Сварка ручная под флюсом: Ручная сварка под флюсом

Содержание

Ручная сварка под флюсом

Основные принципы сварки под флюсом были разработаны Н. Г. Славяновым в 1892 году. В 1927 году Д. А. Дульчевский разработал способ электродуговой сварки под слоем флюса и создал первую автоматическую установку для сварки металлов. Дальнейшее развитие автоматической сварки и внедрение ее в промышленность и строительство осуществлялось Институтом электросварки им. Е. О. Патина, ЦНИИТмашем, ВНИИ электросварочного оборудования и другими организациями.

Автоматическая сварка под флюсом — один из основных способов выполнения сварочных работ в промышленности и строительстве. Обладая рядом важных преимуществ, она существенно изменила технологию изготовления сварных конструкций, таких как металлоконструкции, трубы большого диаметра, котлы, корпуса судов. Вследствие изменения технологии изготовления произошли изменения и самих сварных конструкций: широко применяются сварно-литые сварно-кованные изделия, дающие огромную экономию металла и затрат труда.

Однако многие сварочные операции по технологической необходимости выполняют ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. При этом непрерывность процесса обеспечивает сварщик, подающий электрод в зону дуги и перемещающий дугу вдоль свариваемого шва.

Процесс ручной сварки, обладая рядом преимуществ, имеет ряд недостатков — малую производительность и неоднородность сварного шва, зависящие от квалификации сварщика. Кроме того, производительность сварки покрытыми электродами ограничивается максимально допустимыми значениями сварочного тока для применяемых при сварке диаметров электродов. При больших значениях сварочного тока электрод длиной 350-450 мм сильно перегревается, что затрудняет процесс сварки.

Механизация движения электрода позволила автоматизировать процесс сварки. Для получения качественных сварных швов взамен электродных покрытий применяют гранулированное вещество, называемое флюсом. Сварку под слоем флюса производят электродной проволокой, которую подают в зону горения дуги специальным механизмом, называемым сварочной головкой автомата. Токоподвод к проволоке осуществляется через мундштук, изготовляемый из меди или ее сплавов.

Способ сварки под флюсом заключается в следующем (рис. 1). В зону дуги/ подается флюс 2, который покрывает кромки свариваемого изделия и создает шлаковую защиту. Толщина слоя флюса составляет 30-60 мм. Дуга 1 возбуждается между свариваемым изделием и электродной проволокой и горит под жидким слоем расплавленного флюса в замкнутом пространстве 4, образованном парами и газами, выделяемыми в столбе дуги. Металл сварочной проволоки расплавляется дугой и переносится каплями в сварочную ванну. В сварочной ванне металл сварочной проволоки смешивается с расплавленным основным металлом.

Некоторое избыточное давление, возникающее при термическом расширении газов, оттесняет жидкий металл 5 в сторону, противоположную направлению сварки. В таких условиях обеспечивается глубокий провар основного металла. Незначительное избыточное давление в газовом пространстве 4 и слой флюса надежно предохраняют расплавленный металл от вредного воздействия окружающего воздуха. Кроме того, значительно уменьшается разбрызгивание металла, улучшается формирование шва, использование тепла дуги и материала электродной проволоки.

Электродная проволока 3 подается в зону сварки с помощью ведущего 10 и прижимного 9 роликов специального механизма со скоростью, равной скорости ее плавления, и таким образом автоматически поддерживается горение дуги. Сварочный ток подводится от источника тока к электродной проволоке через мундштук 8 сварочной головки, находящийся на небольшом расстоянии (40-60 мм) от конца электродной проволоки.

Для получения сварного шва деталь или дугу (сварочную головку) перемещают механизированным способом одну относительно другой. По мере перемещения дуги вдоль разделки шва происходит остывание сварочной ванны 5, кристаллизация металла и формирование сварного шва 6. Расплавленный флюс всплывает на поверхность и при остывании образует шлаковую корку 7.

Жидкий шлак (флюс), имея более низкую температуру плавления, чем металл, затвердевает несколько позже, замедляя охлаждение металла шва. Продолжительное пребывание металла шва в расплавленном состоянии и медленное остывание способствуют выходу на поверхность всех неметаллических включений и газов, получению чистого, плотного и однородного по химическому составу шва.

Малый вылет электрода (расстояние от конца электродной проволоки до токопроводящего мундштука), отсутствие покрытия, большая скорость подачи электродной проволоки позволяют значительно увеличить силу сварочного тока, до 50-150 А/мм2, т. е. примерно в 6-8 раз по сравнению с ручной сваркой электродами тех же диаметров. Коэффициент наплавки составляет 14-18 г/А-ч, или в 1,5-2,0 раза выше, чем при сварке электродами вручную. В результате этого производительность автоматической сварки под флюсом получается в 6-10 раз выше ручной.

Высокая производительность приводит к ускорению процесса плавления сварочной проволоки, увеличению глубины проплавления основного металла и, как следствие, значительному повышению производительности. Достаточно толстый слой флюса (до 60 мм), засыпаемый в зону сварки, расплавляется на 30%. Это делает дугу закрытой (невидимой) и обеспечивает надежную защиту расплавленного металла от окружающего воздуха, стабилизирует сварочный процесс. Существенным достоинством сварки под флюсом являются незначительные потери на угар металла и его разбрызгивание. Потери на разбрызгивание, угар и огарки составляют всего 1-3%.

Вследствие увеличения эффективной тепловой мощности дуги может быть расширен диапазон толщин деталей, свариваемых без скоса кромок. Например, при обычных режимах сварки под флюсом деталей встык без скоса кромок можно сваривать металл толщиной 15-20 мм. В этом случае увеличивается проплавление основного металла, и его доля в металле шва составляет 50-70%. При этом значительно снижается расход электродной проволоки. При сварке угловых швов увеличенная глубина провара обеспечивает большее сечение, чем это достигается при ручной сварке с одинаковым катетом шва.

Кроме того, при автоматической сварке условия труда значительно лучше, чем при ручной сварке: дуга закрыта слоем шлака и флюса, выделение вредных газов и пыли значительно снижено, нет необходимости в защите глаз и кожи лица сварщика от излучения дуги, а для вытяжки газов достаточно естественной вытяжной вентиляции. К квалификации оператора автоматической сварочной установки предъявляются менее высокие требования.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что сварка под флюсом имеет следующие преимущества:

  • широкий спектр возможного применения: сварка тонких и толстых пластин, сварка слаболегированных, легированных и нержавеющих сталей, наплавка и ремонтные работы;
  • высокая скорость сварки достигается благодаря использованию высоких сварочных токов;
  • высокоэффективное сплавление существенно снижает или исключает необходимость в дополнительной обработке;
  • меньшая стоимость работ, так как расход сварочных материалов ниже, чем при использовании других методов сварки;
  • качественное формирование и отличный внешний вид сварного шва; превосходная компактность сварных швов;
  • высокие механические свойства металла сварного шва;
  • горение дуги во время сварки происходит под слоем флюса, что позволяет не применять индивидуальные средства защиты и снизить затраты на вентиляцию;
  • отсутствие дымовыделения обеспечивает оператору большой комфорт и позволяет сэкономить на оборудовании для отвода и утилизации выделяющегося при сварке дыма.

Однако автоматическая сварка под флюсом имеет некоторые недостатки и ограничения по применению:

Содержание

Сущность процесса сварки под флюсом

Схемы сварки

На рисунке схематично показан процесс сварки под слоем флюса. Между свариваемым изделием (поз.1) и концом сварочной проволоки (поз.3) горит сварочная дуга (поз.4), под воздействием которой проволока расплавляется и подаётся в зону сварки. Слой сварочного флюса (поз.2) закрывает дугу.

Сварочная проволока вместе с дугой перемещается вдоль свариваемого стыка при помощи механизмов или вручную. Под воздействием сварочной дуги происходит расплавление основного металла и флюса. Получившийся расплав образует сварочную ванну. Жидкий флюс в виде плёнки на поверхности ванны (поз.5) изолирует зону сварки от окружающей среды.

Расплавленный металл переходит в сварочную ванну, где смешивается с расплавленным основным металлом (поз.9). По мере того, как сварочная дуга отдаляется от свариваемого участка, металл охлаждается и затвердевает, образуя сварочный шов (поз.8). Расплавленный флюса некоторое время ещё остаётся жидким, когда металл уже затвердел. Затем затвердевает и флюс, образуя на поверхности шва шлаковую корку (поз.6). Излишняя, нерасплавленная часть флюса (поз.7) собирается и используется повторно.

Особенности дуговой сварки под слоем флюса

Дуговую механизированную сварку под флюсом от других способов сварки плавлением отличает высокая производительность и лучшие гигиенические условия труда. Флюс защищает не только сварочную ванну от воздействия окружающей среды, но и, в свою очередь, окружающую среду от вредных воздействий и испарений различных веществ в процессе сварки.

Кроме этого, данный вид сварки отличает высокий уровень механизации сварочных работ. Сварочная проволока плавится под действием электрической дуги, а флюс обеспечивает ведение процесса, требуемое качество сварки и применяется при сварке и наплавке под флюсом, сварке по флюсу, сварке с магнитным флюсом, а также при электрошлаковой сварке и наплавке.

Роль флюса при сварке

Сварочный флюс обеспечивает ровное горение дуги, формирование сварного шва и оказывает влияние на его химический состав. Также он определяет стойкость швов к образованию холодных трещин, пор и других сварочных дефектов.

Наличие в составе флюса оксидов щелочных и щелочноземельных металлов способствует увеличению электропроводности и длины дугового промежутка, что делает процесс сварки более устойчивым. Наличие фтора, наоборот, снижает эти характеристики. Таким образом, флюсы с разными составами обладают разными стабилизирующими свойствами.

Изменяя содержание углерода, серы, марганца и других элементов, флюс оказывает сильное влияние на стойкость швов к холодным трещинам. Увеличение содержания серы, фосфора и углерода снижает, а увеличение содержания марганца повышает стойкость сварных швов к образованию трещин. Кроме этого, состав от состава флюса зависит, насколько легко будет отделяться шлаковая корка от поверхности готового сварного шва. Этот показатель тоже важен, поскольку он влияет на производительность процесса. Легкая отделимость шлаковой корки – это необходимое условие для высокой производительности.

Способы дуговой сварки под флюсом

Различают одно- и двухэлектродный способ сварки. Одноэлектродная выполняется проволокой диаметром 1,6-6мм. При толщине металла до 20мм допускается односторонняя сварка, но предпочтительнее её вести с обеих сторон.

Двухэлектродная сварка бывает двух вариантов: с поперечным и последовательным расположением электродов. Обе эти схемы представлены на рисунке:

На рисунке а) изображена сварка с поперечным расположением электродов, а на рисунке б) с продольным.

Первый вариант целесообразно применять при сварке протяжённых швов, когда трудно обеспечить постоянный зазор между свариваемыми кромками. Например, в судостроении. В этом случае дуги направлены не на зазор между кромками, а на сами кромки, благодаря чему глубина проплавления уменьшается, и протекание сварочной ванны предотвращается.

Второй вариант сварки более производителен и экономичен, а получаемый шов менее склонен к образованию пор из-за лучшего удаления газов из зоны сварки и имеет повышенную стойкость к образованию трещин из-за замедленной скорости охлаждения.

Многодуговая сварка выполняется двумя или более независимыми дугами с общей, либо раздельными сварочными ваннами. На рисунке показана схема двухдуговой сварки под флюсом. С помощью первой дуги металл проплавляют на требуемую толщину, а вторая дуга расширяет проплавленную область и помогает сформировать необходимую форму шва. Расстояние между электродами, в большинстве случаев, составляет 20-40мм. Второй и последующий электроды перемещаются в жидком шлаке, который получился после прохождения первой дуги. Многодуговая сварка резко увеличивает производительность и чаще всего применяется она при автоматической сварке труб под флюсом.

Технология сварки под флюсом

Механические свойства и качество сварных соединений в большой степени зависят от марки электродной проволоки, состава флюса, от свариваемого металла, рода, величины и полярности сварочного тока, а также особенностями подготовки и сборки под сварку.

Типы сварных швов, получаемых сваркой под флюсом

Основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и их размеры регламентируются следующими стандартами: ГОСТ 8713 и ГОСТ 11533.

Подготавливают сварные кромки любым способом механической обработки, или термической резки металла.

Перед сборкой сварные кромки очищают от ржавчины, оксидных и масляных плёнок и других загрязнений. Вместе с кромками, зачистке подлежат прилегающие к ним участки шириной 30-40мм.

Сборку и сварку выполняют на специальных стеллажах или в приспособлениях. Для фиксации свариваемых деталей друг относительно друга их фиксируют технологическими планками и прихватками. Длина прихваток составляет 50-100мм, расстояние между ними по длине стыка 500-550мм, высота усиления прихваток 3-4мм.

Сборка тавровых соединений выполняется либо в приспособлениях, либо в стеллажах по разметке. Перед сборкой кромки и прилегающие участки также очищаются от грязи, а при сборке очищают минимально необходимый зазор. Перед сваркой детали фиксируют между собой прихватками, длиной 80-120мм катетом 5мм. Располагают прихватки на расстоянии 500-600 мм друг от друга. Если зазор в некоторых местах превышает 2мм, допускается выполнять подхватку электродами.

Сварка угловых швов происходит на выводных технологических планках.

Режимы и техника сварки под слоем флюса

Чаще всего применяется сварочная проволока диаметром 3, 4 и 5мм. Режимы сварки зависят от толщины свариваемых кромок, вида разделки кромок, количества проходов и способа удержания сварочной ванны.

Режимы сварки определяются следующими величинами: силой сварочного тока, напряжением, диаметром сварочной проволоки, вылетом электрода, скоростью сварки, а также положения свариваемого изделия или электрода.

Техника и технология сварки может быть достаточно разнообразной и зависит от конструктивных особенностей изделия, конфигурации сварных швов и их протяжённостью, толщиной свариваемого металла и его химического состава, а также от применяемого сварочного оборудования.

Приблизительные режимы сварки под флюсом наиболее характерных типов соединений представлены в таблице:

Сварка стыковых швов

В случае если толщина соединяемого металла не превышает 30мм, выполняют одностороннюю однопроходную сварку под флюсом. В случае если толщина металла превышает данное значение, выполняется двусторонняя однопроходная или многопроходная сварка. Применение односторонней сварки допустимо в тех случаях, когда свариваемые металлы не восприимчивы к перегреванию, а швы не имеют склонности к образованию сварочных трещин.

В случае сваривания металла толщиной не более 6мм, разделку кромок не выполняют, а зазор между кромками стремятся свести к нулю. В случае сваривания металла толщиной 10-12мм для улучшения провара и уменьшения избытков жидкого металла, детали под сварку собирают с зазором. В обоих случаях обязательно наличие подкладок или выполнение подварочного шва, либо детали под сварку собирают «в замок».

Сварка на остающейся подкладке применяется, в основном, для тонких листов (до 10мм) и для кольцевых швов цилиндрических конструкций. Подкладку изготавливают из стали с хорошей свариваемостью, толщиной 3-6мм и шириной 30-50мм.

У сварки «в замок» много общего со сваркой на остающейся подкладке. Эту сварку применяют для ответственных деталей, так как при таком соединении исключается прожог металла, а также этот способ удобен при сварке массивных и громоздких изделий. Сварка с ручной подваркой корня шва применяется в тех случаях, когда невозможно перекантовать изделие.

Односторонняя сварка на флюсовой подкладке применяется для сварки конструкций типа полотнищ и для выполнения кольцевых соединений. При сварке металла толщиной более 8мм, прижатие флюса обеспечивается при помощи собственной массы изделия. Сварка на подушке из флюса может выполняться как с разделкой кромок, так и без неё с обязательным наличием технологического зазора. Ориентировочные режимы сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей на флюсовой подушке представлены в таблице:

Примерные режимы сварки под флюсом стыковых швов с V-образной разделкой на флюсомедной подкладке представлены в таблицах ниже:

Сварка на весу без подкладок допускается только при условии плотной сборки без зазоров, глубина провара при этом способе не должна превышать 2/3 от толщины металла для исключения прожогов. Сварка на весу допускается для неответственных конструкций из тонкого металла или изделий, в которых, по условиям эксплуатации, допускаются непровары.

Наиболее распространена в промышленности и строительстве автоматическая сварка под флюсом двухсторонних стыковых швов. Она применяется при создании паровых котлов, для сварки изделий в химической и нефтяной промышленности, строительных металлоконструкций, цистерн, в судостроении.

Двухсторонняя сварка уступает по экономичности и производительности односторонней сварке, но она более надёжна, потому что режимы сварки и точность подготовки и сборки изделий гораздо меньше влияют на качество сварного шва. Кроме этого, не требуется дополнительных устройств для обеспечения хорошего провара и правильного формирования корня шва. В таблицах ниже приведены примерные режимы сварки с разделкой и без разделки кромок:

Сварка под флюсом многопроходных двусторонних швов применяется при сварке металла, толщиной более 20мм с обязательной разделкой кромок. При многопроходной сварке рекомендуется Х-образная разделка кромок, но встречается и U-образная. Примерные режимы автоматической сварки под флюсом с Х- и U-образной разделкой представлены в таблице:

Сварка тавровых, угловых и нахлёсточных швов

Преимуществом сварки под флюсом при создании тавровых, угловых и нахлёсточных соединений заключается в глубоком проплавлении основного металла, что позволяет уменьшить катеты шва в полтора раза, по сравнению с ручной дуговой сваркой электродами.

На рисунке справа показаны основные схемы сварки. Автоматическая сварка угловых швов выполняется вертикальным электродом при положении «в лодочку» (схемы а и б), или наклонным электродом (схемы в и г). Сварка в лодочку может проводиться при симметричном (схемы а и б) или при несимметричном расположении деталей (схемы в и г).

В таблицах ниже представлены ориентировочные режимы сварки тавровых и нахлёсточных соединений при сварке «в лодочку» и «в угол». Если есть выбор, то сварка «в лодочку» предпочтительнее, чем «в угол». Сварка «в угол» применяется в тех случаях, когда применение сварки «в лодочку» невозможно конструктивно, или экономически нецелесообразно.

Преимуществом сварки «в угол» является независимость от зазоров между кромками, т.е. можно не применять дополнительные меры против вытекания расплавленного металла. Но, этот способ имеет и существенные недостатки. Например, невозможно за один проход выполнить шов с катетом более 8мм. Кроме этого, правильное формирование шва во многом зависит от точности ведения электрода вдоль линии стыка.

При сварке многопроходных швов «в угол» большое значение имеет порядок наложения слоёв, которые нужно накладывать с таким расчётом, чтобы предыдущий валик предотвращал стекание металла и шлака у последующих слоёв. Примерный порядок наложения слоёв показан на рисунке слева.

Приблизительные режимы сварки «в угол» для тавровых у нахлёсточных сварных соединений представлены в таблице ниже:

Сварка под флюсом различных типов сталей

Сварка конструкционных углеродистых сталей

При сварке конструкционных малоуглеродистых сталей используют флюсы марок АН-348А, ОСЦ-45, АНЦ-1 и другие в сочетании с малоуглеродистыми или марганцевыми проволоками марок Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2.

Сварку среднеуглеродистых сталей выполняют при пониженных режимах, что существенно сказывается на производительности, поэтому, при изготовлении конструкции из среднеуглеродистых сталей данный вид сварки не нашёл широкого распространения на практике.

Высокоуглеродистые конструкционные стали содержат 0,46-0,75% углерода и свариваемость их затруднена. Для сварных конструкций эти стали не используются и необходимость в их сваривании возникает, как правило, при ремонтных работах. В большинстве случае, ремонт выполняют методом наплавки.

Сварка низколегированных сталей

К низколегированным сталям относят группу сталей, содержащих в составе менее 5% легирующих элементов. Оценивая свариваемость сталей этой группы, можно сказать, что при сварке под флюсом их свариваемость существенно не отличается от нелегированных малоуглеродистых сталей. Но, легирующие элементы в составе стали повышают склонность сталей к росту зёрен в зоне термического влияния, а при высокой скорости охлаждения в них могут возникать неоднородные структуры закалочного характера.

Для сварки металлоконструкций из низколегированных сталей, с температурой эксплуатации до -40°C, используют высококремнистые марганцевые флюсы марок АН-22, АН-22М, АН-47, АН-67А и другие в сочетании с легированной сварочной проволокой марок Св-10НМА, Св-08ХМ, Св-08МХ и др.

Сварка среднелегированных сталей

Среднелегированными являются стали, содержащие в составе 5-10% легирующих элементов. Для современных среднелегированных сталей характерно легирование многокомпонентное, комплексное. Легирование этих сталей только одним элементом применяется редко.

К сварным конструкциям из среднелегированных сталей предъявляются требования повышенной прочности в условиях эксплуатации, а также, нередко, коррозионная стойкость, стойкость к импульсным (резко возрастающим, мгновенным) нагрузкам. Чем выше содержание легирующих элементов, тем труднее сваривать сталь.

Одной из главных проблем свариваемости среднелегированных сталей является их чувствительность к образованию горячих трещин в сварных швах, поэтому при их сварке необходимо тщательно выбирать композицию шва. Кроме этого, необходимо использовать технологические приёмы и выбирать режимы, которые позволят получить хороший коэффициент формы шва и снизить скорость охлаждения.

Для сварки конструкций из среднелегированных сталей сварка под флюсом получила достаточно широкое применение. Для такой сварки используются низкокремнистые флюсы марок Ан-15, АН-15М, АН-17М и бескремнистые марок АН-30, ОФ-6, АВ-4 и др.

Применение бескремнистых флюсов предпочтительно в тех случаях, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по ударной вязкости. В сочетании с вышеуказанными флюсами применяется сварочная проволока марок Св-20Х4ГМА, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-10Х5М, Св-10ХГСН2МТ.

Сварка высоколегированных сталей

Высоколегированными считаются стали, содержащие в составе более 10% легирующих элементов. Сварка под флюсом высокоуглеродистых сталей нашла широкое применение в химической и нефтяной промышленности, где требуется высокая коррозионная стойкость сварных изделий и жаропрочность.

Своим широким применение для этих сталей сварка под флюсом получила благодаря постоянству процесса сварки и, как следствие, химической однородности металла шва. Это очень важно для высоколегированных сталей, учитывая, что даже незначительная химическая неоднородность металла шва может стать причиной образования в нём кристаллизационных трещин или заметно снизить коррозионную стойкость или жаропрочность.

Сварка под флюсом способна обеспечить швы с гладкой поверхностью и плавным переходом к основному металлу, что позволяет повысить стойкость к коррозии по сравнению со сваркой электродами.

При сварке под флюсом высоколегированных сталей обычно применяют проволоку диаметром 2-3мм. При этом могут использоваться почти все марки проволоки по ГОСТ 224, а также многие марки проволоки, выпускаемые по ТУ, например, Св-12Х11НМФ, Св-12Х13, Св-10Х17Т, Св-04Х19Н9, ЭП467, ЭП235, ЭП497 и другие.

Для сварки жаропрочных высоколегированных сталей применяются фторидные флюсы марок АНФ-5, АНФ-8, АНФ-24 и бескремнистые флюсы марок АНФ-17, АНФ-22. Для сварки коррозионностойких высоколегированных сталей применяют флюсы с низким содержанием кремния марок АН-26, АНФ-14.

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 0 С, 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/см 2 . 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.

Сварка под флюсом ручная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Вид деформации и напряжения Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом Ручная дуговая сварка электродами  [c.31]

Основными методами сварки среднелегированных сталей являются сварка в углекислом газе, аргоне (в том числе при сварке плавящимся электродом с добавлением 5—10% кислорода или углекислого газа), сварка под флюсом, ручная сварка покрытыми электродами, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная.  [c.509]


Автоматическая дуговая сварка под флюсом- Ручная дуговая сварка достаточно трудоемка, требует большого количества высоко-  [c.450]

Сварка в аргоне Сварка под флюсом Ручная сварка электродами  [c.466]

Для сварки нержавеющих сталей различных классов рекомендована дуговая сварка под флюсом, ручная дуговая сварка каче-  [c.382]

На заводах различных отраслей машиностроения ширится опыт применения сварки. На Уралмашзаводе всемерно используется сварка при изготовлении узлов прокатного оборудования, буровых установок, шагающих экскаваторов и других машин и механизмов. В тяжелом машиностроении большое место занимает наряду с автоматической сваркой под флюсом ручная и автоматическая сварка трехфазной дугой, а также электрошлако-вая сварка. Представляют значительный интерес производимые на заводах тяжелого машиностроения штампо-сварные и сварно-литые конструкции. При изготовлении таких комбинированных конструкций достигается большая экономия металла, одновременно сокращается цикл производства.  [c.47]

Область применения Ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка под флюсом Ручная дуговая сварка высокопроизводительными электродами, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом  [c.9]

Аустенитные Детали, работающие в агрессивных средах, трубы и детали печей (для температур 500—550° С). Хорошо поддаются вытяжке. Хорошая. Аргоно-дуговая сварка, сварка под флюсом, ручная дуговая и контактная сварка. После сварки термообработка для предупреждения межкристаллитной коррозии в сварных швах (1050— 1150° С)  [c.52]

Внешняя характеристика трансформаторов, предназначенных для ручной, автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом, должна быть падающей.  [c.131]

Ар — автоматическая сварка под флюсом с ручной подваркой с одной стороны (подкладок нет)  [c.194]

Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом  [c.196]

Шов таврового соединения без скоса кромок, односторонний, выполняемый электродуговой ручной сваркой по замкнутому контуру. Катет шва 5 мм Шов углового соединения со скосом одной кромки, двусторонний с предварительным наложением под-варочного шва, выполняемый автоматической сваркой под флюсом по замкнутой линии Шов нахлесточного соеди-кения, трехрядный с шахматным расположением точек, выполняемый контактной точечной электросваркой. Расчетный диаметр точек 10 мм, шаг между точкамИ 40 мм  [c.225]


Сварочные трансформаторы, как правило, имеют падающую внешнюю характеристику, их используют для дуговой ручной сварки и автоматической сварки под флюсом. Широко применяют трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием и подвижной вторичной обмоткой (типов тс и ТД). В этих трансформаторах (рис. 5.5, о) первичная I и вторичная 2 обмотки раздвинуты относительно друг друга, что обусловливает их повышенное индуктивное сопротивление вследствие появления магнитных потоков рассеяния.  [c.188]

Дополнительные требования Ручная сварка и сварка под флюсом  [c.142]

С той же целью производят сварку под флюсом. Этот вид сварки в настоящее время является основным видом автоматической сварки. Производительность автоматической сварки под флюсом в 10…20 и более раз выше ручной. Повышение производительности достигают путем применения тока силой 1000…3000 А вместо 200…500 А при ручной сварке. Это обеспечивает более рациональное формирование шва и повышает скорость сварки.  [c.54]

При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на всей толщине деталей. Автоматическая сварка под флюсом позволяет увеличивать предельные толщины листов, свариваемых без обработки кромок, примерно в два раза, а угол скоса кромок уменьшить до 30…35° (на рис. 3.3 показаны швы, выполняемые при ручной сварке).  [c.56]

Соединения сварные (ГОСТ 2601—84 ). Сварка —один из наиболее прогрессивных способов соединения составных частей изделия — имеет значительные преимущества перед литьем и соединением заклепками. Существует много видов сварки и способов их осуществления, напрнмер ручная дуговая (ГОСТ 5264—80 ), автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом (ГОСТ 11533—75), дуговая сварка в защитном газе (ГОСТ 14771—76 ), контактная сварка (ГОСТ 15878—79) и др. (Подробнее см. ГОСТ 19521—74. Сварка металлов. Классификация.)  [c.272]

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные Сварка под флюсом. Соединения сварные Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупым углами  [c.161]

При ручной дуговой сварке покрытым электродом доля основного металла в шве составляет 0,15—0,40 — при наплавке валиков, 0,25—0,50 — при сварке корневых швов, 0,25—0,60 — при сварке под флюсом.  [c.25]

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

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

Виды сварки высоколегированных сталей. Для сварки высоколегированных сталей используют ручную дуговую сварку покрытыми электродами, механизированную и ручную в защитных газах, сварку под флюсом, электрошлаковую, лучевые виды сварки, контактную и ряд других.  [c.127]

Сварку под флюсом используют для соединения металла толщиной 3—50 мм. По сравнению со сваркой углеродистых сталей при сварке высоколегированных сталей в 1,5—2 раза уменьшается вылет электрода, применяют электроды диаметром 2—3 мм, сварка многопроходная, на постоянном токе обратной полярности с использованием безокислительных низкокремнистых фтористых и высокоосновных флюсов (АНФ-14, АНФ-16, К-8, АН-26). Серьезным преимуществом сварки под флюсом по сравнению с ручной, наряду с повышением производительности сварки и качества сварных соединений, является уменьшение затрат на разделку кромок.  [c.128]


Замена ручной сварки механизированной и автоматизированной позволяет резко сократить основное время сварки. Например, при сварке стали толщиной 10—12 мм в нижнем положении вручную покрытым электродом можно сварить около 1 погонного метра в час, а при автоматической сварке под флюсом труб такой же толщины достигнута скорость сварки 320 м/ч. На сварку неповоротного стыка трубы диаметром 1420 мм, толщиной стенки 15—17 мм при ручной дуговой сварке затрачивается 8—10 человеко-часов. Сборочно-сварочный комплекс Север , разработанный институтом электросварки им. Е. О. Патона, производит сборку и сварку (контактная стыковая сварка) за 2,5 мин.  [c.139]

Опыт показал, что уравнение (2.50) справедливо для ручной дуговой сварки плавящимся электродом, а для сварки под флюсом имеет вид  [c.59]

Сварку листов осуществляли встык с применением электродуговой ручной сварки и автоматической сварки под флюсом. Ручную электродуговую сварку выполняли качественными электродами с различным составом покрытия с фтористокальциевым покрытием (марки УОНИ 13/45 и АНО-7) и рутиловым покрытнем (марки МР-3 и АНО-4). Химический состав металла сварных швов й основного металла приведен в табл. 8. Автоматическую сварку производили на сварочном тракторе ТС-17Р под слоем плавленого флюса АН-348А. Исследование влияния термической обработки на коррозионное поведение сварных соединений вели на образцах после двух видов отжига низкотемпературного (/ = 680 °С) и полного (i = 920 Q,  [c.237]

В отличие от ручной дуговой сварки металлическим электродом при сварке под флюсом, так же как и при сварке в защитных газах, то-коподвод к электродной проволоке 2 осуществляется на Рис. 25. Сварка иод флюсом небольшом расстоя НИИ (вылет  [c.32]

Ввиду высокой проплавляющей способности дуги повышаются требования к качеству сборки itpoMOK под сварку. Качественный провар и формирование корня шва обеспечивают теми же приемами (см. рис. 16, 17 и 413), что и при ручной сварке или сварке под флюсом (иодкладки, флюсовые и газовые подушки и т. д.).  [c.58]

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

Механические свойства сварных соединений, сваренных приведенными выше сварочными материалами, кроме ударной вязкости в зоне термического влияния, соответствуют свойствам основного металла. Швы, выполненные автоматической сваркой под флюсом электродной проволокой марки Св-13Х25Н18 (а также и при ручной дуговой сварке электродами на этой проволоке, например марки ЦЛ-8), оказываются склонными к межкристал-литной коррозии, определяемой, видимо, повышенным содержанием углерода и отсутствием стабилизируюш,их элементов.  [c.277]

Другие саособы сварки. Среди других способов сварки меди и ее сплавов наиболее важное значение имеют ручная дуговая Bapjta плавящимся толстопокрытым электродом и механизированная дуговая сварка под флюсом.  [c.347]

При толщине стали до 6 мм сваривают по зазору без разделки кромок заготовки. При больших толщинах металла выполняют одностороннюю или двустороннюю разделку кромок под углом 60°. Разделка необходима для обеспечения полного провара по толщине. Металл толщиной свыше 10 мм сваривают многослойным швом. Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях — нижнем, вертикальном, горизонтальном, потолочном (рис. 5.9), при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной форм1)1 Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом.  [c.192]

Основные преимущества автоматической сварки под флюсом по сравнению с ручной дуговой сваркой состоят в повышении производительности процесса сварки в 5—20 раз, качества сварных соединений и уменьшении себестоимости 1 м сварного шва. Повьшюние производительности достигается за счет использования больпшх сварочных токов (до 2000 А) и непрерывности процесса сварки. Применение непокрытой проволоки позволяет приблизить токопро вод на расстояние 30—50 мм от дуги и тем самым устранить опасный разогрев электрода при большой силе тока. Плотная флюсовая защита сварочной ванны предотвращает разбрызгивание и угар расплавленного металла. Увеличение силы тока позволяет сваривать металл большой толщины (до 20 мм) за один проход без разделки кромок.  [c.194]

Рис. 5. Примеры обозначений а — днустороНЕШЙ шов стыкового соединения со скосом одной кромки, выполняемый электроду говой ручной сваркой при монтаже 6 — односторонний шов стыкового соединения без скоса кромок, на остающейся подкладке, выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (для изделий из винипласта или полиэтилена) в — двусторонний шов таврового соединения без скоса кромок, прерывистый с шахматным расположением, выполняемый плектродуговой сваркой в защитных газах по замкнутой линии катет шва 6, / 50, t = 100 мм г — двусторонний шов углового соединения без скоса кромок, выполняемый автоматической сваркой под флюсом по замкнутой линии д — односторонний шов внахлестку, выполняемый дуговой сваркой алюминия по незамкнутой линии катет [пва 5 мм е — шов, выполняемый контактной роликовой электросваркой шаг шва 6 мм ж — шов соединения внахлестку с двумя электрозаклепками диаметром 11 мм.

Государственные стандарты регламентируют основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений ГОСТ 5264— 69 — для ручной дуговой сварки ГОСТ 8713—70 -— для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом ГОСТ 14771—76 — для дуговой сварки в защитных газах ГОСТ 15164—78 —для элект-рошлаковой сварки ГОСТ 15878—70 — для контактной сварки и др.  [c.8]

Способы сварки алюминия и его сплавов. Основными способами сварки алюминия и его термонеупрочняемых сплавов являются сварка в инертных газах, по флюсу и под флюсом, ручная покрытыми электродами, контактная. Используют также газовую сварку, электрошлаковую сварку угольным электродом. Для термически упрочняемых сплавов применяют преимущественно механизированные способы сварки в инертных газах, электронно-лучевую, плазменно-дуговую.  [c.134]


Сварка под флюсом (SAW) | Сварка и сварщик

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

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

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

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

Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки под флюсом:

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

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

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

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

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

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

Конструкция соединения для сварки под флюсом

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

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

Область применения сварки под флюсом

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

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

Технологии сварки под флюсом одной или несколькими проволоками

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

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

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

сферы применения, оборудование, выбор режимов

Из этого материала вы узнаете:

  • Преимущества и недостатки сварки под флюсом
  • Сферы применения сварки под флюсом
  • Необходимое оборудование для сварки под флюсом
  • Виды флюсов для сварки
  • Технология сварки под флюсом
  • Выбор подходящего режима сварки под флюсом
  • Проблемы, возникающие в процессе сварки под флюсом

Сварка под флюсом является технологией соединения металлических деталей/заготовок. Существуют различные способы сваривания: ручной, полуавтоматический, автоматический. Соответственно, используется различное оборудование, подбираются определенные режимы.

Благодаря своим неоспоримым преимуществам: точность, скорость, защита шва от коррозии, сварка под флюсом используется практически во всех сферах металлообработки: от машиностроения до изготовления труб большого диаметра и использования на мелких промышленных предприятиях. Как все происходит по технологии и какие проблемы часто возникают в ходе работы, подробно расписано в статье ниже.

Преимущества и недостатки сварки под флюсом

Сварщики знают о негативном воздействии кислорода при сварке и его воздействии на долговечность изделия и качество сварного соединения. Окислительные процессы являются причиной появления трещин на металлических сварных соединениях. Соблюдение технологичности процесса помогает избежать таких негативных моментов. Одной из них является сварка под флюсом. Это один из самых эффективных способов сварки металлов, обеспечивающий прочное и ровное сварное соединение. Но чтобы выполнить такой шов, необходимо наличие специального оборудования и соответствующий уровень квалификации сварщика.

Соединить детали из нержавейки, алюминия и меди зачастую просто невозможно без использования автоматической дуговой сварки под слоем флюса, который выполняет функцию защиты от воздействия кислорода. То же самое касается и классического метода с использованием ручной или полуавтоматической сварки. Плавление металла и соединение заготовок может происходить только при достижении высокой температуры электрической дуги.

Дуговая сварка зачастую сопровождается искрами и брызгами, а также повышенной задымленностью и интенсивным ультрафиолетовым излучением. При использовании технологии сварки под слоем флюса такие факторы исключаются, так как вся расплавленная ванна полностью находится под его толстым слоем, что делает этот процесс безопасным.

Помимо этого, нейтрализация дыма и излучения делает сварку под флюсом более безопасной относительно других способов сварных соединений. Операторам, осуществляющим контроль сварки, не нужно надевать защитную одежду, для этого подойдет и стандартная рабочая униформа.

Так как при дуговой сварке под флюсом используется электричество, то ее не нужно наносить под давлением. Помимо этого, повышенный уровень тепла, выделяемый в процессе сварки, позволяет соединять толстостенные заготовки.

Особенностью сварки под флюсом является ее высокая скорость осаждения металла. Именно это свойство может обеспечить глубокую сварную ванну. Сварка с применением порошковой проволоки под флюсом может ускорить осаждение по сравнению с использованием сплошной проволоки.

Помимо этого, большая концентрация тепла способствует ускорению сварки, скорость может достигать 5 м/мин. В результате структура выполненного шва становится более вязкой, долговечной, однородной и приобретает повышенную коррозионную стойкость. Кроме этого, сварное соединение выглядит более сглаженным и аккуратным.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Самой сложной задачей при сварочных работах является избежание деформаций сварного шва. Причиной служит расширение и сжатие металла, а также неоднородных цветных металлов. Так как при сварке под слоем флюса применяется ускоренное сваривание с повышенной тепловой концентрацией, то это позволяет избежать таких нарушений.

Такая технология сварки выполняется не только в помещении, но и на открытом пространстве. Даже при небольшом ветре дуговую сварку под флюсом можно выполнить без нарушений требований, предъявляемых к таким видам работ.

Имеется и ряд недостатков:

  • Повышенная сложность настройки оборудования.
  • Невозможность проведения сварочных работ в потолочном и вертикальном положениях.
  • Неровные края поверхностей свариваемых деталей, которые не позволяют выполнять качественное сварное соединение.

Кроме того, проконтролировать качество сварки сложно, так как сварное соединение находится под слоем флюса.

Сферы применения сварки под флюсом

Однако такая технология в промышленных масштабах оправдывает себя, так как обеспечивает повышение производительности труда, улучшает качество сварного соединения и надежность металлоконструкции в целом.

Сварка под слоем флюса нашла широкое применение в следующих промышленных отраслях:

  • Судостроение. Корпус судна состоит из предварительно сваренных секций, изготовленных с помощью автоматической или полуавтоматической сварки. С помощью технологии секционной сборки значительно сокращаются сроки изготовления. В промышленном масштабе проведение сварочных работ при соблюдении технологии обеспечивает высокое качество сварного соединения.
  • Нефтедобывающая отрасль. Методика позволяет производить сборку резервуаров из заготовок на месте при помощи сваривания стальных листов в полотнища рулонного типа.
  • Изготовление труб большого диаметра для водных коммуникаций, нефтяной и газовой отрасли.
  • В машиностроительной индустрии при массовом производстве металлоконструкций: вагонеток, вагонов, автомобильных колес и подобных изделий.

Существуют технологии сваривания цветных металлов, алюминия, титана и его сплавов, что дает возможность использовать сварку под флюсом при производстве высоконадежных конструкций, летательных аппаратов, бытовой и промышленной аппаратуры.

Необходимое оборудование для сварки под флюсом

Для выполнения автоматической дуговой сварки под слоем флюса необходимо обеспечить рабочее место:

  • Сварочной плитой. Ее следует устанавливать на бетонную платформу, потому что она изготавливается из материалов, которые устойчивы не только к высоким температурам, но к резким температурным перепадам.
  • Наплавной проволокой. Ее толщина обычно составляет от 0,3 до 12 мм, состоит из такого же материала, что и свариваемое изделие.
  • Неплавящимся электродом, который включает металлический сердечник и керамическую оболочку.
  • Системой, выполняющей подачу флюсовых частиц, состоящую из шланга необходимого диаметра и резервуара.
  • Системой контроля. У автоматических установок она более модернизирована, чем у полуавтоматических.

При крупносерийных масштабах производства обычно используют специальный сборочный автоматический стенд, который позволяет не только сваривать любые конструкции, но и обеспечивает надежную фиксацию заготовок в том положении, в котором они должны остаться в готовом изделии. Такое оборудование обеспечивает повышенную надежность закрепления заготовок и позволяет исключить любые отклонения формы и соединения всей конструкции, несмотря на то, что сварщик при работе не видит шов.

Такая технология является идеальной при нанесении угловых и стыковых сварных соединений, процесс происходит быстро, с обеспечением требуемых параметров качества и надежности соединения. Управление конструкцией происходит в автоматическом режиме, поэтому стоит довольно дорого. В некоторых случаях, в качестве альтернативного варианта, стенд может быть оснащен мобильными головками.

Цена на полуавтомат намного ниже, однако такое оборудование требует намного большего участия сварщика в процессе. Оператор должен постоянно следить за вылетом электрода и направлением проволоки, несмотря на то, что последняя подается в автоматическом режиме. Мастер самостоятельно подбирает угол наклона электрода, варьирует скорость при нанесении шва и мощность напряжения согласно специфике обрабатываемого изделия.

Ручным оборудованием чаще всего пользуются любители-сварщики в частных мастерских, хотя бывают и особые случаи применения, если оно наиболее удобно из всех вариантов для сварки изделий. Ручную сварку можно применять из любых положений и даже в неудобных труднодоступных местах.

Виды флюсов для сварки

По методу изготовления флюсы могут быть:

  • плавлеными;
  • неплавлеными (керамическими).

Первый тип флюсов (плавленые) изготавливается из смеси кварцевого песка и шлакообразующих марганцевых руд. Сначала их размалывают, перемешивают, а затем расплавляют и гранулируют. Такой вид флюсов является относительно экономичным и в основном применяется для сваривания заготовок из низколегированных сталей.

В состав неплавленого вида флюса входят соли амфотерных металлов и окислителей, которые сначала измельчаются, перемешиваются с жидким стеклом до образования однородной массы, а затем гранулируются и прокаливаются.

Керамический вид обладает мелкодисперсной порошкообразной структурой, используется для сварки под флюсом высоколегированных сталей и сплавов на их основе, причем для конкретной марки свариваемой стали подбирается определенный состав флюса.

По химическому составу флюсы подразделяют на:

  • оксидные;
  • солевые;
  • смешанные.

В состав оксидных флюсов, используемых для сваривания низкоуглеродистых сталей, входят кремний и оксиды активных металлов. Солевой тип флюсов содержит соли хлоридов и фторидов, используется для электросварки стали, легированной хромом и никелем, а также титана. В смешанных флюсах, предназначенных для сварки деталей из разных металлов или многокомпонентных сплавов, используются различные пропорции сочетания солей и оксидов металлов.

 

Технология сварки под флюсом

При автоматической сварке под слоем флюса скорость перемещения и траектория электрода, как и подача проволоки, регулируется управляющим процессором, функция оператора заключается в отслеживании состояния контроллеров процесса на случай необходимости экстренного отключения сварочного оборудования.

При полуавтоматической сварке под слоем флюса происходит автоматическое регулирование силы тока сварки, угла наклона электрода относительно линии сварки и скорости подачи проволоки, а ведение дуги выполняет сам сварщик вручную при помощи дистанционного управления или рукоятки. При использовании сварочного полуавтомата появляется возможность изменять некоторые параметры тока вручную непосредственно во время выполнения сварного соединения.

Метод ручной сварки под слоем флюса используют при наличии небольших сварочных установок, в которых система подачи флюса встроена в неплавящийся электрод. На сварщика возлагается обязанность регулировать в ручном режиме при помощи специальных кнопок скорость движения электрода и угол его наклона, подачу флюса и силу сварочного тока, а также следить за правильной траекторией движения.

Существует общая последовательность операций при сварке под флюсом:

  1. Удаление с поверхности заготовок оксидной пленки.
  2. Закрепление детали на сварочной плите.
  3. Выбор режимов настройки сварочного оборудования.
  4. Заполнение резервуара флюсом.
  5. Установка бухты с наплавной проволокой, присоединение свободного конца к электроду.
  6. Непосредственно сваривание деталей.
  7. Сбор неизрасходованного флюса после остывания заготовок и зачистка сварочного шва от шлака.

Во избежание холостой работы электрода и повреждения деталей следует особенно обращать внимание на расход флюса и проволоки.

Выбор подходящего режима сварки под флюсом

Выбор режимов сварки под слоем флюса зависит от таких показателей, как выбор способа удерживания сварочной ванны, планируемое количество проходов при нанесении будущего шва, толщина кромочных поверхностей и метод их разделки. Помимо этого, выбор технологии сварки зависит от вылета электрода и положения самого изделия, скорости сварки, диаметра сечения проволоки, напряжения и силы тока. При расчете перед обработкой для каждой детали используются индивидуальные параметры.

К примеру, если толщина заготовки не больше 30 мм, то для сварки под слоем флюса стыкового шва, что бывает чаще всего, будет достаточно одного одностороннего прохода. При большей толщине шов следует проварить с обеих сторон и желательно ввести дополнительные проходы.

Смысл одностороннего сваривания может быть лишь в том случае, если используется материал, который не боится перегревания и на швах не образуются сварочные трещины.

Для каждого конкретного задания можно выделить несколько параметров, которые следует всегда учитывать при подборе режимов сварки под слоем флюса:

Толщина металла, ммДиаметр проволоки, ммСварочный ток, АНапряжение, ВСкорость сварки, м/ч
3 2 250–500 28–30 48–50
5 2 400–450 28–30 38–40
10 5 700–750 34–38 28–30
20 5 750–800 38–42 22–24
30 5 950–1000 40–44 16–18

Рекомендуемые табличные значения можно использовать для сварки под флюсом сталей с высоким, средним и низким содержанием углерода.

При сваривании тонколистового металла (до 6 мм) разделка кромочных поверхностей при подготовке изделия к обработке не производится. Для этого перед работой необходимо разместить свариваемые поверхности с минимальным зазором. При толщине стенки свариваемых деталей от 10 до 12 мм следует, наоборот, оставить зазор, благодаря этому сварное соединение будет более качественным, а также приведет к уменьшению лишнего объема расплавленного металла. В обоих случаях используются особые способы закрепления заготовок – или при помощи подкладки, или с добавлением подварочного шва либо методом предварительной сборки «в замок».

Для сваривания металлических листов толщиной до 10 мм лучше использовать подкладку. Обычно она представляет собой стальную пластину толщиной от 3 до 6 мм и шириной от 3 до 5 см.

Метод сварки «в замок» применяется для соединения ответственных конструкций, при которых прожог материала считается недопустимым. Также он является лучшим способом соединения тяжелых и объемных конструкций. Необходимо сказать, что подварочный шов редко используется при сварке, его применяют, только когда перекантовку изделия осуществить невозможно.

Проблемы, возникающие в процессе сварки под флюсом

Новичок-сварщик, неукоснительно соблюдающий инструкции, все равно может столкнуться с такими проблемами, которые ему непонятны. Самый образный пример – поры на сварном шве, которые говорят о том, что под слоем флюсом оказался газ. Чаще всего пористость появляется из-за наличия углекислого газа или водорода, в редких случаях из-за азота, поры которого появляются только при обработке микролегированных сталей, если такие материалы обладают нитридным упрочнением.

С такой же проблемой можно столкнуться, если металл разрезался плазменным резаком. Если сварочная ванна имеет малое процентное содержание раскислителей, то углекислый газ может проникать под слой флюса. Чтобы исключить образование пор, жидкую ванну обогащают как минимум 0,2 % кремния. Кроме того, раскисление может произойти при понижении температуры и, наоборот, концентрация углекислого газа будет расти с ее повышением.

Самой частой причиной появления пор при сварке под слоем флюса является наличие водорода, который появляется из-за недостаточной зачистки кромочных поверхностей от ржавчины и других загрязнений, а также из-за влажного флюса.

Рекомендуем статьи

Напоследок стоит сказать, что плавкий материал, который используется при сварке под слоем флюса, находится в твердом гранулированном состоянии в течение всего сварочного процесса, что позволяет на 50–90 % повторно его использовать при последующей сварке.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом


Плазменная резкаСварочные мероприятия с использованием дуги и флюса являются высокотехнологичным производственным процессом, широко используются в строительстве и промышленности. Горит дуга во время работы под слоем флюса, это сыпучий материал, который ее защищает, при этом осуществляется сварка при помощи сварочной головки.

Основным отличием полуавтомата от автомата является ручное перемещение головки вдоль шва. Особенностью производства является тщательная подготовка кромки свариваемых труб, глубокий провар металла и точная выдержка размеров зазоров при сборке.

Технология и нюансы.

При автоматизированном производственном процессе сварка выполняется на специальной подкладке, изготовленной из качественной стали, или с подварочным швом.

Существует несколько типов сварных соединений, а именно:
  • с одной/двух сторон с нахлестом и без скоса;
  • тавровое;
  • угловое со скосом и без него, с отбортовкой;
  • замковое стыковое. Выполняется со скосом, отбортовкой, без скоса, несимметричными скосами обеих кромок и др.
Согласно общепринятым требованиям и ГОСТам изделия, расположенные под разными углами, свариваются из низколегированной или углеродистой стали дуговой сваркой с добавлением флюса. Плавление металла и электродной проволоки происходит из-за теплового воздействия сварочной дуги. Сыпучий материал (флюс) применяется для эффективной защиты дуги от неблагоприятного влияния внешних факторов и металлообработки расплавленного металла. После взаимодействия металла с флюсом последний затвердевает, что приводит к образованию кромки. От нее легко избавиться после остывания заготовки. Сварка по такой технологии классифицируется по виду используемой дуги и электродов, воздействию на основной металл, типу и полярности (прямая или обратная) сварочного тока, количеству электродов.

Преимущества и особенности метода сварки с применением дуги под флюсом.

Полуавтоматическая/автоматическая сварка с применением дуги под флюсом характеризуется рядом преимуществ и особенностей, в работе используются токи до 2000 ампер, хотя теоретически возможно применение до 4000 ампер. В отличие от силы тока производительность сварочных работ растет более быстрыми темпами. Дуга при использовании этой технологии отличается повышенной мощностью, поэтому металл расплавляется глубже и иногда не требуется разделывать кромку. Одним из преимуществ этого метода является высокая производительность сварочных работ по сравнению с использованием открытой дуги.

К главным преимуществам сварки с флюсом полуавтоматическим/автоматическим способом относится следующее:

  • низкие потери при разбрызгивании металла;
  • получение равномерного шва высокого качества;
  • экономный расход электродной проволоки;
  • минимальные затраты электроэнергии.
Подходящий режим сварочных работ определяется исходя из оценки основных и вспомогательных параметров. К основным характеристикам относится скорость сварки, сечение проволоки, тип и полярность используемых токов, напряжение дуги. К вспомогательным показателям относится вылет электродной проволоки, технические характеристики флюса (его состав, плотность и геометрические размеры), положение электрода со свариваемой конструкцией. При ручной сварке качество и однородность шва зависят от уровня профессионализма и мастерства сварщика. Для того чтобы ускорить рабочий процесс необходимо автоматизировать производство и использовать новейшие технологии сварки.

Необходимые материалы для сварки.


Сварочное производствоКачество дуговой сварки под флюсом зависит от правильного выбора электродной проволоки, а от ее химического состава параметры шва. Профессионалы советуют выбирать металлическую проволоку согласно утвержденным ГОСТам, для производства которой используются марки низкоуглеродистой и высоколегированной стали. Поставляется проволока в бухтах (реже по запросу заказчика в кассетах или катушках).

Перед началом применения необходимо очистить ее от следов ржавчины и прочих загрязнений, предварительно обработав бензином. На качество шва влияют также и характеристики флюса, при этом взаимодействие жидкого шлака с металлом повышает устойчивость против образования трещин. При сварке флюс позволяет стабилизировать разряд дуги, создает ровный качественный шов и изолирует сварочную дугу от окружающей среды.

Для мелкосерийного производства лучше использовать полуавтоматический сварочный аппарат, а для масштабного изготовления продукции – автоматическое оборудование. Это позволит ускорить производственный процесс, повысить производительность труда и качество готовых изделий. Производительность работ под флюсом значительно выше, чем ручная сварка.


Автоматическая сварка под флюсом, ее особенности

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

Что дает применение флюса

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

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

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

  Ради справедливости стоит отметить и недостатки, присущие сварке флюсом.

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

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

Виды применяемых флюсов

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

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

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

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

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

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

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

Физическая сущность сварки под флюсом

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

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

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

Технология автоматической сварки под флюсом

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

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

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

Режимы дуговой сварки под флюсом

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

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

Помимо этого учитываются и дополнительные параметры:

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

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

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

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

Область применения сварки под флюсом

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

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

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

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

Похожие статьи

Технология сварки под флюсом. Сварка

Технология сварки под флюсом

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 25

Выполнение сварных соединений (размеры в мм)

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

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

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

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

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

Рис. 89. Схема полуавтоматической сварки под флюсом:

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

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

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

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

Таблица 26

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

Таблица 27

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

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

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Повышение безопасности при дуговой сварке под флюсом!

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

Автоматическую сварку под дугой можно выполнить, перемещая заготовку под сварочную головку или перемещая сварочную головку над неподвижной заготовкой.Однако, независимо от того, насколько процесс автоматизирован, оператору по-прежнему важно иметь представление о процессе сварки и видеть параметры сварки (такие как скорость подачи проволоки, ток и напряжение дуги, скорость перемещения и вылет) для обеспечения достаточной эффективности процесса сварки.

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

Традиционно оператор сварки должен находиться рядом со сварочной головкой, чтобы иметь возможность адекватно видеть и управлять сварочной головкой. Однако такая непосредственная близость к сварочной головке часто подвергает оператора риску и/или крайнему дискомфорту. Это связано с часто встречающимися условиями, такими как:

  • Оператор должен сидеть высоко над землей, чтобы наблюдать за сварным сосудом высокого давления или сборкой.
  • Оператор должен работать с ограниченной свободой передвижения, что может включать в себя положение на коленях или сидение в тесном пространстве, например, внутри сосуда под давлением небольшого диаметра.
  • Присутствуют проводящие элементы, с которыми сварщик может случайно соприкоснуться во время процесса сварки, что может привести к поражению электрическим током.
  • Оператор должен контролировать сварку во влажных, сырых или влажных условиях, которые снижают сопротивление кожи тела и изолирующие свойства аксессуаров, вызывая дополнительный потенциал удара током.

Во всех этих ситуациях риска для здоровья оператора можно избежать, удалив оператора из зоны сварки.Этого можно добиться с помощью камеры Xiris XVC-S Sub Arc. С помощью такой камеры оператор может наблюдать за ходом поддуговой сварки на расстоянии до 40 метров.

Преимущества использования XVC-S? Для производителя более простое соблюдение постоянно растущего набора нормативных требований, которые ограничивают, как и когда операторы могут получить доступ к зоне сварки. Для оператора более высокая производительность за счет того, что он не отвлекается, вызванный опасностями в непосредственной близости от зоны поддуговой сварки.

Заключение

Автоматическая или полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом требует наблюдения оператора за сварным швом в процессе, что лучше всего достигается с помощью камеры для сварки, которая избавляет оператора от риска для здоровья, связанного с непосредственной близостью к сварному шву.

 

Изображение предоставлено ЭСАБ.


Подводная дуга — Братья Хобарт

Hobart Filler Metals предлагает полный ассортимент флюсов, проволоки и полос для дуговой сварки под флюсом, которые обеспечивают лучшие в своем классе характеристики при сварке или наплавке углеродистых сталей, низколегированных сталей, нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля.

  • Современная технология производства обеспечивает однородность проволоки и флюса для надежной сварки пористости и водородного растрескивания
  • Наше обширное семейство порошковых (композитных) проволок SubCOR™ обеспечивает высокую скорость наплавки, что помогает сократить время сварочного цикла
  • Бесшовные порошковые проволоки SubCOR™ SL специально разработаны для улучшения механических свойств по сравнению с сопоставимыми одножильными проводами

ПРИМЕЧАНИЕ: Стремясь наилучшим образом удовлетворить потребности и требования наших клиентов по всему миру, многие из наших продуктов имеют эксклюзивные для региона номера деталей.Чтобы получить полный список диаметров и упаковок, доступных в вашем регионе:

Список продуктов

Фильтр по одобрению продукта — Фильтр по утверждению —ABSAWS D1.8BVCECWBDBDNVDNV-GLLloydsMilitaryTUV

SDX S3Si-Eh22K
A5.17: Eh22K
SDX S3Si-Eh22K представляет собой углеродистую сталь с медным покрытием… SDX S2Si-EM12K
A5.17: EM12K
SDX S2Si-EM12K — углеродистая сталь с медным покрытием… SDX EM13K
A5.17 — медь SDX EM14K
A5.17: EM14K
SDX EM14K — золь из углеродистой стали с медным покрытием… SubCOR™ 92-S
A5.23: ECM1
SubCOR 92-S представляет собой низколегированный композитный металлоко… SubCOR™ N1-S
A5.23: ECNi1
SubCOR N1-S представляет собой низколегированный композитный металлопластиковый сплав… SWX 120
Нет классификации AWS
Флюс для изготовления ветряных башен. Подходит для… SWX 150
Нет классификации AWS
Высокоосновный флюс для требовательных применений… SWX 160
Нет классификации AWS
SWX 160 является высокоосновным фторсодержащим флюсом. . сердцевина ж…

Дуговая сварка под флюсом может значительно улучшить скорость наплавки

Процесс SAW обычно используется в тяжелых промышленных условиях в таких отраслях, как сосуды под давлением, производство ветряных башен и железнодорожных вагонов, судостроение и сварка морских нефтяных вышек. Но характеристики SAW могут быть полезны в самых разных приложениях, особенно в тех, которые требуют высокой производительности.

Самым большим преимуществом дуговой сварки под флюсом является достигаемая высокая скорость наплавки, которая может оказать существенное влияние на производительность и эффективность.Поскольку этот процесс, как правило, до некоторой степени автоматизирован, легко достигается стабильное качество сварных швов. Кроме того, повышается уровень комфорта и безопасности оператора благодаря характеристикам SAW с низким уровнем образования дыма и отсутствием открытой дуги.

Понимание преимуществ процесса и областей применения, для которых дуговая сварка под флюсом лучше всего подходит, может помочь производственному цеху, судостроительной верфи и ветряным башням, вагонам и заводам по производству сосудов высокого давления при рассмотрении возможности перехода на этот процесс.

Основы SAW

Дуговая сварка под флюсом — это процесс с подачей проволоки, обычно используемый для углеродистых сталей, нержавеющих сталей и некоторых никелевых сплавов, и он лучше всего подходит для материалов толщиной от 1/2 до 5 дюймов. Однако распространено заблуждение, что SAW подходит только для толстых металлов. Его можно использовать для сварки материала толщиной до 3/16 дюйма с учетом скорости перемещения и подводимого тепла, чтобы избежать прожога.

В SAW для защиты дуги от атмосферы используется гранулированный флюс; Название «Погруженная дуга» относится к тому факту, что сама дуга погружена в флюс.Дуга не видна, когда параметры установлены правильно и слой флюса достаточен.

Проволока подается через горелку, которая движется вдоль сварного шва. Тепло дуги расплавляет часть проволоки, флюса и основного материала, образуя расплавленную сварочную ванну. В этой области выполняются все важные функции флюса — дегазация, раскисление и легирование. За дугой расплавленный флюс и металл замерзают, образуя покрытый шлаком сварочный валик. При правильной настройке процесса сварки шлак должен легко отделяться.Из-за необходимости покрытия флюсом процесс ПАВ ограничивается плоским и горизонтальным положениями.

Основное оборудование, необходимое для дуговой сварки под флюсом, включает источник питания; контроллер/интерфейс; двигатель привода троса; факел; выпрямитель для проволоки; кабели; и флюсовый бункер.

Надежность источников питания имеет важное значение в SAW, поскольку они часто подвергаются 100-процентным рабочим циклам при высоких сварочных токах. Рабочий цикл относится к количеству минут из 10-минутного периода, в течение которого машина может работать, поэтому для приложений SAW важно иметь надежное и долговечное оборудование.Источник питания должен быть в состоянии работать при сварочных токах от 350 ампер для тонких материалов и более 1000 ампер для толстых материалов.

Постоянный ток (CC) и постоянное напряжение (CV) могут использоваться в процессе SAW; Оборудование CV обеспечивает постоянное заданное напряжение, а оборудование CC обеспечивает постоянный заданный ток. Теперь доступна технология, позволяющая легко переключаться между ними с помощью одной машины. Также доступны режимы процесса, такие как CV+C, которые предлагают дополнительные преимущества для SAW в зависимости от приложения.

Обратите внимание на расходные материалы

Сплошная проволока и проволока с металлическим сердечником используются для сварки под флюсом, и в зависимости от области применения следует учитывать каждую из них для достижения желаемых результатов.

Свойства проволоки с металлическим сердечником позволяют увеличить скорость перемещения, что приводит к еще более высокой скорости наплавки при том же подводе тепла. Порошковая проволока также обычно имеет более широкий и неглубокий профиль проникновения, чем сплошная проволока, что помогает свести к минимуму вероятность прожога относительно тонких материалов или при корневом проходе.Кроме того, порошковая проволока может быть наполнена легирующими элементами для улучшения механических свойств или предлагает дополнительные решения для высокопрочных материалов и высокотемпературных применений.

Комбинация проволоки и флюса должна быть подобрана так, чтобы наилучшим образом соответствовать требованиям применения, и они должны быть классифицированы и квалифицированы вместе. Доступны специальные комбинации флюса/проволоки для удовлетворения специфических требований требовательных отраслей. Флюс может различаться по своему составу, и некоторые типы флюса обладают различными механическими свойствами, например, более высокой ударной вязкостью.Размер зерна флюса также влияет на пропускную способность, подачу и извлечение флюса.

Параметры сварки под флюсом — напряжение дуги, сварочный ток, скорость перемещения, вылет, угол горелки, диаметр проволоки, скорость подачи проволоки и полярность — все они влияют на форму и качество сварного шва и производительность, поэтому важно знать их индивидуальное и комбинированное воздействие.

Более высокие скорости наплавки обеспечивают повышение производительности

Гораздо более высокая скорость осаждения, которую предлагает SAW, является одним из самых больших преимуществ процесса.Скорость наплавки относится к количеству присадочного металла, вплавленного в сварной шов, и определяется в фунтах в час.

Однопроволочные приложения SAW могут достигать скорости наплавки до 40 фунтов в час, в зависимости от размера, типа и полярности проволоки. Скорость наплавки при субдуговой сварке часто можно увеличить еще больше при использовании тандемной горелки или совмещения процесса с проволокой с металлическим сердечником.

Дуговая сварка под флюсом — это высокопроизводительный процесс даже в самой простой и наиболее широко применяемой форме — сварке одной проволокой.Но существует множество других опций процесса и конфигураций горелок, которые могут еще больше повысить производительность сварки и помочь оптимизировать результаты. К ним относятся двухпроволочные, тандемные и многопроволочные SAW.

Системы с несколькими проволоками, подаваемыми в одну ванну, называемые тандемной субдуговой сваркой, могут достигать скорости наплавки более 100 фунтов в час при использовании трех или более горелок.

Эти высокие скорости наплавки могут значительно повысить производительность и пропускную способность.

SAW также обеспечивает глубокое проникновение, что важно для более толстых базовых материалов. Чем больше тепла подводится к сварному шву, тем большего проплавления можно достичь. Глубина провара зависит от силы тока, используемого для сварки.

Преимущества качества и комфорта

Поскольку дуговая сварка под флюсом представляет собой последовательный, часто высокоавтоматизированный процесс, он может обеспечить превосходное качество сварки и стабильные, воспроизводимые результаты с минимальным разбрызгиванием и сварочным дымом.

Эти характеристики также обеспечивают комфорт оператора и благоприятную рабочую среду. При использовании SAW оператор сварщика не наклоняется над свариваемой заготовкой во время процесса, что повышает комфорт и эргономику.

Кроме того, низкое выделение дыма и отсутствие открытой дуги при сварке под флюсом могут способствовать повышению комфорта и безопасности оператора, особенно при длительных сварочных работах.

Возврат инвестиций

Во многих операциях, использующих дуговую сварку под флюсом, сварочное оборудование является небольшой частью общей производственной системы или процесса.Оборудование SAW часто интегрируется с дополнительным оборудованием автоматизации, таким как манипуляторы, позиционеры, порталы или специальные системы, чтобы помочь достичь наиболее эффективных результатов.

Таким образом, хотя переход на SAW может означать более крупные первоначальные инвестиции, основные возможности производительности, которые обеспечивает этот процесс, приводят к быстрой окупаемости инвестиций.

Операция или цех, переходящие на SAW, могут удвоить или даже утроить производительность и более эффективно использовать рабочее время, что помогает оправдать первоначальные инвестиции.

Обновленные предложения SAW от Miller

Обновления предложений Miller для SAW привели к созданию новой серии машин Digital SubArc, которые просты в настройке и эксплуатации и обеспечивают превосходную дугу в сложных промышленных условиях.

Добавление технологии цифровой связи управления к машинам обеспечивает больше удаленных возможностей и интуитивно понятный пользовательский интерфейс для упрощенной интеграции оборудования в более сложные приложения.

Интерфейс предоставляет оператору возможность легко задавать параметры процесса и контролировать выходную мощность, а также простую настройку и эксплуатацию.Элементы интерфейса SAW Digital Series распознают, какой источник питания и привод проволоки подключены — информацию, которую раньше приходилось вводить вручную, — и автоматически настраивают систему для правильной работы.

Серия Miller Digital SubArc также предлагает упрощенную настройку с тандемным кабелем, что дает преимущество автоматического фазового сдвига после подключения кабеля.

Параллельное соединение оборудования также было упрощено благодаря обновленной цифровой серии Miller SubArc.Параллельное соединение используется в приложениях, которым требуется более 1000 ампер. Подсоединение параллельного кабеля к передней части двух машин на 1000 ампер дает 2000 ампер. С обновленной цифровой серией SubArc для этого не нужны никакие специальные инструменты или программное обеспечение; параллельная работа может быть достигнута простым подключением кабеля между двумя блоками, и система автоматически распределяет нагрузку между машинами и обновляет интерфейс.

В дополнение к серии Miller Digital SubArc выпускается полная линейка расходных деталей Hobart, обеспечивающих высокую производительность и предоставляющих множество вариантов для различных областей применения.Hobart предлагает сплошную проволоку, как из углеродистой, так и из низколегированной стали, а также различные проволоки из сплавов на основе никеля и нержавеющей стали. Hobart также предлагает полосу из нержавеющей стали и некоторые полосы из никелевого сплава для плакирования полосовой сваркой под дугой и электрошлаковой сваркой. Существует также множество предложений флюсов, которые лучше всего подходят для конкретной отрасли и области применения — от низкого до высокого уровня основности для достижения различных уровней механических свойств.

Реализуйте преимущества производительности

Улучшение процессов может быть инициативой по увеличению прибыли компаний.Многочисленные преимущества дуговой сварки под флюсом в отношении производительности и качества сварки делают инвестиции в этот процесс особенно важными для применения в тяжелой промышленности.

Понимание процесса сварки SubArc и потребностей в оборудовании в целом, а также выбор подходящей комбинации проволоки и флюса для применения — может помочь оператору реализовать весь потенциал процесса.

Преимущества и ограничения дуговой сварки под флюсом


Дуговая сварка под флюсом, также известная как SAW, представляет собой процесс, который включает в себя формирование дуги электродами.Затем дуга использует свой электрический заряд для прохождения через сварочную проволоку и заготовку для конкретного применения. Отличие дуговой сварки под флюсом от обычной дуговой сварки заключается в том, что сварочная проволока, дуга и сварной шов покрыты слоем флюса. Флюс создает путь для прохождения дуги к свариваемому материалу. Флюс создает экран для расплавленного материала, который предотвращает брызги и загрязнение.

SAW Преимущества:

Одним из основных преимуществ дуговой сварки под флюсом является то, что она предотвращает разбрызгивание горячих материалов и попадание их на рабочих.Еще одним преимуществом является то, что поток предотвращает выброс в воздух высоких уровней радиации. Дуговая сварка под флюсом не требует дополнительного давления для сварки, поскольку оно уже создается электродом. Это приложение отлично подходит для быстрой сварки тонких металлических листов и обеспечивает надежное сплавление сварных швов. Это приложение также обеспечивает высокую производительность, высокую скорость перемещения, высокую повторяемость и качественные результаты.

ПАВ Недостатки:

Как и в большинстве случаев, дуговая сварка под флюсом имеет некоторые ограничения.Во-первых, материалы, которые можно сваривать под флюсом, ограничены сталью, нержавеющей сталью и некоторым количеством никеля. Дуговая сварка под флюсом также ограничена материалами, которые являются длинными и прямыми или представляют собой вращающиеся трубы. И, несмотря на некоторые преимущества в плане безопасности, все еще существует риск того, что остатки флюса останутся, что может нанести вред здоровью сотрудников.

Применение дуговой сварки под флюсом:

При реализации приложения SAW важно выбрать робота грузоподъемностью не менее 20 кг.Это позволит роботу удерживать подачу проволоки и флюс. Такие устройства, как FANUC ARC Mate 120iC и FANUC ARC Mate 120iB, были бы хорошим выбором для приложений SAW. Также важно иметь большой блок питания, который, по крайней мере, способен тянуть сварочный ток силой 1000 ампер.

Если вам нужна быстрая цитата, свяжитесь с RobotWorx по телефону 740-251-4312.

Наши передовые возможности дуговой сварки под флюсом

2 июня 2020 г.

GSM Industrial специализируется на сложных проектах любого масштаба, и мы верим в постоянное совершенствование.Мы регулярно инвестируем в нашу команду и оборудование, чтобы расширить наши производственные возможности. Недавно мы добавили в наше производственное подразделение современную систему дуговой сварки под флюсом, включая трехосевой позиционер для удержания и соединения конструкций весом до 7,7 тонн. Эта система позволит GSM Industrial сваривать более тяжелые конструкции более эффективно и по конкурентоспособной цене.

Ценность и преимущества для наших партнеров и клиентов

НАСАДКА: Наша система SAW работает с чрезвычайно высокой скоростью наплавки с мощностью более 33 фунтов.в час по сравнению с обычными GMAW и FCAW. Скорость наплавки или количество нанесенного сварочного материала может увеличиваться на один, два и три электрода в зависимости от конструкции соединения и толщины материала. С SAW мы можем за один проход выполнить то, что в других сварочных процессах потребовало бы нескольких проходов. Это означает более короткое время выполнения и, возможно, более быстрое включение проектов. Быстрая работа означает экономию средств для наших клиентов и партнеров.

КАЧЕСТВО: Система SAW обеспечивает сварку с превосходными металлургическими свойствами и геометрией валика, значительно сокращая общее время сварки.Автоматически регулируемая скорость перемещения, напряжение и постоянная сила тока обеспечивают очень хорошую глубину проникновения, профиль валика и равномерное размещение. Поскольку дуга погружена в флюс, сварной шов не подвергается воздействию атмосферы, что означает меньшую вероятность появления примесей и загрязняющих веществ, которые, как известно, вызывают распространенные дефекты сварки. Результатом SAW является однородный сварочный наплав практически без брызг, с минимальным выделением сварочного дыма и воздействием ультрафиолетового излучения.

ВОЗМОЖНОСТИ: Добавление этой системы SAW расширяет наши возможности по изготовлению более крупных и толстых металлических компонентов.В то время как наши квалифицированные сварщики всегда могли сваривать сосуды с толстым покрытием и компоненты из конструкционной стали, мы расширили наши возможности с точки зрения толщины, эффективности, согласованности, точности и стоимости.

Наилучшие применения для дуговой сварки под флюсом

Процесс SAW позволяет соединять различные формы конструкций и идеально подходит для продольных или кольцевых швов на резервуарах, больших трубах, цилиндрах, дымовых трубах, турбинах и тяжелых сосудах ASME. SAW увеличивает нашу способность эффективно повышать ценность для наших клиентов в тяжелой промышленности, такой как производство электроэнергии, сталелитейные заводы и химические заводы.

GSM Industrial инвестирует в следующий уровень технологий, чтобы постоянно расширять наши возможности для наших клиентов и создавать возможности для нашей команды для повышения их квалификации. Мы потратили более 240 часов на обучение шести членов нашей команды системе SAW, чтобы обеспечить гибкость и своевременную реализацию проектов наших клиентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше об использовании SAW для ваших производственных проектов.

Дуговая сварка под флюсом: технология, которая с годами становится лучше

Сегодняшние производственные технологии сильно отличаются от методов и процессов, использовавшихся в начале 20-го века.Тем не менее, в случае с дуговой сваркой под флюсом (SAW), уникальным безопасным и последовательным методом сварки, который используется с 1930-х годов, новые технологии не уменьшили его актуальность для производства механически обработанных деталей. На самом деле технология автоматизированной сварки гарантирует, что SAW остается важной частью наших собственных производственных процессов здесь, в Allis Roller.

Что такое дуговая сварка под флюсом?

Дуговая сварка под флюсом (SAW) была впервые запатентована в 1935 году и наиболее широко использовалась при производстве танков во время Второй мировой войны.Те же элементы, которые сделали SAW идеальным процессом для сварки деталей резервуаров, также делают его идеальным для продольных и кольцевых стыковых сварных швов, необходимых сегодня для трубопроводов и сосудов под давлением. SAW использует порошкообразный флюс в качестве проводника между сварочным электродом и заготовкой и предотвращает утечку искр, дыма и брызг во время процесса. В результате нет необходимости в защитном экране во время процесса сварки, а большое количество металла может быть наплавлено за короткое время, что делает SAW отличным выбором для сварки тяжелых частей оборудования.

Благодаря преимуществам использования SAW для безопасной и эффективной сварки тяжелых деталей компания Allis Roller продолжает использовать его на собственном предприятии при производстве тяжелых деталей сложной механической обработки для сельскохозяйственной, строительной и горнодобывающей промышленности.

Будущее SAW в мире автоматизированного производства

В Allis Roller большая часть наших процессов механической обработки и производства включает использование компьютеризированного оборудования, которым управляет один из наших квалифицированных техников, и наше применение SAW ничем не отличается.Во время механизированного или автоматизированного процесса SAW программа ЧПУ вращает деталь с заданной скоростью, одновременно контролируя температуру и скорость сварки, чтобы обеспечить оптимальное качество и стабильность детали. В отличие от ранней технологии SAW, использовавшейся во время Второй мировой войны, автоматизированная SAW работает быстрее, экономичнее и точнее.

В дополнение к внедрению как традиционных, так и автоматизированных процессов SAW по мере необходимости, наши инженеры продолжают внедрять инновации в наши собственные системы для производства более крупных деталей.Чаще всего мы используем SAW для производства конструкционных поперечных труб длиной три фута в тракторных погрузчиках CNH, но прямо сейчас Allis Roller работает над созданием приводного вала гораздо большего размера — диаметром 7 дюймов и длиной 5 футов — для размещения SAW еще более тяжелое оборудование. Компания Allis Roller также обновила наш сварочный аппарат до MillerDC650 и добавила новую горелку/податчик, чтобы увеличить производительность и использовать сварочную проволоку большего размера. Каждое из этих обновлений помогает нам максимально использовать потенциал исторически значимой технологии сварки при производстве более крупных деталей с улучшенной механической обработкой.

Инженеры Allis Roller являются экспертами в области инноваций и модернизации методов SAW на благо наших клиентов. Каждый проект, поступающий через наши двери, тщательно проверяется, и выбираются лучшие машины для работы, чтобы обеспечить точное и экономичное изготовление деталей для наших клиентов. Для получения дополнительной информации об использовании SAW в Allis Roller свяжитесь с одним из членов нашей команды через страницу контактов.

 

Вам понравился этот пост? Поделись :

Повышение производительности с помощью дуговой сварки под флюсом

Дуговая сварка под флюсом (SAW) представляет собой процесс с высокой скоростью наплавки по сравнению с дуговой сваркой металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) или дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW).Некоторые области применения, такие как изготовление больших плоских панелей, кольцевых сварных швов труб или заводов по производству спиральных труб, могут выиграть от методов, используемых для увеличения скорости наплавки и, следовательно, производительности процесса SAW. Некоторыми из этих методов являются сварка с увеличенным вылетом, сварка двойной проволокой и тандемная сварка.

 

Сварка с увеличенным вылетом основана на том, что для предварительного нагрева сварочной проволоки будет использоваться повышенная величина сварочного тока из-за увеличения электрического сопротивления, создаваемого использованием длинного вылета.Скорость предварительного нагрева подчиняется соотношению I 2 R , где I — сварочный ток, а R — сопротивление сварочной проволоки от точки контакта до дуги. Преимущество, достигаемое за счет использования этого электрического поведения, заключается в увеличении скорости подачи проволоки для заданного уровня тока, что приводит к более высокой скорости наплавки. Доступны коммерческие продукты, изготовленные из непроводящих материалов, для обеспечения равномерного размещения электродов при сварке методом длинного вылета.

 

 

Сварка двойной проволокой обеспечивает повышенную скорость наплавки за счет подачи двух электродов в одну сварочную ванну. При двойной проволоке оба электрода подаются с помощью одного механизма подачи проволоки, на валу которого установлен третий приводной ролик, создающий дополнительную канавку для подачи второй проволоки. Оба провода подаются с одинаковой скоростью и имеют одинаковый электрический потенциал. Расстояние между электродами можно изменить, используя различные контактные блоки.

 

 

 

 

Tandem SAW использует несколько независимых дуг, работающих в одной сварочной ванне, ориентированных на одной линии с направлением движения. До пяти дуг могут быть применены в тандеме для достижения значительного увеличения скорости осаждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.