АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Физическая сущность процесса

Отличительные особенности автоматической сварки: сварка ведётся непрерывной электродной проволокой; защита дуги и сварочной ванны осуществляется флюсом; подача и перемещение электродной проволоки механизированы.

Схема процесса автоматической сварки под флюсом приведена на рис.8. Дуга 1 горит между свариваемыми заготовками 2 и электродной проволокой 3, к которой подводится электрический ток через скользящий токопровод 4. Проволока подаётся в зону дуги по мере её плавления механизмом 5 из кассеты. Зона дуги закрыта подаваемым из бункера 6 флюсом, нижний слой 7 которого расплавляется. Расплавленный дугой металл сварочной ванны 8 под силовым воздействием дуги отталкивается в сторону, противоположную движению дуги и защищается от окисления жидким флюсом, который реагирует с жидким металлом и превращается в шлак. После затвердевания сварочной ванны образуется шов 9, а на его поверхности – твёрдый шлак 10. Подача сварочного тока к дуге производится по сварочной цепи 11 при замыкании контактора 12 от источника сварочного тока 13. Перемещение дуги вдоль свариваемых заготовок механизировано.

Сварочные материалы. Сварочными материалами при автоматической сварке являются электродная проволока и флюс. Электродная проволока по химическому составу может быть близка к составу свариваемого материала, а может и существенно от него отличаться дополнительно введёнными легирующими присадками. Для сварки применяется проволока с индексом Св. Например, Св08 означает: сварочная проволока, содержащая 0,08% углерода. Проволока заправляется в кассеты, причём длина заправленного куска может достигать десятков и сотен метров.

Флюс содержит те же компоненты, что и защитно-легирующее покрытие электродов имеет меньшую, чем у металла, температуру плавления и плотность и отличается от него коэффициентом усадки. Эти различия обусловливают всплытие шлака из шва и его самопроизвольное отделение от шва после затвердевания.

Устройство сварочного автомата и принцип его работы. Автоматическая сварка выполняется двумя видами автоматов: сварочными головками, перемещающимися по рельсам, и сварочными тракторами самоходного типа, перемещающимися по изделию. Схема поста автоматической сварки для сварки сосудов представлена на ис.9.

Изделие помещается на роликовый стенд, обеспечивающий его вращение 1. При вращении подвесная головка 3 сваривает кольцевой наружный шов, а сварочный трактор 2 – внутренний шов. Продольные швы свариваются также с двух сторон при перемещении подвесной головки и сварочного трактора вдоль изделия (рис.6). При автоматической сварке роль сварщика состоит в настройке автомата, его пуске и наблюдении за работой. В процессе настройки автомата наладчик по толщине изделия определяет необходимую мощность дуги, скорость сварки, напряжение на дуге и задаёт скорость подачи электродной проволоки, равную скорости её плавления на заданном режиме. Если возникают условия, отклоняющие режим сварки от заданного (например, пробуксовка механизма подачи), то автомат изменяет скорость подачи электрода и тем самым исключает обрыв дуги или короткое замыкание и поддерживает одинаковые размеры и высокое качество шва по всей длине.

Основные преимущества автоматическое сварки под флюсом

1. Повышается производительность процесса сварки в 10 –15 раз. Коэффициент наплавки составляет 20…25 г/(А^.ч). Высокая производительность достигается благодаря использованию больших сварочных токов ( от 500 до 1500 А), непрерывности процесса сварки и более полному использованию тепла дуги для сварки (до 95%).

Применение проволоки без покрытия позволяет приблизить токоподвод непосредственно к дуге и тем самым устранить его перегрев даже при больших значениях токов. Флюсовая защита сварочной ванны предотвращает разбрызгивание и угар расплавленного металла в условиях действия мощной дуги.

2. Улучшается качество сварных швов. Повышение качества сварных швов означает улучшение их механических свойств, формы и поверхности. Это достигается путем плотной защиты сварочной ванны флюсом, интенсивного раскисления и легирования расплавленного металла жидким шлаком и замедленного охлаждения шва после сварки.

3. Процесс сварки легко механизируется.

Область применения

Автоматическую сварку рационально применять в серийном и массовом производстве (т.е. для сварки большого количества однотипных изделий) для сварки длинных прямолинейных и кольцевых швов в нижнем положении на металле постоянной толщины от 2 мм до 20 мм. Сваривают разнообразные изделия из различных марок стали, из медных, титановых, никелевых и алюминиевых сплавов.