Технология автоматической сварки под флюсом. Технология автоматической сварки под флюсом
Технология сварки под флюсом | svarnoy.info
Конструктивные элементы основных типов швов сварных соединений из углеродистых или низколегированных сталей, свариваемых автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом, установлены ГОСТ 8713-79. В зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки ГОСТ устанавливает формы разделки кромок для каждого вида соединения. Требования к подготовке кромок и сборке изделия под сварку более высокие, чем при ручной сварке. Эти требования вытекают из условий автоматической сварки. Настроенный под определенный режим автомат точно выполняет установленный процесс сварки и не может учесть и выправить отклонения в разделке кромок и сборке изделия. Разделку кромок производят машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой, а также на металлорежущих станках.
Свариваемые кромки перед сборкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и шлаков. Это особенно важно при больших скоростях сварки, когда различные загрязнения, попадая в зону дуги, приводят к образованию пор, раковин и неметаллических включений. Очистку кромок производят пескоструйной обработкой или протравливанием и пассивированием. Очистке подвергается поверхность кромок шириной 50…60 мм по обе стороны от шва. Перед сваркой детали закрепляют на стендах или иных устройствах с помощью различных приспособленний или прихватывают ручной сваркой электродами с качественным покрытием. Прихватки длиной 50…70 мм располагают на расстоянии не более 400 мм друг от друга, а крайние прихватки — на расстоянии не менее 200 мм от края шва. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака, брызг металла.
При сварке продольных швов для ввода электрода в шов и вывода его из шва за пределы изделия по окончании сварки к кромкам приваривают вводные и выводные планки. Форма разделки планок должна соответствовать разделке кромок основного шва.
Режим автоматической сварки: сварочный ток, напряжение дуги, диаметр, угол наклона и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки и основные размеры разделки кромок — выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок, формы разделки и свариваемого металла.
Стыковые швы выполняют с разделкой и без разделки кромок. При этом шов может быть одно- и двусторонним, одно- и многослойным.
Односторонняя стыковая сварка применяется в малоответственных сварных соединениях или в случаях, когда конструкция изделия не позволяет производить двустороннюю сварку шва. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению процесса формирования шва.
Рис 1.Флюсовая подушка
Чтобы избежать этого, следует закрыть обратную сторону шва стальной или медной подкладкой, флюсовой подушкой или проварить шов с обратной стороны.
В практике применяют четыре основных приема выполнения односторонней сварки стыковых швов, обеспечивающих получение качественного сварного шва.
Сварка на флюсовой подушке (рис. 1) заключается в том, что под свариваемые кромки изделия 1 подводят флюсовую подушку 2 — слой флюса толщиной 30…70 мм. Флюсовая подушка прижимается к свариваемым кромкам под действием собственной массы изделия или с помощью резинового шланга 3, наполненного воздухом. Давление воздуха в зависимости от толщины свариваемых изделий составляет 0,05…0,06 МПа для тонких и 0,2…0,25 МПа для толстых кромок. Флюсовая подушка не допускает подтекания расплавленного металла и способствует хорошему формированию металла шва.
Сварка на медной подкладке применяется для большего теплоотвода в целях предупреждения пережога металла кромок. Вместе с тем подкладка, установленная с нижней стороны шва, предупреждает протекание жидкого металла сварочной ванны. Подкладка прижимается к шву с помощью механических или пневматических приспособлений. После сварки подкладка легко отделяется от стальных листов. При зазоре между свариваемыми кромками более 1…2 мм медную подкладку делают с желобком, куда насыпают флюс. В этом случае на обратной стороне шва образуется сварной валик. Ширина медной подкладки составляет 40…60 мм, а толщину подкладки (5…30 мм) выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок.
Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан метод сварки, при котором по обратной стороне шва перемещается медный башмак, охлаждаемый водой (рис. 2). При этом свариваемые листы собирают с зазором 2…3 мм и через каждые 1,2…1,5 м скрепляют сборочными планками путем прихватки короткими сварными швами. Сварочный трактор 2 имеет нож 5, устанавливаемый в зазор стыка и прижимающий пружиной 1 тягу 4 с роликами 6 и медным башмаком 3 к нижней стороне свариваемых кромок. Нож направляет трактор вдоль свариваемого шва. Башмак, перемещаясь вместе с трактором, все время находится под сварочной дугой, предупреждая протекание жидкого металла и формируя нижнюю сторону шва. По мере приближения трактора к сборочным планкам их удаляют ударами молотка.
Рис. 2 .Метод сварки, при котором по обратной стороне шва перемещается медный башмак, охлаждаемый водой.
Сварка на стальной подкладке производится в тех случаях, когда конструкция изделия допускает приварку подкладки с обратной стороны шва. Стальную подкладку плотно подгоняют к плоскости свариваемых кромок и прикрепляют короткими швами ручной дуговой сваркой. Затем автоматической сваркой выполняют основной шов, проваривая одновременно основной металл и металл подкладки. Размеры подкладки зависят от толщины свариваемых кромок. Обычно подкладку изготовляют из стальной полосы шириной 20…60 мм и толщиной 4…6 мм.
Сварка после предварительного наложения подварочного шва вручную применяется для упрощения процесса сборки изделия. Однако такой способ автоматической сварки значительно увеличивает затраты труда и материалов и поэтому, его следует применять реже.
Режимы автоматической сварки стыковых швов тонколистовых изделий представлены в табл. 1.
Таблица. 1.
| Толщина кромок,мм | Способ сварки | Зазор, мм | Сварочный ток, А | Напряжение,дуги, В | Диаметр электрода мм. | Скорость сварки,м/ч |
| 1,5 | На медной подкладке | 0,3 | 150-170 | 26 | 1,6 | 50-60 |
| 1,5 | На весу | 0,2 | 100-115 | 26 | 1,2 | 50 |
| 2,0 | На флюсовой подушке | 0,8 | 120-130 | 24-28 | 1,6 | 40-50 |
| 2,0 | На стальной подкладке | 0,7 | 270-300 | 23-27 | 3,0 | 75-80 |
| 2,0 | На весу | 0,3 | 120-130 | 26-28 | 1,6 | 50-60 |
| 3,0 | На флюсовой подушке | 1,5 | 270-300 | 28-30 | 2,0 | 35-60 |
| 3,0 | На стальной подкладке | 0,7 | 270-300 | 23-27 | 3,0 | 50-60 |
| 3,0 | На весу | 0,8 | 160-200 | 28-30 | 1,0 | 70-80 |
| 4,0 | На флюсовой подушке | 1,5 | 375-400 | 28-30 | 2,0 | 40-50 |
| 5,0 | На флюсовой подушке | 2,5 | | 28-30 | 4,0 | 35-45 |
Двусторонняя стыковая сварка дает более высококачественный шов, обеспечивая хороший провар шва даже при некотором смещении свариваемых кромок. При изготовлении строительно-монтажных конструкций двусторонний способ сварки является основным. Стыковое соединение сваривают автоматом сначала с одной стороны так, чтобы глубина проплавления составляла 60…70% толщины металла шва. Зазор между кромками должен быть минимальным, не более 1 мм. При этом сварку выполняют на весу без подкладок и уплотнений с обратной стороны стыка.
При невозможности выдержать зазор между кромками менее 1 мм принимают меры по предупреждению подтекания жидкого металла, так же как это делают при односторонней сварке, т. е. производят сварку на флюсовой подушке, медной подкладке, на стальной подкладке или применяют прихватку ручной дуговой сваркой.
Примерные режимы двусторонней автоматической сварки стыковых соединений без разделки кромок на флюсовой подушке электродной проволокой диаметром 5…6 мм даны в табл. 2.
Таблица № 2.
| Толщина кромок, мм | Наименование шва | Зазор, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи электродной проволоки, м/ч | Скорость сварки. м/ч |
| 6 | Основной | 0…1,5 | 600 | 34…30 | 47,0 | 55,0 |
| Подварочный | 500 | 50,0 | 43,5 | |||
| 8 | Основной | 0.. .1,5 | 650 | 34…36 | | 62,2 |
| Подварочный | 550 | 50,0 | 40,3 | |||
| 10 | Основной | 0…2,0 | 720 | 36…38 | 43,0 | 69,7 |
| Подварочный | 650 | 38…40 | 60,8 | |||
| 14 | Основной | 0…2,5 | 850 | 36…38 | 34,0 | 87,7 |
| Подварочный | 750 | 73,5 | ||||
| | Основной | 3 | 950 | 38…40 | 24,0 | 111,0 |
| Подварочный | 900 | 102,0 | ||||
| 24 | Основной | 4 | 1050 | 38…40 | 18,0 | 72,8 |
| Подварочный | 19,0 | |||||
| 30 | Основной | 4,5 | 1150 | 40…42 | 15.0 | 82,4 |
| | 16.0 | |||||
| 40 | Основной | 6,5 | 1200 | 40…42 | 8,5 | 87,0 |
| Подварочный | 9,5 | |||||
| 50 | Основной | 9,0 | 1300 | 42…44 | 6,0 | 98,8 |
| Подварочный | 7,0 |
Тавровые и нахлесточные соединения сваривают вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» (рис. 3, а) или наклонным, если один из листов занимает горизонтальное положение (рис. 3, б).
Рис. 3.Тавровые и нахлесточные соединения сваривают вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» (а)Наклонным, если один из листов занимает горизонтальное положение (б)
При этом в зависимости от толщины свариваемых кромок и назначения соединения сварка может быть выполнена без разделки кромок, с одно- или с двусторонней разделкой кромок (рис. 4, а, б, в).
Рис. 4.Разделка кромок с одно- или с двусторонняя.
При зазоре между кромками менее 1 мм сварку «в лодочку» выполняют на весу. При больших зазорах сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. Допускается заделка зазора асбестовым уплотнением или подварка шва с обратной стороны. Сварка «в лодочку» обеспечивает равномерное проплавление свариваемых кромок и получение качественного шва большого сечения за один проход; в большинстве случаев для выполнения сварного соединения изделие устанавливают на кантователь.
Сварку тавровых и нахлесточных соединений при горизонтальной или вертикальной полке производят наклонным электродом с углом наклона к горизонтальной полке 20…30°. Недостатком такого способа сварки является невозможность получить шов с катетом более 16 мм, что иногда приводит к необходимости многослойной сварки. Примерные режимы автоматической сварки швов тавровых и нахлесточных соединений, выполняемых «в лодочку» электродной проволокой диаметром 5 мм, даны в табл. 3.
При полуавтоматической сварке сварщик перемещает дугу вдоль свариваемого шва либо на себя, либо справа налево. Держатель опирается на кромки свариваемого изделия и тем самым поддерживается постоянство вылета электродной проволоки в пределах 15…25 мм. Благодаря повышенной плотности тока и более сосредоточенному вводу теплоты глубина провара при шланговой сварке возрастает на 30 … 40%. Устойчивость горения дуги также значительно повышается, что позволяет сваривать листы малых толщин (0,8…1,0 мм) и угловые швы катетом до 2 мм при сварочных токах 80 … 100 А.
Стыковые швы с зазором более 1,0… 1,5 мм сваривают на флюсовой подушке или на подкладках. При этом держателю придают поперечные колебательные Движения. Тавровые и нахлесточные соединения рекомендуется выполнять электродной проволокой диаметром 1,6…2,0 мм на постоянном токе обратной полярности. Зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,8…1,0 мм. Примерные режимы шланговой сварки электродной проволокой диаметром 2 мм под флюсом АН-348-А стыковых швов даны в табл. 4, а угловых швов тавровых соединений — в табл. 5.
Качественный шов за один проход шланговой сваркой можно получить при катете шва не более 8 мм. При катетах более 8 мм производят многослойную сварку шва.
Таблица № 3.
| Катет шва, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость сварки. м/ч | Скорость подачи электродной проволоки, м/ч |
| 5 6 7 8 9 10 12 14 16 | 600…650 650…700 700…730 700…750 750…780 750…800 850…900 900…950 950… 1000 | 34…36 34…36 34…36 34…36 34…36 34…36 34…36 36…38 38…40 | 58,0 47,0 38,5 32,0 27,5 24,0 19,0 16,0 13,0 | 60,7 67,3 71,1 73,5 78,0 81,3 95,3 103,0 111,0 |
Таблица № 4.
| Толщина кромок, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи электродной проволоки, м/ч | Скорость сварки, м/ч |
| 4 6 8 10 12 | 220…240 300…350 450…475 475…525 525…575 | 30…32 32…34 34…36 36…38 38…40 | 101,0 156,0 308,0 346,0 378,0 | 20…24 20…24 22…26 24…30 24…30 |
Таблица № 5
| Катет шва, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи электродной проволоки, м/ч | Скорость сварки, м/ч |
| 4 6 8 | 250…300 300…350 350…400 | 30…32 32…34 34…36 | 126 156 260 | 35…40 24…30 20…24 |
svarnoy.info
Технология автоматической сварки под флюсом
СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ
Кромки под сварку могут подготовляться машинной кислородной резкой или обработкой на станке. Ручная кислородная резка дает недостаточно чистый разрез. Перед сваркой кромки должны быть тщательно просушены и очищены от ржавчины, масла, краски, шлаков на ширину 50—60 мм в обе стороны от шва, а также от наплывов после кислородной резки.
| Рис. 82. Подготовка кромок при сварке под флюсом: |
Детали перед сваркой должны прихватываться электродами с толстым покрытием. Площадь сечения прихваточных швов должна быть не более половины площади сечения основного шва.
Сварка стыковых швов. В зависимости от конструкции изделия применяют двухстороннюю и одностороннюю сварку.
Двухсторонняя сварка обеспечивает полный провар шва даже при некоторых дефектах сборки: смещении кромок, наличии больших зазоров и т. п. Подготовка кромок производится согласно рис. 82, а, г. Зазор между кромками не должен превышать 1 мм, чтобы жидкий металл не протекал при сварке первого шва. Глубина проплавления при наложении первого шва должна составлять 60—70% толщины металла. Первый шов сваривается на весу, без подкладок с обратной стороны.
| а — при двухсторонней сварке, б — при многослойной односторонней сварке, в —- прн односторонней сварке толстого металла, г — прн двухсторонней сварке толстого металла |
Если трудно при двухсторонней сварке получить между кромками зазор менее 1 мм, для предупреждения протекания металла при наложении первого шва необходимо предпринять следующее:
1. Вести сварку на флюсовой подушке. Свариваемые листы собираются с зазором 2—4 мм и укладываются на слой флюса, который с помощью специального приспособления (рис. 83) плотно прижимается к свариваемому металлу с обратной стороны и удерживает жидкий металл от вытекания. Свариваемые листы / укладываются на ролики 7, укрепленные на поворотных стойках 8. Кромки листов располагают вдоль двух швеллеров 3 и прижимают к ним с помощью электромагнитов 2 и 6. Между швеллерами уложен брезентовый желоб 5, в который насыпан флюс 4. Желоб опирается на стальную подкладку 9, под которой проложен резиновый шланг 10, в шланг подается сжатый воздух. Для равномерного
прилегания флюса к металлу давление воздуха должно быть: для листов 4—6 мм — 0,5—1 ати-, для листов до 50 мм — 2—3 ати.
После наложения шва с одной стороны листы поворачивают, зазор между ними тщательно очищают от остатков флюса, если нужно, подрубают зубилом и затем сваривают второй шов с другой стороны стыка уже без флюсовой подушки. При сварке толстых листов без скоса кромок величина зазора должна быть: для листов толщиной 30 мм—6—7 мм; 40 мм — 8—9 мм; 50 мм — 10—11 мм.
При сварке круговых швов цилиндрических сосудов применяют подвижные флюсовые подушки из транспортерной резиновой ленты.
| Рис. 83. Схема флюсовой подушки с пневматическим прижатием флюса |
На рис. 84 изображена подвижная флюсовая подушка конструкции Т. А. Возыка. На швеллере 4 укреплены правые рычаги 6 и левые рычаги 3, несущие на себе ролики 2, вокруг которых движется прорезиненная транспортерная лента 7. Ролик 5 служит для устранения трения между внутренними поверхностями ленты при сварке сосудов малого диаметра.
Во избежание перекоса рычаги скрепляются стяжными болтами 9. Тележка 10 флюсовой подушки перемещается вдоль изделия по угольникам 50 X 50 мм. Прорезиненная лента имеет ширину 200 мм, толщину 10 мм и обшита асбестовым полотном с нашитыми по краям бортами из резины. Натяжение ленты осуществляется перемещением оси правого ролика по пазам в рычагах 6. Флюс на транспортерную ленту поступает из бункера 8. Лента прижимается к поверхности свариваемого сосуда весом правых рычагов и бункера и приводится в движение свариваемым сосудом, вращающимся на опорных роликах 1 в направлении, указанном стрелкой.
2. Вести сварку на временной стальной подкладке. Подкладка прихватывается дуговой сваркой с обратной стороны шва и засыпается флюсом. После сварки подкладка удаляется и шов сваривается с обратной стороны.
3. Выполнять сварку после предварительной подварки корня шва ручной сваркой. Способ этот менее производителен и его по возможности следует заменять автоматической сваркой шва с обеих сторон.
Односторонний способ сварки применяется в случаях, когда размеры или форма изделия не позволяют использовать сварку с двух сторон. При этом применяют:
1. Сварку на стальной остающейся подкладке. Подкладка плотно подгоняется к листам с обратной стороны шва, прихвзтывается ручной дуговой сваркой, а затем проваривается автоматической сваркой одновременно с основным металлом.
| Рис. 84. Схема устройства подвижной флюсовой подушки для сварки кольцевых швов резервуаров |
2. Сварку на флюсовой подушке с принудительным прижатием флюса (рис. 83 и 84).
3. Сварку на. медной подкладке. Медная подкладка устанавливается с нижней стороны шва и плотно прижимается к свариваемым листам с помощью механических или пневматических нажимных приспособлений. Зазор между листами не должен превышать 0,5 мм. Медная подкладка после сварки легко отделяется от стальных листов, так как она к ним не приваривается. При сварке листов с зазором 2—3 мм в медной подкладке делается желобок, в который насыпается флюс. В этом случае с обратной стороны шва образуется валик. Толщина подкладки при тонких листах берется от 5 до 10 мм; при листах толщиной 20—30 мм — 10—15 мм. Ширина подкладки 40—80 мм.
Вместо подкладки применяют также медный башмак, охлаждаемый водой и скользящий по обратной стороне шва во время сварки. При сварке на скользящем медном башмаке листы собираются в стык с зазором 2—3 мм и через каждый 1,2—1,5 м скрепляются сборочными гребенками, прихватываемыми дуговой сваркой.
Сварочный трактор ТС-32 (рис. 85) имеет тонкий нож 3 толщиной 1-^—1,5 мм, проходящий через зазор в стыке и с помощью пружины, прижимающий тягу 5 к нижней стороне свариваемых листов. На тяге расположены ролики 4 и охлаждаемый водой медный башмак 1. Ведущие колеса 2 сварочного трактора перемещаются по листам, причем нож 3 обеспечивает направление электрода точно по зазору свариваемого шва. Дуга горит под флюсом над баш-
| Рис. 85. Сварка листов в стык с зазором на медном скользящем башмаке трактором ТС-32 |
маком, удерживающим жидкий металл от протекания и формирующим обратную сторону шва. По мере продвижения автомата вдоль шва сборочные гребенки срубаются.
Этот способ разработан Институтом электросварки им. Е. О. Патона и применяется для сварки стыковых швов при толщине листового материала от Здо 12 мм. Он не требует дорогих и сложных сборочно-сварочных приспособлений и может использоваться при сварке листов толщиной до 25 мм без разделки кромок (прн повышенном зазоре между ними).
4. Одностороннюю сварку после предварительной ручной под - варки. При толщине листов до 6 мм подварка выполняется без скоса кромок, при толщине 7—12 мм — со скосом кромок под углом 30° на глубину 4—5 мм, при толщине 12—50 мм — на глубину 5—9 мм. Глубина проплавлення при автоматической сварке должна обеспечивать расплавление металла шва, наплавленного вручную. Ручная подварка связана с увеличением затрат труда и поэтому ее по возможности следует избегать.
Рис. 86. Сварка под флюсом:
угловых швов в лодочку, 6 — наклонным электродом
| Рис. 87- Сварка угловых швов на флюсовой подушке: |
і— мелкий флюс. 2 — флюсовая подушка, 3 — стальная труба, 4 — асбестовая обмотка
Рис. 88. Сварка угловых швов при увеличенном зазоре между листами:
/ — электродная проволока, 2— флюс, 3 — стальная полоса, 4 — подварочный шов, 5— медная съемная подкладка, 6—асбестовая
паста,
Сварка угловых швов. Угловые швы тавровых соединений и соединений в нахлестку сваривают или вертикальным электродом при положении шва в лодочку (рис. 86, а) или наклонным электродом при горизонтальном положении одного из листов (рис. 86, 6).
Сварка в лодочку производится на весу (без подкладки и флюсовой подушки), если зазоры между листами не превышают 1 мм. При больших зазорах сварку выполняют на флюсовой подушке (рис. 87). Сварка в лодочку требует приспособлений для кантования изделия — кантователей. Вместо флюсовой подушки можно применять стальную или медную прокладку, заделывать зазор асбестом или предварительно подваривать с обратной стороны (рис. 88).
Наклонным электродом сваривают угловые швы, расположенные на горизонтальной (см. рис. 86, б) или вертикальной плоскости (рис. 89, г). При таком положении свариваемых листов металл шва стремится стекать на горизонтальный лист, поэтому получить шов с катетом более 10 мм затруднительно. При швах большего размера приходится прибегать к многослойной сварке. Угол наклона электрода к горизонтальной плоскости может изменяться от 15 до 45°, составляя в среднем 20—30°.
Во избежание подрезов вертикальной стенки и наплывов металла на горизонтальный лист электрод должен передвигаться точно вдоль оси шва со смещением в сторону горизонтального листа на величину не более половины диаметра электрода.
Сварка швов в нахлестку с оплавлением кромки. Благодаря значительному сварочному току под флюсом можно сваривать в нахлестку листы толщиной до 8 мм путем оплавления кромки верхнего листа. В этом случае электрод располагается вертикально и направляется точно вдоль кромки верхнего листа (рис. 89, а). При слишком большом смещении вправо (рис. 89, 6) увеличивается глубина провара в нижнем листе и ослабляется шов. При смещении электрода влево от кромки (рис. 89, в) провар нижнего листа уменьшается и на шве появляются наплывы. В ряде конструкций применяются также прорезные соединения в нахлестку (рис. 89, д),
Режим сварки. Под режимом автоматической сварки понимается сварочный ток, напряжение дуги и скорость сварки, которые определяют глубину провара и ширину сварного шва.
Глубина провара возрастает с увеличением тока и уменьшением скорости сварки. Возрастание скорости сварки при неизменном токе уменьшает, а уменьшение скорости — увеличивает ширину валика. На глубину провара непосредственно влияет плотность сварочного тока, т. е. число ампер, приходящихся на 1 мм2 поперечного сечения электродной проволоки. Повышение плотности тока увеличивает глубину провара. Применяя проволоку малого диаметра и повышенную плотность тока, получают швы с глубоким проплавлением. На этом принципе основаны современные способы полуавтоматической и автоматической сварки под флюсомпроволокой малого диаметра. Напряжение дуги, горящей под флюсом, также оказывает влияние на глубину провара и размеры сечения шва. С увеличением напряжения дуги глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается.
| Рис. 89. Способы сварки под флюсом: |
с, б й б — с оплавлением кромки, г — углового шва на вертикальной плоскости, д — прорезных соединений в нахлестку
| Направленje ^ сварки |
| Рис. 90. Сварка с наклоном электрода: а — углом вперед, б — углом назад |
| Направление сварки |
Глубина провара и ширина шва зависят также от угла наклона электрода к линии шва. Если электрод расположен углом вперед (рис. 90, а), то сварочная дуга будет направлена тоже вперед и жидкий металл будет вытесняться дугой из ванны в меньшей степени, чем при сварке вертикальным электродом. В этом случае глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается по сравнению со швами, получаемыми при сварке вертикальным электродом. При наклоне электрода углом назад (рис. 90, б) жидкий металл из ванны вытесняется в большем объеме и глубина провара возрастает. Изменяя угол наклона электрода, можно изменить сечение шва в желаемую сторону.
При расчете режима автоматической сварки под флюсом ток (/св) выбирают из расчета 100 а на 1 мм глубины проплавления. Скорость сварки (vCB) определяют по формуле
25 ООО,
Va= —----- М/ЧОС.
'св
Полученную по этой формуле скорость сварки можно изменять в пределах ± 10 м/mc. Напряжение дуги UA для выбранного тока /св определяют по графику, показанному на рис. 91.
| Рис. 91. График для определения напряжения дуги при сварке под флюсом |
Пр и м е р. Определить режим сварки в стык листов малоуглеродистой стали толщиной 14 мм. Сварка ведется двухсторонним способом. Глубина проплавлення принимается равной 60% толщины, т. е. h — 0,6 • 14 = 8,4 мм, принимаем 8 мм
Следовательно, ток /св = 100 • 8 = 800 а. Скорость сварки осв = =
= 31,4 м/час, принимаем 35 м/час. Напряжение дуги по графику (рис. 91) берем ид = 36 в Пунктирными линиями на рисунке отмечена область, обеспечивающая наиболее удовлетворительное формирование шва. Коэффициентом формы провара фпр называется отношение ширины валика (6) к глубине про-
| Таблица 24 Режимы автоматической сварки стыковых швов
|
| 20 | 800—1000 | 37—40 | 6 | 32—30 |
| 30 | 1000—1100 | 38—41 | 6 | 32—18 |
| - |
| 36—40 | 5 | 16 |
| 40—44 | 5 | 11,5 |
| 44—48 | 5 | 9,5 |
| Швы двухсторонние с увеличенным |
| 8 | 2700 | 65—70 | 8 | 150 |
| 10—12 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 80 |
Швы двухсторонние с разделкой кромок
Двухсторонний скос, угол 60°, притупление 6 мм Двухсторонний СКОС, УГОЛ; 60°, притупление 9 мм
зазором Без разделки, зазор 6—7 мм Без разделки, зазор 8—9 мм Без разделки, зазор 10—11 мм
Форсированные режимы с наклоном электрода углом вперед под 45° вдоль шва
Без разделки То же
Сварка на весу, зазор не более 1 мм
То же
Первый слой сваривается на флюсовой подушке
На скользящем медном башмаке
Материал Толщиной от 10 до 14 мм сваривается после ручной под - варки корня шва
| Толщина листов, мм | Ток, а | Напряжение дуги, в | Диа метр элект рода, мм | Скорость сварки, мчас | Подготовка кромок | Првмеча пне |
| 14—16 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 70—60 | Без разделки | Режимы даны для малоуглеродистой |
| 18 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 50 | То же | или среднемарганцовистой проволоки, флюс АН-348А, пемзовидный |
плавления (К), т. е. фпр = —. По графику (рис. 91) при 800 а и напряжении дуги 36 в имеем фпр = 3,1. следовательно, ширина валика Ь = фпр-/г = = 3,1 -8=24.8 мм, т. е. 25 мм. При автоматической сварке под флюсом значения ']/ могут быть в пределах от 1 до 5.
| Режимы сварки угловых швов в лодочку тавровых и нахлесточных соединений |
Рекомендуемые режимы автоматической сварки под флюсом малоуглеродистой стали приведены в табл. 24 и 25.
| Катет шва, мм | Диаметр электрода, мм | Ток, а | Напряжение дуги, в | Скорость сварки, м час |
| 6 | 2 | 450—475 | 34—36 | 40 |
| 8 | 3 | 550—600 | 34—36 | 30 |
| 4 | 575—625 | 34—36 | 30 | |
| 5 | 675—725 | 32—34 | 32 | |
| 10 | 3 | 600—650 | 34—36 | 23 |
| 4 | 650—700 | 34—36 | 23 | |
| 5 | 725—775 | 32—34 | 25 | |
| 12 | 3 | 600—650 | 34—36 | 15 |
| 4 | 725—775 | 36—38 | 20 | |
| 5 | 775—825 | 36—38 | 18 |
Для вывода начала и окончания шва за пределы изделия при сварке продольных ш
msd.com.ua
Сварка под флюсом
Если используется автоматическая или полуавтоматическая сварка под флюсом, то дуга будет гореть между заготовкой и торцевой частью используемой проволоки. При плавлении проволока будет подаваться в место сварки. Дуга закрывается слоем флюса. Проволока подается в место сварки при помощи специального устройства или вручную. Под воздействием тепла дуги заготовка будет плавиться, при этом флюс будет образовывать вокруг места соединения гибкую пленку, которая изолирует это место от попадания воздуха. Капельки металла, который расплавляется дугой, будут перемещаться через пространство загиба в ванну для сварки, где они смешаются с расплавляемой заготовкой. При сдвиге дуги вперед металл ванны для сварки начнет остывать, так как тепло будет меньше поступать. После этого он застынет, благодаря чему образуется шов. После расплавления флюс превратится в жидкий шлак, который покроет основание заготовки и будет оставаться жидким еще небольшой период. После этого шлак застынет, а на основании шва образуется шлаковая корочка.
Флюс для сварочных работ необходим для обеспечения более прочного соединения.
Одним из видов подобного метода соединения заготовок является сварка по флюсу. В этом случае будет использоваться флюс существенно меньшей толщины, чем в случае скрепления под флюсом. Дуга сможет гореть, если воздух будет поступать. Металл заготовки, которая расплавляется, в процессе перемещения через промежуток дуги не будет защищен от шлака. Металл ванны и швы покрываются слоем шлака небольшой толщины. В случае выполнения скрепления по флюсу металл имеет незначительную защиту от воздуха, если сравнивать со скреплением под флюсом. Кроме того, излучение дуги и чрезмерное выделение дыма и паров негативно влияют на пользователей. Данный метод скрепления применяется для соединения алюминия и подобных сплавов.
Оборудование для сварки под флюсом
Схема сварки под флюсом.
На сегодняшний день в продаже можно найти устройства двух видов для дуговой сварки под флюсом: с неизменной скоростью перемещения проволоки электрода, которая не зависит от напряжения дуги (основывается на методе самостоятельного регулирования дуги сварки), а также устройства с автоматической регулировкой напряжения дуги и скоростью подачи электрода, которая зависит от регулирования. Последние устройства применяются для того, чтобы сваривать элементы диаметром более 3 мм. Элементы с неизменной скоростью перемещения применяются для скрепления элементов диаметром менее 3 мм.
В головных элементах с неизменной скоростью перемещения в случае изменения длины пространства дуги возобновление режима произойдет за счет кратковременного изменения скорости расплавления электрода после самостоятельной регулировки дуги. Если увеличить пространство дуги, сила тока уменьшится. В итоге может уменьшиться скорость расплавления электрода. Длина дуги уменьшится, после чего ток и скорость расплавления увеличатся. В данном случае понадобится использовать источники питания с жестким вольтамперным параметром.
Вернуться к оглавлению
Автоматические и ручные устройства
В головных элементах с самостоятельной регулировкой напряжения на дуге перемены длины пространств дуги вызовут такие перемены скорости перемещения электрода, при которых восстановится указанное напряжение дуги. В данном случае нужно использовать устройства со спадающим вольтамперным параметром.
Легкие трактора для дуговой сварки под флюсом.
Устройства подобных типов будут отличаться и настройкой на указанный режим главных показателей: тока флюсовой сварки и напряжения дуги. На устройствах с неизменной скоростью перемещения указанный показатель тока сварки настраивается путем подбора подходящего показателя скорости перемещения электрода. Напряжение дуги настраивается путем изменения напряжения холостого хода параметра питающего источника.
На приборах с автоматической регулировкой напряжение дуги устанавливается на устройстве управления и непрерывно поддерживается в процессе соединения заготовок. Указанное значение устанавливается модификацией крутизны параметра питающего источника.
Элементы, которые будут нужны для того, чтобы была выполнена дуговая сварка под флюсом:
- один или несколько электродов;
- заготовки, которые нужно сварить;
- устройства с падающим вольтамперным параметром;
- прихватки;
- входная и выводная рейки;
- специальная проволока для сварки под флюсом.
Вернуться к оглавлению
Технология сварки SAW
Электроды нужно располагать последовательно или перпендикулярно месту скрепления.
Технология сварки SAW.
В случае последовательного размещения глубина проплавления шва увеличится. При перпендикулярном размещении глубина шва уменьшится. С помощью второго метода размещения электродов можно производить скрепление при увеличенных щелях между кромками. Путем изменения расстояния между электродами можно изменять форму и габариты швов. Данный способ рекомендуется использовать в случае выполнения работ по наплавлению. Однако этот метод имеет недостаток: дуга будет гореть нестабильно.
Есть такие режимы сварки под флюсом, когда лучше всего использовать двухдуговую или многодуговую сварки. Дуги могут работать от единого источника или нескольких. В случае скрепления двойным электродом дуги будут работать от единого источника. Производительность соединения повысится из-за увеличения количества металла электродов, который расплавляется.
В процессе двухдугового соединения понадобится использовать дополнительный электрод. Дуги будут гореть в одну или несколько ванн. В процессе горения дуги в несколько ванн электроды перпендикулярны плоскости заготовки. Путем изменения расстояния между используемыми элементами можно производить регулировку термического цикла соединения, это важно выполнять в процессе соединения закаливающихся сталей. Такая схема позволяет сваривать заготовки на высокой скорости. Использование высокого тока при однодуговой сварке может привести к несплавлениям деталей.
В случае двухдуговой сварки загиб, который горит в дополнительную ванну, будет в некоторых местах переплавлять шов электродом. В результате получится широкий валик без подрезов. Для того чтобы уменьшить магнитное дутье, рекомендуется применять разнородный ток.
Вернуться к оглавлению
Как использовать сварку под флюсом?
Схема ручной сварки под слоем флюса.
Форма и габариты швов будут зависеть от многих характеристик режимов автоматической сварки под флюсом.
Если сила тока будет увеличена, то глубина проплавления возрастет линейно до определенной величины.
Это можно объяснить увеличением давления загиба на основании ванны для скрепления, которым можно оттеснить размягченную заготовку из-под загиба.
Количество металла используемых элементов увеличится, поэтому высота усиления шва тоже увеличится.
Ширина шва возрастет незначительно, так как загиб будет заглублен в скрепляемый металл.
Перед выполнением автоматической сварки нужно проверить чистоту кромок и правильность их монтажа.
Металл большой толщины надо скреплять швами с перемещением электрода с оси швов. Перед тем как накладывать последующий шов, основание предыдущего надо зачистить от шлака и осмотреть для того, чтобы выявить наличие в нем внешних повреждений.
В начале скрепления, когда основная заготовка еще не успеет прогреться, глубина ее проплавления будет незначительной. Данную часть шва нужно вывести на входную рейку. После завершения скрепления в месте кратера должен получиться непрочный шов, поэтому процедуру нужно завершать на выводной рейке. Рейки длиной менее 25 см и шириной менее 15 см понадобится закрепить на прихватках перед выполнением соединения. В конце рейки надо удалить.
В процессе автоматической сварки соединений стыков на весу очень сложно получать швы с проплавлением по длине стыка, так как расплавляемая заготовка и флюс будут вытекать в щель между кромками. В результате образуются прожоги.
Для того чтобы это исключить, следует использовать определенные приемы, которые способствуют формированию корней швов. Основными из них являются такие:
- сварка на подушку из флюса;
- на заготовку из керамики;
- на подкладку из стали.
В случае повторного применения флюсов для сварки запыленность воздуха будет в 2 раза выше, чем при скреплении под новым флюсом. Нужно обязательно это учитывать.
Автоматическая сварка под слоем флюса не является сложным процессом, нужно лишь знать все нюансы.
expertsvarki.ru
Сварка под флюсом - современная высокопроизводительная и высококачественная технология
При остывании жидкости образуется соединение с литой структурой. Сварка под флюсом – один из методов неразъемного соединения металлов, применяющих данный принцип.
Завораживающий процесс сварки под флюсом
Соединения металла под флюсом
Если не предпринять специальных мер, расплавленный металл после охлаждения и затвердевания будет иметь физические свойства, отличные от свойств основного металла, и место соединения будет абсолютно непрочным. Хорошее соединение возможно только в случае совпадения свойств сварного соединения и основного металла.
Ухудшение свойств сварного шва происходит вследствие контакта с атмосферным воздухом. При этом происходит выгорание кремния и магния, образуются окислы железа, что приводит к снижению прочности, пластичности и коррозионной стойкости стали. Насыщение металла азотом увеличивает его хрупкость.
Поэтому при сварке необходимо защищать сварочную ванну от воздействия воздуха.
Принцип метода
Основная особенность данного способа дуговой сварки состоит в том, что электрическая дуга горит в пространстве под слоем минерального рассыпчатого вещества – флюса. В результате расплавления металла и флюса выделяются газы и пары, которые образуют газовую полость, прикрытую сверху расплавленным флюсом. Таким образом, дуга горит внутри газового пузыря, находящегося под «одеялом» из флюса.
Давление в полости выше атмосферного, поэтому сварочная ванна полностью защищена от соприкосновения с воздухом. Механическое давление дуги и повышенное давление газов приводят к оттеснению жидкого металла в сторону от дуги, в результате возрастает теплопередача от нее к основному металлу.
Электрод при такой сварке применяется в виде длинной проволоки, автоматическая подача которой производится с заданной скоростью. Для подачи флюса также используется автоматическая система, обеспечивающая перемещение его из бункера в зону сварки. Флюс для дуговой сварки при этом образует слой толщиной 40-80 мм.
Вещества, обеспечивающие качество шва
Флюс, применяемый для сварки, содержит компоненты различного назначения. Ионизирующие вещества, с низким потенциалом ионизации, обеспечивают стабильность дуги. Газообразующие вещества, разлагающиеся при высокой температуре, способствуют созданию газовой защиты над сварочной ванной. Шлакообразующие составляющие флюса при расплавлении образуют жидкий шлак.
Легирующие материалы улучшают качество металла в расплаве, благодаря чему шов после застывания приобретает свойства жаропрочности, коррозионной стойкости и другие полезные качества. Раскисляющие элементы, сродство к кислороду которых больше, чем к железу (в случае сваривания стали), необходимы для восстановления металла из оксидов, содержащихся в расплаве.
Преимущества применения технологии
Сварочный ток подается на сварочную проволоку через скользящий токопроводящий мундштук, который располагается на коротком расстоянии от ее конца, обычно меньше 70 мм. Благодаря этому электрод не перегревается, так что можно применять токи большой силы с высокой плотностью тока в электроде. Это позволяет достигнуть глубокого провара и высокой скорости сварки или наплавки металла. Большая сила тока позволяет производить сварку металла значительной толщины, не выполняя разделку кромок с одной стороны или с обеих.
Такая дуговая сварка, выполняемая автоматическим способом под флюсом, обеспечивает высокую однородность химического состава металла шва, постоянство размеров и формы шва по всей его длине. Это позволяет получить сварное соединение высокого качества, с высокой стабильностью его свойств на всем протяжении шва.
При этой технологии очень мала вероятность непроваров (участков, где детали не сплавились), подрезов (канавки в основном металле вдоль границы сварного шва) и других дефектов.
Сварочный комплекс
Дуга и сварочная ванна хорошо защищены от воздуха, поэтому отсутствует разбрызгивание металла, и нет необходимости очищать поверхность материала от брызг, что является довольно трудоемкой операцией.
По сравнению с ручной сваркой меньше расход сварочных материалов и электроэнергии. Экономия сварочного материала составляет 30-40%.
Сваривание под флюсом создает улучшенные условия работы. Рабочему, производящему сварку, не нужна защита глаз и лица. Выделение вредных газов меньше, чем в процессе ручной сварки. Для обучения сварке, при которой основные функции выполняет аппарат, затрачивается меньше времени и средств.
Области применения
Сварка, производящаяся под флюсом, автоматическая и полуавтоматическая, чаще всего применяется для швов, выполняемых в нижнем положении, когда свариваемые детали располагаются встык в одной плоскости, близкой к горизонтальной. Она также широко применяется для наплавки, чтобы восстановить размеры изношенных деталей или сформировать поверхностный слой с необходимыми свойствами.
Под флюсом сваривают самые различные металлы, в том числе сталь, титан и его сплавы, а также медь и сплавы на ее основе. Сваренные таким способом изделия могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур и давлений, в агрессивных средах.
В некоторых отраслях автоматическая сварка под флюсом привела к существенному изменению технологии производства.
- В кораблестроении дуговая сварка такого типа открыла возможность секционного строительства корпуса судна. Крупные секции свариваются в заводских условиях, а затем соединяются в единое целое на стапеле. Это позволило сократить сроки строительства кораблей.
- Благодаря применению этого способа сварки была внедрена новая технология строительства крупных резервуаров для нефти, позволяющая значительно ускорить процесс монтажа изделий.
- Внедрение этой технологии в производстве труб большого диаметра позволило создать высокопроизводительные комплексы по выпуску труб для магистральных газо- и нефтепроводов.
Техническое обеспечение процесса
Дуговая сварка под флюсом в большинстве случаев производится автоматическим способом, когда весь процесс выполняется без вмешательства человека. Реже используется полуавтоматический способ, при котором перемещение дуги вдоль шва производится вручную. В обоих способах для подачи электрода и флюса используются специальный аппарат – сварочная головка.
Аппарат для сварки под флюсом
Автоматическая дуговая сварка подразумевает использование сварочной головки, которая обеспечивает подачу проволоки в зону дуги, возбуждение дуги, поддержание напряжения и тока, обрыв дуги при достижении конце шва. При полуавтоматической сварке для продвижения проволоки применяют подающий аппарат, размещающийся на некотором удалении от места сварки. Электрод проталкивается внутри шланга, прикрепленного к держателю, которым оперирует сварщик. При этом вручную производится возбуждение дуги, поддержание напряжения и тока дуги, перемещение дуги вдоль шва, прекращение процесса сварки.
Сварочная головка и подающее устройство работают обычно по принципу саморегулирования. Скорость подачи электрода, которая должна быть равна скорости его плавления, устанавливается до начала сварки и остается постоянной на всем протяжении шва. Если дуговой промежуток уменьшается или увеличивается, сила тока тоже изменяется. При этом электрод начинает плавиться сильнее или слабее, и дуговой промежуток восстанавливает первоначальную длину.
Применяются также механизмы подачи и сварочные головки, которые осуществляют принудительное регулирование. Аппарат для подачи электрода в этом случае регулирует скорость по заданному алгоритму в зависимости от величины тока и других параметров.
Сварочный аппарат автоматического типа включает сварочную головку и устройство для ее перемещения относительно свариваемого изделия. При этом двигаться может либо изделие, либо сама головка. В последнем случае аппарат называется сварочным трактором. Он передвигается либо непосредственно по поверхности изделия, либо по специально уложенным направляющим. Тракторы могут оснащаться механическими или лазерными следящими системами, отслеживающими траекторию шва. Сварочные тракторы широко применяются в мостостроении, строительстве, судостроении, химическом машиностроении.
zavarimne.ru
Технология автоматической сварки под флюсом
Кромки под сварку могут подготовляться машинной кислородной резкой или обработкой на станке. Ручная кислородная резка дает недостаточно чистый разрез. Перед сваркой кромки должны быть тщательно просушены и очищены от ржавчины, масла, краски, шлаков на ширину 50—60 мм в обе стороны от шва, а также от наплывов после кислородной резки.
| Рис. 82. Подготовка кромок при сварке под флюсом: |
Детали перед сваркой должны прихватываться электродами с толстым покрытием. Площадь сечения прихваточных швов должна быть не более половины площади сечения основного шва.
Сварка стыковых швов. В зависимости от конструкции изделия применяют двухстороннюю и одностороннюю сварку.
Двухсторонняя сварка обеспечивает полный провар шва даже при некоторых дефектах сборки: смещении кромок, наличии больших зазоров и т. п. Подготовка кромок производится согласно рис. 82, а, г. Зазор между кромками не должен превышать 1 мм, чтобы жидкий металл не протекал при сварке первого шва. Глубина проплавления при наложении первого шва должна составлять 60—70% толщины металла. Первый шов сваривается на весу, без подкладок с обратной стороны.
| а — при двухсторонней сварке, б — при многослойной односторонней сварке, в —- прн односторонней сварке толстого металла, г — прн двухсторонней сварке толстого металла |
Если трудно при двухсторонней сварке получить между кромками зазор менее 1 мм, для предупреждения протекания металла при наложении первого шва необходимо предпринять следующее:
1. Вести сварку на флюсовой подушке. Свариваемые листы собираются с зазором 2—4 мм и укладываются на слой флюса, который с помощью специального приспособления (рис. 83) плотно прижимается к свариваемому металлу с обратной стороны и удерживает жидкий металл от вытекания. Свариваемые листы / укладываются на ролики 7, укрепленные на поворотных стойках 8. Кромки листов располагают вдоль двух швеллеров 3 и прижимают к ним с помощью электромагнитов 2 и 6. Между швеллерами уложен брезентовый желоб 5, в который насыпан флюс 4. Желоб опирается на стальную подкладку 9, под которой проложен резиновый шланг 10, в шланг подается сжатый воздух. Для равномерного
прилегания флюса к металлу давление воздуха должно быть: для листов 4—6 мм — 0,5—1 ати-, для листов до 50 мм — 2—3 ати.
После наложения шва с одной стороны листы поворачивают, зазор между ними тщательно очищают от остатков флюса, если нужно, подрубают зубилом и затем сваривают второй шов с другой стороны стыка уже без флюсовой подушки. При сварке толстых листов без скоса кромок величина зазора должна быть: для листов толщиной 30 мм—6—7 мм; 40 мм — 8—9 мм; 50 мм — 10—11 мм.
При сварке круговых швов цилиндрических сосудов применяют подвижные флюсовые подушки из транспортерной резиновой ленты.
| Рис. 83. Схема флюсовой подушки с пневматическим прижатием флюса |
На рис. 84 изображена подвижная флюсовая подушка конструкции Т. А. Возыка. На швеллере 4 укреплены правые рычаги 6 и левые рычаги 3, несущие на себе ролики 2, вокруг которых движется прорезиненная транспортерная лента 7. Ролик 5 служит для устранения трения между внутренними поверхностями ленты при сварке сосудов малого диаметра.
Во избежание перекоса рычаги скрепляются стяжными болтами 9. Тележка 10 флюсовой подушки перемещается вдоль изделия по угольникам 50 X 50 мм. Прорезиненная лента имеет ширину 200 мм, толщину 10 мм и обшита асбестовым полотном с нашитыми по краям бортами из резины. Натяжение ленты осуществляется перемещением оси правого ролика по пазам в рычагах 6. Флюс на транспортерную ленту поступает из бункера 8. Лента прижимается к поверхности свариваемого сосуда весом правых рычагов и бункера и приводится в движение свариваемым сосудом, вращающимся на опорных роликах 1 в направлении, указанном стрелкой.
2. Вести сварку на временной стальной подкладке. Подкладка прихватывается дуговой сваркой с обратной стороны шва и засыпается флюсом. После сварки подкладка удаляется и шов сваривается с обратной стороны.
3. Выполнять сварку после предварительной подварки корня шва ручной сваркой. Способ этот менее производителен и его по возможности следует заменять автоматической сваркой шва с обеих сторон.
Односторонний способ сварки применяется в случаях, когда размеры или форма изделия не позволяют использовать сварку с двух сторон. При этом применяют:
1. Сварку на стальной остающейся подкладке. Подкладка плотно подгоняется к листам с обратной стороны шва, прихвзтывается ручной дуговой сваркой, а затем проваривается автоматической сваркой одновременно с основным металлом.
| Рис. 84. Схема устройства подвижной флюсовой подушки для сварки кольцевых швов резервуаров |
2. Сварку на флюсовой подушке с принудительным прижатием флюса (рис. 83 и 84).
3. Сварку на. медной подкладке. Медная подкладка устанавливается с нижней стороны шва и плотно прижимается к свариваемым листам с помощью механических или пневматических нажимных приспособлений. Зазор между листами не должен превышать 0,5 мм. Медная подкладка после сварки легко отделяется от стальных листов, так как она к ним не приваривается. При сварке листов с зазором 2—3 мм в медной подкладке делается желобок, в который насыпается флюс. В этом случае с обратной стороны шва образуется валик. Толщина подкладки при тонких листах берется от 5 до 10 мм; при листах толщиной 20—30 мм — 10—15 мм. Ширина подкладки 40—80 мм.
Вместо подкладки применяют также медный башмак, охлаждаемый водой и скользящий по обратной стороне шва во время сварки. При сварке на скользящем медном башмаке листы собираются в стык с зазором 2—3 мм и через каждый 1,2—1,5 м скрепляются сборочными гребенками, прихватываемыми дуговой сваркой.
Сварочный трактор ТС-32 (рис. 85) имеет тонкий нож 3 толщиной 1-^—1,5 мм, проходящий через зазор в стыке и с помощью пружины, прижимающий тягу 5 к нижней стороне свариваемых листов. На тяге расположены ролики 4 и охлаждаемый водой медный башмак 1. Ведущие колеса 2 сварочного трактора перемещаются по листам, причем нож 3 обеспечивает направление электрода точно по зазору свариваемого шва. Дуга горит под флюсом над баш-
| Рис. 85. Сварка листов в стык с зазором на медном скользящем башмаке трактором ТС-32 |
маком, удерживающим жидкий металл от протекания и формирующим обратную сторону шва. По мере продвижения автомата вдоль шва сборочные гребенки срубаются.
Этот способ разработан Институтом электросварки им. Е. О. Патона и применяется для сварки стыковых швов при толщине листового материала от Здо 12 мм. Он не требует дорогих и сложных сборочно-сварочных приспособлений и может использоваться при сварке листов толщиной до 25 мм без разделки кромок (прн повышенном зазоре между ними).
4. Одностороннюю сварку после предварительной ручной под — варки. При толщине листов до 6 мм подварка выполняется без скоса кромок, при толщине 7—12 мм — со скосом кромок под углом 30° на глубину 4—5 мм, при толщине 12—50 мм — на глубину 5—9 мм. Глубина проплавлення при автоматической сварке должна обеспечивать расплавление металла шва, наплавленного вручную. Ручная подварка связана с увеличением затрат труда и поэтому ее по возможности следует избегать.
Рис. 86. Сварка под флюсом:
угловых швов в лодочку, 6 — наклонным электродом
| Рис. 87- Сварка угловых швов на флюсовой подушке: |
і— мелкий флюс. 2 — флюсовая подушка, 3 — стальная труба, 4 — асбестовая обмотка
Рис. 88. Сварка угловых швов при увеличенном зазоре между листами:
/ — электродная проволока, 2— флюс, 3 — стальная полоса, 4 — подварочный шов, 5— медная съемная подкладка, 6—асбестовая
паста,
Сварка угловых швов. Угловые швы тавровых соединений и соединений в нахлестку сваривают или вертикальным электродом при положении шва в лодочку (рис. 86, а) или наклонным электродом при горизонтальном положении одного из листов (рис. 86, 6).
Сварка в лодочку производится на весу (без подкладки и флюсовой подушки), если зазоры между листами не превышают 1 мм. При больших зазорах сварку выполняют на флюсовой подушке (рис. 87). Сварка в лодочку требует приспособлений для кантования изделия — кантователей. Вместо флюсовой подушки можно применять стальную или медную прокладку, заделывать зазор асбестом или предварительно подваривать с обратной стороны (рис. 88).
Наклонным электродом сваривают угловые швы, расположенные на горизонтальной (см. рис. 86, б) или вертикальной плоскости (рис. 89, г). При таком положении свариваемых листов металл шва стремится стекать на горизонтальный лист, поэтому получить шов с катетом более 10 мм затруднительно. При швах большего размера приходится прибегать к многослойной сварке. Угол наклона электрода к горизонтальной плоскости может изменяться от 15 до 45°, составляя в среднем 20—30°.
Во избежание подрезов вертикальной стенки и наплывов металла на горизонтальный лист электрод должен передвигаться точно вдоль оси шва со смещением в сторону горизонтального листа на величину не более половины диаметра электрода.
Сварка швов в нахлестку с оплавлением кромки. Благодаря значительному сварочному току под флюсом можно сваривать в нахлестку листы толщиной до 8 мм путем оплавления кромки верхнего листа. В этом случае электрод располагается вертикально и направляется точно вдоль кромки верхнего листа (рис. 89, а). При слишком большом смещении вправо (рис. 89, 6) увеличивается глубина провара в нижнем листе и ослабляется шов. При смещении электрода влево от кромки (рис. 89, в) провар нижнего листа уменьшается и на шве появляются наплывы. В ряде конструкций применяются также прорезные соединения в нахлестку (рис. 89, д),
Режим сварки. Под режимом автоматической сварки понимается сварочный ток, напряжение дуги и скорость сварки, которые определяют глубину провара и ширину сварного шва.
Глубина провара возрастает с увеличением тока и уменьшением скорости сварки. Возрастание скорости сварки при неизменном токе уменьшает, а уменьшение скорости — увеличивает ширину валика. На глубину провара непосредственно влияет плотность сварочного тока, т. е. число ампер, приходящихся на 1 мм2 поперечного сечения электродной проволоки. Повышение плотности тока увеличивает глубину провара. Применяя проволоку малого диаметра и повышенную плотность тока, получают швы с глубоким проплавлением. На этом принципе основаны современные способы полуавтоматической и автоматической сварки под флюсомпроволокой малого диаметра. Напряжение дуги, горящей под флюсом, также оказывает влияние на глубину провара и размеры сечения шва. С увеличением напряжения дуги глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается.
| Рис. 89. Способы сварки под флюсом: |
с, б й б — с оплавлением кромки, г — углового шва на вертикальной плоскости, д — прорезных соединений в нахлестку
| Направленje ^ сварки |
| Рис. 90. Сварка с наклоном электрода: а — углом вперед, б — углом назад |
| Направление сварки |
Глубина провара и ширина шва зависят также от угла наклона электрода к линии шва. Если электрод расположен углом вперед (рис. 90, а), то сварочная дуга будет направлена тоже вперед и жидкий металл будет вытесняться дугой из ванны в меньшей степени, чем при сварке вертикальным электродом. В этом случае глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается по сравнению со швами, получаемыми при сварке вертикальным электродом. При наклоне электрода углом назад (рис. 90, б) жидкий металл из ванны вытесняется в большем объеме и глубина провара возрастает. Изменяя угол наклона электрода, можно изменить сечение шва в желаемую сторону.
При расчете режима автоматической сварки под флюсом ток (/св) выбирают из расчета 100 а на 1 мм глубины проплавления. Скорость сварки (vCB) определяют по формуле
25 ООО,
Va= ——— М/ЧОС.
‘св
Полученную по этой формуле скорость сварки можно изменять в пределах ± 10 м/mc. Напряжение дуги UA для выбранного тока /св определяют по графику, показанному на рис. 91.
| Рис. 91. График для определения напряжения дуги при сварке под флюсом |
Пр и м е р. Определить режим сварки в стык листов малоуглеродистой стали толщиной 14 мм. Сварка ведется двухсторонним способом. Глубина проплавлення принимается равной 60% толщины, т. е. h — 0,6 • 14 = 8,4 мм, принимаем 8 мм
Следовательно, ток /св = 100 • 8 = 800 а. Скорость сварки осв = =
= 31,4 м/час, принимаем 35 м/час. Напряжение дуги по графику (рис. 91) берем ид = 36 в Пунктирными линиями на рисунке отмечена область, обеспечивающая наиболее удовлетворительное формирование шва. Коэффициентом формы провара фпр называется отношение ширины валика (6) к глубине про-
| Таблица 24 Режимы автоматической сварки стыковых швов
|
| 20 | 800—1000 | 37—40 | 6 | 32—30 |
| 30 | 1000—1100 | 38—41 | 6 | 32—18 |
| — |
| 36—40 | 5 | 16 |
| 40—44 | 5 | 11,5 |
| 44—48 | 5 | 9,5 |
| Швы двухсторонние с увеличенным |
| 8 | 2700 | 65—70 | 8 | 150 |
| 10—12 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 80 |
Швы двухсторонние с разделкой кромок
Двухсторонний скос, угол 60°, притупление 6 мм Двухсторонний СКОС, УГОЛ; 60°, притупление 9 мм
зазором Без разделки, зазор 6—7 мм Без разделки, зазор 8—9 мм Без разделки, зазор 10—11 мм
Форсированные режимы с наклоном электрода углом вперед под 45° вдоль шва
Без разделки То же
Сварка на весу, зазор не более 1 мм
То же
Первый слой сваривается на флюсовой подушке
На скользящем медном башмаке
Материал Толщиной от 10 до 14 мм сваривается после ручной под — варки корня шва
| Толщина листов, мм | Ток, а | Напряжение дуги, в | Диа метр элект рода, мм | Скорость сварки, мчас | Подготовка кромок | Првмеча пне |
| 14—16 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 70—60 | Без разделки | Режимы даны для малоуглеродистой |
| 18 | 1300—1350 | 46—48 | 6 | 50 | То же | или среднемарганцовистой проволоки, флюс АН-348А, пемзовидный |
плавления (К), т. е. фпр = —. По графику (рис. 91) при 800 а и напряжении дуги 36 в имеем фпр = 3,1. следовательно, ширина валика Ь = фпр-/г = = 3,1 -8=24.8 мм, т. е. 25 мм. При автоматической сварке под флюсом значения ‘]/ могут быть в пределах от 1 до 5.
| Режимы сварки угловых швов в лодочку тавровых и нахлесточных соединений |
Рекомендуемые режимы автоматической сварки под флюсом малоуглеродистой стали приведены в табл. 24 и 25.
| Катет шва, мм | Диаметр электрода, мм | Ток, а | Напряжение дуги, в | Скорость сварки, м час |
| 6 | 2 | 450—475 | 34—36 | 40 |
| 8 | 3 | 550—600 | 34—36 | 30 |
| 4 | 575—625 | 34—36 | 30 | |
| 5 | 675—725 | 32—34 | 32 | |
| 10 | 3 | 600—650 | 34—36 | 23 |
| 4 | 650—700 | 34—36 | 23 | |
| 5 | 725—775 | 32—34 | 25 | |
| 12 | 3 | 600—650 | 34—36 | 15 |
| 4 | 725—775 | 36—38 | 20 | |
| 5 | 775—825 | 36—38 | 18 |
Для вывода начала и окончания шва за пределы изделия при сварке продольных швов резервуаров к кромкам привариваются выводные планки: одна в начале, а вторая в конце шва.
Для устранения появления трещин в местах перехода от планки к стыку необходимо планки приваривать к листам так, чтобы в месте прохождения основного шва был обеспечен полный провар на всю толщину планки.
hssco.ru
