Вплив параметрів режиму на форму і розміри шва при зварюванні під флюсом, зварювання і зварник

Форма і розміри шва залежать від багатьох параметрів режиму зварювання під флюсом: величини зварювального струму, напруги дуги, діаметра електродного дроту, швидкості зварювання та ін. Такі параметри, як нахил електрода або вироби, величина вильоту електрода. грануляція флюсу, рід струму і полярність і т. п. роблять менший вплив на форму і розміри шва.

Вплив параметрів режиму на форму і розміри шва зазвичай розглядають при зміні одного з них і збереженні інших постійними. Наведені нижче закономірності відносяться до випадку наплавлення на пластину, коли глибинапроплавлення не перевищує 0,7 її товщини (при більшій глибині проплавлення погіршення тепловідведення від нижньої частини зварювальної ванни різко збільшує глибину проплавлення і змінює форму і розміри шва).

Зі збільшенням сили зварювального струму глибинапроплавлення зростає майже лінійно до деякої величини. Це пояснюється зростанням тиску дуги на поверхню зварювальної ванни, яким відтісняється розплавлений метал з-під дуги (поліпшуються умови теплопередачі від дуги до основного металу), і збільшенням погонной енергії. З огляду на те, що підвищується кількість розплавляється електродного металу, збільшується і висота посилення шва. Ширина шва зростає незначно, так як дуга заглиблюється в основний метал (знаходиться нижче площини основного металу).

Збільшення щільності зварювального струму (зменшення діаметра електрода при постійному струмі) дозволяє різко збільшити глибину проплавлення. Це пояснюється зменшенням рухливості дуги. Ширина шва при цьому зменшується. Шляхом зменшення діаметра електродного дроту можна отримати шов з необхідною глибиною проплавлення в разі, якщо величина максимального зварювального струму, що забезпечується джерелом живлення дуги, обмежена. Однак при цьому зменшується коефіцієнт форми провару шва.

Рід і полярність струму роблять значний вплив на форму і розміри шва, що пояснюється різною кількістю теплоти, що виділяється на катоді і аноді дуги. При зварюванні на постійному струмі прямої полярності глибинапроплавлення на 40 - 50%, а на змінному - на 15 - 20% менше, ніж при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності. Тому шви, в яких потрібна невелика кількість електродного металу і велика глибинапроплавлення (стикові і кутові без оброблення крайок), доцільно виконувати на постійному струмі зворотної полярності.

При збільшенні напруги дуги (довжини дуги) збільшується її рухливість і зростає частка теплоти дуги, що витрачається на розплавлення флюсу (кількість розплавленого флюсу). При цьому зростає ширина шва, а глибина його проплавления залишається майже незмінною. Цей параметр режиму широко використовують в практиці для регулювання ширини шва.

Збільшення швидкості зварювання зменшує погонну енергію і змінює товщину прошарку розплавленого металу під дугою. В результаті цього основні розміри шва зменшуються. Однак в деяких випадках (зварювання тонкими дротами на підвищеної щільності зварювального струму) збільшення швидкості зварювання до деякої величини, зменшуючи прошарок розплавленого металу під дугою і теплопередачу від неї до основного металу, може привести до зростання глибини проплавлення. При надмірно великих швидкостях зварювання і силі зварювального струму в швах можуть утворюватися підрізи.

Зі збільшенням вильоту електрода зростає інтенсивність його підігріву, а значить, і швидкість його плавлення. В результаті товщина прошарку розплавленого металу під дугою збільшується і, як наслідок цього, зменшується глибина проплавлення. Цей ефект іноді використовують при зварюванні під флюсом електродними дротами діаметром 1-3 мм для збільшення кількості розплавляється електродного металу при зварюванні швів, утворених в основному за рахунок додаткового металу (спосіб зварювання зі збільшеним вильотом електрода). У деяких випадках, особливо при автоматичній наплавленні під флюсом, електроду повідомляють коливання поперек напрямку шва з різною амплітудою і частотою, що дозволяє в широких межах змінювати форму і розміри шва. При зварюванні з поперечними коливаннями електрода глибинапроплавлення і висота посилення зменшуються, а ширина шва збільшується і звичайно трохи більше амплітуди коливань.

Склад і будова частинок флюсу роблять помітний вплив на форму і розміри шва. При зменшенні насипної маси флюсу (пемзовідние флюси) підвищується газопроникність сдоя флюсу над зварювальної ванній і, як результат цього, зменшується тиск в газовому міхурі дуги. Це призводить до збільшення товщини прошарку розплавленого металу під дугою, а значить, і до зменшення глибини проплавлення. Флюси з низькими стабілізуючими властивостями, як правило, сприяють глибшому проплавлению.

Просторове положення електрода і вироби при зварюванні під флюсом має такий же вплив на форму і розміри шва, як і при ручному зварюванні покритими електродами (MMA, SMAW). Для попередження набрякання розплавленого флюсу, зважаючи на його високу жидкотекучести, зварювання цим способом можлива тільки в нижньому положенні при нахилі вироби на кут не більше 10-15 °.

Перед початком зварювання під флюсом слід перевірити чистоту крайок і правильність їх складання та направлення електрода по осі шва. Метал підвищеної товщини зварюють багатопрохідний швами з необхідним зсувом електрода з осі шва. Перед накладенням подальшого шва поверхню попереднього ретельно зачищають від шлаку і оглядають з метою виявлення наявності в ньому зовнішніх дефектів.

На початку зварювання, коли основний метал ще не прогрілося, глибина його проплавления зменшена, в зв'язку з чим цю частину шва зазвичай виводять на вхідну планку. Після закінчення зварювання в місці кратера утворюється ослаблений шов, тому процес зварювання закінчують на вивідний планці. Вхідні і вивідні планки шириною до 150 мм і довжиною (в залежності від режиму і товщини металу) до 250 мм закріплюють на прихватках до початку зварювання. Після зварювання планки видаляють.

При зварюванні під шаром флюсу (SAW) стикових з'єднань на вазі практично складно отримати шов з проваром по всій довжині стику через витікання в зазор між крайками розплавленого металу і флюсу і, як результат, - освіти прожогов. Для попередження цього застосовують різні прийоми, що сприяють формуванню кореня шва (зварювання на флюсових подушку, на керамічну підкладку або зварювання на що залишається сталеву підкладку).

Схожі статті