Флюсы для дуговой сварки

Флюсы для дуговой сварки

Сварочный флюс — материал, используемый при сварке для защиты зоны сварки от атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств наплавленного материала [1] . Например, при газовой и кузнечной сварке металлов широко используют такие компоненты, как бура, борная кислота, хлориды и фториды. Они образуют жидкий защитный слой, в котором растворяются оксиды, образующиеся на свариваемых поверхностях.

При электрошлаковой сварке используют измельчённые композиции сложного состава, через них, кроме того, должен проходить электрический ток, с выделением тепла для нагрева свариваемых деталей.

Содержание

Классификация [ править | править код ]

Флюсы классифицируют по способу изготовления, химическому составу и назначению.

По способу изготовления — разделяют на плавленые и неплавленые.

В состав плавленых входят только шлакообразующие компоненты. Их получают сплавлением составляющих компонентов. Изготовление флюса включает следующие процессы: размола до необходимых размеров сырья ( марганцевая руда , кварцевый песок , мел и др.); смешивания их в определенных пропорциях; плавка в газопламенных или электропечах; грануляции с целью образования измельченного до определенных размеров зерна флюса.

Неплавленые — это смесь порошкообразных и зернистых материалов, которая кроме шлакообразующих содержит раскислителей и легирующих элементов. Делятся на керамические — замешены на жидком стекле и испеченные — образованные спеканием без расплавления.

Отсутствие плавки позволяет вводить в состав флюса различные ферросплавы, металлические порошки, оксиды и др.

Неплавленые флюсы изготавливают следующим образом: компоненты измельчают, дозируют, усредняют. Затем замешивают с водным раствором жидкого стекла и гранулируют. Гранулы сушат и прокалывают. Используют преимущественно плавленые, которые имеют высокие технологические свойства и низкую цену. Плавленые различают по содержанию оксидов различных элементов. В качестве основных — входят оксиды марганца и кремния.

Марганец , имея большее сродство к кислороду восстанавливает оксиды железа и способствует выведению серы образуя сульфид.

Кремний способствует снижению пористости металла шва за счет подавления процесса образования оксида углерода и является хорошим раскислителем.

По содержанию SiO 2 подразделяются на: высококремнистые (до 40 . 45% SiO 2 ), низкокремнистые (до 0,5% SiO 2 ) и безкремнистые.

По содержанию MnO делятся на: высокомарганцевые (> 30% MnO), среднемарганцевые (15-30% MnO) и низкомарганцевые.

По назначению различают флюсы для сварки: низкоуглеродистые, легированные, для спецсталей, для цветных металлов.

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей используют высококремнистая флюсы, содержащие большое количество SiO 2 i MnO i имеют кислый характер. Для сварки легированных сталей — низкокремнистые, с повышенным содержанием СаО, MgO, CaF 2 , имеющие слабокислую характер; Для сварки высоколегированных сталей с большим содержанием легкоокисляемых элементов (Cr, Mo, ​​Ti, Al и др.) — безкремнистые, на основе CaO, CaF 2 , Al 2 O 3 и бескислородные фторидные флюсы, содержащие 60-80% CaF 2 и имеют основной или нейтральный характер.

Для сварки сталей, цветных металлов и сплавов используют неплавленые керамические флюсы, содержащие мрамор , плавиковой шпат , фториды или хлориды щелочноземельных металлов, ферросплавы сильных раскислителей (Si, Ti, Al), легирующие элементы и чистые металлы. Такие шлаки имеют основной или нейтральный характер и обеспечивают в металле шва заданный содержание легирующих элементов.

Нормативные документы [ править | править код ]

  • ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Приведено около 50 марок сварочных флюсов и требования к ним.

Литература [ править | править код ]

В. П. Мовчан, М. М. Бережний. Основы металлургии. Днепропетровск: Пороги. 2001. 336 с.

Сварочные флюсы — гранулированный порошок подаваемый в зону сварки, где при плавлении выполняет функции защиты сварной ванны и дуги от воздействия воздуха, стабилизации горения сварной дуги, качественного формирования шва, легирования металла шва необходимыми компонентами и т. д. Флюсы используют для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом, а также для электрошлаковой сварки.

Флюсы для дуговой сварки

Сварочные флюсы используемые для газовой сварки и сварки угольным электродом имеют немного другое предназначение. Флюсы этой классификации предназначены для удаления со шва твердых неметаллических включений и защиты от окисления кромок сварных деталей и присадки.

Читать также:  Как обозначается легированная сталь

Классификация сварочных флюсов

Флюсы для дуговой сварки

Основными признаками по которым разделяют флюсы — метод производства, химический состав и целевое предназначение. В зависимости от способа производства бывают плавленные и неплавленные флюсы.

Плавленные флюсы производят путем сплавления всех его компонентов и последующего дробления на мелкие зерна необходимой грануляции. Плавленные флюсы могут быть стекловидные и пемзовидные. Первые имеют вид прозрачных зерен разных оттенков, которые получают путем заливания горячего (1200°C) жидкого флюса в бак с водой. Пемзовидные флюсы — зерна пенистого материала получаемые при вливании жидкого флюса, нагретого до температуры 1600°C, в бак с водой. Когда пары воды подымаются, создают пемзовидный флюс. Размер зерен пензовидного флюса — от 0,2 до 4 мм. При использовании таких флюсом наблюдается лучшее формирование сварного шва. Более надежной защитой зоны сварки отличаются стекловидные флюсы.

Плавленные флюсы более дешевые в производстве и обеспечивают надежное формирование шва, защиту дуги, легкое отделение шлака. Хранить флюсы необходимо в сухих местах в бумажных мешках.

Неплавленный флюс производят путем смешивания мелких гранул компонентов входящих в флюс механическим путем без сплавления. Наиболее часто используют керамические флюсы.

Керамический флюс получают при смешивании компонентов с жидким стеклом и последующим протиранием сквозь сыто или с использованием специальных грануляторов. После дробление флюсу дают просохнуть при температуре 150-200°C и прожариваю при температуре 350°C. Керамические флюсы склонны поглощать влагу, поэтому их хранят в герметичных упаковках и жесткой таре через низкую прочность гранул. Их преимуществами считаются хорошая способность к легированию металла шва, низкая чувствительность к ржавчине и окалине.

По химическому составу различают оксидные, солевые и солеоксидные флюсы. Оксидные флюсы состоят с оксидов металлов из добавлением фторидных соединений. Из используют для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Солевые флюсы состоят из фторидных и хлоридных солей металлов. Используют эти флюсы для сварки активных металлов. Солеоксидные флюсы, как можно понять, состоят из оксидов металлов и фторидов. Предназначены для сварки легированных сталей разного класса.

В зависимости от предназначения сварные флюсы делятся на несколько групп:

  • для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей;
  • для дуговой сварки легированных сталей;
  • для электрошлаковой сварки;
  • для сварки цветных металлов и сплавов;
  • флюсы для наплавки.

Флюсы для сварки сталей

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей предназначены следующие марки флюсов отечественного производства: АН-348А, АН-348В, ОСЦ-45, АН-60, ФЦ-6, АНК-35, АН-20С, АН-37П и другие. Индексы стоящие после марки электрода означают: М — мелкие, С — стекловидные, П — пемзовидные.

Для дуговой сварки средне- и высоколегированных сталей используют следующие марки флюсов отечественного производства: АН-20П, АН-20С, АН-26, АВ-4, АВ-5, АН-30, ОФ-6, ОФ-10, ФЦ-17, ФЦК-С и другие.

Электрошлаковую сварку выполняют с использованием флюсов марок: АН-8, АН-22, АНФ-1, АНФ-6, АНФ-7, АНФ-14У, АН-25, С-1.

Флюсы для сварки цветных металлов

  • Механизированная сварка меди и ее сплавов выполняется под флюсом марок: АН-348-А, ОСЦ-45, АН-20С, АН-26С, АН-М1, АН-М13, АН-М15, АН-М10.
  • Флюсы для механизированной сварки алюминия и его сплавов: ЖА-64, ЖА-64А.
  • Флюсы для электрошлаковой сварки алюминия и его сплавов: АН-301, АН-302, АН-304.
  • Флюсы для дуговой сварки титана и его сплавов: АНТ-1, АНТ-3, АНТ-7, АНТ-23А.
  • Для электрошлаковой сварки титана и сплавов: АНТ-2, АНТ-4, АНТ-6.

Для наплавки используют флюсы марко: АН-70, АН-28, АН-20П и дургие.

Флюсы для газовой сварки

Отдельно можно выделить флюсы для газовой сварки и угольным электродом, которые должны растворять оксиды и неметаллические включения в металле сварной ванны. При использовании этих флюсов легкоплавкие смеси поднимают вверх сварной ванны у шлак. Используют флюсы в виде порошков или паст. Сварка низкоуглеродистых сталей такими флюсами не выполняется из-за склонности к образованию легкоплавких оксидов железа на поверхности шва.

Читать также:  Сколько нужно градусов чтобы расплавить алюминий

При помощи флюсов можно сваривать чугун, цветные металлы, высоколегированные стали. Флюсы для газовой сварки, а также для сварки угольным электродом должны выполнять следующие требования:

  • флюс должен иметь температуру плавления ниже основного металла;
  • флюс должен обладать достаточной жидкотекучестью;
  • флюс не должен способствовать коррозии швов;
  • флюс должен раскислять оксиды и превращать их в легкоплавкие соединения или удалять их со шва;
  • образованный шлак должен защищать сварную ванну от воздуха;
  • шлак должен хорошо отделяться от поверхности сварного соединения после сварки;
  • густота флюса должна быть ниже густоты металла, чтобы шлак хорошо всплывал на поверхность и не оставался в металле.

Выбирают флюс в зависимости от вида и свойств свариваемого металла. В сварной ванне могут образовываться основные и кислотные оксиды. Если образуются основные оксиды, то используются кислые флюсы и наоборот, если кислотные — то основные флюсы. В любом случае реакция проходит по схеме:

основной оксид + кислый оксид = соль

Сварка чугуна сопровождается образованием кислых оксидов SiO2 для растворения которых вводят основные оксиды K2O Na2O. В качестве основных флюсов используют углекислый натрий Na2CO3, углекислый калий K2CO3 и буру Na2B4O7.

При сварке меди и латуни образуются основные оксиды (Cu2O, ZnO, FeO и другие), поэтому для их растворения используют кислые флюсы (соединения бора).

Читайте также:

  1. Контроль качества сварки.
  2. Милютин В.С., Шалимов М.П., Шанчуров С.М. Источники питания для сварки. М.: Айрис-пресс, 2007. — 384 с.
  3. Область применения источников питания для сварки в современном сварочном производстве.
  4. ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК МЕТОДАМИ СВАРКИ
  5. Порядок выбора оборудования для сварки и наплавки
  6. Принадлежности для сварки
  7. ПРИПОИ, ФЛЮСЫ, ПАСТЫ
  8. Ремонт деталей машин механизированными способами сварки и наплавки под флюсом, в среде защитных газов.
  9. Ремонт деталей способом вибродуговой наплавки.
  10. Тема 5.1 Электродуговой нагрев. Общие положения. Постановка тепловой задачи. Методы решения. Устойчивость дуги
  11. Технологические требования к ИП для сварки
  12. Технология сварки.

Флюсы для дуговой сварки подразделяются на флюсы общего назначения и специальные. К первым относятся флюсы для сварки низкоуглеродистых и некоторых низколегированных сталей. Флюсы специального назначения в зависимости от их марки предназначены для сварки некоторых легированных сталей, цветных металлов, наплавочных работ и т. д.

По содержанию кремния флюсы делят на две группы: высококремнистые и низкокремнистые. Высококремнистые флюсы содержат от 35 до 50% кремния (Si) и применяются в основном при сварке низкоуглеродистых сталей. Низко­кремнистые флюсы, содержащие менее 35% кремния, используют обычно для сваривания легированных сталей.

По содержанию марганца флюсы делят на марганцевые, содержащие более 1% Мп, и безмарганцевые (менее 1% Мп). По способу изготовления флюсы подразделяются на плавленные и неплавленные. Первые из них получают путем сплавления составляющих (шихты) в пламенных или электрических печах. Неплавленные флюсы получают измельчением и смешиванием составляющих в нужном соотношении. В наплавленных керамических флюсах, кроме того, составляющие цементируют жидким стеклом, гранулируют и прокаливают.

Флюсы различают также по строению крупинок: стекловидные флюсы, пемзовидные и цементированные.

По химическому составу выделяют флюсы оксидные, солевые и смешанные (солеоксидные). Оксидные флюсы, в свою очередь, подразделяют на основные, кислые и нейтральные.

Состав некоторых плавленных флюсов для сварки углеродистых стилей

№п/пМарка флюсаСодержание компонентов (в % по массе)
МпОMgOСаОFe2O3Аl2O3К2O Na2OSiO2CaF2SР
1.ОСЦ-4538,0-44,0До 2,5До 6,5До 2,0До 6,038,0-44,06,0-9,0До 0,15До 0,15
2.ОСЦ-45М38,0-44,0До 2,56,52,05,038,0-44,06,0-9,00,150,1
3.ОЦ-940,0До 1,03,50,511,039,52,6
4.АН-823,56,03,51,513,034,516,0До 0,15До 0,15
5.АН-348А34,0-38,05,0-7,56,52,04,534,0-41,04,0-5,50,150,12
6.АН-348АМ34,0-38,06,0-7,56,52,04,541,0-44,03,5-4,50,150,12
Читать также:  Рашпильная фреза по дереву

К основным флюсам относятся, например, MgO, CaO, а к кислым — Si02 и Ti02. Фториды и хлориды металлов относятся к химически нейтральным соединениям.

Флюсы различают также по степени легирования металла шва:

пассивные флюсы (т. е. флюсы, не вступающие во взаимодействие с расплавленным металлом);

активные флюсы (две подгруппы — слабо легирующие металл и сильно легирующие, к которым относится большинство керамических флюсов).

В таблице 8 для примера приводится состав некоторых марок флюсов.

ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

1. Подготовка металла для сварки

Подготовительные операции под сварку включают резку, правку, очистку, разметку и сборку.

При подготовке деталей к сварке применяют главным образом термическую резку. Механическая резка выполняется в случаях, когда это целесообразно (например, при заготовке однотипных деталей, при заготовке деталей прямоугольного сечения и т. д.).

Правка металла выполняется либо на станках, либо вручную. Листовой и полосовой металл правят в холодном состоянии на различных листоправильных вальцах и прессах. Сильно деформированный металл правят в горячем состоянии. Ручная правка, как правило, осуществляется на специальных правильных плитах ударами кувалды либо при помощи ручного винтового пресса.

Разметкой называется перенос размеров деталей в натуральную величину с чертежа на металл. При разметке используют различные инструменты: линейку, угольник, чертилку и т. п. Гораздо проще и быстрее разметка выполняется при помощи шаблона, изготовленного, например, из тонкой листовой стали.

При разметке необходимо учитывать укорачивание деталей в процессе сварки. Для этого предусматриваются припуски из расчета 1 мм на каждый поперечный стык и 0,1-0,2 мм на каждый погонный метр продольного шва.

Основной металл и присадочный материал перед сваркой тщательно очищаются от ржавчины, окалины, масла, влаги и различных неметаллических загрязнений. Зачистка производится вручную и с помощью механизированного инструмента.

2. Сборка изделий под сварку

Трудоемкость сборки изделий под сварку достигает 30% общей трудоемкости изготовления. Поэтому для сокращения трудоемкости сборки (а также для повышения ее точности) применяются различные приспособления, специальные инструменты, шаблоны и т. д.

Приспособления могут быть предназначены исключительно для сборки деталей под сварку или только для сварки уже собранных изделий; Применяются также комбинированные сборочно-сварочные приспособления, в которых допускается некоторое перемещение элементов конструкции при усадке металла шва.

Перечислим некоторые требования к сборочно-сварочным приспособлениям, они должны:

— обеспечивать доступность мест установок деталей, рукояток фиксирующих и зажимных устройств, мест прихваток и сварки;

— быть достаточно прочными и жесткими;

— обеспечивать точность закрепления детали в нужном положении и препятствовать деформациям во время сварки;

— обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки, свободный доступ для проверки размеров;

— обеспечивать безопасность сборочных и сварочных работ.

Проверку качества сборки удобно производить специальными шаблонами и щупами. На рис. 6 и 7 показаны примеры использования подобных инструментов.

Собранные детали и узлы соединяют сначала прихватками. Сварочными прихватками называются короткие швы с поперечным сечением до одной трети поперечного сечения полного шва. Длина прихватки может составлять от 20 до 100 мм в зависимости от толщины свариваемых листов и общей длины шва. Расстояние между прихватками — 500-1000 мм в зависимости от длины шва. Сварочные прихватки выполняют теми же электродами, что и сварку изделия.

Рис. 6. Инструмент для проверки качества сборки:

a — угла раскрытия кромки, б — прямого угла, в — смещения листов,

г — зазора между листами при сварке внахлестку,

д — зазора при сварке в тавр и встык

1 — основание; 2 — движок; 3 — указатель; 4 — ось

Рис. 7 — Универсальный шаблон сварщика (индикатор) УШС-3

|следующая лекция ==>
Неплавящиеся электроды|ЛЕКЦИЯ 4

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 577 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *