Применение экзотермических смесей в покрытии электродов

Производительность возрастает за счет восстанавлваемого железа из оксидов железа и увеличения скорости плавления электрода. Коэффициент наплавки подобный электродам с большим содержанием железного порошка в покрытии.

Сварка сдвоенным электродом

Стержни соединяются контактной сваркой. Дуга блуждает с одного электрода к другому. Производительность возрастает на 20...40% за счет подог-рева электрода током при горении дуги на втором электроде.

Сварка пучком электродов

Эта сварка подобна сдвоенному электроду. Электроды между собой соединяются прихватками в месте крепления их в электрододержателе, а ток подводится ко всем одновременно. Производительность увеличивается на 40...50% за счет увеличения α_н и повышения коэффициента использования поста.

Сварка трехфазной дугой

К 2- м электродам подводятся две фазы от источника питания, а третья - к изделию. Электроды закрепляются отдельно или в одном электрододержате-ле. Производительность возрастает на 50...60%.

 

ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Широкое применение этого способа в промышленности при про­изводстве конструкций из сталей, цветных металлов и сплавов объясняется высокой про-изводительностью процесса и высоким качеством и стабильностью свойств сварного соединения, улучшен­ными условиями работы, более низким, чем при ручной сварке, расходом сварочных материалов и электроэнергии. К недостат-кам способа относится возможность сварки только в нижнем положе­нии ввиду возможного стекания расплавленных флюса и металла при отклонении плос-кости шва от горизонтали более чем на 10 — 15°.

Сущность способа. Наиболее широко распространен процесс при испо-льзовании одного электрода — однодуговая сварка. Сва­рочная дуга горит между голой электродной проволокой 1 и изде­лием, находящимся под слоем флюса 3 (рис. 25).

Рисунок 25– Сварка под флюсом

В расплавленном флюсе 5 газами и парами флюса и расплавленного ме-талла обра­зуется полость — газовый пузырь 4, в котором существует сва­рочная дуга. Давление газов в газовом пузыре составляет 7— 9 г/см², но в сочетании с механическим давлением, создаваемым дугой, его достаточно для оттеснения жидкого металла из-под дуги, что улучшает теплопередачу от нее к основному металлу. Повы­шение силы сварочного тока увеличивает механическое давле-ние дуги и глубину проплавления основного металла h_пр.

Кристаллизация расплавленного металла сварочной ванны 7 приводит к образованию сварного шва 6. Затвердевший флюс образует шлаковую корку на поверхности шва. Расплавленный флюс, образуя пузырь и покрывая поверх-ность сварочной ванны, эффективно защищает расплавленный металл от взаи-модействий с воздухом. Металлургические взаимодействия между расплав-ленным металлом и шлаком способствуют полу­чению металла шва с требуе­мым химическим составом. В отличие от ручной ду­говой сварки металличес-ким электродом при сварке под флюсом, так же как и при сварке в защитных газах, токоподвод к электродной про­волоке 2 осуществляется на небольшом расстоянии (вылетэлектрода ) от дуги (до 70 мм). Это позволяет без перегрева электрода использовать повышенные сварочные токи (до 2000 А). Плотностьсварочного тока достигает 200-250 А/мм², в то время какпри ручной дуговой сварке не превышает 15 А/мм². В результате повышается глубина проплавления основного металла и скорость расплавления электродной проволоки, т. е. дос-ти­гается высокая производительность процесса.

Производительность этого процесса сравнительно с РДЗ увеличивается в 6-12 раз. Затраты на угар и разбрызгивание 1...3%, α_н=14...18 Г/А∙ч. За счет изменения доли электродного металла в металле шва с 70 (РДЗ) до 35% при сварке под флюсом снижается расход электродного металла и электроэнергии.

Увеличение производительности достигается за счет повышенных зна-чений тока и его плотности, так как увеличивается механическое давление дуги и глубина проплавлення основного металла; введение в обработку металличес-ких наполнителей (железный порошок, проволока и прочие).

Сварку под флюсом можно осуществлять переменным и постоянным током. В зависимости от способа перемещения дуги относи­тельно изделия сварка выполняется автоматически и полуавтома­тически. При автоматической сварке подача электродной прово­локи в дугу и перемещение ее осуществляется специальными механизмами. При полуавтоматической сварке дугу перемещает сварщик вручную.

Существуют разновидности сварки под флюсом, когда в неко­торых случаях целесообразно применение двухдуговой или много­дуговой сварки. При этом дуги питаются от одного источника или от отдельного источника для каждой дуги. При сварке сдвоен­ным (расщепленным) электродом (рис. 26, а) дуги, горящие в общую ванну, питаются от одного источника. Это несколько повышает производительность сварки за счет повышения количества рас­плавленного электродного металла.

Рис. 26. Схемы образования шва при сварке:

а — сдвоенным электродом; б — двух­дуговой; в — трехфазной дугой

Электроды по отношению к направлению сварки могут быть расположе-ны последовательно или перпендикулярно. При последовательном расположе-нии глубина проплавления шва несколько увеличивается, а при перпендику-лярном (см. рис. 30, б) уменьшается. Второй вариант расположения электродов позволяет выполнять сварку при повышенных зазорах между кромками. Изме-няя расстояние между электродами, можно регулировать форму и размеры шва. Удобно применение этого способа при наплавочных работах. Однако недостат-ком способа является некоторая неста­бильность горения дуги.

При двухдуговой сварке (рис. 26, б) используют два электрода (при многодуговой несколько). Дуги могут гореть в общую или раздельные сварочные ванны (когда металл шва после первой дуги уже полностью закристаллизовался). При горении дуги в раздельные сварочные ванны оба электрода обычно перпенди­кулярны плоскости изделия. Изменяя расстояние между дугами, можно регулировать термический цикл сварки, что важно при сварке закаливающихся сталей.

Эта схема позволяет вести сварку на высоких скоростях, в то время как применение повышенного тока при однодуговой сварке приводит к несплав-лениям — подрезам по кромкам шва. При двухдуговой сварке вторая дуга, го-рящая в отдельную ванну, электродом, наклоненным углом вперед (угол𝜶= 45 … 60°), частично переплавляет шов, образованный первой дугой, и обра­зует уширенный валик без подрезов. Для питания дуг с целью уменьшения магнит-ного дутья лучше использовать разнородный ток (для одной дуги – перемен-ный, для другой – постоянный).

При сварке на переменном токе по схеме на рис. 26, в возникает трех-фазная дуга: одна дуга горит между электродами (независи­мая дуга) и две дру-гие - между каждым электродом и изделием. Все дуги горят в одном плавиль-ном пространстве. Регулируя ток в каждой дуге, можно изменять количество расплавляемого электродного металла или проплавление основного металла. В первом случае способ удобен при наплавочных работах и для сварки швов, требующих большого количества наплавленного металла. Недостаток способа - необходимость точного согласо­вания скоростей подачи электродов. Сварку сдвоенным электро­дом, двумя и большим числом электродов выполняют на автоматах.