Общая информация о SAW сварке и основные принципы дуговой сварки под флюсом
Общая информация и принципы дуговой сварки под флюсом
Дуговая сварка под флюсом (SAW-сварка) является процессом, при котором наплавленный металл образуется от комбинации двух сварочных материалов, флюса и проволоки, при котором проволока плавиться в дуге, горящей под слоем флюса, образующим зону сварки. Данный процесс сварки используется при производстве различных изделий, но обычно это достаточно крупные объекты, такие как корабли, сосуды, работающие под давлением, морские нефте- и газодобывающие платформы, мосты, емкостные хранилища, трубы магистральных трубопроводов и т.п. Обычно сварка под флюсом выполняется в нижнем положении, как для угловых, так и для стыковых швов. Дуговая сварка под флюсом является наиболее высокопроизводительным процессом, для которого можно применять проволоки как из нелегированных или низколегированных сталей, так и из высоколегированных. Дуговая наплавка под флюсом ленточными электродами также является достаточно популярным процессом, используемым для наплавки коррозионностойких слоев на поверхности конструкционных углеродистых сталей.
Дуговая сварка под флюсом, как правило, применяется в цеховых условиях. Сварка вне цеховых условий сопряжена с рядом проблем, таких как насыщение флюса влагой. Однако вне цеха данный вид сварки тоже применяется, особенно на монтаже крупногабаритных изделий.
SAW-сварка наиболее рациональна когда соединение надо заварить за минимальное количество проходов и в шву предъявляются высокие требования, например по ударной вязкости.
Сварку изделия также можно выполнять с двух сторон, используя разделки кромок различных конфигураций, в зависимости от толщины свариваемых деталей. Существуют марки сталей, которые надо сваривать за много проходов, чтобы гарантировать заданный уровень ударной вязкости сварного соединения или выдержать другие требования.
Сварка с большим количеством проходов ведет к удорожанию процесса, однако, если к конструкции предъявляются очень высокие требования по работоспособности, стоимость сварки уходит на второй план.
При SAW-сварке, также как и при других видах сварок, в шве могут образовываться дефекты, однако в целом, если параметры подобраны правильно, данный вид сварки менее склонен к образованию дефектов.
Принципы дуговой сварки под флюсом
Для дуговой сварки под флюсом необходимо иметь механизм подачи сварочной проволоки, источник питания, систему подачи флюса и контроллер, управляющий этим процессом. В качестве сварочных материалов используется голая сварочная проволока, подаваемая под слой флюса, которые совместно поступают в зону сварки через контактный наконечник и шланг подачи флюса. Электрический ток на проволоку передается через контактную трубку или контактные губки, изготавливаемые из меди.
Флюс подается из большого бункера по шлангу через сопло, расположенное перед контактными губками по направлению сварки или через воронку. Электрическая дуга возбуждается при контакте проволоки с изделием. Необходимые ток и напряжение вырабатывает источник питания постоянного или переменного тока. Интенсивное выделение тепла в дуге плавит флюс и проволоку, подаваемую в зону сварки. Флюс, также как и проволока, переходят в жидкое состояние. Из-за разницы в их плотности, расплавленный флюс всплывает над поверхностью расплавленного металла сварочной ванны и застывает. Флюса может, как легировать металл шва, так и вести себя нейтрально. Шлак, образующийся из флюса в процессе сварки, защищает расплавленный металл от кислорода атмосферы, а в последствие отделяется от поверхности наплавленного валика и уходит в отходы. При этом расходуется не весь высыпаемый в зону сварки флюс, а его нерасплавившиеся остатки возвращаются во флюсовый бункер по системе рециркуляции флюса.
Основной принцип SAW-сварки
Шлак, образующийся при сварке, создает теплоизолирующий эффект и снижает тепловые потери дуги. Благодаря этому энергия вырабатываемая дугой может быть гораздо выше, чем при сварке открытой дугой. Коэффициент эффективного тепловложения выше и, как результат, достигается более высокая скорость сварки. При SAW-сварке этот коэффициент может достигать 60% в сравнении с 25%, характерными для сварки покрытым электродом или другими видами ручной сварки. Для SAW-сварки может использоваться как постоянный, так и переменный ток, но постоянный используется чаще.
Правила сварки
Сравнение сварок на постоянном токе со сваркой на переменном токе.
Для дуговой сварки под флюсом используется как постоянный, так и переменный ток, но на практике сварка на постоянном токе обратной полярности (на электроде «+») применяется чаще всего. Ниже даны сравнительные преимущества между сварками на постоянном токе и сваркой на переменном токе:
- На постоянном токе обратной полярности наименьший риск образования пор в наплавленном металле.
- На постоянном токе обратной полярности, глубина проплавления набольшая. На практике это особенно актуально при сварке стыков без разделки кромок.
- На постоянном токе дуга более стабильна.
- На переменном токе дуга менее чувствительна к эффекту магнитного дутья.
- При сварке на постоянном токе прямой полярности (на электроде «–») глубина проплавления минимальна, а высота наплавляемого валика наибольшая. Сварка на таком токе предпочтительнее при выполнении наплавочных работ и имеет наибольшую производительность наплавки.
Назад в раздел