Гост 8713-79 сварка под флюсом. соединения сварные. основные типы, конструктивные элементы и размеры

Положительные характеристики

Для осуществления такой технологии сварочный ток подаётся на проволоку через специальный мундштук. Он расположен примерно в 70 мм от края. В этом случае электрод не может перегреться. Для работы можно использовать большой ток. В результате происходит быстрая наплавка, хороший глубокий провар. Очень толстый металл можно сваривать без предварительного раздела кромок.

Когда выполняется автоматическая дуговая сварка, поддерживается постоянная величина шва. Он получается одинаковой формы и имеет однородный химический состав. В результате получается качественное соединение, отличающееся высокой стабильностью. Подобная технология не допускает появления дефектов, связанных с появлением подрезов и сплавлением металла.

Сварка флюсом считается высокопроизводительным процессом, при котором значительно экономится электроэнергия, совместно со сварочными материалами. Экономия достигает 30—40%.

Толщина свариваемых деталей

Это важный параметр, определяющий выбор той или иной технологии, способ и конкретную форму разделки кромок, число сторон шва и число проходов. Тонкие заготовки (до 1мм) сваривают, применяя прием разделки «отбортовка». Он позволяет избежать прожога, увеличить площадь соприкосновения заготовок и повысить прочность, долговечность и герметичность (при необходимости) соединения. Заготовки от 1 до 4 мм сваривают без разделки кромок.

Небольшая толщина позволяет добиться полного провара и высокого качества шва. Заготовки толще 4 мм подвергаются разделке кромок. Это необходимо для обеспечения доступа электрода к корню шва для достижения полного и качественного провара.

Для деталей толще 60 мм используют специальные профили разделок, разнородные криволинейные или ступенчатые, и проваривают шов за несколько проходов. Сварочные смеси ГОСТ регламентирует также в зависимости от толщины.

Виды гранулированного порошка

Для осуществления сварочного процесса, флюс подразделяется на несколько типов. Все зависит от металла, который будет обрабатываться:

  • Высоколегированная сталь.
  • Цветные сплавы.
  • Углеродистая и легированная сталь.

Методика производства также подразделяет этот гранулированный материал на несколько подвидов:

  • Керамический.
  • Плавленный.

Использование первого вида позволяет получить улучшенный шов. Плавленый флюс отличается своей пемзовидной структурой.

Чтобы получить керамический материал, сначала специальные элементы подвергают мелкому измельчению. Затем смешивают с экструзией, которая помогает получить однородную массу. В нее добавляют жидкое стекло. Такая смесь используется только в том случае, когда требуется провести ещё одно легирование материала сварочного шва.

После спекания исходных веществ, проведения их грануляции, получается плавленый флюс. Гранулы для проведения газовой сварки делятся на несколько подгрупп. Разделение зависит от их химического состава:

  • Солевые. В их состав входит большое количество хлоридов, а также небольшое количество фторидов. Гранулы применяются для сваривания активных металлов. Их используют для переплава оставшегося шлака.
  • Смешанные. Материал представляет собой смесь солевых гранул с оксидами. Используется для работы с легированными сталями.
  • Оксидные. Смесь предназначена для обработки фтористой стали или низколегированного металла. В состав входят окислы металла вкупе с минимальным количеством фтористых соединений.

Форма подготовки кромок

ГОСТ 8713-79, описывающий сварку в защитном газе и сварные соединения, требует высокой точности при разделке кромок заготовок. Требования по точности, предъявляемые к обычной ручной сварке ММА, либо аргонодуговой, заметно ниже. Автоматический сварочный аппарат настраивается под определенный режим сварки, включая силу тока, расстояние от заготовки до электрода и его траекторию.

В ходе исполнения заложенной программы автоматический аппарат не сможет учитывать неточности обработки либо установки заготовки, как это смог бы сделать квалифицированный и опытный сварщик.

Разделку кромок проводят на установках газовой, плазменной или лазерной резки. Используются также металлообрабатывающие станки (фрезерный, строгальный, долбежный). Реже при разделке применяются установки водяной резки.

Перед началом работ необходимо провести подготовку: очистить от механических загрязнений, шлака, ржавчины, масложировых пятен. Оставшиеся загрязнения, попав в зону действия дуги, приводят к образованию таких дефектов, как:

  • поры и каверны;
  • трещины;
  • непровар;
  • посторонние неметаллические включения.

Механическую зачистку проводят с помощью пескоструйной обработки либо ручными угловыми шлифмашинами. Используется также и химическое пассивирование для более качественного удаления окисной пленки. Кроме самих кромок, зачищается и околошовная область на 5-6 мм с каждой стороны от шва. Общее обезжиривание с помощью органических растворителей или неорганических активных веществ распространяется на ту же зону.

Заготовки требуется надежно закрепить на сборочном стенде с помощью струбцин или специальной оснастки. Используется также прихватывание в заранее определенных местах ручной электродной сваркой или в среде углекислого газа. Точечные прихватки делают из полос металла длиной 5-7 см. Их устанавливают не далее 40 см одну от другой, с краю они должны быть не далее 20 см от начала (конца) шва. Их обязательно следует очистить от брызг расплава и шлаков.

Для входа и выхода электрода без прожога в начале и конце шва устанавливают вводные и выводные подкладки, разделанные тем же профилем, что и основной шов.

Рабочие режимы выбирают исходя из металла заготовок, их толщины, вида разделки. К ним относятся:

  • рабочий ток и напряжение;
  • толщина и темп подачи сварочного материала;
  • скорость и наклон движения электрода.

Стыковые швы свариваются с разделкой или без таковой. Соединение может провариваться с одной либо обеих сторон, а также за несколько проходов.

Пример основной таблицы ГОСТ для типа соединения С18.

Если есть возможность довести зазор между заготовками до 1 мм, то работу в положении «в лодочку» проводят без подкладки. Если же зазор больше — подкладывают металлическую или асбестовую пластину, либо подсыпают подушку из флюса. Применяется также предварительное подваривание корня шва с изнанки.

Сварка в положении «лодочка» рекомендована для угловых и тавровых швов. Она дает возможность равномерно проплавить кромки и увеличить площадь сечения шва. Для этого заготовки крепят в специальной поворотной оснастке, называемой кантователь. Он может поворачиваться вместе с заготовкой вокруг продольной оси, параллельной линии шва. ГОСТ предусматривает сборку двутавра сварного таким же способом.

Сварочные схемы.

Сваривание тавровых и нахлесточных швов ведут с углом наклона электрода в 15-30о к линии шва. К минусам такого метода относят ограничение предельного значения катета в 16 миллиметров. Для получения больших значений приходится прибегать к многопроходному провариванию.

Преимущества сварки флюсом

Появление технологического процесса проведения сварки с применением флюса можно сравнить с революцией в промышленной сфере.

Механизированное оборудование и различные полуавтоматические системы позволяют использовать флюс для различных операций:

  • Образование вертикального шва. Наиболее прочной считается сварка листового металла толщиной 20—30 мм.
  • Соединение труб. На автоматах изначально сваривали трубы небольшого диаметра. Сегодня, после усовершенствования технологии, стало возможным обрабатывать изделия большого диаметра.
  • Получение кольцевого шва. Процесс сварки усложняется удержанием сварочной ванны, одновременно не допуская растекания металла. Эта сварка выполняется на станках, оборудованных ЧПУ (числовым программным управлением). Иногда проводится дополнительная ручная подварка.

Тип соединения

Для сваривания заготовок используются автоматизированные и механизированные методы.

ГОСТ дает такое определение:

  • МФ – на весу;
  • МФШ – подварка;
  • МФО – оставляемая подкладная пластина.

ГОСТ описывает такие виды автоматической сварки, как:

  • АФО – подкладная пластина;
  • АФФ — с флюсовой подушкой;
  • АФК – подваривание корневой области;
  • АФП – перемещаемая подложка из меди;
  • АФМ – флюсо-медная подложка.

В документе ГОСТ 11534, регламентирующем флюсовую сварку под острыми и тупыми углами, дополнительно описываются следующие типы:

  • П – обычная полуавтоматом;
  • Пс – полуавтоматом на стальной подложке;
  • Ппш – полуавтоматическая с подвариванием шва;
  • Ас – автоматом на стальной подложке;
  • Апш – автоматом с подвариванием шва.

Работа выполняется неплавящимся электродом.

Сварка под острыми и тупыми углами, согласно ГОСТ 11534, требует использовать такие типы швов, как:

  • встык;
  • внахлест;
  • углом;
  • тавровые.

Среди стыковых швов выделяются такие подвиды, как:

  • односторонние и двухсторонние;
  • замковые со скосом;
  • криволинейный скос;
  • скошенные симметричные;
  • скошенные ломаные;
  • строганые;
  • скошенные ассиметричные;
  • отбортованные.

Пример основной таблицы  для стыкового шва типа С47.

Среди угловых швов выделяют:

  • односторонние;
  • двухсторонние;
  • скос;
  • отбортовка.

Швы внахлест и тавровые в этой классификации бывают односторонними и двухсторонними.

ГОСТ 8713-79 о сварке под флюсом

Сварка, в которой зона расплавленного металла защищается флюсом, была изобретена достаточно давно – в XIX веке. Разработал данную технологию Н. Славянов, а первый автоматизированный сварочный аппарат для ее реализации и практические основы выполнения были созданы уже в 1927 году Д. Дульчевским. Практически сразу же после этого автоматическая сварка под флюсом стала активно внедряться в производственные процессы на крупных отечественных промышленных и строительных предприятиях.

На протяжении всего периода существования данной технологии и сама сварка под слоем флюса, и оборудование для ее выполнения постоянно развивались. Вопросами совершенствования метода и техники для его практической реализации занимались ведущие исследовательские институты Советского Союза: Институт электросварочных агрегатов Советского Союза, ЦНИИ Тяжелого машиностроения, Институт имени Е.О. Патона и др.

Схема сварки под слоем флюса

Технология автоматической сварки под флюсом детально регламентируется ГОСТ 8713-79. Там же приведена классификация способов сварки под защитным слоем флюса, которые могут использоваться для соединения сталей и сплавов, имеющих никелевую и железоникелевую основу. ГОСТ 8713-79 выделяет два таких способа: механизированная и автоматическая сварка под слоем флюса. А эти разновидности делятся на следующие подвиды:

  1. механизированные: выполняемые на весу (МФ), с предварительно выполненным подварочным швом (МФш), с использованием остающейся подкладки (МФо);
  2. автоматические: выполняемые на подкладке (АФо) и с использованием флюсовой подушки (АФф), с выполнением предварительной подварки корня шва (АФк), с применением так называемого медного ползуна (АФп), выполняемые на весу (АФ), с выполнением предварительного подварочного шва (АФш), сварка на флюсомедной подкладке (АФм).

Некоторые виды швов, применяемых при сварке под флюсом

Также в ГОСТ 8713-79 указаны типы сварных соединений, получаемых при использовании данных методов, которые могут быть:

  • одностороннего типа; двухстороннего; стыкового одностороннего – замковые, которые могут быть выполнены с прямолинейным или криволинейным скосом обеих кромок, с симметричным скосом одной кромки, со скосом ломаного типа, вообще без скоса – с выполнением последующей строжки, с отбортовкой и несимметричным скосом обеих кромок;
  • углового двухстороннего и одностороннего типа, при выполнении которых скосов может и не быть, они могут быть несимметричными, а также выполненные с отбортовкой;
  • нахлесточные швы, выполняемые без скоса, с одной или двух сторон;
  • тавровые швы двух- и одностороннего типа.

Пример работы сварки под флюсом увидеть на следующем видео:

ГОСТ 11533-75 перечисляет требования, предъявляемые к автоматическим и полуавтоматическим способам сварки под слоем флюса деталей, которые изготовлены из  углеродистых и низколегированных сталей. К таким способам сварки относят:

  • дуговую полуавтоматическую сварку, выполняемую с использованием стальной подкладки (Пс); сварку полуавтоматического типа (П) и полуавтоматическую с подварочным швом (Ппш);
  • автоматическую сварку, выполняемую с предварительным подварочным швом (Апш);
  • автоматическую сварку под флюсом, выполняемую на специальной стальной подкладке.

Характер сварного шва

Односторонняя сварка стыков используется для менее ответственных соединений. Применяют ее и в тех случаях, когда не удается получить доступ к изнанке. Большой размер сварочной ванны, ее относительный перегрев, большой объем расплава зачастую приводят к расплескиванию расплава и его вытеканию через зазор. Для предотвращения нежелательного эффекта используют подкладочные пластины из стали или меди, а также подсыпку флюса. Наиболее распространены следующие методы выполнения односторонних швов:

  • Флюсовая подушка. Под соединяемые кромки засыпают флюсовый порошок слоем 3-7 см. Прижим осуществляется за счет собственного веса или с помощью резинового баллона, наполненного сжатым воздухом. При небольших размерах соединения используется резиновый шланг. Слой флюсового порошка препятствует вытеканию расплавленной среды и предотвращает доступ воздуха к сварочной ванне.
  • Медная подкладочная пластина. Медь имеет высокий коэффициент теплопроводности. Это свойство используется для отвода избыточного тепла из рабочей зоны. Таким образом не происходит пережог материала заготовок. Кроме того, пластина предохраняет расплав от вытекания через зазор. Напротив шва в пластине делается продольная выемка, ее засыпают флюсовым порошком. Благодаря такой выемке на изнаночной стороне соединения формируется сварочный валик. Медная пластина имеет ширину от 4 до 6 см, и толщину от 0,5 до 3 см.
  • Медный ползун. Параллельно электроду с изнаночной стороны на шпильках движется массивный башмак с водяным охлаждением. Для снижения трения могут применяться ролики.
  • Стальная подкладная пластина. Если позволяет конструкция, с тыльной стороны подкладывают контактную полосу шириной 2-5 см и толщиной полсантиметра из того же сплава, что и заготовки. Ее устанавливают с минимальным зазором и прихватывают через каждые 40 см конденсаторной сваркой. Пластина проваривается вместе с заготовками, входя в состав шовного материала. Таким образом не только предотвращается вытекание расплава, но и повышается прочность шва.
  • Подварочный шов. Ручная подварка формирует корень шва, надежно фиксирует заготовки и предотвращает вытекание расплава.

Способы защиты от вытекания, виды подкладок.

Двустороння сварка стыков формирует более прочный и долговечный шов. Этот метод применяется в ходе сборки промышленных установок, станков, транспортных средств, строительных конструкций, ответственных и нагруженных изделий с высокой удельной прочностью. Проварка с двух сторон позволяет шву выдерживать как статические, так и динамические нагрузки наравне с основным материалом изделия.

При выполнении стыка в два прохода сначала заваривают шов с лицевой стороны, достигая глубины провара 60-70% от высоты. Перед этим заготовки тщательно подгоняют друг к другу, зазор не должен превышать 1 мм. Различные подкладочные средства при этом не применяют, сил поверхностного натяжения расплава достаточно, чтобы избежать вытекания. На следующем этапе проходят шов с изнаночной стороны, формируя его полный профиль.

Если по конструктивным или технологическим причинам обеспечить малый зазор не удается, используют те же методы для предотвращения протекания, что и при одностороннем способе:

  • подкладочная пластина из меди;
  • пластина из стали;
  • слой флюсового порошка;
  • подварка вручную.

Угловые, тавровые и нахлесточные швы заваривают, располагая заготовки в лодочку. При проварке с обратной стороны кантователь с закрепленными в нем заготовками поворачивают на необходимый угол.

Технология сварки под слоем флюса

Автоматические и механизированные виды сварки под слоем флюса отличаются от традиционной технологии тем, что дуга при ее выполнении горит не в открытом воздухе, а под слоем сыпучего вещества с рядом специальных свойств, которое называется флюсом. В момент зажигания сварочной дуги одновременно начинают плавиться металл детали и электрода, а также используемый флюс. В результате испарений металла и флюса, образующихся в зоне сварки, формируется газовая полость, которая и наполнена образовавшимися парами, смешанными со сварочными газами.

Пример внешнего вида шва после сварки под слоем флюса

Полость, образующаяся при такой сварке, в своей верхней части ограничена слоем расплавленного флюса, который выполняет не только защитную функцию. Расплавленный металл электрода и свариваемой детали, взаимодействуя с флюсом, проходит металлургическую обработку, что способствует получению шва высокого качества.

При удалении дуги от определенной зоны сварки расплавленный флюс застывает, образуя твердую корку на готовом шве, которая легко удаляется после остывания изделия. Если выполняется автоматическая сварка под флюсом, то неизрасходованный флюс собирается с поверхности детали при помощи специального всасывающего устройства, которым оснащено автоматизированное оборудование.

На видео мастер объясняет некоторые нюансы работы при сварке с применением флюса:

Сварка под слоем флюса, выполняемая как механизированным, так и автоматизированным способом, обладает целым рядом весомых преимуществ.

  • Процесс можно осуществлять с использованием токов значительной величины. Как правило, сила тока при выполнении такой сварки ориентировочно находится в пределах 1000–2000 Ампер, хотя вполне можно довести это значение и до 4000 А. Для сравнения: обычную дуговую сварку выполняют при силе тока не больше 600 А, дальнейшее увеличение силы тока приводит к сильному разбрызгиванию металла и невозможности сформировать сварочный шов. Между тем увеличение силы тока позволяет не только значительно ускорить процесс сварки, но и получить сварное соединение высокого качества и надежности.
  • При сварке, выполняемой под слоем флюса, формируется закрытая дуга, которая расплавляет металл детали на большую глубину. Благодаря этому кромки свариваемой детали можно даже не подготавливать для их лучшей свариваемости.
  • Поскольку режимы сварки под слоем флюса предполагают использование тока большой силы, скорость процесса значительно увеличивается. Если сравнивать скорость сварки, выполняемой под слоем флюса, которая измеряется в длине шва, получаемого за определенный промежуток времени, то она может в 10 раз превышать аналогичный параметр обычной дуговой сварки.
  • Так называемый газовый пузырь, формируемый при выполнении сварки под защитным слоем флюса, препятствует разбрызгиванию металла, что предоставляет возможность получать сварочные швы высокого качества. Кроме того, это значительно снижает потери  электродного металла, которые составляют максимум 2% от массы расплавленного материала. Экономится в таком случае не только электродный материал, но и электрическая энергия.

Общая схема дуговой сварки под флюсом

Выбор режима сварки, выполняемой под слоем флюса, осуществляется по следующим основным параметрам:

  • диаметр используемой электродной проволоки;
  • род тока и его полярность;
  • скорость, с которой выполняется сварка;
  • напряжение для формирования сварочной дуги.

Дополнительными параметрами, влияющими на определение режима сварки под флюсом, являются:

  • размер частиц, состав и плотность используемого флюса;
  • значение вылета электродной проволоки;
  • параметр, определяющий, как электрод и свариваемая деталь располагаются относительно друг друга.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector