Флюсы для сварки сталей

Флюсы для сварки сталей

Подробности

Флюсы для сварки сталейОсновным назначением флюсов, применяющихся при полуавтоматической и автоматической сварке, является защита расплавленного металла от вредных воздействий кислорода и азота воздуха. Флюсы представляют собой сыпучий материал с различной степенью зернистости и различным составом. Состав и зернистость флюса оказывают существенное влияние на устойчивость процесса сварки и качество сварного соединения. Образующаяся на поверхности металла шва шлаковая корка должна легко отделяться. Особенно существенное значение отделение шлаковой корки имеет для сварки многослойных стыковых и валиковых швов. Наряду с этим при сварке под флюсом необходимо допускать как можно меньшее выделение вредных газов. Слой флюса, находящийся в зоне сварки, должен быть достаточным для обеспечения хорошей защиты. При сварке стали на обычных режимах толщина слоя флюса должна быть не менее 40 мм. Недостаточная толщина флюса — одна из причин образования пор в наплавленном металле из-за проникновения в зону горения дуги кислорода и азота воздуха. Легирование наплавляемого металла с помощью флюсов осуществляется редко. Обычно в состав флюсов, предназначенных для сварки конструкционных сталей, не входят легирующие элементы. Однако некоторые флюсы содержат такие легирующие элементы, как марганец и кремний, которые переходят из флюса в наплавленный металл. Правда, переход из флюса в наплавленный металл марганца и кремния весьма незначителен. Так, по данным Модовара Б. И., переход марганца в шов составляет 0,1-0,4% и кремния 0,1-0,3%. В сварочном производстве наиболее широко применяются высококремнистые марганцовые флюсы марок АН-348-А, АН-348 — АМ, ОСЦ-45М (ГОСТ 9087-59). Эти флюсы употребляются в сочетании с малоуглеродистой сварочной проволокой. Химический состав флюсов приведен в табл. 35. (крупная грануляция). Для автоматической и полуавтоматической сварки электродной проволокой диаметром менее 3 мм применяют флюс марок АН-348-АМ и ОСЦ-45М (мелкая грануляция).

Флюсы для сварки сталейРазмеры зерен флюса (грануляция) указаны в табл. 36. Флюс АН-348-А и АН-348-АМ разработан институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР. По внешнему виду он должен представлять собой однородные по строению стекловидные зерна от светло-желтого до темно-бурого цвета различных оттенков без включений не растворившихся зерен сырых материалов. Недостаток флюса — некоторое выделение вредных фтористых газов при сварке. Флюс ОСЦ-45 и ОСЦ-45М разработан. По своему строению он представляет однородные стекловидные зерна коричневой окраски со слабым красноватым оттенком, зерна непрозрачного стекла светлого молочно-кофейного цвета, зерна светло-серого цвета или их смесь. В этой смеси не должно быть не растворившихся зерен сырых материалов и зерен черного цвета. Недостатки флюса: а) сравнительно большое выделение вредных фтористых газов; б) пониженная устойчивость дугового разряда при питании от источников переменного тока, если напряжение холостого хода менее 6 в. Для сварки низколегированных сталей применяют флюсы АН-10, АН-22 (табл. 37) и другие, разработанные в институте электросварки им. Е. О. Патона. При сварке с применением флюса АН-10 происходит значительный переход марганца из флюса в металл шва. На основе флюса АН-10 разработаны низко кремнистые флюсы различного применения. Например, флюс АНВ — для вертикальной сварки, флюс АН-11 для скоростной сварки труб из низколегированных сталей; флюсы АН-20, АН-26, АН-30 — для наплавки износостойких высоколегированных сталей. Флюс АН-20 успешно применяется для сварки меди. Общим недостатком существующих низко кремнистых флюсов является повышенная склонность сварных швов к образованию пор. Для уменьшения этого необходимо сварку производить на постоянном токе обратной полярности и повышать содержание кремния в свариваемых сталях. При сварке высоколегированных сталей и сплавов применяют флюсы АНФ-1, АНФ-5 (табл. 38). Флюс АНФ-1 представляет собой порошок, получаемый путем измельчения отборочного плавикового шпата. Перед сваркой этот флюс следует прокалить при температуре 700-800° С, Время прокалки 1 -1,5 часа.АНФ-1 не менее 92. Не более 5 0,1 следы АНФ-5 75-80 17-25 I не более 2 0,05 0,02 1

Флюсы для сварки сталейФлюс АНФ-5 получают сплавлением в дуговой печи флюоритового концентрата и фтористого натрия с последующим сухим измельчением. Наряду с рассмотренными флюсами в практике полуавтоматической и автоматической сварки применяются керамические флюсы, представляющие собой смеси различного составе получаемые без расплавления. Зачастую в состав керамических флюсов вводят легирующие компоненты. Расход флюса при автоматической и полуавтоматической сварке Флюс при сварке в основном расходуется на образование шлаковой корки, которая практически в дальнейшем не используется. Флюс также может теряться при неаккуратном его использовании или неисправности флюсоподающей и флюсоотсасывающей аппаратуры. Количество флюса, расплавленного при сварке, зависит от режима сварки: величины с арочного тока, напряжения на дуге и скорости сварки. При одном и том же токе флюса расплавляется больше, если выше напряжение дуги. При повышении сварочного тока без изменения напряжения дуги также увеличивается количество расплавляемого флюса. Увеличение скорости сварки ведет к уменьшению расхода флюса. По данным института электросварки им. Е... Патона, расход флюса, с учетом потерь на просыпание, приближенно можно считать равным расходу электродной проволоки. При полуавтоматической сварке расход флюса на 10-15% больше.

 

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ

Сварное соединение является элементом сварной конструкции. К сварному соединению относят участки деталей или отдельные детали, соединенные сварным швом. Под сварным швом понимают затвердевший после расплавления металл, соединяющий кромки деталей. При выполнении сварного соединения эти кромки подвергаются определенной подготовке. Взаимное расположение свариваемых частей, форма и размеры кромок после подготовки определяют вид сварного соединения и тип шва. Основные типы сварных швов в зависимости от вида соединений, в которых эти швы применены, размеры и форма швов, а также конструктивные элементы подготовки кромок деталей под сварку регламентируются ГОСТ 5264-58 «Швы сварных соединений флюсоотсасывающая сварка. Основные типы и конструктивные элементы». ГОСТ устанавливает также условные знаки различных швов при их графическом или буквенно-цифровом обозначении. Стыковые соединения приведены размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов стыковых соединений представлены стыковые соединения с отбортовкой кромок и без скоса кромок.

Стыковое соединение с отбортовкой кромок. Имеет малую прочность при действии растягивающих, переменных и ударных нагрузок. Применяется в малоответственных конструкциях. Соединение экономично при применении машинных способов отбортовки кромок. Тип б — стыковое соединение без скоса кромок с двусторонним швом. Обладает высокой прочностью при любом характере нагрузок и отличается высокой экономичностью. Согласно ГОСТ, его рекомендуется применять при толщине металла 3- 8 мм. Однако в отдельных случаях при сварке толсто-покрытыми электродами на режимах, обеспечивающих глубокий провар, такое соединение применяется при толщине металла до 12 мм. Тип в - стыковое соединение без скоса кромок с односторонним швом. Получающийся непровар с обратной стороны обусловливает невысокую прочность соединения. Это соединение непригодно для работы при переменных или ударных нагрузках. Не рекомендуется применять его в случаях, когда корень шва оказывается в растянутой зоне при изгибе. Тип г — стыковое соединение без скоса кромок, полученное при сварке на подкладке. Наиболее часто при ручной сварке применяются медные съемные подкладки или остающиеся (технологические) по кладки. Правильное выполнение соединения с остающейся подкладкой считается таким, когда подкладка проплавляется на 7г-2/з толщины. Возможность проплавления ухудшается с увеличением зазора между подкладкой и соединяемыми элементами ток должен быть не больше 1,5 мм. Прочность соединений с подкладками очень близка к прочности стыковых соединений с двусторонними швами. Соединения с остающейся подкладкой применяются, когда выполнение двустороннего шва затруднено или невозможно Такие соединения широко применяются, в частности, при сварке различных трубопроводов или химических аппаратов с диаметром менее 600-800 мм. На фиг. 33 представлены некоторые виды стыковых соединений с V-образным скосом кромок. Типы а и б соединения с односторонним и двусторонним прямолинейным косом кромок, типы виг — соединения с двусторонним и односторонним криволинейным скосом. Соединения могут иметь о посторонние швы (без подварки), двусторонние швы (с подваркой) и швы, выполненные на медной или остающейся подкладках. В зависимости от этого соединения будут иметь различную прочность. Представлены стыковые соединения с Х-образным скосом кромок. Такие соединения обладают высокой прочностью под действием любых нагрузок. Площадь наплавленного металла швов Х-образных соединений на 30-40% меньше площади швов V-образных соединений. При сварке в стык элементов разных толщин более толстый элемент подвергают дополнительной обработке для получения плавного перехода от одного элемента к другому. Если разность в толщине образуется с одной стороны свариваемых элементов, то по ГОСТ 5264-58 предусматривается дополнительная обработка при разности в толщине стыкуемых элементов (S, — S),более тонкого элемента): S в мм....... <3 4 — 8 9 — 11 12 — 25 >25 Si-0,7 S 0,65 0,45 5 7 Если свариваемые элементы имеют разную толщину с обеих сторон, то приведенные значения разности толщины удваиваются. Более толстый элемент обрабатывается с одной или двух сторон в зависимости от того, как распределяется превышение толщины. Обработка производится на длине, равной 5(Si-S) —при одностороннем превышении толщины и на длине 2,5 (Si-S) — » при двустороннем превышении.

Угловые соединения. В табл. 41 приведены размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов угловых соединений. На фиг. 35 показаны некоторые типы сварных соединений. Si-0,7 S 0,65 0,45 5 7 Если свариваемые элементы имеют разную толщину с обеих сторон, то привел иные значения разности толщины удваиваются. Более толстый элемент обрабатывается с одной или двух сторон в зависимости от того, как распределяется превышение толщины. Обработка производится на длине, равной 5(Si-S) —при одностороннем превышении толщины и на длине 2,5 (Si-S) — » при двустороннем превышении их нагрузок, а также относительно.

Угловые соединения. В табл. 41 приведены размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов угловых соединений. На фиг. 35 показаны некоторые типы сварных соединений некоторые типы тавровых соединений. Соединения без кромок (типа а) обладают высокой прочностью при статических нагрузках. Наличие непроваренной части снижает прочность при переменных и ударных нагрузках. Увеличенный зазор снижает прочность также и при статических нагрузках, Соединения со скосом кромок обладают высокой прочностью при действии любых нагрузок. Во всех случаях рекомендуются выпуклые швы. Сварные соединения и швы Соединения внахлестку. В табл. 43 приведены размеры конструктивных элементов подготовки свариваемых деталей и раме соединений внахлестку. Показаны некоторые типы соединений внахлестку. Прочность этих соединений под действием переменных и ударных нагрузок меньше прочности стыковых соединений. Площадь надавленного металла швов соединения внахлестку больше площади стыковых швов, но подготовка под сварку и сборка более просты. Наличие перекрытия соединяемых элементов (нахлестки) обусловливает больший расход основного металла. Соединения нерациональны при толщине металла свыше 20-25 мм. Тип а - соединение внахлестку с лобовыми швами. Применяется в основном при изготовлении различных листовых конструкций (сосуды, резервуары, обшивка и т. д.). Тип б — соединение внахлестку с фланговыми швами. Применяется в основном при изготовлении различных конструкций из профильных материалов (подкрановые, стропильные и иные фермы, колонны, мачты). Величина перекрытия соединяемых элементов и размеры швов (длина и толщина) принимаются по расчету. Зазор между соединяемыми элементами снижает прочность соединения. В некоторых случаях применяют соединения внахлестку с комбинированным швом. 110 Типы виг — соединения, изготовляемые с применением круглых отверстий и пазов. Применяются в случаях, когда затруднено выполнение соединен в внахлестку типов а или б (например, при креплении металлического настила к балкам). Соединения хорошо работают на срез. Применение при переменных и ударных нагрузках не рекомендуется.

Для швов НЗ при а > 30 мм допускается проварка по внутреннему контуру отверстий без полного его заполнения (k =0,8 S-rS), при этом для толщины листа < 8 мм раззенковка выполняется на всю толщину. Для S > 16 мм раззенковка производится на величину, обеспечивающую провар. Угол раззенковки 50 ± 5°. Швы НЗ могут выполняться со сквозным проплавлением. Дл

Для швов Н4 расстояние между прорезями и расстояние прорези от кромки детали устанавливается при проектировании. Допускается полное заполнение по внутреннему контуру прорези. 2.йДл Л Дл 4.сДля швов НЗ при а > 30 мм допускается проварка по внутреннему контуру отверстий без полного его заполнения (k =0,8 S-rS), при этом для толщины листа < 8 мм раззенковка выполняется на всю толщину. Для S > 16 мм раззенковка производится на величину, обеспечивающую провар. Угол раззенковки 50 ± 5°. Швы НЗ могут выполняться со сквозным проплавлением. Дл8 Для швов Н4 расстояние между прорезями и расстояние прорези от кромки детали устанавливается при проектировании. Допускается полное заполнение по внутреннему контуру прорези.

В таблице приняты следующие условные обозначения способов сварки: А — автоматическая сварка под слоем флюса без применения подкладок, подушек и ручной подварки; Аф — автоматическая сварка под слоем флюса на флюсовой подушке; Ам — автоматическая сварка под слоем флюса на флюсомедного лодка; Ас — автоматическая сварка под слоем флюса на стальной подкладке; Ар — автоматическая сварка под слоем флюса с ручной подваркой с одной стороны; А автоматическая сварка под слоем флюса с ручной подваркой корня шва с двух сторон; П — полуавтоматическая сварка под слоем флюса без применения подкладок, подушек и ручной подварки; Пс — полуавтоматическая сварка под слоем флюса на стальной подкладке; Пр — полуавтоматическая сварка под слоем флюса по ручной подварке; Полуавтоматическая сварка под слоем флюса с ручной подвар о корня шва с двух сторон. ГОСТ 8173-58 устанавливает размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов различных соединений.

различных диаметров для наиболее распространенных видов сварных соединений, а также для швов подварки. Во всех случаях приведены размер швов, для которых подсчитаны значения, указанные в таблицах. Числа проходов, указанные для случаев сварки малоуглеродистых сталей в нижнем положении, определялись в соответствии с производственным опытом заводов Урала. При сварке V-образных и Х-образных стыковых соединений электродами диаметров 6, 7, 8 мм рекомендуется первый валик в вершине угла заделки накладывать электродами меньшего диаметра 3, 4, 5 мм. В таблицах это указано дробным обозначением числа проходов: закладываемых электродами меньшего диаметра, в знаменателе число в ликов, накладываемых электродами большего диаметра. При сварке низко — и среднелегированных сталей число проходов принимается большее, чем при сварке низкоуглеродистых сталей. А. Н. Шашков рекомендует в случае сварки легированных конструкционных сталей площадь поперечного сечения, направляем го за один проход валика, выраженную в лш2, принимает под — 12 раз больше диаметра эл. автоматическая я из этого, определять число подварок. Изображение швов на чертежах необходимости проставляется знак чистоты поверхности обработанных швов. Для более ясного и отражения видимых и невидимых швов на чертежах допускается изображать шов штриховыми линиями, перпендикулярными к линии шва. Знаки в условных обозначениях швов на чертежах должны проставляться в следующем порядке. Швы стыковых соединений: 1) буквенное обозначение вида А \ 5 сварки; 2) графический знак типа шва Швы угловых соединений.

Обозначение вида сварки; 2) графический знак типа шва; 3) катет шва; 4) вспомогательный знак, характеризующий расположение шва. Швы тавровых соединений: 1) буквенное обозначение вида сварки; 2) графический знак типа шва; 3) катет шва; 4) длина участка / для прерывистых швов или диаметр точки для точечных швов; 5) знак, характеризующий взаимное расположение участков шва; 6) шаг прерывистого или точечного шва 7) вспомогательный знак, характеризующий расположение шва.

Пример условного обозначения шва, выполненного автоматической электродуговой сваркой по периметру (шов без скоса кромок, катет шва 6 мм). Швы соединений внахлестку (выполняемые в прорезном отверстии и проплавлением): 1) буквенное обозначение вида сварки; 2) графический знак типа шва; 3)низкого отверстия для швов в круглом прорезном отверстии, катет шва.


Читайте также



Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   
© ALLROUNDER