Введение в базовые знания и технологию сварки под флюсом.

Электрическая дуга:явление сильного и постоянного газового разряда, при котором между положительным и отрицательным электродами существует определенное напряжение, а газовая среда между двумя электродами должна находиться в ионизированном состоянии. При зажигании сварочной дуги обычно два электрода (один электрод представляет собой заготовку, а другой — присадочную проволоку или сварочный стержень) к источнику питания, кратковременно соприкасаются и быстро разъединяются. Когда два электрода соприкасаются друг с другом, происходит короткое замыкание, образующее дугу. Этот метод называется контактной дугой. После образования дуги, пока источник питания поддерживает определенную разность потенциалов между двумя полюсами, горение дуги может поддерживаться.

Характеристики дуги:низкое напряжение, большой ток, высокая температура, высокая плотность энергии, хорошая мобильность и т. д. Как правило, напряжение 20–30 В может поддерживать стабильное горение дуги, а ток в дуге может варьироваться от десятков до тысяч ампер. требования к сварке различных заготовок. Температура дуги может достигать более 5000К и плавить различные металлы.

Состав дуги:катодная зона, анодная зона и зона столба дуги.

Источник питания для дуговой сварки:Источник питания, используемый для сварочной дуги, называется источником питания для дуговой сварки, который обычно можно разделить на четыре категории: источник питания для дуговой сварки переменного тока, источник питания для дуговой сварки постоянным током, источник питания для импульсной дуговой сварки и источник питания для инверторной дуговой сварки.

Положительное соединение постоянного тока: Когда для соединения заготовки с анодом и сварочного стержня с катодом используется сварочный аппарат постоянного тока, это называется положительным соединением постоянного тока. В это время заготовка нагревается сильнее и подходит для сварки толстых и крупных заготовок;

Обратное подключение постоянного тока:Когда заготовка подключена к катоду, а сварочный стержень подключен к аноду, это называется обратным соединением постоянного тока. В это время заготовка меньше нагревается и подходит для сварки тонких и небольших заготовок. При использовании сварочного аппарата переменного тока для сварки не возникает проблем с положительным или отрицательным соединением благодаря переменной полярности двух полюсов.

Металлургический процесс сварки предполагает взаимодействие жидкого металла, шлака и газа в процессе дуговой сварки, который представляет собой процесс переплавки металла. Однако из-за особенностей условий сварки процесс химико-металлургической сварки имеет характеристики, отличные от обычных процессов плавки.

Во-первыхМеталлургическая температура сварки высокая, граница фаз большая, скорость реакции высокая. Когда воздух проникает в дугу, жидкий металл подвергается сильным реакциям окисления и азотирования, а также испарению большого количества металла. Вода в воздухе, а также атомы водорода, разложившиеся из масла, ржавчины и воды в заготовке и сварочном материале при высоких температурах дуги, могут растворяться в жидком металле, что приводит к снижению пластичности и вязкости соединения (водород охрупчивание) и даже образование трещин.

Во-вторых, сварочная ванна мала и быстро остывает, что затрудняет достижение равновесия различными металлургическими реакциями. Химический состав сварного шва неравномерен, и газы, оксиды и т. д. в ванне не могут вовремя всплыть, что легко может образовать такие дефекты, как поры, шлаковые включения и даже трещины.

В процессе дуговой сварки обычно принимают следующие меры:

• В процессе сварки расплавленному металлу обеспечивают механическую защиту, изолирующую его от воздуха. Существует три способа защиты: газовая защита, шлаковая защита и газошлаковая комбинированная защита.

(2) Металлургическую обработку сварочной ванны проводят преимущественно путем добавления к сварочным материалам (электродному покрытию, сварочной проволоке, флюсу) определенного количества раскислителя (в основном марганцевого железа и кремнистого железа) и определенного количества легирующих элементов. с целью устранения FeO из ванны в процессе сварки и восполнения потерь легирующих элементов. Распространенные методы дуговой сварки

Дуговая сварка под флюсом — это метод сварки плавящимся электродом, в котором в качестве защитной среды используется гранулированный флюс, который скрывает дугу под слоем флюса. Процесс сварки под флюсом состоит из трех этапов:

1. равномерно нанести достаточное количество гранулированного флюса на свариваемый шов на заготовке;
2. Подключите две ступени сварочного источника питания к проводящему соплу и сварочной детали соответственно для создания сварочной дуги;
3. Автоматически подавайте сварочную проволоку и перемещайте дугу для выполнения сварки.

Основные характеристики сварки под флюсом следующие:

1. Уникальная производительность дуги

• Высокое качество сварного шва, хорошая шлакоизоляция и воздухозащитный эффект, основным компонентом дуговой зоны является CO2, содержание азота и кислорода в металле шва значительно снижено, параметры сварки регулируются автоматически, ход дуги механизирован, расплав ванна существует в течение длительного времени, металлургическая реакция достаточная, сопротивление ветру сильное, поэтому состав сварного шва стабилен и механические свойства хорошие;
• Хорошие условия труда и шлакоизолирующая свет дуги благоприятствуют сварочным работам; Механизированная ходьба приводит к снижению трудоемкости.

2. Напряженность электрического поля столба дуги выше, чем при газовой дуговой сварке, и имеет следующие характеристики:

• хорошая производительность регулировки оборудования. За счет высокой напряженности электрического поля чувствительность системы автоматической регулировки выше, что повышает стабильность процесса сварки;
• Нижний предел сварочного тока относительно высок.

3. За счет укороченной токопроводящей длины сварочной проволоки значительно увеличиваются ток и плотность тока, что приводит к высокой эффективности производства. Это значительно улучшает проплавляющую способность дуги и скорость наплавки сварочной проволоки; Благодаря термоизоляционному эффекту флюса и шлака общий термический КПД значительно увеличивается, что приводит к значительному увеличению скорости сварки.

Область применения:

Благодаря глубокому проплавлению, высокой производительности и высокой степени механической обработки сварка под флюсом пригодна для сварки длинных швов пластинчатых конструкций средней и большой толщины. Он имеет широкий спектр применения в судостроении, котлостроении и сосудах под давлением, мостах, тяжелом машиностроении, конструкциях атомных электростанций, морских конструкциях, оружии и других отраслях промышленности и сегодня является одним из наиболее часто используемых методов сварки в сварочном производстве. Помимо соединения деталей в металлических конструкциях, сварка под флюсом позволяет также сваривать на поверхности основного металла слои износостойких или коррозионностойких сплавов. С развитием технологии сварочно-металлургического производства и технологии производства сварочных материалов материалы, которые можно сваривать сваркой под флюсом, эволюционировали от углеродистых конструкционных сталей до низколегированных конструкционных сталей, нержавеющих сталей, жаропрочных сталей и некоторых цветных металлов. такие как сплавы на основе никеля, титановые сплавы, медные сплавы и т. д.

В силу своих особенностей его применение также имеет определенные ограничения, в основном из-за:

• ограничения положения сварки. Из-за сохранения флюса сварка под флюсом в основном применяется для сварки швов в горизонтальном и нижнем положении без специальных мер и не может использоваться для горизонтальной, вертикальной и восходящей сварки.
• Ограничением сварочных материалов является то, что они не могут сваривать сильно окислительные металлы и сплавы, такие как алюминий и титан, и в основном используются для сварки черных металлов;
• Подходит только для сварки и резки длинных сварных швов и не может сваривать сварные швы с ограниченным пространственным положением;
• Невозможно непосредственно наблюдать за дугой;

(5) Не подходит для сварки тонких листов и сварки слабым током.