Сварка стали под флюсом

Сварка под флюсом применяется для высокоуглеродистых сталей и цветных металлов и их сплавов. Флюсы защищают сварочную дугу и ванну от вредного атмосферного воздействия, повышая качество шва. Кроме того, флюсы оказывают влияние на устойчивость горения дуги, формирование и химический состав сварочного шва. Требуемые механические свойства, структуру металла и сварочного соединения обеспечивают сочетанием необходимого состава флюса и электродного материала.

Так как выполнить равномерное покрытие флюсом в ручном режиме очень сложно, то данная технология чаще всего предусматривает сварку в автоматическом режиме (рис.39). Флюс 6 в зону горения сварочной дуги подается из бункера 3 таким образом, чтобы, расплавившись под действием тепла, он полностью покрыл образовавшуюся сварочную полость плотной оболочкой 7, непроницаемой для атмосферного воздуха.

Рис 39 Автоматическая сварка под флюсом: 1- электрод; 2-сварочная ванна; 3-подача флюса; 4-слой флюса; 5-откос флюса; 6-струя флюса; 7-непроницаемая оболочка; 8-свариваемые детали; 9-корка из флюса; Vcb-движение электрода

Флюсовый свод поддерживается давлением паров металла, флюса и газов, образовавшихся под действием сварочной дуги. Флюсовая пленка не только защищает сварочную ванну, но предотвращает разбрызгивание металла. Кроме того, расплавленный флюс вступает в химическое взаимодействие с металлом, принимая активное участие в формировании кристаллической решетки сварочного шва и околошовной зоны.

Теплопроводность флюса намного ниже теплопроводности металла, поэтому образовавшаяся корка 9 замедляет процесс охлаждения сварочной ванны, предоставляя дополнительную возможность выходу на поверхность жидкого металла выделяемых газов и механических включений. Это способствует очищению сварочного шва и образованию более однородной его структуры.

После полного остывания сварочного шва флюсовая корка легко отделяется, а нерасплавленный флюс удаляется при помощи отсасывающего устройства 5 и может использоваться при последующей сварке. Флюсовая аппаратура, применяемая при сварке под флюсом, показана на рис. 40.

Для сварки под флюсом служат трансформаторы переменного тока с пологопадающей характеристикой. Это оборудование позволяет с большей экономичностью создать устойчивую сварочную дугу.

Рис. 40 Флюсовая аппаратура: 1 -бункер для флюса; 2-шланг для откоса использованного флюса; 3-иатрубок; 4-шланг подачи флюса для сварки; 5-циклон; 6-остатки использованного флюса; 7-свариваемая деталь; 8-подача флюса

Параметры режима сварки подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и требований, которым должен отвечать сварочный шов. Так, увеличение силы сварочного тока вызывает увеличение давления сварочной дуги, что в свою очередь приводит к росту глубины плавления металла.

Увеличение диаметра электрода при неизменном токе приводит к снижению глубины плавления, но автоматически увеличивает ширину сварочного шва. На практике больше применяют малые диаметры электродной проволоки, что позволяет при меньшем токе добиться высокой производительности сварочного процесса.

На параметры сварочного шва существенное влияние оказывает скорость сварки. Так, при малых скоростях глубина проплавления существенно не меняется, но увеличивается ширина шва. При увеличении скорости сварки ширина сварочного шва заметно снижается, но увеличивается его выпуклость. Заметное увеличение скорости сварки может привести к краевым непроварам. Зависимость формы сварочного шва от скорости сварки наглядно представлена на рис.41. Для удержания сварочной ванны от вытекания применяют флюсовые подушки или специальные подкладки.

Существенным достоинством сварки под флюсом являются незначительные потери на угар металла и его разбрызгивание. Это увеличивает эффективность тепловой мощности дуги и позволяет расширить диапазон свариваемых толщин деталей без скоса кромок.

Рис. 41 Зависимость формы шва от скорости сварки (метры в час)