Интернет журныл о промышленности в Украине

Автоматическая сварка под флюсом, ее особенности

Опубликовано: 06.09.2018

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

Что дает применение флюса

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

Автоматическая сварка под флюсом ПРОФИ SAW 1250

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

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

Ради справедливости стоит отметить и недостатки, присущие сварке флюсом.

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

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

Виды применяемых флюсов

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

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

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

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

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

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

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

Физическая сущность сварки под флюсом

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

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

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

Технология автоматической сварки под флюсом

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

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

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

Режимы дуговой сварки под флюсом

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

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

Помимо этого учитываются и дополнительные параметры:

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

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

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

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

Область применения сварки под флюсом

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

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

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

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