Сварка под слоем флюса. Полуавтоматическая сварка под слоем флюса
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:
- С постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге (основанные на принципе саморегулирования сварочной дуги) – для сварки проволокой до 3 мм
- 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 α=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).
weldering.com
Сварка под слоем флюса | Инструмент, проверенный временем
Полуавтоматическая сварка под слоем флюса.
Полуавтоматическая (шланговая) сварка плавящимся электродом считается одним из лучших способов сварки меди, так как обладает большой производительностью, дает возможность получать механически прочные, плотные швы при невысокой квалификации сварщиков.
Сварку производят при помощи полуавтоматов типа ПДШМ-500 или АДШМ-500 на постоянном токе обратной полярности. Источник тока должен иметь падающую внешнюю характеристику.
Следует применять электродную проволоку марки М1Т в состоянии поставки «твердая», так как шланговые полуавтоматы имеют подающие роликовые устройства толкающего типа, расположенные в начале шланга, и мягкая проволока не может пройти через шланг к сварочной головке (собирается «в гармошку»).
При сварке применяются плавленые флюсы марок ОСЦ-45, АН-348, АН-20 или ФЦ-9. Используются обычные приспособления для сварки шин с графитовыми подкладками под швом и боковыми формующими брусками.
Шланговой сваркой можно выполнять стыковые и нахлесточные швы, а также изготовлять гибкие температурные компенсаторы. Указания по подготовке кромок свариваемых шин и выбору электродной проволоки, а также режимы сварки приведены в табл. 10-7.
При сварке шин разной толщины на более толстой шине разделывают кромку под углом 45°. Шины укладывают на подкладку таким образом, чтобы верхние плоскости их совпадали. При этом подкладка должна иметь уступ, равный разности толщин шин. Для уравнивания степени нагревания шин при сварке на поверхность более тонкой шины, на расстоянии около 30 мм от стыка, накладывают теплоотводящую медную пластину которая должна
| Режимы * полуавтоматической (шланговой) сварки меди под слоем флюса
|
| Примечание. При сварке шин разной толщины силу тока выбирают по более тонкой шине. |
проволока и флюс и одновременно включается сварочный ток. Наконечник головки удерживают на расстоянии около 10 мм от плоскости шин и располагают под углом 80° к этой плоскости.
Сварку шин толщиной до 8 мм выполняют при движении головки только вдоль шва по оси стыка. При большей толщине совершают, кроме того, небольшие поперечные колебания, что способствует более глубокому проплавлению кромок.
Заканчивают сварку на угольном бруске, для чего отключают сварочный ток и останавливают подачу электродной проволоки и флюса нажатием соответствующей кнопки.
Готовые швы, так же как и при других способах сварки меди, охлаждают водой и проволочной щеткой счищают остатки флюсового шлака.
Автоматическая сварка под слоем флюса. Как уже отмечалось, автоматическая сварка меди в электромонтажном производстве целесообразна только тогда, когда необходимо выполнять длинные швы, и при больших объемах работ.
Режимы сварки отрабатываются в каждом конкретном случае.
В качестве примера приведем встречавшиеся в практике случаи изготовления с помощью автоматической сварки так называемых бортовых шин установок электролиза меди, когда к плоской шине сечением 50 X 250 мм приваривался на участке 4—5 м прямоугольный медный брус (блюмс) сечением 50 X 60 мм.
Сварку производили автоматом (сварочным трактором) типа АДС-1000-2[28] со сварочным преобразователем ПСМ-1000. Для создания необходимой падающей характеристики в цепь включали балластные реостаты РБ-300.
Использовались флюсы АН-26 или ОСЦ-45 и медная электродная проволока марки MIT диаметром 3 мм. Сварочный ток составлял 900 А, и скорость сварки 0,5 м/мин.
Большая длина шин не позволяла выполнить предварительный подогрев обычно применяемыми для этой цели способами. Поэтому подогрев производился путем наплавки дополнительного шва (5 на рис. 10-3, в) параллельно основному. Такая мера позволила нагреть шины в месте сварки до 600—650° С. После нагревания выполнялись основные швы (6 на рис. 10-3, в), для чего шины поворачивались для придания им положения «лодочкой».
hssco.ru
технологический процесс, плюсы и минусы технологии
Сварочные работы под слоем флюса – качественный метод соединения двух металлов посредством электродуговой сварки, когда ванна расплава – сварочная ванна защищена от атмосферного воздуха слоем порошкообразного флюса.
Сварка под флюсом и его защитная функция
Защита от воздуха требуется по ряду причин:
- воздух может содержать ионизирующие примеси, которые изменят структуру металла случайным образом;
- молекулы воздуха, так же при проникновении в слой расплава ведут к изменению ледобуритной структуры соединенных металлов;
- при взаимодействии холодного воздуха и сварочной ванны начинается искрение, которое может навредить сварщику при несоблюдении мер безопасности;
- при ведении флюса формируется более ровный шов;
- наблюдается более устойчивое горение дуги, к тому же существенно снижаются энергозатраты, так как нагретый раскаленный флюс способствует более эффективному оплавлению сварных кромок.
Контактная сварка – это метод часто используемый в промышленности для соединения однотипных деталей. Подробнее о контактной сварке.
Холодная сварка – это способ соединения металлических деталей без применения температурного воздействия. Подробнее здесь.
Технология сварочных работ под слоем флюса
Прежде всего необходимо разобраться из чего состоит стандартный сварочный аппарат и его возможности к механизации.
Сварочный инвертор состоит из баласного реостата с возможностью повышения и понижения силы тока и вольтажа, сварочных кабелей – питающего и заземляющего, держака из трех электродов-штекеров.
Среди множества технологий по обработке металла лазерная резка выделяется своей экономичностью и эффективностью Читайте на страницах нашего сайте об этом типе резки металла.
Среди достаточно большой разновидности аппаратов для сварки, недешевыми, но весьма практичными, удобными и многофункциональными являются сварочные полуавтоматы. Подробнее здесь.
Сварку под флюсом производят в ручном, автоматическом и полуавтоматическом режиме следующим образом:
- ручная сварка электродами, которые при сгорании образуют флюс.Флюс образуется при сгорании электродной обсыпки, которая состоит из металлических оксидов и кремниатов, при этом порошковый флюс ровным слоем ложится на сварочную ванну в виде шлака, надежно защищая поверхность от проникновения воздуха и примесей.Специальные электроды упрощают работу сварщика, так как не требуется дополнительной подачи присадочного прутка и ввода флюса;
- полуавтоматическая сварка под слоем флюса. В этом случае к сварочной ванне подается флюсовая проволока, которая представляет собой полую трубку из легкоплавкого металлического сплава.Полость трубки заполнена флюсовым порошком, который просыпается на расплав при оплавлении присадочной трубки.Флюс не смешивается с расплавом благодаря специфическим свойствам, которые отторгают флюс от металла. После флюс в виде шлака отбивается секачом или оставляется;
- сварка в автоматическом режиме не требует от сварщика самостоятельной подачи флюсовой проволоки, флюс просыпается из специального шланга, который дозировано подает флюс. Также могут использоваться специальные электроды, но для прокладки шва большой толщины требуется дополнительное введение флюса.
Сварочные работы нужно проводить исключительно в специальной защите. Читайте об использовании сварочных масок со стеклами хамелеон.
Для облегчения сварочного процесса и повышения эффективности его результата, при сварке тугоплавких металлов используются различные присадки, в том числе и сварочная проволока. О проволоке читайте здесь.
Газовая сварка так же подразумевает использование флюса. В данном случае используются флюсовые присадочные прутки, которые подаются в ядро пламени, возникающего при горении ацетилена или другого горючего газа.
Каждый метод качественно и технологически пригоден для определенного вида работ, имеет различную производительность и КПД.
Область применения флюса
Флюс применяется для сварки следующих металлов:
- легированные стали;
- углеродистые стали;
- сплавы металлов и цветные металлы.
Плотность алюминия 2,7 г/см3, что ставит в его ряд самых легких металлов, но при этом он еще имеет и достаточно высокую теплопроводность. Нагреваясь, этот металл быстро окисляется, при этом он чрезвычайно хрупок и не прочен. Читайте подробнее о сварке алюминия.
Сварочные трансформаторы незаменимы для ручной дуговой и некоторых видов промышленной сварки. Подробнее здесь.
По виду металлов, которые требуется варить выделяют следующие виды флюсов:
- плавленый флюсовый шлак образуется при оплавлении электрода и гранулировании состава, которым покрыт электрод. В этом случает расплавленный флюс струйно ложится на раскаленный шов, защищая его. После остывания флюс отходит от сварочной ванны;
- керамический флюс дополнительно легирует сварочный шов, так как флюс состоит из измельченных металлических компонентов, которые смешиваются с жидким стеклом.
Кроме того необходимо учитывать следующие нюансы, которые качественно влияют на сварочные работы:
- при использовании присадочной проволоки необходимо подобрать сообразную длину флюсового стержня;диаметр флюсовой проволоки и ее заполнение;
- сила тока в баласном реостате и напряжение. Губина провара шва зависит от скорости, с которой подается стержень и движется электрод относительно сварочной поверхности;
Особенности сварки под флюсом
Метод является отработанным и универсальным, к его основным положительным характеристикам можно отнести следующие:
- флюс намного дешевле инертного газа, который употребляется при газовой сварке. Газ защищает сварную ванну, так же как и флюс, но цена газа в десятки раз дороже;
- простая и надежная технология, оборудование легко транспортируется.
В сравнении с газовой сваркой имеются некоторые недостатки:
- низкая квалификация сварщика может привести к тому, что флюс будет уложен неравномерно, а значит испортится сварочный шов, будет неровным и непрочным;
- сварка под слоем флюса редко используется для прокладки деликатных тонких швов в технологических трубопроводах.
Сварка под слоем флюса – метод, которые используется в технологических процессах уже многие десятки лет. Однако, метод прекрасно обосновал себя с экономической и функциональной точки зрения в тяжелой металлургии и промышленности.
Высокая производительность и КПД, надежность и высокие экономические показатели делают метод востребованным и в наши дни.
Читайте также:
Метод точечной сварки для кузовов и мелких деталей Самый популярный метод сварки металлов, контактный, имеет некоторые разновидности. Одна из них – точечная сварка. Принцип действия здесь несколько […]
Лазерная сварка При сваривании металлической поверхности с помощью лазерной сварки весь процесс осуществляется лазерным лучом, который генерируется квантовым […]
metallmaster.org
Сварка под флюсом – Осварке.Нет
Сварка под флюсом — дуговая сварка при которой электрическая дуга горит под слоем сыпучего зернистого флюса, который выполняет функции защиты дуги и сварочной ванны.
Рис. 1. Условная схема сварки под флюсом
Международные обозначения сварки под флюсом
SWA (Submerged Arc Welding) — сварка погруженной дугой.
Сущность процесса сварки под флюсом
Отличительной особенностью сварки под флюсом является то, что сварочная дуга горит под слоем сыпучего зернистого флюса. Под воздействием сварочной дуги электродная проволока, основной металл и часть флюса расплавляются. Сварочную проволоку подают в направлении основного металла с помощью механизмов. По мере заполнения сварочной ванны проволока и дуга перемещается вдоль сварочного соединения. В зоне горения дуги создается среда из парами металла, расплавленным флюсом и газами, давление которых удерживает корку что образовывается над сварочной ванной. Так сварочная ванна надежно, дуга и остывающий шов надежно защищены от вредного воздействия кислорода и азота воздуха, а также предотвращает разбрызгивание металла.
Давление газов толкает жидкий металл в противоположную направлению сварки сторону. По мере удаления сварочной дуги, ванна кристаллизуется и получается сварочный шов покрытый коркой шлака.
Как было сказано выше, флюс защищает зону сварки, а также влияет на металла сварочной ванны и препятствует разбрызгиванию. Низкая теплопроводность расплавленного флюса позволяет медленнее охлаждать сварочный шов. При этом шлаковые включения и газы легче подымаются на поверхность, металл шва становиться очищенным от загрязнений.
Флюс который не расплавился после сварки убирают со шва специальными приборами и их можно использовать при следующей сварке. Шлаковая корка легко удаляется с поверхности металла.
Способы сварки под флюсом
В зависимости от степени механизации сварочного процесса сварку под флюсом можно выполнять автоматическим и полуавтоматическим методом.
Автоматическая сварка под флюсом
Автоматическая сварка под флюсом подразумевает что все операции выполняются автоматически, а именно возбуждение дуги, поддержание горения дуги, подача электрода, перемещение электрода вдоль сварочного соединения, защита зоны сварки, заварка кратера по окончанию сварки. При сварке под флюсом также можно добавить операции с насыпания и уборки флюса.
Этот метод используется при серийном производстве однотипных конструкций с продольными швами.
Полуавтоматическая сварка под флюсом
При полуавтоматической сварки под флюсом механизированными способами в зону сварки подаются сварочные материалы — проволока и флюс. Перемещение дуги вдоль шва выполняется сварщиков вручную.
Такой метод используется не обязательно при серийном производстве. Его можно применять для сварки протяжных швов и удобных для удержания флюса соединений.
Преимущества сварки под флюсом
- Значительное повышение продуктивности сварки (в 6-12 раз) за счет отсутствия потери металла на разбрызгивание, использования высокой силы тока, увеличения глубины провара.
- Полная или частичная механизация процесса сварки.
- Надежная защита сварочной ванны и как следствие высокие показатели качества сварных соединений выполненных сваркой под слоем флюса.
- Более безопасные условия труда для сварщиков и операторов.
Недостатки сварки под флюсом
- Сварку можно выполнять только в нижнем положении (± 15°) так как требуется удержать флюс на поверхности сварочного соединения.
- Ограниченные возможности сварки в монтажных условиях и сварки коротких швов.
- Трудно контролировать процесс сварки, горение дуги и формирование шва закрыто флюсом.
- Пары образующиеся во время сварки под флюсом, а также флюсовая пыль вредны для здоровья человека.
- Сварка под флюсом требует применения сложного оборудования.
- Необходимость тщательной сборки деталей под сварку, использование приемов и приспособлений для предотвращения вытекания металла и флюса.
osvarke.net
Сварка под слоем флюса | Инструмент, проверенный временем
Стремление повысить производительность электродуговой сварки, улучшить качество швов и одновременно облегчить труд сварщиков привело к созданию автоматической и полуавтоматической сварки под слоем флюса.
Сущность процесса автоматической сварки заключается в следующем: голая электродная проволока с катушки подается в зону дуги автоматической головкой, двигающейся вдоль шва; впереди головки из бункера по трубке на свариваемые кромки подается флюс, покрывающий поверхность металла в зоне шва слоем толщиной 50—60 мм. Электрическая дуга горит под слоем флюса в создаваемом ею газовом пузыре, окруженном средой расплавленного флюса.
Благодаря некоторому давлению флюса на поверхность жидкой ванны в процессе сварки устраняется разбрызгивание металла и получается хорошее формирование шва, даже при очень больших токах, достигающих 1000—2000 А. Расплавляемая в процессе сварки и затем затвердевающая часть флюса образует на поверхности шва шлаковую корку. Неиспользованная же, т. е. нерасплавленная, часть флюса отсасывается обратно в бункер и затем повторно используется при сварке.
Большая концентрация теплоты при горении мощной дуги под флюсом позволяет производить сварку с небольшими скосами кромок; угол скоса кромок для стали обычно не превышает 30°. Последнее обстоятельство приводит к меньшей затрате электродного, материала и к лучшему использованию дуги. Благодаря большой силе тока, применяемого при автоматической сварке под слоем флюса, производительность возрастает в десятки раз по сравнению с ручной дуговой сваркой.
Хорошая защита расплавленного металла от окружающего воздуха, а также легирование металла шва (в случае сварки стали) содержащимися во флюсе компонентами обеспечивают весьма высокие механические свойства сварных швов, выполненных автоматической сваркой.
Широкое распространение получила полуавтоматическая, так называемая шланговая сварка. Тонкая (1,6—2 мм) электродная проволока подается при помощи роликового механизма через шланг в электрододержатель. Шланг используется также для подачи сжатым воздухом в зону сварки флюса, а также для подведения сварочного тока к электрододержателю. Необходимая аппаратура сосредоточена в аппаратном ящике.
Применение флюса позволяет использовать тонкую электродную проволоку при большой силе тока, что обеспечивает глубокое проплавление металла (до 12 мм) и высокую производительность.
При помощи шланговых полуавтоматов весьма удобно производить сварку прямолинейных, криволинейных швов, уголовых и других соединений.
В электромонтажной практике сварка под слоем флюса используется почти исключительно для соединения медных шин.
hssco.ru
Сварка под слоем флюса
Страница 1 из 19
ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ И АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА И ВИБРОДУГОВАЯ НАПЛАВКА. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА
Благодаря высокой производительности сварка под слоем флюса широко применяется во многих отраслях народно о хозяйства. Этот способ был разработан под руководством академика АН УССР Е. О. Патона в 1940 г. Как уже отмечалось (см. параграф 8 гл. III), применение флюса обеспечивает надежную защиту расплавленного металла от окисления азотирования. Это позволяет получить металл шва с высокими механическими свойствами. При сварке под слоем флюса разбрызгивания металла, имеющего место при сварке открытой дугой, не происходит. Расход электроэнергии при сварке под флюсом ниже, чем при ручной дуговой сварке. Последнее связано с меньшими потерями тепла в окружающую среду. Схема сварки под слоем флюса представлена на фиг. 70. При полуавтоматической сварке подача проволоки производится механизмом, а перемещение держателя вручную. Флюс при полуавтоматической сварке подается в зону горения дуги или из бункера, закрепленного на держателе, или по шлангу от специального флюсового питателя. При автоматической сварке перемещение сварочной проволоки относительно изделия производится механизмом. Кроме того, уборка не сплавившейся части флюса при автоматической сварке производится специальным флюсовым отсасывающим механизмом. Процесс сварки под слоем флюса может вестись на переменном токе, а также на постоянном токе при прямой и обратной полярности.
Поскольку при сварке под слоем флюса разбрызгивание электродного металла не происходит, ее можно вести при больших плотностях тока, чем ручную сварку. В связи с этим при сварке под слоем флюса значительно повышая скорость сварки и соответственно производительность труда. Следует также отметить, что при сварке под слоем флюса качество сварных соединений получается высоким. Обязательным условием для получения высокого качества сварных соединений является настройка оборудования, правильная подготовка кромок под сварку, а также правильная сборка сварных конструкций.
ПОДГОТОВКА КРОМОК И СБОРКА КОНСТРУКЦИЙ
В связи с применением большой силы тока и хорошим использованием тепла электрической дуги при сварке под флюсом образуется сравнительно большая ванна жидкого металла. При скоростных методах сварки под слоем флюса длина этой ванны составляет 100- 150 мм и более. Кроме того, при сварке под слоем флюса образуется большое количество расплавленного шлака. В связи с этим при сварке под слоем флюса необходимо предусматривать специальные меры для борьбы с протеканием металла и расплавленного шлака через зазоры. Эти меры необходимы также для борьбы со стеканием металла и шлака в случае сварки цилиндрических изделий. Борьба с протеканием жидкого металла и шлака может вестись путем уменьшения зазоров между соединяемыми кромками заготовок, а также путем специальных приспособлений в виде флюсовых подушек, медных или стальных подкладок.
Схема процесса сварки под слоем флюса. При сварке под слоем флюса необходимо также обеспечить постоянство размеров разделки, что оказывает большое влияние на равномерность сечения шва. Подготовка кромок при сварке под слоем флюса должна вестись механизированными способами. При относительно небольшой толщине металла (до 6-10 мм) подготовку кромок следует вести путем строжки. При большей толщине следует применять механизированную кислородную резку с помощью полуавтоматов и автоматов. Этот способ резки особенно выгодно применять в случае подготовки со скосом кромок, когда невозможна строжка заготовок пакетом. Применение способов подготовки должно обеспечить требования ГОСТ 8713-58 (см. параграф 2, гл. IV, табл. 44).
Примеры установки выводных планок при сварке стыковых и валиковых швов.
А стыковой шов без скоса кромок; двусторонним скосом; валиковый шов. Применение строжки позволяет вести сварку металла малой толщины под слоем флюса без каких-либо подушек и подкладок. В этом случае сборку производят с так называемыми «нулевыми зазорами», а сварку осуществляют с двух сторон с применением кантовки. Такой технологический процесс нашел широкое применение в судостроении. Существенное влияние на качество швов, выполняемых под слоем флюса, оказывают различного рода загрязнения: влага, ржавчина, окалина, смазка и др. Попадание этих загрязнений в зону дуги приводит к обильному выделению газов. Это резко ухудшает условия формирования шва и сл жит одной из причин возникновения в наплавленном металле пор и раковин. В связи с этим перед сборкой кромки заготовок и прилегающую к ним зону следует тщательно зачищать. Ширина очищаемого участка должна быть более ширину шва на 10-20 мм. Следует отметить, что загрязнения с кромок могут переходить во флюс, что также приводит к образованию пор. Очистка от ржавчины или окалины может производиться металлическими щетками, закрепляемыми на переносных пневматических или электрических машинках. При значительном загрязнении очистку следует производить наждаком. Кроме того, можно применять пламенную очистку с использованием газосварочных горелок, резаков или специальных горелок для очистки. Хорошие результаты дает химическая очистка с последующим фосфатированием. Следует отметить, что в ряде случаев вместо очистки кромок и однопроходной сварки под слоем флюса металла толщиной 3-6 мм применяют двухпроходную (двухслойную) сварку. При сварке в два слоя наложением второго слоя удается ликвидировать неплотности сварного шва. Однако такая технология вызывает непроизводительные расходы сварочной проволоки, флюсов, электроэнергии. Затраты труда на сварку второго слоя составляют примерно такую же величину, как и затраты труда на механизированную очистку. С целью ускорения процесса сборки, заготовки следует подвергать правке на прессах или правильных машинах. Приспособления дл сборки целесообразно оснащать быстродействующими прижимными устройствами, а также упорами и фиксаторами. Взаимное расположение заготовок при сварке стыковых швов фиксируется концевыми планками и прихватками. Концевые планки необходимы и для начала сварки и вывода кратера. Длина планки для вывода кратера берется больше длины кратера на 30-40 мм. Ширина планки должна выбираться из условия нормального удержания на ней флюса. Примеры установки выводных планок при сварке под слоем флюса стыковых и угловых швов представлены на фиг. 71. Наложение прихват к для целей сборки следует производить качественными электродами, не более чем через 500 мм длины шва. В случае применения прижимов возможна сборка без прихваток, а лишь с установкой концевых планок.
РЕЖИМЫ СВАРКИ
В понятие режим сварки под слоем флюса включают силу тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Такие технологические факторы как диаметр электродной проволоки и скорость подачи проволоки, устанавливают исходя из условий получение нужной силы тока. Сила тока оказывает существенное влияние на глубину проплавления и незначительное влияние на ширину шва. С увеличением силы то а почти пропорционально увеличивается глубина проплавления. По данным Б. И. Медовара, увеличение силы тока на 100 а приводит к увеличению глубины проплавления в среднем на 1 мм в случае сварки стыковых швов без разделки. На глубину проплавления оказывает влияние также род тока. Так, при сварке на постоянном токе глубина проплавления при обратной полярности больше, чем при прямой.
Влияние напряжения на дуге на форму шва: 1С - 1000; vc =20 м/час; d3 = 4 мм.
На величину силы тока влияет диаметр электрода и скорость его подачи. В свою очередь диаметр электрода оказывает влияние на глубину проплавления. Так, при одной и той же силе тока глубина проплавления увеличивается с уменьшением диаметра электродной проволоки. Последнее связано с увеличением плотности тока. Напряжение на дуге оказывает существенное влияние на ширину шва и лишь незначительное на глубину проплавления. С увеличением напряжения значительно увеличивается ширина шва при некотором уменьшении глубины проплавления. Влияние напряжения на размеры шва представлено. Как и в случае ручной дуговой сварки, более чувствителен к режимам сварки металл небольшой толщины. В связи с этим при сварке т кого металла следует применять постоянный ток, дающий более постоянное напряжение на дуге по сравнению с переменным током. Для хорошего формирования шва при сварке под слоем флюса необходимо выдерживать определенное соотношение между напряжением и си ой тока. Подобные соотношения приведены в табл. 60. Скорость сварки также оказывает влияние на глубину проплавления и ширину шва (8-25 м/час). Увеличение скорости сварки в интервале от 8 до 25м/час приводит к увеличению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва. Дальнейшее увеличение скорости сварки в интервале 20-30 м/час приводит к уменьшению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва. Наряду с рассмотренными факторами на формирование шва оказывают влияние состав флюса и его грануляция, вылет и наклон электрода Состав флюса и его грануляция влияют на форму шва, глубину проплавления и ширину шва. Так, флюсы АН-348-А и ОСЦ-45, имеющие высокое содержание кремния, позволяют получить шов с более гладкой поверхностью, чем флюсы с пониженным содержанием кремния. Флюсы более мелкой грануляции обеспечивают увеличение глубины проплавления при уменьшении ширины шва.
Вылет электрода оказывает влияние на глубину проплавления и форму шва лишь при диаметре электрода менее 3 мм. При этом с увеличением вылета уменьшается глубина проплава. Разделка кромок при двусторонней сварке стыковых швов. В случае сварки с большим вылетом возможно проплав наплывов по краям шва.
Направление сборки. Расположение электродной проволоки «углом вперед» при сварке на повышенных скоростях. Наклон эл к родной проволоки и пользуется для улучшения формирования шва при относительно высоких скоростях сварки. При этом процесс сварки производят «углом вперед», как показано. Сварка под слоем флюса при расположении электродной проволоки «углом вперед» позволяет получить широкий шов с хорошим формированием и относительно небольшим проплавлением. Этот прием может быть также использован при полуавтоматической сварке для повышения. Представлена разделка кромок при двусторонней сварке стыковых швов. При полуавтоматической сварке для подбора режимов могут быть использованы данные табл. 61, 64, 65, относящиеся к электродной проволоке диаметром 2 мм и менее.
Добавить комментарий
electrowelder.ru
10) Сварка под слоем флюса.
В сварке под слоем флюса источником тепла является дуга, горящая между электродом и основным металлом. Дуга погружена под слой гранулированного флюса. Некоторая часть флюса плавится и образует защитный шлак над сварной ванной. Сварка под слоем флюса в основном автоматический или полуавтоматический процесс.
При сварке под слоем флюса непрерывно подающийся флюс защищает основной металл от окисления до его остывания. Для удаления оставшегося после сварки флюса используется вакуумный насос. Собранный флюс используется повторно. Для этого процесса следует правильно выбрать напряжение и скорость подачи электрода. Значение этих параметров при сварке под слоем флюса должно обеспечивать горение дуги под слоем флюса, но в то же время на определенной высоте над основным металлом.
11) . Флюсовая аппаратура. Механизация сварки под слоем флюса.
Автоматическая дуговая сварка металлическим электродом почти всегда производится под слоем флюса. В связи с этим возникают операции засыпки флюса в шов перед сваркой и уборки его по окончании сварки, так как в шлаковую корку переплавляется лишь около 20% засыпанного флюса, остальное количество должно быть убрано по окончании сварки для повторного использования. Ручная подача и уборка флюса отнимает много времени и является неуместной в современных высокомеханизированных автоматических установках. Для уборки нерасплавленного флюса пользуются пневматическими установками — флюсоаппаратами , засасывающими флюс в шланг, в котором создаётся достаточный вакуум.
Флюсоаппарат может работать от индивидуальног вакуум-насоса с приводным электродвигателем или от заводской сети сжатого воздуха, приводящего в действие инжектор флюсоаппарата . В настоящее время в нашей промышленности применяются почти исключительно весьма простые по устройству и надёжные в работе флюсоаппараты , действующие от сети сжатого воздуха.
Основой флюсоаппаратов этого типа является воздушный инжектор. Под действием струи сжатого воздуха, выходящего из сопла инжектора с большой скоростью, в камере инжектора создаётся разрежение в несколько сотен миллиметров водяного столба, благодаря
вание флюса вместе с всасываемым в камеру наружным воздухом. Устройство флюсоаппарата смешанного действия, позволяющее производить одновременно отсос и засыпку флюса и осуществлять непрерывную его циркуляцию, показано на фиг. 98. Сжатый воздух из сети поступает с большой скоростью в камеру инжектора 1 через сопло 2 и создаёт разрежение в шланге 5, всасывающем флюс с наружным воздухом через сосун 4. Скорость движения воздуха во всасывающей части подобрана таким образом (порядка 20 м/сек), что частицы флюса находятся во взвешенном состоянии и движутся вместе со струёй воздуха.
В камере инжектора 1 засосанные частицы флюса подхватываются струёй воздуха, выходящего из сопла 2 инжектора; таким образом, общая скорость перемещения смеси воздуха с флюсом значительно возрастает. При прохождении струн через постепенно расширяющийся диффузор 5 скорость её плавно понижается, а после поступления в бункер 7 тангенциально по изогнутой трубе 6 скорость резко падает. В результате этого происходит сепарация смеси, т. е. частицы флюса более не удерживаются воздухом и падают на дно бункера, а воздух, освобождённый от флюса, выбрасывается в окружающую атмосферу. Для улучшения сепарации флюса в крышке бункера установлен циклон 8, в виде открытого снизу усечённого конуса, вызывающий завихрение и резкое изменение направления потока воздуха, что улучшает отделение частиц флюса. Выходное отверстие 9 циклона закрыто колпаком 10 из фильтрующей материи, задерживающим пыль, не осевшую в бункере, и очищающим воздух, выбрасываемый из флюсо-аппарата . В бункере 7 имеется небольшое избыточное давление воздуха, благодаря чему при открытии задвижки на ссыпной трубе начинается подача флюса в шов одновременно со всасыванием флюса инжектором по шлангу 3.
Нормальный флюсоаппарат описанного типа может отсасывать до 500 л/час флюса, при наибольшей высоте всасывания до четырёх метров; расход сжатого воздуха, приведённый к атмосферному давлению от 20 до 50 м3/час, в зависимости от производительности и высоты всасывания. Флюсоаппараты могут быть установлены отдельно от автомата передвижными или стационарными и могут быть смонтированы с автоматом.
studfiles.net
