в чем заключается сущность автоматической сварки под флюсом ответ тест

Особенности автоматической сварки под флюсом

Отправим материал на почту

Автоматическая сварка под флюсом рассматривается как процесс жесткого соединения двух металлических поверхностей при помощи электрической дуги между проволокой и швом под расплавленным слоем флюса. Данный метод применяют в стационарных условиях (заводской цех, верфь) для работы со сталью и разнородными металлами в диапазоне 1,5-150 мм толщины.

Технология процессов

Автоматическую дуговую сварку под флюсом на промышленные рельсы во время 2-й Мировой войны поставил академик Е. О. Патон в киевском институте, который сегодня носит его имя. Но сама идея данного метода принадлежит Н. Г. Славянову: в качестве флюса он использовал мелкодробленое стекло.

Как это работает

Схема дуговой сварки под флюсом выглядит так, как это показано на фото вверху, но все эти процессы лучше рассмотреть более подробно. В результате плавки/испарения флюса с металлом образуется газовое облако, которое окутывает сварочную дугу или газовый факел. В процессе гашения непрерывного электрического разряда в сварочной ванне образуется корка шлака, которая легко отслаивается.

Преимущество работы с автоматом перед ручной сваркой в данном случае заключается в том, что резко сокращаются потери на угар и разбрызгивание металла, хотя принцип процесса в любом случае остается неизменным.

В промышленности в качестве электродов чаще всего применяется сварочная проволока разного диаметра. Но также есть потребность в ленточных электродах толщиной до 2 мм и шириной до 40 мм или в комбинации проволока-лента.

В среднем насыпной флюс весит 1,5 г/см2 и его давление на расплавленный металл составляет 7-9 г/см2. Такого прижима вполне достаточно для исключения механических воздействий электрической дуги на сварочную ванну: даже при очень больших токах шов формируется правильно.

Важно! Дуговая сварка без флюса при силе тока выше 500 A практически невозможна. Происходит разбрызгивание металла, не сдерживаемого газовым облаком, тогда как под флюсом можно применять токи до 3000-4000 A без ущерба для ударопрочности, вязкости и эстетичности шва.

В промышленности широко применяется флюс марки ОСЦ-45 с высоким содержанием марганца (Mn). Это силикат марганца с формулой MnOSiO2 с элементами фтористого кальция CaF2. Учитывая эти требования, наиболее применяемым флюсам в промышленном производстве помимо ОСЦ-45 является марка AH-348 и AH-348-A.

Примечание. Для погружной дуговой сварке под флюсом существует английская аббревиатура SAW (Submerged Arc Welding).

Роль флюса при сварке

Суть соединения металлов или, что такое дуговая сварка под флюсом, станет понятнее, если разобраться в принципах действия этих самых флюсов. По предназначению он выполняет функции, соответствующие покрытию или обмазке электродов для обычной дуговой сварки. В самом процессе производства всегда присутствуют высокие температуры, плавящие этот состав, что почти полностью перекрывает доступ воздуха, а точнее, O2 в область шва и растворяющие оксиды по кромке соединения. Совокупность таких процессов максимально оптимизирует условия для создания дуги.

Классификация подбора

В зависимости от металла, меняются физические параметры процесса, следовательно, для повышения качества используются разные флюсы. Для компоновки того или иного состава применяются различные фториды, оксиды и подобные им элементы.

При подборке особое внимание уделяется химическому составу, который можно классифицировать как:

Основа различия флюсов заключается в их активности при взаимодействии основного металла детали с присадочным материалом. Например, пассивные флюсы содействуют образованию газового облака, которое никак не отражается на химическом составе соединяемых материалов. Слаболегирующие категории легируют сварочный шов небольшим количеством кремния (Si), марганца (Mn) и др., придавая ему ударную вязкость.

Виды по назначению

Что нужно учитывать при выборе сварочных флюсов:

Таблица с примерами назначений сварочных флюсов:

Для газосварки

Технология сварки под флюсом также включает в себя газосварку цветметов, чугуна, инструментальных сталей (содержание C от 0,7%) с использованием защитного газового слоя. Для этого применяются пастообразные и порошковые флюсы, которые наносятся на:

Подача флюса в рабочую сварочную зону осуществляется разными путями и это зависит от физических характеристик материала. Например, порошковые композиты склонны сдуваться газовым факелом, поэтому необходимо следить за равномерным поступлением флюса в расплав.

Существующие нормативы

Согласно РД 34.15.132-96 дуговая сварка под слоем флюса производится по следующим параметрам, указанным в таблице ниже.

Технология автоматической сварки под флюсом подразумевает дозированную ручную или автоматическую присыпку порошка из бункера. У данного метода есть один существенный недостаток: он не позволяет проводить работы в нижнем положении. Тем не менее, для сварки трубопроводов решение нашлось: прокручиваются сами трубы, в то время как головка горелки вместе с подающим устройством остаются неподвижными. Огромным преимуществом в этом вопросе обладает сварочная порошковая проволока – работы с ней могут проводиться в любой плоскости (сверху, сбоку, снизу).

Важно! Качество всех сварочных флюсов регулируется в соответствии с ГОСТ 9087-81. Там указаны порядка 50 марок таких композитных материалов и требования, распространяющиеся на них.

Преимущества автоматизированной сварки

Безусловно, у автоматической сварки под флюсом есть ряд преимуществ относительно трудовых затрат. Человеку остается лишь отладить оборудование для соответствующего режима и пассивно контролировать процесс.

Но бывают ситуации, когда приходится работать без каких-либо инструкций, например, нужно сделать всего один сварочный шов на трубопроводе. В таких случаях лучше придерживаться следующих правил:

Оборудование для автоматической сварки под флюсом

Для создания рабочего места, в первую очередь потребуется источник переменного или постоянного тока. Обычно в целях экономии используют переменную сеть, снабженную достаточно мощным трансформатором, который не допускает перепадов напряжения. Но иногда (в основном, это касается сельской местности) мощности ТП недостаточно и тогда приходится подключать оборудование через стабилизатор.

На сегодняшний день чаще всего используют трансформаторы марки ТСД-500-1, ТСД-1000-4 и ТСД-2000. При больших объемах производства или повышенных требованиях к качеству можно задействовать сварочный трактор Jasic MK-1, как на фото вверху или АДС-1000-2, TC-17М-У, TC-35, АДФ-500 и др. Также сейчас выпускают преобразователи ПС-500, ПСО-500, ПС-100 и сварочные выпрямители BC-500, BC-1000-2, ВДУ-504, ВДУ-1001, ВДУ-1601.

Вернемся к трактору Jasic MK-1 и рассмотрим его более подробно. С помощью этого агрегата осуществляется автоматическая дуговая сварка длинных прямолинейных и/или кольцевых швов в любой плоскости. Минимальная сила тока, выдаваемого этим аппаратом, составляет 100 A, а максимальная 1000-1250 A в зависимости от модификации.

Трактор Jasic MK-1 позволяет использовать для сварочных работ все виды проволоки Ø 2-6 мм. При необходимости поперечную балку и сварочную головку можно перемещать по горизонтали и по вертикали или вращать. Качественную центровку шва обеспечивает стабильная подача проволоки кассетой с четырьмя роликами (возможный сбой скорости составляет от 0,3 до 3 мм/мин).

Тележка аппарата приводится в движение электрическим двигателем постоянного тока с регулировкой скорости – диапазон составляет от 0,1 до 1,5 м/мин. На каретке находится ручка для смены режимов движения. Так, режим AUTO позволяет не вмешиваться в процесс, а MANUAL требует ручного управления – эта функция позволяет позиционировать режим в соответствии с техническими характеристиками свариваемых деталей.

Существует много другого аналогичного оборудования для выполнения сварочных работ под флюсом. Рассмотреть даже половину моделей, не говоря уже об их модификациях, в рамках одной статьи просто технически невозможно, но это и не является нашей целью.

Плазменная наплавка

В настоящее время вопрос плазменной наплавки стоит перед специалистами достаточно остро, так как такая технология сварки под слоем флюса значительно увеличивает эксплуатационный ресурс композиций. По сути, высокая потребность метода сводится к меркантильным интересам: в машиностроении это означает выпуск конкурентоспособной продукции и более высокие доходы от продаж. Конечно, этот метод не является каким-то ноу-хау, но его преимущества не вызывают сомнений.

Общий статус

В данном случае под плазмой подразумевается ионизированный газ и для получения которого используются разные методы (механический, электрический). Некоторые источники высказывают мнение, что плазма, это та же классика или четвёртое агрегатное состояние вещества после твёрдого, жидкого и газообразного, но, соглашаться с этим или нет – право каждого человека. Как бы там ни было, ионизированный газ, обладая рядом полезных качеств, широко используется в научных и технических отраслях.

Работа с плазменно-дуговыми наплавками

В первую очередь сварочным оператором настраивается оборудование. Нужно выставить верный угол сопла газовой горелки по отношению к рабочей плоскости, выверить зазор между ним и деталью (обычно, это 5-8 мм) и вставить сварочную проволоку. В случае, когда требуются колебания сопла, головка выставляется точно по центральной продольной линии шва. Средина определяется очень просто: амплитуда колебаний делится на два.

Несмотря на простоту процесса наплавки, оператором может работать только достаточно опытный сварщик – это требует максимальной концентрации внимания. Если не придерживаться таких требований, то вероятность порчи заготовки возрастёт до максимума.

Газ ионизируется при помощи постоянного электрического разряда или дуги: на атомном уровне происходит отрыв отрицательно заряженных частиц (механический способ). Это возможно благодаря мощному тепловому воздействию разряда на поток газовой смеси. Аналогичного результата можно добиться при воздействии мощного электрического поля, но придётся соблюсти ряд дополнительных условий (электрический способ).

Для ионизации полаётся струя газа под давлением 20-25 атм, которую прошивает электрическая дуга с напряжением 120-160 V и силой тока до 500 A (для сравнения: в потребительской электросети 220-230 V и 50 A). Положительно заряженные ионы при помощи магнитного вихря летят к катоду с огромной скоростью, которой достаточно, чтобы при столкновении с металлом резко поднимают его температуру до 10000-18000°C.скорость движения ионов в таком процессе достигает 15000 м/сек!

Заключение

В заключении следует отметить, что дуговая сварка под флюсом регламентируется требованиями ГОСТ 9087-81, но нормы межгосударственных стандартов между странами СНГ были подписаны только в 1992 году. Тем не менее, вышеупомянутый норматив от 1981 года остался неизменным для России, Украины и Беларуси.

Источник

Автоматическая сварка под флюсом

Содержание:

Сварка является древним технологическим процессом, при помощи которого можно произвести соединение разных изделий из металлической основы. С течением времени технология претерпела много изменений, улучшилась и перешла на новый уровень. Существуют разные виды сварочных техник, но мы поговорим о процессе, который производится в автоматическом режиме.

Что такое автоматическая сварка

Автоматическая сварка под флюсом осуществляется с использованием полного контроля всех важных процессов. Именно благодаря этому она получило широкое распространение на производствах, разных предприятиях, на которых выполняется массовое изготовление разнообразных конструкций из металла. Это позволяет за небольшой период времени создать огромные изделия особой важности.

Так что это такое сварка под флюсом? По своей сути это процесс, во время которого осуществляется сочетание электромеханического оборудование с электронным управлением, при этом главной деталью является сварочная головка. С ее помощью осуществляются многие важные процессы:

Из всего этого можно понять, что такое дуговая сварка под флюсом и как она производится, но все же стоит знать ее отличие от полуавтоматического процесса. Разница между этими технологиями не особо существенная. Автомат от полуавтомата различается по степени механизации процесса.

Полуавтоматические устройства в отличие от автоматов обладают простым использованием. Они оборудованы автоматическим устройством подачи сварочной проволоки на электронный держатель через гибкий рукав. Сварщик самостоятельно регулирует движение дуги, он направляет ее в требуемую сторону.

Сущность сварочного процесса

Перед тем как приступать к работам стоит рассмотреть сущность автоматической сварки под флюсом. В международной системе эта технология имеет обозначение SAW. В ее основе лежит горение электрической дуги, которая расплавляет структуру металлических кромок. Для этого в область сварки подается проволока, между концом которой и самим изделием происходит возбуждение дуги.

Совместно с этим процессом сварочный трактор в область сваривания передает флюс, он покрывает расплавленную область, защищая от влияния внешних газовых смесей. Кроме этого он положительно влияет на вплавляемость легирующих компонентов в область шва, снижает разбрызгивание расплавленного металла.

Из истории! Кто разработал сварку под флюсом? Эту технологию разработал Н. Славянов. А вот первый автоматизированный сварочный аппарат для осуществления сварочного процесса в автоматическом режиме и практические основы выполнения были созданы уже в 1927 году Д. Дульчевским.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом должна выполняться в соответствии с технологией и с соблюдением определенных правил. Во время этого процесса плавящийся конец присадочной проволоки удерживает головка сварочного автомата, при этом обязательно должно сохраняться некоторое расстояние от детали.

Технология сварки под флюсом требует контролирования со стороны человека. Также необходимо корректирование режимов, периодическое оценивание качества полученных результатов. Во время сварочного процесса применяются автоматические тракторы, которые передвигаются на собственных шасси по линии соединения. Все главные узлы данных аппаратов передвигаются вместе с ними.

В соответствии с ГОСТом 8713-79 сварочный станок, который используется при автоматическом сварочном процессе, может производить следующие разновидности работ:

Положительные и отрицательные качества

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса является востребованной технологией, которую активно применяют на производствах, предприятиях. При проведении этой технологии можно хорошо сэкономить на материале, при этом качество изделия никак не пострадает. Это осуществляется благодаря специальной эффективной конструкции, которая обеспечивает отличную тягу даже для компонентов с повышенной твердостью.

Автоматическая сварка под слоем флюса обладает целым рядом преимуществ:

Наличие большого количества плюсов делает сварку под слоем флюса востребованной технологией. Действительно этот метод пользуется широкой популярностью во многих областях производства, благодаря ему можно получить качественное и прочное соединение, которое способно прослужить длительное время. Кроме этого этот метод прекрасно подходит для сваривания трубных конструкций разного диаметра.

Но все не стоит забывать про то, что автоматическая дуговая сварка имеет негативные качества, среди которых можно выделить:

Важно! При проведении автоматического сваривания сварочный трактор расплавляет часть порошка электрической дугой от проволоки, в результате этого появляется корка на поверхности шва. А другая часть порошка так и остается в виде гранул. После полного завершения процесса требуется очистить весь шлак.

Где применяется автоматическая сварка

Автоматическая наплавка под флюсом может использоваться в следующих разновидностях работ:

Именно использование флюсов сделало этот вид сварочного процесса востребованным и уникальным. Дело в том, что порошок способен обеспечить высокую защиту от негативных внешних воздействий, он оказывает положительное воздействие на качество сварного соединения, повышает его прочность.

Для справки! Изначально флюсы использовались при работе с низкоуглеродистой сталью. В настоящее время их применяют в соединении сложных и капризных металлов, к примеру, тугоплавких металлических основ, различных стальных сплавов.

По этой причине технология автоматической сварки стала популярной, ее сейчас широко применяют в следующих случаях:

Виды автоматических аппаратов

Технология автоматической сварки под флюсом предполагает наличие подходящего оборудования, которое производит сваривание. Оно должно обладать требуемыми параметрами и возможностями осуществления всех работ в автоматическом режиме.

Для автоматического сваривания обычно применяется оборудование следующих типов:

Особенности тракторного оборудования

Итак, этот аппарат имеет в устройстве только один двигатель, именно это становится понятно, исходя из названия оборудования. Он специально разработан для проведения наплавки под слоем флюса при проведении сварочных работ различных стыковых швов. Во время этого процесса минимальный радиус кольцевых швов должен составлять 60 см.

При помощи двигателя приводится в движение ходовой механизм, а также устройство подачи присадочной проволоки (электрода). Все три компонента имеют общую корпусную основу, которая является несущей конструкцией трактора.

Также корпус обеспечивает опору для других важных компонентов тракторного аппарата:

Подвесной сварочный аппарат

Дуговая сварка под флюсом может осуществляться при помощи подвесного сварочного аппарата. Данное оборудование состоит из следующих основных элементов:

Техника автоматической сварки под флюсом имеет несколько разновидностей. Каждый вид обладает отличительные особенности, которые оказывают влияние на производительность, скорость, вид сварного соединения и другие важные качества. Перед тем как приступать к процессу стоит рассмотреть основные способы сварки под флюсом и их важные характеристики.

В среде аргона

Автоматическая технология сваривания может осуществляться в среде аргона, она также называется аргонодуговой сваркой. Во время нее используется неплавящийся электрод, наиболее подходящим считается вольфрамовый стержень с добавлением примесей.

Между стержнем и свариваемой деталью происходит возбуждение электрической дуги. Аргоновый состав газовой смеси, который подается через сопло головки оборудования, предотвращает проникновение углерода на поверхность шва. Именно за счет этого удается получить крепкий и ровный сварной шов.

Сварочный процесс с использованием защитного газа может осуществляться при помощи головки устройства, которая стационарно закрепляется на одном месте. Именно под этим элементом изделия проворачивается, что позволяет получить ровный и качественный шов. Также сваривание может выполняться движущейся частью по области соединения. Аргонодуговая сварка активно применяется при сваривании труб и емкостей из нержавейки.

С использованием порошковой проволоки

Автоматическая наплавка под флюсом может осуществляться при помощи порошковой проволоки. Во время нее оборудование по роликам подает плавящийся стержень в область сваривания. Подаваемое напряжение на конце проволоки приводит к образованию дуги.

Для защиты расплавленной области металла применяется флюс, а именно порошок, который находятся в составе проволоки. После проведения сварки под слоем флюса, требуется тщательная зачистка швов от шлака. Если этого не сделать, то может ухудшиться качество сварных соединений.

Плазменная сварка

Автоматическая плазменная сварка была специально разработана для быстрого сваривания изделий из легированной стали.

К главным особенностям этого вида автоматической сварочной технологии относятся:

Режимы

Чтобы проведение автоматической сварки под флюсом было правильным и точным, необходимо знать какие бывают режимы сварки, и какими особенностями они обладают. При их выборе стоит учитывать множество факторов, соблюдение которых позволит получить качественное сварное соединение.

Итак, режимы сварки под флюсом подбираются в соответствии со следующими факторами:

Чтобы правильно подобрать режимы автоматической сварки под флюсом стоит рассмотреть таблицу ниже, которая предоставлена на изображении ниже.

Данная таблица поможет выполнить правильный расчет режимов сварки под флюсом с учетом всех важных характеристики и качеств. В результате это обеспечит правильное проведение процесса, который сможет соединить металлические изделия и создать прочную конструкцию.

Для каждого вида изделия режимы сварки должны указываться в техническом задании и в правилах сварки автоматом под флюсом. При этом нужно следовать некоторым важным рекомендациям:

Все эти факторы помогут провести правильный выбор и расчет режимов автоматической сварки под флюсом. Кроме этого стоит учитывать правила, которые указываются в регламентирующей технологии этой сварочной технологии.

Виды флюсов

Сваривание и восстановление деталей автоматической наплавкой под слоем флюса выполняется строго по технологии, которая предполагает провести предварительную подготовку требуемых защитных материалов. Для того чтобы в структуру сваривания не попал кислород, который может снизить прочность шва, применяется специальный порошок или флюс.

Флюсы для газовой, ручной, автоматической сварки выполняют важные задачи:

Технология применения флюсов рекомендует использовать данные изделия для любых видов стали. Но стоит учитывать, что для сваривания низколегированных, легированных, высоколегированных сталей должны применяться разные виды флюсов. В зависимости от состава данные элементы бывают:

К особой группе относятся бескислородные флюсы.

В соответствии со степенью легирования флюсы могут быть следующих типов:

В соответствии с химическим строением флюсы делят на:

Технология выполнения работ

Главным элементом конструкции автоматического аппарата является сварочная головка, которая состоит из следующих компонентов:

Для работы потребуется специальный флюс и проволока для сварки под флюсом или прочие электродные материалы. Ее подает сварочная головка, а уже после она осуществляет подачу электрического тока.

Трубка при помощи сапожковой вилки на шарнире соединяется с прижимным механизмом. Для увеличения срока службы вилка имеет вставку из высокопрочной основы. Прижимной механизм состоит из винта и пружины.

Для автоматической импульсной сварки под слоем флюса рекомендуется применять источники энергии с пологопадающими качествами. Если выполняются работы в газовой среде, то предпочтение стоит отдавать источникам с жесткими характеристиками.

Стоит отметить! При проведении орбитальных сварочных работ рекомендуется применять оборудование с асинхронными двигателями с постоянной частотой. За счет того, что реализуется принцип саморегуляции, скорость подачи электродов будет оставаться неизменной.

Особенности технологии

Чтобы понять, как производится автоматический сварочный процесс, стоит рассмотреть его важные особенности:

Интересное видео

Источник