Cварка под флюсом – гост 8713-79, технология, типы швов и флюсов

Форма подготовки кромок

Гост 26595-85. фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин. типы и основные размеры (с изменением n 1)

ГОСТ 8713-79, описывающий сварку в защитном газе и сварные соединения, требует высокой точности при разделке кромок заготовок. Требования по точности, предъявляемые к обычной ручной сварке ММА, либо аргонодуговой, заметно ниже. Автоматический сварочный аппарат настраивается под определенный режим сварки, включая силу тока, расстояние от заготовки до электрода и его траекторию.

В ходе исполнения заложенной программы автоматический аппарат не сможет учитывать неточности обработки либо установки заготовки, как это смог бы сделать квалифицированный и опытный сварщик.

Разделку кромок проводят на установках газовой, плазменной или лазерной резки. Используются также металлообрабатывающие станки (фрезерный, строгальный, долбежный). Реже при разделке применяются установки водяной резки.

Перед началом работ необходимо провести подготовку: очистить от механических загрязнений, шлака, ржавчины, масложировых пятен. Оставшиеся загрязнения, попав в зону действия дуги, приводят к образованию таких дефектов, как:

• поры и каверны;
• трещины;
• непровар;
• посторонние неметаллические включения.

Механическую зачистку проводят с помощью пескоструйной обработки либо ручными угловыми шлифмашинами. Используется также и химическое пассивирование для более качественного удаления окисной пленки. Кроме самих кромок, зачищается и околошовная область на 5-6 мм с каждой стороны от шва. Общее обезжиривание с помощью органических растворителей или неорганических активных веществ распространяется на ту же зону.

Заготовки требуется надежно закрепить на сборочном стенде с помощью струбцин или специальной оснастки. Используется также прихватывание в заранее определенных местах ручной электродной сваркой или в среде углекислого газа. Точечные прихватки делают из полос металла длиной 5-7 см. Их устанавливают не далее 40 см одну от другой, с краю они должны быть не далее 20 см от начала (конца) шва. Их обязательно следует очистить от брызг расплава и шлаков.

Для входа и выхода электрода без прожога в начале и конце шва устанавливают вводные и выводные подкладки, разделанные тем же профилем, что и основной шов.

Рабочие режимы выбирают исходя из металла заготовок, их толщины, вида разделки. К ним относятся:

• рабочий ток и напряжение;
• толщина и темп подачи сварочного материала;
• скорость и наклон движения электрода.

Стыковые швы свариваются с разделкой или без таковой. Соединение может провариваться с одной либо обеих сторон, а также за несколько проходов.

Пример основной таблицы ГОСТ для типа соединения С18.

Если есть возможность довести зазор между заготовками до 1 мм, то работу в положении «в лодочку» проводят без подкладки. Если же зазор больше — подкладывают металлическую или асбестовую пластину, либо подсыпают подушку из флюса. Применяется также предварительное подваривание корня шва с изнанки.

Сварка в положении «лодочка» рекомендована для угловых и тавровых швов. Она дает возможность равномерно проплавить кромки и увеличить площадь сечения шва. Для этого заготовки крепят в специальной поворотной оснастке, называемой кантователь. Он может поворачиваться вместе с заготовкой вокруг продольной оси, параллельной линии шва. ГОСТ предусматривает сборку двутавра сварного таким же способом.

Сварочные схемы.

Сваривание тавровых и нахлесточных швов ведут с углом наклона электрода в 15-30о к линии шва. К минусам такого метода относят ограничение предельного значения катета в 16 миллиметров. Для получения больших значений приходится прибегать к многопроходному провариванию.

Положительные и отрицательные качества

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса является востребованной технологией, которую активно применяют на производствах, предприятиях. При проведении этой технологии можно хорошо сэкономить на материале, при этом качество изделия никак не пострадает. Это осуществляется благодаря специальной эффективной конструкции, которая обеспечивает отличную тягу даже для компонентов с повышенной твердостью.

Автоматическая сварка под слоем флюса обладает целым рядом преимуществ:

1. Данный вид сварки обладает повышенной степенью производительности. Она означает показатель метража шва, который производится за час работы дуги. Использование флюса повышает степень производительности сварки почти в 10 раз.
2. За счет того во время сварочного процесса соблюдается стабильность и постоянная скорость прохода линии соединение имеет хорошее качество и высокую прочность.
3. Закрытая дуга обладает высокой мощностью. Именно это способствует расплавлению металла на большую глубину в процессе сварочного процесса. Именно это избавляет от необходимости проводить разделку кромок под сварку. Но стоит учитывать, что открытая дуга не такая мощная, она требует предварительного разделывания кромок. Без этого условия невозможно получить хорошее сварное соединение.
4. Главное преимущество данной технологии состоит в том, что весь процесс производится в автоматизированном режиме. Сварщик не обязательно должен уметь варить, ему достаточно знания того, как проводится настройка используемого оборудования.
5. При выполнении автоматического сварочного процесса электрод применяется почти полностью, его потери составляют всего 2 %.
6. Во время сварки не образуются брызги от расплавленного металла. Это приводит к экономии самого металла, что положительно отражается на стоимости и производительности сварочного процесса.
7. Область сваривания отлично защищена от отрицательного воздействия воздуха и окружающей среды.
8. За счет того, что во время автоматического сваривания применяются флюсы, происходит минимальное образование оксидов.
9. На протяжении всего процесса наблюдается ровное пламя дуги. Именно за счет этого выходит прекрасная мелкочешуйчатая структура и сохраняется отличный эстетический вид сварного шва.
10. От вредных внешних воздействий сварную область отлично защищает флюс. Во время сварки не требуется дополнительно применять специальные защитные устройства.
11. Усиленное охлаждение металла после сварочного процесса приводит к образованию прочного и стойкого сварного шва.
12. Этот метод обладает простым исполнением, для него не требуется иметь большой опыт, навыки.

Наличие большого количества плюсов делает сварку под слоем флюса востребованной технологией. Действительно этот метод пользуется широкой популярностью во многих областях производства, благодаря ему можно получить качественное и прочное соединение, которое способно прослужить длительное время. Кроме этого этот метод прекрасно подходит для сваривания трубных конструкций разного диаметра.

Но все не стоит забывать про то, что автоматическая дуговая сварка имеет негативные качества, среди которых можно выделить:

• сварка под флюсом, которая осуществляется в автоматическом режиме, является дорогим методом сваривания. Его может позволить далеко не каждый;
• во время процесса достаточно тяжело определить верное расположение материала для фиксации. Это связано с техническими характеристиками технологии;
• сварка может оказывать вредное воздействие на человека, который контролирует и выполняет весь рабочий процесс;
• для проведения процесса требуется дорогостоящее и редкое оборудование, которое имеется только на промышленных предприятиях. По этой причине данный вид сварки редко используется в бытовых условиях;
• перед проведением сварки требуется тщательная подготовка металла;
• не получится провести сваривание металл на весу. Деталь необходимо зафиксировать в горизонтальном положении и предварительно проварить корень сварного соединения.

Важно! При проведении автоматического сваривания сварочный трактор расплавляет часть порошка электрической дугой от проволоки, в результате этого появляется корка на поверхности шва. А другая часть порошка так и остается в виде гранул. После полного завершения процесса требуется очистить весь шлак

После полного завершения процесса требуется очистить весь шлак.

Процесс сварки

Когда детали свариваются с использованием флюса, горение дуги происходит с помощью оригинального гранулированного порошка. Высокая температура вызывает плавление электрода и окружающих его гранул. В результате появляется эластичная плёнка, которая окружает сварочную область.

Плёнка закрывает доступ кислорода к сварочной дуге. Шов получается без трещин и раковин. После остывания флюс обращается в шлак, равномерно закрывающий шов. Когда операция завершена, твёрдая корка удаляется механическим путём. Оставшийся флюс используется для проведения дальнейших операций. Такое «сыпучее одеяло» годится для проведения работ на различном оборудовании.

https://youtube.com/watch?v=NR_v3zTWwuk

Положительные и отрицательные качества

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса является востребованной технологией, которую активно применяют на производствах, предприятиях. При проведении этой технологии можно хорошо сэкономить на материале, при этом качество изделия никак не пострадает. Это осуществляется благодаря специальной эффективной конструкции, которая обеспечивает отличную тягу даже для компонентов с повышенной твердостью.

Автоматическая сварка под слоем флюса обладает целым рядом преимуществ:

1. Данный вид сварки обладает повышенной степенью производительности. Она означает показатель метража шва, который производится за час работы дуги. Использование флюса повышает степень производительности сварки почти в 10 раз.
2. За счет того во время сварочного процесса соблюдается стабильность и постоянная скорость прохода линии соединение имеет хорошее качество и высокую прочность.
3. Закрытая дуга обладает высокой мощностью. Именно это способствует расплавлению металла на большую глубину в процессе сварочного процесса. Именно это избавляет от необходимости проводить разделку кромок под сварку. Но стоит учитывать, что открытая дуга не такая мощная, она требует предварительного разделывания кромок. Без этого условия невозможно получить хорошее сварное соединение.
4. Главное преимущество данной технологии состоит в том, что весь процесс производится в автоматизированном режиме. Сварщик не обязательно должен уметь варить, ему достаточно знания того, как проводится настройка используемого оборудования.
5. При выполнении автоматического сварочного процесса электрод применяется почти полностью, его потери составляют всего 2 %.
6. Во время сварки не образуются брызги от расплавленного металла. Это приводит к экономии самого металла, что положительно отражается на стоимости и производительности сварочного процесса.
7. Область сваривания отлично защищена от отрицательного воздействия воздуха и окружающей среды.
8. За счет того, что во время автоматического сваривания применяются флюсы, происходит минимальное образование оксидов.
9. На протяжении всего процесса наблюдается ровное пламя дуги. Именно за счет этого выходит прекрасная мелкочешуйчатая структура и сохраняется отличный эстетический вид сварного шва.
10. От вредных внешних воздействий сварную область отлично защищает флюс. Во время сварки не требуется дополнительно применять специальные защитные устройства.
11. Усиленное охлаждение металла после сварочного процесса приводит к образованию прочного и стойкого сварного шва.
12. Этот метод обладает простым исполнением, для него не требуется иметь большой опыт, навыки.

Наличие большого количества плюсов делает сварку под слоем флюса востребованной технологией. Действительно этот метод пользуется широкой популярностью во многих областях производства, благодаря ему можно получить качественное и прочное соединение, которое способно прослужить длительное время. Кроме этого этот метод прекрасно подходит для сваривания трубных конструкций разного диаметра.

Но все не стоит забывать про то, что автоматическая дуговая сварка имеет негативные качества, среди которых можно выделить:

• сварка под флюсом, которая осуществляется в автоматическом режиме, является дорогим методом сваривания. Его может позволить далеко не каждый;
• во время процесса достаточно тяжело определить верное расположение материала для фиксации. Это связано с техническими характеристиками технологии;
• сварка может оказывать вредное воздействие на человека, который контролирует и выполняет весь рабочий процесс;
• для проведения процесса требуется дорогостоящее и редкое оборудование, которое имеется только на промышленных предприятиях. По этой причине данный вид сварки редко используется в бытовых условиях;
• перед проведением сварки требуется тщательная подготовка металла;
• не получится провести сваривание металл на весу. Деталь необходимо зафиксировать в горизонтальном положении и предварительно проварить корень сварного соединения.

Важно! При проведении автоматического сваривания сварочный трактор расплавляет часть порошка электрической дугой от проволоки, в результате этого появляется корка на поверхности шва. А другая часть порошка так и остается в виде гранул

После полного завершения процесса требуется очистить весь шлак.

Тип соединения

Для сваривания заготовок используются автоматизированные и механизированные методы.

ГОСТ дает такое определение:

• МФ – на весу;
• МФШ – подварка;
• МФО – оставляемая подкладная пластина.

ГОСТ описывает такие виды автоматической сварки, как:

• АФО – подкладная пластина;
• АФФ — с флюсовой подушкой;
• АФК – подваривание корневой области;
• АФП – перемещаемая подложка из меди;
• АФМ – флюсо-медная подложка.

В документе ГОСТ 11534, регламентирующем флюсовую сварку под острыми и тупыми углами, дополнительно описываются следующие типы:

• П – обычная полуавтоматом;
• Пс – полуавтоматом на стальной подложке;
• Ппш – полуавтоматическая с подвариванием шва;
• Ас – автоматом на стальной подложке;
• Апш – автоматом с подвариванием шва.

Работа выполняется неплавящимся электродом.

Сварка под острыми и тупыми углами, согласно ГОСТ 11534, требует использовать такие типы швов, как:

• встык;
• внахлест;
• углом;
• тавровые.

Среди стыковых швов выделяются такие подвиды, как:

• односторонние и двухсторонние;
• замковые со скосом;
• криволинейный скос;
• скошенные симметричные;
• скошенные ломаные;
• строганые;
• скошенные ассиметричные;
• отбортованные.

Пример основной таблицы для стыкового шва типа С47. Среди угловых швов выделяют:

• односторонние;
• двухсторонние;
• скос;
• отбортовка.

Швы внахлест и тавровые в этой классификации бывают односторонними и двухсторонними.

Толщина свариваемых деталей

Это важный параметр, определяющий выбор той или иной технологии, способ и конкретную форму разделки кромок, число сторон шва и число проходов. Тонкие заготовки (до 1мм) сваривают, применяя прием разделки «отбортовка». Он позволяет избежать прожога, увеличить площадь соприкосновения заготовок и повысить прочность, долговечность и герметичность (при необходимости) соединения. Заготовки от 1 до 4 мм сваривают без разделки кромок.

Небольшая толщина позволяет добиться полного провара и высокого качества шва. Заготовки толще 4 мм подвергаются разделке кромок. Это необходимо для обеспечения доступа электрода к корню шва для достижения полного и качественного провара.

Для деталей толще 60 мм используют специальные профили разделок, разнородные криволинейные или ступенчатые, и проваривают шов за несколько проходов. Сварочные смеси ГОСТ регламентирует также в зависимости от толщины.

Минусы и плюсы сварки под флюсом

В этой технологии через мундштук подается сварочный ток на проволоку. Располагается он на небольшом расстоянии от ее края, как правило, менее 70 мм. Благодаря чему электрод не может перегреться, поэтому используются токи большой силы. Все это помогает добиться глубокого провара и быстрой наплавки металла. Тем более что таким способом можно осуществлять сварку более толстого металла без раздела кромок.

Дуговая сварка, производимая автоматическим методом под флюсом, обеспечивает постоянство формы и величины шва, а также создает однородность его химического состава. Тем самым позволяя получить качественное соединение с высокой стабильностью его качеств. Такой метод сварки позволяет избежать многих дефектов, например, возникновения участков, где элементы не сплавились, и подрезов.

В процессе этой сварки не происходит разбрызгивание металла, так как сварочная ванна и дуга защищены от воздуха. Благодаря этому не придется очищать от брызг поверхность материала. Сварка под флюсом позволяет сэкономить электроэнергию и сварочные материалы примерно на 30—40%.

Сварщику, выполняющему работу, необязательно использовать защиту для лица и глаз, ведь выделение вредных газов значительно меньше, нежели во время ручной сварки.

Правда, автоматическая сварка под слоем флюса обладает не только преимуществами, но и недостатками. Одним из них является жидкотекучесть флюса и расплавленного металла. Вот почему можно варить лишь в нижнем положении, при этом отклонение плоскости шва от горизонтали должно составлять 10—15°.

Если пренебречь данным правилом, то могут возникнуть различные дефекты. Именно из-за этого сварку под флюсом не используют для скрепления поворотных кольцевых стыков труб, диаметр которых меньше 150 мм. К тому же такой метод требует более тщательную сборку кромок и применение некоторых приемов.

Толщина свариваемых деталей

Гост 14098-2014 соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. типы, конструкции и размеры (с изменением n 1, с поправкой) Это важный параметр, определяющий выбор той или иной технологии, способ и конкретную форму разделки кромок, число сторон шва и число проходов. Тонкие заготовки (до 1мм) сваривают, применяя прием разделки «отбортовка». Он позволяет избежать прожога, увеличить площадь соприкосновения заготовок и повысить прочность, долговечность и герметичность (при необходимости) соединения. Заготовки от 1 до 4 мм сваривают без разделки кромок.

Небольшая толщина позволяет добиться полного провара и высокого качества шва. Заготовки толще 4 мм подвергаются разделке кромок. Это необходимо для обеспечения доступа электрода к корню шва для достижения полного и качественного провара.

Для деталей толще 60 мм используют специальные профили разделок, разнородные криволинейные или ступенчатые, и проваривают шов за несколько проходов. Сварочные смеси ГОСТ регламентирует также в зависимости от толщины.

Достоинства и недостатки

К преимуществам сварки под флюсом относятся:

• высокая степень автоматизации процесса;
• возможность проведения сварки под большой силой тока;
• высокая скорость сварки;
• качественный шов без окислов и раковин;
• возможность увеличения сварной ванны для более качественного провара.

Однородность шва достигается за счет изоляции сварной ванны от кислорода воздуха, а также из-за легирования шва компонентами флюса, которые можно подобрать специально для материала свариваемых деталей. Также сварка под флюсом дает возможность использования одновременно двух электродов, расположенных на расстоянии 10-20 мм друг от друга и питаемых от одного источника тока – это позволяет сделать больше сварную ванну под флюсом, увеличив таким образом скорость сварки и степень однородности готового изделия.

К недостаткам сварки под флюсом относят трудности контроля процесса и технологическую сложность. Агрегаты для сварки под флюсом занимают большие площади и требуют обслуживания квалифицированными кадрами. Сварной шов формируется под слоем флюса и у сварщика нет возможности контролировать качество шва в режиме реального времени. Избежать брака можно путем дополнения агрегата ультразвуковыми или лазерными системами контроля наличия дефектов.

7.3. Сварка и наплавка под слоем флюса

Сущность процесса сварки и на­плавки. Сварка(наплавка)под слоем флюса представляет собой разновид­ность электродуговой сварки, при ко­торой дуга горит под слоем сварочно­го флюса, обеспечивающего защиту сварочной ванны от воздуха. Наряду •с защитными функциями флюс ста­билизирует горение дуги, обеспечи­вает раскисление, легирование и ра­финирование расплавленного сплава сварочной ванны.

Схема процесса наплавки под сло­ем флюса приведена на рис. 7.5. Вос­станавливаемая деталь вращается в процессе наплавки с определенной скоростью. Электродная проволока автоматически подается в зону свар­ки. Дуга горит между концом элект­рода и восстанавливаемой поверхно­стью изделия под слоем флюса, кото­рый непрерывно подается из бунке­ра. Под действием теплоты, выделяе­мой сварочной дугой, плавятся элек­тродная проволока и основной ме­талл, а также часть флюса, попавше­го в зону горения дуги. В зоне горения дуги образуется полость, заполнен­ная парами металла, флюса и газа­ми. Их давление поддерживает флю­совый свод, образующийся над сва­рочной ванной. Под влиянием давле­ния дуги жидкий металл оттесняется в сторону, противоположную направ­лению сварки, образуя сварочную ванну. Расплавленный флюс в ре­зультате значительно меньшей плот­ности всплывает на поверхность рас­плавленного металла шва и покрыва­ет его плотным слоем.

Оболочка из расплавленного флю­са предохраняет металл наплавки и околошовной зоны от кислорода и азота воздуха и, кроме того, препят­ствует разбрызгиванию жидкого ме­талла. Благодаря тому, что расплав­ленный флюс обладает низкой тепло­проводностью, замедляется процесс охлаждения наплавленного металла. Это облегчает всплытие на поверх­ность ванны шлаковых включений и растворенных в металле газов, что резко повышает качество наплавлен­ного слоя сплава.

К, достоинствам сварки (наплавки) подслоем флюса относится: высокая производительность процесса, благо­даря применению больших токов, большой глубины проплавления, а также почти полного отсутствия по­терь металла на угар и разбрызгива­ние; возможность автоматизации процесса; высокое качество наплав­ленного металла в результате надеж­ной защиты флюсом сварочной ван­ны; улучшение условий труда свар­щика.

К недостаткам этого процесса сварки следует отнести: значитель­ный нагрев детали; невозможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм по причине стекания расплав­ленных наплавляемого металла и флюса с поверхности восстанавлива­емой детали; необходимость в отдель­ных случаях повторной термической обработки детали.

Наплавку цилиндрических поверх­ностей деталей выполняют, как пра­вило, по винтовой линии с перекрыти­ем предыдущего валика последую­щим на 1/2 — 1/З ширины. Для пред­отвращения стекания расплавлен­ных флюса и металла с восстанавли­ваемой поверхности наплавку ведут со смещением А электрода с зенита в сторону, обратную направлению вра­щения детали (см. рис. 7.5). Смеще­ние электродной проволоки зависит в основном от диаметра наплавляемой детали и определяется опытным пу­тем. Для деталей диаметром 50— 150 мм смешение электрода лежит в пределах 3 — 8 мм.

Рис. 7.5. Схема наплавки под слоем флюса: а — поперечный разрез; б — продольный разрез; 1—ванна         расплавленного        металла;        2— расплавленный флюс; 3 – электродная проволока; 4 — наплавленный слой металла; 5 — деталь; 6 — шлако­вая корка; А — смешение электродной проволоки с зенита

При сварке под слоем флюса про­изводительность процесса по машин­ному времени повышается в 6 — 12 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой. Это достигается за счет ис­пользования больших плотностей то­ка в электродной проволоке (табл. 7.2). Такое повышение абсолютного значения тока и его плотности в элек­троде возможно благодаря наличию

Контроль

Контроль кромок и готового соединения осуществляется силами службы технического контроля. Для контроля могут применяться различные методы, которые выявляют наличие дефектов — допускаемых или подлежащих исправлению. При невозможности исправления полученное соединение отправляют в брак.

Имеется много видов способов контроля. Одним из самых распространенных является ультразвуковой. Технологическая карта ультразвукового контроля сварных соединений:

В технологической карте УЗК сварных швов указываются такие сведения, как параметры контроля, применяемый дефектоскоп и подготовка к контролю.