Сутність і технологія автоматичного зварювання під флюсом.
Зварювання під флюсом є найпоширенішим видом механізованого дугового зварювання металів. Цей спосіб дозволяє замінити тяжку працю зварників ручного дугового зварювання й разом з тим, унаслідок більш високої продуктивності (можливості використання більшого за величиною зварювального струму) і деяких технологічних переваг, змінити технологію виробництва в багатьох галузях промисловості.
Автоматичне зварювання під флюсом найвигідніше застосовувати при масовому виробництві однотипних металевих виробів, які мають зручні для утримання флюсу з'єднання правильної форми.
Напівавтоматичне зварювання доцільно використовувати не тільки при масовому виробництві однотипних виробів, але й при одиничному виробництві виробів із з'єднаннями значної протяжності та зручними для утримування флюсу.
Під флюсом недоцільно зварювати решітчасті конструкції з великою кількістю коротких з'єднань.
Промислова технологія зварювання під флюсом була розроблена в 1930-1940 pp. в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона. Основні переваги зварювання під шаром флюсу:
– підвищується продуктивність праці (у 6-12 разів) за рахунок застосування високих струмів, збільшення глибини проплавлення, відсутності втрат металу на вигар і розбризкування;
– механізація процесу зварювання;
– висока якість зварних швів за рахунок вираженого захисту флюсом зварювальної ванни від повітря;
– поліпшення умов праці зварників.
Недоліками зварювання під флюсом є:
– можливість зварювання лише в нижньому положенні (нахил до 15°);
– трудність зварювання в монтажних умовах на коротких швах;
– трудність контролю процесу зварювання;
– горіння дуги, формування шва закриті флюсом;
– флюсовий пил і пари флюсу небезпечні для здоров'я зварників;
– для зварювання необхідне складне обладнання.
– потрібне точне збирання кромок під зварювання і використання спеціальних прийомів зварювання для запобігання витіканню рідкого металу і флюсу та виникнення дефектів шва.
Особливістю процесу автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом є те, що зварна дуга горить не на відкритому повітрі, а під шаром сипучого зернистого флюсу (рис. 10.1).
Під
дією тепла дуги 9 розплавляється основний
метал 8, електродний дріт 1 і частина
флюсу 5, який безпосередньо прилягає до
зони зварювання. Електродний дріт
подається вниз у зону зварювання з
швидкістю його плавлення, плавиться та
переходить у шов у вигляді окремих
крапель. Одночасно з цим дріт пересувається
вздовж зварних кромок у результаті чого
проходить зварювання.
У зоні горіння дуги утворюється порожнина 2, обмежена у верхній частині оболонкою розплавленого флюсу 3. Ця порожнина заповнена парою металу, флюсу чи газами, їх тиск підтримує флюсове склепіння, що утворюється над зварювальною ванною, та надійно захищає розплавлений метал від шкідливої дії кисню й азоту повітря, а також запобігає розбризкуванню металу.
У порожнині створюється великий тиск газів, які відтісняють частину рідкого металу 4 в протилежний бік до напрямку зварювання. Після вистигання рідкого металу утворюється зварний шов 7, покритий кіркою шлаку 6.
Флюс захищає дугу та зварювальну ванну від шкідливої дії навколишнього середовища, впливає на її метал і перешкоджає розбризкуванню рідкого металу. Розплавлений флюс, маючи низьку теплопровідність, уповільнює процес охолодження шва. При цьому шлакові включення й розчинені гази легше піднімаються на поверхню ванни, сприяючи очищенню металу шва від забруднення.
Нерозплавлений флюс відсмоктують із шва пневматичним пристроєм і використовують при наступному зварюванні. Розплавлена та затверділа шлакова кірка легко відокремлюється від металу шва
ТЕХНІКА АВТОМАТИЧНОГОТА НАПІВАВТОМАТИЧНОГО ЗВАРЮВАННЯ ПІД ФЛЮСОМ
При ручному зварюванні можна в доволі широких межах регулювати ширину шва і глибину провару, не змінюючи режим зварювання. Це досягається коливаннями і переміщеннями електрода в процесі зварювання. При напівавтоматичному зварюванні під флюсом така можливість регулювання форми шва обмежена, а при автоматичному зварюванні — дуже обмежена.
При автоматичному зварюванні під флюсом форма шва регулюється двома способами: використанням коливального руху впоперек шва з різною амплітудою й частотою, що дозволяє в широких межах змінювати форму та розмір шва; зварювання спареним електродом, коли електроди розміщені впоперек напрямку зварювання. При їх послідовному розміщенні глибина проплавлення, навпаки, зростає.
Одержання якісного шва при однобічному зварюванні з формуванням зворотного валика є складним завданням, тому що проплавлення металу на всю товщину може призвести до його витікання із зварної ванни та утворення пропалу. Цьому запобігають спеціальними способами. При двобічному зварюванні завдання стає легшим тому, що глибина провару в кожному шві менша товщини металу і розплавлений метал від витікання із зварної ванни утримується нерозплавленою частиною кромок. Але при цьому необхідно кантувати виріб для зварювання другого шва, що не завжди можливо.
При автоматичному зварюванні стикових з'єднань «на вазі» майже неможливо одержати шов із проваром на всій довжині внаслідок витікання в зазор між кромками розплавленого металу та флюсу з утворенням пропалів. Щоб запобігти цьому, використовують різні прийоми, що сприяють формуванню кореня шва. Для утримання зварювальної ванни застосовують такі технологічні прийоми: зварювання на флюсовій подушці, міднофлюсовій підкладці, на тимчасових сталевих підкладках і таких, що залишаються. Крім того, застосовують ручне підварювання кореня шва, зварювання «на вазі» при зазорі, меншому 1 мм (рис. 10.10).
Зварювання однобічних швів можна виконувати за попереднім ручним або автоматичним підварюванням. Однобічне зварювання на сталевій підкладці, що залишається, застосовується, коли воно допускається за експлуатаційними умовами. Для одношарових швів товщина підкладки становить 30-40% товщини металу, для багатошарових швів дорівнюватиме товщині першого шару. При використанні для зварювання змінних мідних підкладок якість шва залежить від надійності підтискання до цих кромок. При зазорах вище 0,5 мм розплавлений метал може витікати з нього, що призводить до утворення дефектів у шві. Разом з тим складно покласти кромки довгого стику вздовж формуючої канавки нерухомої мідної підкладки.
Р
ис.
10.10. Схеми пристроїв для утримування
зварювальної ванни та шлаку й формування
зворотного валика при зварюванні під
флюсом:
а - підкладка, що залишається: б - тимчасова підкладка; в - гнучка стрічка; г - ручне підварювання; д - міднофлюсова підкладка; е - флюсова подушка; ж - запаковування зазору вогнестійким матеріалом; з - азбестова підкладка; а - в, в, у - однобічні шви; г, ж, з - двобічні шви; 1 - перший шов; 2 - другий шов
Білет № 15