Флюсы применяемые для автоматической сварки

Можно разделить:

1) Флюсы плавленные;

2) Флюсы керамические.

Плавленные в составе содержат окиси Мn и Si в виде различных руд.

Марки: ОСЦ-45, АН-348А широко применяются при автоматической сварке углеродистых сталей.

Плавленные – представляют стеклообразную массу светло–желтого цвета. Изготавливают путем сплавления: все компоненты перемешиваются, дробятся и сплавляют. В основном эти флюсы применяются для сварки углеродистых сталей, но и частично для легированных сталей, например, марки АН–22, АН–26, АН–43.

Плавленные флюсы создают шлак – защитную пленку, способствуя созданию благоприятного температурного режима для наплавленного металла шва. В составе таких флюсов нет легирующих компонентов.

Керамические флюсы – по составу близки к составу электродных обмазок. Весь состав измельчают, в определенной пропорции смешиваются, потом в растворенном виде получают пасту. Просушивают и прокаливают при t = 300 – 400°С в течение 2-3 часов. Поперечники гранули 1¸3 мм. Применение: для углеродистых сталей и легированных. Особенность использования керамических флюсов – это возможность легирования через состав флюса. Имеется сложность при сварке легированных сталей этими флюсами: – трудность отделения шлака от поверхности шва, так как в составе флюса имеются окиси Fe, Si, Sn, а сталь имеет в составе Cr, Nb.

Например – Nb создает окисную пленку на поверхности шва и эта окись спаривается с элементами, которые содержатся в составе флюса.

Применяются фторидные нейтральные флюсы АНФ-1 на основе окиси Са.

Технология автоматической сварки под флюсом.

Преимущественно – это стыковые с одной и 2-х сторонней сваркой.

Так как при автоматической сварка ведется при больших токах, то достигается большая глубина проплавления и возможно вести сварку без разделки кромок.

При S ³ 30 мм, то сварку необходимо вести с обязательным зазором b = 4¸12 мм:

Разделка кромок обязательна

1) Когда требуется min легирование шва за счет основного металла, но иногда возможна замена – сварка с обязательным зазором.

2) Когда при сварке углеродистой стали требуется минимальное усиление шва, возможно также замена сваркой с обязательным зазором.

Автоматическая сварка может быть однослойная и двухслойная и более при больших толщинах. Может выполняться односторонняя и 2-х сторонняя:

– Односторонняя сварка при толщине металла S = 8¸28 мм может быть за один проход или в несколько слоев.

– При S = 20¸50 мм сварка может вестись 2-х сторонней сваркой.

При разделке кромок угол скоса a = 50¸70°, притупление достигает С = 6¸8 мм.

При односторонней сварке необходимо, как можно глубже проварить металл с одной стороны. Без специальных приспособлений это трудно сделать. Возможно это тогда, когда небольшая толщина и если подвести аргон снизу к дуге (поддув).

При нормальных толщинах полное проплавление трудно получить. Применяют различные подкладки – медные, медно-флюсовые, стальная подкладка: может быть временная или технологическая.

Основное назначение этих технологических приемов обеспечить провар первого слоя – корня шва.

Электрошлаковая сварка.

Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в объеме шлаковой ванны при прохождении через нее тока (рисунок 3.9).

В процессе электрошлаковой сварки свариваемые заготовки устанавливают в вертикальном положении. В замкнутое пространство между водоохлаждаемыми медными ползунами и вертикально установленными кромками изделий засыпают флюс и подают электродную проволоку при помощи специального механизма подачи. В начале процесса возбуждают дугу, флюс плавится и образуется электропроводный шлак. Ток, проходя через шлак, разогревает его, что приводит к расплавлению кромок основного металла и электрода.

1 – заготовки; 2, 3 – специальные планки; 4 – ползуны; 5 – электропроводный шлак; 6 – механизм подачи; 7 – электродная проволока; 8 – сварочная ванна

Рисунок 3.9 – Схема электрошлаковой сварки

Расплав стекает вниз, образует сварочную ванну, а затем затвердевает. В начальном и конечном участках шва образуются дефекты. В начале шва – непровар кромок, в конце шва – усадочная раковина и неметаллические включения. Поэтому сварку начинают и заканчивают на специальных планках, которые затем удаляют газовой резкой.

Электрошлаковую сварку широко применяют для изготовления коленчатых валов судовых дизелей, котлов высокого давления и т.п. Преимуществами данного вида сварки по сравнению с автоматической сваркой под флюсом являются возможность сварки металла любой толщины (с 16 мм), лучшая макроструктура шва и меньшие затраты на выполнение 1 м сварного шва. Недостаток способа заключается образование крупного зерна в шве и околошовной зоне вследствие замедленного нагрева и охлаждения. Поэтому после сварки необходима термическая обработка (отжиг или нормализация) для измельчения зерна в металле сварного соединения.