10.2. Автоматическая дуговая сварка под флюсом

При этом способе (рис. 10.3) для решения технических проблем сварки (см. лекция 9) используется порошкообразный защитный материал – флюс.

В качестве электрода используется сварочная проволока (обычно диаметром до 5 мм) без покрытия. Флюс засыпается в желоб, образованный кромками заготовок и выступает под плоскостью заготовок на 30–50 мм. Дуга горит между сварочной проволокой и основным металлом под флюсом, что практически исключает ручную сварку и возможность визуального контроля. Под действием дуги часть флюса расплавляется, образуя на поверхности расплавленного металла защитную шлаковую ванну, а в зоне горения дуги – защитную газовую полость. Благодаря небольшому выходу сварочной проволоки за токоподвод возможно увеличить силу сварочного тока (до 2000А), что резко повышает производительность процесса. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла (прямая полярность). Благодаря значительному объему расплавленного металла и достаточно медленному затвердеванию сварного шва (замедленный отвод тепла кверху, через флюс), создаются условия для полного всплывания шлака и газовых включений. В итоге качество сварного шва резко повышается.

Сварочную проволоку подают в зону сварки с помощью механизма подачи. Для автоматизации процесса создано несколько типов размеров сварочного трактера. Все технологические операции при этом выполняются в автоматическом режиме: засыпка флюса, подача и движение электродной проволоки вдоль сварного шва, возврат неиспользованного флюса в бункер. Имеются также автоматы подвесного типа.

Состав флюса примерно соответствует составу покрытий для сварочных электродов (кроме связки). Различные составы флюсов предназначены для сварки низкоуглеродистых, низколегированных, легированных и высоколегированных сталей.

При выполнении односторонних швов для предупреждения прожогов используют подкладки со стороны корня шва: стальные (остающиеся), медные (съемные), флюсовые. Автоматическую сварку под флюсом применяют в серийном и массовом производстве для получения протяженных прямолинейных швов. Есть вариант сварки кольцевых швов. (трубы большого диаметра, спирально-шовные трубы). При этом сварочный трактор стоит неподвижно, а вращается свариваемая заготовка. Толщина свариваемых заготовок – от 2 до 100 мм (сварка – за один проход).

Примеры изделий: котлы, резервуары, корпуса судов, мостовые балки, вагоны, трубы, диски автомобильных колес.

Достоинства способа: высокая производительность (в 20 раз выше по сравнению с ручной дуговой за счет больших токов сврки); возможность сварки заготовок толщиной до 20 мм без разделки кромок; возможность сварки толстостенных заготовок (до 100 мм) за одни проход; высокое качество сврного шва; отсутствие разбрызгивания металла; высокий тепловой КПД (до 95%) и коэффициент наплавки.

Недостатки: образование шлаковой корки; невозможность визуального контроля; сварка возможна только в нижнем положении; сильное коробление толстостенных конструкций.