Сварка под флюсом

Сварочные технологии занимают ведущее место в современном производстве. Совершенствование технологий и техники, связанной с ними, предъявляет все более растущие требования к способам производства и, в том числе, к технологиям сварочного производства. В настоящее время разработаны технологии сварки материалов, применение которых в массовом производстве еще в недавнем прошлом считалось трудновыполнимым. Свариваются детали толщиной в несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Развитие технологий позволило уверенно выполнять сварочные работы под водой, в космосе при невесомости и в глубоком вакууме, при высоких температурах, при повышенной радиации. Сварка впервые в мире была опробована нашими космонавтами в космосе и стала вторым после сборки машиностроительным технологическим процессом применяемым при сборке и эксплуатации космических станций.

4 Выбор способа сварки изделия

Исходя из конструкции сварной балки, очевидно, что швы изделия имеют большую протяженность, и поэтому при сварке наиболее целесообразно использовать высоко механизированные и автоматизированные способы сварки. На выбор способа сварки влияет также свариваемость стали, в нашем случае ограничений по свариваемости нет. Из механизированных способов можно рассмотреть сварку в защитном газе и под слоем флюса. Сварка в защитном газе удобна при многослойных или многопроходных швах. Сварка под слоем флюса по сравнению со сваркой в защитном газе характеризуется более высокой производительностью лишь при условии выполнения 1 – 2-х проходных швов. Многопроходные сварные швы требуют дополнительных трудовых затрат и на зачистку сварного шва от шлака. Катет сварного шва рассматриваемой конструкции – 8 мм, отсюда поперечное сечение наплавленного металла углового шва составит, как минимум, 75 мм2 . Способ сварки под флюсом, за счет надежной защиты зоны сварки и стабильности процесса, уверенно обеспечит получение сварного шва заданного катета с высоким качеством за один проход . Для способа сварки в среде защитного газа, для обеспечения должного качества потребуется как минимум два прохода. На основании всего вышесказанного выбираем механизированную дуговую сварку под флюсом. Широкое применение этого способа в промышленности при производстве конструкций из стали и сплавов объясняется: высокой производительностью процесса; высоким качеством и стабильностью свойств сварного соединения; улучшенными условиями работы; более низким, чем при ручной или механизированной сварке, расходом сварочных материалов и электроэнергии. К недостаткам способа относится возможность сварки только в нижнем положении ввиду возможного стекания расплавленных флюса и металла. При дуговой сварке под слоем флюса необходимо проводить дополнительные операции: удаление не использованного флюса и шлаковой корки, установка выводных планок и механическая обработка торцов изделия после сварки. Сварка под флюсом обеспечивает хороший товарный вид изделия. Не требуется дополнительной обработки швов на зачистных машинах из – за отсутствия брызг расплавленного металла, отсутствия чешуйчатости на поверхности шва. Этот способ сварки также обеспечивает защиту окружающей среды от воздействия вредного светового излучения дуги. На выбор сварки также повлияло наличие широкого спектра серийно выпускаемого основного сварочного оборудования для дуговой сварки под флюсом и легкость автоматизации процессов. [7] На рисунке 1.2 представлено сечение зоны горения дуги при сварке под слоем флюса. При сварке дуга погружена в слой флюса толщиной 30-50 мм и горит под оболочкой из расплавленного вязкопластичного шлака, в парогазовом пузыре, образуемом парами и газами, непрерывно создающимися сварочной дугой. Слой флюса устраняет дестабилизирующее механическое воздействие дуги на жидкий металл сварочной ванны уменьшая разбрызгивание жидкого металла и нарушения при формировании сварного шва при высоких значениях сварочного тока. Так при сварке в защитном газе механическое давление сварочной дуги на ванну жидкого металла ограничивает силу сварочного тока на уровне 550-600 А из за повышенного разбрызгивания металла и нарушения формирования оптимальной формы шва. Горение дуги под слоем флюса за счет гидростатического давления в газовом пузыре позволило увеличить значения сварочных токов в среднем до 1000-2000 А, а в отдельных случаях 3000-4000 А. Сварка под флюсом даёт возможность повысить сварочный ток в 6-8 раз по сравнению с открытой дугой с сохранением высокого качества сварки и отличного формирования шва. Использование значительных величин сварочного тока позволяет получить мощную закрытую слоем флюса дугу, которая способна более глубоко проплавлять основной металл, что позволяет выполнять сварку без разделки кромок (до 20 мм), или уменьшить величину скоса кромок под сварку, в результате снижается доля участия присадочного металла в образовании металла сварного шва. Дуга, стабильно горящая под слоем флюса, позволяет избежать потерь на угар и разбрызгивание, что позволяет уменьшить расход электродной проволоки и электроэнергии. К недостаткам сварки под флюсом можно отнести невидимость места сварки, закрытого толстым слоем флюса, и довольно значительные расход и стоимость флюса. Невидимость места сварки повышает требования к точности подготовки и сборки изделия под сварку, затрудняет сварку швов. Расход флюса по весу в среднем равняется весу израсходованной проволоки, и стоимость его оказывает существенное влияние на общую стоимость сварки. К недостаткам способа относится возможность сварки только в нижнем положении ввиду возможного стекания расплавленных флюса и металла. При дуговой сварке под слоем флюса необходимо проводить дополнительные операции: удаление не использованного флюса и шлаковой корки, установка выводных планок и механическая обработка торцов изделия после сварки. Слой флюса не позволяет контролировать формирование сварного шва. Очевидные достоинства применения этого способа в промышленности при производстве конструкций из стали и сплавов: высокая производительность процесса; высокое качество и стабильность свойств сварного соединения; улучшенные условия работы операторов-сварщиков; более низкий, чем при ручной или механизированной сварке, расход сварочных материалов и электроэнергии. Сварка под флюсом обеспечивает хороший товарный вид изделия. Не требуется дополнительной обработки швов на зачистных машинах из – за отсутствия брызг расплавленного металла, отсутствия крупной чешуйчатости на поверхности шва. Этот способ сварки также обеспечивает защиту окружающей среды от воздействия вредного светового излучения дуги. На выбор сварки также повлияло наличие широкого спектра серийно выпускаемого основного сварочного оборудования для дуговой сварки под флюсом и легкость автоматизации процессов .