Автоматическая сварка металлоконструкций под флюсом
Автоматическая сварка под флюсом — прогрессивный способ электродуговой сварки, обеспечивающий высокую производительность работ при стабильном качестве сварных соединений. При автоматической сварке автомат обеспечивает зажигание дуги и поддержание постоянной ее длины, перемещение дуги вдоль свариваемых кромок, подачу электрода в зону горения дуги по мере его расплавления.
При сварке под флюсом сварочная дуга расплавляет окружающий ее флюс и горит в газовом пузыре, возникающем в толще флюса. Металл шва образуется в результате кристаллизации расплавленного металла электрода и кромок основного металла. Расплавленный флюс, затвердевая, образует на поверхности сварного шва и прилегающей зоне шлаковую корку (см. рис. 7, а).
Рис. 7. Схемы механизированной сварки строительных металлоконструкций а — сварка под флюсом; б — сварка плавящимся электродом в среде защитного газа; в — электрошлаковая сварка: 1 — шлаковая корка; 2 — жидкий шлак; 3 — плавильное пространство; 4 — токоподвод; 5 — подающие ролики; 6 — сварочная проволока; 7 — направление сварки; 8 — жидкий металл; 9 — нерасплавленный флюс; 10 — свариваемый металл; 11 — флюсовая подушка; 12 — подача и отбор охлаждающей воды; 13 — медные водоохлаждаемые ползуны
Перед зажиганием дуги свариваемый стык засыпается флюсом. Толщина слоя флюса выбирается в зависимости от величины сварочного тока и вылета электрода и обычно составляет 40—80 мм. Ширина слоя флюса зависит от выбранной толщины слоя и ширины шва и может составлять от 40 до 100 мм.
По числу электродов автоматическая сварка делится на одно- и многоэлектродную.
По количеству горящих дуг автоматическая сварка может быть однодуговой и многодуговой.
Многоэлектродная сварка отличается от многодуговой тем, что при последней источник питания подключается отдельно на каждый электрод, а при многоэлектродной все электроды подключаются к одному источнику питания (рис. 26).
Рис. 26. Схема многоэлектродной сварки а — двухэлектродная сварка; б — двухдуговая сварка; в — схема возможного расположения электродов при сварке стыковых швов; г — схема возможного расположения электродов при сварке угловых швов; д — схема образования сварного шва при двухэлектродной сварке в среде защитного газа; е — схема образования сварного шва при двухдуговой сварке под флюсом; 1 — основной металл; 2 — сварной шов; 3 — шлаковая корка; 4 — нерасплавленный флюс; 5 — токоподводящий мундштук; в — подающие ролики; 7 — электродная проволока
Основным методом автоматической сварки считается сварка одним электродом на постоянном или переменном токе.
При автоматической сварке используется электродная проволока или металлическая лента, которая подается в зону горения дуги специальным устройством с определенной регулируемой скоростью.
Автоматическая сварка под флюсом имеет следующие особенности: высокое качество сварного соединения обеспечивается надежной защитой металла шва и околошовной зоны от воздействия составляющих воздуха, однородностью химического состава наплавленного металла, постоянством размеров и формы шва; высокая производительность процесса, достигаемая за счет использования больших токов. Плотность тока на электроде здесь в несколько раз больше, чем при ручной дуговой сварке, что ведет к повышению скорости сварки и дает возможность сваривать металл большой толщины без разделки кромок. Повышению производительности способствует также отсутствие брызг на основном металле и лучшее использование тепла дуги; снижение расхода электродного металла за счет уменьшения доли присадочного металла в металле шва, потерь на угар и разбрызгивание; улучшение условий труда, так как меньше выделяется вредных газов в процессе сварки. Сварщик работает без маски или щитка.
Экономическая эффективность автоматической сварки под флюсом зависит от толщины свариваемых элементов, серийности производства и длины швов на конструкции. В массовом и крупносерийном производстве автоматическая сварка под флюсом технически и экономически целесообразна при длине непрерывного шва более 150 мм, когда она выполняется на специализированных постах.
При сварке универсальными автоматами длина непрерывного прямолинейного шва должна быть не менее 500 мм. В мелкосерийном производстве при сварке на специальных установках или приспособлениях рациональная длина шва составляет 300 мм при толщине металла до 10 мм или 150 мм при большей толщине свариваемого металла.
Автоматической сваркой под флюсом выполняют все типы швов сварных соединений — стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные.
Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений регламентированы ГОСТ 8713—79 и ГОСТ 11533—75.