Преимущества сварки под флюсом

Основными преимуществами дуговой сварки под флюсом или дуговой сварки под флюсом являются:

1. высокое качество металлического шва.
2. чрезвычайно высокая скорость и скорость наплавки
3. гладкий, равномерный сварной шов без брызг.
4. мало или нет дыма.
5. отсутствие вспышки дуги, поэтому минимальная потребность в защитной одежде.
6. высокий коэффициент использования электродной проволоки.
7. простая автоматизация для высокой производительности.
8. нормально, без задействования манипулятивных навыков.

Основные области применения SAW

Процесс сварки под флюсом широко используется при изготовлении толстолистовой стали. Это включает сварку:

• профилей
• продольный шов трубы большего диаметра
• Производство деталей машин для всех видов тяжелой промышленности,
• производство сосудов и резервуаров для работы под давлением и хранения

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

Также используется для наплавки и наплавки, технического обслуживания и ремонта.

Ограничения процесса

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

Большое тепловложение и медленный цикл охлаждения могут стать проблемой при сварке закаленных и отпущенных сталей. При использовании дуговой сварки под флюсом необходимо строго соблюдать ограничение тепловложения рассматриваемой стали.

Это может потребовать выполнения многопроходных сварных швов, тогда как однопроходный сварной шов был бы приемлем для низкоуглеродистой стали. В некоторых случаях экономические преимущества могут быть снижены до такой степени, что следует рассматривать дуговую сварку с флюсовой проволокой или какой-либо другой процесс.

При полуавтоматической дуговой сварке под флюсом невозможность видеть дугу и сварочную ванну может быть недостатком при достижении корня разделки и надлежащем заполнении или определении размеров.

Принципы работы

Процесс

Процесс дуговой сварки под флюсом показан на рис. 10-60. Он использует тепло дуги между постоянно питаемым электродом и изделием.

Тепло дуги расплавляет поверхность основного металла и конец электрода. Металл, расплавленный с электрода, переносится через дугу на заготовку, где он становится наплавленным металлом шва.

Экранирование получают из слоя гранулированного флюса, который укладывают непосредственно на зону сварки. Флюс вблизи дуги плавится и смешивается с расплавленным металлом сварного шва, способствуя его очистке и укреплению.

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

Сварной шов находится под слоем флюса и шлака, отсюда и название дуговой сварки под флюсом. Флюс и шлак обычно покрывают дугу так, что ее не видно.

Нерасплавленную часть флюса можно использовать повторно. Электрод подается в дугу автоматически из катушки. Дуга поддерживается автоматически.

Перемещение может быть ручным или механическим. Дуга инициируется плавким пуском или системой реверса или возврата.

Нормальный метод применения и возможности размещения

Наиболее популярным методом применения SAW является машинный метод, при котором оператор контролирует операцию сварки.

Вторым по популярности является автоматический метод, при котором сварка выполняется нажатием кнопки. Процесс может применяться полуавтоматически; однако этот способ применения не слишком популярен.

Этот процесс нельзя применить вручную, поскольку сварщик не может управлять невидимой дугой. Процесс сварки под флюсом представляет собой процесс сварки в ограниченном положении.

Количество позиций для сварки ограничено, так как большая масса расплавленного металла и шлака очень жидкие и имеют тенденцию вытекать из соединения. Сварку можно легко выполнять в плоском положении и в горизонтальном угловом положении.

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

Для этого требуются специальные устройства для удерживания флюса, чтобы расплавленный шлак и металл сварного шва не могли утечь. Процесс нельзя использовать в вертикальном или надземном положении.

Свариваемые металлы и диапазон толщины

Дуговая сварка под флюсом используется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, низколегированных высокопрочных сталей, закаленных и отпущенных сталей и многих нержавеющих сталей.

Экспериментально он использовался для сварки некоторых сплавов меди, никеля и даже урана.

Металл толщиной от 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм) можно сваривать без подготовки кромок. При подготовке кромок сварные швы можно выполнять за один проход на материале толщиной 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 могут выполняться до 3/8 дюйма (9,5 мм) за один проход, а в плоском положении угловые швы могут выполняться до 1 дюйма (25 мм).

Конструкция соединения

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 швов с разделкой кромок можно использовать конструкцию с квадратной разделкой толщиной до 5/8 дюйма (16 мм).

За пределами этой толщины требуются фаски. Используются открытые корни, но необходимы опорные стержни, поскольку расплавленный металл будет проходить через соединение.

При сварке более толстого металла, если используется достаточно большая поверхность притупления, подкладной стержень можно не использовать. Однако для обеспечения полного провара при сварке с одной стороны рекомендуется использовать подкладные стержни. Там, где доступны обе стороны, можно выполнить подварочный шов, который сплавится с первоначальным сварным швом, чтобы обеспечить полное проплавление.

Сварочный контур и ток

В процессе дуговой сварки под флюсом или под флюсом в качестве источника сварочного тока используется либо постоянный, либо переменный ток. Постоянный ток используется для большинства приложений, использующих одну дугу. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод (DCEN).

Электропитание постоянного тока с постоянным напряжением более популярно для дуговой сварки под флюсом электродной проволокой диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) и меньше.

Система постоянного тока обычно используется для сварки электродной проволокой диаметром 5/3 2 дюйма (4 мм) и более. 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 ускоряться, чтобы поддерживать заданное напряжение на дуге. Это усложняет систему управления. Система не может реагировать мгновенно. Запуск дуги более сложен при использовании системы постоянного тока, так как она требует использования реверсивной системы для зажигания дуги, втягивания и последующего поддержания заданного напряжения дуги.

Для сварки под флюсом переменного тока всегда используется постоянный ток. Когда системы с несколькими электродными проводами используются как с дугами переменного, так и с постоянным током, используется система питания постоянного тока. Однако система постоянного напряжения может применяться, когда два провода подаются в дугу, питаемую одним источником питания. Сварочный ток для дуговой сварки под флюсом может варьироваться от 50 ампер до 2000 ампер. В большинстве случаев дуговая 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 любом другом процессе дуговой сварки. Скорости осаждения для одиночных электродов показаны на рисунке 10-62. Есть по крайней мере четыре взаимосвязанных фактора, которые контролируют скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом: полярность, длинный вылет, добавки во флюс 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, удлинив «вылет». Это расстояние от точки подачи тока на электрод до дуги. При использовании «длинного вылета» величина проходки уменьшается. Скорость осаждения может быть увеличена за счет добавления металлических добавок в флюс под флюсом. Дополнительные электроды могут использоваться для увеличения общей скорости осаждения.

Качество металла шва, наплавленного в процессе дуговой сварки под флюсом, высокое. Прочность и пластичность металла сварного шва превышают таковые у мягкой стали или низколегированного основного материала, если используется правильное сочетание электродной проволоки и флюса под флюсом. Когда сварка под флюсом выполняется машинным или автоматическим способом, исключается человеческий фактор, присущий процессам ручной сварки. Сварка будет более однородной и без несоответствий. Как правило, размер валика сварного шва за один проход при дуговой сварке под флюсом намного больше, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Подвод тепла выше, а скорость охлаждения медленнее. По этой причине газам предоставляется больше времени для выхода. Кроме того, поскольку шлак под флюсом имеет меньшую плотность, чем металл сварного шва, он будет всплывать к верхней части сварного шва. Единообразие и согласованность являются преимуществами этого процесса при автоматическом применении.

При использовании полуавтоматического метода нанесения могут возникнуть некоторые проблемы. Электродная проволока может искривляться на выходе из сопла сварочного пистолета. Эта кривизна может привести к тому, что дуга загорится в неожиданном для сварщика месте. При сварке достаточно глубоких канавок искривление может привести к тому, что дуга будет направлена ​​к одной стороне сварного шва, а не к его корню. Это приведет к неполному срастанию корней. Флюс будет задерживаться в корне сварного шва. Другая проблема с полуавтоматической сваркой заключается в том, что необходимо полностью заполнить разделку под сварку или сохранить точный размер, поскольку сварной шов скрыт и его нельзя наблюдать во время его выполнения. Для этого требуется сделать дополнительный проход. В некоторых случаях наплавляется слишком много сварного шва. Изменения в раскрытии корня влияют на скорость движения. Если скорость перемещения одинаковая, сварной шов может быть недозаполненным или переполненным в разных областях. Высокая квалификация оператора решит эту проблему.

Существует еще одна проблема качества, связанная с чрезвычайно большими наплавками за один проход. Когда эти большие сварные швы затвердевают, примеси в расплавленном основном металле и в металле сварного шва собираются в последней точке, чтобы замерзнуть, которая является центральной линией сварного шва. Если в этой точке имеется достаточное сдерживание и собирается достаточное количество примесей, может произойти растрескивание по центральной линии. Это может произойти при выполнении больших однопроходных плоских угловых швов, если пластины основного металла расположены под углом 45º к плоскости. Простое решение состоит в том, чтобы не размещать детали под истинным углом 45º. Его следует изменять примерно на 10º, чтобы корень шва не находился на одной линии с центральной линией углового шва. Другое решение состоит в том, чтобы сделать несколько проходов, а не пытаться сделать большой сварной шов за один проход.

Другая проблема качества связана с твердостью наплавленного металла. Чрезмерно твердые наплавки 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, неадекватная послесварочная обработка или чрезмерное налипание сплава в металле шва. Чрезмерное налипание сплава происходит из-за выбора электрода, содержащего слишком много сплава, выбора флюса, который вводит слишком много сплава в сварной шов, или использования чрезмерно высоких сварочных напряжений.

При автоматической и машинной сварке дефекты могут возникать в начале или в конце сварного шва. Наилучшее решение — использовать выступы на выходе, чтобы пуски и остановки находились на выступах, а не на изделии.

Графики сварки

Процесс дуговой сварки под флюсом, применяемый машинным или полностью автоматическим способом, должен выполняться в соответствии с графиками процедур сварки. Все сварные швы, выполненные по этой методике, должны пройти аттестацию, испытания при условии, что выбраны правильные электрод и флюс. Если графики отличаются более чем на 10 процентов, необходимо провести квалификационные испытания для определения качества сварки.

Сварочные параметры

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

При дуговой сварке под флюсом тип электрода и тип флюса обычно зависят от механических свойств, требуемых сварным швом. Размер электрода зависит от размера сварного шва и силы тока, рекомендуемой для конкретного шва. Это также необходимо учитывать при определении количества проходов или валиков для конкретного соединения. Сварные швы для одного и того же размера соединения могут быть выполнены за несколько или несколько проходов, в зависимости от желаемой металлургии металла шва. Многократные проходы обычно наплавляют металл более высокого качества. Полярность устанавливается изначально и зависит от того, требуется ли максимальное проникновение или максимальная скорость осаждения.

Основные переменные, влияющие на сварку, включают подводимое тепло и включают сварочный ток, напряжение дуги и скорость перемещения. Сварочный ток является наиболее важным. Для однопроходных сварных швов ток должен быть достаточным для желаемого провара без прожогов. Чем выше ток, тем глубже проникновение. При многопроходной работе сила тока должна соответствовать размеру сварного шва, ожидаемому за каждый проход. Сварочный ток следует выбирать в зависимости от 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 валика. Более высокое напряжение сделает валик более широким и плоским. Следует избегать чрезмерно высокого напряжения дуги, так как это может привести к растрескиванию. Это связано с тем, что расплавляется аномальное количество флюса, и избыточные раскислители могут переноситься на наплавленный металл, снижая его пластичность. Более высокое напряжение дуги также увеличивает количество потребляемого флюса. Низкое напряжение дуги создает более жесткую дугу, что улучшает проплавление, особенно на дне глубоких канавок. Если напряжение слишком низкое, получится очень узкий валик. Он будет иметь высокий венец и шлак будет трудно удалить.

Скорость перемещения влияет как на ширину валика, так и на проникновение. При более высоких скоростях перемещения получаются более узкие валики с меньшим проникновением. Это может быть преимуществом при сварке листового металла, где требуются небольшие валики и минимальный провар. Однако при слишком высоких скоростях возникает тенденция к подрезу и пористости, поскольку сварной шов быстрее замерзает. Если скорость перемещения слишком мала, электрод слишком долго остается в сварочной ванне. Это создает неправильную форму валика и может вызвать чрезмерное разбрызгивание и вспышку через слой флюса.

Вторичные переменные включают угол наклона электрода к изделию, угол самого изделия, 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 изделием составляет от 1 до 1-1/2 дюйма (от 25 до 38 мм). Если вылет превышает эту величину, это вызовет предварительный нагрев электродной проволоки, что значительно увеличит скорость наплавки. По мере увеличения вылета проникновение в основной металл уменьшается. Этому фактору следует уделить серьезное внимание, поскольку в некоторых ситуациях требуется проникновение.

Необходимо также учитывать глубину слоя флюса. Если он слишком тонкий, будет слишком много дуги через флюс или вспышка дуги. Это также может вызвать пористость. Если глубина флюса слишком велика, сварной шов может быть узким и горбатым. Слишком большое количество мелких частиц во флюсе может вызвать точечную коррозию поверхности, поскольку газы, образующиеся в сварном шве, могут не выйти наружу. Их иногда называют отметинами на поверхности борта.

Советы по использованию процесса

Одним из основных применений дуговой сварки под флюсом является кольцевая сварка, когда детали вращаются под неподвижной головкой. Эти сварные швы могут выполняться по внутреннему или внешнему диаметру. При дуговой сварке под флюсом образуется большая расплавленная сварочная ванна и расплавленный шлак, который имеет тенденцию течь. Это диктует, что на внешних диаметрах электрод должен быть расположен перед крайней вершиной или в положении на 12 часов, чтобы металл сварного шва начал затвердевать до того, как он начнет наклон вниз. Это становится более серьезной проблемой, поскольку диаметр свариваемой детали становится меньше. Неправильное положение электрода увеличивает вероятность захвата шлака или плохого качества поверхности сварного шва. Угол наклона электрода также следует изменить и направить в направлении движения вращающейся части. Когда сварка выполняется по внутренней окружности, электрод должен быть наклонен так, чтобы он находился впереди нижнего центра или в положении на 6 часов.

Иногда свариваемая деталь имеет наклон вниз или вверх, чтобы обеспечить различные типы контуров сварного шва. Если работа расположена под уклоном, буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире. Если сварной шов наклонен вверх, валик будет иметь более глубокое проплавление и будет более узким. Это основано на том, что все остальные факторы остаются неизменными.

Сварной шов будет отличаться в зависимости от угла наклона электрода по отношению к заготовке, когда заготовка ровная. Это угол перемещения, который может быть углом сопротивления или толкания. Это оказывает определенное влияние на контур валика и проплавление металла шва.

Односторонняя сварка с полным проплавлением корня может быть получена с помощью дуговой сварки под флюсом. Когда сварное соединение спроектировано с узким корневым отверстием и достаточно большой поверхностью приварки, следует использовать большой ток и положительный электрод. Если шов спроектирован с отверстием в корне и минимальной поверхностью впадины, необходимо использовать подкладочный стержень, так как нет ничего, что поддерживало бы расплавленный металл сварного шва. Расплавленный флюс очень жидкий и проходит через узкие отверстия. Если это произойдет, металл шва будет следовать за ним, и сварной шов прогорит соединение. Опорные стержни необходимы всякий раз, когда есть корневое отверстие и минимальная поверхность корня.

Медные опорные стержни полезны при сварке тонкой стали. Без подкладных стержней сварной шов имел бы тенденцию проплавляться, и металл шва отходил бы от соединения. Опорный стержень удерживает наплавленный металл до его затвердевания. Медные опорные стержни могут охлаждаться водой, чтобы избежать возможности плавления и осаждения меди в металле сварного шва. Для более толстых материалов подложкой может быть флюс для дуговой сварки под флюсом или флюс другого специального типа.

Вариации процесса SAW

Существует множество вариаций процесса, которые расширяют возможности дуговой сварки под флюсом. Некоторые из наиболее популярных вариантов:

1. Двухпроводные системы — тот же источник питания.
2. Двухпроводные системы – отдельный источник питания.
3. Трехпроводные системы – отдельный источник питания.
4. Ленточный электрод для наплавки.
5. Добавка железного порошка к флюсу.
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 и один 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, чтобы обеспечить электрическую изоляцию 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 расположить рядом. Это называется поперечным положением электрода. Они также могут быть размещены один перед другим в положении тандемного электрода.

Двухпроводная тандемная

Двухпроводная тандемная позиция электрода с отдельными источниками питания используется там, где требуется глубокое проникновение. Ведущий электрод положительный, задний электрод отрицательный. Первый электрод создает копающее действие, а второй электрод заполняет сварной шов. Когда две дуги постоянного тока находятся в непосредственной близости друг от друга, существует тенденция к интерференции дуг между ними. В некоторых случаях второй электрод подключают к переменному току, чтобы избежать взаимодействия с дугой.

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 скоростных продольных швов труб большого диаметра и сборных балок. Чрезвычайно высокие токи могут использоваться с соответственно высокими скоростями перемещения и скоростью осаждения.

Система сварки полос

Система сварки полос используется для наплавки мягких и легированных сталей, обычно на нержавеющую сталь. Получается широкий валик с равномерным и минимальным проникновением. Этот вариант процесса показан на рис. 10-69.. Он используется для наплавки внутренней части сосудов для обеспечения коррозионной стойкости нержавеющей стали при использовании прочности и экономичности низколегированных сталей для толщины стенки. Требуется устройство подачи ленточных электродов, и обычно используется специальный флюс. Когда ширина полосы превышает 2 дюйма (51 мм), используется магнитно-дуговое колебательное устройство, обеспечивающее равномерное прожигание полосы и равномерное проплавление.

Другие варианты

Другой способ увеличения скорости наплавки при дуговой сварке под флюсом заключается в добавлении ингредиентов на основе железа в соединение под флюсом. Железо в этом материале расплавится под действием тепла дуги и станет частью наплавленного металла. Это увеличивает скорость наплавки без ухудшения свойств металла шва. Металлические добавки также могут использоваться для специальных наплавок. Этот вариант можно использовать с однопроводными или многопроводными установками.

Другим вариантом является использование электрически «холодной» присадочной проволоки, подаваемой в область дуги. «Холодный» присадочный стержень может быть цельным или порошковым для добавления в металл шва специальных сплавов. Регулируя добавление соответствующего материала, можно улучшить свойства наплавленного металла. Можно использовать в качестве электрода порошковую проволоку или в качестве одного из нескольких электродов ввести специальные сплавы в наплавленный металл. Каждый из этих вариантов требует специального проектирования, чтобы гарантировать добавление надлежащего материала для обеспечения желаемых свойств отложений.

Типичные области применения

Процесс дуговой сварки под флюсом широко используется при производстве большинства изделий из тяжелой стали. К ним относятся сосуды под давлением, котлы, резервуары, ядерные реакторы, химические сосуды и т. Д. Другое применение — изготовление ферм и балок. Используется для приваривания фланцев к стенке. Промышленность тяжелого оборудования является основным потребителем дуговой сварки под флюсом.

Используемые материалы

При дуговой 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 примеси из расплавленного металла сварного шва. Флюс также позволяет вводить сплавы в металл сварного шва. Когда этот расплавленный флюс охлаждается до стеклообразного шлака, он образует покрытие, защищающее поверхность сварного шва. Нерасплавленная часть флюса не меняет своей формы и не влияет на его свойства, поэтому ее можно восстановить и использовать повторно. Флюс, который плавится и образует шлаковое покрытие, необходимо удалить с валика сварного шва. Это легко сделать после того, как шов остынет. Во многих случаях шлак будет отслаиваться без особых усилий для удаления. В сварных швах с разделкой кромок затвердевший шлак, возможно, придется удалять отбойным молотком сварщика.

Флюсы предназначены для конкретных применений и для определенных типов наплавленных материалов. Флюсы для подводной дуги бывают разных размеров. Многие флюсы не имеют маркировки по размеру частиц, потому что размер разработан и произведен для предполагаемого применения.

Спецификации для флюсов для сварки под флюсом, используемых в Северной Америке, отсутствуют. Однако метод классификации флюсов основан на наплавленном металле, полученном с помощью различных комбинаций электродов и запатентованных флюсов для дуги под флюсом. Это предусмотрено стандартом Американского общества сварщиков. Электроды и флюсы из углеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом. Таким образом, флюсы могут быть назначены для использования с различными электродами для обеспечения требуемого анализа наплавленного металла сварного шва.

Справочные материалы для SAW

Процесс дуговой сварки под флюсом

Что такое дуговая сварка под флюсом и как она работает? 2022

Последнее обновление 19 июля 2022

Одной из особенностей сварки является яркая дуга. Эта дуга излучает исключительный ультрафиолетовый свет, который может обжечь кожу и сетчатку. Излишне говорить, что при сварке следует соблюдать меры предосторожности. Это означает сварочный капюшон, кожаную сварочную куртку и т. д. Но дуга процесса сварки под флюсом (SAW), хотя и такая же яркая или ярче, чем другие сварочные процессы, обычно скрыта от глаз, поскольку, как вы уже догадались, дуга находится под флюсом. . Как погружается? Он похоронен под флюсом, который используется для сварки.

Это не означает, что меры предосторожности не следует принимать. Наоборот, дуга все еще может время от времени выходить наружу во время движения сварщика. Но подводная дуга является одной из отличительных особенностей этого процесса.

Как это работает?

Обычно SAW автоматизирован. Это означает, что сварщик должен будет просто управлять машиной и наблюдать за качеством сварных швов. С помощью проволоки с металлическим сердечником и сварочного аппарата постоянного напряжения (во многом похожего на инвертор MIG) сварной шов наплавляется с использованием присадочной проволоки и отдельного гранулированного плавкого флюса, который распределяется перед зоной сварки из бункера. Это отличается от процессов MIG и SMAW тем, что флюс не заделывается и не покрывает электрод.

Несмотря на то, что флюс легкоплавкий, после завершения сварки все равно образуется шлак. Его нужно будет удалить. К счастью, этот шлак легко удаляется и из-за консистенции сварного шва отрывается большими стеклообразными кусками. Но не весь поток сплавляется. Часть флюса наверху может быть использована повторно.

Для чего используется флюс? Он используется для защиты сварного шва в расплавленном состоянии. Он достаточно эффективен, так как процесс не требует использования дополнительного защитного компонента, такого как инертный газ, который необходим для сварки MIG и двойной защиты с порошковой проволокой. Флюс SAW также способствует стабильности дуги, что необходимо для получения однородных сварных швов.

Также защищает целостность основного материала, окружающего зону сварки. Поскольку флюс находится поверх сварного шва, брызги не выходят из зоны сварки. Это оставляет вас с более чистыми, более последовательными сварными швами.

Изображение предоставлено: Wizard191, Wikimedia Commons

Какие существуют типы сварки под флюсом?

SAW обычно использует одно и то же оборудование во всех своих приложениях. Однако можно использовать дополнительное оборудование или другие флюсы. Давайте посмотрим на некоторые переменные, которые используются с SAW.

Различают плавленые, связанные, агломерированные и механически смешанные флюсы. Это все гранулированные флюсы, которые распределяются одинаково. То есть либо через бункер, либо выложенный заранее. Плавленые флюсы начинаются с расплавления сырья, которое затем измельчается до желаемого размера гранул. Связанные и агломерированные флюсы представляют собой сухие материалы, смешанные со связующим (натриевым для связующего и керамическим для агломерированного). После того, как они будут склеены, смешанный материал будет пропущен через сито для достижения желаемого размера гранул. Наконец, механические смеси могут представлять собой смесь плавленых, связанных или агломерированных флюсов.

Существует множество сварочных пистолетов под флюсом. Много различий заключается в том, как наносится флюс. Но некоторые сварочные пистолеты имеют несколько разных сварочных головок. Фактически это означает наличие двух или более электродов с отдельными системами подачи проволоки. Иногда в переднюю кромку ванны добавляют присадочную проволоку, чтобы увеличить скорость наплавки. Эта подача проволоки даже не должна быть подключена к источнику питания. Но разные электроды также могут быть подключены к разным источникам питания, что позволяет использовать разнообразные дуги, каждая из которых добавляет к сварному шву что-то уникальное. Конечно, это не должно быть сделано по желанию, а только в том случае, если этого требует дизайн.

• См. также:  Как работает ультразвуковая сварка?

Где используется?

SAW используется для самых разных целей. Но чаще всего его применяют для конструкций, где для надежной сварки требуется большой и толстый лист.

Поскольку SAW с соответствующими параметрами может производить высококачественные сварные швы, он идеально подходит для таких вещей, как газовые баллоны.

Изображение предоставлено: NearEMPTiness, Wikimedia Commons

Соединения кусков металла часто требуют полного проплавления, а это означает, что зазор в металле должен быть полностью заполнен сварным швом, в отличие от соединения металла только на поверхности или с частичным скосом. Затем эти сварные швы необходимо будет подвергнуть неразрушающему контролю (НК), такому как рентгеновский или ультразвуковой контроль.

• См. также:  Что такое сварной шов с полным проплавлением?

Если SAW может производить что-то герметичное, например, сосуд высокого давления, он также может быть идеальным для судостроения и производства других морских конструкций. Баржи, плавучие резервуары и другие суда, которым необходимо оставаться на плаву, выигрывают от структурно прочных сварных швов субдугового процесса.

В вагоностроении предпочтение отдается SAW, поскольку его автоматизация позволяет предсказуемое повторение длинных сварных швов. Это делает его идеальным, поскольку для газовых баллонов требуются сварные швы постоянного качества, чтобы гарантировать отсутствие утечек.

• См. также: Что такое орбитальная сварка и как она работает?

SAW часто используется для критических сварных швов крупных конструкций от зданий до мостов.

Преимущества сварки под флюсом

• Прочные и прочные сварные швы
• Количество выделяемого сварочного дыма значительно снижается благодаря покрытию дуги
• Количество воздействия УФ-излучения значительно снижено
• Легкая очистка от шлака
• Можно использовать внутри и снаружи помещений
• Подготовка кромок менее критична
• Чрезвычайно высокая скорость осаждения
• Внешний вид сварного шва

Недостатки дуговой сварки под флюсом

• Оборудование может быть темпераментным/требует ловкости
• Настройка может занять некоторое время
• Ошибки делаются быстрее из-за более высокой скорости осаждения
• Ограниченная видимость сварного шва в расплавленном состоянии

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Существует некоторая путаница в отношении процесса контактной сварки и сварки под флюсом. Отчасти это связано с тем, что ни в одном из процессов не наблюдается электрической дуги. Однако сварка сопротивлением не является процессом дуговой сварки. Вместо этого он использует две разные сварочные головки по обе стороны от соединения, чтобы создать электрическое сопротивление или трение внутри соединения. Это плавит металл и заставляет его плавиться.

SAW обычно выполняется в горизонтальном положении. Это связано с тем, что высокие скорости осаждения создают большую лужу, которая не сможет течь должным образом, например, в вертикальном положении. Не только лужа выйдет из-под контроля, но и плавкий флюс в основном выпадет из соединения, даже если часть его будет удерживаться на металле сопротивлением процесса сварки.

Зависит от типа флюса. Но некоторые общие компоненты — это карбонат кальция, фторид, кремнезем, кальций, алюминий, марганец и рутил.

В то время как субдуговая сварка может использоваться как с постоянным, так и с переменным током, DCEP (положительный электрод постоянного тока) обеспечивает наибольшую проплавляемость сварных соединений.

Заключение

SAW (дуговая сварка под флюсом) является популярным процессом. Несмотря на то, что это можно сделать вручную, предварительно разложив флюс и держа пистолет в руке, автоматическая ПАВ имеет огромные преимущества, не последним из которых является повышение производительности.

Рекомендуемое изображение: Пипимару, Wikimedia Commons

• Как это работает?
• Какие существуют типы сварки под флюсом?
  • Флюсы
  • Сварочные пистолеты
• Где используется?
  • Сосуды под давлением
  • Морские суда
  • Автоцистерны
  • Сварка конструкций
• Часто задаваемые вопросы (FAQ)
  • Что такое контактная сварка?
  • В каком положении выполняется дуговая сварка под флюсом?
  • Из чего сделан флюс?
  • Какая полярность сварки используется при сварке под флюсом?
• Заключение

Дуговая сварка под флюсом (SAW): рабочий процесс, оборудование, детали и его применение

Дуговая сварка под флюсом (SAW) представляет собой процесс сварки, при котором трубчатый электрод непрерывно подается для соединения двух металлов путем выделение тепла между электродом и металлом.

Зона дуги и расплавленной зоны защищается от атмосферного загрязнения погружением под слой гранулированного флюса. Слой флюса покрывает площадь, полностью предотвращая брызги, искры, дым и УФ-излучение.

Более высокая скорость наплавки по сравнению с другими процессами сварки.

Удобно для оператора – нет видимой дуги, нет брызг.

Вы ищете:

• Увеличение производства
• Увеличение скорости сварки
• Увеличение скорости отложения

👇 Это является решением.

Формирование дуги между проволочным электродом и заготовкой происходит так же, как и при сварке MIG. Но у этого процесса есть дополнительное преимущество экранирования гранулированным флюсом, делающим Сварка под флюсом без брызг, дыма и ультрафиолетового излучения. Оборудование имеет следующее в своем инвентаре.

Дуговая сварка под флюсом может использоваться на постоянном или переменном токе.

1. Power Source
2. Сварка факела/кабеля и кабельная сборка
3. Flux Hopper и его кормление
4. Механизм движения для автоматической сварки

Можно использовать как технологический генератор постоянного тока, так и трансформатор переменного тока, но более популярны выпрямительные машины. 9Аппарат для дуговой сварки под флюсом 0003 доступен в диапазоне от 300 до 1500 ампер.

Оборудование постоянного тока подходит для полуавтоматического применения, а источник питания переменного тока подходит только для автоматики. Дополнительная мощность может быть достигнута путем параллельного соединения обоих. В оборудовании переменного тока возможно использование нескольких электродов в специализированных приложениях.

Эта часть оборудования должна нести электрод и даже флюс к месту возникновения дуги. Небольшой бункер для флюса прикреплен к концу кабельной сборки. В нижней части бункера имеется выход для электродной проволоки через токосъемную клемму дуги.

Сила тяжести вступает в действие для подачи флюса. Количество подаваемого флюса зависит от высоты установки пистолета над рабочей станцией.

Пистолет-дозатор имеет плавный переключатель для начала сварки. Может использовать горячие электроды, так как при касании заготовки подача начинается автоматически. В автоматическом процессе горелка подключается к двигателям подачи проволоки и токосъемному наконечнику для процесса сварки. Этот бункер обычно крепится к горелке, которая имеет клапан с магнитным приводом, который открывается и закрывается системой управления.

Процесс сварки настраивается в очень быстром темпе с помощью ходовой тележки. Это может быть доступно в конструкциях, подобных тракторам. Блок рекуперации флюса обычно собирает неиспользованный флюс и возвращает его в бункер для подачи. Общее движение трактора происходит в горизонтальном направлении.

Основные достоинства процесса дуговой сварки под флюсом.

1. Отличная скорость, лучшая скорость осаждения в более быстром темпе.
2. Превосходное качество сварки.
3. Почти никакого дыма
4. Гладкая, аккуратная и равномерная сварка без брызг
5. Безопасно для сварщика, без брызг, без вспышки дуги
6. Автоматизация здесь проста.
7. Отличное использование электродов.
8. Отсутствие навыков манипулирования
9. Минимальная деформация металла
10. Возможна работа станка на ветреных участках
11. Без подготовки кромок материала толщиной менее 12 мм

Изготовление – Процесс, необходимый для изготовления труб, водоводов, котлов, конструктивных элементов, сосудов под давлением, железных дорог, вращающихся печей, землеройных машин, кранов, балок, мостов, локомотивов и подконструкций из железнодорожные вагоны.

Автомобилестроение – Авиация, судостроение и атомная энергетика.

Восстановление изношенных деталей и износостойких сплавов, катков тракторных, натяжных роликов, шкивов крановых.

Подходит для металлов , таких как низкоуглеродистая сталь, среднепрочные и высокопрочные сплавы.

1. Процесс сварки не виден оператору. Он не может судить о качестве или каких-либо дефектах. Чтобы преодолеть эти недостатки, можно добавить различные приспособления, приспособления, указку, световой луч и роликовую направляющую для оценки и улучшения результата.
2. Предварительное нанесение флюса на свариваемое соединение не всегда возможно.
3. Он может сваривать только в горизонтальном направлении.
4. Толщина металла должна быть 4,8мм, меньшая толщина сожжет металл.
5. Кромки свариваемого металла должны быть чистыми и точно совпадать. Нанесение флюса на неровные края невозможно и может привести к обгоранию краев.
6. Качество флюса может вызывать беспокойство. Низкое качество может привести к пористости.
7. Чугун, алюминиевый сплав, магниевый сплав и цинковый сплав не вписываются в свариваемый материал под флюсом.
8. Химический состав металла сварного шва сложно контролировать, так как флюсовые сплавы полностью изменят характеристики низколегированной стали.

В процессе дуговой сварки под флюсом электрод с флюсовым покрытием заменяется гранулированным флюсом и неизолированным электродом. Дуга между электродом и изделием является источником тепла и остается скрытой под слоем флюса. Этот поток защищает от атмосферного загрязнения. Процесс может быть автоматическим или полуавтоматическим.

При нажатии на спусковой крючок флюс начинает откладываться на свариваемом стыке. Холодный флюс не является проводником электричества, поэтому дуга может загореться при прикосновении электрода к основному металлу. Дугу можно зажечь, поместив стальную вату между электродом и обрабатываемым металлом и используя ток высокой частоты.

Зажигает дугу под прикрытием флюса. как только флюс нагревается и плавится, он становится высокопроводящим. Верхний слой остается неизменным и действует как защита, в то время как нижний слой остается электропроводным для поддержания дуги. Верхний слой остается неизменным и зернистым, который можно использовать повторно.

Электрод непрерывно перемещается с заданной скоростью для подачи в свариваемое соединение. Расплавленный металл с электрода переносится на заготовку и осаждается. Флюс вблизи дуги плавится и смешивается с расплавленными металлами. Этот флюс образует шлак легче наплавленного металла в качестве защитного слоя. Сварной шов остается под слоем флюса и шлака, отсюда и название дуговой сварки под флюсом.

Подача электрода осуществляется непрерывно катушкой. Дуга автоматически сохраняется за счет флюса. Путешествие может управляться вручную или машиной.

Популярными методами применения SAW являются Машинный метод и Автоматический метод. Машинный метод является наиболее распространенным методом, при котором оператор следит за процессом сварки. Автоматический метод представляет собой кнопочный метод, и процесс применяется полуавтоматически, но не очень популярный метод сварки под флюсом.

Процесс нельзя искать вручную так как невозможно управлять невидимой дугой. процесс дуговой сварки под флюсом представляет собой процесс сварки в ограниченном положении. Ограничение связано с тем, что большие расплавленные ванны и шлак образуются из жидкости, которую трудно удерживать на месте. Им лучше всего подходит плоское положение с горизонтальным скруглением. Мы можем сваривать в 3 часа в контролируемых условиях.

Процесс невозможно использовать в вертикальном или надземном положении, поскольку он не может удерживать расплавленный металл и флюс в заданном положении.

Этот процесс лучше всего подходит для сварки сталей с низким и средним содержанием углерода, низколегированных сталей с высокой прочностью, отпущенных сталей, закаленных сталей и нержавеющих сталей. Дуговая сварка под флюсом экспериментально опробована на таких металлах, как никелевый сплав, медный сплав и уран.

Толщина 1,6-12,7 мм поддается сварке и не требует подготовки их кромок. Металл толщиной 6,4-25,4 мм требует подготовки кромок и может сваривать за один проход. Толщина при этой процедуре практически не ограничена при использовании многопроходной техники. Горизонтальное скругление может составлять до 9Сварка толщиной 0,5 мм за один проход.

Мы можем использовать те же детали конструкции соединения, что и при сварке электродом. На нем показаны различные детали соединений для первостепенного использования и производительности дуговой сварки под флюсом. Мы можем использовать конструкцию с квадратными канавками толщиной до 16 мм. Для большей толщины могут потребоваться конструкции со скосом. Открытые корни конструкции шва с подкладными стержнями обязательны для удержания расплавленных металлов.

В случае более толстого металла на одном боковом шве с большой корневой поверхностью мы можем удалить подкладочный стержень. Для достижения наилучших результатов при полном проваре требуется опорный стержень. Проект с обеими поверхностями, доступными с помощью подварочного шва, может быть выполнен, который сплавится с оригиналом, чтобы обеспечить полное проплавление.

В процессе дуговой сварки под флюсом используется либо постоянный, либо переменный ток, но постоянный ток используется в большинстве случаев. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод постоянного тока (DCEN).

Постоянное напряжение с питанием от постоянного тока популярно для ПАВ с проводом диаметром 3,2 мм и малым диаметром. Система постоянного тока обычно используется для сварки электродами диаметром 4 мм и более. Схема управления постоянным током является более сложной, поскольку она пытается копировать действия сварочного аппарата для поддержания определенной длины дуги.

Устройство подачи проволоки должно определять напряжение на дуге и удерживать электродную проволоку в дуге для поддержания напряжения. Подача проволоки может замедляться или ускоряться для поддержания заданного напряжения на дуге. Это усложнит систему управления. Система не реагирует мгновенно. Зажигание дуги сложно, поскольку для запуска, отвода и поддержания заданной дуги необходимо использовать систему реверса.

При сварке под флюсом всегда используется постоянный ток. Многоэлектродная проволока используется с дугами переменного и постоянного тока. Мы используем здесь систему постоянной мощности. Он применяет постоянное напряжение, когда двухэлектродная проволока подается в дугу, питаемую от одного источника сварочного тока. Сварочный ток при сварке под флюсом может варьироваться от 50 ампер до 2000 ампер. Самый обычный Сварка под флюсом выполняется в диапазоне 200-1200 ампер.

Дуговая сварка под флюсом имеет самую высокую скорость наплавки по сравнению с другими процессами дуговой сварки. Есть четыре причины большего количества отложений при сварке под флюсом.

• Полярность
• Длинный вылет
• Флюсовые добавки
• Дополнительный электрод

Скорость осаждения самая высокая для отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Осаждение в переменном токе находится между DCEP и DCEN. Полярность с максимальным нагревом способствует отрицательному полюсу. Скорость наплавки при любой сварке увеличивалась с увеличением «вылета». Точка, в которой ток должен подаваться на электрод и дугу, называется вылетом. Чем длиннее вылет, тем хуже проникновение.

Мы можем увеличить скорость осаждения, добавляя металлические добавки во флюс и используя дополнительные электроды.

Металл шва, наплавленный дуговой сваркой под флюсом, имеет звериное качество. Прочность и пластичность металла сварного шва превосходят мягкую сталь и низколегированный материал. Это может произойти, когда мы используем правильную комбинацию электрода, флюса и источника питания. При дуговой сварке под флюсом, используемой машиной или автоматом, устраняется присущая человеческая ошибка, и сварка будет более равномерной и без дефектов.

Сварной валик при дуговой сварке под флюсом намного больше, чем при любой другой дуговой сварке. Подвод тепла намного выше, поэтому его охлаждение занимает больше времени. Газы имеют достаточно времени, чтобы выйти. Здесь шлак имеет меньшую плотность и всплывает к верхней части валика. Автоматический процесс обеспечивает единообразие и последовательность.

• Проблем много, но одна из них – искривление электродной проволоки на выходе из сопла и горелки. Кривизна проволоки не будет откладываться в том месте, где она должна быть отложена. Если вы выполняете сварку в глубокой канавке, отложение происходит в стенке, а не в корне, что приводит к неполному сплавлению корня. Он может задерживать флюс в корне сварки.

• Соблюдение точного размера сварного шва и заполнение разделки под сварку вслепую может оказаться непростой задачей. Мы можем переусердствовать, наложив дополнительный шов, или недоделать, сделав меньше наплавки. Обученный сварщик справится с этой проблемой.

• Другой проблемой является растрескивание осевой линии. Чрезвычайно большой однопроходный шов может захватывать примеси и при затвердевании собирает их, что приводит к растрескиванию по центральной линии. Это возможно при однопроходной плоской галтели под углом 45 градусов. Многократные проходы могут избежать его или изменить угол на 10 градусов.

• Чрезмерная твердость сварного шва выше 225 по Бринеллю возникает из-за жесткого сварного шва в углероде, быстрого охлаждения, неадекватной обработки после сварки. Этому может способствовать избыток сплава в электроде.

• Дефект может возникать в начале и в конце, что можно контролировать, используя выступ для начала и остановки, а не на изделии.

Переменные сварки аналогичны другим процессам дуговой сварки, за некоторыми исключениями. Мы выбираем тип электрода и флюс в соответствии с металлом для сварки. Размер электрода прямо пропорционален размеру сварного шва и рекомендуемому току. Количество проходов/размеры швов, которые необходимо учитывать при выборе соединения. Сварка одного и того же размера может быть выполнена за несколько проходов или за несколько проходов, как предполагает металлургия. Многократные проходы обеспечивают лучшее и более качественное сварное соединение. Решение о полярности должно быть принято изначально, нужно ли нам максимальное проникновение или максимальная ставка депозита.

К важным переменным, влияющим на сварочный нагрев, относятся сварочный ток, напряжение и скорость перемещения. Сварочный ток имеет первостепенное значение, так как при однопроходном шве ток должен быть достаточным для достаточного провара без прогорания основного металла.

Чем выше ток, тем глубже проникновение. Многопроходная сварка требует, чтобы сила тока соответствовала размеру сварного шва в каждом проходе. Размер электрода может быть параметром для выбора силы тока для сварки.

Изменение напряжения дуги находится в узких пределах. Это влияет на ширину и форму валика, так как при более высоком напряжении дуги валик будет плоским и широким.

Чрезвычайно высокое напряжение дуги может вызвать растрескивание, так как чрезмерное плавление флюса с избытком раскислителей переносится в зону сварки для снижения пластичности. Больше флюса потребляется при высоком напряжении дуги. Низкое напряжение создает более жесткую дугу для улучшения проникновения в глубокую канавку. Низкое напряжение приводит к узкому валику с высокой вершиной и затрудненному удалению шлака.

Скорость перемещения влияет на валик сварного шва и проплавление. Чем выше скорость, тем тоньше валик с меньшим проникновением. Это идеальная ситуация для листового металла, где требуется небольшой валик с минимальным проникновением. Слишком высокая скорость может привести к образованию подрезов и пористости из-за более быстрого замораживания. Слишком низкая скорость создает плохие валики, чрезмерное разбрызгивание и засветку.

Угол наклона электрода, рабочий угол, толщина слоя флюса и расстояние между наконечником тока и дугой (вылет). Нормальное расстояние между наконечником и дугой составляет 25-38 мм.

Увеличение вылета увеличивает скорость наплавки. Мы должны рассмотреть этот фактор подробно для лучших результатов.

Вылет проволоки должен быть примерно в 8 раз больше диаметра проволоки.

Тонкий слой флюса вызовет большее искрение и вспышку дуги, вызывающую пористость. Тяжелый флюс вызовет узкий и горбатый сварочный валик. Небольшие примеси во флюсе оставляют следы на валике.

Ситуация кругового сварного шва, когда детали вращаются под неподвижной головкой. Потребность в сварке может быть по внутреннему или внешнему диаметру. Большая расплавленная ванна со шлаком перемещается в процессе сварки под флюсом. Наплавка по внешнему диаметру и электрод должны располагаться вверху в положении на 12 часов. Металл шва движется вниз по мере затвердевания. Меньший диаметр может быть проблемой при сварке. Неправильное расположение электрода может привести к включению шлака и плохой сварке. В процессе сварки по внутренней окружности могут потребоваться электроды, расположенные под углом 6 часов.

Сварка вниз и вверх дает разные контуры шва. На спуске буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире. В гору производится глубокое проникновение с узким бортиком.

Односторонняя сварка с полным проплавлением корня возможна при сварке под флюсом. При соединении с узким корнем и большой гранью используют большой ток с положительным электродом. Минимальная поверхность с широким основанием требует опорного стержня, так как там нет ничего, что могло бы поддерживать расплавленный металл.

Медные опорные стержни являются полезным оборудованием при сварке тонкой стали. Стержни удерживают расплавленный материал до тех пор, пока он не затвердеет. Опорные стержни могут иметь водяное охлаждение для более быстрого охлаждения металла.

• Существует множество вариантов процесса, которые добавляют дополнительные возможности процессу дуговой сварки под флюсом. Вот несколько распространенных вариантов:
• Тот же источник питания для двухпроводной системы
• Отдельный источник питания для двухпроводной системы
• Отдельный источник питания для трехпроводной системы
• Поверхностный ленточный электрод 
• Добавление железа к флюсу
• Длинный вылет 
• Холодная сварочная проволока, электрическая

Многопроволочная система – Многопроволочная система повышает скорость наплавки за счет использования большего количества электродов. При использовании одного источника питания для обоих электродов используется один и тот же приводной ролик. При использовании двух источников питания используются отдельные механизмы подачи проволоки для изоляции между двумя электродами в сварном шве. С двумя источниками питания и двумя электродами. Можно использовать разные полярности и размещать оба электрода рядом. Мы называем это поперечным положением электрода. Мы можем разместить один электрод перед другими в положении тандемного электрода.

Двухпроводная тандемная система – Это положение электрода требуется, если требуется экстремальное проникновение. Передний электрод здесь положительный, а задний электрод отрицательный. Первый электрод выполняет копание, а второй электрод заполняет шов. В случае, если две дуги постоянного тока расположены близко друг к другу, возникает тенденция интерференции дуг.

Система для сварки полос – Используется для сварки низкоуглеродистой и легированной стали с широким валиком с минимальным и равномерным проплавлением. Мы используем его для наплавки внутренней части сосудов, чтобы обеспечить коррозионную стойкость нержавеющей стали. В нем используется механизм подачи ленточной проволоки со специальным флюсом.

Железная основа под флюсом – Мы можем увеличить отложение, добавив материал железной основы в шов под слоем флюса. Железо расплавится здесь и станет частью металлического сварного шва. Отложение металла увеличивается без ухудшения свойств основного материала.

Холодная присадочная проволока – Электрически холодная присадочная проволока может быть добавлена ​​в виде специального сплава для улучшения осаждения металла. Улучшает свойства наплавленного материала. Здесь можно использовать порошковый электрод.

Сварочный флюс и расходуемая электродная проволока являются материалами, используемыми при сварке под флюсом. Слой флюса защищает как дугу, так и расплавленный металл от атмосферных примесей кислорода и азота. Обладает свойствами поглотителя и раскислителя, удаляя эти примеси из сварочной ванны. Флюс придает свойства сплава, но при охлаждении образует стекловидный шлак. Шлак защищает поверхность сварки. Нерасплавленный флюс остается неизменным и собирается для повторного использования для дальнейшей работы.

Флюс при плавлении образует шлак, который можно легко отслаивать без особых усилий. Для удаления шлака в сварном шве с разделкой кромок может потребоваться отбойный молоток. Они разрабатывают потоки для некоторых конкретных применений. Эти потоки бывают разных размеров, а частицы предназначены для конкретного применения.

Используется процесс дуговой сварки под флюсом для сварки тяжелых металлов и тяжелых конструкций. Самый быстрый и прочный процесс дуговой сварки с лучшими скоростями наплавки. Сварка под флюсом — это процесс сварки, выбранный в соответствии с потребностями проекта. Всякий раз, когда вам нужно выполнить тяжелую сварку в производстве, трубах, котлах и рельсах, аппарат для дуговой сварки под флюсом — ваш выбор.

Теперь твоя очередь задать мне вопрос. Мы готовы оказать любую помощь в выборе.

Для чего используется процесс сварки пилой?

Отрасли, где требуется длинная сварка толстых сталей. Процесс включает соединение между стальными компонентами с использованием электрической дуги, погруженной под слой флюса.

Почему дуговая сварка под флюсом называется сваркой под флюсом?

Процесс показывает, как дуга и зона сварки покрываются слоем флюса. Он погружен под флюс. Он становится электропроводным при нагревании и помогает в создании дуги.

Какой тип электрода расходуется при сварке пилой?

В дуговой сварке под флюсом используются два материала. Сварочный флюс и расходуемая электродная проволока. Флюс защищает дугу и расплавленный металл от примесей, таких как кислород и азот.

Каковы ограничения при сварке пилой?

Есть несколько основных ограничений: сварку можно выполнять в одном плоском положении. Расплавленный металл делает его пригодным только для позиций 1F, 1G и 2F. Он также непригоден для тонких металлов.

Какой тип электрода используется при сварке под флюсом?

Используются как положительный постоянный ток (DCEP), так и отрицательный постоянный ток (DCEN). Постоянный тип прямой мощности более популярен для сварки под флюсом проволокой диаметром 3,2 мм и маленькими.

Справочные материалы по дуговой сварке под флюсом

Дуговая сварка под флюсом – Википедия

Дуговая сварка под флюсом pdf

Системы дуговой сварки под флюсом | Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Основными преимуществами дуговой сварки под флюсом являются эффективность и качество. Когда требуется большое количество присадочного материала, поддуговой процесс обеспечивает высокую скорость наплавки с глубоким проплавлением сварного шва.

Red-D-Arc предлагает комплектные системы для дуговой сварки под флюсом, доступные для продажи, аренды и аренды. У нас есть обширный перечень источников питания, одиночных и тандемных головок для поддуговой сварки, механизмов подачи проволоки, систем управления, систем управления флюсом и камер наблюдения за сваркой, а также поддуговых тракторов и оборудования для позиционирования сварки.

Red-D-Arc предлагает к продаже, аренде и аренде полуавтоматы и автоматические аппараты для дуговой сварки под флюсом. Мы предлагаем источники переменного и/или постоянного тока мощностью от 400 до 1500 ампер.

Имеющиеся источники питания для дуги под флюсом оснащены новейшей цифровой технологией управления процессом для увеличения скорости сварки, стабильно более высокого качества сварки и повышения эффективности в среде с одной или несколькими дугами.

Головки и органы управления для дуговой сварки под флюсом

Одиночные и тандемные (многопроволочные и многодуговые) головки для дуговой сварки под флюсом доступны для продажи, аренды и аренды. Тандемные системы включают в себя многодуговые головки с 6 сварочными дугами и многопроволочные головки, способные работать с 4 проволоками. Все они доступны для работы с глубокими канавками и узкими зазорами. У нас есть большой опыт проектирования сварочных головок специального назначения, отвечающих любым требованиям.

Система тандемной сварки Red-D-Arc оснащена интерфейсом с сенсорным экраном для мониторинга данных и полного контроля сварки. Многодуговая центральная консольная система обеспечивает контроль до 6 сварочных головок и позволяет сохранять и загружать параметры сварки. Эргономичный ручной подвесной пульт позволяет оператору гибко наблюдать за сваркой и регулировать параметры «на лету».

Доступные механизмы/контроллеры подачи проволоки включают автоматические механизмы подачи проволоки NA3S, NA4 и NA5R.

Обеспечение удаления неиспользованного флюса и шлака с заготовки с помощью системы рекуперации флюса предотвращает попадание абразивного флюса на движущиеся части сварочной системы, обеспечивает более чистый сварной шов и снижает потери за счет возврата чистого многоразового флюса в бункер.

Red-D-Arc предлагает надежные системы рекуперации флюса различных размеров и возможностей для удовлетворения любых требований к сварке под дугой.

LT7 — это самоходный механизированный механизм подачи проволоки постоянного тока для дуговой сварки под флюсом. Идеально подходит для тяжелой промышленности, где требуются длинные сварные швы в плоском и горизонтальном положении. Его можно использовать как с дополнительной дорожкой, так и без нее. LT7 может работать с проводами диаметром от 3/32 до 3/16 дюйма.

Безопасная проверка настройки оборудования, контроль качества сварки и оповещение оператора о других проблемах со сваркой до того, как они приведут к производственным проблемам.

Системы видеонаблюдения Xiris серии XVC предназначены для наблюдения за процессом сварки вдали от непосредственной зоны сварки, обеспечивая безопасный, бесшумный обзор в режиме реального времени при стандартных условиях и условиях высокой мощности сварки. Прочный корпус, кристально чистое изображение, одинарное или двойное перекрестие и регулируемое поле зрения.

Red-D-Arc обеспечивают вращение заготовки на 360°, а также наклон вперед на 135° для позиционирования сварных швов во время дуговой сварки под флюсом. Полностью изготовленные стальные рамы и основания поддерживают прямозубые цилиндрические шестерни вращения и наклона, приводимые в движение червячными редукторами, что обеспечивает повышенную безопасность и долговечность.

с дополнительной тележкой обеспечивают превосходные результаты сварки с максимальной производительностью за счет последовательного и точного размещения сварочных головок для дуговой сварки под флюсом, включая сварку внутри, снаружи, продольно и по окружности, а также могут использоваться в сочетании с полировкой и шлифовальные головки.

имеют полностью изготовленную стальную конструкцию основания с колесными кронштейнами, которые можно вручную позиционировать для размещения сосудов различного диаметра вокруг постоянной центральной линии. Вращение судна осуществляется с помощью системы с двумя двигателями и приводом на два колеса, что устраняет необходимость в торсионных трубах.

Red-D-Arc предназначены для выравнивания двух сосудов в процессе сборки перед сваркой. Экономия достигается за счет значительного сокращения времени и усилий, необходимых для выравнивания и подъема банок.

Системы спроектированы и созданы для работы в неблагоприятных условиях. Сменные полиуретановые шины устанавливаются на литые стальные барабаны для долговечности и превосходного сцепления с дорогой. Дополнительные стальные ролики доступны по запросу.

облегчают эффективное производство трубчатых заготовок большого диаметра и обычно используются при производстве ветряных башен.

Система линий выращивания Red-D-Arc доступна в различных мощностях и состоит из привода линии выращивания (GLD), натяжителя линии выращивания (GLI), переходного блока (TR), главного приспособления (MFU) и подчиненного приспособления. вверх (СФУ).

Технические наконечники для сварки под флюсом

Процесс дуговой сварки под флюсом (SAW) существует уже более 75 лет, однако основные методы сварки под флюсом до сих пор недостаточно хорошо изучены в промышленности. Поскольку большинство производителей сварочных аппаратов предлагают высокоскоростные инверторы с улучшенным управлением формой волны, может возникнуть соблазн игнорировать основы SAW при устранении неполадок или повышении эффективности сварки. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных советов и рекомендаций по процессу SAW, которые успешно применяются в промышленности.

Распространенные ошибки

Использование неоптимального диаметра электрода. Когда дело доходит до диаметра электрода, больше не всегда лучше. Два электрода разного размера могут пропускать один и тот же ток, но они будут вести себя по-разному в двух конкретных случаях, которые влияют на процесс сварки.

Во-первых, это плотность тока. Плотность тока является определяющим фактором при рассмотрении эффективности расплавления. Например, при силе тока 600 ампер более крупный электрод диаметром 3/16 дюйма не работает с оптимальной плотностью тока. Это означает, что скорость плавления ниже, чем при использовании электрода меньшего диаметра, по которому течет тот же ток.

Во-вторых, как плотность тока влияет на профиль проникновения. Для данного тока меньший электрод может обеспечить более глубокий профиль проникновения. Это может быть недостатком для тонких материалов, где большие диаметры фактически уменьшают тенденцию к прожогу.

Неправильная установка устройства для выпрямления проволоки. Часто операторы не настраивают выпрямитель проволоки так, чтобы проволока выходила из контактного наконечника достаточно прямо, чтобы предотвратить ее «блуждание» во время сварки. В отличие от процесса сварки открытой дугой, такого как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW), при использовании SAW оператору трудно увидеть, правильно ли движется электрод и не отклоняется ли он от желаемого положения в соединении.

Это будет проявляться как непостоянный профиль проникновения при резке и травлении. Это особенно важно для электродов SAW с металлическим сердечником. В некоторых случаях требуется двухплоскостной выпрямитель для проволоки.

Несоответствующее расстояние контакта наконечника с рабочим местом. Расстояние от контактного наконечника до рабочего места (CTWD) — это расстояние от контактного наконечника до заготовки. CTWD — еще одна переменная, скрытая от поля зрения оператора конструкцией соединения или слоем потока, и может показаться наименее значимой переменной, но это не так уж далеко от истины.

При изменении CTWD резистивный нагрев изменяет ток, необходимый для расплавления электрода. В режиме постоянного тока скорость подачи проволоки увеличивается с увеличением CTWD. В режиме постоянного напряжения ток будет уменьшаться с увеличением CTWD. Важно, чтобы эта переменная была правильной при сварке.

Часто операторы определяют CTWD по месту расположения флюсового сопла, но это неверно; его следует измерять от контактного наконечника. Кроме того, операторы, которые хотят изменить степень покрытия флюсом во время сварки, часто поднимают или опускают механизм подачи проволоки. При этом они непреднамеренно изменяют ток или скорость подачи проволоки (в зависимости от режима). По этой причине целесообразно перемещать флюсовое сопло независимо от головки, и, как было показано, ключевым моментом является поддержание постоянного CTWD.

Это иллюстрация поперечного сечения типичного сварного шва под флюсом.

Неправильный флюс. Выбор комбинации сварочного флюса и проволоки более сложен, чем выбор проволоки для сварки GMAW или дуговой сварки с флюсовой сердцевиной (FCAW). Различные комбинации могут давать самые разные наплавки.

Вот некоторые из наиболее часто упускаемых из виду и важных вопросов:

— Будет ли сварка выполняться за несколько проходов или за один/ограниченный проход? Не рекомендуется использовать активные флюсы (которые содержат кремний и марганец) для многопроходной сварки, так как повышенный уровень Mn при последующих проходах может привести к чрезмерной твердости, чрезмерной прочности и, как правило, к плохой ударной вязкости по Шарпи с V-образным надрезом (CVN).

— Каково требование CVN? Различные комбинации флюса/проволоки дают разные сварочные свойства. Это требование может варьироваться от обычных -20 градусов по Фаренгейту до -40 градусов по Фаренгейту и так далее, и его необходимо учитывать при выборе сварочного флюса.

— Требуется ли термообработка после сварки (PWHT)? Это существенно повлияет на выбор оптимальной комбинации флюс/проволока, поскольку, как правило, предел текучести (UYS) и предел прочности при растяжении (UTS) могут быть ниже того, что требуется для классификации после снятия напряжения (SR).

— Что именно ты делаешь? Какое требуется состояние поверхности и уровень раскислителя? Например, Lincoln Electric® производит как минимум шесть различных флюсов, которые в сочетании с электродом EM12K удовлетворяют требованиям F7A2-EM12K. Однако все они оптимизированы под определенные характеристики. Лучше всего проконсультироваться со инженером-сварщиком, а не только с классификацией комбинации флюс/проволока AWS/CSA.

Неправильное хранение и обращение с флюсом. Флюсы Lincoln Electric имеют низкое содержание водорода H-8 или выше. В то время как ни один магазин не будет хранить и экспонировать стержневой электрод с низким содержанием водорода E7018 в условиях открытого цеха в течение нескольких дней подряд, часто одни и те же магазины не будут иметь жесткого контроля в своих стандартных рабочих процедурах хранения флюсов на ПАВ. Лучше всего следовать рекомендациям производителя.

Плохое восстановление нерасплавленного флюса. Допускается рекуперация нерасплавленного флюса, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить попадания загрязняющих веществ, таких как шлифовальная пыль и остатки метелки, используемой для подметания флюса. Лучше всего использовать систему рекуперации вакуумного потока.

Поскольку флюс извлекается и используется повторно несколько раз, размер частиц постепенно уменьшается. Целесообразно обеспечить одинаковый размер частиц флюса, смешивая в идеале 50 процентов исходного флюса с извлеченным флюсом. Наилучший способ обеспечить надлежащее смешивание — использовать бункеры для флюса, способные к смешиванию с контролируемым соотношением.

Целесообразно также использовать магнитный сепаратор и просеиватель подходящего размера, чтобы исключить попадание металлических частиц или прокатной окалины в извлеченный флюс. Эти загрязнения могут вызвать такие дефекты, как пористость.

На этом изображении показана зависимость между диаметром проволоки и размером валика. Сварка DC+, 650 ампер, 32 вольта, скорость перемещения 24 дюйм/мин. Обратите внимание на разные профили проникновения для электродов трех диаметров.

Общие проблемы, возможные решения

Пористость. Пористость — это легко определяемая проблема при сварке открытой дугой, но время от времени она возникает и при дуговой сварке под флюсом. Если у вас есть пористость, первое, что нужно проверить, это загрязнение влагой, вызванное неправильным хранением флюса на ПАВ.

Если причина не в этом, проверьте наличие загрязнений. Пористость часто вызвана чрезмерным выделением газов из-за загрязнителей. Некоторыми примерами этих газообразующих загрязняющих веществ являются ржавчина, краска, масло, прокатная окалина и сера. Это особенно заметно на второй стороне двустороннего углового шва, так как газу некуда выходить, кроме как через металл шва, наплавленный с другой стороны. Например, крайне важно, чтобы сопрягаемая поверхность стыкового или углового сварного шва была чистой перед установкой пластин. Если оператор шлифует прихватки, он должен следить за тем, чтобы шлифовальная пыль случайно не попала в соединение. Еще одна возможная причина, возвращаясь к обсуждению рециркулируемого флюса, заключается в неправильном использовании системы рециркуляции флюса и уменьшении размера частиц. Чрезмерное количество мелких частиц может вызвать проблемы с пористостью.

Часто увеличение силы тока и/или замедление скорости перемещения сварного шва могут исправить ситуацию, так как теперь есть больше времени, чтобы сварочная ванна находилась в жидком состоянии, чтобы гарантировать, что отходящие газы пройдут через систему шлакообразования и минуют поверхность сварного шва .

Менее распространенной причиной пористости является пористость дугового разряда (азота).

Недостаточное покрытие флюсом также может вызвать азотную пористость, но это должно быть очевидно для оператора, так как через флюс/шлак может увеличиться вспышка дуги.

Хотя не рекомендуется выполнять сварку поверх грунтовки, свариваемые типы, такие как предстроительная грунтовка на основе цинка, потребуют особого внимания при выборе флюса и разработке процедуры сварки. Следует выбирать более активные флюсы, дающие больший вклад Si и Mn.

Отсутствие слияния. Часто это вызвано не недостаточным током для достижения желаемого провара, а избыточным металлом сварного шва для скорости перемещения или конфигурации соединения. Слишком низкая скорость перемещения может привести к тому, что металл сварного шва скатится вперед за пределы дуги, амортизируя силу дуги в основном материале. Необходимо соблюдать осторожность при сварке в V-образной канавке, особенно в нижней части, где легко получить избыточный металл сварного шва для поперечного сечения соединения. Это, очевидно, трудно заметить в процессе SAW.

При сварке каруселей малого диаметра это может быть вызвано недостаточным смещением головки от верхней мертвой точки (ВМТ). Недостаточное смещение также может привести к скатыванию металла сварного шва из дуги под действием силы тяжести. И наоборот, чрезмерное смещение может привести к тому, что металл сварного шва скатится обратно в дугу. Если оператор испытывает утечку расплавленного флюса, это хороший признак того, что смещение неверно.

Шлаковые включения. Шлаковые включения могут быть обнаружены при неразрушающем контроле и часто вызваны недостаточной скоростью перемещения или чрезмерным током/WFS, когда металл сварного шва может выступать над расплавленным шлаком. Как и в предыдущем обсуждении отсутствия сварки, оператор также может увидеть это при неправильном смещении головки от ВМТ. Оба случая могут привести к захвату шлака. Оператор может легко увидеть это, потому что профиль борта будет неровным по центральной линии (недостаточное смещение) или вогнутым (чрезмерное смещение).

Показано влияние положения электрода на кольцевую сварку.

Наконец, недостаточная очистка шлака от предыдущих проходов также может привести к включению шлака.

Осевые трещины. Трещина по центральной линии — это трещина по центральной линии наплавленного валика, но не обязательно в геометрическом центре стыка многопроходного сварного шва.

Возможные причины включают следующее:

— Сегрегационная трещина – Компоненты с низкой температурой плавления в металле сварного шва, такие как сера/медь/цинк/фосфор или свинец, собираются по направлению к центральной линии, поскольку это последнее место, где металл сварного шва замерзает. Эту склонность к горячему растрескиванию можно предсказать по приведенной ниже формуле. C , S , P и Nb являются участниками горячего крекинга, тогда как Si и Mn являются устойчивыми к горячему крекингу, поскольку они являются раскислителями.

UCS = 230 C + 190 S + 75 P + 45 Nb – 12,3 Si – 5,4 Mn – 1

— Отношение ширины к глубине – Узкие и глубокие валики не идеальны. Трещина, показанная на рисунке, вызвана чрезмерным зазором.

В идеале отношение ширины к глубине сварного шва должно составлять 1,1 к 1,4. Профиль проникновения глубже, чем ширина, нежелателен.

— Форма валика и профиль поверхности – Шляпкообразные валики также нежелательны. Они являются результатом чрезмерно низкой скорости движения.

Вогнутый профиль поверхности нежелателен, так как поверхность металла шва находится под напряжением.

Растрескивание в зоне термического влияния (ЗТВ): Часто называемое замедленным растрескиванием, холодным растрескиванием или растрескиванием под действием водорода, эти трещины обычно вызваны чрезмерно высоким содержанием остаточного водорода или чувствительным материалом с высоким содержанием углерода.

Этот узкий глубокий валик стал причиной трещины по центральной линии.

Обычным решением проблемы растрескивания ЗТВ является предварительный нагрев сварного шва для замедления скорости охлаждения, что дает больше времени для диффузии водорода. При расчете необходимого предварительного нагрева ключевым фактором, помимо толщины, является углеродный эквивалент основного материала.

Оператор также может поддерживать низкое содержание водорода в флюсе с помощью нагревателей флюса, надлежащего хранения и использования флюсов, поглощающих водород.

Трещина поперечная. Не так часто, как другие виды растрескивания, поперечные трещины обычно наблюдаются на высокопрочном материале UTS 110-KSI или выше. Поперечные трещины также могут быть вызваны высокими остаточными напряжениями.

Несмотря на то, что поперечные трещины обычно возникают из-за чрезмерного содержания водорода в ЗТВ, в некоторых случаях чрезмерное содержание водорода может вызвать чрезмерную твердость наплавленного валика. В этом менее распространенном сценарии трещины напоминают поперечные трещины. В любом случае было бы полезно провести испытание на твердость поверхности.

SAW может быть сложным. Но если операторы придерживаются основ, многие проблемы могут быть решены, а преимущества SAW реализованы.

Кен Муи, P.Eng. инженер-программист в Lincoln Electric, www.lincolnelectric.com. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Подходит ли вам дуговая сварка под флюсом?

Рисунок 1
Производство труб – это одно из применений, где целесообразна дуговая сварка под флюсом.

Процесс дуговой сварки под флюсом (SAW) может значительно улучшить скорость наплавки и производительность, а также обеспечить стабильное качество сварки. Однако для одних приложений он подходит больше, чем для других (см. , рис. 1, ). Если вы думаете об использовании SAW, рассмотрите многочисленные факторы, влияющие на успех процесса. Необходимо оценить толщину материала, конструкцию соединения, посадку и длину.

Кроме того, имейте в виду, что для достижения максимального успеха с помощью SAW требуется предварительная работа и предварительные инвестиции в оборудование, но во многих случаях эти инвестиции могут принести значительную и быструю отдачу.

Как работает SAW

SAW — это процесс с подачей проволоки, аналогичный дуговой сварке металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW или MIG). Проволока подается через горелку, которая обычно перемещается вдоль сварного шва с помощью механизации. Понимание и управление SAW существенно не отличается от понимания и управления GMAW. Настройка аппарата аналогична, и многие параметры сварки остаются прежними: 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 наплавку (при условии постоянного расстояния от контакта до изделия и использования мощности CV). поставлять).

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

Что можно получить

Оптимизированный процесс SAW может обеспечить повышение производительности, экономию времени, качество сварки и согласованность, а также улучшить условия для оператора.

Однопроволочные приложения могут обеспечить значительную скорость наплавки (см. Рисунок 2 ) в зависимости от размера, типа и полярности проволоки. Может быть довольно легко использовать SAW для повышения скорости наплавки по сравнению с текущим процессом GMAW, дуговой сварки с флюсовой проволокой (FCAW) или дуговой сварки в защитном металле (SMAW или электродуговая сварка). 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 воспроизводимое качество сварки. SAW — это почти исключительно механизированный процесс. Механизм дуги и/или рабочего движения поддерживает постоянную скорость перемещения и позиционирование горелки, поэтому операторы с меньшим практическим опытом сварки могут легко контролировать его. Затем компании могут направить свой наиболее квалифицированный персонал в наиболее требовательные области деятельности.

Этот процесс также обеспечивает улучшенные условия труда, поскольку он характеризуется низким образованием дыма и отсутствием видимой дуги. Это сводит к минимуму воздействие УФ-излучения, поэтому вам не нужно надевать каску или сварочную куртку, а другие задачи проще выполнять вблизи сварочных работ.

Наконец, SAW обеспечивает превосходные механические свойства готового сварного шва. Многие комбинации проволоки и флюса средней и высокой щелочности могут обеспечить высокую ударную вязкость даже при температуре -60 градусов Цельсия или ниже, что может быть затруднительно даже для хорошо спроектированной проволоки FCAW на основе рутила. Определенные проволоки и флюсы под флюсом также могут помочь сохранить свойства при высоких тепловложениях, дополнительно оптимизируя потенциальные скорости осаждения.

Необходимое оборудование

SAW может обеспечить значительное повышение производительности в определенных областях применения, но для достижения этих результатов требуются инвестиции в соответствующее оборудование, помимо источника питания и механизма подачи проволоки. Следовательно, процесс обычно требует более высоких капиталовложений, чем другие процессы.

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

Для оптимизации механизации и обеспечения различных уровней гибкости в зависимости от потребностей применения доступны многочисленные аксессуары.

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

• Тракторы SAW обеспечивают портативность и гибкость для выполнения сварочных работ, расположенных по всему цеху или на рабочей площадке (см. Рисунок 3 ).
• Боковые балки или портальные установки не являются переносными, а представляют собой стационарную установку, требующую переноса работы в сварочную камеру. Это сокращает время, затрачиваемое на настройку и переналадку, но также снижает гибкость.
• Интегратор может помочь разработать индивидуальную систему, например, кольцевую сварку для резервуаров для хранения и кольцевые сварочные аппараты для крепления патрубков. Некоторые системы могут быть интегрированы с оборудованием для позиционирования для сварки изделий более сложной геометрической формы, таких как седла трубы.

По сравнению с роботизированной сваркой механизация под флюсом намного доступнее. Как правило, его проще реализовать и освоить. Несмотря на то, что в этом процессе требуется внимание оператора, его часто проще регулировать во время сварки по сравнению с роботизированной сваркой. Кроме того, оборудование SAW, как правило, рассчитано на прочность и надежность.

Однако имейте в виду, что этот процесс ограничен плоской сваркой и сваркой в ​​горизонтальном положении, что позволяет использовать параметры сильного тока и сильного наплавления. Использование SAW для целых сварных конструкций с несколькими сварными швами может потребовать большого оборудования для позиционирования; несколько вариантов включают настройки с откидным наклоном, передней и задней бабками. Иногда это оборудование для позиционирования может быть непомерно дорогим, но в других случаях окупаемость инвестиций может быстро оправдать его и процесс по сравнению со сваркой вне позиции 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, указывающий 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 для максимального увеличения потенциала и определения окупаемости операции SAW.

Идеальные детали для SAW

Несколько факторов делают деталь подходящей для SAW. Тип материала и толщина являются двумя важными факторами.

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

SAW успешно используется для обработки тонких материалов во многих областях, таких как резервуары с пропаном и водонагреватели. Несмотря на то, что используются высокие силы тока, скорость перемещения в этих случаях значительно увеличивается, так что результирующее тепловложение является низким. Например, с помощью одной горелки SAW можно сваривать материал толщиной 6,5 мм за один проход при силе тока 800 ампер и скорости 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 стыка и последовательности подготовки стыка. Совместная прокладка с использованием меди и/или сварочного флюса является популярным выбором для повышения воспроизводимости.

Независимо от толщины материала, ключевыми факторами для успешного внедрения SAW являются следующие:

Рисунок 3
Тракторы SAW предлагают гибкость для приложений, где необходима мобильность, например, для работы внутри судна.

• Геометрия соединений и деталей: SAW подходит для прямолинейных соединений, так как детали с выступами в сварном шве требуют более сложной и дорогой механизации для многократной обработки. И хотя SAW хорошо подходит для крупносерийных компонентов, это не означает, что он ограничивается одной и той же деталью снова и снова. Даже магазины по трудоустройству могут воспользоваться этой технологией. Детали не обязательно должны быть идентичными, но они должны иметь схожую геометрию, чтобы максимизировать процесс. Например, SAW и оборудование обычно легко сваривают как 3,7-метровые, так и 3-метровые трубы. сосуды под давлением, так как геометрия аналогична. Идея состоит в том, чтобы найти детали, которые могут использовать одно и то же дуговое и рабочее оборудование и размещение, чтобы свести к минимуму переналадку и, следовательно, время простоя.
• Длинные сварные швы: Недостатком SAW является необходимость межпроходной очистки. 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 становится более сложной, а отношение времени горения дуги к времени, затраченному на изменение положения и регулировку оборудования, становится меньше. В качестве примечания также важно рассмотреть возможность инвестирования в оборудование для восстановления и восстановления флюса (пылесос и печь), чтобы минимизировать затраты на расходные материалы.
• Кольцевые сварные швы диаметром более 200 мм: SAW является популярным выбором для сварки сосудов высокого давления и труб, поскольку сосуд или трубу можно вращать на позиционерах. Но ниже 200 мм диам. сдерживание флюса становится более трудным, потому что флюс стекает с трубы. Поскольку скорость охлаждения сварного шва в SAW ниже, чем в других процессах, его использование на трубах меньшего диаметра также может привести к неприемлемому профилю валика.
• Детали с хорошим доступом: Оборудование SAW громоздко, что делает пространство и доступ к деталям ключевыми факторами. Возможно, потребуется разработать систему по индивидуальному заказу для использования в небольших помещениях, но может возникнуть проблема с подачей проволоки. Большие диаметры просто не такие гибкие, как маленькие диаметры, используемые в роботизированной руке GMAW.

Рекомендации по проектированию соединений

Для успешной сварки под флюсом необходима хорошая подгонка деталей, иначе могут возникнуть проблемы с прожогом. Эти проблемы должны быть устранены до процесса сварки, и они могут потребовать механического крепления и особого внимания к подготовке детали.

«Уплотнительные буртики», изготовленные с использованием GMAW, FCAW или SMAW, могут использоваться для компенсации далеко не идеальной посадки. Эти быстрые дополнительные сварочные проходы увеличивают время операции, но часто требуют меньше времени, чем если бы весь стык был сварен с использованием другого процесса, кроме SAW.

Потенциальные проблемы также могут быть решены путем пересмотра соединения. Глубокое проникновение в процессе SAW может позволить увеличить поверхность корня или полностью исключить подготовку шва.

Может потребоваться многопроходная сварка, в зависимости от толщины материала или механических свойств, требуемых для применения. Этот подход может быть лучше, чем значительное увеличение нагрева для завершения сварки за один проход. Несмотря на то, что высокая сила тока приводит к более высокой скорости осаждения, SAW не бесконечно устойчив к подводу тепла (распространенное заблуждение).