Автоматическая дуговая сварка под флюсом

Для автоматической дуговой сварки под флюсом используют непокрытую электродную проволоку и флюс для защи­ты дуги и сварочной ванны от воздуха.

Подача и перемещение электродной про­волоки механизированы. Автоматизиро­ваны процессы зажигания дуги и заварки кратера в конце шва.

В процессе автома­тической сварки под флюсом (рис. 17.1) дуга 10 горит между проволокой 3 и ос­новным металлом 8. Столб дуги и метал­лическая ванна жидкого металла 9 со всех сторон плотно закрыты слоем флюса 5 толщиной 30 ... 50 мм.

Рис. 17.1 – Схема процесса автоматической дуго­вой сварки под флюсом: 1 – токопровод; 2 – механизм подачи проволоки; 3 – проволока; 4 – жидкий шлак; 5 – слой флюса; 6 – шлаковая корка; 7 – сварной шов; 8 – основной металл; 9 – ванна жидкого металла; 10 – дуга

Часть флюса рас­плавляется, в результате чего вокруг дуги образуется газовая полость, а на поверх­ности расплавленного металла – ванна жидкого шлака 4. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла. Под действием мощной дуги и быстрого движения электрода вдоль заготовки происходит оттеснение основного металла в сторону, противоположную направлению сварки.

По ме­ре поступательного движения электрода металлическая и шлаковая ванны затвердевают с образованием сварного шва 7, покрытого твердой шлаковой коркой 6. Проволоку подают в дугу и перемещают ее вдоль шва с помощью механизмов подачи 2 и перемещения. Ток к электроду поступает через токопровод 1.

Основные преимущества автоматической сварки под флюсом по сравнению с ручной дуговой сваркой состоят в повышении производительности процесса в 5...20 раз, качества сварных соединений и уменьшении себестоимости 1м сварного шва. Повышение производительности достигается за счет использования больших сварочных токов (до 2000 А) и непрерывности процесса сварки.

Применение непокрытой проволоки позволяет приблизить токопровод на расстояние 30…50 мм от дуги и тем самым устранить опасный разогрев электрода при большом токе. Плотная флюсовая защита ванны предотвращает разбрызгивание и угар расплавленного металла. При этом более полно используется тепловая мощность дуги (КПД дуги возрастает до 0,9…0,95) и увеличивается коэффициент наплавки до 18...20 г/(А • ч).

Увеличение тока позволяет сваривать ме­талл большой толщины (до 20 мм) за один проход без разделки кромок, что приводит к существенной экономии наплавленного металла по сравнению со сваркой в раз­делку.

Повышенное качество сварных швов обусловлено получением более высоких механических свойств наплавленного ме­талла благодаря:

- надежной защите свароч­ной ванны флюсом,

- интенсивному раскис­лению и легированию вследствие увели­чения объема жидкого шлака,

- сравнитель­но медленного охлаждения шва под флю­сом и твердой шлаковой коркой,

- улучше­нием формы и поверхности сварного шва и постоянством его размеров по всей дли­не вследствие регулирования режима сварки,

- механизированных подачи и пе­ремещения электродной проволоки.

Флюсы

Для изоляции сварочной ван­ны от атмосферы воздуха, обеспечения устойчивого горения дуги, формирования поверхности шва и получения заданных состава и свойств наплавленного металла используют флюсы.

По назначению их раз­деляют на:

- флюсы для сварки низкоуглеро­дистых и низколегированных сталей,

- леги­рованных и высоколегированных сталей.

Флюсы для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей предназначе­ны для раскисления шва и легирования его марганцем и кремнием. Для этого приме­няют плавленые высококремнистые мар­ганцевые флюсы. Их шлаки имеют высо­кое содержание . Флюсы изго­товляют путем сплавления марганцевой руды, кремнезема, плавикового шпата в электропечах.

Флюсы для сварки легированных и вы­соколегированных сталей должны обеспе­чивать минимальное окисление легирую­щих элементов в шве. Для этого применя­ют плавленые и керамические низкокрем­нистые, бескремнистые и фторидные флюсы. Их шлаки имеют высокое содер­жание .

Плавленые флюсы изготовляют из плавикового шпата, алюмосиликатов, алюминатов путем сплавления в электропечах. Их шлаки имеют основной характер.

Керамические флюсы приготовляют из порошкообраз­ных компонентов путем замеса их на жид­ком стекле, гранулирования и последую­щего прокаливания. Основу керамических флюсов составляют мрамор, плавиковый шпат и хлориды щелочно-земельных ме­таллов. В них также входят ферросплавы сильных раскислителей (кремния, титана, алюминия) и легирующих элементов и чистые металлы. Шлаки керамических флюсов имеют основной или нейтральный (пассивный) характер и обеспечивают получение в ме­талле шва заданное содержание легирую­щих элементов.