Автоматическая сварка под слоем флюса: плюсы и минусы

Что такое автоматическая сварка под флюсом, особенности технологии

Автоматическая сварка под слоем флюса: плюсы и минусы

02.09.2017

В строительстве и промышленности сейчас часто используют сварку под флюсом, чтобы соединять металлические детали. Распространенность подобного метода сваривания обусловлена его многочисленными достоинствами.

Сущность процесса

При подобном методе соединения изделий электрическая дуга прогорает под гранулированным материалом, который называется сварным флюсом.

Под тепловым воздействием дуги плавится проволока электрода и металлическая поверхность детали, часть флюса. В сварной области создается полость, которая заполнена металлическими и флюсовыми парами, газами.

Полость газа ограничивается сверху оболочкой расплавившегося флюса.

Плавленый флюс при окружении полости газа обеспечивает защиту электрической дуги и детали в сварочной области от негативного влияния окружающей среды. Кроме того, деталь металлургически обрабатывается в сварной ванне.

По мере удаления дуги расплавившийся флюс, вступивший в реакцию с металлом, твердеет, формируя на шве корку шлака. По окончании флюсовой сварки и остывания металла корка шлака отсоединяется от шовного соединения.

Неизрасходованный флюс особым пневматическим прибором собирается в специальный аппарат, применяется для последующих свариваний.

Применяемое оборудование

Когда речь заходит о выполнении электродугового сваривания на промышленном предприятии, то, прежде чем приступать к работе, рабочий закрепляет соединяемые изделия на особом сборочном стенде либо посредством специальных инструментов. Благодаря этому возможно предотвратить перемещения обрабатываемых деталей при осуществлении ручной сварки.

При прокладывании труб обычно применяют мобильные сварные головки. Для изготовления листовых конструкций используют или стационарные аппараты, или универсальные мобильные (например, сварной трактор).

Трактор для сваривания под флюсовым слоем представляет собой тележку-самоход с электрическим мотором, на которой монтирована автоматическая сварная головка.

Подобный аппарат способен передвигаться продольно соединяемым изделиям по рельсам.

Еще на производстве часто применяются мобильные либо стационарные сварные колонны. Они, в сочетании с опорами на роликах либо вращателями, позволяют сваривать продольные, а также кольцевые швы.

Используемые материалы

От правильности выбора проволоки электрода зависит качество сваривания. Химический состав проволоки определяет шовные характеристики. Желательно использовать проволоку из стали, соответствующую ГОСТ 2246-70. Она производится из легированной, высоколегированной, малоуглеродистой стали. Размеры готовой проволоки соответствуют стандарту (диаметр составляет 0,3-12 миллиметров).

Поставляется проволока обычно в восьмидесятиметровых бухтах. Иногда, с разрешения покупателя, используются кассеты, катушки. Перед применением проволоки, которая определенный период хранилась в складском помещении, эксперты рекомендуют очищать ее, обрабатывать бензином/керосином. Это дает возможность устранить с нее ржавчину и грязь.

Для соединения деталей из алюминия используется проволока, соответствующая ГОСТ 7871-75. Нередко используют проволоку, покрытую медью. Ее не нужно предварительно обрабатывать.

Качество сварки, осуществляемой флюсовой проволокой без газа, прямо зависит от характеристик флюса. От состава флюса зависят показатели газовой среды, жидкого шлака. Взаимодействуя с деталью, шлак определяет структуру шовного металла.

От его структуры зависит устойчивость изделия к растрескиванию.

Флюс используется для того, чтобы:

  • легировать шовный металл;
  • изолировать сварную ванну от внешних воздействий;
  •  создавать шовную поверхность;
  • стабилизировать дуговой разряд.

Технология сварки

Технология автоматической сварки под флюсом различается с обычной сваркой тем, что электрическая дуга при ее осуществлении прогорает под особым веществом (флюсом). При зажигании дуги изделие и электрод подвергаются плавлению вместе с флюсом.

Как автоматическая дуговая сварка под флюсом, так и механизированная располагают следующими особенностями:

  1. Сварочный процесс возможно выполнять с применением токов большой величины. Обычно сила электрического тока при осуществлении подобной процедуры составляет 1000 – 2000 ампер. Иногда ее значение может равняться 4000 ампер. Обыкновенное дуговое сваривание проводится при силе тока, не превышающей 600 ампер. Последующее повышение данного показателя является причиной того, что металл разбрызгивается, становится невозможно создать сварное соединение. Однако чем больше сила тока, тем быстрее проходит сваривание и тем качественнее и надежнее шов.
  2. Автоматическая сварка под слоем флюса предполагает формирование закрытой электрической дуги, расплавляющей металлическое изделие достаточно глубоко. Благодаря этому кромки обрабатываемого изделия возможно не подготавливать перед началом сварочного процесса.
  3. Ввиду того что при флюсовом сваривании используется сильный ток, процедура проходит достаточно быстро. Если провести сравнение скорости флюсового сваривания со скоростью обычной сварки, становится ясно, что первый показатель превышает второй в десять раз.
  4. Пузырь газа, формируемый при проведении флюсового сварного процесса, не дает разбрызгиваться металлу, из которого изготовлена обрабатываемая рабочим деталь. Благодаря этому возможно создавать высококачественные сварные соединения. Кроме того, сильно уменьшаются потери металла электрода, составляющие 2% от веса расплавившегося материала (максимальное значение). Благодаря этому обеспечивается экономия электрода, электроэнергии.

Режимы сварки под флюсом выбираются при учете:

  • размера применяемой проволоки электрода;
  • вида электрического тока, его полярности;
  • скорости выполнения сварочного процесса;
  • напряжения, формирующего сварную дугу.

Дополнительными показателями, которые влияют на выбор сварочного режима, считаются:

  • величина частичек, состав и плотность применяемого флюса;
  • значение вылета проволоки электрода;
  • взаимное расположение электродного элемента и обрабатываемого изделия.

Подготовка кромок изделий, сборка конструкций под сварку

Данная процедура должна осуществляться опытным рабочим. Обусловлено это текучестью плавленого металла и флюса, сильным проваром. Нужно соблюдать точность разделки кромок, учитывать конструктивные особенности деталей.

Вся необходимая для использования технологии сварки под флюсом информация содержится в ГОСТ 8713-79. После разметки изделий выполняют их вырезание, применяя газовое/плазменное резание.

Затем, если нужно, проводят разделку кромок.

Перед сборкой изделий соединяемые кромки очищают посредством щеточек из металла, шлифовочных кругов. В особенности хорошо нужно очищать торцевые части. Для сборки сварного соединения применяют струбцины, скобы.

Вместо прихваток возможно использовать беспрерывный шов малого сечения, который выполняется качественным электродным элементом. Сваривание рекомендуется начинать со стороны, противоположной данному шву. По окончании сваривания прихватки, кромки, шов очищают, проверяют. При обнаружении подрезов и трещинок их необходимо выплавить.

Достоинства и недостатки процесса

Полуавтоматическая сварка под флюсом располагает такими преимуществами:

  1. КПД, если сравнивать с ручным свариванием, повышается в 5 – 12 раз. При флюсовом сваривании ток проходит по проволоке лишь в ее вылете. Возможно применять сварной ток увеличенной (25-100 А/кв. мм) плотности, не опасаясь, что электрод значительно перегреется. Применение сильного тока позволяет материалу проплавляться намного глубже. Возможно сваривать детали большой толщины, не разделывая кромки. Под флюсом соединяют металл толщиной 2 – 60 миллиметров. Скорость однодугового сваривания составляет до 7 метров в час. Использование многодугового сваривания дает возможность увеличить скорость до 30 метров в час.
  2. Отличное качество шва обеспечивается хорошей защитой расплавившегося материала от воздействия воздуха, металлургическим обрабатыванием, легированием шлаком. Шлак на шовной поверхности снижает быстроту кристаллизации металла сварной ванны и его остывания. Благодаря этому шовный металл не имеет пор, заключает в себе немного посторонних примесей. Флюсовое сваривание осуществляется при производстве больших резервуаров, строительных сооружений, стальных/никелевых/медных/алюминиевых/титановых трубопроводов.

К минусам флюсовой сварки полуавтоматом/сварочным автоматом возможно причислить сильную текучесть расплавившегося металла и флюса. Ввиду этого сварку нужно выполнять в нижнем положении, отклоняя шовную плоскость от горизонтали на 10 – 15 градусов, не больше. В противном случае, соединение будет сформировано неправильно, появятся подрезы, иные дефекты.

Это основная причина, по которой флюсовую сварку не используют для того, чтобы соединять кольцевые поворотные стыки труб, имеющих радиус меньше 75 миллиметров. Также данный метод сварки предполагает тщательную сборку кромок. Выполнить это под силу далеко не каждому рабочему. Ознакомиться с тонкостями флюсовой сварки возможно, посмотрев соответствующее видео.

Скачать ГОСТ

Что такое автоматическая сварка под флюсом, особенности технологии Ссылка на основную публикацию

Источник: https://oxmetall.ru/svarka/avtomaticheskaoe-svarivanie-pod-flyusom

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

Основы сварочного дела

Автоматическая и полуавтомати­ческая сварка под флюсом — один из основных способов выполнения сварочных работ в промышленности и строительстве.

Обладая рядом важ­ных преимуществ, она существенно изменила технологию изготовления сварных изделий, таких, как сталь­ные конструкции, трубы большого диаметра, котлы, корпуса судов.

Вследствие изменения технологии из­готовления произошли изменения и самих сварных конструкций: широко применяются сварно-литые и свар — но-кованые изделия, дающие огром­ную экономию металла и труда. Одна­ко многие сварочные операции, по тех­нологической необходимости выпол­няют ручной дуговой сваркой.

При ручной дуговой сварке непрерывность процесса обеспечивает сварщик, пода­вая электрод в зону дуги и переме­щая дугу вдоль свариваемого шва. Процесс ручной сварки, обладая ря­дом преимуществ, имеет два недос­татка—малую производительность й неоднородность шва, зависящих от квалификации сварщика.

Кроме того, производительность ручной сварки ограничивается максимально допусти­мым значением сва! рочного тока для применяемых при ручной сварке диаметров электродов. При больших токах электрод длиной 350 … 450 мм сильно перегревается, что затрудняет нормальный процесс сварки.

Механизация движений электрода позволила автоматизировать процесс сварки. Для получения качественных сварных швов взамен электродных покрытий применяют гранулирован­ное вещество, называемое флюсом. Основные принципы автоматической сварки под флюсом были разработаны Н. Г. Славяновым в 1892 г. В 1927 г. Д. А.

Дульчевский разработал спо­соб электродуговой сварки под слоем флюса и создал первую автомати­ческую установку для сварки ме­таллов. Дальнейшее развитие авто­матической сварки и внедрение ее в промышленность и строительство осу­ществлялось Институтом электросвар­ки им. Е. О.

Патона, ЦНИИТмашем, ВНИИ электросварочного оборудова­ния и другими организациями.

Автоматическая сварка под флю­сом производится с помощью авто­матической установки (сварочная го­ловка или сварочный трактор). Эта установка подает электродную прово­локу и флюс в зону сварки, переме­щает дугу вдоль свариваемого шва и поддерживает стабильное ее горе­ние.

Принципиальная схема автомати­ческой сварки под флюсом представ­лена на рис. 55. Электродная про­волока 3 с помощью ведущего 5 и нажимного 4 роликов подается в зону сварки. Кромки свариваемого изде­лия 7 в зоне сварки покрываются слоем флюса, подаваемого из бункера 1. Толщина слоя флюса составля­ет ~ 30 … 50 мм.

Сварочный ток под­водится от источника тока к электроду через токоподводящий мундштук 6, Находящийся на небольшом расстоя­нии (40… 60 мм) от конца элек­тродной проволоки. Благодаря этому при автоматической сварке можно применять большие сварочные токи. Дуга 11 возбуждается между свари­ваемым изделием и электродной про­волокой.

При горении дуги образуется ванна расплавленного металла 10, Закрытая сверху расплавленным шла­ком 9 и оставшимся нерасплавленным флюсом 8. Нерасплавившийся флюс отсасывается шлангом 2 обратно в бункер. Пары и газы, образующиеся в зоне дуги, создают вокруг дуги замк­нутую газовую полость 12.

Некото­рое избыточное давление, возникаю­щее при термическом расширении га­зов, оттесняет жидкий металл в сто­рону, противоположную направлению сварки. У основания дуги (в кратере) сохраняется лишь тонкий слой метал­ла. В таких условиях обеспечивается глубокий провар основного металла.

Так как дуга горит в газовой полости, закрытой расплавленным шлаком, то значительно уменьшаются потери теп­лоты и металла на угар и разбрызги­вание.

По мере перемещения дуги вдоль разделки шва наплавленный металл остывает и образует сварной шов. Жидкий шлак, имея более низкую температуру плавления, чем металл, затвердевает несколько позже, замед­ляя охлаждение металла шва.

Продол­жительное пребывание металла шва в расплавленном состоянии и медлен­ное остывание способствуют выходу на поверхность всех неметаллических включений и газов, получению чистого, плотного и однородного по химичес­кому составу металла шва.

Читайте также:  Описание и характеристики стальной проволоки по гост 3282—74

Автоматическая сварка под флю­сом имеет следующие основные преи­мущества перед ручной сваркой:

Высокая производительность, пре­вышающая производительность руч­ной сварки в 5 … 10 раз. Она обес­печивается применением больших то­ков, более концентрированным и пол­ным использованием теплоты в закрытой зоне дуги, снижением тру­доемкости за счет автоматизации про­цесса сварки;

Высокое качество сварного шва вследствие хорошей защиты металла сварочной ванны расплавленным шлаг ком от кислорода и азота воздуха, легирования металла шва, увеличения плотности металла при медленном охлаждении под слоем застывшего шлака;

Экономия электродного металла при значительном снижении потерь на угар, разбрызгивание металла и огар­ки. При ручной сварке эти потери достигают 20 … 30%, а при автома­тической сварке под флюсом они не превышают 2 … 5%;

Экономия электроэнергии за счет более полного использования теплоты дуги. Затраты электроэнергии при автоматической сварке уменьшаются на 30 40%.

Кроме этих преимуществ, следует отметить, что при автоматической сварке условия труда значительно лучше, чем при ручной сварке: дуга закрыта слоем шлака и флюса, выде­ление вредных газов и пыли значитель­но снижено, нет необходимости в за­щите глаз и кожи лица сварщика от излучения дуги, а для вытяжки газов достаточно естественной вытяжной вентиляции. К квалификации опера­тора автоматической сварочной ус­тановки предъявляются менее высо­кие требования.

Однако автоматическая сварка имеет и недостатки: ограниченная маневренность сварочных автоматов, сварка выполняется главным образом в нижнем положении.

В последнее время с появлением китайской техники на мировом рынке, сварочный аппарат стал наиболее популярным инструментом у владельцев частных домов, коттеджей, дач и гаражей. Учитывая соотношение цен на приобретение сварки …

Выполнение сварочных работ на строительно-монтажной площадке требует особо четкого выполнения всех правил безопасности производ­ства работ. Сварочные работы на высоте с лесов, подмостей и люлек разрешается производить только по­сле проверки этих …

Из применяемых средств контроля особую опасность представляют рент­геновские и гамма-лучи. Рентгенов­ские и гамма-лучи опасны для человека при продолжительном облу­чении и большой дозе. Предельно ДО­пустимая доза, которая не вызывает необратимых изменений …

Источник: https://msd.com.ua/osnovy-svarochnogo-dela/avtomaticheskaya-i-poluavtomaticheskaya-svarka-pod-flyusom/

Дуговая механизированная сварка под флюсом без присадочного металла – технология и сферы применения

​Сварка под флюсом – разновидность дуговой сварки. Особенность процесса – защищенность от воздействия воздуха флюсом. Кроме защиты шва флюс дает возможность создать стабильное горение, обеспечить раскисление, очистку и легирование металла.

Этот вид сварки бывает ручной и механизированный (автоматический, полуавтоматический). Ручная сварка не позволяет обеспечить однородность и надлежащее качество шва, ограничена по производительности.

Дуговая механизированная сварка без использования присадочного металла под флюсом дает возможность расширить сферы применения и повысить производительность.

Технология сварочного процесса

Метод простой – слой флюса 30-60 мм подается в зону дуги, покрывает и защищает материал. Дуга располагается в защищенном пространстве, расплавляет металл и сварочную проволоку, жидкие материалы соединяются.

Защитная газообразная атмосфера вытесняет небольшой объем основного расплавленного материала, начинает провариваться следующий слой.

Флюс препятствует разбрызгиванию жидкого металла и нерациональному использованию тепла дуги, повышая качество шва.

Проволока подается из специального механизма, оснащенного двумя роликами: ведущим и прижимным. Скорость подачи не отличается от скорости плавления, это обеспечивает равномерное горение дуги. Электроэнергия подается через головку со встроенным мундштуком. 

Шов образуется в процессе перемещения дуги параллельно материалу. Ванна постепенно остывает, жидкий материал кристаллизуется, образуется шов. Флюс образует на поверхности корку, замедляющую остывание и способствующую избавлению от газов и примесей. Шов получается плотный, чистый, однородный по составу.

к содержанию ↑

Качество шва зависит от:

  • вида и полярности тока, напряжения;
  • диаметра и вылета проволоки;
  • вида и плотности флюса;
  • положения материала и электрода;
  • скорости процесса.

Согласно ГОСТ 2246-70 для работы со сталью используется стальная проволока с диаметром 0,3-12 мм.

Проволока поставляется в кассетах и бухтах. Если она долго храниться, перед применением требуется промывка керосином или бензином, чтобы убрать ржавчину. Если выполняются работы с алюминием, требуется проволока по ГОСТ 7871-75, при сварке меди — по ГОСТ 16130-72.

Флюс выбирается в зависимости от требуемых характеристик шлака и защитных газов, уровня устойчивости к образованию трещин.

к содержанию ↑

Сферы применения

Механизированная дуговая сварка без присадочного металла под флюсом – основной способ соединения плавлением. Кроме низкоуглеродистых сталей, позволяет работать с легированной и низколегированной сталью, сплавами с добавлением никеля, алюминием, медью, титаном, их сплавами. Швы устойчивы к агрессивным средам, высокому давлению, вакууму, высоким и низким температурам.

Это вид обработки плавлением применяется в цехах для сварки различных по составу металлов. Возможно соединение разнородных материалов. Таким способом изготавливаются однотипные конструкции с длинными сварными швами.

к содержанию ↑

Оборудование

Рынок предлагает две разновидности аппаратов этого типа: с автоматически регулируемой и саморегулируемой подачей проволоки. Первый вид позволяет использовать проволоку с диаметром, превышающим 3 мм, второй – до 3 мм.

Саморегулирующееся оборудование подает проволоку с неизменной скоростью, которая меняется вручную вместе с изменением параметров дугового промежутка.

Автоматические аппараты отличаются изменением напряжения дуги вслед за изменениями в параметрах скорости проволоки.

Режим настраивается изменением тока дуги. В саморегулирующемся оборудовании параметры тока настраиваются по требуемой скорости подвода проволоки. В автоматах напряжение задается при помощи пульта, во время работы сохраняется неизменной. Скорость сварки, объем флюса, длина электрода регулируется одинаково на всех аппаратах.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Этот вид механической сварки обладает как преимуществами, так и недостатками. К преимуществам можно отнести:

  • высокую скорость выполнения работ, высокую производительность;
  • множество сфер применения;
  • возможность сэкономить за счет небольших потерь электродов (до 2%);
  • отсутствие необходимости дополнительно обрабатывать швы;
  • отсутствие сварочных деформаций, компактность и прекрасный вид швов;
  • высокая устойчивость шва к механическим нагрузкам благодаря медленному охлаждению;
  • надежная защита зоны выполнения работ (нет брызг) освобождает от необходимости обеспечивать работников индивидуальными средствами защиты;
  • возможность сэкономить за счет вентиляции;
  • небольшие затраты на обучение персонала;
  • независимость результата от субъективного фактора.

При выборе способа обработки металла необходимо учитывать и недостатки:

  • возможность выполнять только горизонтальные швы, если нет дополнительного оборудования;
  • невозможность сваривать очень тонкие листы;
  • невозможность сваривать без разделки кромки материалы с толщиной от 16 мм;
  • возможность повышения легирования из-за перемешивания основного материала с проволокой;
  • затруднения при сложной конфигурации шва из-за невозможности видеть и контролировать процесс;
  • трудность удаления шлаковой корки;
  • высокие затраты на проволоку, флюсы.

Сварочные аппараты используются в различных сферах промышленности. Чтобы обеспечить высокую производительность, необходимо правильно подобрать оборудование. Хотя процесс универсальный, для разных металлов выпускается отдельные аппараты. Многое зависит так же от условий эксплуатации.

По конструкции сварочные аппараты бывают:

  • мобильные (на колесах);
  • переносные (с ручкой);
  • стационарные (устанавливаются на консоль).

Перед покупкой требуется анализ условий на предприятии и выполняемых работ. Основной критерий – возможность выполнить максимум работ при минимальных затратах.

Автоматическое оборудование можно использовать для больших и маленьких швов, в труднодоступных местах. Но эти аппараты разработаны для выполнения большого количества однотипных работ в стационарных условиях. В процессе сварки изменить качество шва невозможно, так как параметры определяются автоматически. Преимущество – возможность использовать вместо флюса защитные газы.

Работа полуавтомата зависит от человека. Это оборудование чаще всего мобильное, поэтому подходит для различных производственных площадей для создания коротких швов в больших количествах или сварки толстых материалов. Полуавтомат не подойдет, если работы выполняются в помещении со сквозняками или на открытом воздухе.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/svarka/dugovaya-mekhanizirovannaya-svarka-pod-flyusom-bez-prisadochnogo-metalla.html

Сварка под флюсом — 5 отличий, которые нужно учитывать

Сварка под флюсом очень похожа на другие способы сварки (MIG, MAG, MMA), поскольку соединение создается той же дугой и по тому же принципу, что и обычно. Все различия заключаются в совершенно ином механизме защиты ванны. Давайте же рассмотрим этот процесс, параллельно сравнивая его с обычной MIG/MAG сваркой

Отличие №1 — исключительная продуктивность

Для сварки под флюсом допускаются значительно большие значения силы тока, чем для обычных способов. Это позволяет варить большие толщины с меньшим числом проходов. Вообще, этот вид сварки может применяться для толщин от 1.5мм, но лучше всего он себя показывает как раз на значительных толщинах.

Отличие №2 — экономия и качество

Защитные свойства флюса позволяют полностью исключить такое явление, как разбрызгивание.

Объясняется это тем, что в процессе сварки в газовой защитной среде капля может легко «пробить» газовую защиту,  то в случае с флюсом она физически не имеет такой вес и скорость, чтобы пробить создаваемую флюсом шлаковую корку и поэтому просто «отбивается» назад в сварочную ванну. К преимуществам так же можно отнести наличие шлаковой корки, которая защищает металл при остывании.

Отличие №3 — ограниченность в сварочных положениях

Не смотря на, казалось бы, лучшие характеристики, сварка под флюсом  до сих пор не захватила абсолютного первенства по сравнению с другими способами.

А дело все в ограниченности пространственных положений шва, которые могут завариваться сваркой под флюсом, ведь при сварке в вертикальном положении невозможно достаточно хорошо удержать флюс возле стыка, по которому идет шов.

Поэтому сварка под флюсом чаще всего применяется при сварке только в нижнем положении, либо же в «лодочку».

Отличие №4 — высокий уровень автоматизации

Сварка под флюсом практически всегда автоматизированная. Объясняется это очень просто – большие силы тока и общая тяжесть оборудования, которое используется для подачи и уборки флюса. Даже самые сильные сварщики не смогут достаточно точно позиционировать держак, который весит десяток килограмм.

Отличие №5 — безопасность для сварщика

Сварка под флюсом безопасна для глаз, поскольку весь процесс происходит в закрытой шлаковой корке, исключая световое загрязнение и позволяя работать оператору, который следит за процессом даже без маски.

Что же можно сказать в итоге? Способ отлично подходит для прохождения длинных швов в нижнем положении. Благодаря использованию сварки под флюсом можно сильно увеличить продуктивность и качество. Нужна ли на вашем производстве сварка под флюсом — решать только вам. Мы лишь можем предложить лучшее оборудование, которое поможет сделать её максимально эффективной.

Источник: https://blog.svarcom.net/statii/5_otlichiy_svarki_pod_flusom.html

Автоматическая сварка

Практически каждый человек хотя бы примерно знает о том, что такое сварка. Однако в большинстве случаев, в голове возникает образ человека в сварочной маске и с инструментов руках.

Читайте также:  Характеристики и разновидности дюбель-гвоздей 6х40 мм

Однако ручная сварка это ещё не все, современные технологии позволяют полностью автоматизировать процесс сварки. Использование автоматической сварки происходит в различных промышленностях.

Ценится данный способ за свою простоту, скорость работы, высокое качество результата и долгим сроком эксплуатации шва. Чаще всего, для достижения наилучшего качества шва, применяют флюс.

Сварка флюсом в автоматическом режиме, по большинству мнений, является лучшей разновидностью автоматической сварки. Этим и обусловлена её популярность применения на  различных производствах. Также, понятие автоматическая сварка под флюсом часто называют электродуговой сваркой под флюсом.

Весь процесс происходит следующим образом. Под воздействием электрического тока дуга раскаляется до высоких температур, вследствие чего она начинает гореть. Пламя направляется на то место, в котором находится сварочный электрод и плавит его. Электроды располагаются в месте будущего сварочного шва, он находится между торцами двух свариваемых деталей, на расстоянии от 5 до 20 миллиметров.

Пламя нагревает металл, а вместе с ним и флюс, который при плавлении образует прочную эластичную плёнку, её задачей является создать барьер от воздуха.

Плюсы и минусы сварки под флюсом

Любой процесс всегда имеет свои преимущества и недостатки. Автоматическая сварка под флюсом не исключение.

Отличительной чертой данного способа сварки является его высокая экономичность, дело в том, что количество флюса, для отличного итогового результата, нужно совсем немного.

Следовательно, автоматическая сварка под флюсом позволяет значительно экономить материал, причём это абсолютно никак не будет сказываться на качестве шва.

Экономить флюс позволяет специальная конструкция сварочного аппарата, которая обеспечивает отличную тягу для сцепки даже материалов высокой плотности. Также шов покрывается тончайшим слоем шлака, который также положительно влияет на физически характеристики соединения. Именно поэтому автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом очень часто используется для сварки труб.

Преимущества использования автоматической сварки:

  • высокий уровень производительности, относительно альтернативных методов сварки;
  • электрод используются практически полностью, его потери составляют меньше, чем 2% от исходного объёма;
  • в процессе сварки не образуются брызги;
  • место соединения находится под защитой эластичного слоя, поэтому газы, присутствующие в атмосфере, никак не повлияют на качества шва;
  • при автоматической сварке практически не образуются оксиды;
  • шов получается с мелкозернистой структурой, это достигается путём равномерного нагрева на протяжении всего процесса;
  • из-за того, что для сцепки материалов используется флюс, отпадает надобность использования дополнительных защитных приспособлений;
  • после выполнения процесса остывания металла происходит достаточно быстро.

Человек, который никогда не встречался с автоматической сваркой, может подумать, что в её использовании есть только плюсы. Однако это не так. Данный способ имеет несколько недостатков:

  • Высокие финансовые затраты. Создание всего процесса и закупка необходимого оборудования обходятся очень дорого. В связи с этим применения данного способа сварки целесообразно только в промышленных условиях, в быту лучше использовать обычную ручную сварку.
  • Материал, который нужно соединить, достаточно трудно закрепить в нужном положении, это связано с технологическими особенностями метода.
  • Автоматическая сварка негативно сказывается на человеческом организме.
  • Большой процент выполняемых работ требует наличие специализированного оборудования, которое, как правило, имеется только на производствах.

Исходя из вышеуказанной информации, можно понять, что данный метод сварки применяется в основном только на различных промышленных предприятиях, использование этого способа в быту связано с определёнными трудностями. Данный способ соединения позволяет сваривать как однородные металлы, так и разнородные, толщина свариваемого материала может принимать значения от 1 до 150 мм.

Что нужно для обеспечения процесса автоматической сварки?

Для сварки металлов используется специализированной оборудование, которое называется сварочный аппарат. На данный момент существует большое количество  его модификаций, каждая из них отличается друг от друга по техническим характеристикам и каждая лучше, чем другая подходит для выполнения тех или иных операций.

Например, имеются такие модификации автоматического сварочного аппарата, в устройстве которого реализована постоянная подача сварочной проволоки. Сварка с использованием такого агрегата позволяет повысить уровень производительности на максимальный уровень, потому что с его помощью можно очень быстро создать однородную массу и создать высококачественное соединение.

Также имеются модификации, способные полностью в автоматическом режиме регулировать абсолютно все параметры без исключения. Многие люди считают агрегаты такого типа самыми лучшими, однако это не так, все связано со сложностью технической настройки аппарата.

Большое количество программ требует настройки, и только после её выполнения аппарат сможет осуществлять свою деятельность без дополнительного участия кого-либо или чего-либо.

Поэтому данную модификацию сварочного аппарата используют только профессионалы своего дела, любителям и новичкам будет очень сложно разобраться во всех тонкостях настройки.

Любые сварочные головки оснащены режимом восстановления, он выполняется в том случае, если они вращаются равномерно, а длина дуги меняет свой размер. Весь процесс является зависимым от плавления электродов, который возникает из-за автоматической регулировки длины дуги.

Важно знать: увеличение размеров зазора напрямую ведёт за собой повышенную подачу напряжения, это влияет на изменение силы тока требуемого для выполнения сварки.

Автоматический сварочный аппарат имеет ещё одну особенность. В том случае, когда сварочная дуга изменяет свой размер, уровень подачи тока и скорость плавления увеличиваются. Естественно, что обычная бытовая розетка не подойдёт, для выполнения этой функции нужно использовать элемент с жёсткой вольт-амперной характеристикой.

 А если уровень скорости подачи электродов под сварочную дугу уменьшить, то сварочные головки, оснащённые автоматическим регулятором напряжения, повлияют на размер дуги. Уровень напряжения в любом случае повысится обратно, однако чтобы это осуществилось нужно использовать элемент питания с уменьшающейся вольт-амперной характеристикой.

Все сварочные аппараты отличаются не только своими техническими параметрами, но и настройкой. Для различных модификаций она может существенно изменяться. Если излагать простыми словами, человеку приходится самостоятельно изменять силу тока и напряжение, подающееся на дугу.

В агрегатах, которые работают на неизменной скорости подачи, требуется подбирать значение напряжения и тока, подходящее для сварки любых типов материала. Настройка дугового напряжения побирается опытным путём.

В заключение

Любая модификация автоматического сварочного аппарата имеет свою уникальную конструкцию. Раньше считалось, что тип конструкции создаёт производитель, однако со временем были созданы стандарты ГОСТ на сварку, которым необходимо следовать. Их создание позволило сделать конструкцию сварочных аппаратов от разных производителей похожими друг на друга.

Источник: http://svarkagid.com/avtomaticheskaja-svarka/

Автоматическая сварка под слоем флюса

Способами сварки без  внешней защиты дуги и сваркой под флюсом в народном хозяйстве страны выполняется наибольший объем сварочных и наплавочных работ. В сварке под слоем флюса источником тепла является дуга, горящая между электродом и основным металлом.

Дуга погружена под слой гранулированного флюса. Непрерывно подающийся флюс защищает основной металл от окисления до его остывания. Некоторая часть флюса плавится и образует защитный шлак над сварной ванной. Для удаления оставшегося после сварки флюса используется вакуумный насос.

Собранный флюс используется повторно. (Рис.1)

          Сварка под слоем флюса в основном автоматический или полуавтоматический процесс. Вид автоматической сварки обеспечивает высокую производительность (до 40 кг в час) и качество сварного шва. Для этого процесса следует правильно выбрать напряжение и скорость подачи электрода. Значение этих параметров должно обеспечивать горение дуги под слоем флюса, но в то же время на определенной высоте над основным металлом. 

При автоматической сварке механизированы все основные рабочие движения и операции: возбуждение и поддержание горения дуги, подача электрода, перемещение электрода вдоль свариваемых кромок со скоростью сварки, защита дуги и сварочной ванны от действия воздуха (по необходимости), колебательные движения электрода (по необходимости), прекращение процесса сварки и заварка кратера в конце шва и пр. В связи с

этим различают инструмент и приспособления для ручной сварки, сварочный полуавтомат или автомат (самоходная или подвесная головка), станок и установку для полуавтоматической или автоматической сварки.

Сварочной головкой называют механизм, подающий электрод, возбуждающий и поддерживающий горение дуги, а также прекращающий процесс сварки. Закрепляемая неподвижно сварочная головка называется подвесной.

Если в конструкции сварочной головки предусмотрен механизм для ее перемещения вдоль изделия, головка называется самоходной.

Головка может перемещаться по специальному пути или непосредственно по свариваемому изделию.

Оборудование

          Сварочной установкой называется комплекс, в состав которого входит следующее оборудование: а) электросварочное — сварочный аппарат, источник сварочного тока, аппаратура регулирования и контроля сварочного процесса; б) механическое – устройства и механизмы для крепления сварочного аппарата и движения его или изделия в заданном направлении, устройства для размещения и перемещения сварщиков, а также аппаратура контроля и регулирования; в) вспомогательное – флюсовая и газовая аппаратура, токоподводы, устройства и механизмы для зачистки места под сварку, устройства и механизмы для очистки шва и прилегающей зоны изделия от шлаковой корки и брызг металла, устройство для очистки зоны обслуживания от пыли и вредных газов.

          Для полуавтоматической сварки без внешней защиты дуги и под флюсом со свободным формированием шва применяют одноэлектродные и многоэлектродные, подвесные и самоходные сварочные головки, сварочные тракторы и различные специализированные аппараты. Сварочными тракторами называются переносные дуговые сварочные аппараты, движущиеся на самоходной тележке во время сварки непосредственно по свариваемому изделию либо по  направляющей линейке, укладываемой на изделие параллельно шву.

Эффективность применения механизированной сварки зависит  от совершенства сварочного  оборудования и аппаратуры, для развития которых рекомендуется обеспечить: а) максимальную механизацию и автоматизацию технологического цикла сварки; б) максимальную производительность и эффективность сварки, в том числе применение сварки одного или нескольких швов одновременно несколькими головками  ( так называемая многоголовачная сварка); в) применение програмного управления для автоматизации сварочных операций; г) соблюдение эргономических и эстетических требований к оборудованию.         

Элементы оборудования рабочего места

Немаловажную роль в увеличении производительности труда электросварщика и качества сварки зависит от условий, в которых производятся сварочные работы, другими словами от того, как правильно организовано рабочее место сварщика (сварочный пост).

          Рабочее место сварщика может быть расположено в зависимости от выполняемой работы, непосредственно у свариваемого изделия или в специальных кабинах. При сварке больших размеров непосредственно у свариваемого изделия.

Такое место как правило является передвижным, оно ограждается переносными щитами. При сварке же небольших изделий рабочее место оборудуют в специальных кабинах на постоянных местах.

Переносные рабочие щиты и кабины для сварщиков, кроме других функций, служат для защиты рядом работающих сварщиков и других рабочих от излучений электрической дуги.

          Спецодежда сварщика изготавливается из плотного брезента или сукна. Она не должна иметь открытых карманов.

Обувь должна иметь глухой верх рукавицы сварщика должны изготавливаться из кожи, плотного брезента или асбестовой ткани.

Читайте также:  Шредер для пластика: цена, виды

При работе в закрытых сосудах пользование диэлектрическими калошами и резиновыми ковриками, испытанными на электрический пробой в соответствии с правилами техники безопасности является обязательным.  

Общие требования для автоматической и  полуавтоматической сварки под флюсом

Для автоматической и полуавтоматической сварки  под флюсом, плавящимся электродом, предъявляется ряд общих требований:

1. Обеспечение стабильности горения дуги и процесса сварки;

2. Получение заданного химического состава металла сварных швов и их свойств;

3. Обеспечение хорошего формирования металла и шлаков;

4. Получение швов без трещин, с минимальным количеством  шлаковых включений и пористостью;

5. Легкая отделяемость шлаковой  корки от поверхности швов.

Решение этих задач связано с составом свариваемого металла и применяемой электродной проволоки. В связи с этим применяют и разнообразные флюсы.

Иногда при режимах дуговой сварки под флюсом полезно вводить в состав флюсов тонизирующие составляющие.

  К некоторым высококремнистым  флюсам добавляют различные составляющие  (К2О, Na2O, CaO и  СaF2),  для обеспечения стабильности дуги по ее разрывной длине.

Повышение стабильности горения дуги позволяет более широко  варьировать режимы сварки и  в ряде случаев добиваться лучшего формирования швов.

Химический состав металлов швов формируется как за счет основного и электродного металла, так и их химических изменений при сварке, в данном примере, вследствие взаимодействия  свариваемых металлов с флюсом.

Применение высокремнистых флюсов при сварке высоколегированных хромоникелевых   сталей,  дает более грубую столбчатую структуру шва, чем при сварке под низкокремнистыми флюсами. Соответственно, свойства металла шва при грубой структуре хуже.

Естественно, что на химический состав металла влияет также степень защиты от  воздуха реакционного сварочного пространства. Определяется она как образующимся, в результате горения дуги, шлаковым куполом над реакционной зоной, так и высотой слоя твердых частиц флюса над этой зоной. Высота слоя, насыпаемого на место сварки флюса,  зависит от режима сварки.

Список используемой литературы:

«Сварка в машиностроении», Т.4, Ф.А. Аксельрод, Л.Е. Алекеин.

«Сварочные материалы», Г.Л. Петров.

.

Источник: http://diplomba.ru/work/71061

Особенности автоматической сварки под флюсом

Для улучшения качества шва, во время проведения сварочных работ используется флюс. Дуга в этом случае горит под слоем порошка, что ограничивает доступ воздуха во время плавления проволоки. Автоматическая сварка под флюсом предназначена для обработки низколегированных, низкоуглеродистых, активных, средне и высоколегированных сталей.

Что такое сварка под флюсом

Сущность сварки под флюсом сводится к тому, что дуга между сварной проволокой и обрабатываемым материалом горит под слоем гранулированного порошка. Под воздействием температуры электрод и гранулы расплавляются.

В результате, вокруг сварной ванны создается эластичная пленка, полностью перекрывающая доступ воздуха и защищающая от негативного воздействия дугу и расплавленный металл.Компоненты флюса по мере остывания превращаются в шлак покрывающий шов. После окончания работ, наплавленная корка легко отстает от металла и удаляется механическим методом.

Оставшийся флюс собирается и используется в дальнейшем.Оборудование для сварки под флюсом можно разделить на две категории:

  1. Роботизированная автоматическая сварка под слоем флюса угловых швов и ровных поверхностей. Направление, скорость движения электрода задает машина.

    Роботизированный способ отличается максимальным качеством наложения сварного шва, прочностью соединения и скоростью работы.В последнее время широко используется так называемая тандемная сварка — когда два электрода располагаются в одной плоскости параллельно друг другу.

    Технология автоматической сварки под флюсом в тандеме, существенно увеличивает качество сварного шва и скорость выполняемых работ.Еще одним преимуществом тандемного метода является быстрое возбуждение дуги, а также минимальный размер сварочной ванны.

  2. Полуавтоматическая сварка. Сварную проволоку направляет сварщик, он же контролирует вылет электрода.

    Подача проволоки осуществляется автоматически. От мастера требуется выбрать скорость и угол наклона электрода, а также подобрать наиболее подходящую мощность напряжения дуги.

Техника автоматической сварки под слоем флюса подробно описана в ГОСТ 8713 79. В нормах прописаны виды сварных соединений, обеспечивающие максимальную прочность конструкции. Санитарные нормы и требования к технике безопасности указываются в ГОСТ 9087 81.

Сварочный флюс – что это

По сути, флюс, это гранулированный порошок с диаметром от 0,2 до 4 мм, используемый для защиты дуги, сварной ванны и наплавляемого металла, от вредного внешнего воздействия.

Во время проведения работ создается флюсовая подушка, основным предназначением которой является:

  • Создать надежную защиту сварочной ванны, в виде газового облака и шлака, от воздействия негативных факторов: сырости, пыли, низкой температуры воздуха и т.д.

  • Обеспечить стабильную дугу, во время которой будет осуществляться непрерывный процесс формирования шва в сварочной ванне.
  • Улучшить качество соединения и обеспечить сварной шов необходимыми свойствами.
  • Вывести примеси из металла в зону шлакообразования.

Флюсовые сварочные материалы принято классифицировать на несколько категорий, в зависимости от технологии производства, составу и прямому назначению.

  1. Способ производства. Существуют плавленые и неплавленые разновидности флюса.

    Первые, рудоминеральные, предварительно плавятся в печи, после подвергаются дополнительному прокаливанию и формированию в гранулы. Неплавленые или керамические флюсы производят путем смешивания минералов и ферросплавов с добавлением жидкого стекла.

  2. Химический состав сварочного флюса.

    Существуют оксидные, солеоксидные и солевые материалы. Каждый из видов порошка используется для определенной цели.

  3. Область применения сварки под флюсом. Для сварки низколегированных сталей применяют оксидные материалы.

    Во время работ по переплавке шлака, обработки высоколегированных или углеродистых сталей, а также цветных металлов применяют солевые флюсы. Так как в составе электрода отсутствуют оксиды, обеспечивается чистота шва и сохраняется пластичность соединения. Солевые материалы используют для работ с титаном.

Расход флюса зависит от химического состава и способа производства материала. Также на количество затрат влияет мощность сварочного тока, напряжение дуги и скорость проведения работ.

Наиболее экономичным считается сварочное оборудование для автоматической сварки под флюсом. Блок управления станка рассчитывает оптимальную скорость движения электрода, а также мощность и силу тока. Дефекты сварки под флюсом, в частности, по причине человеческого фактора, сведены к нулю.При ручной работе с полуавтоматом вносят дополнительные коэффициенты нормирования сварки, связанные с пространственным положением шва и его длиной. Если длина соединения не более 20 см, учитывают коэффициент изменений равный 1,2; от 20-50 см 1,1; свыше полуметра поправка равна 1. Полученный результат помогает точно рассчитать время, необходимое для проведения работ, а также высчитать расход флюсового материала.

Основными причинами образования пор при сварке является водород и азот. При использовании флюса создается защитное облако, не дающее этим веществам вступить в реакцию с расплавленным металлом.

Режимы сварки под флюсом

Особенностью процесса сварки под флюсом является необходимость точного расчета нескольких важных параметров, оказывающих влияние на затраты флюса:

  • Род и полярность тока. Источники питания для сварки под флюсом могут быть трансформаторного и инверторного типа.

    Инвертор использует принцип двойного преобразования электрического тока, в результате давая на выходе стабильные высокочастотные показатели, что приводит к уменьшению расхода порошка.

  • Напряжение сварной дуги.
  • Диаметр используемой проволоки.

    Во время сварки флюсовый порошок расходуется на создание шлакового слоя вокруг шва. Соответственно, чем толще используемая проволока и стыки соединения, тем больше нужно будет гранул для защиты. Плавленые сварочные флюсы, как правило, расходуются быстрее, чем керамические.

    Работы с разделкой кромок также требуют больших затрат флюсового порошка.

  • Скорость ведения электрода. Механизированная сварка экономнее, так как обеспечивается стабильная скорость движения электрода, отсутствуют рывки.
  • Толщина обрабатываемого материала.
  • Отходы сварочного флюса.

    В результате проведения работ, на шве образуется определенное количество защитного шлакового слоя. Расход гранулированного флюсового порошка в определенной мере зависит от того, какое количество отходов получается на выходе.

При расчете режима сварки также учитывается вылет электрода, состав и строение флюсового порошка, положение изделия при выполнении работ.

Режимы автоматической сварки под флюсом, а также параметры необходимые для выполнения работ полуавтоматом, можно рассчитать по существующим таблицам, находящимся в инструкции по эксплуатации сварного оборудования.

Где применяется сварка флюсом

В свое время характеристики процесса сварки с использованием флюса произвели настоящую революцию в промышленности. Первоначально, способ сварочных работ предназначался только для обработки низкоуглеродистой стали. Сегодня производители флюсов заявляют о возможности применения порошка практически для любых, в том числе тугоплавких сталей и металлов, тяжело поддающихся обработке.

Металлургические процессы при сварке позволили использовать полностью механизированные установки и полуавтоматы для следующих целей:

  • Сварка кольцевых швов. Основной сложностью процесса является необходимость удержать сварную ванну и избежать растекания металла. Для выполнения работ используют станки ЧПУ. Может потребоваться ручная подварка.
  • Сварка вертикальных швов.

    Выполняется с принудительным или свободным формированием шва. Лучшие характеристики прочности соединения были достигнуты при работе с металлами 20-30 мм.

  • Сварка труб малого и большого диаметра.

    Первоначально с помощью полностью автоматических станков научились варить трубы небольшого диаметра, но впоследствии с развитием технологии обработки, получилось освоить метод позволяющий проводить работы с материалом большого диаметра. Характеристики используемого оборудования обеспечили необходимую прочность соединения и позволили ускорить процесс сборки труб для нефте- и газопроводов.

Проведение всех производственных работ строго регламентируется в соответствии с существующей технологической картой сварки. Любые нарушения приводят к серьезным штрафным санкциям.

Преимущества и недостатки сварки

Можно выделить некоторые преимущества сварки под флюсом:

  • Производительность. По сравнению с обычной ручной сваркой, скорость работ увеличена в 5-10 раз.
  • Качество шва. Флюс предотвращает разбрызгивание стали, обеспечивает защиту от появления пор в шве.

    Особенностью сварки высоколегированных сталей является необходимость защиты от попадания на поверхность шлака и капель расплавленного металла. Работы с помощью флюсового порошка создают оптимальные условия для обработки деталей.

  • Экономия. Расход электроэнергии по сравнению с обычной электродной сваркой меньше приблизительно на 30%.

  • Универсальность. Флюсовый порошок позволяет варить металлы разной плотности и структуры. Метод сварки подойдет для цветных металлов, низкоуглеродистый сталей, титана и т.д.

Можно выделить несколько недостатков флюсовой сварки:

  • Ограниченная маневренность автоматов.

  • Возможность проведения работ с максимальным отклонением от плоскости не более 10-15°.
  • Влияние характеристик флюса на качество проводимых работ. Остатки порошка механизированным образом убираются в хранилище и используются повторно. Сухой порошок быстро впитывает влагу.

    Чтобы обеспечить высокие характеристики шва, потребуется контроль влажности флюса.Проверку делают с помощью забора порошка, высушивания при температуре 105°С. После контрольный образец взвешивают. Если разница составляет более 0.1% от массы невысушенного состава, весь порошок отправляют на сушку.

Некоторые виды сварочных работ рекомендовано проводить только с использованием флюса. Применение гранулированного порошка позволяет сократить расходы электроэнергии и улучшить качество и прочность сварочного шва в несколько раз.

Источник: http://stroy-plys.ru/282-avtomaticheskaya-svarka-pod-flyusom.html

Ссылка на основную публикацию