Технология автоматической сварки под флюсом

Технология автоматической сварки под флюсом предусматривает более тщательную подготовку металла под сварку и сборку свариваемых деталей, чем при ручной дуговой сварке. Тщательность подготовки под сварку обуславливается условиями автоматической сварки. Как известно, сварочный автомат настроен под определённый режим сварки и чётко следует ему, не учитывая погрешности сборки и не выправляя отклонения, допущенные при подготовке сварных кромок.

Разделка сварных кромок под сварку автоматом производится на металлорежущих станках, или на машинах кислородной или плазменно-дуговой резки.

Кромки изделий под сварку необходимо хорошо очистить от различных загрязнений, которые могут стать причиной образования дефектов в сварных швах, таких как поры, раковины и др. Очищать сварные кромки рекомендуется пескоструйной обработкой, или протравливанием и пассивированием. Очищаемый участок должен быть шириной не менее 50мм от каждой стороны разделки.

До начала автоматической сварки, свариваемые изделия необходимо надёжно зафиксировать в нужном положении. Для этого используют сборочные стенды, или различные приспособления. Допускает прихватывать изделия между собой ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Прихватки выполняют длиной до 70мм, на расстоянии до 400мм друг от друга. При этом, крайние прихватки не должны быть ближе 200мм от края шва. Выполненные прихватки необходимо тщательно очистить от шлака и сварных брызг.

Если выполняется сварка продольных швов, то необходимо применять вводные и выводные планки, которые приваривают к сварным кромкам. Эти планки необходимы для введения электрода в шов в начале сварки и для выведения электрода за пределы шва после окончания сварки. На вводных и выводных планках необходимо выполнять разделку кромок, совпадающую с разделкой на свариваемых деталях.

Технология автоматической сварки допускает сварку стыковых швов без разделки кромок, с односторонней разделкой или с двухсторонней разделкой. Это зависит от конструктивных особенностей свариваемого изделия и от толщины свариваемого металла.

Технология односторонней автоматической стыковой сварки под флюсом

Односторонняя сварка применяется при сварке малоответственных металлоконструкций, или в тех случаях, когда нет возможности выполнить двухстороннюю сварку из-за особенностей конструкции.

Особенностями односторонней стыковой сварки являются большое количество жидкого металла, большая глубина проплавления и перегрев сварочной ванны. Всё это может стать причиной вытекания жидкого металла через зазоры и нарушить формирование сварного шва. Для того, чтобы этого не допустить, необходимо выполнить подварку стыка с обратной стороны, закрыв, таким образом, зазор, или закрыть оборотную сторону шва металлической (медной или стальной) подкладкой или же закрыть этот зазор с оборотной стороны слоем флюса.

Существует четыре самых распространённых способа односторонней автоматической сварки стыковых швов, которые позволяют выполнить сварной шов требуемой конфигурации и получить высокое качество сварки. Рассмотрим эти способы подробнее.

Технология автоматической сварки на флюсовой подушке

Варианты такого способа сварки показаны на рисунке спрва. Суть такого вида сварки заключается в том, что под свариваемые детали поз.1 помещают слой флюса поз2, толщина которого составляет 30-50мм. Флюсовая подушка плотно прилегает к свариваемым кромкам и прижимается к ним в результате воздействия собственного веса свариваемых деталей, или посредством резинного шланга, в котором находится воздух. Давление воздуха в шланге зависит от толщины свариваемого металла и составляет 0,05-0,06МПа при сварке тонкого металла и 0,2-0,25МПа при сварке толстого металла.

Слой флюса исключает вытекание жидкого металла через зазор и обеспечивает хорошее формирование сварного шва и высокое качество сварки. Приблизительные режимы автоматической односторонней стыковой сварки, выполняемой на слое флюса, представлены в таблице ниже:

Технология автоматической сварки на медной подкладке

Применение технологии автоматической сварки под флюсом на медных подкладках позволяет улучшить теплоотвод от сварных кромок и избежать пережога металла. Кроме того, медная подкладка перекрывает зазор между сварными кромками и не даёт жидкому металлу вытекать сквозь него.

Подкладка плотно прилегает снизу к свариваемым кромкам и прижимается к ним при помощи специальных приспособлений. После окончания процесса сварки металла, медная подкладка легко отделяется от стальных кромок. В случае, когда зазор между свариваемыми деталями превышает 2мм, в медной подкладке делают канавку, которую заполняют сварочным флюсом. При такой технология, на обратной стороне сварных кромок происходит формирование сварного валика. Обычно, ширина медной подкладки составляет 40-60мм, а её толщина определяется толщиной сварных кромок и может быть в пределах 5-30мм.

Существует, также, такой способ сварки разработаны институтом сварки имени Е.О.Патона, при котором по обратной стороне сварных кромок, параллельно движению электрода, передвигается медный башмак, который охлаждается водой. Такая схема представлена на рисунке справа. При такой технологии автоматической сварки, свариваемые детали собирают с зазором 2-3мм и скрепляют их на расстоянии 1,2-1,5м короткими планками, которые прихватывают короткими швами.

У сварочного трактора поз.2 есть нож поз.5, который устанавливается в зазор стыка и прижимающий тягу поз.4 с роликами поз.6 и медных башмаков поз.3 с помощью пружины поз.1, к нижней стороне свариваемых изделий. Башмак перемещается вместе со сварочным трактором и препятствует вытеканию расплавленного металла сквозь зазоры.

Технология автоматической сварки на стальных подкладках

Технология автоматической сварки под флюсом с применением стальных подкладок используется в тех случаях, когда есть конструктивная возможность приваривания подкладок с обратной стороны. Стальная подкладка плотно прижимается к свариваемым деталям снизу и приваривается короткими прихватками при помощи ручной дуговой сварки.

Затем автоматической сваркой проваривают стыковой шов и, вместе с ним, металл стальной подкладки. Ширина такой подкладки составляет 20-60мм, толщина находится в пределах 4-6мм, а длина равна длине сварного шва.

Автоматическая сварка под флюсом при выполнении подварочного валика

Технология автоматической сварки стыковых соединений с выполнением подварочного сварного шва используется в тех случаях, когда необходимо облегчить сборку свариваемых деталей под сварку. Но такой способ не нашёл широкого применения в промышленности из-за того, что большой трудоёмкости этого способа сварки. Кроме того, увеличивается расход материалов, что также не выгодно с экономической точки зрения.

Примерные режимы односторонней стыковой автоматической сварки под флюсом представлены в таблице (для малой толщины свариваемого металла):

Технология двухсторонней автоматической стыковой сварки под слоем флюса

Технология двухсторонней сварки стыковых швов позволяет получить более качественные сварные соединения, даже при плохой сборке свариваемых кромок и даже при их смещении. Такой способ сварки является основным при сварке ответственных металлоконструкций.

Сначала стыковое соединение сваривают автоматом с одной стороны, при этом, глубина проплавления в процессе сварки составляет 60-70% от всей толщины свариваемого металла. Зазор между сварными кромками не должен превышать 1мм. Процесс сварки металлов выполняют на весу. Металлические подкладки и какие-либо уплотнения с оборотной стороны не используют.

В случае, если величина зазора между кромками превышает 1мм и уменьшить её нет возможности, применяются технологические приёмы, препятствующие протеканию расплавленного металла в зазоры. Приёмы эти аналогичны тем, которые применяются при односторонней сварке. Это сварка на металлических подкладках (из меди или стали), на слое флюса или просто выполняют прихватку ручной дуговой сваркой.

Приблизительные режимы двухсторонней стыковой автоматической сварки под флюсом, выполняемой сварочной проволокой диаметром 5-6мм без разделки кромок, можно выбрать по таблице:

Автоматическая сварка тавровых и нахлёсточных соединений под флюсом

Автоматическая сварка тавровых и нахлёсточных соединений, в зависимости от конструктивных особенностей свариваемых изделий, осуществляется вертикальным электродом, при положении сварного соединения "в лодочку" (схема а) на рисунке ниже), или наклонным электродом в том случае, когда один из листов или оба листа имеют горизонтальное положение (схема б) на рисунке ниже:

При этом сварка может выполняться с односторонней разделкой кромок, с двухсторонней, или, вообще без разделки и зависит это от толщины свариваемого металла (см. рисунок ниже), а также от требований, предъявляемых к металлоконструкции и условий её эксплуатации.

Если зазор между свариваемыми деталями не превышает 1мм, сварка в "лодочку" осуществляется на весу и дополнительные приспособления (металлические подкладки и флюсовую подушку) не используют. При большом зазоре, превышающем 1мм, применяют сварку на медных или стальных подкладках, или на флюсовой подушке. Возможна заделка зазора асбестовыми уплотнениями, или выполнение подварочного шва с обратной стороны.

Сварка "в лодочку" позволяет равномерно проварить кромки свариваемого изделия и получить качественный сварной шов большого сечения за один проход. Но для того, чтобы осуществить такую сварку, необходимы специальные кантователи, на которые устанавливают сварное соединение.

При автоматической сварке под флюсом тавровых или нахлёсточных соединений наклонным электродом, он находится под углом 20-30° к горизонту. Такой способ сварки не позволяет получить сварные швы с катетом более 16мм, что является его недостатком. Поэтому часто приходится применять многослойную сварку. Приблизительные режимы автоматической сварки тавровых и нахлёсточных соединений "в лодочку", выполняемой сварочной проволокой диаметром 5мм, можно выбрать по таблице:

Дополнительную информацию о выборе режимов сварки, в зависимости от свариваемого материала и его толщины, можно узнать на странице: "Режимы для автоматической сварки под флюсом".

Дополнительные материалы по теме: