Автоматическая сварка порошковыми проволоками

Образование сварного соединения при автоматической сварке по­рошковыми проволоками аналогично образованию соединения при сварке в СОг

Теплотой электрической дуги электродный и основной металл в зоне сварки локально нагревается до жидкого состояния. Капли рас­плавленного металла с торца электродной проволоки попадают в сварочную ванну. В ней металл капель перемешивается и рас­творяется с расплавленным основным металлом. Жидкий металл сварочной ванны подвергается металлургической обработке, т. е. раскисляется и легируется. При передвижении дуги вдоль сваривае­мых кромок перемещается и сварочная ванна. В ее хвостовой части металл охлаждается, кристаллизуется и в результате образуется сварное соединение.

В качестве плавящейся электродной проволоки применяется по­рошковая проволока, представляющая собой металлическую обо­лочку, заполненную шихтой (рис.4).

Рисунок 4 - Поперечные сечения порошковых проволок: а - трубчатая; б - трубчатая с нахлестом; в-д — сложного сечения: 1 — оболочка; 2 — сердечник (порошкообразная шихта); 3 — наружный слой шихты; 4 - внутренний слой шихты

Применяются три вида порошковых электродных проволок: самозащитные, для сварки в углеки­слом газе, для сварки под флюсом.

Автоматическая сварка под флюсом

Сварка под флюсом — это дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, обеспечивающего защиту сварочной ванны от воздуха. Наряду с защитой флюс стабили­зирует дугу, обеспечивает раскисление, легирование и рафини­рование расплавленного металла сварочной ванны.

Процесс автоматический сварки под флюсом заключается в следующем: электродная проволока автоматически подается в зону сварки. Дуга горит между концом электрода 1 и изделием 6 под слоем сварочного флюса 4, подаваемого на изделие. Под действием теплоты, выделяемой сварочной дугой 5, плавятся электродная проволока и основной металл, а также часть флю­са, находящегося в зоне дуги. В области горения дуги образу­ется сварочная ванна 7, на поверхности которой присутствует расплавленный флюс. Расплавленный флюс всплывает на по­верхность расплавленного металла шва вследствие значительно меньшей плотности. Жидкий флюс препятствует разбрызгива­нию расплавленного металла и защищает его от воздействия вредных газов, находящихся в окружающей атмосфере (азота, кислорода, водорода). Также расплавленный флюс, обладая низкой теплопроводностью, замедляет процесс охлаждения шва, что дает возможность шлаковым включениям и растворенным в металле газам подняться на поверхность ванны, чем способствует очи­щению металла шва от загрязнений. Не расплавленный в процессе сварки избыточный флюс пневма­тическим устройством отсасывают со шва и используют при последующей сварке. Расплавленная и затвердевшая часть флюса образует на шве толстую шлаковую корку 9. После прекращения сварки и охлаждения металла шлаковая юрка легко отделяется от металла шва 8.

Преимуществами сварки под флюсом являются: высокая производительность благодаря примене­нию больших токов, большой глубине проплавления, а также почти полному отсутствию потерь ме­талла на угар и разбрызгивание; механизация процесса сварки; высокое качество сварных швов за счет хорошей защиты флюсом сварочной ванны от воздуха; улучшенные условия труда сварщиков. Недостатками сварки под флюсом являются возможность сварки только в нижнем положении (наклон до 15°), а также трудность применения в монтажных условиях.

Сварочные флюсы и проволоки. Сварочный флюс - неметаллический материал, расплав которого не­обходим для сварки и улучшения качества шва. По способу изготовления флюсы разделяют на плав­леные и неплавленые. Плавленые флюсы получают сплавлением их составляющих. Сплавленную мас­су после охлаждения подвергают дроблению на зерна требуемого размера. Неплавленые флюсы пред­ставляют собой механическую смесь порошкообразных и зернистых материалов. К ним относятся и керамические флюсы для дуговой сварки, получаемые перемешиванием порошкообразных материалов со связующим веществом Плавленые флюсы имеют более высокие технологические свойства (защита, формирование, отделимость шлаковой корки и др.) и меньшая стоимость. В свою очередь кера­мические флюсы позволяют в более широких пределах легировать металл шва. В настоящее время преимущественно применяются плавленые флюсы. В состав флюсов в зависимости от марки могут входить следующие компоненты: марганцевая руда (МпО), кварцевый песок, плавиковый шпат (фто­рида кальция СаР₂), СаО, М§О, Сг, Мо, Т5, А1 и т. д., которые защищают, очищают, легируют свароч­ный шов.

Автоматическую сварку под флюсом ведут сварочной проволокой сплошного сечения диаметром 1—6 мм при силе тока 150—2000 А и напряжении дуги 22— 55 В. Химический состав электродной проволоки должен быть близким к составу основного металла.

Параметры режима сварки выбирают исходя из толщины свариваемого металла, требуемой формы сварного шва, которая определяется глубиной проплав-ления и шириной шва. Порядок подбора режи­ма сварки следующий: в зависимости от толщины свариваемого металла выбирают диаметр электрод­ной проволоки, затем в зависимости от диаметра устанавливают сварочный ток, далее скорость подачи электродной проволоки и скорость сварки. Дополнительные параметры режима — вылет электрода, наклон электрода и изделия, марка флюса, подготовка кромок и вид сварного соединения.

Под флюсом свариваются низко- и среднеуглеродистые, низко-, средне- и высоколегированные стали, чугун, титан, медь и их сплавы, по флюсу— алюминий и его сплавы.