Сварка под флюсом

Плавящимся электродом при автоматической дуговой сварке под флюсом служит проволока 1, которая постепенно, по мере оплавления, подаётся в дугу роликами (рис.1.5). При этом скорость подачи проволоки V_э равна скорости её плавления. и длина дуги практически остаётся постоянной. Дуга перемешается вдоль свариваемых кромок механизмом перемещения со скоростью сварки V_св.

Флюс, расплавленной дугой, образует вокруг неё жидкий шлак, который надёжно защищает зону сварки от воздействия кислорода, водорода и азота воздуха, образуя при кристаллизации шлаковую корку 7 Кроме того, флюс выполняет много других различных функций, например, раскисление металла, его легирование и др.

Сочетание высокой плотности тока с наличием слоя флюса, оказывающегося статическое давление на жидкий металл, устраняет разбрызгивает и позволяет повысить производительность процесса в пять – восемь раз по сравнению с ручной сваркой.

С помощью автоматической дуговой электросварки под флюсом свариваются листовые конструкции из стали и других металлов с толщиной листов более 4 – 5 мм. Применение её особенно целесообразно при сварке прямолинейных или кольцевых швов большой протяженности, а также при наплавочных работах.

Основным достоинством этого способа является непрерывность и высокая производительность процесса, а также высокое качество сварных соединений. Значительно улучшаются условия труда сварщика. В настоящее время он широко внедрён в промышленность и повсюду, где это возможно, вытесняет ручную сварку.

Недостатки – необходимость подачи и уборки флюса, сварка только в нижнем положении, невозможность наблюдения за дугой.

Электрошлаковая сварка

Процесс электрошлаковой сварки возник как дальнейшее развитие сварки под флюсом, когда электрод закорачивается на слой расплавленного шлака и выделение тепла происходит при прохождении тока через шлаковую ванну.

Процесс ЭШС начинается путем заливки порции заранее распплавленного шлака в пространство, ограниченное стенками водоохлаждаемых медных формирующих ползунов и кромками собранных с зазором δ свариваемых листов. При прохождении тока черех непрерывно подаваемую в зону сварки проволоку выделяется теплота, которая расходуется на поддержание шлаковой ванны и оплавление основного металла. Под шлаковой ванной наводится металлическая ванна. При перемещении ползунов вертикально вверх нижняя часть металлической ванны кристаллизуется, образуя сварной шов.

Шлаковая

ванна

δ

Свариваемые листы

Электрод

v_св

Сварной шов

Водоохлаждаемый ползун

Металлическая ванна

Общее количество теплоты, выделяемой при ЭШС в зоне сварки, определяется как

Q = I²R_сум t,

где R_сум – суммарное сопротивление шлаковой и металлической ванн.

Применение ЭШС позволяет сваривать за один проход детали значительной толщины (до нескольких метров). С ростом толщины растет количество одновременно подаваемых проволок.

Флюсы для ЭШС отличаются повышенной электропроводностью в расплавленном состоянии и содержат повышенное количество антистабилизаторов дугового разряда (СaF₂). ЭШС ведется обычно на переменном токе силой до нескольких килоампер.