Двухсторонняя автоматическая сварка под флюсом

Гост 5264-80 ручная дуговая сварка. соединения сварные. основные типы, конструктивные элементы и размеры (с изменением n 1) от 24 июля 1980 —

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

Односторонняя автоматическая сварка стыковых соединений с предварительной ручной подваркой корня шва (рис. 69, г) применяется, когда невозможно кантовать изделие.

В этом случае корень приходится подваривать вручную в потолочном положении. При сборке таких соединений большая точность зазора не требуется. Подварочный шов должен иметь глубину провара не менее 1/3 толщины свариваемого металла. Для подварки необходимо использовать электроды с качественным покрытием, предназначаемые для ручной сварки данной стали.

Автоматическая сварка таких соединений обычно выполняется на весу и обеспечивает провар на глубину не менее 2/3 толщины свариваемого металла.

При односторонней сварке на гладкой медной (технологической) подкладке шов хорошо формируется только при плотном поджатии подкладки, совпадении свариваемых кромок и отсутствии зазора в стыке, а также при наличии зазоров между кромкой и подкладкой или использовании плотно прижатой медной подкладки с канавкой (рис. 70).

Рис 70. Влияние положения подкладки и зазора в стыке на форму шва, выполняемого на медной и флюсо-медной подкладке: а медная подкладка, прижатая к стыку, не имеющему зазора б — медная продкладка, прижатая к стыку, собранному с большим зазором, в — медная подкладка, не прижая к стыку, г- умеренные зазоры между свариваемыми кромками и между стыком и медной подкладкой, д — подкладка с канавкой, хорошо прижатая к стыку.

При сварке соединений с зазором в стыке и на прижатой подкладке в корне шва получаются непровары седловидной формы, что вызывает необходимость дополнительной подварки. Плохое поджатие подкладки приводит к прожогам или получению вогнутых швов.

В ряде случаев при односторонней автоматической сварке встык листов больших размеров толщиной до 10 мм пользуются скользящим медным башмаком, который прикреплен к самоходному сварочному трактору ТС-32 при помощи стального жесткого ножа толщиной 1,5 мм.

Флюсомедные подкладки применяют также при сварке кольцевых стыков труб (а) и цилиндрических сосудов небольших диаметров (б) (см. рис. 71).

Рис. 71. Флюсо-медные подкладки в кольцевых стыковых соединениях, свариваемых под флюсом односторонним швом.

При автоматической односторонней сварке под флюсом стыковых соединений применяют флюсовые подушки. К нижней стороне свариваемого соединения поджимают слой флюса, препятствующий вытеканию расплавленного металла. Равномерность формы и сечения шва по длине стыка в значительной степени определяется равномерностью зазора в стыке и равномерностью поджатия флюсовой подушки (рис. 72).

При слабом поджатии флюсовой подушки шов получается ослабленным с выпуклым обратным валиком. Чрезмерное поджатие подушки приводит к обратному явлению: шов получается с неполным проваром, вогнутым с обратной стороны.

При сильном поджатии флюса и чрезмерно широком зазоре в стыке в центре шва образуются сквозные отверстия или канавки. Оптимальное давление поджатия флюсовой подушки зависит от толщины свариваемых листов, а также от режима сварки и определяется опытным путем.

При сварке листов толщиной от 3 до 8 мм, имеющих небольшую массу, флюс поджимается искусственным путем: специальными прижимами и резиновым или прорезиненным шлангом, в который подается сжатый воздух.

Флюсы можно также поджимать электромагнитами, например, при сварке листов встык на специальных магнитных стендах. Режимы односторонней автоматической сварки листов толщиной до 8 мм на флюсовой подушке приведены в табл. 20.

Рис. 72. Схема сварки и форма стыковых швов, выполняемых на флюсовой подушке: а — схема поджатая флюсовой подушки, в — форма шва при недостаточном поджатии флюса, в — форма шва при излишнем поджатии флюса, г — сквозное отверстие в шве при чрезмерно сильном поджатии флюса или чрезмерно большом зазоре в стыке при нормальном поджатии флюса.

Таблица 20. Ориентировочные режимы односторонней сварки стыковых соединений металла толщиной 3—8 мм на магнитных стендах с флюсовой подушкой.

Видео

В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).

Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.

После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).

Виды применяемых флюсов

Перед тем, как провести сварку под флюсом, неплохо было бы узнать, какие вообще бывать разновидности. Прежде всего, всю флюсы делятся по назначению. Они могут быть для сварки углеродистых и легированных сталей, для высоколегированных сталей и для цветных металлов. Это первое, на что стоит обратить внимание перед покупкой флюса.

Также флюсы могут быть плавлеными или керамическими. Их отличие в составе. В большинстве случаев используется именно плавленый флюс, поскольку он относительно универсальный и стоит недорого. С его помощью можно эффективно защитить сварочную ванну от кислорода.

Также флюсы могут быть химически активными и химически пассивными. Активный флюс содержит в составе кислоты, способные не только защитить металл при сварке, но и привести к коррозии. Так что тщательно удаляйте флюс после работы. Пассивные флюсы в автоматической сварке не применяются, поскольку не обладают достаточными для этого свойствами. Зачастую вы встретите пассивный вещества при пайке в виде воска или канифоли.

Кстати, о производителях. Это давний спор всех начинающих и опытных сварщиков. Кто-то считает, что отечественные компании производят недорогой и эффективный флюс, а кто-то всеми руками за импортные комплектующие. Мы не будем однозначно говорить, что лучше, скажем лишь то, что на практике и отечественные, и импортные флюсы показывают себя хорошо, если соблюдена технология сварки.

Где применяется

Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.

Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.

Двухдуговая сварка в угол ( ,~)

* Катет шва К = a√2

Двухсторонняя сварка в х-образную разделку (типа с25 по гост 8713-79) с предварительной ручной подваркой корня шва. угол раскрытия кромок 60°, зазор в корне 0-2 мм, притупление 2 мм

Назад в раздел

Двухсторонняя сварка стыка без разделки по зазору на флюсовой подушке (типа с29 по гост 8713-79)

В следующей таблице приведены режимы SAW-сварки низколегированных сталей с использованием керамическими фторидно-основными флюсами типа OK Flux 10.61, OK Flux 10.62

Двухсторонняя сварка стыка в х-образную разделку с углом раскрытия кромок 70°, притупление 6-8 мм (типа с25 по гост 8713-79)

⃰При сварке толщины 30 мм, чтобы не провалить значения ударной вязкости, с каждой из сторон выполняется по два прохода

Достоинства и недостатки

У автоматической сварки с применением флюса есть много плюсов. Ее главное достоинство — возможность полной автоматизации процесса сварки. От сварщика не нужно даже уметь варить, достаточно знать, как настроить оборудование. Также такой метод сварки гарантирует отличное качество сварочных соединений, поскольку отсутствует человеческий фактор.

Как варить

Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.

Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или “чиркнув” как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.

Недостатки

Стыковое соединение

Общая информация

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса — это технология, суть которой ничем не отличается от классической дуговой сварки. Металл плавится из-за высокой температуры, которая формируется благодаря электрической дуге. Ниже изображена схема автоматической дуговой сварки под флюсом.

Отличие автоматической сварки от любой другой заключается лишь в том, что большинство процессов выполняется не вручную, а с помощью специальных станков. Например, подача проволоки и движение дуги. Ну а в нашем конкретном случае все эти операции производятся под слоем флюса, нанесенного на поверхность металла.

Преимущества

За все время существования электродуговая сварка под флюсом не утратила своей востребованности и популярности, что обусловлено рядом ее преимуществ:

• Во время соединения деталей практически отсутствует эффект разбрызгивания металла;
• Потери электродного металла сводятся к минимальному количеству;
• Высокий уровень производительности;
• Защита зоны сваривания отлично защищена от внешних негативных факторов;
• Металл охлаждается с низкой скоростью, что способствует получению высоких показателей механических свойств получаемого шва;
• Не нужно использовать дополнительные приспособления, которые защищают от светового излучения, так как горение дуги происходит под слоем флюса;
• Сварочная ванна становится практически не чувствительной к воздействию оксидов.

Разделка кромок под сварку

Важно! Если варите без скоса кромок и толщина металла более 2 мм, нужно выставить зазор между свариваемыми деталями!

От выбора скоса кромок зависит качество шва и изделия. Для каждого способа сварки выбирают разные разделки кромок.

К сведению! Без разделки процесс будет гораздо экономичней, но разделка кромок нужна для полного провара в сечении, что делает качество выше.

Разделку можно выполнить зубилом, в данном случае края получатся не ровные, отличным вариантом станет болгарка, фрезерный станок, самым лучшим будет использование кромкореза (фаскоснимателя). Так же нужно контролировать чистоту скосов что бы получить качественный шов без дефектов.

Существует обозначение разделки кромок: U- V- K- X- образные. Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла, Х-образная разделка требует по одному шву с каждой стороны, когда V-образная обходится односторонним швом.

Режимы сварки высоколегированных сталей

В следующих таблицах приведены ориентировочные режимы SAW-сварки стыковых швов высоколегированных коррозионостойких сталей типа Cr 18%-Ni 10% сварочной проволокой OKAutrod 308L с использованием керамических флюсов типа OK Flux 10.92 или OK Flux 10.93

Режимы сварки стыковых швов без разделки

Ниже приведены ориентировочные режимы SAW-сварки конструкционных Si-Mn легированных сталей на постоянном токе обратной полярности с использованием керамических алюминатно- основных, алюминатно-рутиловых или кальциево-силикатных флюсов типа OK Flux 10.

Режимы сварки стыковых швов с v и х-образными разделками

В следующих таблицах приведены ориентировочные режимы SAW-сварки в разделку конструкционных Si-Mn легированных сталей на постоянном токе обратной полярности с использованием керамических алюминатно-основных, алюминатно-рутиловых или кальциево- силикатных флюсов типа OK Flux 10.70, OK Flux 10.71, OK Flux 10.80, OK Flux 10.81 и т.п.

Режимы сварки угловых швов без разделки

В следующих таблицах приведены ориентировочные режимы SAW-сварки угловых швов типа Т1 по ГОСТ 8713-79 конструкционных нелегированных и низколегированных сталей с использованием керамических алюминатно-основных или алюминатно-рутиловых флюсов типа OK Flux 10.71, OK Flux 10.81 и т.п.

Роль флюса

С автоматической сваркой все ясно. А вот что насчет флюса? Что это такое?

Флюс — это специальное вещество (может выпускаться в виде порошка, гранул, паст и жидкостей), обладающее положительными свойствами. Флюсы толстым слоем подаются прямо в сварочную зону, защищая ее от негативного влияния кислорода. Также флюс защищает сам металл, способствует устойчивому горению дуги, уменьшает вероятность разбрызгивания металла и даже изменяет химический состав шва при необходимости.

Сварка в вертикальном положении

1. Сварочный ток снижается на 10-15% в сравнении с нижним положением (нужно снизить тепловую мощность дуги).
2. Сварка как правило ведется снизу вверх с отрывом дуги что бы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.
3. Электрод в одной плоскости расположен перпендикулярно к поверхности деталей, а в другой наклонен чуть ниже горизонтали.
4. Возможна так же сварка сверху вниз и снизу вверх без обрыва сварочной дуги. Это требует применение определенной марки электродов с подходящим типом покрытия.
5. Если соединение с разделкой кромок, то сварка в вертикальном положении выполняется в несколько проходов с зачисткой каждого прохода от шлака.

СОВЕТ! Сварщики, имеющие мало опыта, часто сталкиваются с залипанием электрода в процессе зажигания дуги на поверхности металла, особенно на сниженном сварочном токе. В данном случае возможно разжечь дугу на рядом положенной пластине (разогреть кончик электрода), а затем перенести дугу на стык деталей.

Процесс сварки заканчивается контролем качества. Сварные швы после очистки от различных загрязнений (шлака, брызг металла и копоти) визуально осматриваются на наличие наружных дефектов.

Сварка в нижнем положении

Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток.

Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.

В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.

1. Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
2. Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
3. В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.

Сварка одиночной проволокой в лодочку

Сварка одиночной проволокой в угол

Сварка расщепленной дугой (twin) в угол

Чем отличается от нахлесточного

Сварные нахлесточные соединения – это сплавление разных элементов детали, расположенных параллельно, частично перекрывая друг друга. Применяются, когда стыковое невозможно. Не рекомендуется соединение внахлест, если конструкция подвергается вибрации, толщина стали должна быть не более 10-12 мм.

При стыковом важно учитывать точность сборки, тогда как при нахлесточном сборка гораздо проще и не нужно разделывать кромки.

Недостатком нахлесточного соединения станет больший расход основного металла, так как одна деталь накрывает другую, возможно появление коррозии металла от проникновения влаги между деталями, а так же выявить дефекты будет не просто.

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

В стыковом нет перекрытия (нахлеста) деталей, применяется разная техника сварки, когда сварка нахлесточных соединений выполняется угловым швом.