Дуговая сварка под флюсом

(механизированная дуговая сварка под флюсом)

Темы: Сварка под флюсом.

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

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

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

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

Насыпная масса флюса и гранулометрический состав влияют на форму шва.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

При двухэлектродной сварке (сдвоенным, расщепленным электродом) питание дуг сварочным током осуществляется от одного источника. Обычно расстояние между электродами

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

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

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

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

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

Таблица 1. Значения сварочного тока для различных диаметров электрода.

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

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

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

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

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

Другие страницы по теме

Дуговая сварка под флюсом

:

• < Подготовка деталей под сварку под флюсом
• Сварка под флюсом >

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

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

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

Что представляет собой этот метод?

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

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

Полуавтоматическая сварка

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

Роботизированная автоматическая сварка

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

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

Разновидности флюсов

Делятся они на несколько групп, в зависимости от металла:

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

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

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

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

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

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

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

Основные режимы

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

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

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

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

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

Минусы и плюсы сварки под флюсом

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

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

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

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

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

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

Для чего нужна сварка флюсом?

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

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

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

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

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Технологии сварки под флюсом

​Разновидность электродуговой сварки, при которой горение дуги осуществляется под действием слоя флюса, способствующего защите сварочной зоны от негативного атмосферного влияния, называется сваркой под флюсом. Помимо выполнения защитной функции флюс обеспечивает стабильное горение дуги, оказывает металлургическое действие на металл, обеспечивая легирование, рафинирование и раскисление металлического расплава ванны, а также препятствует его разбрызгиванию.

Обладающий низкой проводимостью тепла расплавленный флюс в режиме автоматической сварки способен замедлять остывание шва, это позволяет растворенным в ванне газам со шлаковыми образованиями подниматься на ее поверхность. Таким образом шовный металл очищается от загрязнений. Затвердевшая после расплавления часть флюса покрывает площадь шва толстой коркой из шлака, которая без труда удаляется по завершении дуговой сварки. Оставшийся нерасплавленным флюс собирают со шва по окончании работы с помощью пневматического приспособления для вторичного применения.

 

Технологии сварки под флюсом

 

Исходя из степени механизации такого сварочного процесса, выделяют дуговую автоматическую сварку под флюсом и механизированную. Во втором случае флюс подается в ходе ручного передвижения сварочной головки полуавтомата на свариваемый участок, покрывая слоем в 4-5 см поверхность изделия с электродной проволокой. Его подача ведется с помощью пневматики по шлангу либо из особого бункера, размещаемого на сварочной головке оборудования полуавтоматической сварки.

 

 

Чаще всего используют для сварки под флюсом автоматы, у которых подача сварочной проволоки в место сваривания полностью автоматизирована специальным устройством. Горение дуги, зажигаемой между деталью и краем электродной проволоки, осуществляется под слоем флюса, подающегося из особого бункера. Теплота, производимая дугой, расплавляет металл электрода с основным и ту часть флюса, которая попадает в зону ее действия. В ходе электродуговой сварки в месте горения дуги формируется полость, которую сверху ограничивает купол из расплава флюса. Он в ходе производства работы наполняется парами флюса с металлом и газами с давлением, поддерживаемым образовавшимся над сварочной зоной флюсовой оболочкой.

 

 

Горение дуги в ходе сварки под слоем флюса приходится на передний край сварочной ванны, немного отстраняясь от вертикали в направлении, противоположном продвижению сварки. От действия давления дуги расплав металла вытесняется в том же направлении, формируя сварочную ванну. Около электрода при автоматической сварке образуется кратер, наполненный небольшим слоем расплавленного металла, а большая часть расплава помещается в зоне между кратером и плоскостью шва.

 

 

 

Флюс в состоянии жидкости, имеющий меньшую плотность, оказывается в верхнем слое расплава и плотно покрывает шов. Технология автоматической сварки предполагает ведение процесса на подкладке либо с помощью флюсовой подушки. Металл полученного шва, сваренного под слоем флюса, на треть составляется из присадочного материала и на две трети из переплавленного основного металла.

 

Преимущества сварки под флюсом

 

К особенностям сварки под флюсом, обеспечивающим ее преимущества перед другими способами, относят довольно высокую производительность со стабильным процессом и хорошее качество получаемых сварных соединений. Первое обусловлено использованием значительных токов, хорошей глубиной расплавления. Второе достигается надежностью защиты металлического расплава от окружающего воздуха и механизацией операций с расчетом режимов сварки. Помимо этого данный способ практически полностью исключает металлические потери в разбрызгивании и угаре. Недостатком этой технологии является возможность ее использования лишь в нижнем расположении шва с наклоном около 15º в основном на коротких швах, что создает сложности в проведении монтажных работ.

 

 

В автоматической сварке под слоем флюса производительность работ в несколько раз больше, чем в ручном процессе. А использование в изготовлении широкополых балок с двумя таврами и трубопроводов значительного диаметра особых форсирующих режимов сварки под флюсом позволяет увеличить производительность в 15-20 раз. Это возможно благодаря большой плотности токов в электродном металле, достигаемой за счет окружения зоны сварки флюсовым слоем. Получаемая величина тока позволяет даже вести сварку кольцевых швов со значительными толщинами материалов. В монтажных работах и заводских производствах применяют оборудование для сварки под флюсом, позволяющее соединять заготовки с толщинами от 2 до 100 мм из сталей с разным составом, медные, алюминиевые, титановые детали и изготовленные из их сплавов.

 

В промышленности чаще всего применяют электродную проволоку для сварки под флюсом. Однако отдельные виды работ, особенно наплавку, эффективнее выполнять с помощью ленточных электродов. При этом перемещаемая от одного конца ленты к другому сварочная дуга, оплавляя ее края, расплавляет основной металл. Изменением формы электродной ленты возможна корректировка размера поперечного сечения шва. Достигается это большей равномерностью, а также глубиной расплавления металла шва как по оси, так и вдоль его сечения. Для достижения большей производительности при сварке угловых швов и стыковых соединений с разделыванием кромок применяют порошковые присадочные материалы. Они позволяют при одновременном увеличении вылета электрода получать больший объем наплавляемого металла. Хотя в данном случае существенно уменьшается глубина расплавления металла.

 

 

Увеличить производительность сварочных операций с качеством получаемого шва можно с использованием технологии сварки под флюсом при помощи двух или более электродов, а также применяя многодуговую автоматическую сварку. Это целесообразно при массовом производстве одинаковых изделий (резервуаров, балок, труб). Многоэлектродная сварка характеризуется присоединением всех электродов к одному полюсу питающего источника. При многодуговой сварке каждый изолированный от других электрод соединяется со своим источником питания.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Флюс сварочный.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом

Для сварки используют непокрытую электродную проволоку и флюс для защиты дуги и сварочной ванны от воздуха. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла.

Подача и перемещение электродной проволоки механизированы. Автоматизированы процессы зажигания дуги и заварки кратера в конце шва. Дуга 10 горит между проволокой 3 и основным металлом 8. Столб дуги и металлическая ванна жидкого металла 9 со всех сторон плотно закрыты слоем флюса 5 толщиной 30…50 мм. Часть флюса плавится и образуется жидкий шлак 4, защищающий жидкий металл от воздуха. Качество защиты лучше, чем при ручной дуговой сварке. По мере поступательного движения электрода металлическая и шлаковая ванны затвердевают с образованием сварного шва 7, покрытого твердой шлаковой коркой 6. Проволоку подают в дугу с помощью механизма подачи 2. Ток к электроду подводят через токопровод 1.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом

Преимущества автоматической сварки под флюсом по сравнению с ручной дуговой сваркой: повышение производительности процесса сварки в 5…20 раз, повышение качества сварных соединений и уменьшение себестоимости 1 м сварного шва.

Флюс сварочный

Применяемые флюсы различают по назначению. Флюсы для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей предназначены для раскисления шва и легирования его марганцем и кремнием. Для этого применяют высококремнистые марганцевые флюсы, которые получают путем сплавления марганцевой руды, кремнезема и плавикового шпата в электропечах.

Флюсы для сварки легированных и высоколегированных сталей должны обеспечивать минимальное окисление легирующих элементов в шве. Для этого применяют керамические низкокремнистые, безкремнистые и фторидные флюсы, которые изготавливают из порошкообразных компонентов путем замеса их на жидком стекле, гранулирования и последующего прокаливания. Основу керамических флюсов составляют мрамор, плавиковый шпат и хлориды щелочно-земельных металлов.

Saw сварка — дуговая сварка под флюсом

Saw сварка или что такое «дуговая сварка под флюсом» — это современный высокоэффективный метод сварки, с помощью которого можно быстро и оперативно сваривать различные стали: нержавеющую, конструкционную, легированную, жаропрочную и высокопрочную.

Скорость наплавки saw сварки варьируется от 8 до 100 кг/ч. Разберемся, что означает слово «флюс» в названии. Итак, флюс – это материал, который защищает зону сварки от попадания кислорода, а также гарантирует стабильное горение дуги. Поверхность сварного шва получается гладкой и без дефектов.

Преимущества saw сварки

К преимуществам дуговой сварки под флюсом можно отнести:

1. Высокая эффективность при работе со всеми разновидностями стали;
2. Существенная производительность – при многодуговом процессе скорость наплавки достигает до 100 кг/ч;
3. Saw сварка обеспечивает изделиям долговечность и надежность при различных температурах и давлении;
4. Saw сваркой достигается идеально гладкий и равномерный шов;
5. Затраты на электроэнергию минимальны;
6. Расход электродной проволоки умеренный;
7. Малые потери при разбрызгивании металла.

Путем оценки основных характеристик подбирается соответствующий режим сварки. К основным параметрам можно отнести:

• Скорость;
• Силу тока;
• Тип тока;
• Полярность тока;
• Диаметр проволоки;
• Напряжение дуги.

Также есть и вспомогательные характеристики, такие как технические свойства флюса, которые включают плотность, состав и габариты; вылет проволоки и местоположение электрода с конструкцией.

Область применения дуговой сварки под флюсом

Автоматизированная дуговая saw сварка – это один из методов сваривания деталей путем плавления. Если ранее с помощью подобного вида изготавливали сварные конструкции только из низкоуглеродистой стали, то теперь сварщики могут отлично справляться со сталью любого вида и класса.

Также с помощью сварки под флюсом научились варить такие материалы как титан, медь, алюминий и их сплавы. Благодаря такому способу, изделия будут безотказно служить при любой температуре и давлении, а также в различных средах.

На сайте представлены портальные системы, а также автоматизированные системы с ЧПУ, которые предназначены для сваривания под дугой. Ознакомиться с оборудованием можно в разделе «Сварка и резка».

Практические советы при saw сварке

Выполняйте нижеупомянутые рекомендации, и Вы облегчите себе работу! 

1. Контактные губки и наконечники, подающие ролики должны соответствовать диаметру используемой проволоки.
2. Ролики должны ровно выпрямлять проволоку: от этого зависит износ токового наконечника или же контактных губок. Если контактная группа износилась, то дуга будет нестабильна. При износе канавок роликов, скорость подачи проволоки становится нестабильной.
3. Включать «+» на электрод, если сваривание деталей осуществляется на постоянном токе.
4. Наконечник должен располагаться на расстоянии 25-35 мм непосредственно от самого изделия.
5. Подрезая электродную проволоку под углом, Вы обеспечите устойчивый поджиг дуги.
6. Место на изделии, к которому крепится обратный сварочный провод необходимо зачищать от оксидов.
7. Размещайте сварочные кабеля таким образом, чтобы устройство перемещения головки не сильно тянуло провода за собой и тем самым не было сильного сопротивления.
8. Следите за давлением воздуха во флюсе: повышенное значение может привести к стиранию его гранул.
9. Необходимо своевременно заменять контактную группу.
10. За оборудованием для saw сварки нужно ухаживать.
11. Своевременно удаляйте коррозию из области сваривания – это поможет достичь превосходных результатов и повысить качество сварного шва.

На нашем сайте представлены следующие виды сварочно-режущего оборудования для дуговой сварки под флюсом:

Оборудование также может выполнять GMAW сварку и TIG сварку.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом является высокопроизводительным сварочным процессом при изготовлении технологических трубопроводов. При сварке под флюсом сварочная дуга горит между голой электродной проволокой и свариваемым изделием под слоем сыпучего материала, называемого флюсом. Флюс в основном играет такую же роль, как и покрытие электрода при ручной дуговой сварке и, кроме того, закрывает дугу, вследствие чего при этой сварке не требуется защищать глаза специальными стеклами.

Сварку под флюсом осуществляют с помощью сварочной головки.

Полуавтоматическая сварка отличается от автоматической тем, что сварочную головку перемещают вдоль шва вручную.

Подготовляют кромки свариваемых труб и деталей и собирают их для автоматической и полуавтоматической сварки более тщательно, чем для ручной. Глубокий провар и жидкотекучесть расплавленного металла требуют выдерживать при сборке одинаковые размеры зазоров и разделок фасок, что обеспечивает получение высокого качества сварных швов и высокую производительность процесса.

Производительность автоматической и полуавтоматической сварки под слоем флюса в 2—5 раз выше по сравнению с ручной и достигается за счет увеличения плотности тока, увеличения скорости сварки и повышения коэффициента наплавки.

Эксплуатационные преимущества заключаются в полной или частичной автоматизации процесса сварки и, как следствие, улучшении условий труда сварщика.

При автоматической и полуавтоматической сварке труб из малоуглеродистой и низколегированной стали применяют плавленые флюсы АН-348А, ОСЦ-45, ФЦ-9, а из высоколегированной стали аустенитного класса флюс ФЦЛ-2. Неплавленые керамические флюсы К-2 и КВС-19 применяют для сварки легированных и углеродистых сталей.

Для сварки под флюсом стальных труб в основном используют калиброванную холоднотянутую сварочную проволоку круглого сечения. Сварочную проволоку изготовляют диаметром от 0,3 до 12 мм из стали различного химического состава. Наиболее часто применяют проволоку диаметром от 0,8 до 5 мм.

Для сварки труб из малоуглеродистой и низколегированной стали применяют сварочную проволоку Св-08, Св-08ГА, Св-20Г2 и др. Для сварки труб из легированной и высоколегированной стали используют сварочную проволоку из сталей тех же классов (аустенитную, перлитную).

Рис. 80. Трактор ТС-17М:

1 — механизм подачи проволоки, 2 — механизм поперечной корректировки, 3 — бункер для флюса,
4 — кассета, 5 — пульт управления, 6 — коробка скоростей сварки, 7 — механизм включения передвижения трактора, 8 — электродвигатель, 9 — коробка скоростей подачи проволоки

Сварочный дуговой автомат состоит из трех основных частей: сварочной головки, источника питания сварочной дуги и аппаратного ящика с пультом управления. Для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом труб, узлов и деталей трубопроводов наибольшее применение нашли сварочные тракторы ТС-17М, АДС-500, АДС-1000-2, сварочные головки типа ПТ-56, ПТ-1000 и полуавтоматы ПШ-5, ПШ-54, ПДШМ-500. Сварочными тракторами называют аппараты, перемещающиеся непосредственно по свариваемому изделию.

Сварочный трактор представляет собой самоходную тележку, на которой установлены механизм подачи электродной проволоки с токоподводящим мундштуком, бункер для флюса, кассета с электродной проволокой и пульт управления. Наиболее простым, малогабаритным и легким из всех существующих в настоящее время сварочных тракторов является сварочный трактор ТС-17М (рис. 80). Поскольку этот трактор небольших габаритных размеров, его можно применять при сварке внутренних швов цилиндрических изделий диаметром от 1 м и выше. Трактор рассчитан на сварку электродной проволокой диаметром от 1,6 до 5 мм при сварочном токе 200—1000 а. Им можно сваривать любые швы в нижнем и близком к нижнему положениях.

Рис. 81. Универсальный держатель ДШ-5:

1 — бункер для флюса, 2 — щиток для регулирования подачи флюса, 3— шланг, 4 — кнопка управления, 5 — упор, 6 — электродная проволока, 7 —трубчатый наконечник

Рис. 82. схема установки для шланговой полуавтоматической сварки труб под флюсом с помощью полуавтомата ПШ-54:

1 — дроссель, 2— сварочный трансформатор, 3 — щиток, 4 — аппаратный шкаф, 5 — подающий механизм полуавтомата, 6 — крюк для подвешивания подающего механизма. 7 — кассеты для электродной проволоки, 8 — гибкий шланг, 9 —держатель

Шланговые полуавтоматы ПШ-5, ПШ-54 и ПДШМ-500 благодаря своей простоте и надежности в работе получили широкое применение в трубозаготовительных цехах и заводах. Полуавтоматы предназначены для дуговой сварки под флюсом переменным или постоянным током сплошных и прерывистых прямолинейных, круговых и криволинейных швов, угловых, стыковых и нахлесточных соединений. Полуавтоматами сваривают изделия из малоуглеродистой стали толщиной 3—20 мм и швы, расположенные на горизонтальных и наклонных (до 15°) плоскостях и в труднодоступных местах. Полуавтомат ПШ-5 работает по принципу постоянной подачи проволоки. Скорость подачи проволоки изменяется сменными шестернями. Полуавтомат рассчитан на сварку электродной проволокой диаметром 1,2— 2,5 мм при силе тока до 600 а. Область применения полуавтомата значительно расширяется с применением сменных специализированных держателей (ДШ-5, ДШ-7, ДШ-16, ДШ-17). Наибольшее применение нашел универсальный держатель ДШ-5 (рис. 81).

Полуавтомат ПШ-54 (рис. 82) комплектуется из тех же узлов, что и полуавтомат ПШ-5, но в отличие от него имеет ряд усовершенствований. В частности, вместо сменных шестерен подающий механизм 5 снабжен легкой коробкой скоростей. Держатель 9 полуавтомата ДШ-54 имеет то же устройство, что и держатель ДШ-5.

1. В чем преимущества автоматической и полуавтоматической сварки перед ручной?

2. Объясните назначение флюса при сварке?

3. Назовите основные марки сварочной проволоки.

4. Какое основное оборудование применяют для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом?

5. В чем отличие шланговых полуавтоматов от сварочного трактора?

Все материалы раздела «Сварка труб» :

● Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

● Подготовка труб под сварку

● Технология газовой сварки и резки

● Кислородно-флюсовая и дуговая резка

● Технология ручной электродуговой сварки, электроды

● Источники питания сварочной дуги

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах

● Сварка трубопроводов из легированной стали

● Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений

● Сварка трубопроводов из алюминия и его сплавов, из меди и ее сплавов

● Пайка трубопроводов, дефекты сварных швов

● Контроль качества сварных швов

● Виды сварки и применяемое оборудование

● Сварка и склеивание винипластовых труб

● Сварка полиэтиленовых трубопроводов

● Правила техники безопасности при резке и сварке трубопроводов

Автоматическая сварка под флюсом, ее особенности

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

Что дает применение флюса

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

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

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

  Ради справедливости стоит отметить и недостатки, присущие сварке флюсом.

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

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

Виды применяемых флюсов

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

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

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

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

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

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

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

Физическая сущность сварки под флюсом

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

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

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

Технология автоматической сварки под флюсом

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

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

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

Режимы дуговой сварки под флюсом

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

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

Помимо этого учитываются и дополнительные параметры:

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

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

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

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

Область применения сварки под флюсом

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

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

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

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

Похожие статьи

Что такое сварка под флюсом? — TWI

Сварка под флюсом (SAW) — это обычный процесс дуговой сварки, который включает образование дуги между непрерывно подаваемым электродом и заготовкой. Покрытие из порошкового флюса создает экран защитного газа и шлак (а также может использоваться для добавления легирующих элементов в сварочную ванну), который защищает зону сварного шва.

Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Защитный газ не требуется.Дуга находится под защитным слоем флюса и обычно не видна во время сварки.

Это хорошо зарекомендовавший себя и чрезвычайно универсальный метод сварки.

Электрод может быть сплошной или порошковой проволокой, либо полосой, изготовленной из листа или спеченного материала. Флюс может быть получен либо путем плавления компонентов с образованием стекловидного шлака (который затем измельчается с образованием порошка), либо путем агломерации компонентов с использованием связующего и процесса образования сердцевины.Химическая природа и распределение флюса по размерам способствует стабильности дуги и определяет механические свойства металла шва и форму валика.

SAW обычно работает как механизированный процесс. Сварочный ток (обычно от 300 до 1000 ампер), напряжение дуги и скорость движения — все это влияет на форму валика, глубину проплавления и химический состав наплавленного металла шва. Поскольку оператор не может наблюдать за сварочной ванной, необходимо больше полагаться на настройку параметров и расположение присадочной проволоки.

Хотя SAW обычно работает с одной проволокой с использованием переменного или постоянного тока, существует ряд вариантов, включая использование двух или более проволок, добавление нарезанной проволоки к стыку перед сваркой и использование добавок металлического порошка. Дополнительная производительность может быть достигнута за счет подачи непроводящей проволоки небольшого диаметра в переднюю кромку сварочной ванны. Это может увеличить производительность наплавки до 20%. Эти варианты используются в определенных ситуациях для повышения производительности за счет увеличения производительности наплавки и / или скорости движения.Замена проволоки полосой толщиной 0,5 мм, обычно шириной 60 мм, позволяет использовать этот процесс для наплавки компонентов.

Сварка под флюсом идеально подходит для продольных и кольцевых стыковых швов, необходимых для изготовления трубопроводов и сосудов высокого давления. Сварка обычно выполняется в плоском (BS EN ISO 6947 PA) положении из-за высокой текучести сварочной ванны и расплавленного шлака, а также из-за необходимости поддерживать слой флюса. Угловые соединения также могут производиться сваркой в ​​плоском или горизонтально-вертикальном (PB) положениях.

Дополнительная информация

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить совет специалиста: [email protected].

Дуговая сварка под флюсом (SAW) — Weld Guru

Дуговая сварка под флюсом (SAW) — это процесс, в котором соединение металлов производится дугой или дугой между неизолированным металлическим электродом или электродами и изделием.

На рабочем месте дуга защищена слоем гранулированного плавкого материала.

Давление не используется.

Компоненты оборудования для сварки под флюсом, необходимые для сварки под флюсом, показаны на рис. 10-59.

Оборудование состоит из сварочного аппарата или источника питания, механизма подачи проволоки и системы управления, сварочной горелки для автоматической сварки или сварочного пистолета и кабельной сборки для полуавтоматической сварки, бункера для флюса и механизма подачи, обычно системы восстановления флюса, и механизм передвижения для автоматической сварки.

Источник питания для дуговой сварки под флюсом должен быть рассчитан на 100-процентный рабочий цикл, поскольку операции сварки под флюсом являются непрерывными, а продолжительность сварки может превышать 10 минут.

Если используется источник питания с 60-процентным рабочим циклом, его номинальные характеристики должны быть снижены в соответствии с кривой рабочего цикла для 100-процентной работы.

При использовании постоянного тока переменного или постоянного тока необходимо использовать систему подачи проволоки с чувствительным к напряжению электродом.

При использовании постоянного напряжения используется более простая система подачи проволоки с фиксированной скоростью. Система CV используется только с постоянным током.

Используются как генераторные, так и трансформаторно-выпрямительные источники питания, но выпрямительные машины более популярны.

Сварочные аппараты для дуговой сварки под флюсом мощностью от 300 до 1500 ампер.

Их можно подключать параллельно, чтобы обеспечить дополнительную мощность для сильноточных приложений.

Электропитание постоянного тока используется для полуавтоматических применений, но электропитание переменного тока используется в основном с машиной или автоматическим методом.

Для систем с несколькими электродами требуются специальные типы цепей, особенно когда используется переменный ток.

Для полуавтоматического применения сварочная горелка и кабельная сборка используются для передачи электрода и тока, а также для обеспечения потока на дуге.

Небольшой бункер для флюса прикреплен к концу кабельной сборки.

Электродная проволока подается через дно этого флюсового бункера через наконечник датчика тока к дуге.

Подача флюса из бункера в зону сварки осуществляется самотеком.

Количество подаваемого флюса зависит от того, насколько высоко находится пистолет над изделием.

Пистолет с бункером может включать пусковой выключатель для инициирования сварки или может использовать «горячий» электрод, чтобы при прикосновении электрода к изделию подача начиналась автоматически.

Для автоматической сварки горелка присоединяется к двигателю подачи проволоки и включает в себя наконечники датчиков тока для передачи сварочного тока на электродную проволоку.

Бункер флюса обычно прикрепляется к горелке и может иметь клапаны с магнитным приводом, которые могут открываться или закрываться системой управления.

Другое оборудование, которое иногда используется, может включать в себя передвижную тележку, которая может быть простым трактором или сложным движущимся специализированным приспособлением. Блок рекуперации флюса обычно используется для сбора неиспользованного флюса подводной дуги и возврата его в питающий бункер.

Система для дуговой сварки под флюсом может стать довольно сложной из-за включения дополнительных устройств, таких как шовные толкатели, ткацкие станки и рабочие вездеходы.

Схема сварки под флюсом

Рисунок 10-59. Блок-схема оборудования для сварки под флюсом.

Преимущества SAW

Основные преимущества процесса сварки под флюсом или под флюсом:

1. сварной металл высокого качества.
2. чрезвычайно высокая скорость и производительность наплавки
3. гладкий, однородный сварной шов без брызг.
4. мало или совсем нет дыма.
5. Отсутствие вспышки дуги, поэтому необходимость в защитной одежде минимальна.
6. высокий коэффициент использования электродной проволоки.
7. Простая автоматизация для высокого оператора.
8. в норме, никаких манипулятивных навыков.

Сварка под флюсом для создания длинных стальных свай для поддержки океанской платформы.

Основные области применения SAW

Процесс под флюсом широко используется при производстве толстолистовой стали. Сюда входит сварка:

• фасонный профиль
• Продольный шов трубы большего диаметра
• производство деталей машин для всех видов тяжелой промышленности,
• производство сосудов и резервуаров для давления и хранения использовать

Он широко используется в судостроении для сращивания и изготовления узлов, а также во многих других отраслях промышленности, где используется сталь средней и большой толщины.

Применяется также для наплавочных и наплавочных работ, технического обслуживания и ремонта.

При сварке SAW флюс и проволока разделены. И то и другое влияет на свойства сварного шва, что требует от инженера выбора оптимальной комбинации для каждого проекта.

Ограничения процесса

Основным ограничением сварки под флюсом (SAW) является ограничение положения при сварке. Другое ограничение заключается в том, что он в основном используется только для сварки мягких и низколегированных высокопрочных сталей.

Высокая погонная энергия и цикл медленного охлаждения могут быть проблемой при сварке закаленной и отпущенной стали.При использовании дуговой сварки под флюсом необходимо строго соблюдать ограничение тепловложения для рассматриваемой стали.

Это может потребовать выполнения многопроходных сварных швов, когда однопроходный сварной шов приемлем для низкоуглеродистой стали. В некоторых случаях экономические преимущества могут быть снижены до такой степени, что следует рассмотреть дуговую сварку порошковой проволокой или какой-либо другой процесс.

При полуавтоматической сварке под флюсом невозможность видеть дугу и лужу может быть недостатком для достижения корня шва с разделкой кромок и правильного заполнения или калибровки.

Демонстрация процесса сварки пилой.

Принципы работы

Процесс

Процесс сварки под флюсом показан на рисунке 10-60. Он использует тепло дуги между непрерывно подаваемым электродом и изделием.

Рисунок 10-60: Схема процесса сварки под флюсом

Тепло дуги плавит поверхность основного металла и конец электрода. Металл, выплавленный из электрода, переносится через дугу к заготовке, где он становится наплавленным металлом сварного шва.

Экранирование достигается за счет слоя гранулированного флюса, который накладывается непосредственно на область сварного шва. Флюс, близкий к дуге, плавится и смешивается с расплавленным металлом сварного шва, помогая очищать и укреплять его.

Флюс образует стеклоподобный шлак, который легче по весу, чем наплавленный металл шва, и плавает на поверхности в качестве защитного покрытия.

Сварной шов погружается под этот слой флюса и шлака, отсюда и название сварка под флюсом. Флюс и шлак обычно покрывают дугу, так что ее не видно.

Нерасплавленная часть флюса может быть использована повторно. Электрод вводится в дугу автоматически из катушки. Дуга поддерживается автоматически.

Путешествие может быть ручным или машинным. Дуга возникает при запуске с плавким предохранителем или системой реверсирования или возврата.

Нормальный метод применения и возможности положения

Самым популярным методом нанесения SAW является машинный метод, при котором оператор контролирует сварочную операцию.

На втором месте по популярности находится автоматический метод, при котором сварка осуществляется нажатием кнопки.Процесс может применяться полуавтоматически; однако этот способ нанесения не слишком популярен.

Этот процесс нельзя применить вручную, потому что сварщик не может контролировать невидимую дугу. Процесс дуговой сварки под флюсом — это сварочный процесс с ограниченными позициями.

Позиции сварки ограничены, потому что большая ванна расплавленного металла и шлака очень текучие и имеют тенденцию вытекать из стыка. Сварку можно легко выполнять как в горизонтальном, так и в горизонтальном положении.

В соответствии со специальными контролируемыми процедурами, можно сваривать в горизонтальном положении, иногда называемом сваркой на 3 часа.

Для этого требуются специальные устройства, удерживающие флюс, чтобы расплавленный шлак и металл шва не могли уйти. Процесс нельзя использовать в вертикальном или верхнем положении.

Металлы свариваемые и диапазон толщины

Сварка под флюсом применяется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, низколегированных высокопрочных сталей, закаленных и отпущенных сталей и многих нержавеющих сталей.

Экспериментально он использовался для сварки некоторых медных сплавов, никелевых сплавов и даже урана.

Металл толщиной от 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм) можно сваривать без подготовки кромок. С подготовкой кромок можно выполнять сварные швы за один проход на материале от 1/4 до 1 дюйма (от 6,4 до 25,4 мм).

При использовании многопроходной техники максимальная толщина практически не ограничена. Эта информация обобщена в таблице 10-22. Горизонтальные угловые швы можно выполнять до 3/8 дюйма.(9,5 мм) за один проход и в плоском положении можно выполнять угловые швы размером до 1 дюйма (25 мм).

Совместное проектирование

Хотя в процессе дуговой сварки под флюсом могут использоваться те же детали конструкции соединения, что и в процессе дуговой сварки защищенным металлом, для максимального использования и эффективности дуговой сварки под флюсом предлагаются другие детали соединения. Для сварных швов с канавкой можно использовать конструкцию с квадратными канавками толщиной до 5/8 дюйма (16 мм).

При превышении этой толщины требуются фаски.Используются открытые корни, но необходимы подкладки, так как расплавленный металл будет проходить через стык.

При сварке более толстого металла, если используется достаточно большая поверхность основания, опорный стержень может быть удален. Однако для обеспечения полного проплавления при сварке с одной стороны рекомендуется использовать подкладные стержни. Там, где доступны обе стороны, можно сделать подкладочный сварной шов, который вплавится в исходный сварной шов, чтобы обеспечить полное проплавление.

Сварочная цепь и ток

При сварке под флюсом или под флюсом в качестве сварочной мощности используется постоянный или переменный ток.Постоянный ток используется в большинстве приложений, в которых используется одиночная дуга. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод (DCEN).

Источник постоянного напряжения постоянного тока более популярен для дуговой сварки под флюсом с использованием электродной проволоки диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) и меньшего диаметра.

Система постоянного тока обычно используется для сварки электродной проволокой диаметром 5/3 2 дюйма (4 мм) и большего диаметра. Схема управления мощностью CC более сложна, поскольку она пытается дублировать действия сварщика, чтобы сохранить определенную длину дуги.Система подачи проволоки должна определять напряжение на дуге и подавать электродную проволоку в дугу, чтобы поддерживать это напряжение. При изменении условий подача проволоки должна замедляться или увеличиваться, чтобы поддерживать заданное напряжение на дуге. Это усложняет систему управления. Система не может реагировать мгновенно. Запуск дуги более сложен с системой постоянного тока, так как она требует использования реверсивной системы, чтобы зажигать дугу, отводить и затем поддерживать заданное напряжение дуги.

Для сварки SAW на переменном токе всегда используется постоянный ток. Когда системы с несколькими электродными проводами используются как с дугой переменного, так и с постоянным током, используется система постоянного тока. Однако система постоянного напряжения может применяться, когда два провода подводятся к дуге, питаемой от одного источника питания. Сварочный ток для дуговой сварки под флюсом может варьироваться от 50 до 2000 ампер. Чаще всего сварка под флюсом выполняется в диапазоне от 200 до 1200 ампер.

Скорость наплавки и качество сварки

Скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом выше, чем при любой другой дуговой сварке.Скорость наплавки отдельных электродов показана на рисунке 10-62. Скорость наплавки при сварке под флюсом определяется как минимум четырьмя факторами: полярность, большой вылет, добавки во флюсе и дополнительные электроды. Скорость осаждения является самой высокой для отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Скорость осаждения для переменного тока находится между DCEP и DCEN. Полярность максимального тепла — отрицательный полюс.

Скорость наплавки при любом сварочном токе можно увеличить, увеличив «вылет».”Это расстояние от точки, где ток вводится в электрод, до дуги. При использовании «длинного вылета» степень проникновения уменьшается. Скорость наплавки может быть увеличена за счет добавок металла во флюс под флюсом. Дополнительные электроды можно использовать для увеличения общей скорости осаждения.

Качество наплавленного металла шва, наплавленного дуговой сваркой под флюсом, высокое. Прочность и пластичность металла сварного шва превышают таковые у низкоуглеродистой стали или низколегированного основного материала, когда используется правильное сочетание электродной проволоки и флюса под флюсом.Когда сварка под флюсом выполняется машиной или автоматически, человеческий фактор, присущий процессам ручной сварки, исключается. Сварной шов будет более однородным и без неровностей. Как правило, размер сварного шва за проход намного больше при дуговой сварке под флюсом, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Подвод тепла выше, а скорость охлаждения ниже. По этой причине газам дается больше времени для выхода. Кроме того, поскольку плотность шлака под флюсом ниже плотности металла сварного шва, он будет всплывать в верхнюю часть сварного шва.Однородность и последовательность — преимущества этого процесса при автоматическом применении.

При использовании полуавтоматического метода нанесения может возникнуть ряд проблем. Электродная проволока может искривляться на выходе из сопла сварочной горелки. Эта кривизна может привести к возникновению дуги в месте, не ожидаемом сварщиком. При сварке в достаточно глубоких канавках кривизна может привести к тому, что дуга будет направлена ​​на одну сторону сварного соединения, а не на основание. Это приведет к неполному сращиванию корней.Флюс останется у основания сварного шва. Другая проблема, связанная с полуавтоматической сваркой, заключается в том, что сварная канавка полностью заполняется или сохраняется точный размер, поскольку сварной шов скрыт и не может быть замечен во время его выполнения. Для этого нужно сделать дополнительный проход. В некоторых случаях получается слишком много сварного шва. Вариации раскрытия корня влияют на скорость движения. Если скорость движения одинакова, сварной шов может быть недостаточно или переполнен на разных участках. Высокая квалификация оператора решит эту проблему.

Есть еще одна проблема качества, связанная с очень большими наплавками за один проход.Когда эти большие сварные швы затвердевают, все примеси в расплавленном основном металле и в металле сварного шва собираются в последней точке замерзания, которая является центральной линией сварного шва. Если в этом месте будет собрано достаточное количество примесей, может произойти растрескивание по средней линии. Это может произойти при выполнении больших однопроходных плоских угловых швов, если пластины основного металла расположены под углом 45º от плоскости. Простое решение — избегать размещения деталей под истинным углом 45 °. Его следует изменять примерно на 10º, чтобы корень шва не совпадал с центральной линией углового шва.Другое решение — сделать несколько проходов, а не пытаться сделать большой сварной шов за один проход.

Другая проблема качества связана с твердостью наплавленного металла шва. Чрезмерно твердые отложения сварного шва способствуют растрескиванию сварного шва во время изготовления или во время эксплуатации. Рекомендуется максимальный уровень твердости 225 по Бринеллю. Причиной твердого сварного шва углеродистых и низколегированных сталей является слишком быстрое охлаждение, недостаточная обработка после сварки или чрезмерное поглощение сплава металлом шва.Чрезмерное поглощение сплава связано с выбором электрода со слишком большим количеством сплава, выбором флюса, который вводит слишком много сплава в сварной шов, или использованием слишком высоких сварочных напряжений.

При автоматической и машинной сварке дефекты могут возникать в начале или в конце шва. Лучшее решение — использовать вкладки биения, чтобы запуски и остановки находились на вкладках, а не на продукте.

Графики сварки

Процесс сварки под флюсом, применяемый машиной или полностью автоматически, должен выполняться в соответствии с графиками сварочных работ.Все сварные швы, выполненные с помощью этой процедуры, должны пройти аттестацию и испытания, предполагая, что были выбраны правильный электрод и флюс. Если графики отличаются более чем на 10 процентов, следует провести квалификационные испытания для определения качества сварки.

Параметры сварки

Параметры сварки для дуговой сварки под флюсом аналогичны другим процессам дуговой сварки, за некоторыми исключениями.

При дуговой сварке под флюсом тип электрода и тип флюса обычно основываются на механических свойствах, требуемых сварным швом.Размер электрода зависит от размера сварного шва и тока, рекомендованного для конкретного соединения. Это также необходимо учитывать при определении количества проходов или валиков для конкретного соединения. Сварные швы с одинаковым размером стыка можно выполнять за несколько или несколько проходов, в зависимости от желаемой металлургии металла шва. За несколько проходов обычно получается более качественный сварной металл. Полярность устанавливается изначально и зависит от того, требуется ли максимальное проникновение или максимальная скорость наплавки.

Основные переменные, влияющие на сварку, включают подвод тепла и включают сварочный ток, напряжение дуги и скорость перемещения.Сварочный ток — это самое главное. Для однопроходных сварных швов сила тока должна быть достаточной для желаемого проплавления без прожога. Чем выше сила тока, тем глубже проникновение. При многопроходной работе ток должен быть подходящим для получения сварного шва того размера, который ожидается при каждом проходе. Сварочный ток следует выбирать исходя из размера электрода. Чем выше сварочный ток, тем выше скорость плавления (скорость наплавки).

Напряжение дуги изменяется в более узких пределах, чем сварочный ток.Это влияет на ширину и форму борта. Более высокое напряжение приведет к тому, что борт будет шире и ровнее. Следует избегать чрезмерно высокого напряжения дуги, так как это может вызвать растрескивание. Это связано с тем, что чрезмерное количество флюса расплавляется, и избыточные раскислители могут быть перенесены в наплавленный слой, снижая его пластичность. Более высокое напряжение дуги также увеличивает количество потребляемого магнитного потока. Низкое напряжение дуги создает более жесткую дугу, которая улучшает проплавление, особенно в нижней части глубоких канавок.Если напряжение слишком низкое, получится очень узкий валик. У него будет высокий венец, и удалить шлак будет сложно.

Скорость движения влияет как на ширину борта, так и на глубину проникновения. Более высокие скорости движения позволяют получить более узкие валики с меньшим проникновением. Это может быть преимуществом при сварке листового металла, когда требуются небольшие валики и минимальное проплавление. Однако при слишком высоких скоростях возникает тенденция к образованию подрезов и пористости, поскольку сварной шов быстрее застывает. Если скорость движения слишком низкая, электрод слишком долго остается в сварочной ванне.Это создает плохую форму валика и может вызвать чрезмерное разбрызгивание и вспышку через слой флюса.

Вторичные переменные включают угол электрода к изделию, угол самой работы, толщину слоя флюса и расстояние между наконечником датчика тока и дугой. Этот последний фактор, называемый «вылетом» электрода, оказывает значительное влияние на сварной шов. Обычно расстояние между контактным наконечником и деталью составляет от 1 до 1-1 / 2 дюйма (от 25 до 38 мм). Если вылет увеличивается сверх этого значения, это вызовет предварительный нагрев электродной проволоки, что значительно увеличит скорость наплавки.По мере увеличения вылета уменьшается проникновение в основной металл. Этому фактору необходимо уделить серьезное внимание, потому что в некоторых ситуациях требуется проникновение.

Также необходимо учитывать глубину слоя флюса. Если он слишком тонкий, то в потоке или вспышке дуги будет слишком много дуги. Это также может вызвать пористость. Если глубина флюса слишком велика, сварной шов может быть узким и выпуклым. Слишком большое количество мелких частиц во флюсе может вызвать точечную коррозию на поверхности, поскольку газы, образующиеся в сварном шве, могут не выйти.Иногда их называют следами клюва на поверхности борта.

Советы по использованию процесса

Одно из основных применений дуговой сварки под флюсом — это круговые сварные швы, когда детали вращаются под неподвижной головкой. Эти сварные швы могут быть выполнены по внутреннему или внешнему диаметру. При дуговой сварке под флюсом образуется большая сварочная лужа и расплавленный шлак, который имеет тенденцию стекать. Это означает, что на наружных диаметрах электрод должен располагаться впереди крайней вершины или положения на 12 часов, чтобы металл сварного шва начал затвердевать до того, как начнется наклон вниз.Это становится еще большей проблемой, когда диаметр свариваемой детали становится меньше. Неправильное положение электрода увеличивает вероятность улавливания шлака или плохой поверхности сварного шва. Также следует изменить угол наклона электрода и направить его в направлении движения вращающейся части. Когда сварка выполняется по внутренней окружности, электрод следует наклонить так, чтобы он находился впереди центра нижней части или в положении «6 часов».

Иногда свариваемая деталь имеет уклон вниз или вверх, чтобы обеспечить различные типы контуров сварных швов.Если работа идет под уклоном, борт будет иметь меньшую глубину проникновения и будет шире. Если сварной шов идет вверх с уклоном, валик будет иметь более глубокий провар и будет уже. Это основано на том, что все остальные факторы остаются неизменными.

Сварочный шов будет отличаться в зависимости от угла наклона электрода по отношению к работе, когда работа выровнена. Это угол перемещения, который может быть углом сопротивления или толкания. Он оказывает определенное влияние на контур валика и проплавление металла шва.

Односторонняя сварка с полным проваром корня может быть получена дуговой сваркой под флюсом.Если сварное соединение спроектировано с плотным отверстием в корне и довольно большой поверхностью корня, следует использовать высокий ток и положительный электрод. Если соединение спроектировано с корневым отверстием и минимальной поверхностью основания, необходимо использовать опорный стержень, поскольку нет ничего, что могло бы поддерживать расплавленный металл сварного шва. Расплавленный флюс очень жидкий и будет проходить через узкие отверстия. Если это произойдет, металл шва последует за ним, и сварной шов прожигет соединение. Опорные стержни необходимы всякий раз, когда есть отверстие в корне и минимальная поверхность корня.

Медные подкладки используются при сварке тонкой стали. Без подкладных стержней сварной шов будет иметь тенденцию плавиться, и металл шва будет выпадать из стыка. Опорная планка удерживает металл сварного шва на месте, пока он не затвердеет. Медные опорные стержни могут охлаждаться водой, чтобы избежать возможности плавления и захвата меди в металле сварного шва. Для более толстых материалов основа может быть флюсом под флюсом или другим специализированным типом флюса.

Варианты процесса SAW

Существует множество разновидностей процесса, которые дают дополнительные возможности для сварки под флюсом.Некоторые из наиболее популярных вариантов:

1. Двухпроводные системы — один источник питания.
2. Двухпроводные системы — отдельный источник питания.
3. Трехпроводные системы — отдельный источник питания.
4. Ленточный электрод для наплавки.
5. Добавки порошка железа во флюс.
6. Сварка с длинным вылетом.
7. Электрически «холодная» присадочная проволока.

Многопроволочные системы

Многопроволочные системы обладают преимуществами, поскольку скорость наплавки и скорость перемещения могут быть улучшены за счет использования большего количества электродов.На рис. 10-68 показаны два метода использования двух электродов: один с одним источником питания, а другой — с двумя источниками питания. При использовании одного источника питания одни и те же приводные ролики используются для подачи обоих электродов в сварной шов. При использовании двух источников питания необходимо использовать отдельные механизмы подачи проволоки для обеспечения электрической изоляции между двумя электродами. С двумя электродами и раздельным питанием можно использовать разные полярности на двух электродах или использовать переменный ток на одном и постоянный ток на другом.Электроды можно размещать рядом. Это называется поперечным положением электрода. Их также можно разместить один перед другим в положении тандемного электрода.

Двухпроводной тандемный

Двухпроводный тандемный электрод с индивидуальными источниками питания используется там, где требуется очень глубокое проникновение. Ведущий электрод положительный, а задний электрод отрицательный. Первый электрод создает копающее действие, а второй электрод заполняет сварной шов.Когда две дуги постоянного тока находятся в непосредственной близости, существует тенденция к взаимному влиянию дуги между ними. В некоторых случаях второй электрод подключается к переменному току, чтобы избежать взаимодействия дуги.

Трехпроводная тандемная система

Трехпроводная тандемная система обычно использует питание переменного тока на всех трех электродах, подключенных к трехфазным системам питания. Эти системы используются для изготовления высокоскоростных продольных швов труб большого диаметра и сборных балок. Чрезвычайно высокие токи могут использоваться при соответственно высоких скоростях движения и производительности наплавки.

Система сварки лент

Система сварки полос используется для наплавки низкоуглеродистой и легированной стали, как правило, нержавеющей сталью. Получается широкий валик с равномерным и минимальным проплавлением. Этот вариант процесса показан на рисунке 10-69. Он используется для покрытия внутренней части сосудов, чтобы обеспечить коррозионную стойкость нержавеющей стали, в то же время используя прочность и экономичность низколегированных сталей для толщины стенок. Требуется устройство подачи ленточных электродов, и обычно используется специальный флюс.Когда ширина полосы превышает 2 дюйма (51 мм), используется устройство колебания магнитной дуги для обеспечения равномерного прожигания полосы и равномерного проплавления.

Другие опции

Другой способ увеличения скорости наплавки при дуговой сварке под флюсом — добавление компонентов на основе железа в соединение под флюсом. Железо в этом материале расплавится под действием тепла дуги и станет частью наплавленного металла шва. Это увеличивает скорость наплавки без ухудшения свойств металла сварного шва.Добавки для металлов также можно использовать для специальных наплавок. Этот вариант может использоваться с однопроводной или многопроволочной установкой.

Другой вариант — использование электрически «холодной» присадочной проволоки, подаваемой в зону дуги. «Холодный» присадочный пруток может быть сплошным или порошковым для добавления специальных сплавов к металлу сварного шва. Регулируя добавление подходящего материала, можно улучшить свойства наплавленного металла шва. Можно использовать порошковую проволоку для электрода или для одного из нескольких электродов для введения специальных сплавов в наплавленный металл шва.Каждый из этих вариантов требует специальной инженерии, чтобы гарантировать, что правильный материал добавлен для обеспечения желаемых свойств отложения.

Типичные приложения

Процесс дуговой сварки под флюсом широко используется при производстве большинства тяжелых стальных изделий. К ним относятся сосуды высокого давления, котлы, резервуары, ядерные реакторы, химические сосуды и т. Д. Другое применение — изготовление ферм и балок. Применяется для приварки фланцев к стенке. Промышленность тяжелого оборудования является основным потребителем дуговой сварки под флюсом.

Используемые материалы

При сварке под флюсом используются два материала: сварочный флюс и плавящаяся электродная проволока.

Флюс для дуговой сварки под флюсом защищает дугу и расплавленный металл шва от вредного воздействия атмосферного кислорода и азота. Флюс содержит раскислители и поглотители, которые помогают удалять загрязнения из расплавленного металла шва. Флюс также обеспечивает введение сплавов в металл сварного шва. Когда этот расплавленный флюс охлаждается до стекловидного шлака, он образует покрытие, защищающее поверхность сварного шва.Нерасплавленная часть флюса не меняет своей формы и не влияет на ее свойства, поэтому ее можно восстанавливать и использовать повторно. Флюс, который плавится и образует шлаковое покрытие, необходимо удалить со сварного шва. Это легко сделать после того, как сварной шов остынет. Во многих случаях шлак действительно отслаивается, не требуя особых усилий для удаления. При сварке с разделкой кромок затвердевший шлак может быть удален с помощью отбойного молотка сварщика.

Флюсы предназначены для конкретных применений и для определенных типов наплавок.Флюсы под флюсом имеют разный размер частиц. Многие флюсы не имеют маркировки размера частиц, потому что размер разработан и произведен для предполагаемого применения.

Нет спецификации для флюсов под флюсом, используемых в Северной Америке. Однако метод классификации флюсов заключается в наплавленном металле сварного шва, полученном с помощью различных комбинаций электродов и запатентованных флюсов для дуговой сварки под флюсом. Это соответствует стандарту Американского общества сварки. Электроды из углеродистой стали и флюсы для дуговой сварки под флюсом.Таким образом, можно назначить флюсы для использования с различными электродами для обеспечения желаемого анализа наплавленного металла шва.

Ссылки для SAW

Процесс дуговой сварки под флюсом

Знаете ли вы о процессе дуговой сварки под флюсом? — Canam

21 сентября 2018

Категория: Сварка — Издатель: Michel Roy

Процесс дуговой сварки под флюсом (SAW) используется для плавления металлических деталей путем образования электрической дуги между электродной проволокой с непрерывной подачей проволоки и основным металлом.

Электрическая дуга возникает под слоем гранулированного флюса, который наносится на свариваемое соединение. Флюс защищает термоядерную ванну от окислительной атмосферы. Это также устраняет сварочные брызги и ультрафиолетовое излучение.

Сварка под флюсом обычно используется для изготовления крупных деталей.

Это надежный и надежный сварочный процесс, который позволяет нам получать сварные швы очень хорошего качества с высокой производительностью.

Дуга под флюсом может использоваться с разными типами токов:

1. Постоянный ток с положительным электродом DC (+) : обеспечивает оптимальное проплавление сварного шва;
2. Непрерывный ток с отрицательным электродом DC (-) : позволяет оптимизировать скорость наплавки;
3. Переменный ток (AC): позволяет найти компромисс между DC (+) и DC (-). Мы получаем лучшее проплавление шва, чем DC (-), и лучшую скорость наплавки, чем DC (+).

Мы находим различные переменные в процессе дуговой сварки под флюсом.

Вот несколько:

1. SAW с одним электродом;
2. SAW с двойной дугой, при которой две сварочные проволоки используются в одной сварочной дуге;
3. Тандем SAW, в котором используются две сварочные проволоки, каждая из которых имеет собственную сварочную дугу. Обычно первая дуга имеет постоянный постоянный ток положительного электрода (+) для достижения хорошего проплавления шва. Вторая дуга имеет переменный ток переменного тока, который оптимизирует скорость наплавки, не беспокоясь о проблемах, связанных с магнитным обдувом.

Сварка под флюсом имеет определенные ограничения; его можно использовать только в ровном и горизонтальном положении. Его можно использовать как полуавтоматический процесс, но обычно он работает как полностью механизированный или автоматический процесс сварки линейных сборок.

Это идеальный процесс сварки для изготовления надстроек мостов и крупногабаритной конструкционной стали.

Хотели бы вы получать ответы через наш блог? Не стесняйтесь присылать свои вопросы!

Подходит ли вам сварка под флюсом?

Рисунок 1
Производство труб — это одна из сфер применения дуговой сварки под флюсом.

Процесс сварки под флюсом (SAW) может существенно улучшить скорость наплавки и производительность, а также обеспечить стабильное качество сварки. Однако для одних приложений он лучше подходит, чем для других (см. Рисунок 1 ). Если вы думаете об использовании SAW, рассмотрите множество факторов, которые влияют на успех процесса. Необходимо оценить толщину материала, конструкцию соединения, подгонку и длину.

Также имейте в виду, что для достижения максимального успеха с SAW требуется некоторая домашняя работа и предварительные вложения в оборудование, но эти вложения во многих случаях могут принести значительную и быструю окупаемость.

Как работает SAW

SAW — это процесс с подачей проволоки, такой как газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW или MIG). Проволока подается через горелку, которая обычно перемещается по сварному шву за счет механизации. Понимание и управление SAW не сильно отличается от понимания и управления GMAW. Настройка аппарата аналогична, и многие параметры сварки остаются неизменными: напряжение по-прежнему влияет на ширину валика, сила тока по-прежнему влияет на проплавление, а увеличение скорости подачи проволоки по-прежнему увеличивает силу тока и осаждение (при условии постоянного расстояния между контактом и заготовкой и использования мощности постоянного тока). поставлять).

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

Что можно получить

Оптимизированный процесс SAW может обеспечить повышение производительности, экономию времени, качество и стабильность сварки, а также улучшенную среду для оператора.

В однопроволочных приложениях можно достичь значительной скорости наплавки (см. Рисунок 2 ), в зависимости от размера, типа и полярности проволоки. Может быть довольно легко использовать SAW для улучшения скорости наплавки по сравнению с текущим процессом GMAW, дуговой сваркой порошковой проволокой (FCAW) или дуговой сваркой в ​​среде защитного металла (SMAW или Stick). Производители сварочного оборудования и присадочного металла могут помочь вам определить начальные параметры и дать представление о возможностях улучшения.

Помимо повышения производительности, этот процесс может обеспечить стабильное качество сварки.Пила — это почти исключительно механизированный процесс. Сварочное оборудование и / или оборудование с рабочим движением поддерживают постоянную скорость движения и положение горелки, поэтому операторы с меньшим практическим опытом сварки могут легко контролировать это. После этого компании могут направить свой самый квалифицированный персонал в самые ответственные области деятельности.

Этот процесс также обеспечивает улучшенную рабочую среду, поскольку он имеет низкое дымообразование и отсутствие видимой дуги. Это сводит к минимуму воздействие ультрафиолета, поэтому вам не нужно носить шлем или сварочную куртку, и вам будет проще выполнять другие задачи рядом с выполняемой сваркой.

Наконец, сварка под флюсом обеспечивает отличные механические свойства готового сварного шва. Многие комбинации проволока / флюс со средней и высокой основностью могут обеспечить высокую ударную вязкость даже при -60 градусов Цельсия или ниже, что может быть затруднительно даже для хорошо спроектированной проволоки FCAW на рутиловой основе. Определенные проволоки и флюсы под ПАВ также могут способствовать сохранению свойств при высоких тепловложениях, дополнительно оптимизируя потенциальные скорости наплавки.

Необходимое оборудование

SAW может предложить существенный прирост производительности в определенных областях применения, но для достижения этих результатов необходимо вложить средства в соответствующее оборудование, помимо источника питания и механизма подачи проволоки.Следовательно, этот процесс обычно требует больших капиталовложений, чем другие процессы.

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

Чтобы помочь оптимизировать механизацию — и обеспечить различные уровни гибкости в зависимости от требований приложения — доступны многочисленные аксессуары.

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

• Тракторы SAW предлагают портативность и гибкость для выполнения сварочных работ, расположенных по всему цеху или на рабочем месте (см. Рисунок 3 ).
• Боковые балки или портальные установки не переносятся, а представляют собой стационарную установку, требующую проведения работ в сварочной камере. Это сокращает время, затрачиваемое на настройку и переналадку, но также снижает гибкость.
• Интегратор может помочь разработать индивидуальную систему, например кольцевую сварку резервуаров для хранения и круглые сварочные аппараты для крепления сопел.Некоторые системы могут быть интегрированы с позиционирующим оборудованием для сварки более сложных геометрических фигур, например, опор для труб.

По сравнению с роботизированной сваркой, механизация под флюсом намного доступнее. Как правило, его проще реализовать и освоить. Хотя этот процесс требует внимания оператора, во время сварки его часто легче отрегулировать, чем при роботизированной сварке. Кроме того, оборудование на ПАВ обычно отличается прочностью и надежностью.

Однако имейте в виду, что этот процесс ограничен сваркой в ​​плоском и горизонтальном положении, что позволяет использовать параметры сильноточного и сильного наплавки.Использование SAW для всей сварки с несколькими сварными швами может потребовать большого оборудования для позиционирования; несколько вариантов включают в себя установку наклона, передней и задней бабки. Иногда это оборудование для позиционирования может быть дорогостоящим, но в других случаях окупаемость инвестиций может быстро оправдать его и процесс по сравнению со сваркой в ​​нерабочем положении с другим процессом.

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

Проконсультируйтесь с интегратором или производителем оборудования, чтобы определить комбинацию оборудования, чтобы максимизировать потенциал и определить рентабельность инвестиций в операцию SAW.

Идеальные детали для SAW

Деталь для SAW подходит по нескольким причинам. Тип материала и толщина — два важных фактора.

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

SAW успешно используется для обработки тонких материалов во многих областях, таких как пропановые резервуары и водонагреватели. Несмотря на то, что используются большие силы тока, скорость движения в этих случаях значительно увеличивается, так что результирующее тепловложение является низким. Например, сварка SAW с одной горелкой может использоваться для сварки 6,5-миллиметрового материала за один проход при токе 800 ампер со скоростью перемещения 76,2 см в минуту (или более, в зависимости от конструкции соединения). Обратите внимание, что сварка более тонких материалов также требует большего внимания к «плавности» механизации, отслеживанию стыков и согласованности подготовки стыков.Основа соединений с использованием меди и / или сварочного флюса является популярным выбором для повышения повторяемости.

Независимо от толщины материала, ключевые факторы для успешной реализации SAW включают следующее:

Рисунок 3
Тракторы SAW предлагают гибкость для приложений, где необходима мобильность, например, для работы на судне.

• Геометрия соединений и деталей: SAW подходит для прямолинейных соединений, поскольку детали с выступами в сварном шве требуют более сложной и дорогостоящей механизации для многократной обработки.И хотя SAW хорошо подходит для компонентов большого объема, это не означает, что она постоянно ограничивается одной и той же деталью. Даже мастерские могут воспользоваться этой технологией. Детали не обязательно должны быть идентичными, но они должны иметь схожую геометрию, чтобы максимизировать процесс. Например, для SAW и оборудования обычно легко сваривать как диаметром 3,7 метра, так и диаметром 3 метра. сосуды под давлением, поскольку их геометрия аналогична. Идея состоит в том, чтобы найти детали, которые могут использовать одну и ту же дугу и оборудование рабочего движения и размещение, чтобы минимизировать переналадку и, следовательно, время простоя.
• Длинные сварные швы: недостатком SAW является необходимость очистки между проходами. По этой причине он лучше подходит для длинных сварных швов (часто 1,2 м и более), которые можно очистить во время сварки. При более коротких сварных швах общее количество времени, затрачиваемого на очистку, больше, поскольку многозадачность усложняется, а отношение времени зажигания дуги ко времени, затрачиваемому на изменение положения и переналадку оборудования, становится меньше. В качестве примечания, также важно рассмотреть возможность инвестирования в оборудование для восстановления и восстановления флюса (вакуум и печь), чтобы минимизировать затраты на расходные материалы.
• Окружные сварные швы диаметром более 200 мм: SAW — это популярный выбор для сосудов высокого давления и трубопроводов, поскольку сосуд или трубу можно вращать на позиционерах. Но ниже 200 мм диам. Удержание флюса становится более трудным, потому что флюс падает с трубы. Поскольку скорость охлаждения сварного шва при SAW ниже, чем в других процессах, его использование на трубе меньшего диаметра также может привести к неприемлемому профилю шва.
• Детали с хорошим доступом: оборудование для резки SAW громоздко, поэтому пространство и доступ к деталям являются ключевыми факторами.Система может нуждаться в индивидуальной разработке для использования в небольших помещениях, но подача проволоки может стать проблемой. Просто большие диаметры не такие гибкие, как маленькие диаметры, используемые на роботизированной руке GMAW.

Соображения по конструкции шарниров

Для успешной сварки SAW необходима хорошая подгонка детали, иначе может возникнуть проблема с прожогом. Эти проблемы необходимо устранить до начала процесса сварки, и они могут потребовать механической фиксации и особого внимания к подготовке детали.

«Уплотнительные втулки», изготовленные с использованием GMAW, FCAW или SMAW, можно использовать для компенсации неидеальной подгонки. Эти быстрые дополнительные сварочные проходы увеличивают время операции, но часто требуют меньше времени, чем если бы все соединение было сварено с помощью процесса, отличного от SAW.

Возможные проблемы также могут быть решены путем пересмотра соединения. Глубокое проникновение процесса SAW может позволить увеличить поверхность корня или полностью исключить подготовку стыка.

Возможно, потребуется выполнить многопроходную сварку, в зависимости от толщины материала или механических свойств, необходимых для применения.Такой подход может быть лучше, чем значительное увеличение нагрева для завершения сварного шва за один проход. Несмотря на то, что высокая сила тока приводит к более высокой скорости наплавки, SAW не всегда терпима к тепловыделению (распространенное заблуждение).

Окупаемость SAW

Процесс SAW может обеспечить значительные преимущества для производительности и качества в правильном применении. Однако важно хорошо понимать, что включает в себя этот процесс, и убедиться, что ваше конкретное приложение хорошо подходит для SAW, прежде чем вкладывать средства.

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

Фотографии любезно предоставлены Miller Electric Mfg. Co.

Дуговая сварка под флюсом — обзор

3.5 Дефекты сварного шва под флюсом

SAW была впервые проведена на трубопроводе в 1930 году [11]. Это процесс, при котором края пластины сводятся и свариваются дуговой сваркой с использованием расходуемого электрода и флюса.В отличие от ВПВ и оплавления, нагрев происходит с помощью электрической дуги между электродом и металлической трубой [12]. Кроме того, в отличие от сварных швов внахлест, ВПВ или оплавления (которые являются самопроизвольными), при сварке под ПАВ используется присадочный металл. Дуга и сварочная ванна погружены во флюс, чтобы защитить расплавленный металл сварного шва от атмосферы, где в противном случае он может собирать посторонние газы и приводить к появлению неметаллических включений или пористости. Процесс SAW не является процессом ковки, как ERW, и в процессе сварки не применяется механическое давление.Первые трубы, сваренные дугой под флюсом, были сварены только на наружном диаметре и известны как одиночные сварные швы под флюсом. Примерно в 1948 году компания Consolidated Western впервые разработала процесс двойной дуговой сварки под флюсом (DSAW), при котором труба сваривалась как по внешнему, так и по внутреннему диаметру [11]. Процесс SAW универсален, так как можно соединять трубы различного диаметра и толщины [12]. Процесс SAW и DSAW, в частности, остаются сегодня одним из наиболее распространенных методов производства труб [11].

Хотя SAW обычно считается надежным процессом, он может иметь многие из тех же проблем сварки, что и другие процессы, такие как (не ограничиваясь) отсутствие плавления, недостаточное проплавление, пористость и поднутрение.В дополнение к этим довольно распространенным проблемам, трубы, сваренные дугой под флюсом, также могут иметь трещины в металле сварного шва, которые вызваны перемещением пластин до затвердевания металла шва [11], а также трещины на подошвах, которые могут образовываться при сварке. корень или носок сварного шва либо на внутреннем, либо на внешнем диаметре. Трещины на носке могут быть вызваны холодным расширением после процесса сварки, когда труба имеет некруглую форму, или если сварной шов слишком большой, вызывая локально высокие напряжения на носке сварного шва, когда труба принимает круглую форму [11,13 ].Трещины на носке, наряду с недостаточным проваром и трещинами сварных швов (трещины затвердевания), являются наиболее распространенными механизмами разрушения при сварке под флюсом [5].

Другие дефекты могут включать несоосность между внутренним и наружным сварными швами в трубе DSAW — это может вызвать изгибающие напряжения при воздействии внутреннего давления [11]. Также известно, что транзитная усталость вызывает растрескивание труб, сваренных дугой под флюсом [4,11,13]. При усталости при транспортировке трубы отскакивают во время транспортировки по железной дороге или автомобильным транспортом, что может вызывать локальные высокие напряжения, инициировать образование трещин и увеличивать их количество.Это усугубляется плохой загрузкой труб (недостаточное рассеивание энергии между трубами и т. Д.) И ранее существовавшими условиями в трубе (то есть смещением кромок пластин) [11,13].

Что такое дуговая сварка под флюсом?

Дуговая сварка под флюсом или SAW — это обычно используемый процесс сварки толстых стальных листов или длинных сварных швов. Этот процесс состоит из четырех компонентов. Сварочная головка используется для подачи флюса и присадочного металла в обрабатываемую зону. С помощью электрода подаётся напряжение и на присадочный металл.Бункер флюса хранит и контролирует флюс.

4 компонента SAW

Гранулированный флюс — чрезвычайно важная часть. Он позволяет очищать металл и защищает от расплавленных атмосферных загрязнений. Гранулированный флюс может быть плавленым, смешанным или склеенным. Он также смешивается с разными материалами в зависимости от проекта. Электрод или присадочный металл обычно имеет форму проволоки. Есть и специальные формы. Если скрутить проволоку из присадочного металла, она придаст дуге колебательное движение.Типы материалов, которые могут быть добавлены с электродом, — это сплавы на основе никеля, низколегированная сталь, углеродистая сталь и нержавеющая сталь. Другие параметры, которые могут изменить рабочие места, — это скорость подачи проволоки, скорость движения, напряжение дуги, тип тока, вылет электрода и контактный наконечник.

Этот тип дуговой сварки начинается с подачи флюса на стык присадочного металла. Размещение стальной ваты между электродом и соединением перед запуском работает так же, как зажигание электрода горелкой для запуска.После расплавления флюс превращается из изолятора в проводник. Отработанный флюсовый материал или шлак удаляются после сварки. Электрод имеет несколько скоростей. Заранее заданная скорость — это устройство непрерывной подачи. Полуавтоматическая скорость позволяет перемещать голову вручную. Автоматическая скорость хороша для стационарных работ. Дугу можно укоротить и удлинить вручную.

Плюсы дуговой сварки под флюсом

У всех видов сварки есть свои плюсы и минусы. Процесс сварки под флюсом — это особый тип сварки.Для начала, работа будет иметь более высокий уровень наплавки и высокие рабочие факторы с механизированными работами. Прочные и глубокие сварные швы стали возможны благодаря простому управлению. Для этих сварных швов обычно используются более толстые листы металла, но можно делать и тонкие листы. Еще один плюс — отсутствие необходимой подготовки кромок и образование небольшого количества дыма. Работы могут выполняться снаружи или внутри, сварные швы получаются однородными и устойчивыми к коррозии. Даже с толстым листом возможен однократный проход. Наконец, дуга всегда закрыта, чтобы не было брызг.Замечательно то, что более половины флюса можно использовать повторно.

Минусы дуговой сварки под флюсом

Когда дело доходит до дуговой сварки, есть несколько недостатков. Это связано с тем, что это очень специфический тип сварного шва. Первый очевидный минус заключается в том, что единственными материалами, над которыми нужно работать, являются некоторые виды стали и некоторые сплавы на основе никеля. Оборудование может находиться только в положениях 1F, 1G и 2F. Он также ограничивается вращающимися трубами, сосудами или прямыми швами для сварных швов.Флюс может быть немного проблематичным в настройке и может вызвать проблемы со здоровьем. Огромным минусом является тот факт, что можно обрабатывать только толстые сварные швы. Также существуют требования к удалению шлака перед стартом и подкладке полос для проникновения корня.

Повышение безопасности при дуговой сварке под флюсом!

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

Автоматическая сварка под дугой может быть выполнена путем перемещения заготовки под сварочной головкой или перемещения сварочной головки над неподвижной заготовкой. Однако независимо от того, насколько автоматизирован процесс, для оператора по-прежнему важно иметь возможность видеть процесс сварки и видеть параметры сварного шва (такие как скорость подачи проволоки, ток и напряжение дуги, скорость перемещения и вылет), чтобы обеспечить достаточную эффективность процесса сварки.

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

Традиционно сварщику приходилось располагаться рядом с сварочной головкой, чтобы иметь возможность надлежащим образом видеть и управлять сварочной головкой. Однако такая непосредственная близость к сварочной головке часто подвергает оператора риску и / или крайне неудобно. Это происходит из-за часто встречающихся условий, таких как:

• Оператор должен сидеть высоко над землей, чтобы контролировать сварной сосуд высокого давления или узел.
• Оператор должен работать с ограниченной свободой движений, которая может включать положение на коленях или сидение в ограниченном пространстве, например, внутри сосуда высокого давления небольшого диаметра.
• Присутствуют токопроводящие элементы, с которыми сварщик может случайно соприкоснуться во время процесса сварки, что может привести к поражению электрическим током.
• Оператор должен следить за сварным швом во влажных, сырых или влажных условиях, что снижает сопротивление кожи тела и изоляционные свойства принадлежностей, вызывая дополнительный потенциал удара.

Во всех этих ситуациях риска для здоровья оператора можно избежать, удалив оператора из непосредственной зоны сварочного шва. Это можно сделать с помощью камеры Xiris XVC-S Sub Arc. С помощью такой камеры оператор может наблюдать за процессом дуговой сварки на расстоянии до 40 метров.

Преимущества использования XVC-S? Для изготовителя — более легкое соблюдение постоянно расширяющегося набора нормативных требований, которые ограничивают доступ операторов к зоне сварки.Повышение производительности труда оператора за счет того, что он не отвлекается, потому что находится в непосредственной близости от зоны дуговой сварки.