Сварка под флюсом

Самым популярным способом сваривания является метод ручной дуговой сварки, который отличается простотой и не требует наличия дополнительного оборудования и расходных материалов. В данном случае нужен только сварочник, маска и электроды. Сварка под флюсом- тема этой статьи.

Главный минус ММА-сварки заключается в том, что ванна расплава недостаточно хорошо защищается от проникновения атмосферных газов, что часто приводит к пористости шва и снижению его основных технических показателей. Поэтому для создания высокоответственных сварных соединений, к которым предъявляются повышенные требования, используют сварку в среде защитных газов или флюсов.

Цитата из Википедии

 

Последняя технология, в силу своих особенностей, практически не применяется в бытовых условиях. Зато она широко востребована в промышленно-производственной сфере. Сварка под флюсом осуществляется полуавтоматическим либо полностью автоматическим способом. В крупных промышленных цехах часто устанавливают комплексы оборудования роботизированной сварки данного вида.

В сущности, процесс сваривания во флюсовой среде осуществляется по такому же принципу, что и газовая сварка – с применением присадочной проволоки и неплавящихся электродных стержней – только защитные газы заменяются на специальные флюсовые порошки. Они равномерно рассыпаются на стыках кромок заготовок, которые будут соединяться.

Схема сварки под флюсом

Рабочий процесс ведется при высокой температуре, под действием которой порошок начинает плавиться и активно выделять газ, обеспечивающий качественную защиту зоны расплава. От воздуха ванну надежно защищает прочная сплошная пленка. Выгоревший порошок шлакуется и без усилий удаляется с поверхности шва. Флюс, который не сгорел, можно собрать и применять снова.

Флюсовая сварка проводится с учетом стандартных технических условий. Заготовки предварительно зачищаются и обезжириваются. При необходимости на них формируются кромки под нужным углом.

Присадочная проволока должна иметь такой же основной химсостав, что и металл заготовок. Ток сварки выставляется в зависимости от толщины/вида металла и диаметра электрода. Электроды и флюсы выбираются в зависимости от вида сварочных работ.

Виды флюсов

Для сварки используются мелкофракционные флюсы (диаметр гранул 0,3±0,1 мм). По способу изготовления все флюсовые материалы разделяются на две большие группы – керамические (неплавленые) и плавленые. При производстве последних сырье сначала подвергается плавлению, а после гранулируется, проходит прокалку и разделение на фракции. Керамические порошки делаются по другой технологии: на первом этапе сухое сырье перемешивается с жидким стеклом, на втором полученная смесь высушивается и гранулируется, на третьем – прокаливается с последующим разделением на фракции. Наибольшим спросом пользуются флюсы плавленого типа.

Сварка под флюсом

Также все порошки классифицируются по параметрам активности – быстроты окисления материала в процессе нагревания. Эта характеристика варьируется в пределах 0-1 и делит флюсы на четыре вида: высокоактивные – более 0,6; активные – 0,45±0,15; низкоактивные – 0,2±0,1; пассивные – менее 0,1.

По строению и структуре гранул флюсы делятся на три типа – цементированные, пемзовидные и стекловидные. Пемзовидные порошки позволяют создавать швы средней ширины, стекловидные – большой ширины. Цементированные материалы используются для получения узких шовных соединений с увеличенной глубиной провара.

Классификация по химсоставу

1. Солевые флюсы. Изготавливаются на основе солевых компонентов – фторидов/хлоридов. Не содержат никаких оксидных металлических соединений. Предназначаются для работы с активными металлами, в частности – с титаном.

2. Оксидные порошки. Примерно на 80/90% состоят из оксидов металла. Все остальные составляющие (10/20%) представляют собой фторидные соединения. Разделяются на несколько подвидов в зависимости от концентрации основообразующих оксидов. Например, флюсы, в составе которых присутствует более 35% оксида кремния, называются высококремнистыми, составы с концентрацией этого оксида 1% и менее – безкремниевыми, порошки со средним содержанием оксидных кремниевых соединений 20±15% — низкокремнистыми. Данные флюсы используются при сварке стали с высоким содержанием фтора и низким содержанием углерода.

3. Комбинированные флюсы. Их также называют солеоксидными, так как они имеют основу, примерно в равных частях содержащую соли/оксиды. Область применения – сварка легированных сплавов.

Режимы сварочного тока

Сила тока, как и при любой другой сварке, в первую очередь определяется диаметром используемого электрода. Ниже приведены рекомендуемые рабочие показатели – ток сварки (Ампер) / диаметр электродного стержня (мм):

  • 950±250 – 6
  • 850±150 – 5
  • 600±200 – 4
  • 450±150 – 3
  • 300±100 – 2

Следует отметить, что автоматизированная двухдуговая сварка под флюсовой защитой отличается от ручного сваривания тем, что позволяет применять ток с повышенными параметрами плотности. Данное значение варьируется в пределах 63,5±37,5 А/мм2. При этом требуется использование повышенного тока сварки. В результате удается достичь глубокого провара, что дает возможность качественно соединять толстый металл без разделки кромок с очень высокой скоростью. Например, методом ручного сваривания заготовок со стенкой 30±10 мм на одной дуге максимальная скорость равняется 70м/ч. При двухдуговой сварке скорость можно увеличить более чем в 4 раза – до показателя в 300 м/ч.

Особенности сварки под флюсом

Если требуется получить особопрочный шов без микроскопических трещин, то следует использовать марганцевые и кремнистые флюсовые порошки. В сварных соединениях образуются поры в пяти случаях: применялся не до конца просушенный флюс; сварка проводилась с флюсом, не соответствующим по химсоставу основному металлу и металлу присадки; между рабочими кромками был значительный зазор; слой порошка был слишком тонким; использовался низкокачественный состав, не соответствующий требованиям ГОСТа.

Как известно, одним из самых важных моментов при сварке является то, насколько хорошо связывается свободный водород, который также становится причиной высокой пористости швов и заметно снижает их технические характеристики. Флюсы связывают водород в химические соединения, не способные растворяться в металле шва. В этом плане лучшими являются кремнистые порошки и флюсы, состоящие из пемзовидных гранул.

Немаловажное значение при сваривании под флюсовой защитой имеет то, как осуществляется перетекание кремния/марганца в структуру шва. Марганец переходит заметно быстрее, когда его оксид содержится во флюсе в большей концентрации, чем оксид кремния. Чем ниже показатель активности состава, тем скорее осуществляется переход.

Сдвоенный метод сварки под флюсом

В настоящее время в промышленной сфере все чаще применяется так называемый сдвоенный (или двухэлектродный) метод сварки под флюсом. При данном способе два электродных стержня находятся один от другого на расстоянии менее 20 мм. При этом они подключаются к одному источнику тока. Оба стержня варят в единой зоне ванны расплава. Стержни могут фиксироваться как в поперечном, так и в продольно рабочем положении.

Двух электродная сварка под флюсом

Достаточно широко востребован и метод сварки с одновременным использованием двух дуг. Такая технология предполагает отдельное запитывание электродов от разных источников тока. При этом сварочные аппараты могут быть настроены на разный ток: один – на переменный, второй – на постоянный. Стержни электродов фиксируются двумя способами – в наклонном или перпендикулярном по отношению к рабочей поверхности положении. Изменяя соответствующим образом угол наклона, уменьшают или увеличивают глубину проплавления заготовок и ширину сварного соединения.

Двухэлектродная и двухдуговая флюсовая сварка позволяет получать прочные и долговечные швы даже при значительных зазорах между кромками. Сваривание осуществляется способом параллельной сварки сразу в двух ваннах. Первый электрод создает первичную ванну, обеспечивая прогрев свариваемого участка, а второй электрод отвечает непосредственно за соединение заготовок. Оба электрода требуют фиксации в перпендикулярном положении. Работа двумя электродами дает возможность избежать образования в шве и околошовной зоне закалочных участков.

Вид шва

Однозначным преимуществом флюсовой технологии является ее экономичность. Расход сварочных материалов существенно снижается благодаря минимальному разбрызгиванию расплава. Данный показатель не превышается значения в 3%. Это в пять раз меньше, чем при использовании обычной дуговой сварки, при которой потери на разбрызгивании составляют около 15%. Кроме этого, сварка в среде флюсов отличается низким выделением угарных газов.

Флюс также выполняет функцию теплоизолятора – под его слоем сохраняется большое количество тепла. Это дает возможность экономить на расходе электроэнергии. Ее потребление в среднем сокращается на треть. Рабочий процесс также характеризуется повышенной производительностью при небольших трудозатратах – не нужно тратить время на разделку кромок и очищение наплава от шлака и окалины. По большому счету, данный способ сварки имеет всего один существенный минус – варить можно только в горизонтальной позиции. Отклонение от горизонтального уровня допускается в пределах 12,5±2,5°.

Преимущества сварки под флюсом

Преимущества сварки под флюсом

Недостатки сварки под флюсом

Недостатки сварки под флюсом

 

 

Ссылка на основную публикацию