Сварка под флюсом

Сварка под флюсом — один из способов сварки металлических изделий, получивший широкое распространение в промышленных работах. В начале промышленного использования этим методом соединяли только детали из нелегированных сталей с низким содержанием углерода, затем сфера его использования была расширена на стали с любым содержанием легирующих элементов и сплавов на основе никеля.

Сварка под флюсомУ флюсов важными характеристиками выступают содержание кремния и марганца
 

Сравнительно недавно была внедрена сварка титановых, алюминиевых и медных сплавов. Изделия, выполненные сваркой под флюсом, могут использоваться в различных условиях — при повышенных и крайне низких температурах, в агрессивных средах, в вакууме и под давлением.

Наибольший экономический эффект от использования сварки под флюсом достигается при работе с однотипными конструкциями, сборка которых требует выполнения протяженных швов. Поверхность деталей должна быть благоприятной для размещения флюса. Сваривать изделия с короткими швами во многих случаях невыгодно. С экономической точки зрения целесообразно применять этот вид сварки для металла толщиной 1,5-60 мм, хотя он позволяет работать с заготовками толщиной до 150 мм.

Выполнение сварки под флюсом

Первый этап - нанесение на место будущего шва слоя флюса, представляющий собой зернистый порошок. Электрическая дуга загорается под ним, между заготовкой и электродной проволокой. Она расплавляет проволоку, заготовку и часть флюса. Это приводит к образованию пузыря, заполненного газами и парами, который ограничен сверху оболочкой из расплавленного флюса. Наличие защитной оболочки позволяет избежать негативных воздействий внешней среды на расплавленный металл, таких как окисление и насыщение азотом. Среднестатистическое содержание азота в швах, полученных сваркой сталей под флюсом, составляет 0,02%.

По мере расходования проволока подается в сварочную зону. Автоматической сваркой считается та, для которой подача проволоки осуществляется механизмом, а полуавтоматической — вручную. Автоматическая подача производится роликами. Сварка под флюсом может выполняться переменным и постоянным током. Подача тока к электроду осуществляется скользящим контактом, а к заготовке — зафиксированным.

При перемещении дуги вдоль линии сварки металл из начала шва охлаждается и затвердевает, образуя прочный шов. Расплавленный флюс дольше остается жидким, что гарантирует плавное остывание металла. Когда флюс затвердевает, он образует корку, которая впоследствии без проблем отделяется от металла. Нерасплавленная часть флюса вытягивается пневмонасосом и используется повторно.

Преимущества и недостатки сварки под флюсом

У сварки под флюсом выделяют такие плюсы:

  • Высокая производительность.
  • Низкие потери металла электрода.
  • Отсутствие брызг метала. Слой флюса удерживает металл от разбрызгивания, что дает возможность использовать для сварки ток силой 3000-4000А.
  • Надежная защита сварочной зоны от внешнего воздействия.
  • Стабильный режим горения дуги. Это обеспечивает достаточно гладкую поверхность сварочного шва.
  • Нет потребности в защитных приспособлениях для персонала. Дуга горит под флюсом, который поглощает излучение.
  • Медленное охлаждение заготовки. Это способствует сохранению механических свойств металла в области сварочного шва.
  • Простота операции.
  • Доступность автоматизации.

К минусам сварки под флюсом относят:

  • Затраты на производство, хранение и подготовку флюса.
  • Сложности с управления положением инструмента по отношению к кромкам заготовки.
  • Выделение газов.
  • Потребность в плотном контакте между деталями, иначе существует опасность вытекания расплавленных материалов.
  • Отсутствие возможности выполнения сварочного шва на вертикальных, наклонных и горизонтальных поверхностях, обращенных книзу.

Оборудование и материалы для сварки под флюсом

В промышленности используется два вида устройств:

  1. С фиксированной скоростью подачи проволоки. Работа этих устройств основана на саморегулировке сварочной дуги.
  2. С автоматической регулировкой напряжения, отчего изменяется скорость подачи проволоки.

Настройка этих двух видов аппаратов различается. При фиксированной скорости подачи сила тока и напряжение настраивается подбором, а при автоматической регулировке — поддерживается оборудованием. Для регулировки скорости вращения используются либо двигатели постоянного тока, обеспечивающие плавную регулировку, либо редукторы с зубчатыми колесами, которые регулируют скорость ступенчато. Последний способ характерен для аппаратов с постоянной скоростью подачи проволоки.

Электродная проволока подбирается в зависимости от материала заготовки. Для сварки стальных сплавов используется проволока, выпускаемая согласно ГОСТ 2246—70 диаметром 0,3-12 мм. Поставки проволоки ведутся в бухтах, либо в виде обмотки катушек и кассет. При транспортировке и хранении проволоки требуется продумать её защиту от ржавчины и повреждений.

У флюсов важными характеристиками выступают содержание кремния и марганца. Выделяют низкокремниевые флюсы, в которых диоксида кремния меньше 35%, и высокремниевые. К безмарганцевым флюсам относят материалы с содержанием оксида марганца менее 1%, остальные к марганцевым. Также флюсы могут содержать оксиды магния, кальция, алюминия, титана, фториды кальция и другие соединения.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.