Автоматическая сварка под флюсом, ее особенности

Виды флюсов

Классифицируют сварочные материалы этого типа сразу по нескольким признакам. Так, например, разделить флюсы на типы могут по тому, из чего и как они произведены, какую структуру и химический состав имеют. Каждый из этих параметров очень важен и заслуживает пристального внимания, особенно на этапе подбора материалов для работы.

Назначение

В некоторых ситуациях материал делят на категории согласно назначению флюса. Для работы с различными заготовками обычно подбираются отдельные гранулы: для углеродистых сталей одни, для легированных — другие, для цветных металлов — третьи. Нередко можно встретить разделение и в соответствии с используемыми методами сварки. Например, выделяют флюсы, которые подходят для газосварки или для работы с неплавящимися электродами, а также для классической электросварки. При этом стоит отметить, что некоторые составы вполне способны заменять друг друга. Взять, например, флюс для алюминия. В него входят натрий, литий и калий, которые вполне неплохо скажутся на легированных сталях.

Способ производства

Нередко прежде, чем выбрать флюс, приходится обратить внимание и на способ его изготовления. Всего их выделяют три:

  • Плавление. В ходе этого процесса используют специальные печи. В них все компоненты смешивают, потом нагревают до перехода в жидкое состояние. После того, как жидкость застывает в комках и брикетах, их разбивают до состояния порошка. Обычно он имеет достаточно мелкую структуру и серый цвет.
  • Механическое смешивание. К этой технологии прибегают только в случае изготовления флюса для конкретного металла, т. е. постоянной формулы не существует. Несколько разновидностей гранул просто смешивают между собой. Главный недостаток таких материалов в том, что при транспортировке и хранении, а также подаче к месту сварки смесь расслаивается, что во многом обусловлено различными размерами частиц.
  • Керамическое соединение. В ходе процесса объединения применяется жидкое стекло. Оно, как клей, соединяет порошок флюса. В качестве альтернативы может выступать процесс спекания. Как и в первом варианте, гранулы нагреваются и соединяются друг с другом, но не проходят через плавление. Затем полученные комки разбивают. Из-за отсутствия процесса плавления все легирующие вещества сохраняются.

Химический состав

По наличию определенных компонентов все флюсы можно условно разделить на три типа. Первый — низкокремнистые флюсы. В их составе оксида кремния менее 35%, а марганца не более 1%. Второй — с высоким содержанием оксида кремния. Этот показатель превышает 35%. Третья разновидность флюсов — бескислородные. Помимо этого, на основании химического состава все существующие смеси можно разделить на:

  • Пассивные. Они никак не влияют на сварочный шов, а только создают защитное облако.
  • Слаболегирующие. Обычно производятся плавлением. В их составе есть немного кремния, марганца и иных веществ, укрепляющих шов и увеличивающих ударную вязкость.
  • Легирующие. Они оказывают на металл основания максимальное влияние, заметно улучшая все его свойства. Сделанные под таким флюсом швы отлично противостоят коррозии.

Сущность процесса сварки под флюсом

[context] Отличительной особенностью сварки под флюсом является то, что сварочная дуга горит под слоем сыпучего зернистого флюса. Под воздействием сварочной дуги электродная проволока, основной металл и часть флюса расплавляются. Сварочную проволоку подают в направлении основного металла с помощью механизмов. По мере заполнения сварочной ванны проволока и дуга перемещается вдоль сварочного соединения. В зоне горения дуги создается среда из парами металла, расплавленным флюсом и газами, давление которых удерживает корку что образовывается над сварочной ванной. Так сварочная ванна надежно, дуга и остывающий шов надежно защищены от вредного воздействия кислорода и азота воздуха, а также предотвращает разбрызгивание металла.

Давление газов толкает жидкий металл в противоположную направлению сварки сторону. По мере удаления сварочной дуги, ванна кристаллизуется и получается сварочный шов покрытый коркой шлака.

Как было сказано выше, флюс защищает зону сварки, а также влияет на металла сварочной ванны и препятствует разбрызгиванию. Низкая теплопроводность расплавленного флюса позволяет медленнее охлаждать сварочный шов. При этом шлаковые включения и газы легче подымаются на поверхность, металл шва становиться очищенным от загрязнений.

Флюс который не расплавился после сварки убирают со шва специальными приборами и их можно использовать при следующей сварке. Шлаковая корка легко удаляется с поверхности металла.

Роль

Как было сказано выше, окружающая среда негативно воздействует на качество сварочных работ. Применение флюса позволяет минимизировать вредные факторы.

Суть метода заключается в укрытии зоны расплава слоем флюса. В результате термического воздействия электрической дуги в зоне сварки расплавляется металл, сварочная проволока и флюс. Расплавленный флюс образует эластичную капсулу, которая защищает от атмосферных воздействий.

Внутреннее пространство занимают пары флюса, расплавленного металла и сварочный газ. Внутренне давление элементов удерживает флюсовую пленку, которая окружает зону сварки. Капсула значительно повышает тепловой КПД, что обеспечивает высокую интенсивность расплавления, по сравнению с прочими методами сварки. Поэтому сварка под флюсом считается высокопроизводительным методом сварки.

В процессе остывания флюс преобразуется в шлак, который покрывает сварочный шов. По окончании работ шлак удаляется механическим способом без особых усилий. Остаточный слой флюса годится для дальнейшего использования.

Физическая сущность сварки под флюсом

  Флюс должен покрывать соединяемые изделия определенным слоем, величина которого зависит от толщины металла, при недостаточном его количестве эффективная защита сварочной ванны от воздуха невозможна.

  Энергия дуги приводит к плавлению электродной проволоки, основного металла и часть флюса. При этом в точке сварки формируется полость, которая наполняется газами и парами флюса и металла. Оболочкой данной полости в верхней части служит не расплавившийся флюс, благодаря чему в ней создается некоторое избыточное давление. Именно благодаря этому сварка флюсом позволяет защитить дугу и слой расплавленного металла от негативного влияния атмосферного воздуха.

  По мере перемещения сварочной дуги флюс и расплавленный металл кристаллизируются и остывают, шлак, образовавшийся на поверхности шва, достаточно легко удаляется. Повысить производительность сварки флюсом позволяет автоматическая линия, все процессы на которой осуществляются без участия человека.

Технология автоматической сварки под флюсом

  Сварка флюсом по автоматической технологии осуществляется следующим образом. Оборудование, применяемое для сварки под флюсом, устроено так, что оператору необходимо всего лишь выбрать и правильно настроить режимы работы.

  • Флюс автоматически подается на соединяемые детали из предварительно заполненного бункера, при этом высота слоя, как уже говорилось, зависит от толщины металла.
  • Электродная проволока, применяемая для сварки, сматывается в бухты или на кассеты, ее подача в рабочую зону осуществляется специальным механизмом.
  • Электрод, создающий дугу, перемещается вдоль шва со скоростью, которая зависит от того, какие режимы сварки применяются. Образующий флюсовый свод выполняет защиту сварочной ванны и предотвращает разбрызгивание металла.
  • Расплавленный флюс, имеющий более низкую плотность, всплывает на поверхность расплавленного металла, поэтому не ухудшает структуру и качества шва. По мере остывания образовавшаяся корка шлака удаляется с поверхности изделия.
  • Флюс, который не был израсходован, собирается в емкость и может быть использован повторно.

  Подобная технология, применяемая для сварки под флюсом, благодаря высокой механизации и автоматизации процесса обеспечивает высокую скорость сварки, при стабильном качестве. Поэтому она применяется в различных сферах промышленности.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий