Аппарат для сварки закладных деталей под флюсом
Прямой доступ кислорода в сварочную ванну чреват тем, что шов получится некачественным и просуществует недолго: начнётся окисление, образуются трещины. Чтобы избежать этого, усовершенствовали процесс. Один из способов разработал в институте сварки академик Евгений Патон. Электрическая дуга горит между концом проволоки и соединяемым металлом под слоем флюса, который перекрывает доступ кислорода. Отличие от классической электродуговой сварки только в том, что процесс проходит в защитной среде.
Применяется для всех металлов и сплавов, в том числе для неоднородных. Кроме защиты зоны сварки, флюс выполняет ещё одну функцию: стабилизирует электрическую дугу и раскисляет металл.
Государственное регламентирование технологии, типов соединения, характеристики
ГОСТ 8713-79 классифицирует и маркирует буквенными обозначениями подвиды способа соединения под флюсом:
- АФ – на весу. Производится без средств, предотвращающих протекание металла в зазоры между соединяемыми кромками. Если требуется проварить на полную глубину, то это делают в два приёма с обеих сторон шва.
- АФф – на флюсовой подушке. Название способа иллюстрирует суть: под свариваемый стык подкладывают флюс, через огнеупорную подкладку прижимают к стыку прорезиненным шлангом. Подают в трубку воздух под давлением – порошок плотно прижат к изделиям в области шва.
- АФм – на флюсомедной подкладке. Применяется для предотвращения пережога металла кромок, соединения угловых, стыковых и тавровых сопряжений с флюсомедными подкладками, формирующими обратную сторону шва.
- АФо – на остающейся подкладке. Применяется при односторонней сварке, когда нельзя сваривать на флюсовой подушке. Стальные подкладки – гарантия полного провара швов.
- АФп – на медном ползуне. Его конструкция обеспечивает соединение порошковой проволокой с принудительным образованием углового шва. Жидкий шлак образуется по ходу горения дуги, затем всплывает на поверхность.
- АФш — с предварительным наложением подварочного шва. Применяется реже из-за значительных трудозатрат. Упрощает процесс сборки изделия.
- АФк – с предварительной подваркой корня шва. Выполняют покрытым или плавящимся электродом в защитном газе. Глубина провара достигает 1/3 толщины детали.
Сварные соединения – как их определяет государственный стандарт
По ГОСТ 8713-79 сварные швы классифицируются как:
В свою очередь, они подразделяются на соединения:
- с отбортовкой кромки;
- без скоса;
- со скосом одной кромки;
- с криволинейным скосом одной кромки;
- с ломаным скосом одной кромки;
- с двумя симметричными скосами одной кромки.
Технология автоматической сварки под флюсом
Подготовительные операции: очистка места соединения от ржавчины, грязи и других посторонних включений металлической щеткой и шлифовальным кругом. Процесс идёт автоматически, оператор задаёт только один из режимов, перечисленных выше.
Флюс насыпают слоем 50-60 мм. Дуга скрыта под массой порошка и горит в его жидкой среде. Этот метод ведётся чаще на токе высокой плотности, поэтому используют автоматы с постоянной скоростью подачи проволоки. Она извлекается из бобины автоматически, как и флюс, который предварительно засыпают в специальный резервуар.
Особенности технологического процесса, материалы
Сварочная дуга горит в облаке газа, образованном плавлением и испарением флюса. Когда она гаснет, расплавленный порошок остывает и образует шлаковую корку. Его засыпают перед дугой слоем шириной 40-80 мм и длиной 40-100 мм. Неиспользованный материал отсасывается обратно в бункер и запускается повторно.
В промышленных масштабах сваривают проволокой или ленточными электродами. В качестве флюсов выступают искусственные силикаты: закись марганца, окиси магния, алюминия, кальция.
Процесс более экономичный, чем ручная электродуговая сварка, потому что коэффициент использования тепла дуги выше. Нет вредного воздействия на зрение и органы дыхания оператора – дуга скрыта под слоем порошка.
Недостаток – отсутствие возможности сваривать вертикальные швы.
Оборудование: принцип действия
Для работы этим методом существует два типа аппаратов:
- Электродная проволока подаётся с постоянной скоростью и не зависит от напряжения на дуге.
- Напряжение на дуге регулируется автоматически, от него зависит скорость подачи электродной проволоки.
На установках с постоянной скоростью сварочный ток подбирают в соответствии со временем подачи гибкого электрода, напряжение – изменением внешней характеристики источника питания.
Примерная стоимость сварочных аппаратов на Яндекс.маркет
Настройки остальных параметров процесса – вылета электрода и высоты флюса – одинаковы для обоих типов аппаратов и зависят от конструкционных особенностей самих установок.
Арматура приварка
Установка типа АДФ-2001М для приварки под флюсом стержней к закладным деталям строительных конструкций
Разработанная технология позволяет быстро и качественно приваривать стержни из арматурной стали диаметром до 30 мм к пластинам.
Установка предназначена для автоматической сварки под слоем флюса стержней из арматурной стали гладкого и периодического профилей с плоским элементом сортового проката применительно к элементам закладных деталей сборных железобетонных конструкций.
Установки типа АДФ-2001М для сварки стержней с закладными пластинами под флюсом обеспечивают высокое качество сварки, стабильность и повторяемость результатов. Прочностные характеристики сварочных соединений удовлетворяют ГОСТ 10922-90.
Качественная сварка получается на неровной и загрязненной поверхности. Для надежного возбуждения дуги применена схема, которая обеспечивает зажигание даже при отсутствии хорошего контакта между торцами стержня и пластиной.
Сварочный процесс дуговой сварки стержней состоит из следующих циклов:
- Привариваемая пластина прижимается к поверхности стола.
- Стержень позиционируется на поверхности пластины и пневмозажимом фиксируется в головке, место сварки засыпается флюсом.
- После включения сварочного тока стержень отрывается от пластины и возбуждается дуга.
- По истечении времени горения дуги стержень электроприводом осаживается на заданную глубину в сварочную ванну.
- После кристаллизации сварного соединения происходит отключение всех компонентов — стержень и пластина освобождаются.
- механизм зажатия пластин;
- механизм зажатия арматурного стержня;
- механизм вертикального перемещения стержня по заданному циклу;
- стол;
- пневматическое устройство;
- блок управления процессом сварки;
- комплект проводов и шлангов;
- источник сварочного тока — трансформатор типа ТДФЖ-2002.
В качестве привода вертикального перемещения стержня используется электромеханический цилиндр фирмы FESTO.
Его применение обеспечивает следующие ПРЕИМУЩЕСТВА:
1. высокую точность перемещений стержня;
2. контролируемые скорости перемещений (задаются программно);
3. полную независимость работы исполнительного механизма от давления воздуха, подаваемого в установку;
4. полную независимость работы исполнительного механизма от давления воздуха, подаваемого в установки.
Для организации рабочего цикла установки используется контроллер фирмы FESTO, что позволяет свести все необходимые настройки исполнительного механизма к вводу в контроллер одного параметра — диаметра привариваемого стержня.
Простота управления установкой позволяет снизить требования к квалификации оператора, без какого-либо ухудшения качества производимых изделий.
Табл. 1.
Технические характеристики
Наши высококвалифицированные специалисты оказывают помощь по внедрению оборудования в производство заказчика.
Мы откpыты для долгоcpочных взаимовыгодных отношений c клиентами, дилеpами и партнёpами! Компания «ЭTА» серийно изготавливает cиловые однофазные и трехфазные сухие тpанcфоpматоpы TП, разделительные трансформаторы ТР, оборудование для ручной дуговой сварки — сварочные тpанcфоpматоpы ТДМ, одно- и многопостовые выпpямители, cовpеменные трансформаторные станции для электpопpогpева бетона СПБ; системы очистки сточных вод , устройства заряда аккумуляторов. Также компания принимает заказы на разработку, проектирование и изготовление различных электротехнологических устройств с нестандартными характеристиками рабочим напряжением до 1000В.
Под флюсом — значит, качественно и надёжно. Метод сварки металла, разработанный академиком Патоном
Что такое сварка под флюсом, как происходит процесс и какой вид флюса и режим выбрать для сварки разных металлов?
Сварка под флюсом – это способ сварки деталей из высоколегированной марганцевой, никелевой или фторидной стали, при котором сварочная ванна и шов защищены от окисления слоем флюса в виде порошка или гранул.
Процесс формирования шва протекает в газовой полости под слоем непрерывно подаваемого флюса. Кроме функции защиты от окисления, флюс также легирует формируемый шов марганцем и кремнием, повышая его прочность и формируя соединение с высокой степенью однородности.
ГОСТ на сварку флюсом 8713-79 устанавливает размеры и типы сварных соединений, а также способы наложения шва под флюсом.
Виды флюсов и их особенности
По способу изготовления флюсы бывают:
Плавленые флюсы изготавливают из шлакообразующих марганцевых руд и кварцевого песка путем размалывания, смешивания и расплавления с последующим гранулированием. Такие флюсы экономичны и хорошо подходят для сварки деталей из низколегированной стали.
Керамические (неплавленные) флюсы изготавливают из окислителей и солей амфотерных металлов, которые измельчают, смешивают с жидким стеклом до однородного состояния, после чего гранулируют и прокаливают.
Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет
Керамические флюсы имеют мелкодисперсную порошкообразную структуру, они применяются для сваривания сложных высоколегированных стальных сплавов, при этом состав флюса подбирается под конкретную марку свариваемой стали.
По химическому составу флюсы бывают:
Солевые флюсы содержат соли фторидов и хлоридов, применяются для электросварки титана и стали, легированной никелем и хромом. Оксидные флюсы содержат оксиды активных металлов и кремния, применяются для сварки низкоуглеродистой стали. Смешанные флюсы содержат оксиды и соли металлов в различных пропорциях, применяются для сваривания многокомпонентных сплавов или деталей из разных металлов.
Описание технологии процесса
Существует три основных способа сварки под флюсом:
При автоматической сварке траектория и скорость движения электрода, а также скорость подачи проволоки регулируется управляющим процессором, рабочие участвуют только в качестве контролеров процесса для экстренного отключения сварочного агрегата.
Полуавтоматическая сварка под флюсом предполагает, что скорость подачи проволоки, сила тока сварки и угол наклона электрода к линии сварки регулируются автоматически, а ведение дуги осуществляется сварщиком вручную – через рукоятку или дистанционное управление. Полуавтоматический сварочный агрегат позволяет вручную изменять отдельные параметры тока непосредственно во время процесса сварки.
Сварка под флюсом вручную применяется в небольших агрегатах, где система подачи флюса встроена в неплавящийся электрод, при этом сварщик регулирует направление движения, угол наклона и скорость хода электрода в ручном режиме, специальными кнопками управляя подачей флюса и силой тока сварки.
Общий порядок действий при сварке под флюсом:
- С поверхностей деталей снимается оксидная пленка.
- Детали закрепляются на сварочной плите.
- Выбираются настройки и режим сварочного аппарата.
- Заполняется резервуар для флюса.
- Устанавливается бухта наплавной проволоки, конец которой заправляется в электрод.
- Происходит процесс сваривания.
- После остывания деталей собирается неизрасходованный флюс, и шов очищается от шлака.
Важно следить за расходованием проволоки и флюса, чтобы не допустить работы электрода вхолостую и повреждения деталей.
Оборудование для сварки
Для сварки флюсом потребуются стационарные условия и оборудование:
Сварочные плиты выполняются на бетонном основании из жаростойких материалов с возможностью закрепления деталей. Проволока берется из материала свариваемых деталей, толщина от 0,3 до 12 мм. Электрод изготавливается из вольфрамового сплава с керамической оплеткой.
Система подачи флюса представляет собой резервуар и шланг, конец которого отстоит от электрода на 10-30 см. Диаметр шланга подачи флюса должен позволять гранулам свободно сыпаться перед электродом.
Схема процесса автоматической сварки под слоем флюса
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом контролируется программным обеспечением, регулирующим направление и скорость движения электрода вдоль линии сваривания.
Выбор режима сварки
В зависимости от толщины и металла свариваемых деталей выбирается режим сварки под флюсом. Для каждого режима существует свой диапазон напряжения, силы тока сварки и диаметр проволоки. Скорость формирования шва колеблется в пределах от 6 до 100 метров в час.
Если толщина свариваемых деталей от 2 до 10 мм, то выбирается режим сварки на стальной подкладке под стыком деталей. Режим на флюсовой подушке подходит для сварки деталей толщиной 10-25 мм, а сварка деталей толщиной 16-70 мм выполняется в режиме предварительной ручной проварки нижней части шва.
С увеличением толщины свариваемых деталей растет диаметр проволочного электрода и сварочный ток, но уменьшается скорость формирования сварного шва.
Сила тока сварки (А) зависит от толщины проволоки (мм) следующим образом:
Напряжение сварки существенно увеличивается только при толщине деталей свыше 25 мм.
Достоинства и недостатки
К преимуществам сварки под флюсом относятся:
- высокая степень автоматизации процесса;
- возможность проведения сварки под большой силой тока;
- высокая скорость сварки;
- качественный шов без окислов и раковин;
- возможность увеличения сварной ванны для более качественного провара.
Системы автоподачи флюса и сохранение постоянного расстояния от электрода до шва позволяет сваривать сложные детали с минимальным участием рабочих. Защитный слой флюса не дает расплавленному металлу разбрызгиваться, что позволяет производить сварку под высокими токами, многократно увеличивая скорость формирования и качество шва.
Однородность шва достигается за счет изоляции сварной ванны от кислорода воздуха, а также из-за легирования шва компонентами флюса, которые можно подобрать специально для материала свариваемых деталей. Также сварка под флюсом дает возможность использования одновременно двух электродов, расположенных на расстоянии 10-20 мм друг от друга и питаемых от одного источника тока – это позволяет сделать больше сварную ванну под флюсом, увеличив таким образом скорость сварки и степень однородности готового изделия.
К недостаткам сварки под флюсом относят трудности контроля процесса и технологическую сложность. Агрегаты для сварки под флюсом занимают большие площади и требуют обслуживания квалифицированными кадрами. Сварной шов формируется под слоем флюса и у сварщика нет возможности контролировать качество шва в режиме реального времени. Избежать брака можно путем дополнения агрегата ультразвуковыми или лазерными системами контроля наличия дефектов.
Читайте также: