ЕТКС. ЭЛЕКТРОСВАРЩИК НА АВТОМАТИЧЕСКИХ И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ МАШИНАХ (6-й разряд)
| ЕТКС | Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих |
| Выпуск 2 | Сварочные работы |
| § 54 | ЭЛЕКТРОСВАРЩИК НА АВТОМАТИЧЕСКИХ И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ МАШИНАХ (2-й разряд, 3-й разряд, 4-й разряд, 5-й разряд, 6-й разряд) |
Характеристика работ. Автоматическая и механизированная сварка с использованием плазмотрона сложных аппаратов, узлов, конструкций и трубопроводов из различных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов, в том числе титановых, на универсальных многодуговых и многоэлектродных автоматах и полуавтоматах, а также на автоматах, оснащенных телевизионными, фотоэлектронными и другими специальными устройствами, автоматических манипуляторах (роботах). Механизированная сварка с использованием плазмотрона строительных и технологических конструкций, работающих под динамическими и вибрационными нагрузками, и конструкций сложной конфигурации при выполнении сварных швов в потолочном положении и на вертикальной плоскости.
Сварка экспериментальных конструкций из металлов и сплавов с ограниченной свариваемостью. Сварка конструкций в блочном исполнении во всех пространственных положениях сварного шва.
Должен знать: конструкции электросварочных автоматов, полуавтоматов, плазмотронов и машин; электрические и кинематические схемы сложных автоматов, плазмотронов и машин, причины их наиболее вероятных неисправностей, способы их устранения; методы контроля, способы и методы испытания сварных соединений ответственных конструкций; принципиальное устройство электронных схем управления; правила обучения роботов и работы с робототехническими комплексами; разновидности сплавов, их сварочные и механические свойства; виды коррозии и факторы, вызывающие ее; основные виды термической обработки сварных соединений; основы металлографии сварных швов.
Примеры работ
На полуавтоматических машинах:
Сварка
1. Балки рабочих площадок мартеновских цехов, конструкций бункерных и разгрузочных эстакад металлургических предприятий, балки подкрановые под краны тяжелых режимов работы, стрелы шагающих экскаваторов.
2. Балки пролетные мостовых кранов грузоподъемностью 30 т и выше.
3. Барабаны котлов давлением свыше 4,0 МПа (38,7 атм.).
4. Газгольдеры и резервуары для нефтепродуктов объемом 5000 куб. м и более — сварка на монтаже.
5. Газонефтепродуктопроводы магистральные — сварка на монтаже и при ликвидации прорывов.
6. Емкости, колпаки, сферы и трубопроводы вакуумные и криогенные.
7. Емкости и покрытия сферические и каплевидные.
8. Колонны синтеза аммиака.
9. Конструкции радиомачт, телебашен и опор ЛЭП.
10. Коробки паровые паровых турбин.
11. Корпуса статоров крупных турбогенераторов с водородным и водородно-водяным охлаждением.
12. Корпуса тяжелых дизельных двигателей и прессов.
13. Котлы паровые судовые.
14. Лапы и шорошки буровых долот, бурильные паропроводники.
15. Обвязка трубопроводами нефтяных и газовых скважин и скважин законтурного заводнения.
16. Резервуары и конструкции из двухслойной стали и других биметаллов.
17. Стержни арматуры железобетонных конструкций в разъемных формах.
18. Строения пролетные металлических и железобетонных мостов.
19. Трубные элементы паровых котлов давлением свыше 4,0 МПа (38,7 атм.).
20. Трубопроводы напорные, камеры спиральные и камеры рабочего колеса турбин гидроэлектростанций.
21. Трубопроводы наружных сетей газоснабжения среднего и высокого давления — сварка на монтаже.
22. Трубопроводы технологические I и II категорий (групп), а также трубопроводы пара и воды I и II категорий.
Приваривание и наплавление
1. Замки бурильных труб и муфт — сварка двойным швом.
2. Колеса рабочие газотурбокомпрессоров, паровых турбин, мощных воздуходувов — приваривание лопастей и лопаток.
§ 52. Электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах
§ 52. Электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах
4-й разряд
Характеристика работ. Автоматическая и механизированная сварка с использованием плазмотрона сложных аппаратов, узлов, конструкций и трубопроводов из углеродистых и конструкционных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов.
Автоматическая сварка сложных строительных и технологических конструкций, работающих в сложных условиях. Автоматическая сварка в среде защитных газов неплавящимся электродом горячекатанных полос из цветных металлов и сплавов под руководством электросварщика более высокой квалификации. Наплавление дефектов деталей машин, механизмов и конструкций. Наплавление сложных узлов, деталей и инструментов. Чтение чертежей сложных сварных металлоконструкций.
Должен знать: устройство различных сварочных автоматов, полуавтоматов, плазмотронов и источников питания; основы электротехники в пределах выполняемой работы; способы испытания сварных швов; марки и типы сварочных материалов; виды дефектов в сварных швах и методы их предупреждения и устранения; влияние режимов сварки на геометрию сварного шва; механические свойства свариваемых металлов.
Примеры работ
На автоматических машинах:
Сварка:
1. Баки уникальных мощных трансформаторов.
2. Балки пролетные мостовых кранов грузоподъемностью менее 30 т.
3. Блоки строительных и технологических конструкций из листового металла: воздухонагреватели, скрубберы, кожухи доменных печей, сепараторы, реакторы, газоходы доменных печей и т.д.
4. Колонны, бункера, балки, эстакады.
5. Корпусы головок, траверсы, основания прессов и молотов.
6. Набор: шпангоуты, стрингеры, кили и т.п.
7. Надстройка рубки из алюминиево-магниевых сплавов.
8. Наружная обшивка, настилы второго дна, главная палуба — сварка на стеллаже.
9. Палубы, платформы.
10. Плиты фундаментные для агрегатов шагающего экскаватора.
11. Швы герметичные 1-ой категории — микроплазменная сварка.
Приваривание и наплавление:
1. Валки прокатных станов, бандажи — наплавление.
2. Наборы к прочным переборкам корабля — привариванне.
3. Решетки, колпаки, распределительные коробки — наплавление.
На полуавтоматических машинах:
Сварка:
1. Аппараты, сосуды и емкости, работающие без давления.
2. Баки трансформаторов.
3. Гарнитура и корпуса горелок котлов.
4. Детали из чугуна.
5. Камеры рабочих колес турбин.
6. Каркасы промышленных печей и котлов.
7. Коллекторы газовыхлопные и трубы.
8. Колонны, бункера, стропильные и подстропильные фермы, балки, эстакады.
9. Кольца регулирующие гидравлических турбин.
10. Корпусы и мосты ведущих колес жатки.
11. Корпусы роторов диаметром до 3500 мм.
12. Корпусы стопорных клапанов турбин мощностью до 25000 кВт.
13. Крепления и опоры для трубопроводов.
14. Кронштейны и шкворневые крепления тележки тепловоза.
15. Листы больших толщин (броня).
16. Мачты, вышки буровые и эксплуатационные — сварка в стационарных условиях.
17. Наборы продольные и поперечные в объемных секциях к настилу второго дна и к наружной обшивке.
18. Нижние картеры моторов.
19. Палубы и платформы.
20. Плиты фундаментные крупных электрических машин.
21. Пылегазовоздухопроводы, узлы топливоподачи и электрофильтров.
22. Рамы транспортеров.
23. Резервуары для нефтепродуктов вместимостью менее 1000 куб. м.
24. Рукава металлические.
25. Станины дробилок.
26. Станины и корпусы электрических машин сварно-литые.
27. Станины крупных станков чугунные.
28. Статоры турбогенераторов с воздушным охлаждением.
29. Трубопроводы наружных и внутренних сетей водоснабжения и теплофикации — сварка при монтаже.
30. Трубопроводы наружных и внутренних сетей газоснабжения низкого давления — сварка в стационарных условиях.
31. Трубопроводы технологические V категории.
32. Цистерны автомобильные.
Приваривание и наплавление:
1. Детали из чугуна — наплавление.
2. Камеры рабочих колес турбин — наплавление.
3. Корпусы компрессоров, цилиндры низкого и высокого давления воздушных компрессоров — наплавление трещин.
4. Рельсы и сборные крестовины — наплавление концов.
5. Станины рабочих клетей прокатных станов — наплавление.
6.
Цилиндры блоков автомашин — наплавление раковин.
– лучший выбор
Готовы оптимизировать процесс ручной сварки, сделать его более эффективным и постоянно улучшать конечные продукты? Обновление ваших методов сварки с помощью полуавтоматического сварочного аппарата выведет ваш производственный процесс на новый уровень, увеличив при этом вашу прибыль.
Роботизированная или полностью автоматизированная сварка не идеальна для каждого проекта — ожидаемый срок службы, стоимость инструментов и требуемая гибкость — все это факторы, которые следует учитывать. При этом полуавтоматические сварочные системы являются отличным вариантом, поскольку они могут удвоить производительность квалифицированного сварщика вручную, сохраняя при этом высокий уровень контроля.
Что такое полуавтоматическая сварка?
Полуавтоматическая сварка — это форма ручной сварки, при которой используется соответствующее оборудование, которое автоматически контролирует один или несколько режимов сварки.
Оператор машины манипулирует органами управления машины, чтобы начать сварку, и наблюдает за процессом и конечным результатом для обеспечения качества. Это полезно для рабочих, поскольку требует гораздо меньше физических усилий, чем ручная сварка.
Преимущества полуавтоматических сварочных аппаратов
Области применения, в которых полуавтоматическое оборудование дает наибольшую выгоду. прошли дополнительные процессы до начала сварки. Полуавтоматические сварочные системы предлагают множество преимуществ для различных областей применения:
- Повышает безопасность рабочих
- Обеспечивает высокое качество сварки — целостность и воспроизводимость
- Увеличивает общий выход продукта
- Сокращение производства брака
- Дешевле, чем роботизированная сварка
- Может использоваться с различными методами, включая сварку TIG и сварку MIG
Готовы перейти на систему автоматической сварки? Свяжитесь с нашими инженерами по сварке сегодня.
Типы сварочных аппаратов для любого применения
Bancroft Engineering специализируется на надежных полуавтоматических сварочных аппаратах — как типовые, так и нестандартные решения. Независимо от того, какой тип сварки у вас есть, полуавтоматические сварочные аппараты обеспечивают повторяемость одним нажатием кнопки!
Токарно-сварочные станки : Наша линейка токарно-сварочных станков создана для обеспечения скорости и качества. Мы также предлагаем токарные станки со встроенными дополнительными операциями, такими как сверление, фрезерование и резка, чтобы еще больше увеличить производительность вашей производственной линии.
Вращательное сварочное оборудование : Экономичная, компактная и надежная, наша линейка ротационных сварочных аппаратов Welda-Round является отличным вариантом для сварки различных деталей и материалов.
Машины для сварки швов : Сварка швов распространена во многих отраслях промышленности после формирования из материалов цилиндров или труб. Полуавтоматические сварочные аппараты способны обеспечить равномерную консистенцию по всей длине материала.
Линейные сварочные аппараты : Системы линейной сварки предназначены для автоматизации операций прямой сварки. Эти машины обычно используются как для небольших, так и для крупных проектов.
Полуавтоматические сварочные системы Изготовлено в Ваукеша, Висконсин
Наша команда предлагает сварочное оборудование от простых машин с вращающимся и линейным приводом до многоосевых сервосистем с роботизированной интеграцией. Хотите узнать больше о Bancroft Engineering и о том, что мы можем сделать для вашего сварочного процесса? Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваш проект!
ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ
Дуговая сварка под флюсом (SAW) — Weld Guru
Дуговая сварка под флюсом (SAW) — это процесс, при котором соединение металлов производится путем нагревания дуги или дуг между электродами без покрытия.
или электроды и работа.
Компоненты оборудования SAW, необходимые для дуговой сварки под флюсом, показаны на рис. 10-59.
Оборудование состоит из сварочного аппарата или источника питания, устройства подачи проволоки и системы управления, сварочной горелки для автоматической сварки или сварочной горелки и кабеля для полуавтоматической сварки, бункера для флюса и механизма подачи, обычно системы регенерации флюса, и ходовой механизм для автоматической сварки.
Источник питания для дуговой сварки под флюсом должен быть рассчитан на 100-процентный рабочий цикл, поскольку операции дуговой сварки под флюсом являются непрерывными, а продолжительность сварки может превышать 10 минут.
Если используется источник питания с 60-процентным рабочим циклом, его номинальные характеристики должны быть снижены в соответствии с кривой рабочего цикла для 100-процентного режима работы.
При использовании постоянного тока переменного или постоянного тока необходимо использовать систему подачи проволоки с электродом, чувствительным к напряжению.
При использовании постоянного напряжения используется более простая система подачи проволоки с фиксированной скоростью. Система CV используется только с постоянным током.
Используются как генераторные, так и трансформаторно-выпрямительные источники питания, но более популярны выпрямительные машины.
Сварочные аппараты для дуговой сварки под флюсом в диапазоне от 300 до 1500 ампер.
Они могут быть подключены параллельно для обеспечения дополнительной мощности для сильноточных приложений.
Электроэнергия постоянного тока используется для полуавтоматических приложений, а электроэнергия переменного тока используется главным образом в машинном или автоматическом методе.
Многоэлектродные системы требуют специальных типов цепей, особенно когда используется переменный ток.
Для полуавтоматического применения сварочная горелка и кабель используются для подачи электрода и тока и подачи флюса на дугу.
Электродная проволока подается через дно этого флюсового бункера через токосъемный наконечник к дуге.
Пистолет с бункером может иметь пусковой переключатель для начала сварки или может использовать «горячий» электрод, так что при прикосновении электрода к изделию подача начинается автоматически.
Для автоматической сварки горелка крепится к двигателю механизма подачи проволоки и оснащена токосъемными наконечниками для передачи сварочного тока на электродную проволоку.
Бункер для флюса обычно крепится к горелке и может иметь клапаны с магнитным приводом, которые могут открываться или закрываться системой управления.
Другое иногда используемое оборудование может включать в себя тележку, которая может представлять собой простой трактор или сложное передвижное специализированное приспособление. Обычно предусмотрена установка для рекуперации флюса, которая собирает неиспользованный флюс для подводной дуги и возвращает его в питающий бункер.
Система дуговой сварки под флюсом может стать довольно сложной за счет включения дополнительных устройств, таких как повторители шва, ткацкие станки и рабочие вездеходы.
Схема сварки под флюсом
Рисунок 10-59. Блок-схема SAW (дуговая сварка под флюсом) Оборудование.Преимущества сварки под флюсом
Основными преимуществами дуговой сварки под флюсом или дуговой сварки под флюсом являются:
- высокое качество металлического шва.
- чрезвычайно высокая скорость и скорость наплавки
- гладкий, равномерный сварной шов без брызг.
- мало или нет дыма.
- отсутствие вспышки дуги, поэтому минимальная потребность в защитной одежде.
- высокий коэффициент использования электродной проволоки.
- простая автоматизация для высокой производительности.
- нормально, без задействования манипулятивных навыков.
Основные области применения SAW
Процесс сварки под флюсом широко используется при изготовлении толстолистовой стали. Это включает сварку:
- конструктивных профилей
- продольный шов трубы большего диаметра
- Производство деталей машин для всех видов тяжелой промышленности,
- производство сосудов и резервуаров для работы под давлением и хранения
Он широко используется в судостроительной промышленности для соединения и изготовления узлов, а также во многих других отраслях промышленности, где используются стали средней и большой толщины.
Также используется для наплавки и наплавки, технического обслуживания и ремонта.
При сварке под флюсом флюс и проволока разделены. Оба влияют на свойства сварного шва, требуя от инженера выбора оптимальной комбинации для каждого проекта.Ограничения процесса
Основным ограничением SAW (дуговой сварки под флюсом) является ограничение позиций сварки. Другое ограничение заключается в том, что он в основном используется только для сварки мягких и низколегированных высокопрочных сталей.
Большое тепловложение и медленный цикл охлаждения могут стать проблемой при сварке закаленных и отпущенных сталей. При использовании дуговой сварки под флюсом необходимо строго соблюдать ограничение тепловложения рассматриваемой стали.
Это может потребовать выполнения многопроходных сварных швов, тогда как однопроходный сварной шов был бы приемлем для низкоуглеродистой стали. В некоторых случаях экономические преимущества могут быть снижены до такой степени, что следует рассматривать дуговую сварку с флюсовой проволокой или какой-либо другой процесс.
При полуавтоматической дуговой сварке под флюсом невозможность видеть дугу и сварочную ванну может быть недостатком при достижении корня разделки и надлежащем заполнении или определении размеров.
Демонстрация процесса сварки пилой.Принципы работы
Процесс
Процесс дуговой сварки под флюсом показан на рис. 10-60. Он использует тепло дуги между постоянно питаемым электродом и изделием.
Рисунок 10-60: Схема процесса для SAW (дуговая сварка под флюсом)Тепло дуги расплавляет поверхность основного металла и конец электрода. Металл, расплавленный с электрода, переносится через дугу на заготовку, где он становится наплавленным металлом шва.
Экранирование получают из слоя гранулированного флюса, который укладывают непосредственно на зону сварки. Флюс вблизи дуги плавится и смешивается с расплавленным металлом сварного шва, способствуя его очистке и укреплению.
Флюс образует стекловидный шлак, который легче по весу, чем наплавленный металл, и плавает на поверхности в качестве защитного покрытия.
Сварной шов находится под слоем флюса и шлака, отсюда и название дуговой сварки под флюсом. Флюс и шлак обычно покрывают дугу так, что ее не видно.
Нерасплавленную часть флюса можно использовать повторно. Электрод подается в дугу автоматически из катушки. Дуга поддерживается автоматически.
Перемещение может быть ручным или механическим. Дуга инициируется плавким пуском или системой реверса или возврата.
Нормальный метод применения и возможности размещения
Наиболее популярным методом применения SAW является машинный метод, при котором оператор контролирует операцию сварки.
Вторым по популярности является автоматический метод, при котором сварка выполняется нажатием кнопки. Процесс может применяться полуавтоматически; однако этот способ применения не слишком популярен.
Этот процесс нельзя применить вручную, поскольку сварщик не может управлять невидимой дугой. Процесс сварки под флюсом представляет собой процесс сварки в ограниченном положении.
Количество позиций для сварки ограничено, так как большая масса расплавленного металла и шлака очень жидкие и имеют тенденцию вытекать из соединения. Сварку можно легко выполнять в плоском положении и в горизонтальном угловом положении.
В соответствии со специальными контролируемыми процедурами возможна сварка в горизонтальном положении, иногда называемом сваркой на 3 часа.
Для этого требуются специальные устройства для удерживания флюса, чтобы расплавленный шлак и металл сварного шва не могли утечь. Процесс нельзя использовать в вертикальном или надземном положении.
Свариваемые металлы и диапазон толщины
Дуговая сварка под флюсом используется для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей, низколегированных высокопрочных сталей, закаленных и отпущенных сталей и многих нержавеющих сталей.
Экспериментально он использовался для сварки некоторых сплавов меди, никеля и даже урана.
Металл толщиной от 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм) можно сваривать без подготовки кромок.
При подготовке кромок сварные швы можно выполнять за один проход на материале толщиной от 1/4 до 1 дюйма (от 6,4 до 25,4 мм).
При использовании многопроходной техники максимальная толщина практически не ограничена. Эта информация обобщена в таблице 10-22. Горизонтальные угловые швы могут выполняться до 3/8 дюйма (9,5 мм) за один проход, а в плоском положении угловые швы могут выполняться до 1 дюйма (25 мм).
Конструкция соединения
Хотя в процессе дуговой сварки под флюсом могут использоваться те же детали конструкции соединения, что и в процессе дуговой сварки защищенным металлом, для максимального использования и эффективности дуговой сварки под флюсом предлагаются другие детали соединения. Для швов с разделкой кромок можно использовать конструкцию с квадратной разделкой толщиной до 5/8 дюйма (16 мм).
За пределами этой толщины требуются фаски. Используются открытые корни, но необходимы опорные стержни, поскольку расплавленный металл будет проходить через соединение.
При сварке более толстого металла, если используется достаточно большая поверхность притупления, подкладной стержень можно не использовать. Однако для обеспечения полного провара при сварке с одной стороны рекомендуется использовать подкладные стержни. Там, где доступны обе стороны, можно выполнить подварочный шов, который сплавится с первоначальным сварным швом, чтобы обеспечить полное проплавление.
Сварочный контур и ток
В процессе сварки под флюсом или дуговой сварки под флюсом в качестве источника сварочного тока используется либо постоянный, либо переменный ток. Постоянный ток используется для большинства приложений, использующих одну дугу. Используются как положительный электрод постоянного тока (DCEP), так и отрицательный электрод (DCEN).
Электропитание постоянного тока с постоянным напряжением более популярно для дуговой сварки под флюсом электродной проволокой диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) и меньше.
Система постоянного тока обычно используется для сварки электродной проволокой диаметром 5/3 2 дюйма (4 мм) и более.
Схема управления мощностью CC более сложна, поскольку она пытается дублировать действия сварщика, чтобы сохранить определенную длину дуги. Система подачи проволоки должна определять напряжение на дуге и подавать электродную проволоку в дугу, чтобы поддерживать это напряжение. При изменении условий подача проволоки должна замедляться или ускоряться, чтобы поддерживать заданное напряжение на дуге. Это усложняет систему управления. Система не может реагировать мгновенно. Запуск дуги более сложен при использовании системы постоянного тока, так как она требует использования реверсивной системы для зажигания дуги, втягивания и последующего поддержания заданного напряжения дуги.
Для сварки под флюсом переменного тока всегда используется постоянный ток. Когда системы с несколькими электродными проводами используются как с дугами переменного, так и с постоянным током, используется система питания постоянного тока. Однако система постоянного напряжения может применяться, когда два провода подаются в дугу, питаемую одним источником питания.
Сварочный ток для дуговой сварки под флюсом может варьироваться от 50 ампер до 2000 ампер. В большинстве случаев дуговая сварка под флюсом выполняется в диапазоне от 200 до 1200 ампер.
Скорость наплавки и качество сварки
Скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом выше, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Скорости осаждения для одиночных электродов показаны на рисунке 10-62. Есть по крайней мере четыре взаимосвязанных фактора, которые контролируют скорость наплавки при дуговой сварке под флюсом: полярность, длинный вылет, добавки во флюс и дополнительные электроды. Скорость осаждения является самой высокой для отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Скорость осаждения для переменного тока находится между DCEP и DCEN. Полярность максимального тепла — отрицательный полюс.
Скорость наплавки при любом сварочном токе можно увеличить, удлинив «вылет». Это расстояние от точки подачи тока на электрод до дуги. При использовании «длинного вылета» величина проходки уменьшается.
Скорость осаждения может быть увеличена за счет добавления металлических добавок в флюс под флюсом. Дополнительные электроды могут использоваться для увеличения общей скорости осаждения.
Качество металла шва, наплавленного в процессе дуговой сварки под флюсом, высокое. Прочность и пластичность металла сварного шва превышают таковые у мягкой стали или низколегированного основного материала, если используется правильное сочетание электродной проволоки и флюса под флюсом. Когда сварка под флюсом выполняется машинным или автоматическим способом, исключается человеческий фактор, присущий процессам ручной сварки. Сварка будет более однородной и без несоответствий. Как правило, размер валика сварного шва за один проход при дуговой сварке под флюсом намного больше, чем при любом другом процессе дуговой сварки. Подвод тепла выше, а скорость охлаждения медленнее. По этой причине газам предоставляется больше времени для выхода. Кроме того, поскольку шлак под флюсом имеет меньшую плотность, чем металл сварного шва, он будет всплывать к верхней части сварного шва.
Единообразие и согласованность являются преимуществами этого процесса при автоматическом применении.
При использовании полуавтоматического метода нанесения могут возникнуть некоторые проблемы. Электродная проволока может искривляться на выходе из сопла сварочного пистолета. Эта кривизна может привести к тому, что дуга загорится в неожиданном для сварщика месте. При сварке достаточно глубоких канавок искривление может привести к тому, что дуга будет направлена к одной стороне сварного шва, а не к его корню. Это приведет к неполному срастанию корней. Флюс будет задерживаться в корне сварного шва. Другая проблема с полуавтоматической сваркой заключается в том, что необходимо полностью заполнить разделку под сварку или сохранить точный размер, поскольку сварной шов скрыт и его нельзя наблюдать во время его выполнения. Для этого требуется сделать дополнительный проход. В некоторых случаях наплавляется слишком много сварного шва. Изменения в раскрытии корня влияют на скорость движения.
Если скорость перемещения одинаковая, сварной шов может быть недозаполненным или переполненным в разных областях. Высокая квалификация оператора решит эту проблему.
Существует еще одна проблема качества, связанная с чрезвычайно большими наплавками за один проход. Когда эти большие сварные швы затвердевают, примеси в расплавленном основном металле и в металле сварного шва собираются в последней точке, чтобы замерзнуть, которая является центральной линией сварного шва. Если в этой точке имеется достаточное сдерживание и собирается достаточное количество примесей, может произойти растрескивание по центральной линии. Это может произойти при выполнении больших однопроходных плоских угловых швов, если пластины основного металла расположены под углом 45º к плоскости. Простое решение состоит в том, чтобы не размещать детали под истинным углом 45º. Его следует изменять примерно на 10º, чтобы корень шва не находился на одной линии с центральной линией углового шва. Другое решение состоит в том, чтобы сделать несколько проходов, а не пытаться сделать большой сварной шов за один проход.
Другая проблема качества связана с твердостью наплавленного металла. Чрезмерно твердые наплавки способствуют растрескиванию сварного шва во время изготовления или во время эксплуатации. Рекомендуется максимальный уровень твердости 225 по Бринеллю. Причиной твердого сварного шва углеродистых и низколегированных сталей является слишком быстрое охлаждение, неадекватная послесварочная обработка или чрезмерное налипание сплава в металле шва. Чрезмерное налипание сплава происходит из-за выбора электрода, содержащего слишком много сплава, выбора флюса, который вводит слишком много сплава в сварной шов, или использования чрезмерно высоких сварочных напряжений.
При автоматической и машинной сварке дефекты могут возникать в начале или в конце сварного шва. Наилучшее решение — использовать выступы на выходе, чтобы пуски и остановки находились на выступах, а не на изделии.
Графики сварки
Процесс дуговой сварки под флюсом, применяемый машинным или полностью автоматическим способом, должен выполняться в соответствии с графиками процедур сварки. Все сварные швы, выполненные по этой методике, должны пройти аттестацию, испытания при условии, что выбраны правильные электрод и флюс. Если графики отличаются более чем на 10 процентов, необходимо провести квалификационные испытания для определения качества сварки.
Сварочные параметры
Сварочные параметры для дуговой сварки под флюсом аналогичны другим процессам дуговой сварки, за некоторыми исключениями.
При дуговой сварке под флюсом тип электрода и тип флюса обычно зависят от механических свойств, требуемых сварным швом. Размер электрода зависит от размера сварного шва и силы тока, рекомендуемой для конкретного шва. Это также необходимо учитывать при определении количества проходов или валиков для конкретного соединения. Сварные швы для одного и того же размера соединения могут быть выполнены за несколько или несколько проходов, в зависимости от желаемой металлургии металла шва. Многократные проходы обычно наплавляют металл более высокого качества. Полярность устанавливается изначально и зависит от того, требуется ли максимальное проникновение или максимальная скорость осаждения.
Основные переменные, влияющие на сварку, включают подводимое тепло и включают сварочный ток, напряжение дуги и скорость перемещения. Сварочный ток является наиболее важным. Для однопроходных сварных швов ток должен быть достаточным для желаемого провара без прожогов. Чем выше ток, тем глубже проникновение. При многопроходной работе сила тока должна соответствовать размеру сварного шва, ожидаемому за каждый проход. Сварочный ток следует выбирать в зависимости от размера электрода. Чем выше сварочный ток, тем выше скорость плавления (скорость наплавки).
Напряжение дуги изменяется в более узких пределах, чем сварочный ток. Это влияет на ширину и форму валика. Более высокое напряжение сделает валик более широким и плоским. Следует избегать чрезмерно высокого напряжения дуги, так как это может привести к растрескиванию. Это связано с тем, что расплавляется аномальное количество флюса, и избыточные раскислители могут переноситься на наплавленный металл, снижая его пластичность.
Более высокое напряжение дуги также увеличивает количество потребляемого флюса. Низкое напряжение дуги создает более жесткую дугу, что улучшает проплавление, особенно на дне глубоких канавок. Если напряжение слишком низкое, получится очень узкий валик. Он будет иметь высокий венец и шлак будет трудно удалить.
Скорость перемещения влияет как на ширину валика, так и на проникновение. При более высоких скоростях перемещения получаются более узкие валики с меньшим проникновением. Это может быть преимуществом при сварке листового металла, где требуются небольшие валики и минимальный провар. Однако при слишком высоких скоростях возникает тенденция к подрезу и пористости, поскольку сварной шов быстрее замерзает. Если скорость перемещения слишком мала, электрод слишком долго остается в сварочной ванне. Это создает неправильную форму валика и может вызвать чрезмерное разбрызгивание и вспышку через слой флюса.
Вторичные переменные включают угол наклона электрода к изделию, угол самого изделия, толщину слоя флюса и расстояние между наконечником датчика тока и дугой. Этот последний фактор, называемый «вылетом электрода», оказывает значительное влияние на сварной шов. Обычно расстояние между контактным наконечником и изделием составляет от 1 до 1-1/2 дюйма (от 25 до 38 мм). Если вылет превышает эту величину, это вызовет предварительный нагрев электродной проволоки, что значительно увеличит скорость наплавки. По мере увеличения вылета проникновение в основной металл уменьшается. Этому фактору следует уделить серьезное внимание, поскольку в некоторых ситуациях требуется проникновение.
Необходимо также учитывать глубину слоя флюса. Если он слишком тонкий, будет слишком много дуги через флюс или вспышка дуги. Это также может вызвать пористость. Если глубина флюса слишком велика, сварной шов может быть узким и горбатым. Слишком большое количество мелких частиц во флюсе может вызвать точечную коррозию поверхности, поскольку газы, образующиеся в сварном шве, могут не выйти наружу. Их иногда называют отметинами на поверхности борта.
Советы по использованию процесса
Одним из основных применений дуговой сварки под флюсом является кольцевая сварка, когда детали вращаются под неподвижной головкой.
Эти сварные швы могут выполняться по внутреннему или внешнему диаметру. При дуговой сварке под флюсом образуется большая расплавленная сварочная ванна и расплавленный шлак, который имеет тенденцию течь. Это диктует, что на внешних диаметрах электрод должен быть расположен перед крайней вершиной или в положении на 12 часов, чтобы металл сварного шва начал затвердевать до того, как он начнет наклон вниз. Это становится более серьезной проблемой, поскольку диаметр свариваемой детали становится меньше. Неправильное положение электрода увеличивает вероятность захвата шлака или плохого качества поверхности сварного шва. Угол наклона электрода также следует изменить и направить в направлении движения вращающейся части. Когда сварка выполняется по внутренней окружности, электрод должен быть наклонен так, чтобы он находился впереди нижнего центра или в положении на 6 часов.
Иногда свариваемая деталь имеет наклон вниз или вверх, чтобы обеспечить различные типы контуров сварного шва. Если работа расположена под уклоном, буртик будет иметь меньшее проникновение и будет шире.
Если сварной шов наклонен вверх, валик будет иметь более глубокое проплавление и будет более узким. Это основано на том, что все остальные факторы остаются неизменными.
Сварной шов будет отличаться в зависимости от угла наклона электрода по отношению к заготовке, когда заготовка ровная. Это угол перемещения, который может быть углом сопротивления или толкания. Это оказывает определенное влияние на контур валика и проплавление металла шва.
Односторонняя сварка с полным проплавлением корня может быть получена с помощью дуговой сварки под флюсом. Когда сварное соединение спроектировано с узким корневым отверстием и достаточно большой поверхностью приварки, следует использовать большой ток и положительный электрод. Если шов спроектирован с отверстием в корне и минимальной поверхностью впадины, необходимо использовать подкладочный стержень, так как нет ничего, что могло бы поддерживать расплавленный металл сварного шва. Расплавленный флюс очень жидкий и проходит через узкие отверстия.
Если это произойдет, металл шва будет следовать за ним, и сварной шов прогорит соединение. Опорные стержни необходимы всякий раз, когда есть корневое отверстие и минимальная поверхность корня.
Медные опорные стержни полезны при сварке тонкой стали. Без подкладных стержней сварной шов имел бы тенденцию проплавляться, и металл шва отходил бы от соединения. Опорный стержень удерживает наплавленный металл до его затвердевания. Медные опорные стержни могут охлаждаться водой, чтобы избежать возможности плавления и осаждения меди в металле сварного шва. Для более толстых материалов подложкой может быть флюс для дуговой сварки под флюсом или флюс другого специального типа.
Вариации процесса SAW
- Двухпроводные системы — тот же источник питания.
- Двухпроводные системы – отдельный источник питания.
- Трехпроводные системы – отдельный источник питания.
- Ленточный электрод для наплавки.
- Добавка железного порошка к флюсу.
- Сварка с длинным вылетом.
- Электрически «холодная» присадочная проволока.
Многопроволочные системы
Многопроволочные системы обладают преимуществами, поскольку скорость наплавки и скорость перемещения могут быть улучшены за счет использования большего количества электродов. На рис. 10-68 показаны два метода использования двух электродов: один с одним источником питания и один с двумя источниками питания. При использовании одного источника питания одни и те же приводные ролики используются для подачи обоих электродов в сварной шов. При использовании двух источников питания необходимо использовать отдельные механизмы подачи проволоки, чтобы обеспечить электрическую изоляцию между двумя электродами. С двумя электродами и раздельным питанием можно использовать разные полярности на двух электродах или использовать переменный ток на одном и постоянный ток на другом.
Электроды можно расположить рядом. Это называется поперечным положением электрода. Они также могут быть размещены один перед другим в положении тандемного электрода.
Двухпроводной тандем
Двухпроводной тандемный электрод с отдельными источниками питания используется там, где требуется глубокое проникновение. Ведущий электрод положительный, задний электрод отрицательный. Первый электрод создает копающее действие, а второй электрод заполняет сварной шов. Когда две дуги постоянного тока находятся в непосредственной близости друг от друга, существует тенденция к интерференции дуг между ними. В некоторых случаях второй электрод подключают к переменному току, чтобы избежать взаимодействия с дугой.
Трехпроводная тандемная система
Трехпроводная тандемная система обычно использует питание переменного тока на всех трех электродах, подключенных к трехфазным системам питания. Эти системы используются для изготовления скоростных продольных швов труб большого диаметра и сборных балок.
Чрезвычайно высокие токи могут использоваться с соответственно высокими скоростями перемещения и скоростью осаждения.
Система сварки полос
Система сварки полос используется для наплавки мягких и легированных сталей, как правило, на нержавеющую сталь. Получается широкий валик с равномерным и минимальным проникновением. Этот вариант процесса показан на рис. 10-69.. Он используется для наплавки внутренней части сосудов для обеспечения коррозионной стойкости нержавеющей стали при использовании прочности и экономичности низколегированных сталей для толщины стенки. Требуется устройство подачи ленточных электродов, и обычно используется специальный флюс. Когда ширина полосы превышает 2 дюйма (51 мм), используется магнитно-дуговое колебательное устройство, обеспечивающее равномерное прожигание полосы и равномерное проплавление.
Другие опции
Другой способ увеличения скорости наплавки при дуговой сварке под флюсом заключается в добавлении ингредиентов на основе железа в соединение под флюсом.
Железо в этом материале расплавится под действием тепла дуги и станет частью наплавленного металла. Это увеличивает скорость наплавки без ухудшения свойств металла шва. Металлические добавки также могут использоваться для специальных наплавок. Этот вариант можно использовать с однопроводными или многопроводными установками.
Другим вариантом является использование электрически «холодной» присадочной проволоки, подаваемой в область дуги. «Холодный» присадочный стержень может быть цельным или порошковым для добавления в металл шва специальных сплавов. Регулируя добавление соответствующего материала, можно улучшить свойства наплавленного металла. Можно использовать в качестве электрода порошковую проволоку или в качестве одного из нескольких электродов ввести специальные сплавы в наплавленный металл. Каждый из этих вариантов требует специального проектирования, чтобы гарантировать добавление надлежащего материала для обеспечения желаемых свойств отложений.
Типичные области применения
Процесс дуговой сварки под флюсом широко используется при производстве большинства изделий из тяжелой стали.
К ним относятся сосуды под давлением, котлы, резервуары, ядерные реакторы, химические сосуды и т. Д. Другое применение — изготовление ферм и балок. Используется для приваривания фланцев к стенке. Промышленность тяжелого оборудования является основным потребителем дуговой сварки под флюсом.
Используемые материалы
При дуговой сварке под флюсом используются два материала: сварочный флюс и плавящаяся электродная проволока.
Флюс для дуговой сварки под флюсом защищает дугу и расплавленный металл шва от вредного воздействия атмосферного кислорода и азота. Флюс содержит раскислители и поглотители, которые помогают удалять примеси из расплавленного металла сварного шва. Флюс также позволяет вводить сплавы в металл сварного шва. Когда этот расплавленный флюс охлаждается до стеклообразного шлака, он образует покрытие, защищающее поверхность сварного шва. Нерасплавленная часть флюса не меняет своей формы и не влияет на его свойства, поэтому ее можно восстановить и использовать повторно.
Флюсы предназначены для конкретных применений и для определенных типов наплавленных материалов. Флюсы для подводной дуги бывают разных размеров. Многие флюсы не имеют маркировки по размеру частиц, потому что размер разработан и произведен для предполагаемого применения.
Спецификации для флюсов для сварки под флюсом, используемых в Северной Америке, отсутствуют. Однако метод классификации флюсов основан на наплавленном металле сварного шва, полученном с помощью различных комбинаций электродов и запатентованных флюсов для дуги под флюсом. Это предусмотрено стандартом Американского общества сварщиков. Электроды и флюсы из углеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом.