Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сварка под флюсом. Сварочная головка перемещается справа налево. Порошок флюса подается из бункера с левой стороны, затем следуют три горелки для присадочной проволоки и, наконец, пылесос.
Сварщик под флюсом, используемый для обучения
Панели управления крупным планом
Схема дуговой сварки под флюсом
Кусочки шлака от сварки под флюсом

Дуговая сварка под флюсом ( SAW ) - это распространенный процесс дуговой сварки . Первый патент на SAW был получен в 1935 году. Процесс требует непрерывной подачи расходуемого твердого или трубчатого (с металлическим сердечником) электрода. [1] Расплавленный сварной шов и зона дуги защищены от атмосферного загрязнения путем «погружения» под слой гранулированного плавкого флюса, состоящего из извести , кремнезема , оксида марганца, фторида кальция., и другие соединения. В расплавленном состоянии флюс становится проводящим и обеспечивает прохождение тока между электродом и изделием. Этот толстый слой флюса полностью покрывает расплавленный металл, предотвращая разбрызгивание и искры, а также подавляя интенсивное ультрафиолетовое излучение и пары, которые являются частью процесса дуговой сварки защищенным металлом (SMAW).

Обычно SAW работает в автоматическом или механизированном режиме, однако доступны полуавтоматические (ручные) пистолеты для резки SAW с подачей флюса под давлением или под действием силы тяжести. Процесс обычно ограничивается положениями плоской или горизонтальной угловой сварки (хотя сварка с горизонтальным расположением канавок выполняется с использованием специального приспособления для поддержки флюса). Сообщается, что скорость наплавки приближается к 45 кг / ч (100 фунтов / ч) - это сопоставимо с ~ 5 кг / ч (10 фунтов / ч) (макс.) При дуговой сварке защищенным металлом . Хотя обычно используются токи от 300 до 2000 А, [2] также используются токи до 5000 А (множественные дуги).

Существуют варианты процесса с одним или несколькими (от 2 до 5) электродными проволоками. Для наплавки лентой под флюсом используется плоский ленточный электрод (например, шириной 60 мм и толщиной 0,5 мм). Может использоваться питание постоянного или переменного тока, и комбинации постоянного и переменного тока являются обычными для систем с несколькими электродами. Чаще всего используются сварочные источники постоянного напряжения ; однако доступны системы постоянного тока в сочетании с механизмом подачи проволоки, чувствительным к напряжению.

Особенности [ править ]

Сварочная головка [ править ]

Он подает флюс и присадочный металл к сварному шву. Электрод (присадочный металл) здесь находится под напряжением.

Бункер для флюса [ править ]

Он накапливает флюс и контролирует скорость его осаждения на сварном шве.

Flux [ править ]

Гранулированный флюс защищает сварной шов от атмосферного загрязнения. Флюс очищает металл шва, а также может изменять его химический состав. Флюс гранулируется до определенного размера. Он может быть плавленым, склеенным или механически смешанным. Флюс может состоять из фторидов кальция и оксидов кальция, магния, кремния, алюминия и марганца. В соответствии с требованиями могут быть добавлены легирующие элементы. Вещества, выделяющие при сварке большое количество газов, никогда не смешиваются с флюсом. Флюс с мелкими и крупными частицами рекомендуется для сварки большей и меньшей толщины соответственно.

Электрод [ править ]

Присадочный материал SAW обычно представляет собой стандартную проволоку, а также другие специальные формы. Этот провод обычно имеет толщину от 1,6 мм до 6 мм (от 1/16 дюйма до 1/4 дюйма). В определенных обстоятельствах можно использовать скрученную проволоку, чтобы придать дуге колебательное движение. Это помогает сплавить кончик сварного шва с основным металлом. [3]Состав электрода зависит от свариваемого материала. В электроды могут быть добавлены легирующие элементы. Электроды доступны для сварки низкоуглеродистых сталей, высокоуглеродистых сталей, низкоуглеродистых и специальных легированных сталей, нержавеющей стали и некоторых цветных металлов, таких как медь и никель. Электроды обычно покрываются медью для предотвращения ржавления и увеличения их электропроводности. Электроды доступны прямой длины и в катушках. Их диаметры могут быть 1,6, 2,0, 2,4, 3, 4,0, 4,8 и 6,4 мм. Приблизительное значение токов для сварки электродами диаметром 1,6, 3,2 и 6,4 мм составляет 150–350, 250–800 и 650–1350 А соответственно.

Сварка [ править ]

Флюс начинает оседать на свариваемом соединении. Поскольку флюс в холодном состоянии не является проводником электричества, дугу можно вызвать либо прикосновением электрода к обрабатываемой детали, либо помещением стальной ваты между электродом и работой перед включением сварочного тока, либо с помощью высокочастотного устройства. Во всех случаях дуга зажигается под покрытием из флюса. В противном случае флюс является изолятором, но как только он плавится из-за тепла дуги, он становится очень проводящим, и, следовательно, между электродом и заготовкой поддерживается ток через расплавленный флюс. Верхняя часть флюса, контактирующая с атмосферой, которая видна, остается зернистой (без изменений) и может быть использована повторно. Нижний расплавленный флюс становится шлаком , который является отходом и должен быть удален после сварки.

Электрод непрерывно подается в свариваемое соединение с заданной скоростью. В полуавтоматических сварочных установках сварочная головка перемещается вручную по стыку. При автоматической сварке отдельный привод перемещает либо сварочную головку над стационарной сварочной головкой, либо работа перемещается / вращается под неподвижной сварочной головкой.

Длина дуги поддерживается постоянной за счет использования принципа саморегулирующейся дуги. Если длина дуги уменьшается, напряжение дуги увеличивается, ток дуги и, следовательно, скорость выгорания увеличиваются, вызывая удлинение дуги. Обратное происходит, если длина дуги увеличивается больше, чем обычно. [ необходима цитата ]

Опорная плита из стали или меди может использоваться для контроля проникновения и для поддержки больших количеств расплавленного металла, связанного с процессом.

Ключевые переменные процесса SAW [ править ]

  • Скорость подачи проволоки (главный фактор в регулировании сварочного тока)
  • Напряжение дуги
  • Скорость путешествия
  • Вылет электрода (ESO) или контактный наконечник для работы (CTTW)
  • Тип полярности и тока (переменный или постоянный) и переменный баланс переменного тока

Заявки на материалы [ править ]

  • Углеродистые стали (конструкционные и судостроительные)
  • Низколегированные стали
  • Нержавеющая сталь
  • Сплавы на никелевой основе
  • Наплавка (наплавка, наплавка и коррозионно-стойкое наплавление стали)

Преимущества [ править ]

  • Сообщается о высоких скоростях осаждения (более 45 кг / ч (100 фунтов / ч)).
  • Высокие эксплуатационные факторы в механизированных приложениях.
  • Глубокое проплавление шва.
  • Качественные сварные швы выполняются легко (при хорошем проектировании и контроле процесса).
  • Возможна высокоскоростная сварка тонколистовой стали со скоростью до 5 м / мин (16 футов / мин).
  • Излучение минимального сварочного дыма или дуги.
  • Практически не требуется подготовка кромок в зависимости от конфигурации шва и требуемого проплавления.
  • Процесс подходит как для внутренних, так и для наружных работ.
  • Полученные сварные швы получаются прочными, однородными, пластичными, устойчивыми к коррозии и имеют хорошую ударную вязкость.
  • Однопроходные сварные швы толстых листов можно выполнять с помощью обычного оборудования.
  • Дуга всегда покрыта слоем флюса, что исключает возможность разбрызгивания сварочного шва.
  • От 50% до 90% флюса подлежат восстановлению, переработке и повторному использованию. [4]

Ограничения [ править ]

  • Ограничено черными металлами (сталь или нержавеющая сталь) и некоторыми сплавами на основе никеля.
  • Обычно ограничивается положениями 1F, 1G и 2F.
  • Обычно ограничивается длинными прямыми швами или повернутыми трубами или резервуарами.
  • Требуются относительно сложные системы обработки флюса.
  • Остатки флюса и шлака могут представлять опасность для здоровья и безопасности.
  • Требуется удаление шлака между проходами и после сварки.
  • Требуются подкладочные полосы для правильного проникновения в корень.
  • Ограничено материалами большой толщины.

Ссылки [ править ]

  1. ^ US 2043960 , Джонс, Ллойд Теодор; Гарри Эдвард Кеннеди и Мейнард Артур Ротермунд, «Электросварка», опубликовано 1935-10-09, выпущено 1936-06-09. 
  2. ^ Kalpakjian, Сероп и Стивен Шмид. Технологии и технологии производства . 5-е изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2006.
  3. ^ Джеффус, Ларри. Сварка: принципы и применение . Флоренция, Кентукки: Обучение Томсона Дельмара, 2002.
  4. ^ «Калькулятор восстановленных ресурсов» . Weld Engineering Co . Проверено 5 марта 2015 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Американское общество сварки, Справочник по сварке , Том 2 (9-е изд.)

Внешние ссылки [ править ]

  • Брошюра о сварке под флюсом