Сварочный флюс это: Сварочные флюсы. Состав и классификация

Содержание

какие виды бывают, зачем он нужен и как используется

Сварочный флюс — это особое вещество, используемое для обеспечения защиты сварочной ванны. Гранулированный состав предотвращает контакт с атмосферой, не позволяет вытесняться углероду из металла заготовки. В зависимости от выбранной марки, гранулы могут быть обогащены различными соединениями, которые оказывают на шов укрепляющее действие. Что представляет собой флюс для сварки? Особые гранулы или порошок с крупным зерном. Цвет вещества может варьироваться от практически прозрачного до темно-коричневого цвета. Используются сварочные флюсы сразу в нескольких случаях:

При классической электродуговой сварке, в процессе которой в роли электрода выступает проволока, подающаяся в горелку.
В ходе сварки обычными покрытыми электродами, как дополнительная мера повышения качества шва.
При использовании полуавтоматических инверторов и подаче к месту сварки инертных газов. При этом флюс обычно располагается внутри специальной проволоки.

При выполнении газосварочных работ на различных цветных металлах и легированных сталях.
В ходе выполнения электросварки с использованием угольных электродов. Какие функции выполняет флюс для сварки? Такой сварочный материал, как флюс, может способствовать выполнению сразу нескольких важных задач. Специалисты говорят сразу о четырех ролях гранулированного вещества:
Изоляция. Так, порошок создает над поверхностью соединяемых заготовок особое газовое облако. Внутри него присадка и основной металл могут правильно сплавляться, создавая качественный шов. Но важно понимать, что огромное значение имеет то, какой именно флюс используется и в каких количествах. Так, принято считать, что порошок с более мелкими гранулами обладает лучшими изоляционными свойствами и создает надежное газовое поле. Но при этом излишне плотная укладка гранул на месте шва мешает ему правильно формироваться.
Стабилизация. Сварочный флюс не только исключает контакт металла с атмосферой. Во все вещества добавляются стабилизирующие вещества, положительно влияющие на качество сварочной дуги. Благодаря применению специального порошка специалист может варить без проблем как на постоянном, так и на переменном токе.

Легирование. Применение флюсов помогает избежать насыщения шлака марганцем или кремнием. При нагреве эти вещества могут исчезать из основного металла, что неблагоприятно сказывается на качестве шва. Для повышения уровня легирования можно также использовать проволоку, имеющую соответствующий состав.
Формирование поверхности шва. Как только расплавленный металл кристаллизуется, начинает формироваться сварочный шов. Вещества, входящие в состав флюса способны оказать на этот процесс большое влияние, т. к. они имеют различную вязкость и межфазное натяжение. Так, если вам предстоит соединение достаточно толстых заготовок, то стоит обратить внимание на порошки с более долгим вязким состоянием. Они позволят металлу постепенно кристаллизоваться и остывать, формируя при этом идеально гладкую структуру. При работе же с малыми токами вполне достаточно будет «коротких» флюсов, не задерживающихся в вязком состоянии надолго.

Виды флюсов

Классифицируют сварочные материалы этого типа сразу по нескольким признакам. Так, например, разделить флюсы на типы могут по тому, из чего и как они произведены, какую структуру и химический состав имеют. Каждый из этих параметров очень важен и заслуживает пристального внимания, особенно на этапе подбора материалов для работы.

Назначение

В некоторых ситуациях материал делят на категории согласно назначению флюса. Для работы с различными заготовками обычно подбираются отдельные гранулы: для углеродистых сталей одни, для легированных — другие, для цветных металлов — третьи. Нередко можно встретить разделение и в соответствии с используемыми методами сварки. Например, выделяют флюсы, которые подходят для газосварки или для работы с неплавящимися электродами, а также для классической электросварки. При этом стоит отметить, что некоторые составы вполне способны заменять друг друга. Взять, например, флюс для алюминия. В него входят натрий, литий и калий, которые вполне неплохо скажутся на легированных сталях.

Способ производства

Нередко прежде, чем выбрать флюс, приходится обратить внимание и на способ его изготовления. Всего их выделяют три:

Плавление. В ходе этого процесса используют специальные печи. В них все компоненты смешивают, потом нагревают до перехода в жидкое состояние. После того, как жидкость застывает в комках и брикетах, их разбивают до состояния порошка. Обычно он имеет достаточно мелкую структуру и серый цвет.
Механическое смешивание. К этой технологии прибегают только в случае изготовления флюса для конкретного металла, т. е. постоянной формулы не существует. Несколько разновидностей гранул просто смешивают между собой. Главный недостаток таких материалов в том, что при транспортировке и хранении, а также подаче к месту сварки смесь расслаивается, что во многом обусловлено различными размерами частиц.

Керамическое соединение. В ходе процесса объединения применяется жидкое стекло. Оно, как клей, соединяет порошок флюса. В качестве альтернативы может выступать процесс спекания. Как и в первом варианте, гранулы нагреваются и соединяются друг с другом, но не проходят через плавление. Затем полученные комки разбивают. Из-за отсутствия процесса плавления все легирующие вещества сохраняются.

Химический состав

По наличию определенных компонентов все флюсы можно условно разделить на три типа. Первый — низкокремнистые флюсы. В их составе оксида кремния менее 35%, а марганца не более 1%. Второй — с высоким содержанием оксида кремния. Этот показатель превышает 35%. Третья разновидность флюсов — бескислородные. Помимо этого, на основании химического состава все существующие смеси можно разделить на:

Пассивные. Они никак не влияют на сварочный шов, а только создают защитное облако.

Слаболегирующие. Обычно производятся плавлением. В их составе есть немного кремния, марганца и иных веществ, укрепляющих шов и увеличивающих ударную вязкость.
Легирующие. Они оказывают на металл основания максимальное влияние, заметно улучшая все его свойства. Сделанные под таким флюсом швы отлично противостоят коррозии.

Как проходит процесс сварки под флюсом

Обычно смесь подается к месту соединения автоматически из специального бункера. В редких случаях используется ручная подсыпка, но в большинстве ситуаций это не слишком удобно и целесообразно. Существует ряд нормативов, в соответствии с которыми специалист выбирает силу тока и высоту слоя флюса, а также количество проходов по шву и уровень напряжения. Во многом все эти параметры зависят от того, с каким материалом и в каких условиях предстоит работать. Ориентироваться можно по представленным ниже таблицам.

В каталоге нашего интернет-магазина вы найдете флюс двух марок: АН-60М и АН-348-АП. Эти разновидности выбраны нами совсем не случайно. От аналогичной продукции этот флюс отличают способность крайне плавного формирования валика, а также прекрасная отделяемость шлаковой корки. Данные смеси имеют низкую насыпную плотность и могут быть использованы для сварки на высоких скоростях. Но особенно ценят наши клиенты экономичность расхода этих марок флюса. Экспериментальным способом было выяснено, что в сравнении, например, с АН-348-А, для наплавки одинаковых объемов металла нашего флюса необходимо практически на треть меньше. А это достаточно существенная экономия, особенно в больших производственных масштабах.

Заказать любые необходимые материалы для сварки, а также оборудование, комплектующие и аксессуары по самым адекватным ценам вы можете на Сварщик бай. Мы поставляем в Беларусь только качественную продукцию от проверенных производителей. Выбирайте лучшее, варите с удовольствием!

Сварочный флюс: описание, назначение и классификация

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

1 / 1

Принцип работы флюсов для сварки

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

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

Классификация флюсов для сварки

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

По составу химических элементов, делят на:

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

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

По физическому состоянию

По физическому состоянию флюсы классифицируются следующим образом:

порошкообразные;
стекловидные;
кристаллические.

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

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

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

По способу изготовления

По типу производства различают несколько видов флюсов:

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

По назначению

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

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

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

Флюсы для дуговой сварки

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

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

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

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

Флюс для сварки. — Статьи о сварке – «СВАРБИ»

ФЛЮС для сварки.

Флюс для сварки используется для получения сварных соединений требуемого качества и защиты расплавленного металла от воздействия кислорода и азота, которые находятся в атмосферном воздухе. Сварка, производящаяся под флюсом, автоматическая и полуавтоматическая, чаще всего применяется для швов, выполняемых в нижнем положении, когда свариваемые детали располагаются встык в одной плоскости, близкой к горизонтальной. Она также широко применяется для наплавки, чтобы восстановить размеры изношенных деталей или сформировать поверхностный слой с необходимыми свойствами.

Чаще всего такой метод сварки используется в кораблестроении, нефтяной и газовой отраслях, а так же на производстве, где стандартное применение обычных сварочных материалов недопустимо или технологически ограничено.

Флюс для сварки — разновидности, преимущества и назначение

Флюс — это неметаллический материал, применяемый в зоне сварки, наплавки, пайки для создания защиты ванны, восстановления окислов, разжижения и понижения температуры шлаков. Кроме этого, этот сварочный материал используют для выполнения металлургических функций по получению шва нужного химического состава.

Для дуговой сварки и наплавки применяют обычно зернистый или порошкообразный флюс. Такой же флюс используют и для электрошлаковой сварки, но с дополнительными специальными свойствами по электропроводности.

Для газовой сварки и пайки в качестве флюсов применяют пасты, порошки и газ.

Особенности и преимущества работы со сварочным флюсом:

Улучшение условий формирования шва
Защита расплавленного металла в сварочной ванне
Устойчивость горения сварочной дуги
Снижение энергетических затрат на сварку
Исключение разбрызгивания металла
Высокая производительность выполнения сварочных швов

По назначению флюсы разделяют на три группы:

для сварки углеродистых и легированных сталей;
для сварки высоколегированных сталей;
для сварки цветных металлов и их сплавов.

ВНИМАНИЕ! Не все марки флюсов, предназначенные для сварки металлов одной из этих групп, можно использовать для сварки металлов и другой марки! Это обязательно прописывается в технических характеристиках флюса.

Флюсы обеспечивают легкую отделяемость шлака и минимальное количество вредных газов и пыли, выделяющихся при сварке.

Марки флюсов обычно указывают наименование разработчика и порядковый номер флюса. Таким образом, флюсы, разработанные ИЭС им. Патона Е.О., имеют буквенную серию «АН» (АН-348А, АН-348АМ, АН-26С, АН-47 и пр.), что обозначает «Академия наук» (в составе которой находится ИЭС им. Патона).

СВАРБИ — поставщик сварочного флюса

Компания СВАРБИ предлагает сварочный флюс для автоматической сварки от следующих известных производителей:

Мы предлагаем Вам лучший выбор и лучшие цены!

Флюсы сварочные

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Флюс — это неметаллический материал, вводимый в зону сварки, наплавки, пайки для создания защиты ванны, восстановления окислов, разжижения и понижения температуры шлаков, а также для выполнения металлургических функций по получению шва нужного химического состава.

Для дуговой сварки и наплавки флюс обычно зернистый, порошкообразный. Такой же флюс и для электрошлаковой сварки, но с дополнительными спецсвойствами по электропроводности и т. д.

Для газовой сварки и пайки в качестве флюсов применяют пасты, порошки и газ.

Помимо основных функций, флюс при сварке обычно способствует стабилизации горения дуги и улучшению формирования шва, при пайке может уменьшать поверхностное натяжение, улучшать растекаемость припоя.

Флюс получают сплавлением составляющих его компонентов и последующим дроблением (плавленые флюсы) или механическим связыванием (склеиванием) порошкообразных компонентов с последующим измельчением (неплавленые флюсы).

По назначению флюсы разделяют на три группы: для сварки углеродистых и легированных сталей; для сварки высоколегированных сталей; для сварки цветных металлов и их сплавов. Некоторые марки флюсов, предназначенные для сварки металлов одной из этих групп, можно применять для сварки металлов и другой группы.

В зависимости от их химического состава различают флюсы высококремнистые (более 35% кремнезема), низкокремнистые (до 35% кремнезема), безмарганцевые (менее 1% марганца), марганцевые (более 1% марганца). Изготовляют также легированные флюсы, содержащие чистые легирующие металлы или ферросплавы. Флюсы для автоматической сварки выпускаются по ГОСТ 9087-81. Флюс с размером зерен от 0,25 до 1,6 мм предназначен для сварки проволокой диаметром до 3,0 мм: с размерами зерен от 0,35 до 3 мм — для сварки проволокой диаметром более 3,0 мм.

Плавленые флюсы изготовляются двух видов: стекловидные (зерна прозрачные, от светло-желтого до бурого и коричневого цвета) и пемзовидные (пористые зерна светлой окраски). Объемная масса стекловидных флюсов, от 1,3 до 1,8 кг/дм³, пемзовидных — не более 1 кг/дм³. Наиболее распространены стекловидные флюсы.

К неплавленым флюсам относятся керамические, которые используются главным образом как легирующие: они малочувствительны к ржавчине, окалине и влаге на кромках свариваемых швов; добавление керамических флюсов к стекловидным позволяет получать швы высокого качества даже при плохой очистке кромок. Назначение флюса:

зашита расплавленного металла и зоны дуги от действия кислорода и азота воздуха;
стабилизация горения сварочной дуги;
легирование металла шва;
раскисление расплавленного металла;
формирование шва;
уменьшение потерь тепла;
уменьшение потерь электродного металла на угар и разбрызгивание.

Флюсы должны обеспечивать легкую отделяемость шлака и минимальное количество вредных газов и пыли, выделяющихся при сварке.

По сложившейся традиции, марки флюсов обычно указывают наименование разработчика и порядковый номер флюса. Так, флюсы, разработанные ИЭС им. Е. О. Патона, имеют сериал, обозначенный буквенными индексами «АН» (АН-348-А; АН-20; АН-22 и т. д.), что обозначает — «Академия наук» (в составе которой находится ИЭС им. Патона). Флюсы, предложенные НПО ЦНИИТМАШ. имеют сериал «ФЦ» — флюсы ЦНИИТМАШ, и т. д. Были попытки ввести индексы, в какой-то степени характеризующие состав флюсов, например, ОФ6 и ОФ10 (основной флюс), КФ16 (кислый флюс), НФ17 (нейтральный флюс). Однако эта практика до сих пор не получила широкого распространения среди разработчиков флюсов.

Плавленые флюсы получают плавлением исходных материалов (кварцевого песка, марганцевой руды, плавикового шпата каустического магнезита и др.) в электрических или пламенных печах при 1400…1500 °С. Расплавленная масса выливается тонкой струей в воду и гранулируется, приобретая вид крупки размером 0,25…3 мм. Гигроскопичные флюсы, содержащие большое количество фтористых и хлористых солей, подвергают сухой грануляции. Расплавленный флюс выливают в металлическую форму, а после остывания дробят в валках до размера 0,1…3 мм.

Для изготовления неплавленых флюсов исходные компоненты измельчают, замешивают на жидком стекле и с целью дополнительного измельчения и получения однородной массы пропускают через экструдер. После сушки и просеивания флюс готов к употреблению.

Наибольшее применение в сварочном производстве получили плавленые флюсы, к преимуществам которых относятся высокие технологические свойства (защита, формирование шва, отделимость шлаковой корки и др.) и малая стоимость.

Для электрошлаковой сварки выбирают флюсы общего назначения (АН-348А, АН-22, 48-ОФ-6, АНФ-5) и предназначенные именно для данного процесса (АН-8 и АН-25). Содержание в этих флюсах оксидов титана обеспечивает их высокую электропроводность в твердом состоянии.

Для сварки меди и ее сплавов можно использовать флюсы ОСЦ-45, АН-348А, АН-20, АН-26.

Преимущество плавленых флюсов перед керамическими — это более высокие технологически свойства (защита, формирование, отделяемость шлаковой корки и др.) и меньшая стоимость. Преимуществом керамических флюсов является возможность в более широких пределах легировать металл шва через флюс. В настоящее время промышленность применяет преимущественно плавленые флюсы.

Высококремнистыми и марганцовистыми флюсами являются флюсы ОСЦ-45 и АН-348А, шихта которых состоит из марганцевой руды (МnО), кварцевого песка (Si0₂) и плавикового шпата (фтористого кальция CaF₂). Буква А в конце марки флюса обозначает, что грануляция крупная (для автоматической сварки), а буква Ш — мелкая грануляция, т. е. для использования при полуавтоматической сварке шланговыми полуавтоматами (они применялись на заводах до 70-х годов).

Для автоматической наплавки под флюсом служат те же флюсы, что и для сварки. Наиболее распространены плавленые флюсы АН-348А; ОСЦ-45; АН-20; АН-60; 48-ОФ-6; АН-26; AH-I5M; АН-8; АН-25; АН-22; АНФ-6 в сочетании с легированными проволоками.

Источник: Колганов Л.А. «Сварочное производство». Ростов-на-дону, 2002. -512с.
Э.С. Каракозов, Р.И. Мустафаев «Справочник молодого электросварщика». -М. 1992

Флюсы для газовой сварки | Сварка и сварщик

В процессе газовой сварки все металлы и их сплавы, соединяясь с кислородом окружающего воздуха и кислородом сварочного пламени, образуют оксиды, которые имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся при сварке оксидов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами.

Флюс для газовой сварки: вещества, которые вводят в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образовавшихся оксидов и неметаллических включений.

При газовой сварке флюс применяется в виде порошков, паст или легкоиспаряющейся жидкости. В первых двух случаях он подается в зону сварки вручную, т. е. наносится на кромки свариваемого металла и на присадочные прутки, либо вносится в ванну в процессе сварки периодическим погружением присадочного прутка в сосуд с флюсом.

В случае применения флюса в виде паров (например, флюса БМ-1 при сварке меди, медных и никелевых сплавов) он подается в пламя горелки автоматически в строго дозированном количестве специальным прибором.

В процессе газовой сварки флюсы, вводимые в сварочную ванну, расплавляются и образуются с окислами легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность сварочной ванны. При этом пленка покрывает расплавленный металл шва, предохраняя его от дальнейшего воздействия атмосферного воздуха. Необходимость применения флюсов при сварке металлов и сплавов, высоколегированных сталей и чугуна вызывается тем, что при нагревании металлов до высокой температуры на их поверхности образуется оксидная пленка, которая при расплавлении переходит в сварочную ванну, препятствуя при этом надежному сплавлению основного и присадочного металла. При сварке углеродистых сталей флюсы, как правило, не применяют.

К сварочным флюсам, применяемым при газовой сварке и пайке, предъявляют следующие требования:

флюс должен быть более легкоплавким, чем основной и присадочный металлы;
расплавленный флюс должен хорошо растекаться по нагретой поверхности металла, т. е. обладать достаточной жидкотекучестью;
расплавленный флюс не должен выделять ядовитых газов в процессе сварки и вызывать коррозию сварочного соединения;
флюс должен обладать высокой реакционной способностью, активно раскислять окислы, переводить их в более легкоплавкие химические соединения или удалять их, растворяя так, чтобы процесс растворения заканчивался до затвердевания сварочной ванны;
образовавшийся в процессе сварки шлак должен хорошо защищать металл от окисления кислородом и азотом воздуха;
шлаки должны хорошо отделяться от шва после сварки;
плотность флюса должна быть меньше плотности основного и присадочного металла, чтобы в процессе сварки образуемый флюсом шлак всплывал на поверхность сварочной ванны, а не оставался в металле шва;
флюс должен сохранять свои свойства на протяжении всего процесса сварки:
флюс должен быть дешевым и недефицитным.

В зависимости от вида свариваемого металла в сварочной ванне образуются основные и кислые оксиды. Если образуются основные оксиды, то применяют кислый флюс, если кислые — основной флюс. В обоих случаях реакция протекает по следующей схеме:

кислотный оксид + основной оксид = соль.

В качестве флюсов используют буру, борную кислоту, оксиды и соли бария, калия, лития, натрия, фтора и др. Состав флюса выбирают в зависимости от свойств свариваемого металла. При сварке чугуна в сварочной ванне образуется кислый оксид SiO₂, для растворения его вводят сильные основные оксиды — К₂O, Na₂O. В качестве основных флюсов применяют углекислый натрий Na₂CO₃, углекислый калий К₂СO₃ и буру Na₂B₄O₇.

При газовой сварке меди, латуни образуются основные оксиды (Cu₂O, ZnO, FeO и др.), поэтому для растворения их вводят кислые флюсы. Они обычно представляют собой соединения бора.

При кислородной резке нержавеющих сталей, чугуна и цветных металлов флюс вводится в струю режущего кислорода. Основой флюса для кислородной резки служит железный порошок.

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

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

Что это такое?

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

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

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

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

Достоинства и недостатки

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

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

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

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

Сферы применения

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

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

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

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

Подбираем все, что нужно

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

Оборудование

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

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

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

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

Подобное оборудование стоит сравнительно недорого, потому широко используется непрофессионалами.

Флюсы

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

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

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

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

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

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

Режимы

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

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

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

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

Технология

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

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

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

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

Возможные проблемы

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

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

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

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

Что нужно знать о плавленом флюсе?

Во время автоматической сварки под флюсом, часто, электродный металл, и основной металл изделия, который задействуется в процессе сварки, имеет разную степень чистоты и химического состава. Например, при сварке низкоуглеродистых сталей, при расплавлении очень интенсивно выгорает марганец. А направленный в результате металл, окисляется и образует закись железа. Поэтому, роль спасителя в этой ситуации должен взять на себя флюс. Именно он должен быть хорошо раскисленным, и вместе со сварочной проволокой, возобновлять и обогащать соединение марганцем. Однако и слишком раскисленный флюс не подойдет, поэтому здесь надо уловить точку равновесия. Поэтому, всегда необходимо подбирать флюс, с необходимым содержанием марганца и кремния.

Помимо химических свойств плавленых флюсов, важны также и физические качества примеси. Так, температура плавления должна быть около 1100-1200°С, вязкость в расплавленном состоянии может быть не такой значительной. Поэтому наиболее подходящими флюсами для работы являются такие флюсы, которые при плавлении дают короткий шлак. Чтобы уменьшить вязкость флюса и его температуру плавления, можно использовать различные добавки. Например, к нему добавляется плавиковый шпат, который по своему химическому составу, напоминает фтористый кальций. Но, такая добавка может и негативно сказаться на сварочном процессе – снизить устойчивость горения дуги и выделять вредные газы.

Плавленые флюсы, как правило, имеют стеклянный вид, они аморфны, а частицы их являются полупрозрачными. Такие флюсы называют «флюс-стеклами», а кроме их, бывают также и «флюс-пемза» в составе которых присутствуют непрозрачные пористые зерна.

Технология производства плавленых флюсов

Изготовление плавленых флюсов происходит на металлургических и химических предприятиях интересным путем. Составные частички флюса, к которым относится марганцевая руда, обычный песок или плавиковый шпат, смешиваются в очень измельченном состоянии, после чего погружаются в печь. В печи, при расплавлении и получении однородной жидкости, «сырой» флюс пускают струей в специальный грануляционный бак, наполненный водой. Там, флюс распадается на зерна, которые затвердевают в этой среде. После, все зерна собирают в единое целое, и начинается процесс сушки, дробления и вальцевания. Так, флюс получается уже готовым, и остается лишь его расфасовать и отправить на конвейер. Полученное изделие должно соответствовать всем проверкам и требованиям, которые к нему предъявляются.

Защитный агент между двумя материалами

Сварочный флюс — это сварочный агент, который предотвращает взаимодействие сварного шва с окружающей средой (например, воздухом). Причина, по которой это так важно, заключается в том, что материал основы и наполнителя может взаимодействовать с атмосферой и вызывать образование оксидов или других нежелательных соединений.

Почему флюс так важен при сварке?

В процессе сварки основной металл и присадочный материал претерпевают значительные изменения температуры за очень короткое время.Нагретый металл может взаимодействовать с окружающим воздухом и вызывать окисление, которое создает оксидный слой на сварном шве, снижая прочность сварного шва.

И не только кислород может создавать инфекционные сварные швы, образование сульфидов и нитридов также может снизить прочность сварного шва.

СВАРКА ТРЕНИЕМ: ПРОЦЕСС, ТИПЫ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Поскольку такие газы, как азот, присутствуют в атмосфере в изобилии, металлы имеют очень высокую вероятность воздействия на них включений.Оксидный слой снижает коррозионную стойкость металла.

Также влияет на прочность сварного шва. Поэтому техники и инженеры ищут способы, чтобы кислород никогда не попадал на сварной шов во время процесса сварки.

Основным условием работы флюса является то, что он должен быть инертным по отношению к соединяемым металлам. Другими словами, между флюсом и металлами не должно происходить никакой реакции.

Следовательно, выбор материала флюса зависит от используемых металлов.Помимо предотвращения образования оксидов, сварочный флюс также:

Создает защитный шлак над расплавленным металлом
Удаляет загрязнения из металла мотеля
Уменьшает разбрызгивание
Предотвращает затвердевание за счет замедления времени охлаждения и т. Д.

Флюсы находят применение в дуговой сварке защищенных металлов (SMAW), порошковой дуговой сварке (FCAW) и дуговой сварке под флюсом (SAW).

Типы электродного флюса

Для сварки флюс не используется как отдельное приложение.Они почти всегда присутствуют вместе с электродом. Флюс наносится на электрод толщиной от 1 мм до 3 мм .

В некоторых электродах внутри полой полости используется флюс. В этом случае электрод закрывает флюс.

В сфере дуговой сварки порошковые электроды в целом подразделяются на четыре различных типа в зависимости от их свойств.

1. Рутиловый электрод

Рутиловое покрытие электрода изготовлено из оксида титана. Они предлагают сварщику отличный контроль дуги и шлака.Благодаря этим свойствам покрытие рутилового электрода часто называют наиболее благоприятным для сварщиков типом флюса.

Количество дыма, выделяемого электродом, также обычно мало для рутилового электрода. Флюс рутилового электрода является предпочтительным выбором для сварки швов вне положения.

2. Основной флюс

Основной флюс изготавливается из карбоната кальция, фторида кальция, карбоната магния и некоторых других защитных соединений. Преимущество использования основного флюса заключается в том, что он приводит к лучшим механическим свойствам и низким уровням диффузии водорода.

Basic Flux является наиболее предпочтительным для высокопрочных сталей. Тем не менее, базовый флюс гораздо менее терпим, когда речь идет о эксплуатационной стабильности и нестандартных сварных швах.

Дуга также менее предсказуема при использовании основного потока.

3. Покрытие электрода из целлюлозы

В покрытии электрода из целлюлозы используется смесь целлюлозы и других органических соединений. Когда целлюлоза подвергается воздействию высоких температур при сварке, она разлагается с образованием окиси углерода и водорода.

Производство этих двух газов обеспечивает защиту сварного шва от атмосферы. Они также обеспечивают лучшее проплавление сварных швов.

Однако высокая скорость образования водорода может не подходить для сварки металлов, которые проявляют свойства включения водорода.

4. Покрытие из оксида железа

Покрытие из оксида железа представляет собой смесь металлических оксидов железа, марганца и кремнезема. Когда они нагреваются, они производят расплавленный кислый шлак.

Из-за высокого образования кислорода покрытие из оксида железа не подходит для сварки металлов, которые легко подвергаются включению кислорода.Одним из способов предотвращения окисления сварного шва является добавление раскислителей в сварочную сердцевину.

Разница между сваркой MIG и сваркой под флюсом

Сварка MIG или сварка в среде инертного газа — это процесс сварки, при котором электрод вводится в сварной шов с помощью электродной горелки. По сравнению со сваркой под флюсом, сварка MIG не требует электрода с флюсовым покрытием, поскольку в ней используется защитный газ для защиты сварочной ванны от внешнего вмешательства.

Но на этом различия не заканчиваются.

Стоимость

Сварочное оборудование MIG обычно дороже, чем установка для дуговой сварки. Следовательно, первоначальный капитал для сварки MIG — это больше, чем дуговая сварка.

Портативность

По сравнению с MIG, оборудование для дуговой сварки порошковой проволокой легко транспортировать. Компонентов, которые нужно перемещать, меньше, поскольку нет никакой системы, необходимой для подачи струи воздуха к сварному шву.

Простота использования

Сварка MIG намного проще для новичка по сравнению со сваркой под флюсом.Простота использования объясняется тем фактом, что сварщику необходимо обрабатывать только один компонент за раз. Сварка под флюсом часто требует более квалифицированных сварщиков.

В помещении или на открытом воздухе

Сварка MIG невозможна снаружи, так как внешние факторы, такие как ветер или дождь, могут значительно снизить прочность сварного шва. По этой причине они в основном предназначены для использования внутри помещений.

Сварка под флюсом не имеет таких ограничений. Они продолжают работать даже в менее благоприятных условиях.

Толщина металла

Сварка MIG используется для сварки металлов тонкой и средней толщины.Сварка под флюсом эффективна для металлов большой толщины благодаря своей глубокой проникающей способности.

Аргон — один из самых популярных защитных газов MIG, используемых в промышленности, благодаря доступной цене и инертным химическим характеристикам.

Заключение

Сварка — это не просто процесс соединения металлов. Безупречный сварной шов — это результат множества сознательных решений, принимаемых сварщиком с учетом всех особенностей.

СВЯЗАННЫЕ С: ХОЛОДНАЯ СВАРКА: СОЕДИНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ БЕЗ ТЕПЛА

Флюс является неотъемлемой частью дуговой сварки, и выбор одной из них оказывает большое влияние на окончательное качество сварки.Сварщики проходят подробное обучение, чтобы ознакомиться с различными методами сварки и компонентами, используемыми для каждого метода сварки.

Сварка сердечником флюсом вполне может быть одним из старейших методов дуговой сварки. Тем не менее, это один из самых эффективных и широко используемых методов соединения металлов.

Anti-Borax Products для пайки и сварки

Anti-Borax № 1 Сварочный флюс для чугуна способствует глубокому проникновению в стыки, что приводит к высокой прочности соединения. Сварочный флюс для чугуна часто используется в следующих областях: сельскохозяйственное оборудование, ремонт и обслуживание двигателей.

Anti-Borax № 2 — это порошковый припой, используемый для пайки бронзы, латуни, меди, стали, нержавеющей стали, ковкого чугуна и жаропрочных сплавов. Anti-Borax № 2 обеспечивает глубокое проникновение присадочного металла в стыки, что обеспечивает высокую прочность сцепления.Флюс растворяет и удаляет оксиды быстро и тщательно с минимумом пузырей, сохраняя пористость и загрязнения в стыках.

Anti-Borax № 8 Сварочный алюминиевый флюс используется для сварки алюминиевого металла в листовой, прессованной и литой форме. Флюс — отличный растворитель для оксида алюминия, способствуя образованию прочных соединений без оксидных включений. Этот сварочный алюминиевый флюс предназначен для сварки 52-S, а также чистого алюминиевого листа 2-S, используемого в самолетах. Лучше всего флюс работает с кислородно-ацетиленовыми газовыми горелками с алюминиевым присадочным стержнем серии 1100.Он хорошо работает в избранных индукционных и печных применениях.

EZ Forge Flux (также известный как Cherry Heat и Climax) прилипает к черным металлам при относительно низком нагреве и одинаково хорош для сварки внахлест, разделенной, стыковой или скачкообразной сварки. Эта флюсовая смесь позволяет кузнецу сваривать инструментальную сталь, мартеновскую сталь для плугов и бессемеровскую сталь при относительно низких температурах, обеспечивая более прочные и гладкие сварные швы. Высокое содержание металла во флюсе (около 40%) значительно облегчает процесс кузнечной сварки.Это семейство флюсов можно использовать как с железом, так и со сталью.

Stableweld Forge Welding Flux имеет более низкую (12%) нагрузку на металл, чем флюсы EZ, Cherry и Climax. Этот кузнечный флюс используется в кузнечных изделиях, где требуется более низкая концентрация металла во флюсе. Stableweld работает как EZ в большинстве процессов кузнечной сварки и может использоваться в самых разных сферах применения.

Forge Borax не содержит воды или гидратации и плавно плавится при 740 ° C / 1350 ° F.Флюс способствует глубокому проникновению присадочного металла в стыки, что обеспечивает высокую прочность соединения. Forge Borax быстро и тщательно удаляет оксиды без образования пузырьков, предотвращая попадание загрязнений и пористости в стыки

Сварочный флюс Crescent Forge служит заменой Borax для тонких поковок. Флюс Crescent Forge не содержит металлических опилок и поэтому легче очищается. Он используется в таких приложениях, как чистовая плавка, заделка зубцов и плуг.