Автоматическая сварка под флюсом
Автоматическая сварка под флюсом – дуговая сварка проволокой (проволочным электродом) под слоем флюса с механизированными операциями подачи проволоки и перемещения дуги вдоль линии шва.
Общепринятые обозначения
SAW – Submerged Arc Welding – сварка погруженной дугой
Сущность процесса сварки под флюсом
Дуговая сварка под флюсом может выполняться автоматами и полуавтоматами, однако последние используются редко.
Рисунок. Схема дуговой сварки под флюсом
Проволока подается в зону сварки с помощью подающих роликов. Подвод тока к проволоке осуществляется скользящим контактом. Плотный слой флюса, высыпаемый из бункера во время движения сварочного автомата, обеспечивает эффективную защиту расплавленного металла сварочной ванны от взаимодействия с воздухом. Дуга горит в газовом пузыре, который образуется парами и газами флюса и расплавленного металла. В результате металлургического взаимодействия шлака и расплавленного металла и кристаллизации металла сварочной ванны формируется шов с необходимым химическим составом и механическими свойствами. На поверхности шва располагается легко отделяемая шлаковая корка из затвердевшего флюса. Не израсходованный флюс собирается во флюсоаппарат для дальнейшего применения при сварке.
Достоинства способа:
- Повышенная производительность;
- Минимальные потери электродного металла (не более 2%);
- Отсутствие брызг;
- Максимально надёжная защита зоны сварки;
- Минимальная чувствительность к образованию оксидов;
- Мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги;
- Не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса;
- Низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва;
- Малые затраты на подготовку кадров;
- Отсутствует влияния субъективного фактора.
Недостатки способа:
- Трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочных флюсов;
- Трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия;
- Неблагоприятное воздействие на оператора;
- Нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования.
Области применения:
- Сварка в цеховых и монтажных условиях
- Сварка металлов от 1,5 до 150 мм и более;
- Сварка всех металлов и сплавов, разнородных металлов.
Пути повышения производительности:
- Сварка (наплавка) независимой дугой, горящей между двумя электродами (к изделию ток не подводят); при большом расстоянии от дуги до поверхности изделия основной металл вообще не проплавляется.
- Сварка трёхфазной дугой, при которой глубина проплавления зависит от соотношения токов в дугах, горящих между электродами и изделием.
- Сварка разнородными дугами. Питание дуги между электродами и изделием осуществляется при этом постоянным током, а дуги между электродами — переменным током.
- Однофазная двухэлектродная наплавка, основанная на питании электродов и изделия от концов и середины вторичной обмотки сварочного трансформатора.
- Наплавка с подачей присадочной проволоки в дугу (к проволоке ток не подводят).
- Сварка (наплавка) по подкладке из металла требуемого химического состава и выполняющую функции теплопоглощения сварочной дуги и повышения коэффициента наплавки.
- Сварка комбинированной дугой (зависимой и независимой, горящей между основным и дополнительным электродами).
- Сварка расщеплённым электродом.
- Сварка (наплавка) ленточным электродом.
- Сварка многодуговая:
- в общую ванну;
- в разделённые ванны.
Сварка под флюсом: преимущества и особенности технологии
Сварка под слоем флюса – это механизированная дуговая электросварка, при которой сварочная дуга закрыта флюсовым гранулированным порошком. При горении флюса выделяется защитный газ и создается прочная пленка, которая препятствует контакту сварочной ванны с кислородом и не дает металлу разбрызгиваться. После сгорания флюс превращается в шлак и легко удаляется с области шва механическим путем.
Особенности электросварки под флюсом
Сварка под флюсом применяется в промышленных условиях из-за высокой силы тока и большой тяжести оборудования. Процесс отличается высоким уровнем механизации, это вид сваривания металлов может быть полуавтоматическим, автоматическим, роботизированным.
Электросварка под флюсом обеспечивает ряд преимуществ, среди которых:
- высокое качество сварного шва;
- увеличение производительности;
- отсутствие разбрызгивания металла;
- лучшие гигиенические условия труда сварщика.
Самое распространенное оборудование для электросварки под флюсом – сварочные тракторы. Это самоходные автоматы, которые способны перемещаться по заданной траектории с установленной скоростью. Оборудование можно применять для сварки деталей и конструкций различной толщины, включая и тонкий металл.
Пуск и остановка техники осуществляются дистанционно, в процессе работы автомат поддерживает траекторию и заданные параметры сварки с высокой точностью. Оператор в процессе не участвует, он выполняет функцию контролера и вмешивается только при необходимости экстренно отключить агрегат.
Сварочный трактор способен двигаться по рельсовым направляющим или непосредственно по поверхности материала. Оборудование может применяться для выполнения электросварочных работ на сложных участках.
Купить сварочный трактор в Нур-Султане можно в компании «ИТС-Астана». Одной из лучших моделей считается АДФ-1000, который позволяет выполнять как одно-, так и многослойную сварку, наплавляя электродную проволоку под флюсом.
Разновидности флюсов
По составу флюсовые порошки для сварки под флюсом делятся на три группы:
- оксидные;
- солевые;
- солеоксидные.
Оксидные порошки применяются для сварки низкоуглеродистых стальных сплавов. Солевые флюсы востребованы для работы с титаном и сталями, легированными никелем и хромом. Смешанные солеоксидные порошки используются для сваривания легированных сталей.
Дуговая сварка под флюсом
Электрическая дуга переменного или постоянного тока горит под слоем флюса 2 (рисунок 5, а) между металлической проволокой 8 (плавящимся электродом) и кромками свариваемого металла. Тепло дуги расплавляет свариваемый металл, проволоку и часть флюса, подаваемого по трубе 1. При этом способе сварки уменьшаются потери тепла в окружающую среду, расплавленный металл сварочной ванны 4 хорошо защищен от вредного влияния кислорода и азота окружающего воздуха, а расплавленный флюс реагируя с жидким металлом сварочной ванны, раскисляет его, удаляя окислы в слой шлака 5. Кроме того, через флюс происходит легирование металла шва 6 нужными элементами. Проволока в дугу подается при помощи роликов механизма подачи 9.
Для удержания флюса вдоль шва иногда ставят флюсоудерживающие уголки 3. Ток от источника питания подводиться через клеммы 7.
Если электрододержатель и проволока перемещаются вдоль шва сварщиком вручную, то такая сварка называется полуавтоматической. Если же электросварочная проволока вместе с подающим механизмом перемещается вдоль шва специальным устройством (сварочной головкой, сварочным трактором), то такая сварка называется автоматической. При автоматической сварке может также перемещаться и само изделие относительно неподвижно стоящей сварочной головки – такой способ используется при сварке и наплавке кольцевых швов цилиндрических изделий.
При полуавтоматической и автоматической сварке широкое применение находит порошковая проволока, состоящая из стальной трубки, заполненной внутри порошкообразным флюсом. Этот вид сварки получил название – способ сварки порошковой проволокой – он обеспечивает высокую производительность и качество металла шва, удобен в производстве, не требует применения специальных флюсов и легированных проволок для сварки и наплавка. Порошковая проволока особенно широко используется при восстановленной и износостойкой наплавке деталей.
Автоматическая сварка под флюсом позволяет применять большие сварочные токи (до 2500 А) и дает высокую производительность при хорошем качестве металла шва. Она широко используется в промышленности, особенно в крупносерийном производстве ответственных изделий при сварке протяженных швов углеродистых и легированных сталей на переменном и постоянном токе, наплавке, сварке меди.
Для повышения производительности и улучшения качества металла шва применяют автоматическую многоэлектродную и многодуговую сварку двумя и более электродами и дугами. При многоэлектродной сварке все электроды присоединены к одному полюсу источника питания и сварка производиться в общую ванну. При многодуговой сварке каждый из электродов присоединен к отдельному источнику питания и электрически изолирован от других электродов, а сварка производиться или в общую ванну или в раздельные ванны, каждая из которых образуется соответствующим электродом (сварка раздвинутыми дугами).
Автоматическая дуговая сварка по флюсу (рисунок 5, б) применяется для сварки алюминия и его сплавов. При автоматической дуговой сварке флюс с помощью специального дозирующего устройства 1 непрерывно насыпается во время сварки впереди дуги 2 тонким слоем.
Слой жидкого флюса 4 надежно защищает сварочную ванну 3 и удаляет пленку окислов, не закрывая дугу. Сварка ведется на постоянном токе, причем флюс подключается к электроду 5, которым служит алюминиевая проволока, а минус – к свариваемому металлу 6, т.е. используется так называемая обратная полярность.
Флюсы для сварки алюминия имеют высокую электропроводность и в расплавленном состоянии способны шунтировать дугу, нарушая устойчивость ее горения; при тонком же слое флюса этого явления не происходит. Этот способ применяется при изготовлении изделий из алюминиевых сплавов толщиной от 8 до 25 мм.
Литература: И.И.Соколов, Газовая сварка и резка металлов. Изд. «Высшая школа», м., 1978.
Д.Л.Глизманенко, Сварка и резка металлов. Изд. «Высшая школа», М., 1975.
А.Р.Кортес, Сварка, резка, пайка металлов. М.: ООО «Арфа СВ», 1999.Сварочные операции: Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка под флюсом. Автоматическая дуговая сварка под флюсом применяется для выполнения стыковых тавровых, угловых и нахлесточных соединений деталей из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, имеющих прямолинейные швы значительной протяженности (более 100 мм) или кольцевые швы при диаметре детали более 90 мм. Для выполнения коротких или криволинейных швов используют полуавтоматы. Основной областью применения сварки под флюсом следует считать выполнение соединений элементов средних толщин (4 . 40 мм).
В ряде случаев целесообразно использование многодуговой сварки. Так, например, сварка расщепленным электродом с расположением электродов поперек шва позволяет понизить требования к точности сборки и производить сварку при переменной величине зазора (до 3 мм). Многодуговую сварку в общем плавильном пространстве применяют, когда требуются большие скорости сварки (80 . 150 м/ч) стыковых и угловых швов большой длины (сварные трубы, балки, колонны, некоторые плоские конструкции). Двухдуговую сварку с раздельными сварочными ваннами применяют при изготовлении конструкций из сталей, склонных к закалке.
Дозатор флюса при сварке по флюсу
Сварка по слою флюса применяется для конструкций из сплавов алюминия средней толщины. Требуемая высота слоя флюса обеспечивается дозатором.
Выводные планки при сварке стыковых швов без разделки и с разделкой кромок
По сравнению с дуговой сваркой покрытыми электродами сварка под флюсом требует более тщательной сборки. Зазор и взаимное расположение листов при сварке стыковых швов без разделки кромок фиксируются прихватками и технологическими планками, на которых начинают и заканчивают сварку шва. Выводные планки должны прикрепляться к торцам свариваемых листов ручной или механизированной дуговой сваркой. При сборке стыковых соединений с разделкой кромок прихватки по длине стыка ставить не рекомендуется, выводные планки скрепляются с листами и между собой прихватками.
Стыковой шов: а — на остающейся стальной подкладке; б — соединение в замок; в — по ручной подварке
Наиболее рационально выполнять стыковые швы с полным проплавлением с одной стороны. Если при сварке изделий нет доступа к обратной стороне шва для размещения устройств, удерживающих жидкий металл сварочной ванны, например при сварке замыкающих швов сосудов, производят сварку на остающейся подкладке или применяют соединение в замок. Изредка, когда применять подкладные устройства затруднительно, используют автоматическую сварку по подварке ручной или механизированной дуговой сваркой.
Более целесообразно выполнять однопроходные односторонние стыковые соединения с формированием обратной стороны шва флюсовой подушкой, медными подкладками, флюсомедными подкладками и другими устройствами.
При сварке на флюсовой подушке формирование швов в значительной степени определяется величиной давления флюса и равномерностью его поджатия по длине шва. Поджатие флюса обеспечивается различными устройствами. Для сварки продольных швов флюсовая подушка подводится к месту расположения шва тележкой, предварительно прижимается снизу к свариваемому стыку винтовым домкратом, а более плотный поджим флюса (до требуемого давления) создается подачей сжатого воздуха в шланги. Сварка прямолинейных швов движущихся изделий может осуществляться на флюсоременной подушке. Флюс подается винтовым конвейером и прижимается движущимся ремнем с помощью пружинного устройства.
Более надежное и качественное формирование шва при односторонней сварке достигается на медных и особенно на флюсомедных подкладках. Наличие канавки в медной подкладке и зазора в стыке обеспечивает доступ флюса к обратной поверхности шва при сварке и хорошее формирование шва. Медные водоохлаждаемые подкладки сложной формы позволяют сваривать листы одинаковой и различной толщины. Сварка осуществляется как на неподвижных, так и на скользящих относительно свариваемых кромок подкладках.
Схема трактора для дуговой сварки
Одностороннюю сварку листовых полотнищ с формированием обратной стороны шва скользящей медной подкладкой, перемещающейся в процессе сварки, успешно осуществляют сварочным трактором. Реборды колес трактора входят в зазор между листами. Прижатие бегунков подвески, несущей формирующий медный ползун, охлаждаемый водой, достигается поворотом эксцентрика с помощью пружины и тонкой тяги, проходящей через зазор.
Сварка угловых швов
Приемы выполнения угловых швов под флюсом. Основным способом является однопроходная сварка в симметричную «лодочку» на весу. Если ширина зазора превышает 1 . 1,5 мм, то, как и при сварке стыковых швов, необходимо принимать меры против протекания жидкого металла. Сварку угловых швов следует начинать и заканчивать на выводных планках.
Подготовка кромок под многослойную сварку: а — обычная разделка; б-д — щелевая
Для многослойной сварки стыковых соединений элементов большой толщины (30 . 350 мм) применяют разделку кромок различной формы. Щелевая разделка имеет значительно меньшее сечение шва, чем обычные разделки, что приводит к меньшим сварочным деформациям. Щелевая разделка успешно применяется в соединениях углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей, а также алюминиевых и титановых сплавов.
Первый слой при сварке может быть выполнен на медной подкладке, остающейся или съемной подкладке, на притуплении разделки или на притуплении, образованном предварительно наплавленными валиками. Притупление в середине стыка при двусторонней разделке кромок также может быть образовано предварительной наплавкой валиков. Электродная проволока подается сварочной головкой в узкую разделку по контактной токоподводящей трубке или по изолирующей жаростойкой направляющей, которая необходима при увеличенном вылете электрода.
Схемы подачи электродной проволоки в сварочную ванну
Для раскладки валиков при сварке в два или три слоя по ширине разделки используют изогнутый токоподводящий мундштук, который поворачивается при наплавке соседнего шва в слое.
Copyright © 2003-2021 «Унипрофит-Союз» © СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, АВТОМАТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ
+7 (495) 967-3114, 983-0177, e-mail: box@uniprofit.ru Пользовательское соглашение Карта сайта sitePath = «/»; sflakesMax = 64; sflakesMaxActive = 64; svMaxX = 3; svMaxY = 3; ssnowStick = 1; sfollowMouse = 1;