Способи виготовлення флюсів - Сторінка 16
Main Menu
Зварювання під шаром флюсу - Способи виготовлення флюсів
За способом виготовлення флюси поділяють на плавлені та неплавлені. Плавлений флюс одержують сплавленням його складових. Сплавлену масу після охолодження дроблять на зерна необхідного розміру. Неплавлені флюси являють собою механічну суміш порошкоподібних і зернистих матеріалів. До них відносяться і керамічні флюси для дугового зварювання, одержувані перемішуванням порошкоподібних матеріалів зі сполучною речовиною. Перевагою плавлених флюсів перед керамічними є більш високі технологічні властивості (захист, формування, відокремлення шлакової кірки та ін.) та менша вартість. Перевагою керамічних флюсів є можливість у ширших межах легувати метал шва через флюс. В даний час наша промисловість застосовує переважно плавлені флюси. Плавлені флюси розрізняють за вмістом в них окислів різних елементів. За вмістом окису кремнію SiOa флюси поділяються на висококремнисті (до 40-45% Si02), низькокремнисті (до 0,5% SiOa) і безкремністі. За вмістом окису марганцю МпО-на високомарганцеві (що містять більше 30% МпО), середньомарганцеві (містять МпО в межах 15-30%) і низькомарганцеві. Низькокремністі флюси застосовують зазвичай для зварювання легованих сталей. Для зварювання низьковуглецевої сталі застосовують переважно низьковуглецевий зварювальний дріт у поєднанні з висококремнистим марганцевим флюсом. Прикладом сучасних висококремнистих марганцоscript type=border: 0px none currentColor; висних флюсів можуть служити флюси ОСЦ-45 і АН-348А, шихта яких складається з марганцевої руди (МпО), кварцового піску (Si02) і плавикового шпат. За структурою зерен флюси поділяютьсяна склоподібні (щільні) з об'ємною масою 1,3-1,8 кг/дм3 та пемзовидні (пористі). Залежно від діаметра зварювального дроту флюс одного і того ж складу застосовують із зернами різної величини. Для зварювання дротом діаметром менше 3 мм застосовують склоподібний дрібнозернистий флюс з розміром зерен менше 0,25-1,0 мм, а для зварювання дротом діаметром 3 мм і більше - з розміром зерен 0,35-3,0 мм (у поперечнику).
1. Низьковуглецевий дріт (Св-08, Св-08А та ін) і високомарганцевистий (35-45% МпО), висококремнистий (40-45% Si02) флюс. Легування шва кремнієм та марганцем відбувається за рахунок флюсу.
2. Низьковуглецевий дріт, легований до 2% Мп (типу Св-10Г2), і висококремнистий (40-42% Si02) флюс, що містить не більше 15% МпО. І тут легування шва марганцем відбувається з допомогою дроту, а кремнієм — з допомогою флюсу.
3. Середньомарганцевисту електродну про//; /* electrowelder великий прямокутник */ goo gle_ad_slot = волоку (
1% Мп) та середньомарганцевистий (
30% МпО) крем'янистий флюс. Легування шва марганцем відбувається за рахунок дроту та флюсу, кремнієм - за рахунок флюсу.
Зварювальні дроти суцільного перерізу, що застосовуються під час зварювання під флюсом, такі ж, як при виготовленні покритих електродів (див. § 7). Можливе застосування активованого та порошкового дроту. § 22. Технологія зварювання під флюсом Основними параметрами режиму зварювання під флюсом є величина струму, його рід та полярність, напруга дуги, швидкість зварювання, діаметр та швидкість подачі електродного дроту. Додаткові параметри режиму – виліт електрода, нахил електрода та виробу, марка флюсу, підготовка кромок та вид зварного з'єднання. Параметри режиму зварювання вибирають виходячи з товщини металу, що зварюється, необхідної форми зварного шва,яка визначається глибиною проплавлення та шириною шва. Режим зварювання визначають за експериментальними таблицями або приблизно простим розрахунком, при зварюванні без оброблення - по глибині проплавлення, при зварюванні з обробкою - за кількістю металу, що наплавляється. Порядок підбору режиму зварювання наступний: в залежності від товщини металу, що зварюється, вибирають діаметр електродного дроту, потім в залежності від діаметра встановлюють зварювальний струм, далі швидкість подачі електродного дроту і швидкість зварювання. Автоматичне зварювання під флюсом ведуть зварювальним дротом суцільного перерізу діаметром 1-6 мм при силі струму 150-2000 А і напрузі дуги 22-55 В, напівавтоматичне - зварювальним дротом діаметром 0,8-2 мм при силі струму 100-500 А і напругі 22-38 В. Зразкові режими автоматичного зварювання під флюсом на змінному струмі низьковуглецевої сталі наведені в табл. 10. Вплив зміни параметрів режиму зварювання на глибину проплавлення та ширину шва наступне. Збільшення струму через збільшення теплової потужності і тиску дуги збільшує глибину проплавлення, але мало впливає на ширину шва. При збільшенні напруги дуги (довжини дуги) збільшується її рухливість і зростає частка теплоти дуги, що витрачається на розплавлення флюсу. При цьому зростає ширина шва, а глибина проплавлення залишається практично незмінною. Цей параметр режиму широко використовують у практиці регулювання ширини шва. Збільшення діаметра електрода при незмінному струмі призводить до зменшення глибини проплавлення та збільшення ширини шва у зв'язку з блуканням дуги. Рід і полярність також значно впливають на форму і розміри шва, що пояснюється різною кількістю теплоти, що виділяється на катоді і аноді дуги. При зварюванні на постійному струмі прямої полярності глибина проплавлення на 40-50%,на змінному струмі на 15-20% менше, ніж при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності. Тому шви, в яких потрібна невелика кількість металу та велика глибина проплавлення (стикові та кутові шви без оброблення кромок), доцільно виконувати на постійному струмі зворотної полярності. Збільшення швидкості зварювання призводить до зменшення основних розмірів шва. Зі збільшенням вильоту електрода зростає інтенсивність його підігріву та швидкість його плавлення. В результаті товщина прошарку розплавленого металу під дугою збільшується і внаслідок цього зменшується глибина проплавлення. Цей ефект використовують іноді для збільшення продуктивності наплавлення та заповнення швів. У деяких випадках, особливо при автоматичному наплавленні, електроду повідомляють коливання поперек шва з різною амплітудою та частотою, що дозволяє в широких межах змінювати форму та розміри шва. При зварюванні з поперечними коливаннями електрода глибина проплавлення та висота посилення зменшуються, а ширина шва збільшується. Цей спосіб зручний для попередження пропалів при зварюванні стикових з'єднань з підвищеним зазором або зменшеним притупленням кромок. Подібний ефект можна отримати при зварюванні здвоєним електродом, коли електроди розташовані поперек напрямку зварювання. При їхньому послідовному розташуванні глибина проплавлення, навпаки, зростає. Певний вплив на розміри шва має нахил електрода та виробу. При зварюванні кутом вперед через підтікання металу в зону зварювання зменшується глибина проплавлення та збільшується ширина шва. При зварюванні кутом назад у зв'язку з відтісненням розплавленого металу тиском дуги хвостову частину ванни глибина проплавлення збільшується, ширина шва зменшується. Відповідно при зварюванні на спуск глибина проплавлення зменшується, ширина швазбільшується, при зварюванні на підйом - співвідношення зворотне. Техніка автоматичного зварювання під флюсом залежить від товщини металу та типу з'єднання. Метал підвищеної товщини зварюють багатопрохідними швами з необхідним усуненням електрода з осі шва. Для забезпечення якості кінцевих ділянок шва зварювання починають на вхідний і закінчують на вихідних планках шириною до 150 мм і довжиною до 250 мм, які закріплюють на прихватку до початку зварювання, після зварювання планки видаляють. При автоматичному зварюванні стикових з'єднань «на вазі» складно отримати шов з проваром по всій довжині через витікання в зазор між кромками розплавленого металу і флюсу з утворенням пропалів. Для запобігання цьому застосовують різні прийоми, що сприяють формуванню кореня шва. Для утримання зварювальної ванни застосовують наступні технологічні прийоми: зварювання на флюсовій подушці, флюсо-мідній підкладці, тимчасових і стальних підкладках, що залишаються, керамічних і азбестових підкладках, ручне підварювання кореня шва, зварювання «на вазі» при зазорі менше 1 мм (рис. 51) . f Зварювання односторонніх швів можна виконувати за попереднім ручним або автоматичним підварюванням. Одностороннє зварювання на стальній підкладці, що залишається, застосовується, якщо вона допускається за експлуатаційними умовами. Для одношарових швів товщина підкладки становить 30-40% товщини металу, для багатошарових швів - дорівнює товщині першого шару. При використанні для зварювання мідних підкладок знімних якість шва залежить від надійності підтискання до них кромок. При зазорах понад 0,5 мм розплавлений метал може витікати в нього, що призводить до утворення дефектів шва. Разом з тим важко укласти кромки довгого стику вздовж формуючої канавки нерухомої мідної підкладки. Для покращення формування кореня шва у збільшену по глибині формуючуканавку в мідній підкладці можна засипати флюсом - так виконують зварювання на флюсо-мідній підкладці. Одностороннє зварювання на флюсовій подушці при щільному підібганні флюсу забезпечує повний провар кромок і хороше формування кореня шва при меншій точності складання кромок товщиною 2 мм і вище. Флюс під стиком підтискається повітрям, що подається в шланг, а при зварюванні кільцевих швів - спеціальною гнучкою стрічкою. Зварювані листи від перекосу під час підтискання флюсу повинні утримуватися спеціальними притисками, вантажами або магнітами на спеціальних магнітних стендах. Починають застосовуватися підкладки з термостійких синтетичних та керамічних стрічок одноразового користування. У односторонніх швах який завжди забезпечується хороше формування кореня шва. Тому у відповідальних конструкціях застосовують зварювання із двох сторін. При цьому перші валики в корені швів повинні перекривати один одного на 2-5 мм. Для попередження протікання розплавленого металу в зазор між кромками кращі результати виходять за попереднім ручним підварюванням, яке часто служить як прихватний шов при складанні. Після кантування виробу при першому основному проході підварювальний шов слід повністю перетравлювати. Основне положення при зварюванні кутових швів — «в човник» (симетричну та несиметричну, див. рис. 31). Це положення забезпечує технологічні зручності, хороше формування та високу якість шва, але вимагає додаткових заходів для утримання зварювальної ванни від витікання (підварювання, азбестові підкладки, флюсомідні підкладки) або зазор менше 1,5 мм. Зварювання «в кут» виконують похилим електродом. При цьому способі є труднощі у напрямку електрода, особливо при багатопрохідному зварюванні. Максимальний катет шва при одному проході становить 8 мм, але при цьому способі менші вимоги до якості складання,допускається зазор до 3 мм. При зварюванні таврових з'єднань похилим електродом важко уникнути підрізу на вертикальній стінці з'єднання. Для запобігання цьому електрод зміщують на стінку. Нахлесточные з'єднання при товщині верхнього листа до 8 мм зварюють вертикальним електродом з оплавленням верхньої кромки. Автоматичне зварювання під флюсом широко використовують як для відновлювального наплавлення, так і для наплавлення з метою отримання поверхонь з особливими властивостями (зносостійких, корозійностійких та ін.).