Сварка под слоем флюса - Оборудование для нее

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 16:08

Просмотров: 36384

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НЕЕ

Сущность сварки под флюсом Сварка под флюсом — дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, обеспечивающего защиту сварочной ванны от воздуха. Наряду с защитой флюс стабилизирует дугу, обеспечивает раскисление, легирование и рафинирование расплавленного металла сварочной ванны. По степени механизации процесса различают автоматическую и механизированную сварку под флюсом. В большинстве случаев используется автоматический процесс. Механизированная сварка под флюсом применяется в значительно меньшем объеме, чем автоматическая. ж Ж М Рис. 46. Схема процесса автоматической сварки под флюсом Схема процесса автоматической сварки под флюсом ведена на рис. 46. Электродная проволока автомата подается в зону сварки. Дуга горит между концом электрода 4 и изделием 2 под слоем сварочного флюса 6, подаваемого на изделие из бункера 3. Под действием теплоты, выделяемой сварочной дугой, плавятся электродная проволока и основной металл, а также часть флюса, находящегося в зоне дуги. В области горения дуги образуется полость ограниченная в верхней части оболочкой расплавленного флюса . Эта полость заполнена парами металла, флюса и газами, их давление поддерживает флюсовый свод, образуются над сварочной ванной. Дуга 5 горит в непосредственной близости от переднего края ванны, несколько от вертикального положения в сторону, обратную  дугу сварки. Под влиянием давления дуги жидкий металл также оттесняется в сторону, противоположную направлению сварки, образуя сварочную ванну <5. Под электродом создается кратер с тонким слоем расплавленного металла, а основная масса расплавленного металла занимает пространство от кратера до поверхности шва .12. Расплавленный флюс 7 вследствие значительно меньшей плотности всплывает на поверхность расплавленного металла шва и покрывает его плотным слоем.

Флюс защищает дугу и сварочную ванну от вредного воздействия окружающей среды, оказывает металлургическое воздействие на металл сварочной ванны и, кроме того, препятствует разбрызгиванию жидкого металла. Расплавленный флюс, обладая низкой теплопроводностью, замедляет процесс охлаждения шва, что облегчает шлаковым включениям и растворенным в металле газам 9 подняться на поверхность ванны, способствуя очищению металла шва от загрязнений. Нерасплавленный в процессе сварки избыточный флюс пневматическим устройством 10 отсасывают со шва и используют в дальнейшем при последующей сварке. Заплавленная и затвердевшая часть флюса образует на шве толстую шлаковую корку 11. После прекращения сварки и охлаждения металла шлаковая корка легко отделяется от металла шва 12. Сварку обычно проводят на подкладке 1 или флюсовой подушке. Преимуществами сварки под флюсом являются: высокая производительность благодаря применению больших токов, большой глубины проплавления, а также почти полного отсутствия потерь металла на угар и раз-, брызгивание; механизация процесса сварки; высокое качество сварных швов за счет хорошей защиты флюсом сварочной ванны от воздуха; улучшение условий труда сварщиков. Недостатками сварки под флюсом являются возможность сварки только в нижнем положении (наклон до 15°), трудности применения в монтажных условиях, на коротких швах. При сварке под флюсом производительность процесса по машинному времени повышается в 6—12 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой. При сварке на специальных, так называемых форсированных режимах, применяемых при изготовлении труб большого диаметра и широкополых двутавровых балок, производительность повышается в 15— 20 раз. Повышение производительности при автоматической сварке под флюсом достигается за счет использования больших токов и повышения плотности тока в электроде (табл.

9). Резкое повышение абсолютной величины тока и его плотности в электроде возможно благодаря наличию плотного слоя флюса вокруг зоны сварки; это предотвращает выдувание жидкого металла шва из сварочной ванны и сводит потери на угар и разбрызгивание до 1—3%. Увеличение тока позволяет сваривать металл значительной толщины без разделки кромок с одной или двух сторон и увеличив го количество металла, наплавляемого в единицу времени Коэффициент наплавки при сварке под флюсом составляя; 14—18г/(А«ч) и более против 8—12 г/(А при сварке m крытыми электродами. При сварке под флюсом обеспечивается высокое и стабильное качество сварных швов. Это достигается за счет надежной защиты металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха, однородности металла шва по химическому составу, улучшения формы шва и сохранения постоянства его размеров. Одновременно обеспечивается меньшая вероятность образования непроваров, подрезов и других дефектов формирования шва и отсутствие перерывов в процессе сварки, вызываемых сменой электродов. Автоматическую и механизированную сварку под флюсом применяют в заводских и монтажных условиях для сварки в нижнем положении металла толщиной 2—100 мм. Сваривают стали различного состава, медь, титан, алюминий и сплавы на их основе. При сварке алюминия применяют сварку по флюсу в связи с тем, что флюсы для алюминия обладают большой электропроводностью. В настоящее время разработаны способы сварки алюминия и под флюсом. Сварка по флюсу — автоматическая дуговая сварка, при которой на свариваемые кромки наносится слой флюса, толщина которого меньше дугового промежутка. Это сварка полуоткрытой дугой, отличающаяся такой дозировкой флюса, что получаемый его слой, не закрывая полностью дугу, создает достаточную защиту и высокую устойчивость дугового процесса. Основным видом сварки под флюсом является сварка дугой. Для повышения производительности процесса качества сварных соединений используют свар флюсом с дополнительной дозированной присадкой де гранулированного порошка, окатышей, рубленой проволоки, которые подают в зону сварки путем предварительно.* засыпки в зазор, подачи в хвостовую часть ванны, непосредственно вместе с электродом в плавильное пространство (рис. 47). Для повышения скорости расплавления электрода можно применять сварку под флюсом с увеличенным вылетом электрода. При этом достигается предварительный нагрев электрода сварочным током на участке вылета и более быстрое плавление его. Повысить производительность процесса и качество сварного соединения можно многодуговой автоматической сваркой под флюсом двумя и более электродами. Этот метод применяется в основном в массовом производстве однотипных деталей (трубы, балки, резервуары). Различают многоэлектродную и многодуговую сварку. При многоэлектродной сварке все электроды присоединены к одному полюсу источника питания. При многодуговой сварке каждый из электродов подсоединен к отдельному источнику питания и они электрически изолированы друг от друга. Существуют две разновидности многодуговой сварки: сварка в общую ванну, когда расплавляемый всеми дугами металл образует единую ванну (рис. 48), и сварка в раздельные ванны, в этом случае каждая дуга образует свою ванну и последующая дуга расплавляет уже закристаллизовавшийся слой, сваренный предыдущей дугой. Этот способ называют также сваркой раздвинутыми дугами. Многоэлектродная сварка ведется в общую ванну. В промышленности применяют следующие разновидности сварки в общую ванну: Рис. 48. Сварка под флюсом двумя дугами (стрелкой показано направление сварки): а Щ в общую ванну, б — в раздельные ванны сварку сдвоенным электродом с продольным и поперечным расположением электродов (рис. 49). Повышение производительности в этом случае достигается за счет увеличения количества электродного металла, вводимого в сварочную ванну в единицу времени. Сдвоенный электрод применяют при сварке с зазором, при двусторонней сварке стыковых швов для уменьшения глубины провара от первого слоя, при сварке многослойных швов и наплавочных работах; сварку трехфазной дугой (см. рис. 18, в), при которой увеличивается коэффициент наплавки. Этот способ применяют для наплавочных работ, сварки многослойных швов и угловых швов большого сечения; двудуговую или многодуговую сварку на больших скоростях, при "которой используют два наклонных электрода или вертикальный и наклонный электроды (рис. 50). Вместо одного вертикального электрода применяют также сдвоенный электрод. При этих схемах удается увеличить глубину проплавления основного металла и улучшить формирование шва, что позволяет резко повысить скорость сварки и ее производительность. Скорость при сварке угловых швов достигает 90 м/ч и выше, а при сварке стыковых швов — 300 м/ч. При сварке в раздельные ванны электроды располагаются по схеме рис. 50, а. Сварку второй дугой-ведут по жидкому шлаку от первой дуги. Минимальное расстояние между дугами определяется длиной сварочной ванны первой дуги, а максимальное — длиной шлаковой ванны. Наряду с повышением производительности сварка раздвинутыми дугами позволяет значительно повысить пластические свойства сварного соединения и сопротивляемость холодным и горячим трещинам за счет снижения скорости остывания металла шва и около шовной зоны, снижения доли основного металла в формировании шва и переплавления второй дугой слоя металла, образовавшегося за счет действия первой дуги. § 21. Сварочные флюсы и проволоки Сварочным флюсом (ГОСТ 9087—81) называется неметаллический материал, расплав которого необходим для сварки и улучшения качества шва.