Автоматическая сварка под флюсом: сущность, виды и особенности технологии

Что такое автоматическая сварка

Автоматическая сварка под флюсом осуществляется с использованием полного контроля всех важных процессов. Именно благодаря этому она получило широкое распространение на производствах, разных предприятиях, на которых выполняется массовое изготовление разнообразных конструкций из металла. Это позволяет за небольшой период времени создать огромные изделия особой важности.

Так что это такое сварка под флюсом? По своей сути это процесс, во время которого осуществляется сочетание электромеханического оборудование с электронным управлением, при этом главной деталью является сварочная головка. С ее помощью осуществляются многие важные процессы:

• подаются расходные материалы в область соединения;
• осуществляется дуговая сварка;
• резка;
• напыление;
• производится контроль над сварочным процессом и своевременностью его остановки.

https://www.youtube.com/watch?v=rMF3I_u3zjw

На заметку! По конструкции головки для сварки разделяют на два типа — подвесные и самоходные. Отличие первых состоит в том, что в них отсутствует устройство для самоходного перемещения. По этой причине движение дуги осуществляется за счет передвижения соединяемых элементов.

Из всего этого можно понять, что такое дуговая сварка под флюсом и как она производится, но все же стоит знать ее отличие от полуавтоматического процесса. Разница между этими технологиями не особо существенная. Автомат от полуавтомата различается по степени механизации процесса.

Полуавтоматические устройства в отличие от автоматов обладают простым использованием. Они оборудованы автоматическим устройством подачи сварочной проволоки на электронный держатель через гибкий рукав. Сварщик самостоятельно регулирует движение дуги, он направляет ее в требуемую сторону.

Гост 8713-79 – сварка под флюсом – соединения сварные – основные типы, конструктивные элементы и размеры

Flux welding. Welded joints. Maih types design elements and dimensions

Читайте также:  Как использовать аспирин для пайки? - Онлайн справочник по настройке гаджетов

1. Настоящий стандарт распространяется на соединения из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых сваркой под флюсом, и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений.

Стандарт не распространяется на сварные соединения стальных трубопроводов по ГОСТ 16037-80.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки под флюсом:

АФ — автоматическая на весу;

АФф — автоматическая на флюсовой подушке;

АФм — автоматическая на флюсомедной подкладке;

АФо — автоматическая на остающейся подкладке;

АФп — автоматическая на медном ползуне;

АФш — автоматическая с предварительным наложением подварочного шва;

АФк — автоматическая с предварительной подваркой корня шва;

МФ — механизированная на весу;

МФо — механизированная на остающейся подкладке;

МФш -механизированная с предварительным наложением подварочного шва;

МФк — механизированная с предварительной подваркой корня шва.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3. Основные типы сварных соединений приведены в табл. 1, сечения предварительно наложенных подварочных швов условно зачернены.

Таблица 1

Тип соеди- нения	Форма подготов-ленных кромок	Характер сварного шва	Форма поперечного сечения		Способ сварки	Тол- щина свари-вае- мых дета- лей, мм	Условное обозн-ачение сварного соеди- нения
			подготовленных кромок	сварного шва
Стыковое	С отбор-товкой кромок	Односто-ронний			АФ; МФ	1,5-3,0	C1
						2,0-12,0	C47
	Без скоса кромок
					АФф	2,0-10,0	C4
					АФм	3,0-12,0
					АФп	5,0-20,0
Стыковое	Без скоса кромок	Односто-ронний			АФо; МФо	2,0-12,0	С5
		Двусто-ронний			АФ; МФ	2,0-20,0	С7
					АФш; МФш	2,0-12,0
					АФф	2,0-32,0	С29
	Без скоса кромок с после- дующей строжкой					16,0-32,0	С3О
Стыковое	Со скосом одной кромки	Односто-ронний			АФф	8,0-20,0	С9
					АФм
					АФо; МФо	8,0-30,0	С10
Стыковое	Со скосом одной кромки	Односто- ронний замковый			АФо	8,0-30,0	С11
		Двусто- ронний			АФ	14,0-20,0	С12
	С криволи- нейным скосом одной кромки	Односто- ронний			АФф	16,0-50,0	С31
Стыковое	С ломанным скосом одной кромки	Односто- ронний			АФф	16,0-50,0	C32
	С двумя симметри- чными скосами одной кромки	Двусто- ронний			АФ	20,0-30,0	C15
	Со скосом кромок	Одност- оронний			АФф	8,0-24,0	C18
					АФм	12,0-30,0
Стыковое	Со скосом кромок	Односто- ронний			АФо; МФо	8,0-30,0	C19
		Односто- ронний замковый			АФо		C20
		Двусто- ронний			АФ; МФ	14,0-30,0	C21
Стыковое	Со скосом кромок	Двусто- ронний			АФк; МФк	14,0-30,0	C21
					АФш; МФш	5,0-14,0
					АФф	14,0-30,0	С33
Стыковое	С криволи- нейным скосом кромок	Односто- ронний			АФо	16,0-60,0	С34
		Односто- ронний замковый				16,0-50,0	С35
		Двусто- ронний			АФк	24,0-160,0	С23
Стыковое	С ломанным скосом кромок	Односто- ронний			АФф	20,0-60,0	С36
	С ломанным скосом кромок	Односто- ронний замковый			АФо	16,0-60,0	С37
	С двумя симметр-ичными скосами кромок	Двусто- ронний			АФ; МФ	18,0-60,0	С25
Стыковое	С двумя симмет-ричными скосами кромок	Двусто- ронний			АФк	24,0-60,0	С25
					АФф	18,0-60,0	С38
	С двумя несиммет-ричными скосами кромок				АФш; МФш	16,0-60,0	С39
	С двумя симмет- ричными криволи- нейными скосами кромок				АФ	50,0-160,0	С26
Стыковое	С двумя несиммет- ричными скосами кромок	Двусто- ронний			АФш	24,0-130,0	С40
						24,0-60,0	С41
Угловое	С отбор-товкой одной кромки	Односто- ронний			АФ; МФ	1,5-3,0	У1
	Без скоса кромок	Двусто- ронний			АФш; МФш	4,0-14,0	У5
Угловое	Со скосом одной кромки	Двусто- ронний			АФш; МФш	8,0-20,0	У7
	С двумя несиммет- ричными скосами одной кромки					20,0-40,0	У3
Тавровое	Без скоса кромок	Односто- ронний			АФ; МФ	3,0-40,0	Т1
		Двусто- ронний					Т3
Тавровое	Без скоса кромок	Двусто- ронний			АФш; МФш	3,0-20,0	Т3
	Со скосом одной кромки				АФш; МФш	8,0-30,0	Т7
	С криволи- нейным скосом одной кромки				АФш	16,0-30„0	Т2
Тавровое	С двумя симмет-ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний			АФ; МФ	16,0-40,0	Т8
	С двумя несиммет-ричными скосами одной кромки				АФш; МФш	20,0-40,0	Т4
Тавровое	С двумя симмет- ричными криволи- нейными скосами одной кромки	Двусто- ронний			АФ	30,0-60,0	T5
Нахлес-точное	Без скоса кромок	Односто- ронний			АФ; МФ	10-20,0	Н1
		Двусто- ронний					Н2

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

4. Конструктивные элементы сварных соединений и их размеры должны соответствовать указанным в табл. 2 — 52, сечения предварительно наложенных подварочных швов условно зачернены.

^*Размер для справок.

Таблица 3

Размеры, мм

Условное обозн-ачение сварного соеди- нения	Конструктивные элементы		Способ сварки	s = s1	b		е, не более	g
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			Номин.	Пред. откл.		Номин.	Пред. откл.
С47			АФ, МФ	2	0	0,3	8,5	1,5	±1,0
				Св. 2 до 3		0,5	10
				Св. 3 до 4		0,8	12	2,0	1,0 -1,5
				Св. 4 до 5		1,0	11
				Св. 5 до 6
				Св. 6 до 8			16
				Св. 8 до 10			19
				Св. 10 до 12			21

Таблица 4

Размеры, мм

Условное обозна- чение сварного соеди- нения	Конструктивные элементы		Способ сварки	s = s1	b		е, не более	g		g1
	подготовленных кромок	сварного шва			Номин.	Пред. откл.		Номин.	Пред. откл.	Номин.	Пред. откл.
С4			АФф	2	0,0	1,0	12	1,5	±1,0	1,0	±1,0
				Св. 2 до 3	1,0	±1,0
				Св. 3 до 4			16	2,0	1,0-1,5	1,5	1,0
				Св. 4 до 5	1,5
											-1,5
				Св. 5 до 6			21
				Св. 6 до 7	2,0	±1,5				2,0	1,0 -2,0
				Св. 7 до 10			26

Таблица 5

Размеры, мм

Условное обозна- чение сварного соеди- нения	Конструктивные элементы		Способ сварки	s = s1	b		е, не более	g1
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			Номин.	Пред. откл.		Номин.	Пред. откл.
С4			АФм	3	1,0	0,5	14	1,5	1,0-1,5
				4			16
				Св. 4 до 5	1,5	1,0
				Св. 5 до 6			21
				Св. 6 до 7	2,0			2,0	1,0-2,0
				Св. 7 до 10			26
				Св. 10 до 12	4,0		28

^*Перед сваркой первого шва зазор на 1/3 толщину основного металла необходимо заполнить флюсом, а затем на оставшиеся 2/3 крупкой из электродной проволоки, окатышами или другим гранулированным металлом.

(Поправка, ИУС 6-2007).

^*Размер для справок.

Таблица 49

(Поправка, ИУС 6-2007).

Таблица 50

Таблица 51

Таблица 52

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

5. При сварке кольцевых швов стыковых соединений допускается увеличение выпуклости g, g₁ до 30 %.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

6. Сварные соединения Т7, Т8, Т4 следует выполнять в положении «в лодочку» по ГОСТ 11969-79.

Угловые швы без скоса кромок разрешается выполнять как в нижнем положении, так и в положении «в лодочку» по ГОСТ 11969-79.

7. Подварочный шов и подварку корня шва разрешается выполнять любым способом дуговой сварки.

8. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 53, должна производиться также, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Таблица 53

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва (черт. 1).

При разнице толщины свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 53, на детали, имеющей большую толщину s₁, должен быть сделан скос с одной или с двух сторон до толщины тонкой детали s, как указано на черт. 2, 3 и 4. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

9. Размер и предельные отклонения катета углового шва К, К₁ должны быть установлены при проектировании. При этом размер катета должен быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке детален толщиной свыше 3 мм. Предельные отклонения размера катета угловых швов от номинального значения приведены в приложении 3.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

10. (Исключен, Изм. № 2).

11. Допускается выпуклость или вогнутость углового шва до 30 % его катета. При этом вогнутость не должна приводить к уменьшению значения катета К_п (черт. 5), установленного при проектировании.

12. Минимальные значения катетов угловых швов приведены в рекомендуемом приложении 1.

13. При применении сварки под флюсом взамен ручной дуговой сварки катет углового шва расчетного соединения может быть уменьшен до значений, приведенных в рекомендуемом приложении 2.

14. Допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой относительно друг друга не более:

0,5 мм — для деталей толщиной до 4 мм;

1,0 мм — для деталей толщиной 4-10 мм;

0,1s мм, но не более 3 мм — для деталей толщиной более 10 мм.

15. Допускается в местах перекрытия сварных швов и в местах исправления дефектов увеличение размеров швов до 30% номинального значения.

16. При подготовке кромок с применением ручного инструмента, предельные отклонения угла скоса кромок могут быть увеличены до ±5°. При этом соответственно может быть изменена ширина шва, е, е₁.

15, 16. (Введен дополнительно, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

Примечание.Максимальное значение катетов не должно превышать 1,2 толщины более тонкого элемента.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

(Введено дополнительно, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ.

Виды флюсов

Сваривание и восстановление деталей автоматической наплавкой под слоем флюса выполняется строго по технологии, которая предполагает провести предварительную подготовку требуемых защитных материалов. Для того чтобы в структуру сваривания не попал кислород, который может снизить прочность шва, применяется специальный порошок или флюс.

Флюсы для газовой, ручной, автоматической сварки выполняют важные задачи:

• изолируют сварочную ванну от кислорода;
• стабилизируют дуговой разряд;
• способствуют нормальному химическому реагированию с расплавленными металлами;
• легируют или улучшают качества соединения;
• формируют сварочный шов.

Технология применения флюсов рекомендует использовать данные изделия для любых видов стали. Но стоит учитывать, что для сваривания низколегированных, легированных, высоколегированных сталей должны применяться разные виды флюсов. В зависимости от состава данные элементы бывают:

• из высококремнистой основы;
• с содержанием марганца;
• с низким содержанием кремния;
• безмарганцевые.

К особой группе относятся бескислородные флюсы.

В соответствии со степенью легирования флюсы могут быть следующих типов:

• нейтрального;
• слабо-легирующего или плавленого типа;
• легирующего или керамического типа.

В соответствии с химическим строением флюсы делят на:

1. Солевые. Они имеют в основе фториды и хлориды металлов. Они используются для сваривания цветных металлов.
2. Оксидные. В составе имеется высокий уровень оксидов металлов и небольшое содержание фторидов. Применяют для соединения деталей из низколегированной стали.
3. Смешанные. Это смесь из оксидных и солевых флюсов. Их применяют для сварки элементов из высоколегированной стали.

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.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=WJYnMV0NSVY

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.

Режимы

Чтобы проведение автоматической сварки под флюсом было правильным и точным, необходимо знать какие бывают режимы сварки, и какими особенностями они обладают. При их выборе стоит учитывать множество факторов, соблюдение которых позволит получить качественное сварное соединение.

Итак, режимы сварки под флюсом подбираются в соответствии со следующими факторами:

• показателями толщины сварочных кромок;
• размерами будущего сварного соединения;
• геометрической формой соединения;
• глубиной плавления металла в сварной области.

Чтобы правильно подобрать режимы автоматической сварки под флюсом стоит рассмотреть таблицу ниже, которая предоставлена на изображении ниже.

Данная таблица поможет выполнить правильный расчет режимов сварки под флюсом с учетом всех важных характеристики и качеств. В результате это обеспечит правильное проведение процесса, который сможет соединить металлические изделия и создать прочную конструкцию.

Для каждого вида изделия режимы сварки должны указываться в техническом задании и в правилах сварки автоматом под флюсом. При этом нужно следовать некоторым важным рекомендациям:

1. Автоматическая дуговая или ручная сварка под флюсом может проводиться при условии, если стабильно поддерживается дуга. При этом должно наблюдаться оптимальное соотношение между силой тока и скоростью подачи проволоки.
2. Схема автоматической дуговой сварки под флюсом рекомендует выполнять повышение скоростных показателей выполнения работ при увеличении вылета электродной проволоки.
3. Если используются проволоки из легированной основы, то стоит использовать режимы с высокой скоростью подачи.
4. На размеры и формы сварного соединения оказывает влияние показатель напряжения и сила тока. Сила тока, при которой производится автоматический дуговой сварочный процесс, изменяет глубину проваривания, а увеличение напряжения вызывает изменение ширины шва.

Все эти факторы помогут провести правильный выбор и расчет режимов автоматической сварки под флюсом. Кроме этого стоит учитывать правила, которые указываются в регламентирующей технологии этой сварочной технологии.

Сущность сварочного процесса

Перед тем как приступать к работам стоит рассмотреть сущность автоматической сварки под флюсом. В международной системе эта технология имеет обозначение SAW. В ее основе лежит горение электрической дуги, которая расплавляет структуру металлических кромок. Для этого в область сварки подается проволока, между концом которой и самим изделием происходит возбуждение дуги.

Совместно с этим процессом сварочный трактор в область сваривания передает флюс, он покрывает расплавленную область, защищая от влияния внешних газовых смесей. Кроме этого он положительно влияет на вплавляемость легирующих компонентов в область шва, снижает разбрызгивание расплавленного металла.

Из истории! Кто разработал сварку под флюсом? Эту технологию разработал Н. Славянов. А вот первый автоматизированный сварочный аппарат для осуществления сварочного процесса в автоматическом режиме и практические основы выполнения были созданы уже в 1927 году Д. Дульчевским.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом должна выполняться в соответствии с технологией и с соблюдением определенных правил. Во время этого процесса плавящийся конец присадочной проволоки удерживает головка сварочного автомата, при этом обязательно должно сохраняться некоторое расстояние от детали.

Технология сварки под флюсом требует контролирования со стороны человека. Также необходимо корректирование режимов, периодическое оценивание качества полученных результатов. Во время сварочного процесса применяются автоматические тракторы, которые передвигаются на собственных шасси по линии соединения. Все главные узлы данных аппаратов передвигаются вместе с ними.

В соответствии с ГОСТом 8713-79 сварочный станок, который используется при автоматическом сварочном процессе, может производить следующие разновидности работ:

1. Сваривание металлических заготовок на весу, без поддерживания для обратной стороны шва.
2. Они могут выполнять сварку на специальных медных прокладках, которые защищают от протекания и наплывания.
3. Могут осуществлять сварку на подушке из порошка.
4. Способны производить сварочный процесс на медном ползуне, сопровождающем движение головки аппарата.