2. Дуговая механизированная сварка под флюсом

Дуговая механизированная сварка под флюсом обеспечивает высокую производи­тельность, хорошие гигиенические условия труда и механизацию сварочных работ. . Электрическая дуга горит между концом элек­тродной (сварочной) проволоки и свариваемым металлом, находящимся под слоем флюса в парогазовом пузыре, образованном в результа­те

плавления флюса и металла. Заполненный парами металла, флюса и газами. Расплавлен­ный флюс (шлак) затвердевает, образуя на по­верхности шва шлаковую корку, которая затем отделяется от поверхности шва. Специальным механизмом подают электродную проволоку в дугу.

Сварку ведут на переменном токе прямой или обратной полярности. Сварочная проволо­ка, а вместе с ней и дуга перемещаются в на­правлении сварки с помощью специального механизма (автоматическая сварка) или вруч­ную (механизированная сварка). Флюс засы­пают на кромки стыка из бункера впереди дуги слоем толщиной 40...80 и шириной 40... 100 мм. Чем больше толщина свариваемого металла и ширина шва, тем больше толщина и ширина слоя флюса. Масса расплавленного флюса, образующего шлаковую корку, обычно равна массе расплавленной сварочной прово­локи.

Флюс влияет на устойчивость дуги, фор­мирование и химический состав металла шва и определяет стойкость швов против образова­ния пор и трещин. От состава флюса зависит сцепление шлаковой корки с поверхностью шва. Оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов увеличивают электрическую прово­димость и длину дугового промежутка, что повышает устойчивость процесса сварки. Со­единения фтора, напротив, снижают эти пока­затели.

Насыпная масса флюса и гранулометри­ческий состав влияют на форму шва.

Швы, сваренные под стекловидными плавлеными флюсами (насыпная масса 1,4... 1,7 г/см³), имеют меньшую ширину, чем швы, сваренные под пемзовидным флюсом (насып­ная масса 0,7...0,9 г/см³).

Гранулометрический состав флюса (раз­мер его зерен) также влияет на форму шва. Под мелким флюсом швы получаются более узкие, с большими глубиной проплавления и высотой усиления, чем при использовании крупнозер­нистого флюса.

Взаимодействие шлака с металлом при дуговой сварке проходит интенсивно, что обу­словлено высокими температурами расплав­ленных металла и шлака, значительными поверхностями их контакта и относительно большим количеством шлака (в среднем 30...40 % массы металла).

Наиболее важную роль при сварке под флюсом играют реакции восста­новления марганца и кремния. Переход мар­ганца в шов тем значительнее, чем больше МnО и меньше SiO₂ содержится в сварочном флюсе (шлаке). Влияет и степень окисления флюса: чем она выше, тем переход марганца меньше. Переход кремния из сварочного шлака в металл пропорционален концентрации SiO₂ в шлаке и обычно невелик (0,1...0,2 %). Увели­чение основности флюса снижает переход кремния из шлака в металл.

Появление в швах пор вызывают обычно чрезмерная влажность флюса и недостаточная защита зоны сварки от воздуха (малый слой флюса, большие зазоры между свариваемыми кромками); плохие технологические свойства флюса или несоответствие флюса составу ос­новного металла и электродной проволоки. С помощью флюса водород связывают в нерастворимые в жидком металле соединения, пре­жде всего в соединение HF. Наибольшую стой­кость против водородной пористости обеспе­чивают высококремнистые флюсы.

Толщины:

Минимальная толщина листов при сварке под флюсом от 3 мм. В редких случаях применяют на материалах толщиной 2 мм. На большом токе за один проход удается проваривать сталь толщиной более 25 мм выше многопроходная.

Преимущества:

- высокая производительность наплавки, связанная с глубоким проплавлением металла и использованием диапазона силы тока до 2000А.

- высокое качество сварных соединений, обеспечивающееся эффективной защитой сварочной ванны и околошовной зоны расплавленным флюсом.

- маленькие потери металла при сварке, поскольку разбрызгивание жидкого металла идет под колпаком расплавленного флюса.

- маленькие потери в окружающую среду.

- отсутствие излучения дуги при сварке.

Недостатки:

- ограниченность пространственных положений сварки (в подавляющем большинстве случаев – нижнее).

- невозможность визуального наблюдения формирования шва (нарушения формы, несплавление).

- не приемлем для сварки коротких швов от 1м. В основном прямолинейные и круговые швы. Не приемлем для швов с маленьким радиусом кривизны, кроме кольцевых.

- громоздкое и дорогое оборудование.