Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой
Обновлено: 04.10.2024
Skype:- Расскажем об интересующем товаре
- Проконсультируем по вопросам, связанным с использованием
- Поможем с любым вопросом после покупки!
Звонок бесплатный, перезвоним в течение 5 минут!
- Газосварочное оборудование
- Электросварочное оборудование
- Защита сварщика
- Приспособления и оснастка
- Расходные материалы для сварки
- Круги абразивные, алмазные, пильные
- Электро-пневмооборудование
- Противопожарное оборудование, брошюры, плакаты
- Оборудование для сварки пластиковых труб
- Оборудование для вакуумной инфузии, напыления силикона
Особенности полуавтоматической сварки порошковой самозащитной проволокой
Применение порошковых самозащитных проволок позволяет исключить использование тяжелых баллонов с защитным газом, редукторов и шлангов, однако существуют и недостатки при использовании данного способа сварки. Многие при использовании впервые сварочной порошковой самозащитной проволоки жалуются на повышенное разбрызгивание, трудности с качественным формированием сварного шва. Все это проходит с опытом или в более сжатые сроки благодаря возможности точной настройки сварочного аппарата с помощью регулировки скорости подачи, параметров индуктивности, сварочного тока, напряжения на дуге. Для устойчивого процесса сварки скорость подачи проволоки должна быть примерно равна скорости ее плавления. Остановимся подробнее на такой крайне полезной функции, как регулировка индуктивности. Для уменьшения разбрызгивания металла во время сварки необходимо сделать плавным сжимающее усилие, возникающее при коротком замыкании. Достигается это с помощью введения в источник сварочного тока регулируемой индуктивности. Максимальная величина сжимающего усилия определяется уровнем тока короткого замыкания, который зависит от конструкции блока питания. Величина индуктивности регулирует скорость нарастания сжимающего усилия. При малой индуктивности капля металла будет быстро и сильно сжата - электрод начинает брызгать (капельный перенос). При большой индуктивности увеличивается время отделения капли, и она плавно переходит в сварочную ванну (струйный перенос). Сварной шов получается более гладким и чистым.
Стоит запомнить еще несколько важных нюансов при сварке порошковыми самозащитными проволоками.
- Сварка стальных изделий производится только на постоянном токе обратной полярности.
- Рукав (шланг) горелки должен быть не слишком длинным, не иметь изгибов.
- Регулярно продувать и проверять исправность подающего канала.
- Вылет проволоки в процессе сварки должен быть постоянным.
- Регулировочный винт степени прижатия проволоки на протягивающем устройстве сварочного аппарата необходимо установить в соответствии с ее типом.
В отличии от сварки в среде защитных газов, допускается сварка порошковой самозащитной проволокой на сквозняке, а также сварка без сопла, что может существенно облегчить выполнение работ в труднодоступных местах.
Однако, даже несмотря на все ухищрения, сварка с некоторыми видами самозащитной проволоки особенно на высоких токах все же может сопровождаться повышенным разбрызгиванием металла по сравнению с классической полуавтоматической сваркой сплошной проволокой в среде защитных газов. Также сваривание металлоизделий самозащитной проволокой может сопровождаться значительными аэрозольными выделениями.
Рекомендуется перед сваркой произвести настройку режимов сварки применительно к конкретному объекту сварки. Поддерживая рекомендуемый вылет, производят пробную сварку. При необходимости корректируют установленный режим.
Длина дуги выбирается от мощности тока. Выбор напряжения очень важен при соединении тонкого металла. Скорость подачи расходного материала выбирается опытным путем. Необходимо, чтобы дуга горела при выбранном токе и напряжении стабильно.
Во избежание пористости не завышайте ток, также большое влияние оказывает малое напряжение дуги, некачественная сборка металлоконструкций (с большими зазорами между свариваемыми элементами), повышенное содержание углерода и кремния в основном металле.
Копирование контента без указания ссылки на первоисточник ЗАПРЕЩЕНО.
Технология механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой (МПС)
9.6.1 Способ механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой при применении труб как с заводской разделкой кромок, так и со специализированной разделкой кромок и предназначен для сварки корневого, заполняющих и облицовочного слоев шва стыков труб диаметром от 325 до 1220 мм с толщинами стенок от 6 до 22 мм. Сварка труб с толщиной стенки свыше 19 выполняется только в специальную (узкую) разделку кромок.
9.6.2 Сварка самозащитной порошковой проволокой может быть использована для выполнения специальных сварочных работ – сварке разнотолщинных соединений труб и захлестов (раздел 10).
9.6.3 Сварка самозащитной порошковой проволокой осуществляется способом сверху - вниз на постоянном токе прямой полярности. Перед началом сварки на механизме подачи проволоки следует установить два параметра: скорость подачи проволоки и напряжение на дуге.
9.6.4 Перед выполнением первого слоя шва порошковой проволокой необходимо осуществить тщательную шлифовку корневого слоя (горячего прохода) абразивным кругом до состояния «чистый металл».
9.6.5 В связи с неравномерностью заполнения разделки по периметру стыка и ослаблением сечения шва в вертикальном положении перед выполнением облицовочного слоя в положении 1.00 − 4.30 час выполняется дополнительный (корректирующий) слой.
9.6.6 Заполняющие и облицовочный слои шва стыков труб с толщинами стенок до 13 мм включительно следует выполнять по методу «слой за один проход».
9.6.7 В случае использования труб с заводской разделкой кромок при сварке стыков с толщинами стенок более 14 мм заполняющие слои начиная со второго (третьего при использовании проволоки диаметром 2мм) выполняются по методу «слой за два прохода», а облицовочный слой по методу «слой за два (три) прохода». Ширина каждого прохода облицовочного слоя не должна превышать 4 диаметров применяемой проволоки.
9.6.8 Состав оборудования: источник питания, механизм подачи порошковой проволоки, сварочная горелка со шлангом и кабелями.
9.6.9 Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой типа Innershield в стандартную разделку.
9.6.9.1 Вылет проволоки, в зависимости от пространственного положения, должен составлять:
- 20 мм в положении 0.00-4.30 (5.00) час;
- 25-30 мм в положении 4.30 (5.00) – 6.00 час.
9.6.9.2 Угол наклона горелки от перпендикуляра (углом назад), в зависимости от пространственного положения, должен составлять:
- от 25 0 до 45 0 в положении 0.00-4.30 (5.00) час;
- от 25 0 до 0 0 в положении 4.30 (5.00) – 5.30 час;
- от 5 до 10 углом вперед в положении 5.30 − 6.00 час.
9.6.9.3 Режимы, при сварке в стандартную заводскую разделку различной проволокой, приведены в таблице 9.29.
Таблица 9.29 – Параметры режимов при сварке самозащитной порошковой проволокой
| Наименование Слоя | Марка проволоки | ||||
| Innershield NR-207 и Innershield NR-208 Special диаметром. 1,7 мм | Innershield NR-208 Special диаметром 2,0 мм | Innershield NR-208 XP диаметром 2,0 мм | |||
| Скорость подачи проволоки, дюйм/мин | Напряжение В | Скорость подачи проволоки, дюйм/мин | Напряжение В | Скорость подачи проволоки, дюйм/мин | Напряжение В |
| «Горячий проход» | |||||
| Заполняющие | |||||
| Корректирующий, Облицовочный |
9.6.9.1 Количество слоев в зависимости от толщины стенки трубы и диаметра применяемой проволоки приведено в таблицах 9.30 и 9.31 (уточняется в процессе производственной аттестации технологии сварки).
Таблица 9.30 – Количество заполняющих и облицовочных слоев шва при сварке самозащитной порошковой проволокой диаметром 1,7 мм
| Толщина стенки, мм | Наименование слоя | |
| заполняющие* | корректирующий | облицовочный |
| - | ||
| 1-2 | ||
| 2-3 | ||
| 3-4 | ||
| * Количество заполняющих слоев зависит от величины зазора при сборке, угла разделки кромок и ряда других параметров. |
Таблица 9.31 – Количество заполняющих и облицовочного слоев шва при сварке самозащитной порошковой диаметром 2,0 мм
Сварка самозащитной порошковой проволокой
Сварочные Материалы
Сварка самозащитной проволокой практикуется в процессе крупносерийного производства. Впрочем, данный источник присадочного материала можно задействовать и при сборке небольших объемов продукции. Например, мелкосерийного производства металлоконструкций, для которого характерны однотипные сборочные операции, требующие формирования швов большой протяженности.
В данной статье мы рассмотрим особенности сортамента самозащитной проволоки, попутно коснувшись нюансов применения такого присадочного материала в сварочных автоматах и полуавтоматах.
Самозащитная проволока: конструкция, сортамент, особенности применения
Данный тип присадочной проволоки используется в процессе формирования шва в качестве расходуемого электрода. Причем конструкция этой сварочной проволоки предполагает размещение хрупкого флюса внутри полой трубы с очень тонкими стенками.
Поэтому механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой проходит практически без затруднений – жесткий трубчатый каркас препятствует появлению заломов, поэтому такие присадочные материалы можно использовать с обычными транспортерами сварочных автоматов и полуавтоматов.
В состав «наполнителя» самозащитной проволоки входят следующие компоненты:
- Газообразующие вещества, которые при нагревании в зоне сварочной ванны формируют защитную среду, обволакивающую сварочный шов.
- Шлакообразующие вещества, формирующие защитную корку в зоне плавления присадочного и основного металлов.
- Соли или оксиды металлов, которые в восстановленном виде легируют металл наплавки, обеспечивая высокие прочностные характеристики сварочного шва.
- Порошковый металл, основой которого является легированная или низкоуглеродистая сталь.
Причем большую часть наполнителя составляет именно последний ингредиент – порошковый металл, который является основным источником присадочного материала.
По прочностным характеристикам самозащитная проволока делится на две группы: первая используется для швов с пределом прочности до 530 МПа, вторая – для швов с пределом прочности до 590 МПа.
Сварка самозащитной порошковой проволокой
Использование в сварке самозащитной проволоки гарантирует определенные преимущества и накладывает некоторые ограничения на процесс формирования шва, а именно:
- Скорость формирования сварочного шва доходит до 20 м/час. Это достаточно высокий показатель, который могут продемонстрировать немногие сварочные технологии.
- Сварка самозащитной проволокой без газа характеризуется адаптивностью к токам высокой силы, что гарантирует не только высокую скорость сварки, но и недостижимое для обычного сварочного процесса качество шва.
- Отсутствие привязки к погодным условиям. Самозащитной проволокой можно варить и на открытом воздухе, и при сильном ветре, что категорически не рекомендуется в случае использования аргонодуговой или углекислотной технологии сварки.
- Нивелирование потерь времени и присадочного материала, связанных с заменой плавкого электрода, обрывом электрической дуги и прочими неприятностями. Поэтому сварку самозащитной проволокой может освоить даже начинающий сварщик.
- Отсутствие этапа подготовки электрода (сушки).
- Возможность использовать в процессе сварки технику захлестов шва, без риска нарушения прочности стыка.
- Необходимость использовать особые средства защиты: респиратор или специальный шлем с фильтрами, робу с огнезащитой, специальную обувь. Поскольку в процессе сварки наблюдается разбрызгивание присадочного материала и аэрозольные выделения.
Техника сварки самозащитной проволокой
Использование в процессе образования шва самозащитного присадочного материала предполагает следующие техники сварки:
- Формирование первичного (корневого) шва традиционным способом (плавким электродом с твердым покрытием), после чего раздел между кромками заваривается автоматом с самозащитной проволокой.
- Формирование корня сварочного шва и осуществление «горячего прохода» по линии стыка обычным электродом (с целлюлозным покрытием) и последующей сварке (по горячему) автоматом с самозащитной проволокой.
- Формирование целлюлозным электродом только корня шва, с последующим «горячим проходом» и заполнением стыка уже самозащитной проволокой.
- Формирование корневого шва в среде углекислого газа с помощью «заряженного» обычной проволокой автомата, с последующим проходом раздела уже самозащитной проволокой.
Последний вариант гарантирует максимальную скорость сварочных работ. В массовом производстве используется именно эта техника работы с самозащитной проволокой.
Особенности сварки порошковой проволокой
О СВАРКЕ
Сварка порошковой проволокой помогает отказаться от использования защитного газа. Ее можно применять при работе с конструкциями сложной конфигурации. Порошковая присадка используется в сочетании со многими технологиями сварки. Работы с применением этого расходного материала могут вестись на улице.
.jpg)
История появления
В начале XX в. человечество начало пользоваться новыми технологиями соединения металлических деталей: газовой, дуговой и контактной сваркой. Дальнейшие усилия были направлены на улучшение разработанных способов. Например, качество электродуговой сварки зависело от типов присадочных прутков. Были представлены стержни с порошковым наполнением.
Если ранее обмазка находилась на внешней стороне, то после 1938 г. конструкция прутка сильно изменилась. Проволока стала изготавливаться из готовых трубок, в полость которых вводили наполнитель.
Что такое порошковая проволока
Так называют специальный тип присадочного материала для сварки, самостоятельно защищающий ванну от контакта с кислородом. Это становится возможным благодаря введению в конструкцию прутка флюсового сердечника.
Наполнение и внешняя оболочка
Проволока имеет вид полой трубки, внутри которой находится порошок. Оболочка изготавливается из металла, необходимого для формирования сварного соединения. Содержание порошкового наполнителя составляет 50-70%. Стенки снабжены усилителями, препятствующими деформации оболочки, улучшающими проводимость.
При повышении температуры стенки прутка расплавляются, наполнитель превращается в газовое облако, которое препятствует поступлению воздуха в сварочную ванну.
В состав порошка вводят разные вещества. Производители выбирают их с учетом ГОСТа, что помогает получить расходный материал с оптимальными характеристиками.
Сферы применения
Ручная, автоматическая или механизированная сварка с порошковой присадкой применяется в:
- автомобилестроении (при производстве крупных кузовных и несущих элементов машин);
- промышленности (при изготовлении металлоконструкций разного назначения);
- ремонте металлических элементов.
Этот метод соединения деталей расширяет возможности сварщика при работе в разных пространственных положениях. Особенно удобен способ при потолочной сварке, что объясняется необязательностью применения защитного газа гелия, не оседающего при осуществлении верхних соединений.
.jpg)
Виды порошковой проволоки
Материалы делятся на самозащитные и газозащитные. Первый тип считается более распространенным.
Газозащитная
При использовании такого прутка требуется дополнительная защита газом. Чаще всего применяется углекислота или смесь этого вещества с аргоном. Ввиду высокой себестоимости работ, газозащитные прутки используются редко.
Самозащитная
При работе с этим материалом газ не применяют. Это делает пруток удобным в применении. Самозащитная проволока имеет вид полой трубки малой толщины. Внутри находится флюс, защищающий сварочную ванну от содержащихся в воздухе примесей.
Требования к порошковой проволоке
При производстве расходного материала учитывают необходимость:
- поддержания равномерного плавления присадки без образования брызг;
- легкого розжига и стабильного горения электрической дуги;
- получения однородного ровного шва без трещин и посторонних включений;
- равномерного распределения образующегося при плавлении металла шлака по шву, легкого отделения окалины после охлаждения.
Эти требования считаются главными параметрами расходного материала, определяющими его использование для сварки стали разными способами.
Выбор порошковой проволоки
Параметр подбирают с учетом толщины заготовок, способа сварки. С такими прутками можно варить нержавеющую, оцинкованную или углеродистую сталь.
Популярные марки
Наиболее часто используются такие виды материала:
Работы при использовании такого материала сопряжены со следующими нюансами:
- Необходимо тщательно настраивать параметры работы аппарата. Оптимальным считается напряжение в 16-18 В. Скорость подачи расходного материала выбирают опытным путем.
- Сварку ведут колебательными круговыми движениями против хода часов.
- Проволока при нагреве разбрызгивается. Поэтому рекомендуется обрабатывать поверхности деталей специальным спреем.
- Рекомендуется использовать защитную маску с более интенсивным затемнением.
Полярность
Не все аппараты дают возможность переключения этого параметра. Это нужно учитывать при покупке оборудования. Сварку с порошковой присадкой ведут только на прямой полярности. По умолчанию на полуавтоматах устанавливается обратный вариант, когда плюс подключается к электроду.
Технология сварки
Процедура делится на 3 основных этапа:
- подготовительный;
- основной;
- заключительный.
Подготовительные работы
На этом этапе края заготовок очищают от механических загрязнений. При необходимости обрабатывают поверхности обезжиривающим средством. В домашней мастерской можно обойтись удалением грязи и оксидной пленки. При толщине детали более 3 мм разделывают кромки угловой шлифмашиной. Шлифовальную насадку удерживают под углом по отношению к краю заготовки.
Основной этап
При работе с полуавтоматическим аппаратом выполняют следующие действия:
- Настраивают оборудование. Напряжение и силу тока выбирают с учетом толщины заготовок, вида металла, диаметра проволоки.
- Вставляют кассету с присадкой до подключения агрегата к сети. Это препятствует поражению сварщика током.
- Подсоединяют оборудование к сети. Нажимают кнопку пуска на подающем механизме. Проволока должна поступить в наконечник. Выступающую часть обрезают до нужной длины кусачками.
- Устанавливают подающий наконечник в правильное положение. Его выбирают с учетом необходимости обзора сварочной ванны.
- Начинают формирование шва. Технику сварки выбирают так, чтобы пруток не совершал поперечных колебаний. Это препятствует ненужному расширению ванны.
Завершающие работы
На этом этапе сварное соединение очищают от формирующегося шлака молотком и металлической щеткой. Это помогает обнаружить непровары и другие дефекты. Кроме того, зачистка требуется при проведении многопроходной сварки.
Применяемые материалы и оборудование
Для сварки потребуются:
- автоматический или полуавтоматический источник тока;
- механизм подачи расходного материала с роликами, подбираемыми с учетом диаметра прутка;
- кабели для подведения тока к наконечнику;
- устройства для закрепления деталей перед сваркой;
- щетка для очищения шва;
- сварочный молоток для механической обработки соединения;
- кусачки.
Сварщик должен использовать защитные средства:
- изготовленный из огнеупорной ткани рабочий костюм, защищающий мастера от поражения током;
- затемненную сварочную маску, исключающую негативное влияние высоких температур на глаза;
- рукавицы, предотвращающие ожоги рук или поражение током;
- страховочную оснастку при работе на большой высоте.
Характеристики шва с применением порошковой проволоки
На поверхности соединения появляется плотная шлаковая корка, которую после остывания сбивают молотком. При многопроходной сварке налет может мешать сцеплению слоев. Сам шов с использованием порошковой присадки получается грубым, с крупной чешуей и наплывами. Брызги расплава на поверхностях появляются в умеренных количествах. Нередко обнаруживаются дефекты в виде непроваров.
Преимущества и недостатки
К положительным качествам рассматриваемого способа сварки относятся:
- возможность отказа от использования тяжелых газовых баллонов;
- свободное передвижение аппарата, возможность работы со сложными конструкциями;
- увеличенная производительность труда (в сравнении со сваркой в защитном газе с простой проволокой);
- нечувствительность дуги к ветру, исключение смещения защитного облака.
Отрицательными характеристиками метода считаются:
- увеличенная стоимость расходных материалов;
- необходимость наличия специальных навыков, ограничивающая возможность применения способа в быту;
- более низкое, по сравнению с аргонодуговым способом, качество шва (часть нерасплавленного активного порошка попадает в сварочную ванну, что способствует появлению посторонних включений).
Дополнительная информация
Порошковая сварка должна вестись с невысоким напряжением, малой скоростью подачи присадки. Слишком мощные аппараты применять не рекомендуется. При сварке деталей толщиной 15 мм устанавливают напряжение 15 В. Скорость подачи должна составлять 2 м в минуту. Горелку удерживают под наклоном, ведя ее вперед. Дуга должна прерываться. Ролики подающего механизма нельзя прижимать слишком сильно. В противном случае, тонкие стенки присадки деформируются. Сопло использовать необязательно.
Читайте также: