Коротко
- Дугу и ванну защищает слой сыпучего флюса, а не газ и не покрытие электрода.
- Ток поднимают до 3000-4000 А против 500-600 А на открытой дуге - отсюда высокая производительность.
- Строго ручного варианта нет: только автоматическая, полуавтоматическая сварка под флюсом и её исполнение трактором.
- Материалы - проволока по ГОСТ 2246-70 и плавленый флюс по ГОСТ 9087-81, соединения задаёт ГОСТ 8713-79.
- Основное положение шва - нижнее, деталь стационарная: способ для цеха, а не для мобильной бригады.
Сварщик, который слышал про сварку под флюсом, но не пробовал её сам, хочет понять, чем она отличается от привычной сварки полуавтоматом или электродом. Ниже разбираем, как устроена сварка под флюсом, чем автоматическая отличается от полуавтоматической, какие флюсы и проволоку под неё берут и где способ применяют, а где нет.
1. Как устроена автоматическая сварка под флюсом?
Дуга горит между концом проволоки и металлом, но не в воздухе, а под слоем флюса толщиной 40-80 мм и шириной 40-100 мм, который сыплется из бункера перед сварочной головкой. Вокруг дуги от плавления флюса и металла образуется небольшой газовый пузырь - в нём и идёт процесс, а снаружи флюс просто лежит сыпучей массой. После того как дуга проходит дальше, расплавленная часть флюса остывает в шлаковую корку, она сама отделяется от шва после остывания. Несгоревший флюс отсасывается обратно в бункер и используется повторно. Способ разработан в Институте электросварки под руководством Е. О. Патона.
Ток и полярность подаются на проволоку и на изделие через два контакта; в автоматической сварке используют и переменный, и постоянный ток, прямой или обратной полярности. Ролики механизма подачи вытягивают проволоку в дугу сами, сварщик только ведёт головку по шву или задаёт программу.
2. Почему под флюсом можно варить на большем токе, чем на воздухе?
Открытая дуга без защиты флюсом теряет устойчивость и разбрызгивает металл уже на токе 500-600 А - выше сварщик не поднимается ни на MIG/MAG, ни на ручной дуговой сварке электродом. Слой флюса давит на жидкий металл и гасит это разбрызгивание: под флюсом ток поднимают до 3000-4000 А без потери качества шва. Отсюда и главное преимущество способа - производительность за проход в разы выше, чем у полуавтомата или электрода, и почти нет потерь металла на угар и брызги.
Обратная сторона: сварщик не видит шов под флюсом и не может на глаз поправить дугу у кромки, поэтому кромки под сварку под флюсом подгоняют точнее, чем под электрод - жидкий металл вместе с флюсом вытекает в увеличенный зазор и оставляет дефект.
3. Бывает ли ручная сварка под флюсом?
В строгом смысле - нет. Флюс должен сыпаться на шов ровным слоем из бункера и оставаться под дугой всё время горения, а проволока - подаваться в дугу с постоянной скоростью; вручную обе задачи не решить. Действующий ГОСТ 8713-79 делит способы сварки под флюсом на автоматические и механизированные, а его предшественник ГОСТ 8713-70 в названии называл процесс «автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом». Отдельного «ручного» варианта ни один из этих стандартов не описывает.
Под «ручной сваркой под флюсом» имеют в виду одно из двух: либо полуавтомат, где сварщик держит держатель с бункером и проволокой в руках и ведёт шов сам, либо путают способ с ручной дуговой сваркой штучным электродом, у которого функцию флюса выполняет покрытие стержня. Это разные процессы: у покрытого электрода флюсующее покрытие расходуется вместе со стержнем и меняется на каждый новый электрод, а под флюсом бункер досыпает материал непрерывно на весь шов.
4. Чем полуавтоматическая сварка под флюсом отличается от автоматической?
Подачу проволоки и флюса у полуавтомата берёт на себя аппарат, а вести горелку вдоль шва сварщик продолжает рукой, как на MIG/MAG, только вместо газового сопла - маленький бункер с флюсом и его отсосом. Автоматическая сварка под флюсом полностью ведёт головку по программе или по копиру: сварщик настраивает режим и следит за процессом, а перемещение задаёт механизм - так варят длинные прямые и кольцевые швы на трубах, балках, обечайках сосудов. Полуавтомат под флюсом применяют там, где деталь короткая или изогнутая и автомат по копиру не поставить, а открытая дуга с газовой защитой не подходит по продуваемости места. Для длинных прямых швов на трубопроводах, балках и крупных металлоконструкциях автоматическую головку чаще ведёт сварочный трактор - самоходная тележка с той же головкой, бункером флюса и катушкой проволоки, которая едет по направляющей рейке или прямо по кромке шва с заданной скоростью. Сварка трактором под флюсом остаётся тем же процессом: тот же ток, тот же флюс, та же проволока - трактор лишь равномерно двигает головку, пока сварщик управляет пультом. Сварочный трактор - оборудование для трубных заводов и крупных монтажных участков, а не для гаража или мобильной бригады.
5. Какую проволоку и флюс берут для сварки под флюсом?
Ту же стальную сварочную проволоку, что и для полуавтомата, используют и здесь: холоднотянутую проволоку из низкоуглеродистой, легированной и высоколегированной стали по ГОСТ 2246-70. Для рядовых углеродистых сталей такую проволоку в диаметрах для полуавтомата и автомата можно подобрать в разделе проволока для углеродистых сталей; марки для нержавеющих и других высоколегированных сталей входят в тот же ГОСТ.
Флюсы для этого способа - плавленые, по ГОСТ 9087-81, силикаты со слабокислым характером на основе окислов марганца, кальция, магния и алюминия. Два классических высокомарганцовистых флюса - ОСЦ-45 и АН-348-А, оба на основе окислов кремния и марганца с добавкой плавикового шпата: у ОСЦ-45 фтористого кальция 5-9%, у АН-348-А - 3-6%. Марку и партию флюса под конкретную задачу берут у профильного поставщика сварочных материалов.
6. Что регулирует ГОСТ 8713-79 на сварку под флюсом?
Документ задаёт основные типы соединений, их конструктивные элементы и размеры для сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах толщиной от 1,5 до 160 мм. Полное имя стандарта - сварка под флюсом ГОСТ 8713-79 «Соединения сварные», а короче его называют просто сварка под флюсом ГОСТ; предшественник, ГОСТ 8713-70, называл способ «автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом» - без ручного варианта. Материалы описывают отдельно ГОСТ 9087-81 на флюсы и ГОСТ 2246-70 на проволоку, а режимы задаёт паспорт оборудования и флюса, не ГОСТ.
7. Где применяют сварку под флюсом, а где нет?
Способ рассчитан на цеховые условия и крупные детали: обечайки резервуаров и котлов, продольные и кольцевые швы труб большого диаметра, балки и колонны металлоконструкций, где шов длинный, прямой или ровно круглый, а деталь можно закрепить и провести под головкой или трактором. Сыпучий флюс держится слоем только на горизонтальной поверхности, поэтому основное положение шва - нижнее; без специальной оснастки способ не годится ни для вертикали, ни для потолка.
- Тонкий металл. На листе до 1,5-2 мм большой ток прожигает кромку раньше, чем сформируется шов - здесь работают полуавтоматом или электродом малого диаметра.
- Монтаж на выезде и в гараже. Бункер, отсос флюса и подающий механизм рассчитаны на стационарный пост - для разовой сварки во дворе вместо этого способа используют инвертор или полуавтомат.
- Сложная форма шва. Короткие, ломаные, угловые швы в разных плоскостях автоматом не провести - переход на MIG/MAG, TIG или ручную дуговую сварку электродом.
8. Чем сварка под флюсом отличается от MIG/MAG и ручной дуговой?
У всех трёх способов дуга горит между проволокой или электродом и металлом, но защита разная: на MIG/MAG - газ из баллона, на ручной дуговой - шлак от покрытия электрода, под флюсом - слой сыпучего материала из бункера. Флюс держит ток на порядок выше, поэтому за один проход проваривает металл, на который MIG/MAG или электроду нужно несколько проходов. Плата за это - подвижность: MIG/MAG и электродом варят в любом положении и на весу, сварка под флюсом привязана к горизонтали и стационарному посту или трактору.
9. Частые ошибки при сварке под флюсом
- Экономят на подготовке кромок. При увеличенном зазоре расплав вместе с флюсом вытекает вниз, и в шве остаются поры и непровар.
- Ставят режим «на глаз» по опыту ручной дуговой сварки. Токи здесь на порядок выше, режим берут из паспорта оборудования и флюса, а не по памяти с электродов.
- Пытаются варить сваркой под флюсом вертикальный или потолочный шов без спецоснастки. Флюс ссыпается с кромки - способ держит только нижнее положение.
Если под задачу подходит проволока, а не флюс - подобрать диаметр и марку под конкретный металл поможет статья «Проволока для сварочного полуавтомата: как выбрать», там же разбирается разница между полуавтоматом и другими способами дуговой сварки.
Комментарии