Как правильно варить электросваркой горизонтальный шов: Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Содержание

Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Электросварка является одним из технологических решений по объединению различных частей металлов. Предусматривается нагрев заготовок до температуры плавления при помощи электрической дуги. Аппараты электрической дуговой сварки нашли свое применение в самых разных областях производства и в частном секторе.

Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сваривать между собой практически любые идентичные металлы. Но перед тем, как начать воплощать свои идеи в реальность, будущий сварщик должен внимательно изучить технику формирования сварочных швов. Ниже детально рассматриваются вопросы, как правильно варить вертикальный шов электросваркой и приемы, позволяющие правильно положить горизонтальный шов.

СОДЕРЖАНИЕ

  • Общие определения сварных швов
  • Как варить вертикальный шов
    • Техника сварки снизу вверх
    • Техника сварки сверху вниз
  • Технология сварки горизонтального шва
  • Контроль длины электрической дуги
  • Управление электродом
  • Перемещение электрода и сила тока
  • Инструкция начинающего сварщика
  • Выводы

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.

Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.

Читайте также: Обозначение сварных швов на чертежах по ГОСТу

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

  1. Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
  2. Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
  3. Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
  4. Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Контроль длины электрической дуги

Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.

Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:

  • 1-1,5 мм – короткий;
  • 2-3 мм – нормальной длины;
  • 3,5-6 мм – длинный.

О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.

Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.

Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:

Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:

  • Ld – длина сварной дуги;
  • – диаметр используемого электрода.

Управление электродом

При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.

К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.

Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.

Перемещение электрода и сила тока

Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла







Сила тока, А Диаметр электрода, мм Толщина металла, мм
35-50 1,6 1-2
45-80 2 2-3
65-100 2,5 3-4
85-150 3 4-5
125-200 4 5-6

 

Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.

Инструкция начинающего сварщика

Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:

  • Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
  • Головной убор из плотной ткани.
  • Профессиональную защитную маску.

В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.

Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.

Выводы

Чтобы приступить к выполнению сварочных работ вовсе не обязательно иметь соответствующее образование, но без соответствующих навыков и, хотя бы, минимального опыта не стоит рассчитывать на приемлемый результат. Со временем навыки будут совершенствоваться и появится реальная возможность выполнения более сложных задач. Теоретическую часть изучать никогда не поздно, а практика поможет лучше понять суть определенных производственных процессов.

Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Электросварка является одним из технологических решений по объединению различных частей металлов. Предусматривается нагрев заготовок до температуры плавления при помощи электрической дуги. Аппараты электрической дуговой сварки нашли свое применение в самых разных областях производства и в частном секторе.

Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сваривать между собой практически любые идентичные металлы. Но перед тем, как начать воплощать свои идеи в реальность, будущий сварщик должен внимательно изучить технику формирования сварочных швов. Ниже детально рассматриваются вопросы, как правильно варить вертикальный шов электросваркой и приемы, позволяющие правильно положить горизонтальный шов.

СОДЕРЖАНИЕ

  • Общие определения сварных швов
  • Как варить вертикальный шов
    • Техника сварки снизу вверх
    • Техника сварки сверху вниз
  • Технология сварки горизонтального шва
  • Контроль длины электрической дуги
  • Управление электродом
  • Перемещение электрода и сила тока
  • Инструкция начинающего сварщика
  • Выводы

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.

Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.

Читайте также: Обозначение сварных швов на чертежах по ГОСТу

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

  1. Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
  2. Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
  3. Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
  4. Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Контроль длины электрической дуги

Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.

Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:

  • 1-1,5 мм – короткий;
  • 2-3 мм – нормальной длины;
  • 3,5-6 мм – длинный.

О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.

Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.

Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:

Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:

  • Ld – длина сварной дуги;
  • – диаметр используемого электрода.

Управление электродом

При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.

К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.

Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.

Перемещение электрода и сила тока

Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла







Сила тока, А Диаметр электрода, мм Толщина металла, мм
35-50 1,6 1-2
45-80 2 2-3
65-100 2,5 3-4
85-150 3 4-5
125-200 4 5-6

 

Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.

Инструкция начинающего сварщика

Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:

  • Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
  • Головной убор из плотной ткани.
  • Профессиональную защитную маску.

В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.

Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.

Выводы

Чтобы приступить к выполнению сварочных работ вовсе не обязательно иметь соответствующее образование, но без соответствующих навыков и, хотя бы, минимального опыта не стоит рассчитывать на приемлемый результат. Со временем навыки будут совершенствоваться и появится реальная возможность выполнения более сложных задач. Теоретическую часть изучать никогда не поздно, а практика поможет лучше понять суть определенных производственных процессов.

Дуговая сварка под флюсом (SAW) — Weld Guru

Дуговая сварка под флюсом (SAW) представляет собой процесс, при котором соединение металлов производится путем нагрева дугой или дугами между незащищенным металлическим электродом или электродами и изделием.

Компоненты оборудования SAW, необходимые для дуговой сварки под флюсом, показаны на рис. 10-59.

Оборудование состоит из сварочного аппарата или источника питания, устройства подачи проволоки и системы управления, сварочной горелки для автоматической сварки или сварочной горелки и кабеля для полуавтоматической сварки, бункера для флюса и механизма подачи, обычно системы регенерации флюса, и ходовой механизм для автоматической сварки.

Источник питания для дуговой сварки под флюсом должен быть рассчитан на 100-процентный рабочий цикл, поскольку операции дуговой сварки под флюсом являются непрерывными, а продолжительность сварки может превышать 10 минут.

Если используется источник питания с 60-процентным рабочим циклом, его номинальные характеристики должны быть снижены в соответствии с кривой рабочего цикла для 100-процентного режима работы.

При использовании постоянного тока переменного или постоянного тока необходимо использовать систему подачи проволоки с электродом, чувствительным к напряжению.

При использовании постоянного напряжения используется более простая система подачи проволоки с фиксированной скоростью. Система CV используется только с постоянным током.

Используются как генераторные, так и трансформаторно-выпрямительные источники питания, но более популярны выпрямительные машины.

Сварочные аппараты для дуговой сварки под флюсом в диапазоне от 300 до 1500 ампер.

Они могут быть подключены параллельно для обеспечения дополнительной мощности для сильноточных приложений.

Электроэнергия постоянного тока используется для полуавтоматических приложений, а электроэнергия переменного тока используется главным образом в машинном или автоматическом методе.

Многоэлектродные системы требуют специальных типов цепей, особенно когда используется переменный ток.

Для полуавтоматического применения сварочная горелка и кабель используются для подачи электрода и тока и подачи флюса на дугу.

Электродная проволока подается через дно этого флюсового бункера через токосъемный наконечник к дуге.

Пистолет с бункером может иметь пусковой переключатель для начала сварки или может использовать «горячий» электрод, так что при прикосновении электрода к изделию подача начинается автоматически.

Для автоматической сварки горелка крепится к двигателю механизма подачи проволоки и оснащена токосъемными наконечниками для передачи сварочного тока на электродную проволоку.

Бункер для флюса обычно крепится к горелке и может иметь клапаны с магнитным приводом, которые могут открываться или закрываться системой управления.

Другое иногда используемое оборудование может включать в себя тележку, которая может представлять собой простой трактор или сложное передвижное специализированное приспособление. Обычно предусмотрена установка для рекуперации флюса, которая собирает неиспользованный флюс для подводной дуги и возвращает его в питающий бункер.

Система дуговой сварки под флюсом может стать довольно сложной за счет включения дополнительных устройств, таких как повторители шва, ткацкие станки и рабочие вездеходы.

Схема сварки под флюсом

Рисунок 10-59. Блок-схема SAW (дуговая сварка под флюсом) Оборудование.

Преимущества сварки под флюсом

Основными преимуществами дуговой сварки под флюсом или дуговой сварки под флюсом являются:

  1. высокое качество металлического шва.
  2. чрезвычайно высокая скорость и скорость наплавки
  3. гладкий, равномерный сварной шов без брызг.
  4. мало или нет дыма.
  5. отсутствие вспышки дуги, поэтому минимальная потребность в защитной одежде.
  6. высокий коэффициент использования электродной проволоки.
  7. простая автоматизация для высокой производительности.
  8. нормально, без задействования манипулятивных навыков.

Процесс сварки под флюсом для строительства длинных стальных свай для поддержки океанской платформы.

Основные области применения SAW

Процесс сварки под флюсом широко используется при изготовлении толстолистовой стали. Это включает сварку:

  • профилей
  • продольный шов трубы большего диаметра
  • Производство деталей машин для всех видов тяжелой промышленности,
  • производство сосудов и резервуаров для работы под давлением и хранения

Он широко используется в судостроении для сращивания и изготовления узлов, а также во многих других отраслях промышленности, где используются стали средней и большой толщины.

Также используется для наплавки и наплавки, технического обслуживания и ремонта.

При сварке под флюсом флюс и проволока разделены. Оба влияют на свойства сварного шва, требуя от инженера выбора оптимальной комбинации для каждого проекта.

Ограничения процесса

Основным ограничением SAW (дуговой сварки под флюсом) является ограничение позиций сварки. Другое ограничение заключается в том, что он в основном используется только для сварки мягких и низколегированных высокопрочных сталей.

Большое тепловложение и медленный цикл охлаждения могут стать проблемой при сварке закаленных и отпущенных сталей. При использовании дуговой сварки под флюсом необходимо строго соблюдать ограничение тепловложения рассматриваемой стали.

Это может потребовать выполнения многопроходных сварных швов, тогда как однопроходный сварной шов был бы приемлем для низкоуглеродистой стали. В некоторых случаях экономические преимущества могут быть снижены до такой степени, что следует рассматривать дуговую сварку с флюсовой проволокой или какой-либо другой процесс.

При полуавтоматической дуговой сварке под флюсом невозможность видеть дугу и сварочную ванну может быть недостатком при достижении корня разделки и надлежащем заполнении или определении размеров.

Демонстрация процесса сварки пилой.

Принципы работы

Процесс

Процесс дуговой сварки под флюсом показан на рис. 10-60. Он использует тепло дуги между постоянно питаемым электродом и изделием.

Рисунок 10-60: Схема процесса для SAW (дуговая сварка под флюсом)

Тепло дуги расплавляет поверхность основного металла и конец электрода. Металл, расплавленный с электрода, переносится через дугу на заготовку, где он становится наплавленным металлом шва.

Экранирование получают из слоя гранулированного флюса, который укладывают непосредственно на зону сварки. Флюс вблизи дуги плавится и смешивается с расплавленным металлом сварного шва, способствуя его очистке и укреплению.

Флюс образует стекловидный шлак, который легче по весу, чем наплавленный металл, и плавает на поверхности в качестве защитного покрытия.

Сварной шов находится под слоем флюса и шлака, отсюда и название дуговой сварки под флюсом. Флюс и шлак обычно покрывают дугу так, что ее не видно.

Нерасплавленную часть флюса можно использовать повторно. Электрод подается в дугу автоматически из катушки. Дуга поддерживается автоматически.

Перемещение может быть ручным или механическим. Дуга инициируется плавким пуском или системой реверса или возврата.

Нормальный метод применения и возможности размещения

Наиболее популярным методом применения SAW является машинный метод, при котором оператор контролирует операцию сварки.

Вторым по популярности является автоматический метод, при котором сварка выполняется нажатием кнопки. Процесс может применяться полуавтоматически; однако этот способ применения не слишком популярен.

Этот процесс нельзя применить вручную, поскольку сварщик не может управлять невидимой дугой. Процесс сварки под флюсом представляет собой процесс сварки в ограниченном положении.

Количество позиций для сварки ограничено, так как большая масса расплавленного металла и шлака очень жидкие и имеют тенденцию вытекать из соединения. Сварку можно легко выполнять в плоском положении и в горизонтальном угловом положении.

В соответствии со специальными контролируемыми процедурами возможна сварка в горизонтальном положении, иногда называемом сваркой на 3 часа.

Для этого требуются специальные устройства для удерживания флюса, чтобы расплавленный шлак и металл сварного шва не могли утечь. Процесс нельзя использовать в вертикальном или надземном положении.

Свариваемые металлы и диапазон толщины

Дуговая сварка под флюсом используется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, низколегированных высокопрочных сталей, закаленных и отпущенных сталей и многих нержавеющих сталей.

Экспериментально он использовался для сварки некоторых сплавов меди, никеля и даже урана.

Металл толщиной от 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм) можно сваривать без подготовки кромок. При подготовке кромок сварные швы можно выполнять за один проход на материале толщиной от 1/4 до 1 дюйма (от 6,4 до 25,4 мм).

При использовании многопроходной техники максимальная толщина практически не ограничена. Эта информация обобщена в таблице 10-22. Горизонтальные угловые швы могут выполняться до 3/8 дюйма (9,5 мм) за один проход, а в плоском положении угловые швы могут выполняться до 1 дюйма (25 мм).

Конструкция соединения

Хотя в процессе дуговой сварки под флюсом могут использоваться те же детали конструкции соединения, что и в процессе дуговой сварки защищенным металлом, для максимального использования и эффективности дуговой сварки под флюсом предлагаются другие детали соединения. Для швов с разделкой кромок можно использовать конструкцию с квадратной разделкой толщиной до 5/8 дюйма (16 мм).

За пределами этой толщины требуются фаски. Используются открытые корни, но необходимы опорные стержни, поскольку расплавленный металл будет проходить через соединение.

При сварке более толстого металла, если используется достаточно большая поверхность притупления, подкладной стержень можно не использовать. Однако для обеспечения полного провара при сварке с одной стороны рекомендуется использовать подкладные стержни. Там, где доступны обе стороны, можно выполнить подварочный шов, который сплавится с первоначальным сварным швом, чтобы обеспечить полное проплавление.

Сварочный контур и ток

В процессе дуговой сварки под флюсом или под флюсом в качестве источника сварочного тока используется либо постоянный, либо переменный ток. Постоянный ток используется для большинства приложений, использующих одну дугу. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод (DCEN).

Электропитание постоянного тока с постоянным напряжением более популярно для дуговой сварки под флюсом электродной проволокой диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) и меньше.

Система постоянного тока обычно используется для сварки электродной проволокой диаметром 5/3 2 дюйма (4 мм) и более. Схема управления мощностью CC более сложна, поскольку она пытается дублировать действия сварщика, чтобы сохранить определенную длину дуги. Система подачи проволоки должна определять напряжение на дуге и подавать электродную проволоку в дугу, чтобы поддерживать это напряжение. При изменении условий подача проволоки должна замедляться или ускоряться, чтобы поддерживать заданное напряжение на дуге. Это усложняет систему управления. Система не может реагировать мгновенно. Запуск дуги более сложен при использовании системы постоянного тока, так как она требует использования реверсивной системы для зажигания дуги, втягивания и последующего поддержания заданного напряжения дуги.

Для сварки под флюсом переменного тока всегда используется постоянный ток. Когда системы с несколькими электродными проводами используются как с дугами переменного, так и с постоянным током, используется система питания постоянного тока. Однако система постоянного напряжения может применяться, когда два провода подаются в дугу, питаемую одним источником питания. Сварочный ток для дуговой сварки под флюсом может варьироваться от 50 ампер до 2000 ампер. В большинстве случаев дуговая сварка под флюсом выполняется в диапазоне от 200 до 1200 ампер.

Скорость наплавки и качество сварки

Скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом выше, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Скорости осаждения для одиночных электродов показаны на рисунке 10-62. Есть по крайней мере четыре взаимосвязанных фактора, которые контролируют скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом: полярность, длинный вылет, добавки во флюс и дополнительные электроды. Скорость осаждения является самой высокой для отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Скорость осаждения для переменного тока находится между DCEP и DCEN. Полярность максимального тепла — отрицательный полюс.

Скорость наплавки при любом сварочном токе можно увеличить, удлинив «вылет». Это расстояние от точки подачи тока на электрод до дуги. При использовании «длинного вылета» величина проходки уменьшается. Скорость осаждения может быть увеличена за счет добавления металлических добавок в флюс под флюсом. Дополнительные электроды могут использоваться для увеличения общей скорости осаждения.

Качество металла шва, наплавленного в процессе дуговой сварки под флюсом, высокое. Прочность и пластичность металла сварного шва превышают таковые у мягкой стали или низколегированного основного материала, если используется правильное сочетание электродной проволоки и флюса под флюсом. Когда сварка под флюсом выполняется машинным или автоматическим способом, исключается человеческий фактор, присущий процессам ручной сварки. Сварка будет более однородной и без несоответствий. Как правило, размер валика сварного шва за один проход при дуговой сварке под флюсом намного больше, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Подвод тепла выше, а скорость охлаждения медленнее. По этой причине газам предоставляется больше времени для выхода. Кроме того, поскольку шлак под флюсом имеет меньшую плотность, чем металл сварного шва, он будет всплывать к верхней части сварного шва. Единообразие и согласованность являются преимуществами этого процесса при автоматическом применении.

При использовании полуавтоматического метода нанесения могут возникнуть некоторые проблемы. Электродная проволока может искривляться на выходе из сопла сварочного пистолета. Эта кривизна может привести к тому, что дуга загорится в неожиданном для сварщика месте. При сварке достаточно глубоких канавок искривление может привести к тому, что дуга будет направлена ​​к одной стороне сварного шва, а не к его корню. Это приведет к неполному срастанию корней. Флюс будет задерживаться в корне сварного шва. Другая проблема с полуавтоматической сваркой заключается в том, что необходимо полностью заполнить разделку под сварку или сохранить точный размер, поскольку сварной шов скрыт и его нельзя наблюдать во время его выполнения. Для этого требуется сделать дополнительный проход. В некоторых случаях наплавляется слишком много сварного шва. Изменения в раскрытии корня влияют на скорость движения. Если скорость перемещения одинаковая, сварной шов может быть недозаполненным или переполненным в разных областях. Высокая квалификация оператора решит эту проблему.

Существует еще одна проблема качества, связанная с чрезвычайно большими наплавками за один проход. Когда эти большие сварные швы затвердевают, примеси в расплавленном основном металле и в металле сварного шва собираются в последней точке, чтобы замерзнуть, которая является центральной линией сварного шва. Если в этой точке имеется достаточное сдерживание и собирается достаточное количество примесей, может произойти растрескивание по центральной линии. Это может произойти при выполнении больших однопроходных плоских угловых швов, если пластины основного металла расположены под углом 45º к плоскости. Простое решение состоит в том, чтобы не размещать детали под истинным углом 45º. Его следует изменять примерно на 10º, чтобы корень шва не находился на одной линии с центральной линией углового шва. Другое решение состоит в том, чтобы сделать несколько проходов, а не пытаться сделать большой сварной шов за один проход.

Другая проблема качества связана с твердостью наплавленного металла. Чрезмерно твердые наплавки способствуют растрескиванию сварного шва во время изготовления или во время эксплуатации. Рекомендуется максимальный уровень твердости 225 по Бринеллю. Причиной твердого сварного шва углеродистых и низколегированных сталей является слишком быстрое охлаждение, неадекватная послесварочная обработка или чрезмерное налипание сплава в металле шва. Чрезмерное налипание сплава происходит из-за выбора электрода, содержащего слишком много сплава, выбора флюса, который вводит слишком много сплава в сварной шов, или использования чрезмерно высоких сварочных напряжений.

При автоматической и машинной сварке дефекты могут возникать в начале или в конце сварного шва. Наилучшее решение — использовать выступы на выходе, чтобы пуски и остановки находились на выступах, а не на изделии.

Графики сварки

Процесс дуговой сварки под флюсом, применяемый машинным или полностью автоматическим способом, должен выполняться в соответствии с графиками процедур сварки. Все сварные швы, выполненные по этой методике, должны пройти аттестацию, испытания при условии, что выбраны правильные электрод и флюс. Если графики отличаются более чем на 10 процентов, необходимо провести квалификационные испытания для определения качества сварки.

Сварочные параметры

Сварочные параметры для дуговой сварки под флюсом аналогичны другим процессам дуговой сварки, за некоторыми исключениями.

При дуговой сварке под флюсом тип электрода и тип флюса обычно зависят от механических свойств, требуемых сварным швом. Размер электрода зависит от размера сварного шва и силы тока, рекомендуемой для конкретного шва. Это также необходимо учитывать при определении количества проходов или валиков для конкретного соединения. Сварные швы для одного и того же размера соединения могут быть выполнены за несколько или несколько проходов, в зависимости от желаемой металлургии металла шва. Многократные проходы обычно наплавляют металл более высокого качества. Полярность устанавливается изначально и зависит от того, требуется ли максимальное проникновение или максимальная скорость осаждения.

Основные переменные, влияющие на сварку, включают подводимое тепло и включают сварочный ток, напряжение дуги и скорость перемещения. Сварочный ток является наиболее важным. Для однопроходных сварных швов ток должен быть достаточным для желаемого провара без прожогов. Чем выше ток, тем глубже проникновение. При многопроходной работе сила тока должна соответствовать размеру сварного шва, ожидаемому за каждый проход. Сварочный ток следует выбирать в зависимости от размера электрода. Чем выше сварочный ток, тем выше скорость плавления (скорость наплавки).

Напряжение дуги изменяется в более узких пределах, чем сварочный ток. Это влияет на ширину и форму валика. Более высокое напряжение сделает валик более широким и плоским. Следует избегать чрезмерно высокого напряжения дуги, так как это может привести к растрескиванию. Это связано с тем, что расплавляется аномальное количество флюса, и избыточные раскислители могут переноситься на наплавленный металл, снижая его пластичность. Более высокое напряжение дуги также увеличивает количество потребляемого флюса. Низкое напряжение дуги создает более жесткую дугу, что улучшает проплавление, особенно на дне глубоких канавок. Если напряжение слишком низкое, получится очень узкий валик. Он будет иметь высокий венец и шлак будет трудно удалить.

Скорость перемещения влияет как на ширину валика, так и на проникновение. При более высоких скоростях перемещения получаются более узкие валики с меньшим проникновением. Это может быть преимуществом при сварке листового металла, где требуются небольшие валики и минимальный провар. Однако при слишком высоких скоростях возникает тенденция к подрезу и пористости, поскольку сварной шов быстрее замерзает. Если скорость перемещения слишком мала, электрод слишком долго остается в сварочной ванне. Это создает неправильную форму валика и может вызвать чрезмерное разбрызгивание и вспышку через слой флюса.

Вторичные переменные включают угол наклона электрода к изделию, угол самого изделия, толщину слоя флюса и расстояние между наконечником датчика тока и дугой. Этот последний фактор, называемый «вылетом электрода», оказывает значительное влияние на сварной шов. Обычно расстояние между контактным наконечником и изделием составляет от 1 до 1-1/2 дюйма (от 25 до 38 мм). Если вылет превышает эту величину, это вызовет предварительный нагрев электродной проволоки, что значительно увеличит скорость наплавки. По мере увеличения вылета проникновение в основной металл уменьшается. Этому фактору следует уделить серьезное внимание, поскольку в некоторых ситуациях требуется проникновение.

Необходимо также учитывать глубину слоя флюса. Если он слишком тонкий, будет слишком много дуги через флюс или вспышка дуги. Это также может вызвать пористость. Если глубина флюса слишком велика, сварной шов может быть узким и горбатым. Слишком большое количество мелких частиц во флюсе может вызвать точечную коррозию поверхности, поскольку газы, образующиеся в сварном шве, могут не выйти наружу. Их иногда называют отметинами на поверхности борта.

Советы по использованию процесса

Одним из основных применений дуговой сварки под флюсом является кольцевая сварка, когда детали вращаются под неподвижной головкой. Эти сварные швы могут выполняться по внутреннему или внешнему диаметру. При дуговой сварке под флюсом образуется большая расплавленная сварочная ванна и расплавленный шлак, который имеет тенденцию течь. Это диктует, что на внешних диаметрах электрод должен быть расположен перед крайней вершиной или в положении на 12 часов, чтобы металл сварного шва начал затвердевать до того, как он начнет наклон вниз. Это становится более серьезной проблемой, поскольку диаметр свариваемой детали становится меньше. Неправильное положение электрода увеличивает вероятность захвата шлака или плохого качества поверхности сварного шва. Угол наклона электрода также следует изменить и направить в направлении движения вращающейся части. Когда сварка выполняется по внутренней окружности, электрод должен быть наклонен так, чтобы он находился впереди нижнего центра или в положении на 6 часов.

Иногда свариваемая деталь имеет наклон вниз или вверх, чтобы обеспечить различные типы контуров сварного шва. Если работа расположена под уклоном, буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире. Если сварной шов наклонен вверх, валик будет иметь более глубокое проплавление и будет более узким. Это основано на том, что все остальные факторы остаются неизменными.

Сварной шов будет отличаться в зависимости от угла наклона электрода по отношению к заготовке, когда заготовка ровная. Это угол перемещения, который может быть углом сопротивления или толкания. Это оказывает определенное влияние на контур валика и проплавление металла шва.

Односторонняя сварка с полным проплавлением корня может быть получена с помощью дуговой сварки под флюсом. Когда сварное соединение спроектировано с узким корневым отверстием и достаточно большой поверхностью приварки, следует использовать большой ток и положительный электрод. Если шов спроектирован с отверстием в корне и минимальной поверхностью впадины, необходимо использовать подкладочный стержень, так как нет ничего, что могло бы поддерживать расплавленный металл сварного шва. Расплавленный флюс очень жидкий и проходит через узкие отверстия. Если это произойдет, металл шва будет следовать за ним, и сварной шов прогорит соединение. Опорные стержни необходимы всякий раз, когда есть корневое отверстие и минимальная поверхность корня.

Медные опорные стержни полезны при сварке тонкой стали. Без подкладных стержней сварной шов имел бы тенденцию проплавляться, и металл шва отходил бы от соединения. Опорный стержень удерживает наплавленный металл до его затвердевания. Медные опорные стержни могут охлаждаться водой, чтобы избежать возможности плавления и осаждения меди в металле сварного шва. Для более толстых материалов подложкой может быть флюс для дуговой сварки под флюсом или флюс другого специального типа.

Вариации процесса SAW

Существует множество вариаций процесса, которые расширяют возможности дуговой сварки под флюсом. Некоторые из наиболее популярных вариантов:

  1. Двухпроводные системы — тот же источник питания.
  2. Двухпроводные системы – отдельный источник питания.
  3. Трехпроводные системы – отдельный источник питания.
  4. Ленточный электрод для наплавки.
  5. Добавка железного порошка к флюсу.
  6. Сварка с длинным вылетом.
  7. Электрически «холодная» присадочная проволока.
Многопроволочные системы

Многопроволочные системы обладают преимуществами, поскольку скорость наплавки и скорость перемещения могут быть улучшены за счет использования большего количества электродов. На рис. 10-68 показаны два метода использования двух электродов: один с одним источником питания и один с двумя источниками питания. При использовании одного источника питания одни и те же приводные ролики используются для подачи обоих электродов в сварной шов. При использовании двух источников питания необходимо использовать отдельные механизмы подачи проволоки, чтобы обеспечить электрическую изоляцию между двумя электродами. С двумя электродами и раздельным питанием можно использовать разные полярности на двух электродах или использовать переменный ток на одном и постоянный ток на другом. Электроды можно расположить рядом. Это называется поперечным положением электрода. Они также могут быть размещены один перед другим в положении тандемного электрода.

Двухпроводная тандемная

Двухпроводная тандемная позиция электрода с отдельными источниками питания используется там, где требуется глубокое проникновение. Ведущий электрод положительный, задний электрод отрицательный. Первый электрод создает копающее действие, а второй электрод заполняет сварной шов. Когда две дуги постоянного тока находятся в непосредственной близости друг от друга, существует тенденция к интерференции дуг между ними. В некоторых случаях второй электрод подключают к переменному току, чтобы избежать взаимодействия с дугой.

Трехпроводная тандемная система

Трехпроводная тандемная система обычно использует питание переменного тока на всех трех электродах, подключенных к трехфазным системам питания. Эти системы используются для изготовления скоростных продольных швов труб большого диаметра и сборных балок. Чрезвычайно высокие токи могут использоваться с соответственно высокими скоростями перемещения и скоростью осаждения.

Система сварки полос

Система сварки полос используется для наплавки мягких и легированных сталей, обычно на нержавеющую сталь. Получается широкий валик с равномерным и минимальным проникновением. Этот вариант процесса показан на рис. 10-69.. Он используется для наплавки внутренней части сосудов для обеспечения коррозионной стойкости нержавеющей стали при использовании прочности и экономичности низколегированных сталей для толщины стенки. Требуется устройство подачи ленточных электродов, и обычно используется специальный флюс. Когда ширина полосы превышает 2 дюйма (51 мм), используется магнитно-дуговое колебательное устройство, обеспечивающее равномерное прожигание полосы и равномерное проплавление.

Другие опции

Другой способ увеличения скорости наплавки при дуговой сварке под флюсом заключается в добавлении компонентов на основе железа в соединение под флюсом. Железо в этом материале расплавится под действием тепла дуги и станет частью наплавленного металла. Это увеличивает скорость наплавки без ухудшения свойств металла шва. Металлические добавки также могут использоваться для специальных наплавок. Этот вариант можно использовать с однопроводными или многопроводными установками.

Другим вариантом является использование электрически «холодной» присадочной проволоки, подаваемой в область дуги. «Холодный» присадочный стержень может быть цельным или порошковым для добавления в металл шва специальных сплавов. Регулируя добавление соответствующего материала, можно улучшить свойства наплавленного металла. Можно использовать в качестве электрода порошковую проволоку или в качестве одного из нескольких электродов ввести специальные сплавы в наплавленный металл шва. Каждый из этих вариантов требует специального проектирования, чтобы гарантировать добавление надлежащего материала для обеспечения желаемых свойств отложений.

Типичные области применения

Процесс дуговой сварки под флюсом широко используется при производстве большинства изделий из тяжелой стали. К ним относятся сосуды под давлением, котлы, резервуары, ядерные реакторы, химические сосуды и т. Д. Другое применение — изготовление ферм и балок. Используется для приваривания фланцев к стенке. Промышленность тяжелого оборудования является основным потребителем дуговой сварки под флюсом.

Используемые материалы

При дуговой сварке под флюсом используются два материала: сварочный флюс и плавящаяся электродная проволока.

Флюс для дуговой сварки под флюсом защищает дугу и расплавленный металл шва от вредного воздействия атмосферного кислорода и азота. Флюс содержит раскислители и поглотители, которые помогают удалять примеси из расплавленного металла сварного шва. Флюс также позволяет вводить сплавы в металл сварного шва. Когда этот расплавленный флюс охлаждается до стеклообразного шлака, он образует покрытие, защищающее поверхность сварного шва. Нерасплавленная часть флюса не меняет своей формы и не влияет на его свойства, поэтому ее можно восстановить и использовать повторно. Флюс, который плавится и образует шлаковое покрытие, необходимо удалить с валика сварного шва. Это легко сделать после того, как шов остынет. Во многих случаях шлак будет отслаиваться без особых усилий для удаления. В сварных швах с разделкой кромок затвердевший шлак, возможно, придется удалять отбойным молотком сварщика.

Флюсы предназначены для конкретных применений и для определенных типов наплавленных материалов. Флюсы для подводной дуги бывают разных размеров. Многие флюсы не имеют маркировки по размеру частиц, потому что размер разработан и произведен для предполагаемого применения.

Спецификации для флюсов для сварки под флюсом, используемых в Северной Америке, отсутствуют. Однако метод классификации флюсов основан на наплавленном металле сварного шва, полученном с помощью различных комбинаций электродов и запатентованных флюсов для дуги под флюсом. Это предусмотрено стандартом Американского общества сварщиков. Электроды и флюсы из углеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом. Таким образом, флюсы могут быть назначены для использования с различными электродами для обеспечения требуемого анализа наплавленного металла сварного шва.

Справочные материалы по SAW

Процесс дуговой сварки под флюсом

10 советов, которые помогут улучшить ваши навыки сварки

Этот краткий курс практических указаний адаптирован к потребностям любой фермы в ремонте металлоконструкций.

1. Режимы «капли» или «распыление» для толстой стали

Большинство фермеров могут не осознавать, что регулировка вольт, ампер и скорости подачи проволоки на сварочных аппаратах может обеспечить режимы переноса, точно настроенные на толстый металл. Ограничивающим фактором для шаровидных режимов или режимов распыления является то, что их можно использовать только для «металла толщиной от ⅛ дюйма и выше и только при выполнении плоских и горизонтальных угловых сварных швов», — говорит Карл Хус из Lincoln Electric.

Шаровой перенос (короткая дуга): Напряжение, сила тока и скорость подачи выше, чем в стандартном режиме короткого замыкания. Это приводит к тому, что большие комки проволоки отлетают от конца проволоки и попадают в сварочную ванну. Этот режим обеспечивает глубокие сварные швы на толстых материалах, но при этом образуется много брызг.

Перенос струйной дуги: Вольт, ампер и скорость подачи проволоки выше, чем в шаровом режиме. Он производит поток крошечных капель расплава, которые разбрызгиваются по дуге от проволоки к металлу. Для настоящего распыления вам потребуется газ, обогащенный аргоном. Распылительная дуга позволяет использовать проволоку большого диаметра, поэтому наплавляется много металла, и вы получаете великолепный валик. Его можно использовать только на плоских или горизонтальных угловых швах; его лужа очень жидкая. Обязательно замените сопло вашего пистолета на устройство длиной около 3 дюймов или больше.

2. Очистить от примесей

«Фермеры обычно не могут должным образом подготовить металл перед сваркой, — говорит Джон Лейснер из Miller Electric. «Это включает в себя удаление краски, ржавчины, грязи и других поверхностных загрязнений, а также удаление трещин». Лейснер с готовностью понимает, что подготовка металла — это последнее, о чем вы думаете, когда требуется ремонт сварных швов в разгар сезона или в разгар кормления скота.

«Я не говорю, что место ремонта должно быть абсолютно чистым», — говорит он, добавляя, что сварка алюминия является исключением (см. совет № 6 по сварке алюминия). «По крайней мере, пройдитесь по месту ремонта проволочной щеткой с электроприводом, чтобы удалить ржавчину и грязь».

Очистка удаляет примеси, впитавшиеся в металл во время сварки; если они остаются, они ставят под угрозу ремонт. Если очистка невозможна, избегайте ремонта с помощью сварочного аппарата MIG. «Используйте сварочный аппарат и стержень 6011. Кроме того, снизьте скорость передвижения. Это дает время пузырькам газа выкипеть из расплавленного шва до того, как эти примеси окажутся внутри сварного шва», — говорит он.

Водород сваривает врага #1

Водород является худшей примесью, разрушающей сварные швы. Поскольку он присутствует везде (в воде, грязи, ржавчине, краске, навозе, жире), водород представляет собой огромную проблему для сварщиков. Что можно сделать, чтобы сжечь водород? Чистить, чистить и еще раз чистить. «Водород, наряду с высоким остаточным напряжением и чувствительной к растрескиванию сталью, может привести к растрескиванию через несколько часов или дней после сварки», — говорит Хус из Lincoln Electric. «Высокопрочные стали (обычно используемые для почвообрабатывающих орудий), толстые секции металла и защемленные детали более подвержены водородному растрескиванию».

3. Правила об угле, направлении и скорости

Одним из удивительных аспектов сварки является то, что даже начинающий сварщик может добиться определенных успехов. Тем не менее, Хосе и Лейснер предупреждают, что есть несколько жестких правил, позволяющих произвести долговечный ремонт сваркой.

Толкни или потяни: Здесь правило простое. «Если он производит шлак, вы тормозите», — говорит Лейснер. Другими словами, вы перетаскиваете стержень или проволоку при сварке электродом или сварочным аппаратом с флюсовой проволокой. В противном случае вы протолкнете проволоку при сварке металла в среде инертного газа (MIG).

Рабочий угол: При сварке проволокой держите горелку под углом от 10° до 15° в направлении сварки. При сварке электродом соблюдайте угол опережения от 20° до 30° в направлении волочения. При угловом (тройниковом) сварном шве держите стержень или проволоку (независимо от процесса сварки) под углом 45° между двумя частями металла.

Расстояние между дугами: Отрегулируйте скорость перемещения таким образом, чтобы сварочная дуга оставалась в пределах передней трети сварочной ванны. При сварке проволокой (флюсовой проволокой или MIG) соблюдайте рабочее расстояние от ⅜ до ½ дюйма. При сварке стержнем следите за тем, чтобы расстояние между кончиком стержня и заготовкой составляло ⅛ дюйма. «Длина дуги не должна превышать диаметр сердечника электрода», — говорит Лейснер.

Скорость: Следите за сварочными лужами и гребнем (где застывает расплавленный металл). По словам Хуса, при сварке проволокой (MIG или с флюсовой сердцевиной) гребень должен находиться примерно на ⅜ дюйма позади проволочного электрода. Слишком низкая скорость перемещения приводит к образованию широкого выпуклого валика с неглубоким проникновением, что также приводит к отложению слишком большого количества металла. С другой стороны, слишком высокая скорость перемещения создает неглубокий сварной шов, который дает узкий валик с высокой выпуклостью. Большинство скоростей движения для различных суставов значительно ниже 40 дюймов в минуту.

4. Выбор газа MIG

Для сварки MIG предпочтительным проверенным защитным газом является 100% диоксид углерода (co²). Он экономичен и обеспечивает глубокое проплавление сварных швов.

Тем не менее, иногда приходится инвестировать в более дорогие защитные газы, в том числе:

  • 75 % аргона и 25 % СО² для получения красивых сварных швов (100 % СО² дает много брызг) и для сварки с высокой силой тока.
  • 85 % аргона и 15 % СО² для сварки толстолистовой стали или для сварки металлов с большим количеством прокатной окалины или ржавчины.
  • 90 % аргона и 10 % СО² для сварки струйным переносом и для тяжелых или толстых металлических профилей.
  • 100% аргон или смесь аргона с гелием для сварки алюминия.
  • 90 % аргона, 7,5 % гелия и 2,5 % СО² для сварки нержавеющей стали.

5. Список покупок сельскохозяйственных электродов

Множество продаваемых проводов и стержней затрудняет выбор электродов. Лейснер и Хоес дают этот список покупок электродов для фермы, который покроет большинство задач по ремонту.

Проволока MIG: Хороший общий диаметр проволоки MIG составляет либо 0,035 (наиболее распространенный), либо 0,045 дюйма. Но рассмотрите 0,025 дюйма при сварке тонких материалов ⅛ дюйма или меньше. Причина в том, что проволока меньшего диаметра стабильнее сваривается при меньшем токе, что обеспечивает меньшее усилие дуги и меньшую склонность к прожогу металла.

Порошковая проволока: Одной из самых популярных флюсовых проволок является E71T-1, так как «она хороша для сварки вне положения (вертикально, потолочно), обеспечивает быстрое застывание шлака и обеспечивает высокую скорость наплавки». — говорит Лейснер. «Если вы выполняете сварку вне положения (потолочный шов), вы можете использовать проволоку E71T-8», — говорит Хоуз. Если вы свариваете металл с покрытием или гальванизированный металл (например, стержень), используйте проволоку E71T-14, потому что у нее есть материалы сердечника, которые взрываются в дуге. Это действие испаряет стальные покрытия, сводя к минимуму растрескивание сварных швов и пористость. Все эти проволоки обеспечивают более высокую скорость наплавки, чем стержневые электроды, и их шлак удаляется легче.

Стержневой электрод: По словам Лейснера, стержневым электродом общего назначения является электрод 6011, так как он обеспечивает хороший проникающий сварной шов. Для более толстого материала, который «требует более глубокого проплавления сварного шва, используйте электрод 6010», — говорит он.

«Если вы свариваете более тонкую заготовку, где требуется меньшее проплавление, используйте электрод 6013». Самый распространенный размер стержня — ⅛ дюйма. «Используйте стержень большего диаметра для более толстого металла и стержень меньшего диаметра для более тонкого металла», — советует Хосе.

6. Сварка алюминия

Растущее присутствие алюминия в сельскохозяйственном оборудовании ставит вопрос о ремонте металла. Хорошей новостью является то, что любой сварочный аппарат может работать с алюминием, и этому процессу относительно легко научиться. Но есть некоторые правила, которым вы должны следовать, — говорит Хоуз. Эти правила включают в себя:

Купите приводные ролики с U-образными канавками, которые поддерживают проволоку, но не сдавливают ее. Держите регулировку приводного ролика на свободной стороне.

Замените вкладыш кабеля, используя тефлоновый, нейлоновый или аналогичный вкладыш.

Используйте только аргон или аргон-гелий.

Выберите алюминиевую присадочную проволоку диаметром 3/16 или 1/6 дюйма. Эти более крупные провода легче подавать по кабелю пистолета.

Используйте контактный наконечник примерно на 0,0115 дюйма больше, чем диаметр проволоки.

Удалите жир, масло, навоз или грязь с помощью органического растворителя, такого как ацетон, слабощелочного раствора, например сильного мыла, или обезжиривателя на основе цитрусовых. Избегайте сильных щелочных или кислотных чистящих средств.

Почистите место ремонта новой проволочной щеткой из нержавеющей стали (используется только для сварки алюминия), чтобы удалить окисленный алюминий, который естественным образом появляется на поверхности металла. Оксиды алюминия плавятся при 3700°F, а основной металл плавится при 1200°F. Оксиды на ремонтируемой поверхности препятствуют проникновению присадочного металла.

Предварительно нагрейте ремонт до 230 ° F. чтобы свести к минимуму растрескивание. Поместите прихваточные швы в начале и в конце ремонта, чтобы облегчить предварительный нагрев и предотвратить деформацию.

Используйте короткий пистолет и прямой кабель. Если вы часто свариваете алюминий, подумайте о покупке шпульного пистолета.

Вдавите в сварной шов, чтобы уменьшить загрязнение и улучшить покрытие защитным газом.

Выполняйте горячую и быструю сварку, используя более высокие настройки силы тока и напряжения, а также скорости перемещения сварного шва, чтобы предотвратить прожоги.

Заполните кратер сварного шва в конце сварного шва. Хус предупреждает, что основной причиной растрескивания алюминиевых сварных швов являются кратеры. Чтобы заполнить кратер, продолжайте подавать проволоку в конце сварного шва, изменяя направление движения назад по сварному шву примерно на 1 дюйм.

7. Секрет починки высокопрочной стали

По словам Хуса, производители все чаще обращаются к использованию трудносвариваемых металлов, таких как высокопрочная сталь, особенно в почвообрабатывающих орудиях, чтобы уменьшить их вес. При ремонте высокопрочной стали очень важно подготовиться, сначала удалив всю ржавчину, краску, жир и влагу, чтобы перейти к голому металлу. Затем перед сваркой прогрейте место ремонта.

«Чем выше содержание углерода в стали (обычно для высокопрочных сталей), тем больший предварительный нагрев требуется», — говорит Хоэс. «Предварительный подогрев необходим для предотвращения растрескивания после сварки». При ремонте высокопрочных сталей используйте электрод малого диаметра с низким содержанием водорода, такой как стержневой стержень 7018, добавляет Лейснер. Наконец, держите скорость перемещения при сварке медленной; это удерживает сварочную ванну в расплавленном состоянии, давая время для выкипания пузырьков газообразного водорода. В результате получается более качественный сварной шов.

8. Почему трескаются сварные швы?

Хос говорит, что сварные швы трескаются по одной или нескольким из следующих причин:

  • Не зашлифовывать трещины до дна перед сваркой.
  • Формирование мелкого бисера. Сварные швы всегда должны быть немного шире, чем их глубина.
  • Формирование вогнутых или полых бусин. Такие сварные швы могут привести к растрескиванию середины валика. Сварные швы всегда должны быть выпуклыми или горбатыми.
  • Неправильно провести ремонт. Если на месте ремонта остаются ржавчина, краска, жир, грязь или влага, в сварной шов попадает водород, который может способствовать растрескиванию.
  • Без предварительного нагрева перед сваркой. Это особенно необходимо, когда свариваемая сталь имеет более высокое содержание углерода или сплава.
  • Отказ от использования электродов с низким содержанием водорода для ремонта трудносвариваемых сталей (с высоким содержанием углерода или сплавов).
  • Невозможность заполнить кратеры в конце сварного шва.
  • Неправильное усиление сварного шва.
  • Отсутствие первого валика на многопроходных сварных швах достаточного размера и плоской или выпуклой формы. Это устойчиво к растрескиванию до тех пор, пока для поддержки не будут добавлены более поздние шарики.

Лейснер говорит, что жесткие детали более склонны к растрескиванию. Если возможно, сваривайте к свободному концу таких деталей и оставляйте зазор 1/32 дюйма между пластинами для свободной усадки при охлаждении сварного шва. Проколите каждую бусину, пока она еще горячая, чтобы снять напряжение.

9. Сварка вне позиции

Гравитация — ваш враг при работе вне рабочего положения, поэтому противодействуйте ее воздействию (особенно при сварке проволокой), используя немного меньшее напряжение и меньшую скорость подачи проволоки, чтобы создать лужу меньшего размера, — говорит Хус. По словам Лейснера, изменение полярности для концентрации тепла на кончике электрода приводит к более холодной сварке, что позволяет сварочной ванне быстрее остывать, чтобы предотвратить капание. Вот еще советы от обоих экспертов по сварке в нерабочем положении:

Горизонтальные сварные швы: Уменьшите рабочий угол до 0° или 15°, а затем сваривайте в постоянном темпе, чтобы сварочная ванна оставалась на месте.

Вертикальные сварные швы: На стали толщиной 3/16 дюйма и тоньше сваривать движением вниз. Однако это движение может быть проблемой; сварочная ванна может опережать дугу и становиться изолятором, уменьшая проплавление. На стали толщиной 1/16 дюйма и более выполняйте сварку движением вверх, используя технику из стороны в сторону, перемещая дугу справа к центру, а затем влево, чтобы создать треугольник.

Потолочные сварные швы: Уменьшите силу тока и двигайтесь быстро, чтобы сварочная ванна была узкой. Используйте круговые движения и взмахи, чтобы сварочная ванна не вытекала из сварного шва.

10. Когда армировать

Усиление сварочного ремонта «определенно необходимо, если трещина находится в месте, где вы не можете подготовить ее поверхность для сварки», — говорит Лейснер. «Всегда укрепляйте точки с высоким напряжением, такие как петля на складном орудии».

Усиление также необходимо, если деталь сломалась более одного раза в том же месте или рядом с ним, что и предыдущий ремонт, добавляет Хоес.

При армировании не забудьте скосить края под углом 30°, где новый металл встречается со старым металлом.