флюса и текучесть расплавленной сварочной ванны означает, что сварка ограничена положениями 1F, 1G и 2F.

Еще одним недостатком SAW является то, что сварка обычно ограничивается длинными прямыми швами или вращающимися сосудами или трубами. Системы обработки флюсов также могут быть весьма неприятными.

См. также

Варианты дуговой сварки под флюсом

Процесс дуговой сварки под флюсом (SAW)

 

Выбор расходных материалов для дуговой сварки под флюсом

В отличие от расходных материалов для GMAW, SMAW и FCAW, для которых легко определяется требуемая классификация, а продукт можно выбрать с минимальным вниманием, комбинации флюса и проволоки для дуговой сварки под флюсом (SAW) требуют многоэтапного процесса для определения оптимального выбора.

Необходимо учитывать следующие факторы:

  • Это однопроходное или многопроходное приложение?
  • Каковы требуемые свойства металла сварного шва с V-образным надрезом по Шарпи (CVN)?
  • Будет ли сварное изделие подвергаться термообработке после сварки? Время снятия стресса?
  • Является ли сварной шов двухпроходным или однопроходным?
  • Предназначен ли сварной шов для работы в кислой среде?

Некоторые производители сварочных материалов предлагают широкий ассортимент флюсов и проволок.Когда вы рассмотрите все возможные перестановки и комбинации флюса и проволоки, может оказаться, что ваша текущая комбинация не оптимальна для вашего приложения.

Выбор сварочного электрода

Для конкретного применения классификация электродов AWS/CSA часто диктуется зарегистрированным инженером, конкретным сварочным кодом или, возможно, просто необходимостью соответствия химическому составу основного материала.

Типичным примером является электрод AWS E7018-1 или CSA E4918-1 SMAW, или AWS E71T-1 или CSA E491T1-C1A3-CS1 газозащитные электроды с флюсовой сердцевиной.

Классификация флюсовой проволоки под флюсом под флюсом

Электрод под флюсом обычно имеет классификацию AWS, которая определяется составом электрода, поэтому вы можете иметь эквивалентный электрод. Поток SAW сам по себе не может иметь классификацию AWS/CSA, поэтому не существует «эквивалентного потока».

Однако комбинация флюса и проволоки под флюсом под флюсом под флюсом имеет классификацию AWS/CSA. У вас может быть эквивалентная классификация флюса/проволоки.

Следует соблюдать осторожность при выборе флюса/проволоки исключительно по классификации.

Рисунок 1

В целях обсуждения, электроды для открытой дуги аналогичной классификации будут иметь сопоставимые характеристики и механические свойства. Например, для одного и того же применения можно использовать провода ER70S-6 и B-G 49A 3 C1 S6 GMAW разных марок/торговых марок.

Однако это не относится к флюсам и проволокам под флюсом под флюсом.

Например, Lincoln Electric предлагает более восьми комбинаций флюса и проволоки, которые соответствуют одной и той же классификации F7A2-EM12K.Электрод в этом примере тот же (Lincolnweld L-61), но несколько флюсов дают эту классификацию.

В отличие от нашего примера с электродом для GMAW, характеристики различных комбинаций для SAW могут сильно различаться, несмотря на то, что все они имеют одинаковую классификацию флюса/проволоки.

Активный или нейтральный флюс

Активные флюсы добавляют определенный уровень кремния (Si) и марганца (Mn) в наплавленный металл.

Нейтральные флюсы, как следует из названия, вносят относительно небольшое количество Si и Mn.

Поток считается «активным» или «нейтральным» в зависимости от номера нейтральности стены. Это число определяется производителями флюса в ходе серии химических испытаний наплавленного металла.

WN# = 100 (|Δ|Si + |Δ|Mn)

В соответствии с AWS A5.17 флюс считается нейтральным, если его WN# равен или ниже 35.

Рисунок 2a

Почему это важно? Общепринято, что активный флюс следует использовать только для однопроходных применений.Причина этого заключается в том, что при многократных проходах содержание Mn может возрасти до уровня, при котором уровни прочности и твердости становятся чрезмерными. Удлиняющие свойства также могут снижаться. Эти условия могут привести к разрушению сварного шва. Эта ситуация может усугубляться чрезмерными уровнями напряжения, поскольку более высокое напряжение может привести к большему попаданию расплава флюса в сварной шов.

Вернемся к нашему примеру с AWS F7A2-EM12K / CSA F49A3-EM12K:

Lincolnweld 761/L-61 имеет высокий показатель нейтральности стенки и считается активным флюсом.Поэтому благодаря относительно высокому содержанию раскислителя (Si/Mn) он отлично подходит для сварки легких загрязнений, таких как ржавчина и прокатная окалина. Эта комбинация, однако, не является хорошим выбором для многопроходной сварки толстолистового металла.

Lincolnweld 960/L-61 имеет ту же классификацию F7A2-EM12K, что и 761/L-61, но является нейтральным флюсом. Это делает его гораздо лучшим выбором для многопроходной сварки. Однако производительность по прокатной окалине и другим загрязнениям будет не такой хорошей.

Однопроходное или многопроходное приложение является решающим фактором при выборе комбинации флюс/проволока.

V-образный надрез по Шарпи Требование

Температура испытания ударных свойств (температура испытания CVN) указана в классификации флюсовой проволоки.

AWS F7A2-EM12K обозначает температуру испытания CVN -20 градусов по Фаренгейту.

Аналогичный CSA F49A3-EM12K обозначает температуру испытания CVN -30°C.

При выборе комбинации флюс/проволока учитывайте требуемые свойства CVN.

Рисунок 2b

Например, если для применения с сосудами высокого давления требуется значение CVN 20 футов.-фунтов при температуре -60 градусов по Фаренгейту, как при сварке, нам необходимо обеспечить классификацию не ниже F7A6.

Широко используемый электрод Lincolnweld L-61 (EM12K) соответствует классам от F7A0 (0 градусов F CVN) до F7A8 (-80 градусов F CVN). Это значительный диапазон прочности просто за счет изменения флюса, с которым он связан.

Основность флюса

Индекс основности флюса (BI) рассчитывается с использованием различных формул, определяющих соотношение основных и кислотных компонентов флюса.

Lincoln Electric использует формулу индекса основности Бонишевского: (TiO 2 + ZrO 2 + Al 2 O 3 )

Как правило, более высокий BI дает микроструктуру, которая в большей степени способствует надежным свойствам CVN. Заметным исключением являются однопроходные или двухпроходные сварные швы.

Производители флюсов обычно публикуют классификацию B.I. их потоков в паспорте материала.

Следует отметить, однако, что флюсы не должны выбираться исключительно на основе BI, а флюсы не должны иметь перекрестных ссылок на основе этого номера.

Термическая обработка после сварки (PWHT)

Вообще говоря, для наплавленного металла из углеродистой стали предел прочности при растяжении (UTS) и предел текучести (YS) после PWHT снижаются.

Это также необходимо учитывать при выборе комбинаций флюс/проволока, поскольку не все из них будут соответствовать тому же уровню прочности, что и при сварке и после снятия напряжения.

Прочность определяется классификацией флюса/проволоки. Буква A в классификации обозначает состояние «после сварки», а P обозначает состояние PWHT.

Обратите внимание, что обычно результаты PWHT выдаются в течение одного часа при определенной температуре, обычно 1150 градусов по Фаренгейту/650 градусов по Цельсию. При более длительном времени выдержки и при более высоких температурах уровень прочности будет еще ниже.

Например, электроды Lincolnweld 882/Lincolnweld LA-71 имеют классификацию F7A6-Eh21K/F7P6-Eh21K.Это указывает на то, что эта комбинация будет соответствовать требованиям для F7 или 70-KSI UTS.

Двухпроходный в сравнении с многопроходным: измельчение зерна

Большинство классификаций определяется с помощью пластин для многопроходного тестирования в соответствии с требованиями CSA и AWS.

Измельчение зерна в результате повторного нагрева происходит, когда последующий проход сварки выполняется поверх предыдущего прохода. Эта более темная зона более мелких зерен может противостоять ударам лучше, чем грубая неочищенная структура зерен.

Как видно на фото (Рисунок 2), двухпроходный шов (по одному проходу с каждой стороны) имеет гораздо менее очищенный металл шва.В результате свойства CVN двухпроходного шва имеют тенденцию быть менее надежными, чем многопроходный шов. Кроме того, разбавление основного материала обычно намного больше при двухпроходном сварном шве.

Правило двухпроходной сварки

Не используйте результаты многопроходных испытаний (особенно ударную вязкость) для прогнозирования характеристик комбинации флюс/электрод при двухпроходной сварке и наоборот.

AWS A5.23 Двухпроходная сварка Классификация

Двухпроходная сварка обычно используется на трубных заводах, при сварке панелей судоверфей и ветровых башнях.

Если ваше приложение является двухпроходным или однопроходным, вам следует проверить, имеет ли комбинация двухпрогонный сертификат соответствия (COC). Двухпроходные КОК обозначаются добавлением буквы Т после обозначения концентрации.

Например, флюс Lincolnweld WTX-TR с Lincolnweld L-61 имеет как многопроходной COC (F7A6-EM12K), так и двухпрогонный (F7TA4-EM12K) COC.

Комбинации флюс/проволока должны тщательно выбираться для одно- и двухпроходных сварных швов, поскольку подавляющее большинство комбинаций флюс/проволока на рынке могут не подходить для этого применения.

Требования NACE к серосодержащим средам

Национальная ассоциация инженеров по коррозии (NACE) MR 0175/ISO 15156 для серокислых сред (H 2 S) ограничивает содержание никеля (Ni) в сварных швах до 1%. Не все низколегированные никелевые электроды соответствуют этому пределу.

Из-за сложного характера выбора флюса и проволоки рекомендуется обратиться к производителю сварочных материалов для подробного обсуждения ваших конкретных требований.

Кен Муи, П.англ. инженер по применению, Lincoln Electric, [email protected]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *