Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Технология проведения сварки под флюсом и оборудование для нее

ч

Сущность сварки под флюсом

Сваркой под флюсом называется дуговая сварка, при кото­рой дуга горит под слоем сварочного флюса, обеспечивающего защиту сварочной ванны от контакта с воздухом.

Особенностью процесса дуговой сварки под флюсом являет­ся применение непокрытой сварочной проволоки и гранулиро­ванного (зернистого) флірса. Сварку ведут закрытой дугой, го­рящей под слоем флюса в пространстве газового пузыря, образующегося в результате выделения паров и газов в зоне дуги. Сверху сварочная зона ограничена пленкой расплавленного шла­ка, снизу — свдрочной ванной. Среда в сварочной зоне является наиболее благоприятной с точки зрения защиты металла от вза­имодействия с воздухом. По мере сварки давление газов и паров в пузыре возрастает. Наступает момент, когда пленка расплав­ленного шлака прорывается и избыток газов удаляется в окру­жающую атмосферу. Такой процесс удаления газов периодичес­ки повторяется.

Сварка под флюсом является одним из основных способов выполнения сварочных работ в промышленности и строитель­стве. Она существенно изменила технологию изготовления свар­ных изделий. По степени механизации процесса различают ав­томатическую и механизированную сварку под флюсом. Для получения качественных сварных швов взамен электродных покрытий применяют гранулированное вещество, называемое флюсом.

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

Принципиальная схема автоматической сварки под флюсом выглядит следующим образом (рис. 82):

- электродная проволока подается в зону сварки;

- кромки свариваемого изделия в зоне сварки покрываются слоем флюса, подаваемого из бункера;

- толщина слоя флюса составляет 30-50 мм;

- сварочный ток подводится от источника тока к электроду через токоподводящий мундштук, находящийся на неболь­шом расстоянии от конца электродной проволоки, благода­ря чему при автоматической сварке можно применять боль­шие сварочные токи;

- дуга возбуждается между свариваемым изделием и элект­родной проволокой.

При горении дуги образуется ванна расплавленного метал­ла, закрытая сверху расплавленным шлаком и оставшимся не­расплавленным флюсом. Нерасплавившийся флюс отсасывается шлангом обратно в бункер - Пары и газы, образующиеся в зоне дуги, создают вокруг нее замкнутую газовую полость. 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 остываниеспособствуют выходу на поверх­ность всех неметаллических включений и газов, получению чис­того, плотного и однородного по химическому составу металла шва.

Автоматическую сварку под флюсом отличают следую­щие преимущества:

1. Высокая производительность, превышающая ручную свар­ку 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.

2. Высокое качество сварного шва вследствие защиты метал­ла сварочной ванны расплавленным шлаком от кислорода и азота воздуха, легирования металла шва, увеличения плотности металла при медленном охлаждении под слоем застывшего шлака.

3. Экономия электродного металла при значительном сниже­нии потерь на угар, разбрызгивание металла и огарки. При ручной сварке эти потери достигают 20-30%, в то время как при автоматической сварке под флюсом они не превы­шают 2-5%.

4. Экономия электроэнергии за счет более полного исполь­зования теплоты дуги по сравнению с ручной сваркой. Затраты электроэнергии при автоматической сварке умень­шаются на 30-40%. Кроме того, при автоматической свар­ке условия труда значительно лучше, чем при ручной свар­ке: дуга закрыта слоем шлака и флюса, выделение вредных газов и пыли значительно снижено, поэтому нет необходи­мости в защите зрения и лица сварщика от воздействия из­лучений дуги, а для вытяжки газов достаточно естествен­ной вытяжной вентиляции.

Но автоматическая сварка имеет и свои недостатки. Это, прежде всего, ограниченная маневренность сварочных автоматов и производство сварки главным образом в нижнем положении.