Выбор товара по марке
- Главная
- Статьи
- Автоматическая сварка под слоем флюса – часть 2
Автоматическая сварка под слоем флюса – часть 2
Швы сварных соединений, выполненные автоматической сваркой под слоем флюса, по характеру выполнения могут быть односторонние и двухсторонние, однопроходные и многослойные. Двухсторонний стыковой шов, сваренный за один проход с каждой стороны показан на рисунке а), односторонний стыковой шов, сваренный за три прохода – на рисунке б).
Чтобы улучшить формирование нижней части шва и обеспечить полный провар, при сварке односторонних стыковых швов применяют различные технологические приемы сварки: на флюсовой подушке, на гладкой медной подкладке, на остающейся стальной подкладке, в замок, по ручной подварке корня шва.
Сварка на флюсовой подушке состоит в том, что к нижней стороне свариваемых листов прижимается слой флюса либо сжатый воздухом подаваемый в резиновый шланг, либо под действием собственного веса изделия (при сварке массивных изделий), как показано на рисунке. При сварке тонколистовых конструкций применяют флюсовые подушки с электромагнитными прижимами. При всех способах флюсовая подушка способствует формированию обратного валика шва и предохраняет шов от вредного влияния кислорода и азота воздуха.
Сварку на гладкой подкладке применяют только при точной сборке, без смещения стыкуемых кромок. В противном случае возможно протекание жидкого металла в зазор между деталью и подкладкой.
Сварка на флюсо-медной подкладке характеризуется тем, что между подкладкой и деталью засыпают тонкий слой флюса, который выполняет роль флюсовой подушки.
Сварка на остающейся стальной подкладке применяется (так же, как и сварка на гладкой медной подкладке) при точной сборке, без смещения стыкуемых кромок.
а) гладкая медная, б) флюсо-медная, в) остающаяся стальная, г) роль подкладки выполняет полка в более толстом листе. При этом зазор между подкладкой и деталью не должен превышать 0,5 – 1 мм. При большом зазоре возможно плохое формирование шва вследствие затекания в него металла и шлака. При сварке стальная подкладка частично проплавляется, приваривается к стыкуемым листам и остается в соединении после сварки. Сварку на остающихся подкладках можно применить в тех случаях, когда эти подкладки не оказывают влияния на работу сварной конструкции, однако использование этого способа увеличивает расход металла на изготовление сварной конструкции и не может быть рекомендован для широкого применения.
При сварке в замок – в более толстом листе делается полка, которая выполняет роль стальной остающейся подкладки. Из-за сложности подготовки кромок сварка в замок применяется редко (только при сварке кольцевых швов толстостенных цилиндрических изделий – сосудов, труб, днищ и т.д.).
Сварку по ручной подварке корня шва применяют только при невозможности получить точную сборку. Подварка выполняется обычно на 1/3 толщины свариваемого металла обязательно электродами высокого качества. Большой объем ручной сварки делает этот способ малоэкономичным.
Основная трудность при сварке двусторонних стыковых швов заключается в сварке первого слоя. При хорошей сборке первый слой можно сваривать на весу (без подкладок). В этом случае обеспечивается провар примерно на глубину 60-70%. Остальная часть сечения шва сваривается с другой стороны после провара изделия. Чтобы жидкий металл не протекал в зазор при плохой сборке, для сварки первого шва часто применяют флюсовые подушки или медные подкладки.
Двухсторонняя сварка менее производительна, но она не так подвержена действию случайных изменений режима сварки и не требует сложных приспособлений, обеспечивающих формирование обратной стороны шва.
При изготовлении длинномерных секций из труб на трубосварочных базах могут применяться две схемы.
• преимущественно с использованием двухсторонней механизированной сварки под флюсом;
• с использованием односторонней механизированной сварки под флюсом по сваренному вручную корню шва.
Наиболее характерная особенность сварки на трубосварочных базах — необходимость сварки под флюсом поворотных стыков труб по разделке кромок, предназначеннбой для ручной дуговой сварки. При таких разделках кромок корневой шов выполняют ручной дуговой сваркой, последующие — под флюсом Подготовку труб к сварке и сборку стыков выполняют так же, как и при сварке штучными электродами. Корень шва выполняют на внутреннем центраторе сварочными материалами и по технологии, рекомендованной для сварки неповоротных стыков труб в нитку. При сварке корня шва на трубосварочных базах электроды газозащитного типа не применяют, так как они требуют сварки горячего прохода. Флюс и проволоку для автоматической сварки заполняющих слоев шва определяют в соответствии с рекомендациями табл. 12. Число слоев автоматической сварки определяется толщиной стенки трубы. Готовый шов должен иметь усиление высотой 1-3 мм и ширину, превышаю» щую ширину разделки на 4-6 мм.
При сварке труб диаметром 1020 мм и свыше с толщиной стенки более 16 мм обязательна внутренняя подварка корня шва (изнутри трубы), которую выполняют как электродами вручную, так и автоматической сваркой под слоем флюса. При ручной подварке стык собирают с обычным зазором и подварку выполняют сразу после завершения сварки корня шва снаружи. Автоматическую подварку можно выполнять по двум вариантам Если ее выполняют сразу после сварки корня шва, стык можно собирать с уменьшенным зазором и тогда корневой шов сваривают без обязательного провара притупления. Затем автоматом подваривают корень шва изнутри трубы Опасность прожогов при сварке заполняющих слоев шва практически исключена.
При условии выполнения подварки после заполнения разделки стыка, стык собирают с обычным зазором, после сварки корня шва заполняют разделку автоматической сваркой лишь по окончании сварки облицовочного слоя выполняют подварку корня шва. Такая подварка гарантирует полный провар корня шва и исключает несплавление первого слоя шва с корневым, поскольку позволяет увеличить сварочный ток при автоматической сварке первого слоя шва без опасности прожогов.
Двусторонняя автоматическая сварка позволяет полностью отказаться от применения ручной сварки при изготовлении трубных секций на базе, в 1.5-2 раза увеличить производительность за счет уменьшения объема наплавленного металла, полной механизации процесса и форсирование режимов сварки.
При изготовлении секций труб при помощи двусторонней сварки под флюсом технологически е операции выполняют в определенном порядке. Вначале при помощи механических станков изменяют форму фасок труб в соответствии с рис. 2. Затем собирают трубы без зазора при помощи внутреннего центратора, выполняют одну прихватку автоматичесвкой сваркой, поворачивают стык на 180° и сваривают первый наружный слой шва. Далее в зависимости от особенностей трубосварочной базы либо сваривают одновременно наружный и внутренний слои шва (БТС-143, БТС-142В), либо завершают сварку наружных слоев, а затем выполняют сварку изнутри (БТС-142). При сварке на рекомендованных режимах (табл. 13) обеспечивается соблюдение требований к геометрическим размерам шва: полный провар стыка с перекрытием внутреннего и наружного слоев шва не менее чем на 3 мм. что гарантирует отсутствие непровара даже при возможных случайных отклонениях сварочного тока и отклонениях Таблица 12
Нормативное значение зременного сопротивления рачш[ц
Любому практикующему сварщику известно, что кислород оказывает негативное влияние на качество и долговечность шва. Попадая в сварочную ванну кислород способствует повышенному окислению и становится причиной трещин. Чтобы избавиться от этой проблемы существует множество способов: начиная от специальной обработки металла, заканчивая применением особых комплектующих, например, флюсов.
Один из наиболее популярных методов качественного соединения металлов — автоматическая сварка под слоем флюса. С ее помощью можно сварить такие непростые металлы, как медь, алюминий и нержавеющую сталь. Автоматическая сварка ускоряет и упрощает работу, а флюс выполняет защитную функцию. В этой статье мы кратко расскажем, что такое автоматическая дуговая сварка под флюсом и какова техника автоматической сварки под флюсом.
Общая информация
Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса — это технология, суть которой ничем не отличается от классической дуговой сварки. Металл плавится из-за высокой температуры, которая формируется благодаря электрической дуге. Ниже изображена схема автоматической дуговой сварки под флюсом.
Отличие автоматической сварки от любой другой заключается лишь в том, что большинство процессов выполняется не вручную, а с помощью специальных станков. Например, подача проволоки и движение дуги. Ну а в нашем конкретном случае все эти операции производятся под слоем флюса, нанесенного на поверхность металла.
Область применения
Автоматическая наплавка под флюсом применяется во многих сферах. С ее помощью можно организовать быстрое крупносерийное производство, в том числе конвейерное. По этой причине данная технология незаменима при сборке кораблей, производстве крупногабаритных труб и емкостей для нефтеперерабатывающей отрасли. Автоматическая сварка обеспечивает высокое качество швов, поэтому завоевала свое уважение в таких ответственных отраслях.
Роль флюса
С автоматической сваркой все ясно. А вот что насчет флюса? Что это такое?
Флюс — это специальное вещество (может выпускаться в виде порошка, гранул, паст и жидкостей), обладающее положительными свойствами. Флюсы толстым слоем подаются прямо в сварочную зону, защищая ее от негативного влияния кислорода. Также флюс защищает сам металл, способствует устойчивому горению дуги, уменьшает вероятность разбрызгивания металла и даже изменяет химический состав шва при необходимости.
Виды применяемых флюсов
Перед тем, как провести сварку под флюсом, неплохо было бы узнать, какие вообще бывать разновидности. Прежде всего, всю флюсы делятся по назначению. Они могут быть для сварки углеродистых и легированных сталей, для высоколегированных сталей и для цветных металлов. Это первое, на что стоит обратить внимание перед покупкой флюса.
Также флюсы могут быть плавлеными или керамическими. Их отличие в составе. В большинстве случаев используется именно плавленый флюс, поскольку он относительно универсальный и стоит недорого. С его помощью можно эффективно защитить сварочную ванну от кислорода. Но не ждите от плавленого флюса каких-то особых качеств. Если вам необходимы действительно отличные свойства шва, то выберите керамический флюс. Он обеспечивает отличное качество.
Также флюсы могут быть химически активными и химически пассивными. Активный флюс содержит в составе кислоты, способные не только защитить металл при сварке, но и привести к коррозии. Так что тщательно удаляйте флюс после работы. Пассивные флюсы в автоматической сварке не применяются, поскольку не обладают достаточными для этого свойствами. Зачастую вы встретите пассивный вещества при пайке в виде воска или канифоли.
Кстати, о производителях. Это давний спор всех начинающих и опытных сварщиков. Кто-то считает, что отечественные компании производят недорогой и эффективный флюс, а кто-то всеми руками за импортные комплектующие. Мы не будем однозначно говорить, что лучше, скажем лишь то, что на практике и отечественные, и импортные флюсы показывают себя хорошо, если соблюдена технология сварки.
Достоинства и недостатки
У автоматической сварки с применением флюса есть много плюсов. Ее главное достоинство — возможность полной автоматизации процесса сварки. От сварщика не нужно даже уметь варить, достаточно знать, как настроить оборудование. Также такой метод сварки гарантирует отличное качество сварочных соединений, поскольку отсутствует человеческий фактор.
У технологии сварки деталей автоматической наплавкой под слоем флюса есть и недостатки. Во-первых, вы сможете варить только нижний швы. Также детали должны быть очень точно подогнаны, ведь машина формирует шов в четко заданном месте, и любая ошибка при стыковке приведет к браку. Кроме того, нужна очень тщательная подготовка металла перед сваркой.
Учтите, что у вас не получится сварить металл на весу. Деталь нужно будет зафиксировать на горизонтальной поверхности и предварительно проварить корень сварного соединения. Еще один существенный недостаток — большая стоимость как оборудования для автоматической сварки, так и комплектующих.
Теперь, когда вам все известно, пора узнать, какова технология автоматической сварки под флюсом.
Технология сварки
Прежде всего, перед сваркой необходимо подготовить металл. Для каждого металла подготовка своя, но мы дадим общие рекомендации. Нужно очистить деталь от грязи, краски и коррозии. Затем нужна тщательная зачистка поверхности с помощью металлической щетки или шлифовального круга. Только после подготовительных операций можно приступать к сварке.
Технология сварки под флюсом проста за счет того, что многие процессы выполняет не человек, а машина. Мастеру не нужна зажигать дугу, следить за ее стабильностью, выбирать скорость подачи проволоки и так далее. Все, что от вас требуется — правильно настроить режимы сварки под флюсом. По сути, задать машине программу действий. Ниже таблица с перечислением режимов автоматической сварки под флюсом.
Это режимы автоматической сварки под флюсом для стыковых соединений. Естественно, существуют и другие типы соединений, поэтому для них нужно произвести расчет режимов сварки. Здесь мы не будем касаться этой темы, поскольку она очень обширна (сколько типов соединений, столько и формул), поэтому изучите эту информацию самостоятельно. В интернете много способов расчета.
При работе также используется специальная присадочная проволока для сварки под флюсом. Ее подача тоже автоматизирована, нужно лишь загрузить бобину в подающий механизм. Рекомендуем приобретать проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь.
Теперь немного о флюсе. Он тоже подается автоматически, только предварительно его нужно насыпать в специальный резервуар. Толщина слоя флюса зависит от толщины свариваемого металла. Чем металл толще, тем больше нужно флюса.
У вас может возникнуть закономерный вопрос: а плавится ли флюс? И влияет ли он на структуру шва? Да, конечно флюс плавится под действием температуры. Но при этом он никак не нарушает структура шва, а лишь улучшает ее. Но при этом застывший флюс превращается в шлак, который после сварки нужно удалить. Остатки неиспользованного флюса можно использовать повторно.
Подобная технология применения флюса при автоматической сварке позволяет существенно увеличить скорость работ, при этом не потеряв в качестве.
Вместо заключения
Теперь вам известна автоматическая сварка с флюсом и что это такое. Конечно, помимо автоматической сварки есть еще ручная сварка под флюсом, полуавтоматическая сварка под флюсом и механизированная сварка под флюсом. Но в рамках одной статьи не раскроешь всех нюансов этих видов сварки, поэтому мы рассказываем вам о них постепенно. Статьи на эти, и многие другие темы вы сможете найти на нашем сайте. Делитесь в комментариях своим мнением и опытом. Мастера могут рассказать свои секреты применения флюса при автоматической сварке и поделиться знаниями. Желаем удачи!