Оборудование для механизированной сварки под флюсом

Обновлено: 16.05.2024

Механизированная сварка представляет собой дуговую сварку, в процессе которой подача электрода, преобразованного путем плавления в присадочный металл или перемещение дуги выполняются с помощью управляемых машин и механизмов. С ее помощью специалист по металлу производит стыковые, угловые, тавровые и иные швы.

Нормативные акты, используемые при проведении сварных работ

Перечень основных Государственных стандартов, посвященных механизированной сварке, включает:

ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий;
ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация;
ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка;
ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения;
ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение;
ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу;
ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений;
ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений;
ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения;
ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Область использования

Данный вид технологических работ широко используется при производстве:

корпусов судов, узлов и заготовок в судостроении;
резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов;
стальных труб и магистральных трубопроводов;
металлических и железобетонных конструкций в строительстве;
отдельных частей автомобиля в автомобильной промышленности;
мостов;
бытовых металлических изделий (ворота, ограды);
при ремонте сельскохозяйственной и автомобильной техники и др.

Механизированная сварка — это вид сварочных работ, где все ключевые манипуляции, кроме погрузки и разгрузки изделий, выполняются в автоматическом режиме.

Частично механизированная — представляет собой металлообработку, где в ручном режиме осуществляется передвижение горелки и заготовки, погрузка и разгрузка изделий, а проволока поступает механически.

Технология механизированной обработки

Сначала обрабатываемые поверхности подготавливают. Проводят правку для устранения деформаций проката, наносят разметку, выполняют резку металла и обработку кромок. Края подвергают механической обработке абразивными материалами (инструментами) высокой твердости.

Далее выбирают режим сварки. Определяют силу, род и полярность тока, напряжение дуги, скорость сварки, температуру окружающей среды, число проходов, пространственное положение шва.

К электроду подводят электроэнергию, а обрабатываемое изделие заземляют для возбуждения и поддержания дуги. При соприкосновении этих объектов возникает сварочный ток. Под воздействием нагрева металл электрода и кромка изделия плавятся. Расплавленные частицы одного и другого вещества попадают в сварочную ванну, где происходит их смешивание в единую массу. При этом образуется расплавленный шлак, который поднимается на поверхность и образует защитную пленку. Затвердевание металла способствует образованию сварного шва.

На качество места соединения влияет наличие воздуха. Чтобы шов оставался прочным, локацию обрабатывают защитным газом, образующимся при сгорании углерода, или флюсом.

Технология частично механизированной сварки

Частично механизированная сварка предполагает ручное перемещение горелки и (или) заготовки и осуществление погрузки и разгрузки деталей. А вот подача присадочного металла происходит механическим способом. Возможна ручная регулировка сварочных параметров.

Существуют левый и правый способ газовой сварки. Левый способ заключается в перемещении горелки справа налево, при этом также передвигается перед пламенем присадочный пруток. В идеале движение должно носить зигзагообразный характер, перпендикулярный шву.

Правая сварка подразумевает прямолинейное перемещение горелки слева направо. Пламя расположено перед прутком и направлено в сторону расплавленной ванны. Металлический шов остывает не так быстро, как в первом случае. Из-за этого прочность соединения и производительность работ повышаются, а расход газа уменьшается.

Сварочное оборудование

Производство сварных швов реализуется с помощью автоматических и полуавтоматических аппаратов.

Автоматический прибор включает в себя:

Главным элементом автомата является сварочная головка. От того, с какой скоростью (постоянной или переменной) она подает электродную проволоку, зависит скорость плавления.

Полуавтомат обеспечивает подачу проволоки механическим способом. Перемещение дуги по направлению шва реализуется ручным управлением.

Полуавтоматическая техника включает в себя:

Основным элементом механизма является электродержатель. Он сохраняет электрод в определенном положении и обеспечивает подачу тока в зону сварки. Активация дуги происходит посредством замыкания или пусковой кнопки, расположенной на рукояти держателя.

Механизированная сварка под флюсом

Флюс – это порошкообразное вещество для сварки, соответствующее ГОСТ 8713-79. Своими свойствами он напоминает электродное покрытие, а основным веществом является силикатный марганец.

Флюс бывает плавленым и неплавленым. К первым относятся вещества, прошедшие высокотемпературную обработку в печах. Ко вторым причислены флюсы керамического происхождения и порошки, спекшиеся и раздробленные до определенного размера.

Чаще всего сварка под флюсом используется при соединении высоколегированной и нержавеющей стали, алюминиевых и медных сплавов.

Недостатки швов

Дефекты сварочных швов возникают вследствие:

дифференциального нагрева металлического изделия;
усадки расплавленного вещества;
структурных изменений в химическом элементе.

Для предотвращения несовершенства сварки детали закрепляют в специальных инструментах. Этот вариант идеально годится для вязких составов, которые не вызывают образование трещин.

Некоторые сварщики используют метод обратной деформации или метод полного (частичного) устранения внутренних напряжений.

Классический случай устранения недостатков – термическая обработка посредством высокого отпуска. Изделие нагревают до 650°С и после недолгой выдержки медленно охлаждают.

Механизированное производство швов: плюсы и минусы

К преимуществам относят отличное качество готовых изделий, высокую скорость металлообработки, экономию металла (например, в сравнении с заклепочным соединением), снижение стоимости, связанную с уменьшением трудоемкости подготовительных работ. Вес сварной конструкции легче литой или клепаной.

К отрицательным качествам относится высокое энергопотребление сварочных работ и расходных материалов.

Оборудование для механизированной сварки под флюсом

Основные понятия, действующие ГОСТы на оборудование. Для выполнения механизированной дуговой сварки под флюсом необходим комплекс оборудования: источник питания, сварочный аппарат, механическое оборудование и приспособления, обеспечивающие необходимую точность сборки изделия и получение качественного сварного соединения. Этот комплекс технологически связанного между собой оборудования называют сварочной установкой.

Сварочным аппаратом называют комплекс механизмов и электрических приборов, необходимых для механизации и автоматизации приемов и операций при выполнении сварного соединения. Процесс выполнения сварного соединения можно расчленить на следующие приемы и операции: возбуждение сварочной дуги и поддержание устойчивого горения дуги на заданных режимах (токе и напряжении), подача электрода в зону сварки, направление электрода по оси шва, перемещение дуги по заданному направлению вдоль свариваемых кромок с заданной скоростью, подача флюса в зону сварки, сбор неиспользованного флюса, прекращение процесса сварки и заварка кратера. Устройство, осуществляющее возбуждение дуги, подачу электродной проволоки, поддержание режима и прекращение процесса сварки, называют сварочной головкой. Если сварочная головка с системой механизмов корректировок, бункером для флюса, кассетой для проволоки смонтированы на самоходной тележке, то это устройство называют самоходным сварочным аппаратом. Самоходные сварочные аппараты перемещаются по специально установленным направляющим и предназначены для сварки одного или группы однотипных изделий. Самоходные сварочные аппараты являются частью стационарных сварочных установок. Переносной сварочный аппарат, перемещающийся в процессе выполнения сварного соединения вдоль кромок или непосредственно по поверхности изделия, или по переносному пути, уложенному на изделии, называют сварочным трактором.

Сварочную головку с системой механизмов корректировок, бункером для флюса и с кассетой для проволоки, закрепленной неподвижно над свариваемым изделием, называют подвесным сварочным аппаратом. При использовании подвесных сварочных аппаратов в установках перемещается само изделие с помощью механического оборудования (манипуляторов, вращателей, роликовых стендов), а дуга остается неподвижной. Подвесные сварочные аппараты устанавливают и на тележки (глагольные, велосипедные), когда, например, необходимо выполнить длинные прямолинейные швы или переместить сварочный аппарат с одной позиции на другую и т. д.

Устройство, в котором механизирована только подача электродной проволоки, а перемещение дуги вдоль свариваемых кромок выполняет сварщик вручную, называют шланговым аппаратом (шланговым полуавтоматом).

В настоящее время наша промышленность выпускает большой парк оборудования для механизированной сварки под флюсом. Самоходные аппараты общего назначения выпускают в соответствии с ГОСТ 8213 —75 *Е «Автоматы для дуговой сварки плавящимся электродом, самоходные».

В соответствии с этим ГОСТом аппараты выпускают на следующую силу тока: 315, 500, 630, 1000 и 1600 А для сварки постоянным, переменным, а также постоянным и переменным током. По способу регулирования скорости подачи электродной проволоки аппараты могут быть с плавным, плавноступенчатым и со ступенчатым регулированием, по способу подачи электродной проволоки — с независимой от напряжения на дуге (с постоянной скоростью подачи) и с зависимой от напряжения на дуге подачей (с автоматическими регуляторами напряжений на дуге). Аппараты выпускают частотой 50 Гц на номинальное напряжение питающей сети 200 или 380 В — для аппаратов на номинальные токи 315, 500 и 630 А; 380 В — для аппаратов на номинальные токи 1000 и 1600 А.

ГОСТ 8213 — 75 *Е предъявляет требования к электрической схеме аппарата, которая должна обеспечивать: настроечные (вверх и вниз) и рабочие перемещения электродной проволоки; настроечные и рабочие перемещения аппарата вперед и назад; начало и прекращение процесса сварки с помощью кнопок или выключателей; остановку аппарата и растяжку дуги при окончании сварки; контроль спомощью стрелочных индикаторов сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки (для аппаратов с плавным и плавноступенчатым ее регулированием).

ГОСТ 8213 —75 *Е допускает суммарное сечение сварочных проводов с медными жилами при их естественном охлаждении не менее 50, 70, 95, 200 и 300 мм 2 для аппаратов на номинальные токи 315, 500, 630, 1000 и 1600 А соответственно.

Гарантийный срок устанавливается один год с момента ввода аппарата в эксплуатацию при условии соблюдения правил его эксплуатации и хранения.

Шланговые аппараты выпускают по ГОСТ 18138 — 79Е «Полуавтоматы шланговые для дуговой сварки плавящимся электродом».

Основные элементы и узлы сварочных аппаратов.Механизм подачи электродной проволоки состоит из привода и системы подающих роликов. Привод обеспечивает вращение подающего ролика с заданной скоростью и с необходимым крутящим моментом, а также настройку заданной скорости подачи электродной проволоки. В качестве приводов механизмов подачи используют асинхронный двигатель и редуктор со сменными шестернями или коробкой скоростей. Разработаны механизмы подачи с двигателями постоянного тока. Аппараты с механизмами подачи со сменными шестернями широко применяют в серийном или массовом производстве, где режим сварки перестраивается относительно редко. Механизмы подачи со сменными шестернями просты по устройству, надежны в работе. В индивидуальном производстве, где часто приходится изменять режим сварки, используют аппараты, имеющие механизмы подачи с коробками скоростей, с вариаторами.

Конструкция системы подающих роликов должна обеспечивать стабильную подачу из кассеты в зону сварки проволоки из различных материалов и разных диаметров без ее значительной деформации. Используют цилиндрические ролики с насечкой, с гладкой канавкой, с канавкой и насечкой, обрезиненные ролики, шестеренчатые ролики с канавкой и др.

Токоподводящие мундштуки служат для направления электрода в зону сварки и подвода к нему тока. Мундштуки бывают роликовыми, колодочными, трубчатыми и сапожковыми. Сапожковые мундштуки обычно устанавливают на аппаратах, предназначенных для работы с проволокой малых диаметров (до 2 мм). Роликовые, колодочные и трубчатые мундштуки применяют при сварке проволокой диаметром 3 — 6 мм.

Правильные механизмы предназначены для правки электродной проволоки. Проволоку пропускают через систему свободно вращающихся роликов, расположенных таким образом, чтобы обратным изгибом проволоки компенсировать ее кривизну. В большинстве современных сварочных аппаратов установлены механизмы для правки проволоки только в одной плоскости. Разработаны конструкции для правки в двух и более плоскостях.

Кассеты для проволоки. Наибольшее распространение при сварке проволокой 3 — 5 мм получили кассеты закрытого типа. На шланговых аппаратах (проволока диаметром до 2 мм) устанавливают как правило кассеты открытого типа. На некоторых сварочных аппаратах устанавливают крестовины для проволоки или конические катушки.

Механизмы перемещения служат для перемещения сварочной дуги с заданной скоростью, для возвращения сварочного аппарата в исходное положение вручную или с маршевой скоростью. В качестве механизма перемещения чаще всего используют трех- или четырехколесную тележку, перемещающуюся по специальным направляющим или по изделию. Скорость перемещения можно настраивать сменными шестернями, сменными ходовыми колесами или изменением числа оборотов двигателя постоянного тока.

Флюсоаппараты служат для подачи флюса в зону сварки и сбора неиспользованного флюса после сварки. На сварочных тракторах, на держателях шланговых аппаратов устанавливают бункер для подачи флюса в зону сварки. На подвесных самоходных сварочных аппаратах смонтированы флюсоаппараты, которые служат и для подачи, и для сбора флюса. Эти флюсоаппараты бывают трех систем: всасывающие, нагнетательные и всасывающе-нагнетательные. Флюсоаппараты подключают к сети сжатого воздуха давлением 0,5 — 0,6 МПа.

Механизмы корректировки служат для установки до сварки и корректировки во время сварки положения сварочной дуги относительно свариваемых кромок. В зависимости от конструкции аппарата эти корректировки можно выполнять вручную или автоматически.

В комплект сварочных аппаратов входит шкаф управления. Здесь установлены источники питания двигателей, используемых в аппарате, элементы управления работой и настройкой сварочного аппарата: силовой контактор, промежуточные реле, предохранительные устройства и др. Для управления аппаратом и контроля режима сварки устанавливают пульт управления. Для подвода сварочного тока используют сварочные провода соответствующего сечения.

Настройка аппаратов на заданный режим.Наша промышленность выпускает два типа аппаратов: с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге, и аппараты с автоматическим регулированием напряжения на дуге и зависимой от него скоростью подачи электродной проволоки.

В сварочных головках с постоянной скоростью подачи при изменении длины дугового промежутка восстановление режима происходит за счет временного изменения скорости плавления электрода вследствие саморегулирования дуги. При увеличении дугового промежутка (увеличение напряжения на дуге) уменьшается сила сварочного тока, что приводит к уменьшению скорости плавления электрода. Уменьшение длины дуги вызывает увеличение сварочного тока и скорости плавления.

В сварочных головках с автоматическим регулятором напряжения на дуге нарушение длины дугового промежутка вызывает такое изменение скорости подачи электродной проволоки (воздействуя на электродвигатель постоянного тока), при котором восстанавливается заданное напряжение на дуге.

Аппараты этих двух типов отличаются и настройкой на заданный режим основных параметров: сварочного тока и напряжения на дуге. На аппаратах с постоянной скоростью подачи заданное значение сварочного тока настраивают подбором соответствующего значения скорости подачи электродной проволоки. Напряжение на дуге настраивают изменением крутизны внешней характеристики источника питания (рис. 2, а).

Рис. 2, Изменения внешней характеристики источника питания для настройки параметров режима сварки: а — на аппаратах с постоянной скоростью подачи; б — с автоматическим регулятором напряжения на дуге.

Необходимую скорость подачи электродной проволоки устанавливают или сменными зубчатыми шестернями (ступенчатое регулирование), или изменением числа оборотов двигателя постоянного

На аппаратах с автоматическим регулятором напряжение на дуге задается и автоматически поддерживается постоянным во время сварки.

Заданное значение сварочного тока настраивают изменением крутизны внешней характеристики источника питания (рис. 2, б).

Настройка других параметров режима сварки (скорости сварки, вылета электрода, высоты слоя флюса и др.) аналогична для аппаратов обоих типов и определяется конструктивными особенностями конкретного аппарата. Например, вылет электрода на сварочном тракторе АДС-1000 (аппарат с автоматическим регулятором напряжения на дуге) устанавливается специальным механизмом для перемещения мундштука; на универсальном сварочном аппарате АБС (с постоянной скоростью подачи электрода) — механизмом подъема и опускания штанги, на которой установлен механизм подачи с правильным механизмом и мундштуком. Скорость сварки настраивается или установлением на механизме перемещения соответствующих сменных зубчатых шестерен (у аппаратов АБС, ТС-17М. и др.), или изменением числа оборотов двигателя постоянного тока (АДС-1000 и др.).

Технология механизированной сварки под флюсом

Подготовка основного металла и сборка. Для получения заготовок заданных размеров, формы разделки кромок под сварку используют механическую обработку: токарную, строгание, фрезерование, обрезку на гильотинных ножницах. Широко применяют в настоящее время кислородную и плазменную резку. Эти способы обеспечивают высокую производительность и достаточную в большинстве случаев точность подготовки кромок.

Форму разделки кромок для механизированной сварки под флюсом выбирают в зависимости от толщины свариваемых изделий и в соответствии с ГОСТ 8713 — 79 «Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Основные типы и конструктивные элементы», ГОСТ 11533 — 75 «Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами», ГОСТ 16098 — 70 «Швы сварных соединений из двухслойной коррозионно-стойкой стали».

Основной металл очищают от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины и других загрязнений. Допускается зачистка не всей поверхности свариваемых деталей, а только части поверхности кромок шириной 30 — 40 мм. Особенно тщательно зачищают торцы свариваемых кромок. Зачистку выполняют механическими способами (пескоструйным, дробеструйным, металлическими щетками, абразивными кругами и др.) или химическими способами. Для удаления масел и влаги применяют газопламенную обработку.

Сборка имеет своей целью установку свариваемых деталей в заданных плоскостях, с заданными зазорами между ними. Взаиморасположение деталей аппаратами. Места прихваток тщательно очищают от шлаковой корки, брызг.

Прихватки и сборочный шов при механизированной сварке под флюсом переплавляют без их предварительной вырубки.

Выводные планки используют для начала процесса сварки и вывода кратера за пределы свариваемого изделия. Выводные планки выполняют из материала той же марки и такой же толщины, что и свариваемые детали, они должны иметь такую же разделку, как и кромки свариваемых деталей. Выводные планки приваривают к свариваемым деталям стыковым швом, непровары в этом шве не допускаются. Нарушение правил установки выводных планок приводит к появлению трещин в металле шва свариваемого изделия. Длина выводных планок 100 — 200 мм, ширина 60 —100 мм.

Влияние основных параметров режима сварки на геометрию сварного соединения. Геометрические размеры сварного шва в большей степени определяют его свойства. Геометрию сварного шва характеризуют глубиной проплавления основного металла h, шириной шва b, высотой усиления а, площадью наплавки F_H и площадью проплавления F.. (рис. 3). Отношение φ = b/h называют коэффициентом формы шва, a ψ = b/a — коэффициентом усиления. Коэффициенты формы шва и усиления определяют работоспособность сварного соединения в целом, стойкость металла шва против образования трещин. Установлено, что значение этих коэффициентов должно быть в пределах: φ = 0,8… 4,0; ψ = 7… 12.

Соотношение наплавленного (электродного) и расплавленного основного металла в металле шва характеризует коэффициент, называемый долей участия основного металла в металле шва γ_осн

При применении сварочной проволоки химического состава, отличающегося от основного металла, химический состав металла шва (следовательно, его структура и механические свойства) определяется долей участия основного металла в металле шва.

Геометрия сварного шва зависит от параметров режима сварки: силы сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки, диаметра электрода, рода тока, флюса, угла наклона электрода.

Сила сварочного тока. С увеличением силы сварочного тока повышается давление дуги. При этом расплавленный металл вытесняется в хвостовую часть сварочной ванны. Уменьшение жидкой прослойки под дугой улучшает теплообмен между пятном дуги и основным металлом. Глубина проплавления увеличивается, ширина шва практически остается постоянной (рис. 4, а). Повышение сварочного тока связано с увеличением количества расплавляемого металла. Поэтому, при постоянных других параметрах режима сварки увеличивается высота усиления шва (см. рис. 4, а). Коэффициенты формы шва и усиления при повышении сварочного тока уменьшаются. В результате заметно ухудшаются условия дегазации металла в сварочной ванне, повышается склонность металла шва к появлению горячих трещин. Образуется резкий переход от основного металла к наплавленному, что снижает работоспособность сварного соединения, особенно при ударных и знакопеременных нагрузках; ухудшается поверхность шва, шлаковая корка плохо отделяется. Поэтому при переходе на большие значения сварочного тока следует увеличивать и напряжение на дуге.

Напряжение на дуге (рис. 4,б). С повышением напряжения на дуге (при постоянных других параметрах) увеличиваются ее длина и подвижность. Это обусловливает увеличение ширины шва и уменьшение высоты его усиления (количество наплавляемого электродного металла остается практически постоянным). Увеличение подвижности пятна дуги, расположенного на изделии, обусловливает повышение площади пятна нагрева и, следовательно, увеличение тепла, идущего на теплоотвод. Это приводит. к уменьшению тепла, идущего на плавление основного металла и, следовательно, глубины проплавления.

Скорость сварки (рис. 4, в). С увеличением скорости сварки уменьшается ее погонная энергия, поэтому уменьшается ширина шва. Количество наплавляемого металла с увеличением скорости сварки на единицу длины шва уменьшается. Это приводит к уменьшению высоты усиления шва. Однако с увеличением скорости столб дуги начинает отклоняться в противоположную направлению сварки сторону. Отклоняясь, столб дуги вытесняет часть жидкого металла в хвостовую часть ванны. Уменьшение толщины жидкой прослойки под дугой и обусловливает увеличение глубины проплавления при повышении скорости сварки до 30—35 м/ч. При дальнейшем повышении скорости в связи с уменьшением погонной энергии и отсутствием жидкой прослойки под дугой глубина проплавления уменьшается.

Диаметр электрода. С увеличением диаметра электрода (при постоянных других параметрах) усиливается блуждание активного пятна по торцу электрода и, следовательно, активного пятна, расположенного на изделии. Ввод тепла дуги через большую поверхность увеличивает ширину шва и теплоотвод, что приводит к уменьшению глубины проплавления. Угол наклона электрода. При наклоне электрода «углом назад» (рис. 5, а) соответственно отклоняется и столб дуги. Давлением дуги часть металла оттесняется в хвостовую часть ванны, и глубина проплавления увеличивается. При наклоне электрода «углом вперед» (рис. 5,б) часть столба располагается над поверхностью основного металла и прогревает свариваемые кромки. Давлением столба дуги жидкий металл вытесняется в переднюю часть ванны. Толщина жидкой прослойки под дугой увеличивается, уменьшаются глубина проплавления и высота усиления, а ширина шва несколько возрастает. Сварка «углом назад» и «углом вперед» является одним из технологических приемов, позволяющих получать заданную форму сварного шва.

Род тока, полярность. При сварке постоянным током в катодном пятне выделяется больше тепла, чем в анодном. Поэтому при прямой полярности тока (катод на электроде, анод на изделии) меньше расплавляется основного металла, чем при обратной полярности. Это обусловливает уменьшение ширины шва и глубины проплавления при сварке постоянным током прямой полярности по сравнению со сваркой на обратной полярности. Зона проплавления при сварке на переменном токе при тех же параметрах занимает промежуточное значение: меньшеене должно нарушаться в процессе сварки. Наилучший вариант сборки — в специальных сборочно-сварочных приспособлениях. Сборку выполняют и на прихватках длиной 20 — 120 мм с расстоянием между ними 500 — 800 мм. Сечение шва прихватки должно быть не более 1/₃ сечения шва (но не более 25 — 30 мм 2 ). При сварке жестких узлов прихватки заменяют сплошным швом малого сечения.

Сборку выполняют ручной дуговой сваркой, используя электроды соответствующего типа, или шланговыми, чем при обратной полярности и большее, чем при прямой полярности.

Свойства флюсов. Изменения геометрии сварного шва и внешнего его вида зависят от стабилизирующих свойств, вязкости и насыпной массы флюса.

С повышением стабилизирующих свойств флюса увеличивается длина дуги и ее подвижность. Поэтому глубина проплавления уменьшается, а ширина шва растет.

Флюсы с меньшей насыпной массой обеспечивают получение сварных швов с меньшей глубиной проплавления и с большей шириной шва, так как чем меньше масса, тем меньше давление ее на газовую полость. Это обусловливает увеличение объема газовой полости и повышение подвижности дуги и, следовательно, увеличение ширины шва и уменьшение глубины проплавления.

Форма разделки, величина зазора. Экспериментально установлено, что форма разделки, величина зазора определяют прежде всего долю участия основного металла в металле шва. Чем больше зазор или разделка кромок, тем меньше доля участия основного металла в шве. Увеличение параметров разделки приводит к уменьшению высоты усиления и увеличению глубины проплавления. При постоянных параметрах режима сварки стыковых соединений (рис. 6) остаются постоянными ширина шва Ь, площадь наплавленного металла F_H и толщина шва Н = h + а =h₁ + a_t = h₂ + а₂.

Техника выполнения механизированной сварки под флюсом.

Стыковые соединения в зависимости от толщины свариваемого металла и применяемой техники сварки выполняют односторонними и двусторонними швами, с разделкой и без разделки кромок, без зазора и с гарантированным зазором. Швы как при односторонней, так и при двусторонней сварке могут быть однопроходными и многопроходными. Наибольшую производительность получают при односторонней однопроходной сварке. Однако при сварке металла большой толщины для уменьшения перегрева металла в околошовной зоне при сварке некоторых сталей целесообразнее применять многопроходные швы.

Разделка увеличивает себестоимость работ при подготовке кромок, повышает расход электродного металла. С этой точки зрения целесообразнее применять сборку с гарантированным зазором 4—12 мм без разделки кромок. Но при сварке стыковых соединений с разделкой кромок улучшаются формирование, макроструктура металла шва и, следовательно, его рабочие характеристики.

Сварку многопроходных швов выполняют на одних и тех же режимах, вне зависимости от толщины свариваемых деталей. Толщина металла определяет число проходов. После каждого прохода поверхность шва тщательно очищают от шлаковой корки, так как остатки шлака не переплавляются последующими проходами и остаются в металле шва в виде шлаковых включений.

Для предотвращения протекания расплавленного металла и образования прожогов, для защиты зоны сварки с обратной стороны и формирования обратной стороны валика стыковые швы уплотняют. Для этого используют флюсовые подушки, медные или графитовые подкладки, флюсомедные подкладки, асбестовые шнуры, огнеупорные стержни, сборку сплошным швом малого сечения.

Сварку на флюсовой подушке применяют довольно часто. Флюсовую подушку устанавливают снижней стороны свариваемых деталей. Флюс к изделию поджимают гибким шлангом, соединенным с магистралью сжатого воздуха, винтовыми, рычажными прижимами и др. На флюсовой подушке сваривают стыковые односторонние швы без разделки, с разделкой, с зазором. Флюсовую подушку используют для уплотнения стыков и при выполнении первого шва при двусторонней или многопроходной сварке.

Равномерность формы и сечения шва по длине стыка в значительной степени зависит от равномерности зазора при сборке деталей, от равномерности поджатия флюса по длине стыка. При слабом поджатии флюса шов получается ослабленным, с большим усилением с обратной стороны. Чрезмерное поджатие флюса обусловливает получение шва с большим усилением, вогнутым с обратной стороны. При чрезмерном поджатии флюса и большом зазоре между свариваемыми деталями можно получить швы со сквозными отверстиями или каналами.

Применение медных" (или графитовых) подкладок требует тщательной сборки деталей под сварку и плотного поджатия подкладки к свариваемым деталям. Плохое поджатие кромок (с з зором более 1 мм) приводит к получению ослабленного шва с неудовлетворительным формированием с обратной стороны. При больших зазорах между подкладкой и деталью могут быть прожоги. Использование медных подкладок требует повышения сварочного тока по сравнению со сваркой на флюсовых подушках, так как значительная часть тепла дуги расходуется на теплоотвод в подкладку.

Использование флюсо-медных подкладок позволяет устранить недостатки и флюсовых подушек и медных подкладок. Формирование шва практически не зависит от равномерности давления в шланге; требования к сборке такие же, как и при использовании флюсовой подушки. Не нужно значительно повышать режимы сварки, как при сварке на медной подкладке.

Сварку с предварительной ручной подваркой корня шва применяют в тех случаях, когда невозможно кантование изделия. В этом случае подварочный шов должен иметь глубину проплавления не менее Уз толщины свариваемого металла. Его выполняют электродами соответствующего типа. Место сварки тщательно очищают от шлаковой корки и брызг. Механизированную сварку выполняют на весу и режим сварки выбирают таким, чтобы обеспечить глубину проплавления не менее 2 /₃ толщины свариваемого металла.

Чтобы предупредить протекание расплавленного металла в зазор и образование прожогов при двусторонней сварке первого шва, используют флюсовую подушку. Техника сварки при этом не отличается от сварки односторонних швов. На некоторых заводах при двусторонней сварке первого шва для уплотнения стыка используют асбестовые прокладки из шнура или ленты, закладываемые в зазор. Режимы сварки выбирают такими, чтобы глубина проплавления первого шва была не более 1 /₂ толщины свариваемого металла и чтобы жидкий металл не соприкасался с асбестом (во избежание образования пор). Глубина проплавления второго шва должна составлять 60 — 80 % толщины свариваемого металла.

Сварка углеродистых конструкционных сталей. В зависимости от содержания углерода углеродистые конструкционные стали подразделяют на низкоуглеродистые (до 0,22 %С), среднеуглеродистые (до 0,45 %С) и высокоуглеродистые (более 0,45 %С).

Низкоуглеродистые стали хорошо свариваются всеми способами сварки. При сварке этих сталей под флюсом выбирают такое сочетание флюса и проволоки (см. выше), чтобы наряду с раскислением обеспечить и легирование металла шва марганцем и кремнием для компенсации выгорания углерода. Наиболее часто применяют флюс АН-348А с проволоками Св-08А или Св-08ГА. Оптимальный интервал скоростей охлаждения низкоуглеродистых сталей обеспечивается в большом диапазоне погонной энергии сварки.

Сварку средне- и высокоуглеродистых сталей выполняют также под флюсами АН-348А, ОСЦ-45 в сочетании с проволоками Св-08ГА, Св-10Г2. Сварку ведут на минимальных погонных энергиях, на постоянном токе обратной полярности. Для обеспечения требуемого оптимального интервала скоростей охлаждения и предупреждения появления трещин в большинстве случаев необходим предварительный подогрев изделия перед сваркой. Для уменьшения вероятности образования трещин применяют и облицовку кромок. Для этого свариваемые кромки наплавляют низкоуглеродистой проволокой, затем выполняют сборку и сварку изделия; применяют и двухдуговую сварку в раздельные ванны. Во всех случаях сварку выполняют на режимах, обеспечивающих минимальную долю участия основного металла в металле шва.

Сварка под флюсом легированных сталей. Низколегированные стали (с содержанием легирующих элементов не более 2,5 %) хорошо свариваются. Для сварки их используют флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АН-60 и другие в сочетании с проволоками Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2 и др. При необходимости получения заданных повышенных механических свойств эти стали сваривают проволокой, легированной хромом, молибденом, никелем (Св-10НМ, Св-08ХГС и др.). Оптимальный интервал скоростей охлаждения обеспечивается довольно широким диапазоном погонной энергии сварки. Однако некоторые стали требуют предварительного и сопутствующего подогрева до 150-250 °С. После сварки низколегированных сталей рекомендуется отпуск при 550 —650 °С.

Для сварки легированных сталей (с содержанием легирующих элементов более 2,5%) применяют низкокремнистые флюсы АН-10 и АН-22. На практике некоторые из этих сталей (20ХГС, 25ХГС, 30ХГС и др.) сваривают под флюсами АН-348А и ОСЦ-45. Оптимальный интервал скорости охлаждения околошовной зоны некоторых сталей обеспечивается и без предварительного подогрева. Для сварки легированных сталей используют легированную проволоку (например, для сварки стали 25ХГС применяют" проволоку Св-10Г2, Св-12Г2Х, Св-10ХМ; для сварки стали 30ХГС - проволоку Св-18ХМА, Св-13Х2МТФ и др.).

В большинстве случаев после сварки легированных сталей выполняют термическую обработку в зависимости от требований, предъявляемых к сварному соединению (отпуск, нормализация, закалка и отпуск). Если технологией изготовления сварного изделия предусмотрена последующая термическая обработка, то расчет режима сварки выполняют только по допустимым скоростям охлаждения.

Как правило, сварку легированных сталей выполняют на постоянном токе обратной полярности.

Что такое сварка под флюсом, как происходит процесс и какой вид флюса и режим выбрать для сварки разных металлов?

Сварка под флюсом – это способ сварки деталей из высоколегированной марганцевой, никелевой или фторидной стали, при котором сварочная ванна и шов защищены от окисления слоем флюса в виде порошка или гранул.

Процесс формирования шва протекает в газовой полости под слоем непрерывно подаваемого флюса. Кроме функции защиты от окисления, флюс также легирует формируемый шов марганцем и кремнием, повышая его прочность и формируя соединение с высокой степенью однородности.

ГОСТ на сварку флюсом 8713-79 устанавливает размеры и типы сварных соединений, а также способы наложения шва под флюсом.

Виды флюсов и их особенности

По способу изготовления флюсы бывают:

Плавленые флюсы изготавливают из шлакообразующих марганцевых руд и кварцевого песка путем размалывания, смешивания и расплавления с последующим гранулированием. Такие флюсы экономичны и хорошо подходят для сварки деталей из низколегированной стали.

Керамические (неплавленные) флюсы изготавливают из окислителей и солей амфотерных металлов, которые измельчают, смешивают с жидким стеклом до однородного состояния, после чего гранулируют и прокаливают.

Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет

Керамические флюсы имеют мелкодисперсную порошкообразную структуру, они применяются для сваривания сложных высоколегированных стальных сплавов, при этом состав флюса подбирается под конкретную марку свариваемой стали.

По химическому составу флюсы бывают:

Солевые флюсы содержат соли фторидов и хлоридов, применяются для электросварки титана и стали, легированной никелем и хромом. Оксидные флюсы содержат оксиды активных металлов и кремния, применяются для сварки низкоуглеродистой стали. Смешанные флюсы содержат оксиды и соли металлов в различных пропорциях, применяются для сваривания многокомпонентных сплавов или деталей из разных металлов.

Описание технологии процесса

Существует три основных способа сварки под флюсом:

При автоматической сварке траектория и скорость движения электрода, а также скорость подачи проволоки регулируется управляющим процессором, рабочие участвуют только в качестве контролеров процесса для экстренного отключения сварочного агрегата.

Полуавтоматическая сварка под флюсом предполагает, что скорость подачи проволоки, сила тока сварки и угол наклона электрода к линии сварки регулируются автоматически, а ведение дуги осуществляется сварщиком вручную – через рукоятку или дистанционное управление. Полуавтоматический сварочный агрегат позволяет вручную изменять отдельные параметры тока непосредственно во время процесса сварки.

Сварка под флюсом вручную применяется в небольших агрегатах, где система подачи флюса встроена в неплавящийся электрод, при этом сварщик регулирует направление движения, угол наклона и скорость хода электрода в ручном режиме, специальными кнопками управляя подачей флюса и силой тока сварки.

Общий порядок действий при сварке под флюсом:

С поверхностей деталей снимается оксидная пленка.
Детали закрепляются на сварочной плите.
Выбираются настройки и режим сварочного аппарата.
Заполняется резервуар для флюса.
Устанавливается бухта наплавной проволоки, конец которой заправляется в электрод.
Происходит процесс сваривания.
После остывания деталей собирается неизрасходованный флюс, и шов очищается от шлака.

Важно следить за расходованием проволоки и флюса, чтобы не допустить работы электрода вхолостую и повреждения деталей.

Оборудование для сварки

Для сварки флюсом потребуются стационарные условия и оборудование:

Сварочные плиты выполняются на бетонном основании из жаростойких материалов с возможностью закрепления деталей. Проволока берется из материала свариваемых деталей, толщина от 0,3 до 12 мм. Электрод изготавливается из вольфрамового сплава с керамической оплеткой.

Система подачи флюса представляет собой резервуар и шланг, конец которого отстоит от электрода на 10-30 см. Диаметр шланга подачи флюса должен позволять гранулам свободно сыпаться перед электродом.

Схема процесса автоматической сварки под слоем флюса

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом контролируется программным обеспечением, регулирующим направление и скорость движения электрода вдоль линии сваривания.

Выбор режима сварки

В зависимости от толщины и металла свариваемых деталей выбирается режим сварки под флюсом. Для каждого режима существует свой диапазон напряжения, силы тока сварки и диаметр проволоки. Скорость формирования шва колеблется в пределах от 6 до 100 метров в час.

Если толщина свариваемых деталей от 2 до 10 мм, то выбирается режим сварки на стальной подкладке под стыком деталей. Режим на флюсовой подушке подходит для сварки деталей толщиной 10-25 мм, а сварка деталей толщиной 16-70 мм выполняется в режиме предварительной ручной проварки нижней части шва.

С увеличением толщины свариваемых деталей растет диаметр проволочного электрода и сварочный ток, но уменьшается скорость формирования сварного шва.

Сила тока сварки (А) зависит от толщины проволоки (мм) следующим образом:

Напряжение сварки существенно увеличивается только при толщине деталей свыше 25 мм.

Достоинства и недостатки

К преимуществам сварки под флюсом относятся:

высокая степень автоматизации процесса;
возможность проведения сварки под большой силой тока;
высокая скорость сварки;
качественный шов без окислов и раковин;
возможность увеличения сварной ванны для более качественного провара.

Системы автоподачи флюса и сохранение постоянного расстояния от электрода до шва позволяет сваривать сложные детали с минимальным участием рабочих. Защитный слой флюса не дает расплавленному металлу разбрызгиваться, что позволяет производить сварку под высокими токами, многократно увеличивая скорость формирования и качество шва.

Однородность шва достигается за счет изоляции сварной ванны от кислорода воздуха, а также из-за легирования шва компонентами флюса, которые можно подобрать специально для материала свариваемых деталей. Также сварка под флюсом дает возможность использования одновременно двух электродов, расположенных на расстоянии 10-20 мм друг от друга и питаемых от одного источника тока – это позволяет сделать больше сварную ванну под флюсом, увеличив таким образом скорость сварки и степень однородности готового изделия.

К недостаткам сварки под флюсом относят трудности контроля процесса и технологическую сложность. Агрегаты для сварки под флюсом занимают большие площади и требуют обслуживания квалифицированными кадрами. Сварной шов формируется под слоем флюса и у сварщика нет возможности контролировать качество шва в режиме реального времени. Избежать брака можно путем дополнения агрегата ультразвуковыми или лазерными системами контроля наличия дефектов.

Особенности автоматической сварки под флюсом

Автоматическая сварка под флюсом рассматривается как процесс жесткого соединения двух металлических поверхностей при помощи электрической дуги между проволокой и швом под расплавленным слоем флюса. Данный метод применяют в стационарных условиях (заводской цех, верфь) для работы со сталью и разнородными металлами в диапазоне 1,5-150 мм толщины.

Технология процессов

Автоматическую дуговую сварку под флюсом на промышленные рельсы во время 2-й Мировой войны поставил академик Е. О. Патон в киевском институте, который сегодня носит его имя. Но сама идея данного метода принадлежит Н. Г. Славянову: в качестве флюса он использовал мелкодробленое стекло.

Как это работает

Схема дуговой сварки под флюсом выглядит так, как это показано на фото вверху, но все эти процессы лучше рассмотреть более подробно. В результате плавки/испарения флюса с металлом образуется газовое облако, которое окутывает сварочную дугу или газовый факел. В процессе гашения непрерывного электрического разряда в сварочной ванне образуется корка шлака, которая легко отслаивается.

Преимущество работы с автоматом перед ручной сваркой в данном случае заключается в том, что резко сокращаются потери на угар и разбрызгивание металла, хотя принцип процесса в любом случае остается неизменным.

В промышленности в качестве электродов чаще всего применяется сварочная проволока разного диаметра. Но также есть потребность в ленточных электродах толщиной до 2 мм и шириной до 40 мм или в комбинации проволока-лента.

В среднем насыпной флюс весит 1,5 г/см2 и его давление на расплавленный металл составляет 7-9 г/см2. Такого прижима вполне достаточно для исключения механических воздействий электрической дуги на сварочную ванну: даже при очень больших токах шов формируется правильно.

Важно! Дуговая сварка без флюса при силе тока выше 500 A практически невозможна. Происходит разбрызгивание металла, не сдерживаемого газовым облаком, тогда как под флюсом можно применять токи до 3000-4000 A без ущерба для ударопрочности, вязкости и эстетичности шва.

Примечание. Для погружной дуговой сварке под флюсом существует английская аббревиатура SAW (Submerged Arc Welding).

Роль флюса при сварке

Суть соединения металлов или, что такое дуговая сварка под флюсом, станет понятнее, если разобраться в принципах действия этих самых флюсов. По предназначению он выполняет функции, соответствующие покрытию или обмазке электродов для обычной дуговой сварки. В самом процессе производства всегда присутствуют высокие температуры, плавящие этот состав, что почти полностью перекрывает доступ воздуха, а точнее, O2 в область шва и растворяющие оксиды по кромке соединения. Совокупность таких процессов максимально оптимизирует условия для создания дуги.

Классификация подбора

В зависимости от металла, меняются физические параметры процесса, следовательно, для повышения качества используются разные флюсы. Для компоновки того или иного состава применяются различные фториды, оксиды и подобные им элементы.

При подборке особое внимание уделяется химическому составу, который можно классифицировать как:

алюминатно-основные (по маркировке AB);
алюминатно-рутиловые (по маркировке AR);
кальций-силикатные (по маркировке CS);
марганец-силикатные (по маркировке MS);
флюоритно-основные (по маркировке FB);
и др (по маркировке W).

Основа различия флюсов заключается в их активности при взаимодействии основного металла детали с присадочным материалом. Например, пассивные флюсы содействуют образованию газового облака, которое никак не отражается на химическом составе соединяемых материалов. Слаболегирующие категории легируют сварочный шов небольшим количеством кремния (Si), марганца (Mn) и др., придавая ему ударную вязкость.

Виды по назначению

Что нужно учитывать при выборе сварочных флюсов:

Низкоуглеродистые стали. Здесь возможны два варианта: это флюсы с повышенным содержанием кремния (Si) и марганца (Mn) либо сварочный пруток с легирущими добавками, но с малым содержанием и даже полным отсутствием Mn.
Низколегированные стали. Химическая инертность флюса однозначно должна быть более высокой, чем в первом рассмотренном случае. Здесь элементы Si и Mn не используются либо присутствуют в малых дозах – их заменяет флюорит (CaF2), также известный, как плавиковый шпат. Это способствует образованию легкоплавких шлаков, которые с лёгкостью отделяются от шва. Такие флюсы зачастую делают с содержанием оксида алюминия (Al2O3) и негашеной известью (CaO).
Активные металлы (титан - Ti). Применяются фторидные/хлоридные соли щелочных металлов. Примеси O2 в данном случае исключены – они резко понижают пластичность швов.

Таблица с примерами назначений сварочных флюсов:

Для газосварки

Технология сварки под флюсом также включает в себя газосварку цветметов, чугуна, инструментальных сталей (содержание C от 0,7%) с использованием защитного газового слоя. Для этого применяются пастообразные и порошковые флюсы, которые наносятся на:

кромку стыкуемых деталей;
присадочный пруток;
непосредственно в сварную ванну.

Подача флюса в рабочую сварочную зону осуществляется разными путями и это зависит от физических характеристик материала. Например, порошковые композиты склонны сдуваться газовым факелом, поэтому необходимо следить за равномерным поступлением флюса в расплав.

Существующие нормативы

Согласно РД 34.15.132-96 дуговая сварка под слоем флюса производится по следующим параметрам, указанным в таблице ниже.

Технология автоматической сварки под флюсом подразумевает дозированную ручную или автоматическую присыпку порошка из бункера. У данного метода есть один существенный недостаток: он не позволяет проводить работы в нижнем положении. Тем не менее, для сварки трубопроводов решение нашлось: прокручиваются сами трубы, в то время как головка горелки вместе с подающим устройством остаются неподвижными. Огромным преимуществом в этом вопросе обладает сварочная порошковая проволока – работы с ней могут проводиться в любой плоскости (сверху, сбоку, снизу).

Важно! Качество всех сварочных флюсов регулируется в соответствии с ГОСТ 9087-81. Там указаны порядка 50 марок таких композитных материалов и требования, распространяющиеся на них.

Преимущества автоматизированной сварки

Безусловно, у автоматической сварки под флюсом есть ряд преимуществ относительно трудовых затрат. Человеку остается лишь отладить оборудование для соответствующего режима и пассивно контролировать процесс.

К месту стыковки деталей флюс подается в автоматическом режиме. Высота (h) слоя регулируется в соответствии с толщиной металла, а забор порошка проводится из специального бункера.
Сварная проволока подается из кассетного механизма без участия человека.
Скорость процесса регулируется автоматически, с учетом толщины металла, чтобы создать качественную сварочную ванну.

Но бывают ситуации, когда приходится работать без каких-либо инструкций, например, нужно сделать всего один сварочный шов на трубопроводе. В таких случаях лучше придерживаться следующих правил:

Дуга должна быть стабильной - только так можно добиться высокого качества. Параметры можно отрегулировать по силе тока и толщине металла, как это указано в таблице раздела «Существующие нормативы».
Скорость сваривания будет зависеть от интенсивности подачи проволоки.

Скорость. Это определяется подачей сварочной проволоки (количество м/час). Использование флюса разгоняет этот процесс примерно в 10 раз.
Равномерность. За счёт подачи проволоки с определённой скоростью существенно повышается ударопрочность, вязкость и эстетика шва.
Мощность. Закрытая дуга несет в себе высокую мощность, что позволяет расплавлять металл на нужную глубину. Если используется открытая дуга, то мощность падает, а это требует предварительного раздела кромок и качество стыка снижается.
Автономность. После отладки оборудования присутствие оператора при процессе не является обязательным.
Экономия. От электрода при сварке остается всего лишь 2%, которые невозможно использовать.
Структура. Благодаря стабильности дуги создается красивая мелкочешуйчатая структура шва.
Простота. Для работы сварщика в данной сфере не нужно длительное обучение – достаточно приобретения общих навыков.

Оборудование для автоматической сварки под флюсом

Для создания рабочего места, в первую очередь потребуется источник переменного или постоянного тока. Обычно в целях экономии используют переменную сеть, снабженную достаточно мощным трансформатором, который не допускает перепадов напряжения. Но иногда (в основном, это касается сельской местности) мощности ТП недостаточно и тогда приходится подключать оборудование через стабилизатор.

На сегодняшний день чаще всего используют трансформаторы марки ТСД-500-1, ТСД-1000-4 и ТСД-2000. При больших объемах производства или повышенных требованиях к качеству можно задействовать сварочный трактор Jasic MK-1, как на фото вверху или АДС-1000-2, TC-17М-У, TC-35, АДФ-500 и др. Также сейчас выпускают преобразователи ПС-500, ПСО-500, ПС-100 и сварочные выпрямители BC-500, BC-1000-2, ВДУ-504, ВДУ-1001, ВДУ-1601.

Вернемся к трактору Jasic MK-1 и рассмотрим его более подробно. С помощью этого агрегата осуществляется автоматическая дуговая сварка длинных прямолинейных и/или кольцевых швов в любой плоскости. Минимальная сила тока, выдаваемого этим аппаратом, составляет 100 A, а максимальная 1000-1250 A в зависимости от модификации.

Трактор Jasic MK-1 позволяет использовать для сварочных работ все виды проволоки Ø 2-6 мм. При необходимости поперечную балку и сварочную головку можно перемещать по горизонтали и по вертикали или вращать. Качественную центровку шва обеспечивает стабильная подача проволоки кассетой с четырьмя роликами (возможный сбой скорости составляет от 0,3 до 3 мм/мин).

Тележка аппарата приводится в движение электрическим двигателем постоянного тока с регулировкой скорости – диапазон составляет от 0,1 до 1,5 м/мин. На каретке находится ручка для смены режимов движения. Так, режим AUTO позволяет не вмешиваться в процесс, а MANUAL требует ручного управления – эта функция позволяет позиционировать режим в соответствии с техническими характеристиками свариваемых деталей.

Существует много другого аналогичного оборудования для выполнения сварочных работ под флюсом. Рассмотреть даже половину моделей, не говоря уже об их модификациях, в рамках одной статьи просто технически невозможно, но это и не является нашей целью.

Плазменная наплавка

В настоящее время вопрос плазменной наплавки стоит перед специалистами достаточно остро, так как такая технология сварки под слоем флюса значительно увеличивает эксплуатационный ресурс композиций. По сути, высокая потребность метода сводится к меркантильным интересам: в машиностроении это означает выпуск конкурентоспособной продукции и более высокие доходы от продаж. Конечно, этот метод не является каким-то ноу-хау, но его преимущества не вызывают сомнений.

Общий статус

В данном случае под плазмой подразумевается ионизированный газ и для получения которого используются разные методы (механический, электрический). Некоторые источники высказывают мнение, что плазма, это та же классика или четвёртое агрегатное состояние вещества после твёрдого, жидкого и газообразного, но, соглашаться с этим или нет – право каждого человека. Как бы там ни было, ионизированный газ, обладая рядом полезных качеств, широко используется в научных и технических отраслях.

Работа с плазменно-дуговыми наплавками

В первую очередь сварочным оператором настраивается оборудование. Нужно выставить верный угол сопла газовой горелки по отношению к рабочей плоскости, выверить зазор между ним и деталью (обычно, это 5-8 мм) и вставить сварочную проволоку. В случае, когда требуются колебания сопла, головка выставляется точно по центральной продольной линии шва. Средина определяется очень просто: амплитуда колебаний делится на два.

Несмотря на простоту процесса наплавки, оператором может работать только достаточно опытный сварщик – это требует максимальной концентрации внимания. Если не придерживаться таких требований, то вероятность порчи заготовки возрастёт до максимума.

Газ ионизируется при помощи постоянного электрического разряда или дуги: на атомном уровне происходит отрыв отрицательно заряженных частиц (механический способ). Это возможно благодаря мощному тепловому воздействию разряда на поток газовой смеси. Аналогичного результата можно добиться при воздействии мощного электрического поля, но придётся соблюсти ряд дополнительных условий (электрический способ).

Для ионизации полаётся струя газа под давлением 20-25 атм, которую прошивает электрическая дуга с напряжением 120-160 V и силой тока до 500 A (для сравнения: в потребительской электросети 220-230 V и 50 A). Положительно заряженные ионы при помощи магнитного вихря летят к катоду с огромной скоростью, которой достаточно, чтобы при столкновении с металлом резко поднимают его температуру до 10000-18000°C.скорость движения ионов в таком процессе достигает 15000 м/сек!

Заключение

В заключении следует отметить, что дуговая сварка под флюсом регламентируется требованиями ГОСТ 9087-81, но нормы межгосударственных стандартов между странами СНГ были подписаны только в 1992 году. Тем не менее, вышеупомянутый норматив от 1981 года остался неизменным для России, Украины и Беларуси.

Читайте также: