Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Uchebnoe_posobie_TPM.doc
Скачиваний:
449
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
18.97 Mб
Скачать

4.2.5. Автоматическая дуговая сварка под слоем флюСа

При автоматической дуговой сварке под слоем флюса все основные операции процесса, к которым относятся возбуждение сварочной дуги, поддержание устойчивого ее горения, подача электрода в зону сварки, перемещение электрода вдоль свариваемых кромок с заданной скоростью, подача флюса в зону сварки, уборка использованного флюса, заварка кратера шва и прекращение процесса сварки осуществляются с помощью специального сварочного автомата. Он представляет собой мобильную платформу с индивидуальным электромеханическим приводом. Конструктивно автоматы выполняют в виде сварочных головок, подвесных и самоходных сварочных аппаратов и сварочных тракторов. В целом для выполнения автоматической сварки под флюсом используется целый комплект оборудования, называемый сварочной установкой. Он включает в себя источник питания, сварочный аппарат, механическое оборудование и приспособления, обеспечивающие необходимую точность сборки изделия.

Особенностью процесса дуговой сварки под флюсом является использование длинномерного плавящегося электрода в виде проволоки без покрытия, свернутой в бухту и размещенной в кассете. Для защиты дуги и сварочной ванны от воздействия воздуха используется флюс - порошкообразное вещество специального состава, насыпаемое перед электродом (дугой) по ходу движения сварочного автомата (рис. 4.13). Сварочная дуга 6 горит между электродом 2 и основным металлом 7 под слоем флюса 5, толщиной 30 … 50 мм. Под воздействием тепла дуги кромки основного металла, электродная проволока и часть флюса, п

Рисунок 4.13. Схема автоматической сварки под слоем флюса:

1- бухта электродной проволоки, 2- электрод, 3- механизм подачи, 4- токосъем, 5- флюс, 6- дуга, 7- основной металл, 8- газовая полость, 9- жидкий шлак, 10- слой оплавленного флюса, 11- ванна жидкого металла, 12- сварной шов, 13- шлаковая корка

римыкающая к зоне сварки, расплавляются. Вокруг столба дуги из паров расплавленного металла и газообразных продуктов диссоциации составляющих флюса образуется газовая полость 8. Расплавленная часть флюса образует тонкий слой шлака 9, окружающий газовую полость и покрывающий ванну расплавленного металла 11. Жидкий флюс защищает дугу и сварочную ванну, ограничивая взаимодействие ее с атмосферными газами, осуществляет металлургическую обработку жидкого металла, обеспечивает стабильность горения дуги. После смещения зоны горения дуги вдоль кромок свариваемого изделия металл сварочной ванны затвердевает, формируя сварной шов 12. Расплавленный флюс, остывая, образует на поверхности шва легко отделяемую шлаковую корку 13. Неиспользованная часть флюса специальными устройствами собирается в бункер сварочного автомата и используется повторно. Электродная проволока с помощью механизмов подачи 3 разматывается из кассеты 1 и подается в зону горения дуги. Ток к электроду подводится через токопровод 4.

Электродная проволока применяемая при автоматической сварке под флюсом изготавливается тех же марок, что и для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Флюсы выполняют следующие функции: изолируют сварочную ванну от атмосферы, обеспечивают стабильное горение дуги, химически взаимодействуют с жидким металлом с целью получения заданного состава и свойств наплавленного металла, легирования металла шва, формирования поверхности шва, легкого отделения шлаковой корки с наплавленного металла. Основными компонентами флюсов являются Si,MnO,CaFg,CaOи другие вещества.

Флюсы классифицируют по назначению, химическому составу и способу изготовления. По назначению они разделяются на флюсы для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, легированных и высоколегированных сталей.

По способу изготовления флюсы делятся на плавленые и неплавленые (керамические).

Плавленые флюсы изготовляют сплавлением шихты в пламенных или электрических печах с последующей грануляцией. В состав этих флюсов входят только шлакообразующие компоненты. Сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей осуществляют с использованием плавленых флюсов.

Неплавленые (керамические) флюсы, кроме шлакообразующих компонентов, содержат также раскислители и различные легирующие элементы. Технология изготовления этих флюсов сходна с изготовлением обмазочной массы для электродов ручной дуговой сварки. Из полученной таким же способом вязкой массы изготовливают гранулированный флюс, который затем просушивают и прокаливают. Неплавленые (керамические) флюсы применяются при сварке легированных и высоколегированных сталей и для получения твердых наплавок.

По сравнению с ручной дуговой сваркой автоматическая дуговая сварка под слоем флюса имеет следующие преимущества:

  • высокие и стабильные механические свойства металла шва, полученные благодаря надежной защите сварочной ванны флюсом, интенсивному раскислению и легированию металла вследствие большого объема жидкого шлака и более медленого охлаждения шва под флюсом и твердой шлаковой коркой;

  • лучшая форма и поверхность сварного шва, а также постоянство его размеров по длине вследствие замены ручного труда автоматом, обеспечивающим оптимальный режим сварки и механизированную подачу электродной проволоки;

  • снижение расхода электроэнергии и электродного материала вследствие уменьшения потерь на угар и разбрызгивание металла, а также отсутствие технологических отходов электродов в виде «огарков»;

  • уменьшение себестоимости метра сварного шва;

  • повышение производительности в 10 … 20 раз из-за использования большой силы тока, и как следствие глубокого проплавления основного металла без предварительной разделки кромок, а также повышения скорости перемещения электрода относительно свариваемого изделия, кроме этого из-за большой длины электродной проволоки сокращается время пауз в работе, необходимых для смены электрода;

  • облегчение труда сварщиков из-за уменьшения выбросов в атмосферу газообразных продуктов процесса и удаления человека из зоны сварки;

  • высокая степень автоматизации процесса, заключающаяся в механизированной подаче электродной проволоки в зону горения дуги и поддержание постоянного режима сварки в течение всего процесса с помощью сварочных автоматов;

К недостаткам автоматической сварки под слоем флюса относят:

  • использование дорогостоящей сварочной установки, в комплект которой входит источник питания, сварочный автомат, механическое оборудование и приспособления, обеспечивающие необходимую точность сборки изделия, в результате чего применять способ экономически целесообразно только в серийном и массовом производствах для изготовления длинных швов;

  • габариты оборудования позволяют применять процесс только в стационарных условиях;

  • способ пригоден для изготовления только нижних прямолинейных и кольцевых швов;

Автоматическая дуговая сварка под флюсом достаточно широко применяется в машиностроении. Таким способом сваривают низкоуглеродистые, низколегированные, легированные и высоколегированные стали, а также титан, медь, алюминий и их сплавы при толщине металла 2 … 100 мм. Процесс применяют при изготовлении сварных труб, котлов, емкостей для хранения жидкостей и газов, корпусов судов и других изделий.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]