Флюсы для газовой сварки

Флюсы для сварки: что это такое и как их использовать? Этот вопрос волнует многих начинающих умельцев. В этой статье мы подробно расскажем, что такое сварочные флюсы, каков принцип действия, где и как их можно использовать.

Во время выполнения сварочных работ непосредственно на месте сварки начинает увеличиваться химическая активность. Это касается как дуговой, так и газовой сварки. По этой причине металл быстро окисляется, сварочная проволока теряет часть материала и в целом снижается эффективность плавления. Сварщику приходится дольше сваривать детали, из-за чего в сварочной ванне скапливаются ненужные шлаки.

Чтобы избежать подобных проблем профессионалы используют сварочный флюс — специальный материал, обеспечивающий стабильное горение дуги и выводящий ненужные примеси. Как выглядит флюс? В большинстве случаев он представляет собой сыпучие гранулы небольшого диаметра, продающиеся в мешках различного объема (в среднем 20-25 килограмм), но существуют материалы и в другом исполнении. Мы подробно рассказываем об этом в разделе «Классификация». Но первоначально разберемся с принципом действия флюсов.

Принцип действия

Для начала, чтобы разобраться в принципе действия флюса, нужно понять, из чего состоит типичная зона сварки:

  • Область дугового столба с внутренней температурой от 4-5 тысяч градусов по Цельсию.
  • Область газового пузыря, которая образуется вследствие интенсивного атомарного испарения компонентов в кислородной среде.
  • Область со шлаковым расплавом, располагающимся в верхней части газовой полости.
  • Слой расплавленного металла в нижней части полости.
  • Шлаковая корка, образующая твердую границу сварочной зоны.

Помимо упомянутых выше областей не менее важна сварочная проволока, она так же оказывает влияние на химическую активность.

Теперь, понимания из чего состоит сварочная зона, мы переходим к флюсу. Во время сварки поверхность детали активно окисляется и образуется шлаковая корка. Этих процессов можно избежать, если в зону сварки поступит легко плавящийся инертный материал. Таким материал как раз и является сварочный флюс. Он обезопасит деталь от окисления и поспособствует формированию качественного шва.

Чтобы эффективно использовать флюсы в своей работе нужно соблюсти следующие условия:

  • Материал должен стабилизировать скорость работы, а не замедлять ее.
  • Он не должен вступать в химическую реакцию с поверхностью свариваемых деталей или сварочной проволокой.
  • Газовый пузырь должен быть изолирован от окружающей среды на протяжении всей работы.
  • Если соблюдены все рекомендации, то остатки флюса должны легко удаляться после проведения сварочных работ. При этом большую часть удаленного материала можно будет использовать повторно (после очистки).

На практике оказывается, что соблюсти эти требования не так уж и просто. Флюс может отличаться по своему составу, равно как и технология его подачи в сварочную зону, поэтому нужно учитывать, какие именно металлы вы свариваете и какой вид сварки используете.

Классификация

Чтобы наиболее подробно классифицировать сварочный флюсы мы разделили их на условные категории. Итак, материалы могут отличаться по следующих категориям:

  • Внешний вид. В начале статьи мы упомянули, что материал может быть гранулированным, но производители предлагают также кристаллический, пастообразный и даже газовый флюс. Выбор зависит от предстоящей работы. Для электросварки зачастую используется материал в виде гранул или порошка, а для газовой сварки используется пастообразный или газовый флюс.
  • Химический состав. Состав флюса может сильно разниться и состоять из множества компонентов, но основой зачастую является кремнезём и марганец. Более подробный состав флюса легко можно найти в интернете или прочесть на упаковке. Скажем лишь одно: используемый флюс должен сохранять в работе свою химическую инертность даже при очень высоких температурах. Это одно из главных требований к качественному материалу.
  • Назначение. Как мы говорили в разделе «Принцип действия», нужно учитывать, какие именно металлы вы свариваете и какой вид сварки используете. К примеру, использование флюса с легированной проволокой даст положительный результат, улучшив прочность металла. Конечно, существуют также универсальные флюсы, но мы рекомендуем применять их для сварки цветного металла или сплавов, а для сварки стали выбирать флюс более тщательно.
Читайте также:  Замена пружин своими руками

Более глобально флюсы разделяют на плавящиеся и неплавящиеся. Плавящиеся весьма эффективны, если необходимо выполнить наплавку, а неплавящиеся улучшают механические характеристики готового сварного шва. По этой причине их часто используют с высокоуглеродистыми сталями или цветными металлами, которые без флюса свариваются недостаточно качественно.

Применение флюса в сварочных работах

Для сварки стали ручным методом флюс наносят на поверхность слоем около полсантиметра. Не экономьте на количестве используемого материала, поскольку недостаточная толщина слоя может привести к плохой проварке металла, что впоследствии приведет к образованию трещин. Флюс постепенно подсыпается на протяжении всей работы в тех местах, где перемещается электрод.

При полуавтоматической или полностью автоматической сварке флюс используется следующим образом: материал подается по специальной трубке, позже происходит подача сварочной проволоки, расположенной рядом с флюсом. Во время сварки неиспользованная часть материала удаляется пневматическим методом. Впоследствии шлаковая корка удаляется с поверхности шва.

Какое положительное влияние оказывает флюс:

  • Не нужно разделывать кромки будущего сварного шва, потому что металл плавится значительно интенсивнее, вне зависимости от метода сварки.
  • В зоне шва и его поверхности отсутствует угар металла, что способствует улучшению качества проделанной работы.
  • Горение дуги значительно стабильнее.
  • У источника питания увеличивается КПД, потому что снижается потеря энергии, затраченной на нагрев детали.
  • Сварщик получает комфортные условия труда, потому что свой флюса экранирует большую часть пламени дуги.

Но есть и свои ограничения. Если у вас нет возможности предварительно осмотреть место для сварки стали (или любого другого металла), то мы не рекомендуем использовать флюсы. Их использование требует подготовки (как сварщика, так и свариваемых деталей). К тому же, материал дорогой и используется в том же количестве, что и проволока. Так что в неподготовленной ситуации использование флюса может быть нецелесообразно.

Тем не менее, работа с флюсом достаточно эффективна. При сварке металл не разбрызгивается, сварочная проволока служит дольше, и в целом повышается производительность сварщика. Ведь используя флюс можно без опасности устанавливать высокие параметры тока, при этом шов останется таким же качественным.

Вместо заключения

Сварочные флюсы являются отличным способом оптимизировать свой труд и улучшить качество работы. Да, его использование требует подготовки, а стоимость материала может показаться завышенной. Но мы считаем, что положительный результат с лихвой перекрывает немногочисленные недостатки. Испробуйте флюсы в своей работе и поделитесь опытом в комментариях, возможно, он будет полезен другим сварщикам.

В процессе электродуговой и газовой сварки высокотемпературная зона значительно увеличивает химическую активность, вследствие чего интенсивно окисляется металл, испаряется часть материала сварочной проволоки, снижается интенсивность металлургических процессов, из-за чего плавление оказывается не особо эффективным. С увеличением продолжительности сварки в ванночке скапливается все больше шлаков. Поэтому эта зона должна быть изолирована, что достигается использованием сварочных флюсов — неметаллических композиций с определенными свойствами.

Принцип и условия работы

Сварочная зона при установившемся процессе включает такие области:

  • Зона дугового столба с температурой внутри 4000−5000 °С.
  • Зона газового пузыря, образующаяся вследствие интенсивного испарения атомов в кислородной среде.
  • Шлаковый расплав, который легче металла и находится вверху газовой полости.
  • Расплавленный металл — внизу полости.
  • Шлаковая корка, образующая верхнюю, твердую границу зоны сварки.

На поведение свариваемого материала влияет и сварочная проволока. Так, любая сварка представляет собой миниатюрный металлургический процесс.

От шлаковой корки и окисления, которые ухудшают качество шва, свариваемый металл обезопасить можно путем непрерывной подачи в сварочную зону легкоплавких и одновременно химически инертных компонентов, коими и являются флюсы для сварки. Материалы могут применяться и для поверхностной наплавки. С использованием флюса снижается количество пыли, непременно образующейся в процессе работы.

Использоваться данные материалы должны при следующих условиях:

  • Флюс должен не снижать производительность, а стабилизировать процесс.
  • Не должно быть химической реакции флюса с основным металлом, сварочной проволокой.
  • На протяжении рабочего цикла зона сварочного пузыря должна быть изолированной от окружающей среды.
  • По окончании процесса остатки, связываясь с коркой шлака, должны без труда удаляться из рабочей зоны. Причем до 80% отработанного материала после очистки может использоваться снова.
Читайте также:  Станок 2н150 технические характеристики

Поскольку эти требования можно назвать даже противоречивыми, оптимальный состав флюса и способ его подачи определяется конкретным видом сварки, конфигурацией соединяемых деталей и производительность процесса.

Классификация сварочных флюсов

Разновидности флюсов характеризуются такими параметрами:

  • Внешним видом. Бывают порошковидными, зернистыми, газовыми, в виде пасты. К примеру, для наплавки или электросварки используется порошок или мелкие гранулы (причем у материала должна быть соответствующая электропроводность). Для пайки или газосварки лучше взять пасту, порошок или газ.
  • Химическим составом. Требуется химическая инертность при высоких температурах и способность к эффективной диффузии ряда компонентов в металл шва.
  • Способом получения. Плавящиеся и неплавящиеся. Первые эффективны при наплавке, когда поверхность металла должна эффективно дополнять иные химические элементы. Вторая группа служит для улучшения механических показателей готового шва, поэтому они используются, когда варят высокоуглеродистые стали и цветные металлы, к примеру, алюминий, плохо сваривающийся в обычных условиях.
  • Назначением. Легированная сварочная проволока с флюсом, к примеру, позволяет улучшить химический состав и повысить механическую прочность исходного металла. Высоко ценятся универсальные флюсы, которые могут использоваться для сварки стали, цветных металлов и сплавов.

Типовые составляющие — это марганец и кремнезем, но с целью легирования могут включаться металлы и ферросплавы.

Классификацию часто производится по марке. Определяется она производителем. Например, марки, разработанные Институтом электросварки им. Патона, в обозначении обязательно имеют литеры A. H. Если наличествуют буквы ФЦ, значит, флюс разработало Центральное НИИ транспортного машиностроения. Хоть рецептура изготовления материалов стандартизирована, единой маркировки не существует.

Процесс получения и химический состав

Основа неплавленых флюсов керамическая, а получаются эти материалы путем механического измельчения компонентов на шаровых мельницах. В зависимости от размера фракций флюсы делятся на мелкие (с зерном 0,25−1,0 мм) и нормальные (с зерном размером до 4 мм). Первые используются при сварке проволокой малых диаметров, не более 1,0−1,5 мм, в обозначение добавляется буква М. При значительном количестве компонентов в неплавленом флюсе они предварительно связываются склеиванием, а потом уже частицы размалываются до нужного размера.

В неплавленых флюсах, кроме кремнезема, есть ферросплавы, марганцевая руда, оксиды ряда элементов, металлические порошки. Компоненты подбираются по способности усиливать металлургический процесс в зоне сварки. В итоге улучшаются условия для поверхностного легирования и раскисления металла, зернистость сварного шва становится мельче, а количество вредных примесей в нем уменьшается. Легирующие способности неплавленых материалов позволяет использовать более дешевую сварочную проволоку.

К недостаткам неплавленых флюсов относится, к примеру, то, что их упаковка должна быть плотнее, поскольку компоненты гигроскопичны, а влага ухудшает качество материала. Неплавленые флюсы к соблюдению технологии сварки требовательнее, так как при этом существенно могут измениться условия легирования.

Магнитные флюсы тоже относятся к категории неплавленых. Их эффективность подобна керамическим, однако они дополнительно содержат железный порошок, увеличивающий производительность.

Плавленые флюсы главным образом используются при автоматической сварке. Технология их изготовления включает такие этапы:

  1. Подготовка и размол компонентов, кроме использующихся в неплавленых флюсах. Сюда же включается плавиковый шпат, мел, глинозем и пр.
  2. Перемешивание механической смеси во вращающихся мельницах.
  3. Плавка в газопламенных печах с защитной атмосферой или в электродуговых печах.
  4. Гранулирование для приобретения итоговыми фракциями требуемого размера зерен. С этой целью расплав флюса выпускается в воду и затвердевает в ней шарообразными частицами.
  5. Сушка в сушильных барабанах.
  6. Просеивание и упаковка.

Плавленые флюсы состоят из кремнезема SiO2 и оксида марганца. Марганец восстанавливает оксиды железа, постоянно образующиеся при сварке, и связывает серу в шлаках в сульфид, легко удаляющийся впоследствии со сварного шва. Кремний препятствует росту концентрации окиси углерода. Раскисляющие свойства последнего элемента повышают однородность химического состава металла.

Окраска плавленых флюсов прозрачная или светло-желтая, а плотность их не больше 1,6−1,8 г/см3.

Действие флюсов во время сварки

При ручной сварке флюс насыпается 60-миллиметровым слоем на поверхности металла, прилегающего к будущему стыку. При недостаточной толщине слоя возможен непровар и образование раковин и трещин. После этого при электросварке возбуждается разряд, а при газопламенной сварке поджигается горелка.

Читайте также:  Пайка смд компонентов паяльником

По мере перемещения электрода флюс подсыпается на новые поверхности. Так как размеры столба в дуге больше высоты флюса, разряд протекает в жидком расплаве компонентов, воздействующих на металлический расплав с удельным давлением до 9 г/см². В итоге исключается разбрызгивание металла, расходуется меньше сварочной проволоки, растет производительность. Это объясняется способностью флюса использовать более высокие значения рабочего тока без опасений получения прерывистого шва. Ток силой 450−500 А при открытой сварке невозможно применять, потому что дуга выплескивает металл из ванночки.

При полуавтоматической и автоматической сварке флюсы используются следующим образом:

  1. По специальной трубке флюс подается из бункера.
  2. Позже подается электродная проволока с катушки, расположенной после емкости с флюсом.
  3. По мере протекания рабочего процесса часть флюса, не использованная и связанная шлаками, пневматикой отсасывается в емкость.
  4. Расплавленная и охлажденная шлаковая корка механически удаляется со шва.

Плюсы применения флюсов:

  • Отсутствие необходимости в предварительной разделке кромок будущего шва, так как с большими токами электросварки или повышенной концентрации кислорода при сварке газовой металл плавится гораздо интенсивнее.
  • Отсутствие угара металла в зоне шва и прилегающих поверхностях.
  • Более устойчивая дуга.
  • Повышение КПД источника питания в результате снижения потерь энергии, которая тратится на нагрев металла, разбрызгивание его и повышенного расхода флюса и сварочной проволоки.
  • Комфортные условия труда, ведь значительную часть пламени дуги экранирует флюс.

Ограничение применения в невозможности быстрого осмотра участка выполненной сварки. Данное обстоятельство требует более тщательных подготовительных работ, особенно при соединении сложных по конфигурации деталей. Еще флюсы довольно много стоят, а расходуются практически как сварочная проволока.

ФЛЮС для сварки.

Флюс для сварки используется для получения сварных соединений требуемого качества и защиты расплавленного металла от воздействия кислорода и азота, которые находятся в атмосферном воздухе. Сварка, производящаяся под флюсом, автоматическая и полуавтоматическая, чаще всего применяется для швов, выполняемых в нижнем положении, когда свариваемые детали располагаются встык в одной плоскости, близкой к горизонтальной. Она также широко применяется для наплавки, чтобы восстановить размеры изношенных деталей или сформировать поверхностный слой с необходимыми свойствами.

Чаще всего такой метод сварки используется в кораблестроении, нефтяной и газовой отраслях, а так же на производстве, где стандартное применение обычных сварочных материалов недопустимо или технологически ограничено.

Флюс для сварки – разновидности, преимущества и назначение

Флюс – это неметаллический материал, применяемый в зоне сварки, наплавки, пайки для создания защиты ванны, восстановления окислов, разжижения и понижения температуры шлаков. Кроме этого, этот сварочный материал используют для выполнения металлургических функций по получению шва нужного химического состава.

Для дуговой сварки и наплавки применяют обычно зернистый или порошкообразный флюс. Такой же флюс используют и для электрошлаковой сварки, но с дополнительными специальными свойствами по электропроводности.

Для газовой сварки и пайки в качестве флюсов применяют пасты, порошки и газ.

Особенности и преимущества работы со сварочным флюсом:

  • Улучшение условий формирования шва
  • Защита расплавленного металла в сварочной ванне
  • Устойчивость горения сварочной дуги
  • Снижение энергетических затрат на сварку
  • Исключение разбрызгивания металла
  • Высокая производительность выполнения сварочных швов

По назначению флюсы разделяют на три группы:

  1. для сварки углеродистых и легированных сталей;
  2. для сварки высоколегированных сталей;
  3. для сварки цветных металлов и их сплавов.

ВНИМАНИЕ! Не все марки флюсов, предназначенные для сварки металлов одной из этих групп, можно использовать для сварки металлов и другой марки! Это обязательно прописывается в технических характеристиках флюса.

Флюсы обеспечивают легкую отделяемость шлака и минимальное количество вредных газов и пыли, выделяющихся при сварке.

Марки флюсов обычно указывают наименование разработчика и порядковый номер флюса. Таким образом, флюсы, разработанные ИЭС им. Патона Е.О., имеют буквенную серию «АН» (АН-348А, АН-348АМ, АН-26С, АН-47 и пр.), что обозначает «Академия наук» (в составе которой находится ИЭС им. Патона).

СВАРБИ – поставщик сварочного флюса

Компания СВАРБИ предлагает сварочный флюс для автоматической сварки от следующих известных производителей:

Мы предлагаем Вам лучший выбор и лучшие цены!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector