Сьогодні придумано безліч зварювальних апаратів, які працюють за різними принципами. Однак не можна сказати, що той чи інший спосіб гірше або краще іншого. У кожного є свої недоліки і свої переваги. Крім того, іноді складаються такі ситуації, коли доцільно буде застосування тільки конкретного виду зварювання. Одним з видів зварювання, є порошковий, або зварювання порошковим дротом.
Що таке порошковий дріт
Дріт такого типу є трубкою, внутрішня порожнина якої заповнена флюсом і металевої пилком (порошком). Основою для такого дроту служить металева стрічка, яка піддається холодного формуванню. Сформована дріт наповнюється порошком і флюсом. Завершальним етапом у виготовленні порошкового дроту є її розтяжка до потрібного розміру.
Даний вид дроту має класифікацію, яка може бути виконана за такими параметрами:
- - призначення;
- - спосіб застосовується захисту;
- - можливість виробництва зварювальних робіт з різного положення в просторі;
- - деякі механічні властивості.
Варто зазначити, що більша частина всієї дроту, яка випускається в нашій країні, придатна для зварювання низьколегованих і низьковуглецевих видів стали.
Крім усього іншого, прийнято розділяти дріт на ту, яка придатна для зварювання в звичайних умовах і ту, яка є спеціальною. Наприклад, до дроту спеціального призначення можна віднести ту, яка призначена для зварювальних робіт з примусовим створенням шва, дріт для роботи під водою, дріт для зварювання арматури, для автоматичного зварювання і так далі.
Основні вимоги до дроту
Порошковий дріт виготовляється з урахуванням таких вимог до неї:
- - дуга повинна порушуватися легко і гріти стабільно;
- - плавлення дроту повинно бути рівномірним, при цьому не спостерігається великого розбризкування;
- - шлак, утворений в результаті плавлення, повинен рівномірно покривати весь шов, а при охолодженні - легко відділятися;
- - зварений шов повинен виходити акуратним і без дефектів, тобто різних тріщин і пористих ділянок.
Дані вимоги є характеристиками зварювально-типологічних властивостей матеріалів для зварювання. У свою чергу, дані властивості визначають можливість застосування порошкового дроту для зварювання в різних умовах. Наприклад, деякі властивості встановлюються експериментальним шляхом, тобто береться механізований валик і наварюєш на пластину, яка зроблена з низьковуглецевої сталі. Зварювання проводиться без коливань в самому нижньому положенні, при цьому значення струму і напруги беруться середні з інтервалу значень, які рекомендовані саме для даного розміру і типу шва.
З результатів подібних експериментів стає зрозуміло, в якій області і за яких умов можна застосовувати даний тип дроту.
Сутність дугового порошкової зварювання
Даний вид зварювання застосовується досить часто, так як має безліч переваг. Наприклад, звичайна флюсова зварювання може бути утруднена через неможливість точно направити електрод в потрібне місце (оброблення). Крім того, спостерігати за формуванням шва теж не представляється можливим. Особливо гостро ці проблеми постають, якщо мова йде про напівавтоматичному процесі. Якщо розглядати зварювання в захисному газі, то і тут не все гладко. Даний захист може постійно порушуватися через протяг. Крім того, сопла, що подають захисний газ, можуть забризкує в процесі зварювання.
В таких умовах доцільно буде скористатися порошковим дротом. Вона поєднує в собі всі такі позитивні якості відкритих електродів, як легування і захист, а також розкислення металу, і такі позитивні властивості механізованого зварювання за допомогою звичайної цільної дроту, як висока продуктивність.
Варто відзначити і те, що порошковий дріт не вимагає наявність газового балона, різних шлангів і редукторів, а також флюсового апаратури і самого флюсу. Протягом всього процесу можна легко направляти електрод в оброблення, є можливість стежити за формуванням зварного шва - це, мабуть, основні переваги використання дроту порошкового для дугового зварювання.
Порошковий дріт розплавляється таким чином, як було закладено в процесі її виробництва. Вся справа в тому, що конструкція дроту є визначальною для процесу розплавлення її дугою. Внутрішня порожнина металевої оболонки заповнена неметаллическими матеріалами приблизно на 70 відсотків, точніше - від 50 до 70 відсотків. Це означає, що опір електричному струму такого сердечника буде в сотні разів більше, ніж опір металевої оболонки.
З цієї причини металева оболонка плавиться значно швидше. Розплавлення ж сердечника здійснюється частково за рахунок тепловипромінювання зварювальної дуги і частково за рахунок теплопередачі сильно нагрітого металу. По цьому, в процесі зварювання внутрішній матеріал дроту може стосуватися ванни розплавленого металу і навіть потрапляти в нього в нерозплавленому вигляді.
Техніка зварювання порошковим дротом і деякі її недоліки
Як правило, порошковий дріт використовується для зварювання із застосуванням шлангового напівавтомата. З тієї причини, що зварений шов постійно на очах у людини, котра здійснює зварювальні роботи, техніка зварювання стиків і кутів практично нічим не відрізняється від такої ж техніки при використанні технології зварювання в захисних газах плавкими електродами.
Однак, іноді шлак, який утворюється на поверхні зварювального шва, може потрапляти в зазор утворений двома крайками на передній частині зварювальної ванни. Цей процес може стати «каменем спотикання» в процесі проварювання кореня самого шва.
Якщо зварювання здійснюється в кілька етапів, то перед кожним наступним процесом зварювання, попередній шов потрібно ретельно зачищати, щоб позбутися від шару шлаку.
Зварювання порошковим дротом має і свої недоліки. Сама по собі порошкова дріт не дуже міцна, тобто володіє малою жорсткістю. Це вимагає застосування механізму автоматичної подачі дроту з обмеженим зусиллям стиснення на роликах, що подають.
Стандартна порошковий дріт, що має діаметр 2,6 і більше міліметра, вимагає застосування дуги з підвищеним струмом з метою безперервного горіння. Цей факт дозволяє використовувати такий матеріал тільки в нижньому положенні, вкрай рідко - у вертикальному. Пояснюється таке обмеження тим, що зварювальний ванна має досить великий обсяг. Крім того, на поверхні утворюються текучі шлаки. Все це здатне втриматися в стельовому або навіть у вертикальному положенні поверхневий натяг самого матеріалу і тиском, створюваним зварювальної дугою.
Ще одним недоліком можна відзначити і те, що в процесі зварювання велика ймовірність того, що в звареному шві можуть утворитися пори, які є наслідком наявності пустот і нерівномірності заповнення простору всередині металевої оболонки.
Кращим виходом буде використання дроту в вуглекислому газі. У цьому випадку ймовірність виникнення пір в швах в значній мірі знижується. Варто врахувати і те, що від складу наповнювача, яким володіє порошковий дріт, залежить вибір таких параметрів використовуваного струму, як полярність (пряма або зворотна) і вид характеристики (крутопадаючих або жорстка).
Ще раз про переваги
Порошковий дріт для дугового зварювання є тим матеріалом, який дозволяє застосовувати струм дуже великої щільності (близько 200 ампер на квадратний міліметр, в порівнянні зі звичайним електродом - близько 20 ампер на одиницю площі). Це дозволяє плавити велику кількість металу, що збільшує продуктивність. Ця величина лежить в межах від 10 до 11 кілограм на годину. При цьому сила струму дорівнює 400-500 ампер.
Ще одним великим перевагою порошкового дроту є те, що в процесі зварювання виходять матеріали з таким хімічним складом, повторити який в звичайній промисловості практично неможливо. Наприклад, при додаванні в порошок пилу нікелю, хрому і молібдену сприяють створенню хімічного складу, отримати який в результаті звичайних промислових процесів неможливо. Саме це властивість порошкової зварювання робить її дуже популярною у виробництві наплавних робіт.