Автоматическая сварка под слоем флюса

Автоматическая сварка позволяет значительно повысить производительность труда, снизив при этом расход металла на угар и разбрызгивание. В качестве электрода при автоматической сварке используется специальная проволока без покрытия, а защита сварочной ванны осуществляется расплавленным флюсом. Подача проволоки в дугу и ее перемещение осуществляются автоматически. Схема процесса автоматической сварки показана на рис. 1.12. Над свариваемыми заготовками 1 перемещается сварочный автомат, состоящий из механизма подачи проволоки 2, токопровода 3 и бункера с флюсом 5. Бункер перемещается впереди электродной, проволоки и насыпает бурт флюса шириной и высотой 30-60 мм. Сварочная дуга 7 образуется между изделием и электродной проволокой 2. Теплом дуги расплавляются электродная проволока, металл по кромкам и часть флюса.

Рис.1.12. Схема процесса автоматической сварки под флюсом

При односторонней. автоматической сварке без разделки кромок режим выбирают так, чтобы непроплавленный слой основного металла мог удержать сварочную ванну. Глубина провара в этом случае не превышает 0,7 толщины металла и достигает 20 мм, что позволяет сваривать без разделки листы толщиной до 30 мм. При двухсторонней сварке глубина провара составляет 0,5 толщины металла. В случае разделки кромок глубина провара

(1.25)

где Н – толщина шва; – площадь проплавления; – ширина шва. При наплавке глубина провара равна (0,8-0,85) Н.

Величина сварочного тока может достигать 4000 А, что обеспечивается малым вылетом электрода.

При автоматической сварке образуется глубокая ванна жидкого металла, что создает опасность протекания его в зазор между кромками. Для предотвращения этого ее снизу закрывают флюсом с помощью подачи воздуха в резиновую камеру (флюсовая подушка) или стальной остающейся подкладкой.

Флюсы, применяемые для автоматической сварки, делятся на плавленые и керамические. Исходными материалами плавленых флюсов являются марганцевая руда (), плавиковый шпат () двуокись титана (ТiO₂) и др. Плавленые флюсы приготавливают путем сплавления указанных компонентов в электрических или пламенных печах. Большинство плавленых флюсов дают жидкие шлаки, содержащие большое количество окислов марганца и кремния. Они имеют кислый характер. При сварке в их присутствии происходит процесс окисления углерода, железа и легирующих элементов. Образующаяся FeО связывается в кислом шлаке в нерастворимый силикат и, следовательно, удаляется от металлической ванны. Марганец, образуя с серой при сварке тугоплавкие соединения, способствует повышению стойкости стали против образования горячих трещин. По содержанию окиси кремния флюсы делятся на низкокремнистые (менее 35% SiО₂) и высококремнистые (35-50% SiO₂) по содержанию окиси марганца - марганцевые (более 1% МnО) и безмарганцевые (менее 1% МnO). Марганцевые высококремнистые флюсы применяют для сварки углеродистых и, низколегированных сталей соответствующими сварочными проволоками. Флюсы с высоким содержанием CaO и MgO обеспечивают хорошее формирование шва, легкую удаляемость шлака и высокую плотность наплавленного металла. Низкокремнистые флюсы с повышенным содержанием СаО, MgO и CaF₂, шлаки которых имеют слабокислый характер, рекомендуются для сварки легированных сталей, для сварки высоколегированных сталей с большим содержанием таких легкоокисляющихся легированных элементов, как хром, молибден, титан, алюминий и др., применяют безкремнистые флюсы на основе СаО, СaF₂, Al₂О₃ и бескислородные фторидные флюсы, состоящие из 60-80% CaF₂.

Керамические флюсы изготовляют путем смешивания порошков шлакообразующих, раскисляющих, легирующих, газообразующих компонентов на жидком стекле. Полученную массу гранулируют на зерна, сушат и прокаливают при 300...400°С. Керамические флюсы обеспечивают хорошее раскисление и легирование металла шва. Они применяются при сварке легированных сталей, цветных металлов и их сплавов.