Виды, особенности, применение сварочного флюса
Чтобы улучшить качество шва, повысить КПД оборудования, снизить затраты при производстве, используют сварочный флюс. Что это такое, в какой форме бывает сварочный флюс, как его классифицируют и применяют – рассмотрим это в статье.
Что такое флюс?
Под действием температуры сварочной дуги флюс плавится, выделяя плотный газ. Он защищает расплавленный металл от воздействия внешней среды. Низкая плотность гранул обеспечивает мгновенное расплавление еще когда металл не стал жидким, поэтому к моменту образования сварочной ванны образуется надежная изолированная среда. Кроме защитных функций, у флюса есть и другие преимущества, которые рассмотрены ниже.
Применение флюса при разных видах сварки
При ручной дуговой сварке покрытыми электродами флюс почти не применяется – здесь достаточно обмазки, выделяющей защитный газ. Самое широкое распространение флюс получил при полуавтоматической и автоматической сварке с применением проволоки.
Полуавтоматическая
Используется защитный инертный газ (аргон или гелий), и применяется порошковая проволока. Газ защищает сварочную ванну все время, а порошок плавится по мере горения электрода, образуя дополнительную изоляцию. При этом снижается энергопотребление, шов получается очень ровный, практически без чешуи. После окончания сварки на поверхности шва присутствует тонкая шлаковая корка, которая легко удаляется молотком. Это наиболее дорогой способ сварки, поскольку расходуется защитный газ и порошковая проволока с флюсом. Зато соединения получаются высокого качества и подойдут для ответственных конструкций, например, для емкостей в химической промышленности.
Для полуавтоматической сварки под флюсом задействуется обычный аппарат MIG/MAG с постоянным током. Меняется только сварочная проволока и ролики. Важно правильно настроить прижим в подающем механизме, чтобы ролик не придавил полую проволоку.
Автоматическая
Автоматическая сварка под флюсом не требует защитного газа. В работе задействуются сварочные тракторы с бункером. В последний засыпаются гранулы, перемещающиеся к соплу через канал, выходящий перед горелкой. Автоматически подается присадочная проволока и сам трактор передвигается на собственных шасси. Через блок управления настраивается скорость движения каретки, скорость подачи проволоки, сварочный ток. Подача флюса выставляется на бункере вручную путем настройки пропускной способности канала, или через управление автоматическим клапаном.
После нажатия кнопки «Пуск», трактор начинает сыпать флюс на место соединения и подавать проволоку. Толщина слоя присыпки варьирует от 2 до 6 см, в зависимости от силы тока и сечения свариваемых деталей. Возбуждается электрическая дуга, горящая под слоем флюса. Яркого света почти нет, поэтому трактор не нужно закрывать ширмой, отпадает необходимость в защитной сварочной маске. Сварочные тракторы для сварки под флюсом могут двигаться по прямой или кольцу, что определяет их возможности использования в конкретных процессах.
Аргоновая
При работе с ответственными изделиями из легированной стали дополнительно применяется флюс в виде пасты, который повышает защиту шва. Вещество инертно к вольфраму и газу и никак не мешает процессу.
В газовой сварке флюсы задействуются для соединения цветных металлов между собой. По большей степени – это пайка, а не сварка. Таким образом можно соединять медь, латунь, бронзу, железо, никель. Флюсы могут быть в виде порошка или пасты. Везде предусматривается предварительное нанесение на кромки, а вещество плавится от температуры пламени.
Процесс схож с применением сварочного трактора, только место соединения ограждается двумя медными ползунами. Пространство между ними засыпается флюсом и подается электрод. Медные ползуны не дают вытекать расплавленному шлаку и металлу, что позволяет наплавлять присадочный металл в больших объемах за один проход или соединять стороны с большим зазором между собой.
Преимущества и недостатки флюса
Защитная функция флюса обеспечивает отсутствие пор и трещин в сварном шве, но это не единственное преимущество вещества. Среди других:
- Предотвращение разбрызгивания металла. У расплавленного флюса высокое поверхностное натяжение, поэтому он не только не пропускает внешнюю среду, но и блокирует вылет капель расплавленного металла. Снижаются потери и поддерживается чистота околошовной зоны (не придется отбивать окалины с лицевой стороны изделия).
- Сохранение тепла в рабочей зоне. Гранулированный слой выступает «одеялом» для шва, что препятствует образованию трещин при резком остывании. Создаются благоприятные условия для формирования новой кристаллической решетки.
- Равномерное распределение жидкого металла. Флюс создает дополнительное давление на сварочную ванну, поэтому жидкий металл растекается по всему соединению, без пропусков. Поверхность шва ровная.
- Повышение скорости сварки. Зона стыковки надежно защищена, поэтому шов прокладывается быстрее, без потери качества.
- Компенсация выгоревших элементов. Во флюсе могут быть дополнительные присадки, легирующие основной материал. Благодаря этому не меняется его первоначальный состав, несмотря на действие высоких температур и испарительных процессов с поверхности сварочной ванны. При сварке легированных сталей флюс повышает защиту шва от коррозии.
- Снижение количества присадочного металла. При использовании флюса 70% металла в соединении – это основной материал (расплавленные кромки), и только 30% – присадочный, что сокращает затраты на сварку.
- Стабильное горение дуги. Дуга горит стабильно даже при швах сложной формы. Экономится время на повторные поджиги.
В случае применения сварочных тракторов отпадает необходимость в газовом баллоне. Это снижает затраты и упрощает транспортировку оборудования при выездной работе. При насыпном способе подачи, электрическая дуга горит внутри слоя флюса и ветер не сдувает защитный газ, как это бывает при полуавтоматической или аргонодуговой сварке. Не нужно устанавливать ширмы и сварочные палатки при работе на открытом воздухе.
-
Но у применения флюса есть и недостатки, которые нужно учесть. Например, при подаче гранул из бункера, оператор не видит, что происходит в сварочной ванне. Поэтому, не может контролировать качество шва. Сложно сразу начать сварку на чистовом изделии – требуется несколько предварительных прогонов на черновых заготовках, чтобы настроить оптимальную скорость подачи проволоки, порошка и силу тока, ведь оценить шов можно только после окончания сварки и очистки места от флюса.
-
В случае использования порошковой проволоки у сварщика могут возникнуть трудности с визуальным распознаванием шлака и расплавленного металла. Если расположить свариваемые детали под неправильным углом, расплавленный шлак будет набегать на сварочную ванну, закрывая обзор. Возможны непровары или неравномерный шов по высоте, поэтому варить следует только в нижнем пространственном положении.
-
В автоматической сварке под слоем флюса труднее контролировать ширину шва. Она зависит от выставленной силы тока. Но, если под колеса трактора попадет мусор, техника начнет пробуксовывать, задерживаясь дольше на одном месте, из-за чего шов будет неравномерный. Поэтому нужно следить за чистотой не только линии стыка, но и направляющих.
-
После применения порошковой проволоки потребуется отбивание шлака, что занимает время. Если использовался гранулированный флюс, то большая его часть пригодна для повторной загрузки в бункер и дальнейшего применения, но расчистка шва тоже требует дополнительного времени.
-
Применять автоматическую сварку под флюсом можно только в нижнем пространственном положении. В противном случае гранулы будут скатываться, оголяя место соединения.
Классификация флюсов для сварки
Флюсы различаются не только по внешнему виду и размеру гранул, но и по составу, способу получения, назначению. Это определяет их применение и эффективность в конкретном случае. Рассмотрим классификацию флюсов по этим параметрам.
Большинство флюсов содержат основной компонент – диоксид кремния, который может достигать 80% в составе. Это кислотный оксид, препятствующий образованию углерода. А где нет углерода, там меньше пор и трещин.
Немаловажным компонентом выступает марганец. Он взаимодействует с кислородом, находящемся в оксидах железа. Марганец забирает его на себя, предотвращая следующие окислительные процессы. После такого химического соединения образуется оксид марганца, который мы видим как шлаковую корку. Она легко удаляется с поверхности.
Порой в состав добавляют алюминий, стекло, известь, флюорит и хлоридные соли. Легирующие добавки (титан, молибден, ванадий, хром, вольфрам и пр.) восстанавливают первоначальный состав металла. Они заменяют выгоревшие вещества, повышают прочность и коррозионную стойкость места соединения.
Сами группы флюсов бывают:
- Оксидные. Свое название получили из-за наличия в составе металлических оксидов. В качестве дополнения выступает фтор. Могут быть совсем без кремния, с низким или высоким содержанием кремния. Подходит для малолегированных сталей и фтористых сплавов.
- Солеоксидные. Содержат щелочные соли и оксиды. Используются для сварки легированных сплавов.
- Солевые. В основе флюса хлориды и фториды. Применяются для сварки активных металлов.
Одни флюсы получаются путем плавления веществ. Предварительно компоненты перемешиваются и измельчаются. Нагрев происходит в пламенных или электрических печах. Вещество спекается в гранулы, после чего резко пропускается через холодную воду. Это обеспечивает затвердевание. Во время сварки такой флюс снова плавится, чем обеспечивает защиту шва, и образует на поверхности шлаковую корку.
Неплавленные флюсы получают путем измельчения материалов, не подвергая их термической обработке. Возможно перемешивание со стеклом и другими материалами и последующее непродолжительное спекание. Такой флюс не плавится весь во время сварки – около 80% можно использовать повторно, собрав гранулы и вернув их в бункер трактора. Недорогой, но качественный пример такого флюса для сварки - АН348АМ. Стекловидное вещество с размером гранул 0,25-1,6 мм легко проходит через подающую трубку сварочного трактора, создает надежную защитную среду, шлаковая корка легко удаляется.
По назначению флюсы бывают для углеродистых сталей (подходят для низколегированных), для высоколегированных и цветных металлов. При этом важно выбирать соответствующую сварочную проволоку. Предлагаем ориентировочную таблицу применения сварочных флюсов по маркам.
| Марка флюса | Назначение |
|---|---|
| ФЦ-9, АН-348-А, АН-348-В, ОСЦ-45, АН-348-АМ, АН-348-ВМ, ОСЦ-45М, АН-60 | Для ручной сварки и наплавки низколегированных и углеродистых сталей |
| АН-20С, АН-15М, АН-18, АН-20СМ, АН-20П | Для автоматической сварки высоколегированных сталей |
| АН-8 | Для электрошлаковой сварки низколегированных сталей |
| АН-26П, АН-26С, АН-26СП | Для полуавтоматической и автоматической сварки жаропрочных и коррозионностойких сталей |
| АН-43, АН-17М, АН-47 | Для дуговой сварки углеродистых сталей повышенной прочности |
Сфера применения неплавенных флюсов следующая:
| Марка флюса | Назначение |
|---|---|
| АНК-46 | Для низколегированных и низкоуглеродистых сталей |
| АНК-35 | Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей с применением проволоки Св-08, Св-08А |
| АНК-30, АНК-47 | Сварка швов повышенной хладостойкости |
| АНК-40, АНК-18, АНК-19 | Наплавка низкоуглеродистых сталей |
| АНК-45 | Сварка высоколегированных сталей |
| АНК-3 | Применяется как добавка к другим видам флюса для повышения устойчивости к образованию пор. |
В нашем интернет-магазине есть сварочные флюсы всех видов. Поможем подобрать флюс для конкретных работ и металлов, чтобы соединение было максимально качественным.
Ответы на вопросы: виды, особенности, применение сварочного флюса
Купить
