17.2 Флюсы

Для изоляции сварочной ван­ны от атмосферы воздуха, обеспечения устойчивого горения дуги, формирования поверхности шва и получения заданных состава и свойств наплавленного металла используют флюсы.

По назначению их раз­деляют на:

- флюсы для сварки низкоуглеро­дистых и низколегированных сталей,

- леги­рованных и высоколегированных сталей.

Флюсы для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей предназначе­ны для раскисления шва и легирования его марганцем и кремнием. Для этого приме­няют плавленые высококремнистые мар­ганцевые флюсы. Их шлаки имеют высо­кое содержание . Флюсы изго­товляют путем сплавления марганцевой руды, кремнезема, плавикового шпата в электропечах.

Флюсы для сварки легированных и вы­соколегированных сталей должны обеспе­чивать минимальное окисление легирую­щих элементов в шве. Для этого применя­ют плавленые и керамические низкокрем­нистые, бескремнистые и фторидные флюсы. Их шлаки имеют высокое содер­жание .

Плавленые флюсы изготовляют из плавикового шпата, алюмосиликатов, алюминатов путем сплавления в электропечах. Их шлаки имеют основной характер.

Керамические флюсы приготовляют из порошкообраз­ных компонентов путем замеса их на жид­ком стекле, гранулирования и последую­щего прокаливания. Основу керамических флюсов составляют мрамор, плавиковый шпат и хлориды щелочно-земельных ме­таллов. В них также входят ферросплавы сильных раскислителей (кремния, титана, алюминия) и легирующих элементов и чистые металлы. Шлаки керамических флюсов имеют основной или нейтральный (пассивный) характер и обеспечивают получение в ме­талле шва заданное содержание легирую­щих элементов.

17.3 Режим автоматической дуговой сварки

Определение режима сварки производится по эксперименталь­но-расчетной методике с использованием эмпирических соотношений, полученных обработкой опытных данных. Параметра­ми режима автоматической сварки под флюсом являются:

- сварочный ток,

- напря­жение дуги,

- скорость сварки и

- скорость подачи сварочной проволоки.

Основной параметр – сварочный ток – в случае свар­ки по стыку с зазором без разделки кромок определяется исходя из условия полного провара свариваемого сечения на величи­ну .

При односторонней сварке при­нимается равным толщине листа (см), при двусторонней сварке больше на 10 ... 15 % с учетом перекрытия первого и второго слоев.

Для низкоуглеродистых и низколеги­рованных сталей:

(17.1)

где – коэффициент формы провара,

; (17.2)

При сварке переменным током .

Диаметр электрода (мм) выбирают в зависимости от толщины листа по тому же соотношению, которое приведено для ручной сварки.

Исходя из допустимой плотности тока пo назначают ток и выбирают коэффициент В, опреде­ляющий :

	2	3	4	5	6
	65-200	45-90	35-60	30-50	25-45
	8-12	12-16	16-20	20-25	25-30

Оптимальное напряжение дуги:

(17.3)

Скорость сварки:

(17.4)

Используя полученные значения рассчиты­вают .

Если не удовлетворяет исход­ным требованиям, проводят корректиров­ку и повторяют расчет .

Расчет параметров режимов для сварки стыковых соединений с разделкой кромки выполняют по той же методике. При этом ток уменьшают примерно на 10 % с целью предотвращения сквозного прожога и вы­текания расплавленного металла свароч­ной ванны.

Дополнительно проверяют, удовлетворяет ли выбранный режим усло­вию заполнения разделки наплавленным металлом по площади сечения сварного шва или его слоя при много­слойной сварке. При необходимости кор­ректируют .

При многослойной сварке за прини­мают высоту очередного свариваемого слоя, увеличенную на величину притупления кромок для первого слоя и на 10...15 % для остальных слоев.

При выполнении односторонних швов с полным проваром для предупреждения прожогов применяют различные подклад­ки со стороны корня шва: остающиеся стальные, съемные флюсовые или медные. Возможна также сварка по ручной подварке корня шва.

Дуговую сварку под флюсом выпол­няют неподвижными подвесными автома­тическими сварочными головками и пере­движными сварочными автоматами (сва­рочными тракторами), перемещающимися непосредственно по изделию. Назначение сварочных автоматов – подача электрод­ной проволоки в дугу и поддержание по­стоянного режима сварки в течение всего процесса.

Автоматическую сварку под флюсом применяют в серийном и массо­вом производствах для выполнения длин­ных прямолинейных и кольцевых швов в нижнем положении на металле толщиной 2...100 мм. Под флюсом сваривают стали различных классов.

Рис. 17.2 – Схема автоматической линии изготовления спиральношовных труб с применением автоматической дуговой сварки под флюсом: 1 – рулон полосовой стали; 2 – летучий агрегат для обрезки и сварки, позволяющий наращивать полосу; 3 – парные дисковые ножницы для обрезки кромок под сварку; 4 – толкающие валики; 5 – штанга для ввода автоматов для сварки внутреннего шва трубы; 6 – формовочное устройство; 7 – автомат для сварки наружного шва, 8 – летучее устройство для резки непрерывной трубы на трубы мерной длины; 9 – спиральношовная труба.

Автоматическую сварку широко применяют при изготовле­нии котлов, резервуаров для хранения жидкостей и газов, корпусов судов, мос­товых балок и других изделий. Она явля­ется одним из основных звеньев автома­тических линий для изготовления сварных автомобильных колес и станов для произ­водства сварных прямошовных и спираль­ных труб (рис. 17.2).