Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Сварочные флюсы

Сварочным флюсом называют неметаллический материал, расплав которого необходим для сварки иулучшения качества шва.

Взаимодействуя в процессе сварки с жидким металлом, расплавленный флюс в значительной степени определяет хими­ческий состав металла, а следовательно, и его механические свой - ства. По способу изготовления флюсы делятся на плавленые и не­плавленые.

Плавленые флюсы являются основными при автоматичес­кой сварке металла. Флюсы типов АН-348-А, АН-348-AM, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ОСД-45М, АН-60 и ФЦ-9 предназначены для механической сварки и наплавки углеродис­тых и низколегированных сталей углеродистой и низколегиро­ванной сварочной проволокой.

- Флюс марки АН-8 применяют при электрошлаковой свар­ке углеродистых и низколегированных сталей и сварке низко­легированных сталей углеродистой и низколегированной свароч­ной проволокой.

- Флюсы марок АН-15М, АН-18, АН-2 ОС, АН-20СМ и АН-20П служат для дуговой автоматической сварки и наплавки высоколегированных и среднелегированных сталей.

- Флюс марки АН-22 предназначен для электрошлаковой сварки и дуговой автоматической наплавки и сварки низко - и среднелегированных сталей.

- Флюсы АН-26С, АН-26СП и АН-26П применяют при автоматической и полуавтоматической сварке нержавеющих, коррозионно-стойких й жаропрочных сталей.

- Флюсы марок АН - 17М, АН-43 и АН-47 предназначены для дуговой сварки и наплавки углеродистых, низко - и среднеле - гированных сталей повышенной и высокой прочности.

Нормальные флюсы содержат зерна размером 0,35-3 мм. Флюсы мелкой грануляции состоят из зерен размером 0,25-1,0 мм и в обозначении марки имеют конечную букву М.

Плавленые флюсы получают сплавлением его составляющих компонентов:

1. Изготовление флюса включает следующие процессы: размалывание до необходимых размеров сырьевых мате­риалов (марганцевая руда, кварцевой песок, мел, плави­ковый шпат, глинозем и др.

2. Перемешивание их в определенных массовых соотноше­ниях; плавка в газопламенных или электродуговых печах.

3. Грануляция с целью получения флюса определенных раз­меров зерен.

Грануляцию производят выпуском расплава флюса в воду, где он остывает и растрескивается на мелкие частицы. Затем флюс сушат в барабанах или сушильных шкафах и просеивают через сито на фракции. JB состав этих флюсов в качестве основных ком­понентов входят марганец в виде оксида марганца и кремний в виде кремнезема.

Марганец, обладая большим сродством к кислороду, восстанав­ливает содержащиеся в наплавляемом металле оксиды железа. Кроме того, образуя сульфид MnS, марганец способствует удалению серы в шлак. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей высокомарганцовистые флюсы легируют металл шва.

Кремний способствует снижению пористости металла шва, так как подавляет процесс образования оксида углерода, который является одной из основных причин образования пор в наплав­ленном металле. Кремний также является хорошим раскислите - лем, но как легирующий элемент при сварке под флюсом имеет ограниченное применение.

Неплавленые флюсы представляют собой механическую смесь составляющих его материалов (кремнезем, марганцевая руда, плавиковый шпат, ферросплавы и др.). Их дробят, измель­чают, дозируют и полученную смесь тщательно усредняют. За­тем замешивают в строго определенных соотношениях с водным раствором жидкого стекла и, пропустив через гранулятор, полу­чают шарообразные гранулы. Сырые гранулы поступают на суш­ку и прокалку.

Отсутствие плавки позволяет вводить в состав флюсов раз­личные ферросплавы, металлические порошки, оксиды элементов и другие материалы. Эти вещества, участвуя в металлургических процессах сварки» значительно облегчают широкое легирование и раскисление наплавленного металла, улучшают структуру и снижают вредные примеси в металле шва. При этом использует­ся более простая сварочная проволока из обычной ниэкоуглеро - дистой стали. Недостатком неплавленых флюсов является их большая гигроскопичность, требующая герметичности упаковки и более точного соблюдения режима сварки, так как он оказыва­ет влияние на процесс легирования наплавленного металла.

Используются флюсы марок АНК-35 (для сварки низко­углеродистых сталей низкоуглеродистой проволокой Св-08 и Св-08А), АНК-46 (для сварки низкоуглеродйстых и низколе­гированных сталей), АНК-47 и АНК—30 (для сварки швов высо­кой хладостойкости), АНК-45 (для сварки высоколегированных сталей), АНК—40, АНК-18, АНК-19 (для наплавочных работ низ­коуглеродистой сварочной проволокой Св-08 и Св-08А).

При применении наплавочных проволок эти флюсы дают слои наплавленного металла более высокой твердости. Флюс марки АНК-3, применяемый как добавка к флюсам марок АН-348А, ОС Д-4 5, АН-60, повышает стойкость швов против образования пор.

Важным преимуществом неплавленых керамических флюсов является их относительно малая чувствительность к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых кромок деталей по сравнению с плавлеными флюсами* Это особенно важно при стро­ительно-монтажных работах.

Плавленые флюсы при сварке дают относительно небольшое количество легирующих примесей (только за счет восстановле­ния из оксидов кремния и марганца). При этом появляются окси­ды, способствующие образованию неметаллических включений, ухудшающих механические свойства металла. Поэтому для со­ответствующего легирования металла шва приходится применять дорогую легированную проволоку. Однако высокие технологичес­кие свойства плавленых флюсов (хорошая защита зоны сварки, хорошее формирование валиков, отделимость шлака и др.) и мень­шая стоимость обеспечивают широкое применение их в свароч­ном производстве. При необходимости получения сварных швов высокого качества по ударной вязкости при низкой температуре, швов, Стойких против образования пор и трещин, и некоторых других специальных швов керамические флюсы незаменимы.

К яеплавлеяым флюсам также относятся магнитные флю­сы. По технологии изготовления и применению они аналогичны керамическим флюсам. Кроме веществ, входящих в состав кера­мических флюсов, магнитный флюс содержит железный поро­шок, который не только придает ему магнитные свойства, но и спо­собствует повышению производительности сварки.

Флюс подается через сопло дозирующим устройством авто­мата (или полуавтомата). Под действием магнитного поля свароч­ного тока флюс притягивается к зоне сварки. При этом обеспечи­ваются минимальный расход флюса и возможность качественной сварки вертикальных швов.