Флюси для автоматичного зварювання

Флюси для автоматичного зварюваннятак само, як і електродні покриття, мають забезпечувати стійке горіння дуги, потрібний хімічний склад і механічні властивості наплавленого металу, добре формування зварювального шва і легке відокремлення шлакової кірки з наплавленого металу. За способом виготовлення флюси поділяють на плавлені і неплавлені, або керамічні.

Неплавлені, або керамічні, флюси виготовляють з порошкоподібних компонентів замісом їх на рідкому склі з наступною грануляцією і прокалюванням. Такий спосіб виготовлення цих флюсів дає змогу добавляти до їхнього складу такі металеві компоненти, як розкислювачі і легуючі елементи.

У плавлені флюси їх не можна вводити, бо вони осідають на дно печі і окислюються під час плавлення флюсів. Неплавлені флюси застосовують для зварювання деяких марок легованих сталей та одержання твердих наплавок, проте їх застосування досить обмежене.

Плавлені флюси виготовляють сплавленням шихти в полуменевих або електричних печах з наступною грануляцією. До складу цих флюсів входять тільки шлакоутворювальні компоненти. Так, у складі флюсів марок ОСц-45 і АН-348, які широко застосовують для зварювання вуглецевих і низько-легованих сталей, є 33...44 % SiO₂; 32...47 % МnО; 3,5...9 % CaF₂ та інші домішки. Шихтою для виготовлення цих флюсів є кварцовий пісок, манганова руда і плавиковий шпат.

 

4. Характеристика зварювальних автоматів

У промисловості застосовують зварювальні автомати різних систем, типів і конструкцій. Найбільше застосування має зварювальний автомат типу ТС-17М-У − трактор зварювальний (рис. 7.3) конструкції Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона.

Рис. 7.3 Зварювальний автоматТС – 17 М - У

 

Автомат призначений для виконання прямолінійних і кільцевих швів стикових, кутових і напускових з'єднань металу завтовшки 2...20 мм (зварювальний дріт діаметром 1,6...5,0 мм, сила струму до 1200 А). Автомат має трифазний електродвигун І потужністю 200 Вт і напругою 36 В, який приводить у рух механізми подачі дроту і ходовий.

Механізм подачі дроту складається з редуктора, приводного і притискного роликів, а ходовий −з редуктора, ведучих 2 і ведених 3 коліс. Швидкість подачі дроту регулюють у межах 52...403 м/год, а швидкість зварювання − 16... 126 м/год. Бункер 5 призначений для флюсу, а касета 7 − для дроту. Автомат комплектується джерелом струму, кнопковим пультом керування 8, електровимірювальними приладами 6 і магнітним пускачем. Переміщується трактор безпосередньо по зварюваному виробу або по напрямних рейках. Можна пересувати його і вручну за допомогою ручки 4. Автомат має сталу швидкість подачі дроту і працює за принципом саморегулювання довжини дуги.

Після встановлення трактора у вихідне положення і натискання кнопки "Вниз-стоп 1" на пульті керування 8 зварювальний дріт з касети 7 подається до стикання з виробом. Потім з бункера 5 до місця зварювання подається флюс і натисканням кнопки "Пуск" автомат включається в роботу.

При зупиненні зварювального трактора спочатку зупиняється електродвигун і при звичайному обриві дуги в кінці шва заварюють кратер. Після цього вимикають усю схему трактора.

 

5. Галузі застосування

Автоматичне зварювання під флюсом застосовують у серійному і масовому виробництвах при виготовленні котлів, мостових балок, резервуарів для зберігання рідин і газів, корпусів суден, зварних труб великих діаметрів та інших виробів, які зварюють в нижньому положенні.

Під флюсом зварюють вуглецеві і леговані сталі, алюміній, мідь та їхні сплави завтовшки 2…100 мм.

 

6. Переваги і недоліки зварювання під флюсом

Автоматичне зварювання під флюсом порівняно з ручним дуговим має такі переваги: в 10...15 разів підвищується продуктивність зварювання, досягається однорідність шва і підвищується якість наплавленого металу; економиться зварювальний дріт у зв'язку зі зменшенням втрат металу на вигар та розбризкування і відсутністю недогарків; полегшується праця робітника.

Продуктивність зварювання під флюсом підвищується переважно за рахунок застосування більших зварювальних струмів і безперервності процесу. Під час зварювання відкритою дугою максимально допустимі струми 500...600 А. Більші струми спричинюють підвищене розбризкування металу і порушують формування шва. Занурення дуги у флюс дає змогу збільшувати силу струму до 3000...4000 А без погіршення якості шва і значних втрат на вигар та розбризкування. Звичайно ці втрати при зварюванні під флюсом не перевищують 1,5...2 %, тоді як при зварюванні відкритою дугою вони досягають 20...30 %. Щоб при використанні великих густин струму зварювальний дріт занадто не нагрівався, під час автоматичного зварювання струм підводять до дроту в безпосередній близькості від дуги (30...70 мм), внаслідок чого автомат працює ніби коротким, безперервно поновлюваним електродом.

Недоліки способу зварювання під флюсом такі: місце зварювання закрите флюсом завтовшки 50...60 мм, тому підвищуються вимоги до точності підготовки і складання виробів для зварювання; важко виконувати шви невеликої довжини і складної конфігурації, а особливо такі, які розміщені в різних просторових положеннях.

 

7. Будова і призначення шлангового напівавтомата

При напівавтоматичному дуговому зварюванні подача дроту до виробу здійснюється механічним способом, а переміщення дуги, що горить під флюсом, − вручну. Зварювальний дріт діаметром 1...2 мм подається до виробу по спеціальному шлангу, тому напівавтомати називають шланговими.

Шланговий напівавтомат типу ПШ-5 (рис.7.4), розроблений Інститутом електрозварювання ім. Є. О. Патона, призначений для зварювання під флюсом стикових, кутових та інших з'єднань металів усіх товщин (починаючи з 1...2 мм) дротом 1,5...2 мм. Складається напівавтомат з подавального механізму 5, трифазного двигуна 7 потужністю 100 Вт і напругою 36 В, гнучкого шлангового проводу 4, касети 6 для дроту.

На кінці шлангового проводу розміщено тримач 2 з воронкою 1 для флюсу і пусковою кнопкою 3. Всередині шланга є спіраль із сталевого дроту, струмопідвідний гнучкий мідний дріт і два провідники, що з'єднують пускову кнопку З з магнітним пускачем.

Рис. 7.4 Шланговий напівавтомат ПШ 5

 

Подавальний механізм складається з редуктора, подавального і притискного роликів, які приводяться в рух електродвигуном. Дріт подається зі швидкістю 79...600 м/год.

Зварювальний струм силою 100...600 А подається до тримача по струмопідвідному проводу.

Напівавтомат постачається джерелом струму і магнітним пускачем. Щоб розпочати зварювання, слід за допомогою пускової кнопки і магнітного пускача ввімкнути електродвигун 7 і джерело струму. Флюс на виріб подається з воронки 1.

Більш досконалий напівавтомат типу ПШ-54 має коробку швидкостей, що дає змогу змінювати швидкість подачі дроту без заміни шестерні.

У шлангових напівавтоматах типу ПДШ-500 флюс подається до виробу по шланговому проводу пневматично.

Шланговими напівавтоматами зварюють прямолінійні, кільцеві та криволінійні шви, що недоступні для автоматів.

При напівавтоматичному зварюванні під флюсом використовують велику густину струму (100...200 А/мм²), що забезпечує високу продуктивність зварювання.

Недоліками цього способу зварювання є неможливість спостереження за процесом і його контролю, що призводить до неоднорідності якості зварного шва по довжині. Тому напівавтоматичне зварювання під флюсом широко не застосовують.