Сварка, резка и пайка металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка, резка и пайка металлов

Выше упоминалось, что при достаточных скоростях плавлении электродной проволоки возможна удовлетворительная работа дугового' автомата при постоянной скорости подачи электрода без применения каких-либо автоматических механизмов для регулирования процесса сварки. В этом случае автомат превращается в
...
Автоматы с постоянной скоростью подачи электрода 'созданы Институтом электросварки АН УССР, который разработал целую серию автоматов для сварки под флюсом на токи до 3000 а,
...
Автоматы снабжаются дополнительными устройствами: для правки электродной проволоки, поворота, наклона и точной установки автомата над швом, указателями и копирами, корректирующими положение конца электрода относительно оси шва. Автоматы с постоянной скоростью подают проволоку всё время в направлении к изделию и не производят автоматически обратной подачи электрода для зажигания дуги, которое выполняется поэтому специальными приёмами. Первый из этих приёмов состоит в том, что на поверхность изделия кладётся небольшой клубочек тонкой стальной проволоки или стружки. До начала сварки на клубочек замыкается электрод без тока, а место сварки засыпается флюсом. После этого включаются сварочный ток и одновременно механизм подачи автомата. При включении сварочного тока сжигается клубочек проволоки, зажигается дуга и быстро устанавливается нормальный режим работы автомата вследствие способности сварочной дуги к саморегулированию.
...
Чаще применяется другой приём, не требующий клубочка проволоки для каждого зажигания. Электрод закорачивается на изделие включением подачи автомата, без включения сварочного тока, затем засыпается флюс и зажигание производится кратковременным пуском электродвигателя автомата в обратную сторону на удаление электрода от изделия, что и производит зажигание дуги. После зажигания дуги сварщик, обслуживающий автомат, переключает электродвигатель автомата на подачу электрода к изделию и вследствие саморегулирования сварочной дуги быстро уста-
...
Выше упоминалось, что при достаточных скоростях плавлении электродной проволоки возможна удовлетворительная работа дугового' автомата при постоянной скорости подачи электрода без применения каких-либо автоматических механизмов для регулирования процесса сварки. В этом случае автомат превращается в
...
Автоматы с постоянной скоростью подачи электрода 'созданы Институтом электросварки АН УССР, который разработал целую серию автоматов для сварки под флюсом на токи до 3000 а,
...
Автоматы снабжаются дополнительными устройствами: для правки электродной проволоки, поворота, наклона и точной установки автомата над швом, указателями и копирами, корректирующими положение конца электрода относительно оси шва. Автоматы с постоянной скоростью подают проволоку всё время в направлении к изделию и не производят автоматически обратной подачи электрода для зажигания дуги, которое выполняется поэтому специальными приёмами. Первый из этих приёмов состоит в том, что на поверхность изделия кладётся небольшой клубочек тонкой стальной проволоки или стружки. До начала сварки на клубочек замыкается электрод без тока, а место сварки засыпается флюсом. После этого включаются сварочный ток и одновременно механизм подачи автомата. При включении сварочного тока сжигается клубочек проволоки, зажигается дуга и быстро устанавливается нормальный режим работы автомата вследствие способности сварочной дуги к саморегулированию.
...
26. АВТОМАТЫ С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДА
...
щий электродную проволоку; сварочный ток продолжает гореть до естественного обрыва ния. Таким образом заделывается конечный кратер.
...
Управление автоматом производится обычно через устанавливаемый в удобном месте кнопочный пульт управления, с кнопками пуск, стоп, вверх, вниз.
...
Автоматы с постоянной скоростью подачи электрода изготовляются разных типов для различных назначений и вследствие простоты устройства и надёжности в работе наиболее распространены.
...
На фиг. 92 показан один из простейших автоматов Института электросварки — несамоходный автомат А-80, а его кинематическая схема приведена на фиг. 93. Автомат рассчитан на сварочные токи до 1000 а и снабжён трёхфазным асинхронным электродвигателем мощностью 0,1 кет. Вес автомата без проволоки и флюса равен 50 кг. Изменение скорости подачи электродной проволоки производится
...
На фиг. 94 показан самоходный автомат САГ-4 Института электросварки с державкой для проволоки и бункером для флюса. Для упрощения конструкции, уменьшения размеров и веса автомат имеет один приводной электродвигатель мощностью 0,1 кет, производящий одновременно по двум независимым кинематическим цепям как подачу электродной проволоки, так и перемещение автомата вдоль сварного шва. Кинематическая схема автомата пока-
...
зана на фиг. 95. Автомат рассчитан на сварочный ток до 1500 а, вес его без проволоки и флюса равен 52 кг. Скорость подачи проволоки и перемещения автомата меняются путём смены зубчатых колёс.
...
Весьма интересны конструкции сварочных тракторов Института электросварки, представляющих собой автомат, установленный на самоходной тележке, приспособленной для перемещения непосредственно по поверхности изделия или по лёгкому переносному рельсовому пути. Обычно в сварочных тракторах автомат и тележка имеют отдельные приводные моторы и редукторы, что сказывается на увеличении размеров и веса трактора (от 60 до 100 кг).
...
На фиг. 94 показан самоходный автомат САГ-4 Института электросварки с державкой для проволоки и бункером для флюса. Для упрощения конструкции, уменьшения размеров и веса автомат имеет один приводной электродвигатель мощностью 0,1 кет, производящий одновременно по двум независимым кинематическим цепям как подачу электродной проволоки, так и перемещение автомата вдоль сварного шва. Кинематическая схема автомата пока-
...
зана на фиг. 95. Автомат рассчитан на сварочный ток до 1500 а, вес его без проволоки и флюса равен 52 кг. Скорость подачи проволоки и перемещения автомата меняются путём смены зубчатых колёс.
...
Весьма интересны конструкции сварочных тракторов Института электросварки, представляющих собой автомат, установленный на самоходной тележке, приспособленной для перемещения непосредственно по поверхности изделия или по лёгкому переносному рельсовому пути. Обычно в сварочных тракторах автомат и тележка имеют отдельные приводные моторы и редукторы, что сказывается на увеличении размеров и веса трактора (от 60 до 100 кг).
...
приводящий в движение одновременно как ролики, подающие проволоку, так и бегунки самоходного механизма, перемещающие трактор. Благодаря наличию лишь одного электродвигателя, удачной конструкции и использованию лёгких сплавов вес трактора был снижен до 35—40 кг и значительно уменьшены его габаритные размеры, что важно, например, при сварке внутри котлов, резервуаров и т. п.
...
Общий вид сварочного трактора ТС-17 Института электросварки, рассчитанного на сварочный ток до 1000 а, дан на фиг. 96. Тракторы Института электросварки нашли широкое применение
...
Дуговые автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки являются основным типом, применяемым в нашей промышленности. Они изготовляются в настоящее время не только Институтом электросварки, но также заводами электропромышленности и другими организациями. Например, Научно-исследовательский институт технологии машиностроения ЦНЙИТМАШ изготовляет дуговые автоматы с постоянной скоростью подачи, отличающиеся от автоматов Института электросварки, помимо конструктивного оформления, наличием механизма, позволяющего плавно изменять скорости подачи проволоки и перемещения автомата вдоль шва. В автоматах Института электросварки изменение скоростей производится ступенями путём смены зубчатых колёс или роликов, что может быть выполнено лишь по прекращении работы автомата. В автоматах ЦНЙИТМАШ скорости регулируются посредством механического фрикционного бесступенчатого вариатора системы Светозарова, дающего возможность производить плавное регулирование на ходу, без перерыва работы автомата.
...
приводящий в движение одновременно как ролики, подающие проволоку, так и бегунки самоходного механизма, перемещающие трактор. Благодаря наличию лишь одного электродвигателя, удачной конструкции и использованию лёгких сплавов вес трактора был снижен до 35—40 кг и значительно уменьшены его габаритные размеры, что важно, например, при сварке внутри котлов, резервуаров и т. п.
...
Общий вид сварочного трактора ТС-17 Института электросварки, рассчитанного на сварочный ток до 1000 а, дан на фиг. 96. Тракторы Института электросварки нашли широкое применение
...
На фиг. 97 для примера приведён сварочный трактор УТ-2000 конструкции ЦНЙИТМАШ. На самоходной тележке с приводным электродвигателем укреплена подъёмная колонка, поддерживающая поворотное коромысло. На одном конце коромысла подвешен автомат с бункером для флюса и трёхроликовым копиром, корректирующим положение конца электрода относительно оси шва. На другом конце коромысла подвешена катушка электродной прово-
...
локи. Установка автомата по шву достигается путём поворота, перемещения по высоте и закрепления в нужном положении коромысла около оси колонки. Автомат имеет свой самостоятельный электродвигатель трёхфазного тока и свой вариатор скоростей в кинематической цепи привода роликов, подающих электродную проволоку. Скорость перемещения трактора регулируется вариатором скоростей самоходной тележки. Трактор УТ-2000 может работать электродной проволокой диаметром от 3 до 8 мм при сварочном токе от 300 до 2000 а.
...
Автоматическая дуговая сварка металлическим электродом почти всегда производится под слоем флюса. В связи с этим возникают операции засыпки флюса в шов перед сваркой и уборки его по окончании сварки, так как в шлаковую корку переплавляется лишь около 20% засыпанного флюса, остальное количество должно быть убрано по окончании сварки для повторного использования. Ручная подача и уборка флюса отнимает много времени и является неуместной в современных высокомеханизированных автоматических установках. Для уборки нерасплавленного флюса
...
На фиг. 97 для примера приведён сварочный трактор УТ-2000 конструкции ЦНЙИТМАШ. На самоходной тележке с приводным электродвигателем укреплена подъёмная колонка, поддерживающая поворотное коромысло. На одном конце коромысла подвешен автомат с бункером для флюса и трёхроликовым копиром, корректирующим положение конца электрода относительно оси шва. На другом конце коромысла подвешена катушка электродной прово-
...
локи. Установка автомата по шву достигается путём поворота, перемещения по высоте и закрепления в нужном положении коромысла около оси колонки. Автомат имеет свой самостоятельный электродвигатель трёхфазного тока и свой вариатор скоростей в кинематической цепи привода роликов, подающих электродную проволоку. Скорость перемещения трактора регулируется вариатором скоростей самоходной тележки. Трактор УТ-2000 может работать электродной проволокой диаметром от 3 до 8 мм при сварочном токе от 300 до 2000 а.
...
Автоматическая дуговая сварка металлическим электродом почти всегда производится под слоем флюса. В связи с этим возникают операции засыпки флюса в шов перед сваркой и уборки его по окончании сварки, так как в шлаковую корку переплавляется лишь около 20% засыпанного флюса, остальное количество должно быть убрано по окончании сварки для повторного использования. Ручная подача и уборка флюса отнимает много времени и является неуместной в современных высокомеханизированных автоматических установках. Для уборки нерасплавленного флюса
...
пользуются пневматическими установками — флюсоаппаратами, засасывающими флюс в шланг, в котором создаётся достаточный вакуум.
...
Флюсоаппарат может работать от индивидуального вакуум-насоса с приводным электродвигателем или от заводской сети сжатого воздуха, приводящего в действие инжектор флюсоаппарата. В настоящее время в нашей промышленности применяются почти исключительно весьма простые по устройству и надёжные в работе флюсоаппараты, действующие от сети сжатого воздуха.
...
Основой флюсоаппаратов этого типа является воздушный инжектор. Под действием струи сжатого воздуха, выходящего из сопла инжектора с большой скоростью, в камере инжектора создаётся разрежение в несколько сотен миллиметров водяного столба, благодаря 'иттргшу чп/оисххщт
...
состоянии и движутся вместе со струёй воздуха. В камере инжектора 1 засосанные частицы флюса подхватываются струёй воздуха, выходящего из сопла 2 инжектора; таким образом, общая скорость перемещения смеси воздуха с флюсом значительно возрастает. При прохождении струн через постепенно расширяющийся диффузор 5 скорость её плавно понижается, а после поступления в бункер 7 тангенциально по изогнутой трубе 6 скорость резко паДает. В результате этого происхо-
...
пользуются пневматическими установками — флюсоаппаратами, засасывающими флюс в шланг, в котором создаётся достаточный вакуум.
...
Флюсоаппарат может работать от индивидуального вакуум-насоса с приводным электродвигателем или от заводской сети сжатого воздуха, приводящего в действие инжектор флюсоаппарата. В настоящее время в нашей промышленности применяются почти исключительно весьма простые по устройству и надёжные в работе флюсоаппараты, действующие от сети сжатого воздуха.
...
Основой флюсоаппаратов этого типа является воздушный инжектор. Под действием струи сжатого воздуха, выходящего из сопла инжектора с большой скоростью, в камере инжектора создаётся разрежение в несколько сотен миллиметров водяного столба, благодаря 'иттргшу чп/оисххщт
...
дит сепарация смеси, т. е. частицы флюса более не удерживаются воздухом и падают на дно бункера, а воздух, освобождённый от флюса, выбрасывается в окружающую атмосферу. Для улучшения сепарации флюса в крышке бункера установлен циклон 8,
...
Нормальный флюсоаппарат описанного типа может отсасывать до 500 л/час флюса, при наибольшей высоте всасывания до четырёх метров; расход сжатого воздуха, приведённый к атмосферному давлению от 20 до 50 м3/час, в зависимости от производительности и высоты всасывания. Флюсоаппараты могут быть установлены отдельно от автомата передвижными или стационарными и могут быть смонтированы с автоматом.
...
Для осуществления процесса сварки недостаточно одного автомата, требуется ещё ряд дополнительных устройств, образующих вместе с одним или несколькими дуговыми автоматами комплектную установку для автоматической дуговой сварки. Устройства и механизмы, входящие в состав автоматической установки, помимо собственно автомата, могут быть весьма разнообразны в зависимости от конфигурации и размеров изделия, характера производства и т. д. В первую очередь следует отметить механизмы перемещения дуги вдоль шва, затем механизмы регулирования и установочных перемещений автомата и изделия. Часто существенное значение имеют транспортные приспособления для укладки, поворачивания и перемещения изделий. Кроме того, необходимы электрические измерительные и регулировочные приборы, подводка электрического тока, флюсовая аппаратура и разные специальные устройства. Необходим источник тока, питающий автоматическую установку с относящейся к нему аппаратурой, чаще всего это бывает однофазный сварочный трансформатор.
...
Разнообразные установки для автоматической дуговой сварки могут быть классифицированы по различным признакам. В первую очередь их можно классифицировать по форме свариваемых швов, которые могут быть прямолинейными, круговыми и криволинейными. Далее можно отличать универсальные установки, пригодные без переделки для сварки различных изделий или различных форм швов, и специализированные установки, предназначенные для менее широкого круга изделий или только для одной формы сварных швов. Высокой степенью универсальности обычно обладают установки со сварочными тракторами. Установки могут быть стацио-
...
дит сепарация смеси, т. е. частицы флюса более не удерживаются воздухом и падают на дно бункера, а воздух, освобождённый от флюса, выбрасывается в окружающую атмосферу. Для улучшения сепарации флюса в крышке бункера установлен циклон 8,
...
Нормальный флюсоаппарат описанного типа может отсасывать до 500 л/час флюса, при наибольшей высоте всасывания до четырёх метров; расход сжатого воздуха, приведённый к атмосферному давлению от 20 до 50 м3/час, в зависимости от производительности и высоты всасывания. Флюсоаппараты могут быть установлены отдельно от автомата передвижными или стационарными и могут быть смонтированы с автоматом.
...
Для осуществления процесса сварки недостаточно одного автомата, требуется ещё ряд дополнительных устройств, образующих вместе с одним или несколькими дуговыми автоматами комплектную установку для автоматической дуговой сварки. Устройства и механизмы, входящие в состав автоматической установки, помимо собственно автомата, могут быть весьма разнообразны в зависимости от конфигурации и размеров изделия, характера производства и т. д. В первую очередь следует отметить механизмы перемещения дуги вдоль шва, затем механизмы регулирования и установочных перемещений автомата и изделия. Часто существенное значение имеют транспортные приспособления для укладки, поворачивания и перемещения изделий. Кроме того, необходимы электрические измерительные и регулировочные приборы, подводка электрического тока, флюсовая аппаратура и разные специальные устройства. Необходим источник тока, питающий автоматическую установку с относящейся к нему аппаратурой, чаще всего это бывает однофазный сварочный трансформатор.
...
нарными, к которым подводятся изделия, подлежащие сварке, и передвижными или переносными, которые сами подводятся к неподвижному изделию, что особенно удобно для громоздких изделий, а для таких, как, например, корпуса судов, единственно возможно. Особенно высокой портативностью отличаются сварочные тракторы.
...
Перемещение дуги в установках может осуществляться как движением автомата, так и изделия, в особенности при сварке круговых швов; в сравнительно редких случаях применяется одновременное перемещение и автомата и изделия.
...
На фиг. 99 показана стационарная установка для прямолинейных швов для сварки двутавровых балок. Комбинированная установка для сварки как прямолинейных, так и круговых швов при изготовлении барабанов котлов и резервуаров диаметром от 1300 до 2000 мм показана на фиг. 100. При сварке прямолинейных швов барабан неподвижен, а вдоль него по рельсовому пути перемещается самоходная тележка, на вертикальной колонке которой подвешен дуговой автомат, имеющий возможность перемещаться для установки конца электрода на оси сварного шва. При сварке кругового шва автомат устанавливается неподвижно в плоскости шва, а посредством роликового стенда с приводом от электродвигателя изделию даётся равномерное вращение с необходимой скоростью.
...
нарными, к которым подводятся изделия, подлежащие сварке, и передвижными или переносными, которые сами подводятся к неподвижному изделию, что особенно удобно для громоздких изделий, а для таких, как, например, корпуса судов, единственно возможно. Особенно высокой портативностью отличаются сварочные тракторы.
...
Перемещение дуги в установках может осуществляться как движением автомата, так и изделия, в особенности при сварке круговых швов; в сравнительно редких случаях применяется одновременное перемещение и автомата и изделия.
...
На фиг. 99 показана стационарная установка для прямолинейных швов для сварки двутавровых балок. Комбинированная установка для сварки как прямолинейных, так и круговых швов при изготовлении барабанов котлов и резервуаров диаметром от 1300 до 2000 мм показана на фиг. 100. При сварке прямолинейных швов барабан неподвижен, а вдоль него по рельсовому пути перемещается самоходная тележка, на вертикальной колонке которой подвешен дуговой автомат, имеющий возможность перемещаться для установки конца электрода на оси сварного шва. При сварке кругового шва автомат устанавливается неподвижно в плоскости шва, а посредством роликового стенда с приводом от электродвигателя изделию даётся равномерное вращение с необходимой скоростью.
...
нарными, к которым подводятся изделия, подлежащие сварке, и передвижными или переносными, которые сами подводятся к неподвижному изделию, что особенно удобно для громоздких изделий, а для таких, как, например, корпуса судов, единственно возможно. Особенно высокой портативностью отличаются сварочные тракторы.
...
швов в наиболее удобное для сварки положение, в особенности для постановки угловых швов в положении лодочки или же для вращения изделия с заданной равномерной скоростью при сварке круговых швов.
...
Дуговые автоматы обычно питаются сварочным током от сварочных трансформаторов. При небольшом сварочном токе достаточны стандартные сварочные трансформаторы, обычно применяемые для ручной дуговой сварки. Для более значительных токов,
...
требующихся обычно при сварке иод флюсом, 'применяются более мощные сварочные трансформаторы до 1000 и 2000 а,
...
При автоматической сварке открытой дугой пользуются сварочными токами, превышающими токи при ручной сварке на 30—50%, соответственно чему производительность сварки возрастает в 1,5—2 раза по сравнению с ручной.
...
Первоначально сварка велась на постоянном токе голой электродной проволокой. В настоящее время эта сварка производится почти исключительно на переменном токе, что требует применения электродных обмазок, обеспечивающих устойчивость горения дуги.
...
швов в наиболее удобное для сварки положение, в особенности для постановки угловых швов в положении лодочки или же для вращения изделия с заданной равномерной скоростью при сварке круговых швов.
...
Дуговые автоматы обычно питаются сварочным током от сварочных трансформаторов. При небольшом сварочном токе достаточны стандартные сварочные трансформаторы, обычно применяемые для ручной дуговой сварки. Для более значительных токов,
...
На фиг. 101 показаны сечения специальной электродной проволоки для автоматической сварки открытой дугой. В варианте а металл проволоки при выплавке искусственно засорён неметаллическими включениями, которые и играют роль ионизатора, повышая -устойчивость дуги. Представленная во втором варианте б проволока
...
дится в слиток при выплавке стали, даёт при прокатке и протяжке сердцевину проволоки,заполненную ионизирующей обмазкой. В третьем варианте в проволока снабжена.кресто-образно расположенными продольными надрезами, в которых помещается обмазка. Представленная в четвёртом варианте электродная проволока имеет оболочку из тонкой полосовой стали поверх тонкого слоя обмазки. При отсутствии специальной проволоки можно повысить устойчивость дуги, обмакнув бухту проволоки в водный раствор поташа. Такое покрытие засоряет механизм автомата и вызывает быстрое ржавление проволоки, которую поэтому рекомендуется обмакивать в поташ
...
тонкой обмазкой даёт довольно низкие показатели механических свойств ■наплавленного металла и сварного соединения. Эти показатели аналогичны показателям при ручной сварке электродами с тонкой обмазкой, которые приводились выше. Для получения высококачественного •сварного соединения при автоматической сварке необходимо применять толстые или качественные обмазки. Из-за конструктивных трудностей эта задача до настоящего времени не получила вполне удовлетворительного разрешения. Делались попытки заменить качественную обмазку подачей в зону дуги защитного газа, например водорода, однако этот метод пока на нашёл практического применения в нашей промышленности. Незначительное повышение производительности, даваемое автоматической сваркой открытой дугой, не оправ-.дывающее применения сложных механизмов и автоматов и значительного усложнения в подготовку и сборке изделий под сварку, ие создавало достаточных стимулов к промышленному использованию этого метода. В настоящее время, в связи с широким развитием способа автоматической сварки под флюсом, автоматическая -сварка открытой дугой в нашей промышленности почти не применяется.
...
На фиг. 101 показаны сечения специальной электродной проволоки для автоматической сварки открытой дугой. В варианте а металл проволоки при выплавке искусственно засорён неметаллическими включениями, которые и играют роль ионизатора, повышая -устойчивость дуги. Представленная во втором варианте б проволока
...
дится в слиток при выплавке стали, даёт при прокатке и протяжке сердцевину проволоки,заполненную ионизирующей обмазкой. В третьем варианте в проволока снабжена.кресто-образно расположенными продольными надрезами, в которых помещается обмазка. Представленная в четвёртом варианте электродная проволока имеет оболочку из тонкой полосовой стали поверх тонкого слоя обмазки. При отсутствии специальной проволоки можно повысить устойчивость дуги, обмакнув бухту проволоки в водный раствор поташа. Такое покрытие засоряет механизм автомата и вызывает быстрое ржавление проволоки, которую поэтому рекомендуется обмакивать в поташ
...
Создание автоматической дуговой сварки под флюсом является крупнейшим достижением современной сварочной техники. Первоначальная идея способа сварки под флюсом была дана изобретателем способа дуговой электросварки Н. Г. Славяновым ещё в конце прошлого столетия. Около 1890 г. он рекомендовал производить автоматическую дуговую сварку под слоем флюса, в качестве которого он применял дробленое оконное стекло. В 1927 г. советский изобретатель Д. А. Дульчевский предложил способ автоматической дуговой сварки под флюсом в его современном виде и в 1929 г. получил на него авторское свидетельство. Создание промышленного способа автоматической сварки под флюсом и 'внедрение его в производство в нашей стране неразрывно связано с именем Героя Социалистического Труда академика Е. О. Патона. Им лично и руководимым им коллективом сотрудников Института электросварки Академии наук Украинской ССР проделана огромная работа по изучению, развитию и промышленному внедрению автоматической сварки под флюсом. В результате многолетней упорной работы коллектива Института создана технология сварки под флюсом, разработаны составы и методы производства флюсов, созданы оригинальные конструкции автоматов, в результате чего наша страна далеко опередила другие страны в разработке и освоении этого важнейшего технологического процесса и в этой области занимает сейчас ведущее положение в мировой технике. В развитии способа автоматической сварки под флюсом деятельное участие принимали и принимают коллективы многих заводов, исследовательских институтов и лабораторий нашей страны. Развитие автоматической сварки под флюсом изменило представление о масштабах и возможностях автоматизации процесса дуговой сварки. В ряде производств в настоящее время автоматическая сварка почти полностью вытеснила ручную сварку.
...
При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода и изделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом. На фиг. 102 схематически показан процесс сварки под флюсом. Голая электродная проволока 1 с катушки 2 подаётся в зону дуги автоматом 3. Впереди автомата из бункера 5 по трубке 4 на изделие подаётся флюс 5, не использованный при сварке остаток которого пневматически отсасывается обратно в бункер по трубке 6. Расплавленная и затвердевшая часть флюса образует на шве толстую шлаковую корку 7. На фиг. 102,6 схематически изображён продольный разрез зоны сварки под флюсом. Флюс насыпается слоем толщиной 50—60 мм, дуга утоплена в массе флюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса, в газовом пузыре, образуемом газами и парами, непрерывно создаваемыми дугой. При среднем насыпном весе флюса около 1,5 г/см3 статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 7—9 г/см2. Этого незначительного давления, как показывает опыт, достаточно, чтобы устранить нежелательные механические воздействия дуги на ванну
...
Создание автоматической дуговой сварки под флюсом является крупнейшим достижением современной сварочной техники. Первоначальная идея способа сварки под флюсом была дана изобретателем способа дуговой электросварки Н. Г. Славяновым ещё в конце прошлого столетия. Около 1890 г. он рекомендовал производить автоматическую дуговую сварку под слоем флюса, в качестве которого он применял дробленое оконное стекло. В 1927 г. советский изобретатель Д. А. Дульчевский предложил способ автоматической дуговой сварки под флюсом в его современном виде и в 1929 г. получил на него авторское свидетельство. Создание промышленного способа автоматической сварки под флюсом и 'внедрение его в производство в нашей стране неразрывно связано с именем Героя Социалистического Труда академика Е. О. Патона. Им лично и руководимым им коллективом сотрудников Института электросварки Академии наук Украинской ССР проделана огромная работа по изучению, развитию и промышленному внедрению автоматической сварки под флюсом. В результате многолетней упорной работы коллектива Института создана технология сварки под флюсом, разработаны составы и методы производства флюсов, созданы оригинальные конструкции автоматов, в результате чего наша страна далеко опередила другие страны в разработке и освоении этого важнейшего технологического процесса и в этой области занимает сейчас ведущее положение в мировой технике. В развитии способа автоматической сварки под флюсом деятельное участие принимали и принимают коллективы многих заводов, исследовательских институтов и лабораторий нашей страны. Развитие автоматической сварки под флюсом изменило представление о масштабах и возможностях автоматизации процесса дуговой сварки. В ряде производств в настоящее время автоматическая сварка почти полностью вытеснила ручную сварку.
...
При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода и изделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом. На фиг. 102 схематически показан процесс сварки под флюсом. Голая электродная проволока 1 с катушки 2 подаётся в зону дуги автоматом 3. Впереди автомата из бункера 5 по трубке 4 на изделие подаётся флюс 5, не использованный при сварке остаток которого пневматически отсасывается обратно в бункер по трубке 6. Расплавленная и затвердевшая часть флюса образует на шве толстую шлаковую корку 7. На фиг. 102,6 схематически изображён продольный разрез зоны сварки под флюсом. Флюс насыпается слоем толщиной 50—60 мм, дуга утоплена в массе флюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса, в газовом пузыре, образуемом газами и парами, непрерывно создаваемыми дугой. При среднем насыпном весе флюса около 1,5 г/см3 статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 7—9 г/см2. Этого незначительного давления, как показывает опыт, достаточно, чтобы устранить нежелательные механические воздействия дуги на ванну
...
Создание автоматической дуговой сварки под флюсом является крупнейшим достижением современной сварочной техники. Первоначальная идея способа сварки под флюсом была дана изобретателем способа дуговой электросварки Н. Г. Славяновым ещё в конце прошлого столетия. Около 1890 г. он рекомендовал производить автоматическую дуговую сварку под слоем флюса, в качестве которого он применял дробленое оконное стекло. В 1927 г. советский изобретатель Д. А. Дульчевский предложил способ автоматической дуговой сварки под флюсом в его современном виде и в 1929 г. получил на него авторское свидетельство. Создание промышленного способа автоматической сварки под флюсом и 'внедрение его в производство в нашей стране неразрывно связано с именем Героя Социалистического Труда академика Е. О. Патона. Им лично и руководимым им коллективом сотрудников Института электросварки Академии наук Украинской ССР проделана огромная работа по изучению, развитию и промышленному внедрению автоматической сварки под флюсом. В результате многолетней упорной работы коллектива Института создана технология сварки под флюсом, разработаны составы и методы производства флюсов, созданы оригинальные конструкции автоматов, в результате чего наша страна далеко опередила другие страны в разработке и освоении этого важнейшего технологического процесса и в этой области занимает сейчас ведущее положение в мировой технике. В развитии способа автоматической сварки под флюсом деятельное участие принимали и принимают коллективы многих заводов, исследовательских институтов и лабораторий нашей страны. Развитие автоматической сварки под флюсом изменило представление о масштабах и возможностях автоматизации процесса дуговой сварки. В ряде производств в настоящее время автоматическая сварка почти полностью вытеснила ручную сварку.
...
При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода и изделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом. На фиг. 102 схематически показан процесс сварки под флюсом. Голая электродная проволока 1 с катушки 2 подаётся в зону дуги автоматом 3. Впереди автомата из бункера 5 по трубке 4 на изделие подаётся флюс 5, не использованный при сварке остаток которого пневматически отсасывается обратно в бункер по трубке 6. Расплавленная и затвердевшая часть флюса образует на шве толстую шлаковую корку 7. На фиг. 102,6 схематически изображён продольный разрез зоны сварки под флюсом. Флюс насыпается слоем толщиной 50—60 мм, дуга утоплена в массе флюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса, в газовом пузыре, образуемом газами и парами, непрерывно создаваемыми дугой. При среднем насыпном весе флюса около 1,5 г/см3 статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 7—9 г/см2. Этого незначительного давления, как показывает опыт, достаточно, чтобы устранить нежелательные механические воздействия дуги на ванну
...
В то время как при открытой дуге механическое воздействие дуги на ванну жидкого металла делает практически невозможной сварку при силах тока выше 400—500 а вследствие разбрызгивания металла и нарушения правильного формирования шва, погружение дуги во флюс дало возможность в среднем увеличить применяемые токи до 1000—2000 а и максимально до 3000—4000 о.
...
Таким образом, появилась возможность повысить сварочный ток в б—8 раз по сравнению с открытой дугой, сохраняя высокое качество сварки и отличное формирование шва. Производительность сварки при этом растёт значительно быстрее увеличения тока, меняется самый характер образования шва.
...
Маломощная открытая дуга лишь незначительно расплавляет кромки шва, который образуется главным образом за счёт расплавленного электродного металла, заполняющего разделку кромок. Мощная закрытая дуга под флюсом глубоко расплавляет основной металл, позволяет уменьшить разделку кромок под сварку, а часто
...
Возможность резкого увеличения силы сварочного тока составляет главное, неоценимое преимущество сварки под флюсом. Заключение дуги в газовый пузырь со стенками из жидкого флюса практически сводит к нулю потери металла на угар и разбрызгивание, суммарная величина которых не превышает 2% от веса расплавленного электродного металла. Сварные швы получаются равномерного и очень высокого качества. Отсутствие потерь на угар и разбрызгивание и уменьшение доли электродного металла в образовании шва даёт весьма значительную экономию в расходе электродной проволоки. Лучшее использование тока даёт заметную экономию расхода электроэнергии, кроме того, не требуется защиты глаз работающих, так как дуга горит невидимо под толстым слоем флюса. Уменьшается необходимость в специальной вентиляции помещения, так как обычные флюсы дают незначительное выделение газов и почти не образуют дыма.
...
Флюс должен обеспечить: 1) хорошее формирование шва; 2) совместно с электродной проволокой надлежащий химический состав, структуру и механические свойства наплавленного металла; 3) отсутствие пор и трещин в наплавленном металле; 4) минимальную чувствительность к загрязнениям поверхности основного металла, особенно к ржавчине, что является до сих пор слабым местом автоматической сварки под флюсом; часто небольшие количества ржавчины, трудно устранимые в производственных условиях, вызывают образование недопустимой пористости наплавленного металла; 5) минимальную чувствительность к отклонениям химического состава основного металла, особенно к несколько увеличенному содержанию серы, фосфора и углерода, допускаемому стандартами по верхнему пределу; 6) минимальное содержание вредных примесей, в
...
Существующие флюсы могут быть разделены на неплавленые и плавленые, а по химическому составу на кислые и основные. По содержанию соединений марганца флюсы разделяются на безмарганцовистые, среднемарганцовистые и высокомарганцовистые.
...
В настоящее время наша промышленность применяет почти исключительно плавленые флюсы слабо кислого характера, на основе двуокиси кремния Si02. Из неплавленых флюсов в нашей стране во время войны широкое применение нашёл флюс АШ, который представляет собой обогащенный закисью марганца древес-но-угольный доменный шлак, выплавлявшийся Ашинским заводом на Урале, дроблённый и просеянный, к которому часто механически примешивались различные порошкообразные добавки для улучшения результатов сварки. Этот флюс давал удовлетворительные результаты при сварке некоторых легированных сталей, например кремнемарганцевой, а также и малоуглеродистой стали при сварке её специальной кремнемарганцевой электродной проволокой.
...
При сварке малоуглеродистой стали электродной малоуглеродистой проволокой флюс АШ даёт неудовлетворительные результаты, так как шов получается пористым и плохо сформированным. Для возможности сварки малоуглеродистой стали малоуглеродистой проволокой во время войны практиковалось добавление к флюсу АШ от 3 до 5% ферромарганца и до 10% плавикового» шпата. В настоящее время флюс АШ почти не применяется.
...
Сварка под флюсом отличается следующими металлургическими особенностями. Исходный металл, основной и электродный, обычно отличается достаточной чистотой и вполне удовлетворительным химическим составом. Необходимость улучшать состав наплавленного-металла возникает обычно лишь потому, что процесс сварки ухудшает металл.
...
Для сварки малоуглеродистой стали наибольшее значение имеюг испарение и выгорание марганца и окисление наплавленного металла с образованием закиси железа FeO. Поэтому флюс должен быть хорошо раскислен и совместно с электродной проволокой пополнять убыль марганца в ванне, вызываемую процессом сварки. Но и совершенно раскисленный флюс, т. е. не содержащий высших окислов марганца и окислов железа, в условиях сварки вступает в химическое взаимодействие с расплавленным металлом. Наиболее важными реакциями являются восстановление окислов марганца и кремния флюса расплавленным железом, так называемый кремне-и марганцевосстановительный процесс, проходящий следующим образом:
...
Существующие флюсы могут быть разделены на неплавленые и плавленые, а по химическому составу на кислые и основные. По содержанию соединений марганца флюсы разделяются на безмарганцовистые, среднемарганцовистые и высокомарганцовистые.
...
В настоящее время наша промышленность применяет почти исключительно плавленые флюсы слабо кислого характера, на основе двуокиси кремния Si02. Из неплавленых флюсов в нашей стране во время войны широкое применение нашёл флюс АШ, который представляет собой обогащенный закисью марганца древес-но-угольный доменный шлак, выплавлявшийся Ашинским заводом на Урале, дроблённый и просеянный, к которому часто механически примешивались различные порошкообразные добавки для улучшения результатов сварки. Этот флюс давал удовлетворительные результаты при сварке некоторых легированных сталей, например кремнемарганцевой, а также и малоуглеродистой стали при сварке её специальной кремнемарганцевой электродной проволокой.
...
торой необходимо применять соответствующие меры, например-поддерживать кислый характер шлака, что связывает FeO в силикат, не растворимый в жидком металле.
...
Повышение содержания марганца при плавленых флюсах практически никогда не бывает чрезмерным. Увеличение содержания кремния иногда превышает допустимые пределы, и приходится принимать меры к его снижению.
...
Физические свойства флюса не менее важны, чем его химический состав. Температура плавления флюса, как правило, не должна превышать 1200°. Вязкость флюса в расплавленном состоянии должна быть незначительной. По характеру изменения вязкости шлака в зависимости от температуры различают длинные и короткие шлаки (см. фиг. 47). В большинстве случаев лучшие результаты обеспечивают флюсы, дающие при расплавлении короткий шлак.
...
Для уменьшения вязкости флюса и снижения его температуры плавления применяют специальные добавки-разжижители. В качестве такой добавки чаще всего применяется природный минерал — плавиковый шпат, по химическому составу представляющий почти чистый фтористый кальций CaF2, недостатком которого является образование при сварке вредных газов, содержащих: фтор.
...
Применяемые плавленые флюсы имеют стеклообразный вид, аморфны, частицы их полупрозрачны. Насыпной вес флюсов — от 1,4 до 1,7 г/см3. Флюсы эти называются стекловидными или «флюс-стекло» и почти исключительно применяются в промышленности в настоящее время. В виде опыта начинает иногда применяться пемзовидный флюс, или «флюс-пемза», имеющий насыпной вес 0,6—0,9 г/см3 и состоящий из непрозрачных мелкопористых частиц. Грануляция флюсов, т. е. размеры зёрен в разных случаях колеблются от 0,5 до 3 мм. Все применяемые флюсы являются силикатами, т. е. соединениями кремнекислоты, и чаще всего имеют слабо кислый характер.
...
Во флюсе можно различать: 1) основу, 2) добавки, 3) примеси и загрязнения. Основой флюса являются обычно двойной или тройной силикат закиси марганца, окиси кальция, окиси магния, алюминия и т. д. В качестве добавки, снижающей температуру плавления и вязкость, чаще всего используется плавиковый шпат. Из примесей и загрязнений, попадающих во флюс вместе с исходными материалами и топливом, а также из футеровки печей, наиболее важны закись железа FeO, окись алюминия А1203, сера и фосфор. Все эти примеси и загрязнения вредны для флюса, и их предельное содержание ограничивается техническими условиями. Состав некоторых плавленых флюсов дан в табл. 10.
...
Для сварки малоуглеродистой стали при безмарганцовистых флюсах необходимо применять специальную электродную проволоку с повышенным содержанием марганца порядка 2—3%. В .нашей промышленности безмарганцовистые флюсы при сварке малоуглеродистой стали в настоящее время не применяются.
...
торой необходимо применять соответствующие меры, например-поддерживать кислый характер шлака, что связывает FeO в силикат, не растворимый в жидком металле.
...
Повышение содержания марганца при плавленых флюсах практически никогда не бывает чрезмерным. Увеличение содержания кремния иногда превышает допустимые пределы, и приходится принимать меры к его снижению.
...
Физические свойства флюса не менее важны, чем его химический состав. Температура плавления флюса, как правило, не должна превышать 1200°. Вязкость флюса в расплавленном состоянии должна быть незначительной. По характеру изменения вязкости шлака в зависимости от температуры различают длинные и короткие шлаки (см. фиг. 47). В большинстве случаев лучшие результаты обеспечивают флюсы, дающие при расплавлении короткий шлак.
...
Для уменьшения вязкости флюса и снижения его температуры плавления применяют специальные добавки-разжижители. В качестве такой добавки чаще всего применяется природный минерал — плавиковый шпат, по химическому составу представляющий почти чистый фтористый кальций CaF2, недостатком которого является образование при сварке вредных газов, содержащих: фтор.
...
Применяемые плавленые флюсы имеют стеклообразный вид, аморфны, частицы их полупрозрачны. Насыпной вес флюсов — от 1,4 до 1,7 г/см3. Флюсы эти называются стекловидными или «флюс-стекло» и почти исключительно применяются в промышленности в настоящее время. В виде опыта начинает иногда применяться пемзовидный флюс, или «флюс-пемза», имеющий насыпной вес 0,6—0,9 г/см3 и состоящий из непрозрачных мелкопористых частиц. Грануляция флюсов, т. е. размеры зёрен в разных случаях колеблются от 0,5 до 3 мм. Все применяемые флюсы являются силикатами, т. е. соединениями кремнекислоты, и чаще всего имеют слабо кислый характер.
...
Во флюсе можно различать: 1) основу, 2) добавки, 3) примеси и загрязнения. Основой флюса являются обычно двойной или тройной силикат закиси марганца, окиси кальция, окиси магния, алюминия и т. д. В качестве добавки, снижающей температуру плавления и вязкость, чаще всего используется плавиковый шпат. Из примесей и загрязнений, попадающих во флюс вместе с исходными материалами и топливом, а также из футеровки печей, наиболее важны закись железа FeO, окись алюминия А1203, сера и фосфор. Все эти примеси и загрязнения вредны для флюса, и их предельное содержание ограничивается техническими условиями. Состав некоторых плавленых флюсов дан в табл. 10.
...
Среднемарганцовистые флюсы с содержанием закиси марганца МпО от 10 до 25% в своё время довольно широко применялись в нашей промышленности. Примером такого флюса может служить флюс АН-3 Института электросварки АН УССР. В дальнейшем оказалось, что среднемарганцовистые флюсы в сочетании с малоуглеродистой электродной проволокой недостаточно легируют наплавленный металл. Поэтому наплавленный металл обладает повышенной склонностью к образованию пор и трещин и чувствительностью к загрязнениям поверхности основного металла, в особенности к ржавчине, а также к повышенному содержанию углерода, серы и фосфора в металле. Получить удовлетворительные результаты сварки малоуглеродистой стали под среднемарганцовистыми флюсами можно лишь пользуясь специальной автоматной электродной проволокой с повышенным содержанием марганца. Поскольку получение такой проволоки связано с известными затруднениями, применение среднемарганцовистых флюсов в нашей промышленности незначительно.
...
Сейчас промышленность пользуется почти исключительно высокомарганцовистыми флюсами, из них наиболее известен ОСЦ-45, который разработал в 1940 г. К. В. Любавский в ЦНЙИТМАШ. Этот флюс считается до настоящего времени одним из лучших и широко применяется в нашей промышленности. Флюс представляет собой силикат марганца МпО • Si02, к которому для снижения температуры плавления и вязкости и для улучшения технологических свойств добавлен при выплавке фтористый кальций в количестве около 9,5%; остальное — случайные примеси и загрязнения. Флюс обладает высокой жидкотекучестью и малой вязкостью, при температуре плавления стали порядка 1 пуаза, превосходя в этом отношении другие флюсы. Вследствие высокого содержания закиси марганца этот флюс можно применять при сварке малоуглеродистых сталей стандартной малоуглеродистой электродной проволокой, получая при этом швы высокого качества.
...
Флюс ОСЦ-45 менее чувствителен, чем другие плавленые флюсы, к отклонениям в химическом составе основного металла, электродной проволоки и самого флюса, а также к ржавчине, содержащейся на поверхности основного металла, что очень ценно практически.
...
К недостаткам флюса можно отнести высокое содержание фтора, могущее приводить к отравлению работающих при сварке в замкнутых пространствах, внутри котлов, резервуаров и т. п. Высокое содержание фтора во флюсе ОСЦ-45 также снижает устойчивость дуги.
...
К высокомарганцовистым относится флюс АН-348 Института электросварки, выпущенный в 1948 г. и имеющий несколько меньшее содержание фтора по сравнению с флюсом ОСЦ-45. Флюс АН-348 производится в больших количествах и широко применяется в промышленности наравне с флюсом ОСЦ-45.
...
Среднемарганцовистые флюсы с содержанием закиси марганца МпО от 10 до 25% в своё время довольно широко применялись в нашей промышленности. Примером такого флюса может служить флюс АН-3 Института электросварки АН УССР. В дальнейшем оказалось, что среднемарганцовистые флюсы в сочетании с малоуглеродистой электродной проволокой недостаточно легируют наплавленный металл. Поэтому наплавленный металл обладает повышенной склонностью к образованию пор и трещин и чувствительностью к загрязнениям поверхности основного металла, в особенности к ржавчине, а также к повышенному содержанию углерода, серы и фосфора в металле. Получить удовлетворительные результаты сварки малоуглеродистой стали под среднемарганцовистыми флюсами можно лишь пользуясь специальной автоматной электродной проволокой с повышенным содержанием марганца. Поскольку получение такой проволоки связано с известными затруднениями, применение среднемарганцовистых флюсов в нашей промышленности незначительно.
...
Сейчас промышленность пользуется почти исключительно высокомарганцовистыми флюсами, из них наиболее известен ОСЦ-45, который разработал в 1940 г. К. В. Любавский в ЦНЙИТМАШ. Этот флюс считается до настоящего времени одним из лучших и широко применяется в нашей промышленности. Флюс представляет собой силикат марганца МпО • Si02, к которому для снижения температуры плавления и вязкости и для улучшения технологических свойств добавлен при выплавке фтористый кальций в количестве около 9,5%; остальное — случайные примеси и загрязнения. Флюс обладает высокой жидкотекучестью и малой вязкостью, при температуре плавления стали порядка 1 пуаза, превосходя в этом отношении другие флюсы. Вследствие высокого содержания закиси марганца этот флюс можно применять при сварке малоуглеродистых сталей стандартной малоуглеродистой электродной проволокой, получая при этом швы высокого качества.
...
Флюс ОСЦ-45 менее чувствителен, чем другие плавленые флюсы, к отклонениям в химическом составе основного металла, электродной проволоки и самого флюса, а также к ржавчине, содержащейся на поверхности основного металла, что очень ценно практически.
...
К недостаткам флюса можно отнести высокое содержание фтора, могущее приводить к отравлению работающих при сварке в замкнутых пространствах, внутри котлов, резервуаров и т. п. Высокое содержание фтора во флюсе ОСЦ-45 также снижает устойчивость дуги.
...
К высокомарганцовистым относится флюс АН-348 Института электросварки, выпущенный в 1948 г. и имеющий несколько меньшее содержание фтора по сравнению с флюсом ОСЦ-45. Флюс АН-348 производится в больших количествах и широко применяется в промышленности наравне с флюсом ОСЦ-45.
...
частя флюса: марганцевая руда, кварцевый песок, плавиковый шпат и т. д. смешиваются в измельчённом состоянии в нужном соотношении и загружаются в плавильную печь (электрическую дуговую или стеклоплавильную пламенную). По расплавлении шихты и получении однородности жидкий продукт при температуре около 1400° впускается тонкой струёй в грануляционный бак с проточной водой, где он распадается на отдельные зёрна и затвердевает в аморфной стекловидной форме без кристаллизации. Затем флюс сушится, дробится на вальцах и пропускается через два сита, имеющих, например, первое 16 отверстий на 1
...
Для сварки под флюсом можно пользоваться стандартной электродной стальной сварочной проволокой по ГОСТ 2246-51 (см. табл. 3). Наиболее употребительны марки проволоки Св1 и Св1А. Кроме того, в Советском Союзе изготовлялась специальная автоматная электродная проволока, состав которой по ГОСТ 178-48 дан в табл. 11.
...
довольно высокой стоимости, обладают весьма существенным недостатком. Этот недостаток состоит в том, что плавленые флюсы, представляющие собой силикаты, не могут содержать в своём составе свободных металлов, например ферросплавов, поскольку последние нерастворимы в силикатах. Поэтому плавленые флюсы могут лишь в очень ограниченной степени легировать наплавленный металл за счёт восстановления некоторых окислов, например марганца и кремния, а легирование наплавленного металла необходимо почти во всех случаях. При сварке легированных сталей легирование наплавленного металла необходимо для приближения его состава и свойств к основному металлу. При сварке малоуглеродистой стали легирование наплавленного металла необходимо для компенсации выгорания легирующих элементов в процессе сварки и раскисления металла; легированный наплавленный металл более прочен и пластичен и менее склонен к образованию пор и трещин.
...
Опыт показывает, что металл, наплавленный под флюсом и имеющий пониженное содержание марганца и кремния, обладает сильно выраженной склонностью к образованию пор и трещин. Доброкачественный наплавленный металл при сварке малоуглеродистой стали под флюсом должен содержать марганца 0,6—1,0% и не менее 0,2—0,3% кремния. Легирование марганцем через плавленый флюс может быть произведено лишь в очень ограниченных размерах, например флюс ОСЦ-45, наиболее богатый соединениями марганца, содержащий около 40% МпО, повышает содержание марганца в наплавленном металле всего на 0,2—0,3%. Дальнейшее легирование через плавленые флюсы практически невозможно. Поэтому, если требуется более сильное легирование, при плавленых флюсах необходимо применять специальную легированную проволоку с повышенным содержанием легирующих элементов; получение такой специальной проволоки часто затруднительно.
...
Помимо легирования необходимо вести и раскисление ванны, успевающей обогатиться закисью железа FeO во время сварки, что ещё более усложняет требования к флюсу. Неоднократно делались попытки применения неплавленых флюсов, представлявших механическую смесь различных порошкообразных веществ, в число которых могли входить и ферросплавы. Практиковалась также добавка порошкообразных ферросплавов к стандартным плавленым флюсам. Подобные смеси разнородных порошков при работе неизбежно сепарируются в зависимости от размеров и удельного веса различных частиц, что ведёт к неоднородности наплавленного металла, мешающей практическому использованию подобных смесей.
...
Автор книги в 1948 г. разработал новый способ изготовления и применения неплавленых флюсов, позволяющий производить легирование наплавленного металла через флюс в любых размерах 6e.s применения специальной легированной электродной проволоки. Изготовленный по этому способу неплавленый флюс может быть назван керамическим. Составные части флюса дробятся, тонко раз-
...
довольно высокой стоимости, обладают весьма существенным недостатком. Этот недостаток состоит в том, что плавленые флюсы, представляющие собой силикаты, не могут содержать в своём составе свободных металлов, например ферросплавов, поскольку последние нерастворимы в силикатах. Поэтому плавленые флюсы могут лишь в очень ограниченной степени легировать наплавленный металл за счёт восстановления некоторых окислов, например марганца и кремния, а легирование наплавленного металла необходимо почти во всех случаях. При сварке легированных сталей легирование наплавленного металла необходимо для приближения его состава и свойств к основному металлу. При сварке малоуглеродистой стали легирование наплавленного металла необходимо для компенсации выгорания легирующих элементов в процессе сварки и раскисления металла; легированный наплавленный металл более прочен и пластичен и менее склонен к образованию пор и трещин.
...
Опыт показывает, что металл, наплавленный под флюсом и имеющий пониженное содержание марганца и кремния, обладает сильно выраженной склонностью к образованию пор и трещин. Доброкачественный наплавленный металл при сварке малоуглеродистой стали под флюсом должен содержать марганца 0,6—1,0% и не менее 0,2—0,3% кремния. Легирование марганцем через плавленый флюс может быть произведено лишь в очень ограниченных размерах, например флюс ОСЦ-45, наиболее богатый соединениями марганца, содержащий около 40% МпО, повышает содержание марганца в наплавленном металле всего на 0,2—0,3%. Дальнейшее легирование через плавленые флюсы практически невозможно. Поэтому, если требуется более сильное легирование, при плавленых флюсах необходимо применять специальную легированную проволоку с повышенным содержанием легирующих элементов; получение такой специальной проволоки часто затруднительно.
...
Помимо легирования необходимо вести и раскисление ванны, успевающей обогатиться закисью железа FeO во время сварки, что ещё более усложняет требования к флюсу. Неоднократно делались попытки применения неплавленых флюсов, представлявших механическую смесь различных порошкообразных веществ, в число которых могли входить и ферросплавы. Практиковалась также добавка порошкообразных ферросплавов к стандартным плавленым флюсам. Подобные смеси разнородных порошков при работе неизбежно сепарируются в зависимости от размеров и удельного веса различных частиц, что ведёт к неоднородности наплавленного металла, мешающей практическому использованию подобных смесей.
...
Автор книги в 1948 г. разработал новый способ изготовления и применения неплавленых флюсов, позволяющий производить легирование наплавленного металла через флюс в любых размерах 6e.s применения специальной легированной электродной проволоки. Изготовленный по этому способу неплавленый флюс может быть назван керамическим. Составные части флюса дробятся, тонко раз-
...
довольно высокой стоимости, обладают весьма существенным недостатком. Этот недостаток состоит в том, что плавленые флюсы, представляющие собой силикаты, не могут содержать в своём составе свободных металлов, например ферросплавов, поскольку последние нерастворимы в силикатах. Поэтому плавленые флюсы могут лишь в очень ограниченной степени легировать наплавленный металл за счёт восстановления некоторых окислов, например марганца и кремния, а легирование наплавленного металла необходимо почти во всех случаях. При сварке легированных сталей легирование наплавленного металла необходимо для приближения его состава и свойств к основному металлу. При сварке малоуглеродистой стали легирование наплавленного металла необходимо для компенсации выгорания легирующих элементов в процессе сварки и раскисления металла; легированный наплавленный металл более прочен и пластичен и менее склонен к образованию пор и трещин.
...
Опыт показывает, что металл, наплавленный под флюсом и имеющий пониженное содержание марганца и кремния, обладает сильно выраженной склонностью к образованию пор и трещин. Доброкачественный наплавленный металл при сварке малоуглеродистой стали под флюсом должен содержать марганца 0,6—1,0% и не менее 0,2—0,3% кремния. Легирование марганцем через плавленый флюс может быть произведено лишь в очень ограниченных размерах, например флюс ОСЦ-45, наиболее богатый соединениями марганца, содержащий около 40% МпО, повышает содержание марганца в наплавленном металле всего на 0,2—0,3%. Дальнейшее легирование через плавленые флюсы практически невозможно. Поэтому, если требуется более сильное легирование, при плавленых флюсах необходимо применять специальную легированную проволоку с повышенным содержанием легирующих элементов; получение такой специальной проволоки часто затруднительно.
...
Помимо легирования необходимо вести и раскисление ванны, успевающей обогатиться закисью железа FeO во время сварки, что ещё более усложняет требования к флюсу. Неоднократно делались попытки применения неплавленых флюсов, представлявших механическую смесь различных порошкообразных веществ, в число которых могли входить и ферросплавы. Практиковалась также добавка порошкообразных ферросплавов к стандартным плавленым флюсам. Подобные смеси разнородных порошков при работе неизбежно сепарируются в зависимости от размеров и удельного веса различных частиц, что ведёт к неоднородности наплавленного металла, мешающей практическому использованию подобных смесей.
...
малываются и просеиваются. Размолотые и просеянные компоненты тщательно смешиваются в нужных соотношениях. К сухой смеси добавляется водный раствор жидкого стекла, смесь ещё раз тщательно перемешивается и из полученной сырой массы изготовляется крупка требующейся грануляции, которая подсушивается и прокаливается для полного удаления влаги. Полученный зернистый продукт и является керамическим наплавленным флюсом, каждое зёрнышко которого содержит все необходимые составные части прочно сцементированные жидким стеклом и не сепарирующиеся при работе.
...
В состав флюса, помимо минеральных веществ, образующих шлак при расплавлении, могут быть введены в порошкообразном виде металлы и ферросплавы, ферромарганец, ферросилиций и др. Этим обеспечивается практически неограниченное легирование наплавленного металла марганцем, кремнием, углеродом и другим» требующимися элементами, а также энергичное раскисление металла ванны. Умеренное легирование наплавленного металла полностью устраняет поры и трещины и даёт возможность производить качественную сварку в трудных случаях, например при наличии ржавчины на кромках шва, когда плавленые флюсы почти неизбежно дают поры и трещины. Керамические неплавленые флюсы практически совершенно нечувствительны к ржавчине основного металла, а также мало чувствительны к пониженному качеству основного металла, к увеличенному содержанию в нём серы, фосфора и углерода. При более сильном легировании получается легированный наплавленный металл с особыми свойствами, например, при электродной проволоке малоуглеродистой стали в наплавке может быть получена высоколегированная быстрорежущая инструментальная сталь.
...
Таким образом, неплавленый флюс нового типа может найти применение как для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, так и для сварки и наплавки высоколегированных. Зёрна неплавленого флюса обладают меньшей механической прочностью, чем у плавленых стекловидных флюсов, но, как показал заводской опыт, достаточной для нормального процесса сварки.
...
В 1951 г. керамические неплавленые флюсы успешно прошли проверку в заводских условиях и получили применение на нескольких крупных заводах для сварки металла пониженного качества, для наплавки штампов, металлорежущего инструмента и т. д.
...
Сварка под обычными плавлеными флюсами требует совершенно чистой поверхности металла в зоне сварки. Всякие загрязнения поверхности кромок, в особенности ржавчина, даже в небольших количествах, часто ведут к пористости наплавленного металла и трещинам. Поэтому кромки соединяемых частей подвергаются особо тщательной очистке и процесс сварки должен следовать по
...
малываются и просеиваются. Размолотые и просеянные компоненты тщательно смешиваются в нужных соотношениях. К сухой смеси добавляется водный раствор жидкого стекла, смесь ещё раз тщательно перемешивается и из полученной сырой массы изготовляется крупка требующейся грануляции, которая подсушивается и прокаливается для полного удаления влаги. Полученный зернистый продукт и является керамическим наплавленным флюсом, каждое зёрнышко которого содержит все необходимые составные части прочно сцементированные жидким стеклом и не сепарирующиеся при работе.
...
В состав флюса, помимо минеральных веществ, образующих шлак при расплавлении, могут быть введены в порошкообразном виде металлы и ферросплавы, ферромарганец, ферросилиций и др. Этим обеспечивается практически неограниченное легирование наплавленного металла марганцем, кремнием, углеродом и другим» требующимися элементами, а также энергичное раскисление металла ванны. Умеренное легирование наплавленного металла полностью устраняет поры и трещины и даёт возможность производить качественную сварку в трудных случаях, например при наличии ржавчины на кромках шва, когда плавленые флюсы почти неизбежно дают поры и трещины. Керамические неплавленые флюсы практически совершенно нечувствительны к ржавчине основного металла, а также мало чувствительны к пониженному качеству основного металла, к увеличенному содержанию в нём серы, фосфора и углерода. При более сильном легировании получается легированный наплавленный металл с особыми свойствами, например, при электродной проволоке малоуглеродистой стали в наплавке может быть получена высоколегированная быстрорежущая инструментальная сталь.
...
Таким образом, неплавленый флюс нового типа может найти применение как для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, так и для сварки и наплавки высоколегированных. Зёрна неплавленого флюса обладают меньшей механической прочностью, чем у плавленых стекловидных флюсов, но, как показал заводской опыт, достаточной для нормального процесса сварки.
...
В 1951 г. керамические неплавленые флюсы успешно прошли проверку в заводских условиях и получили применение на нескольких крупных заводах для сварки металла пониженного качества, для наплавки штампов, металлорежущего инструмента и т. д.
...
Сварка под обычными плавлеными флюсами требует совершенно чистой поверхности металла в зоне сварки. Всякие загрязнения поверхности кромок, в особенности ржавчина, даже в небольших количествах, часто ведут к пористости наплавленного металла и трещинам. Поэтому кромки соединяемых частей подвергаются особо тщательной очистке и процесс сварки должен следовать по
...
возможности немедленно за очисткой и сборкой. Помимо чистоты поверхности кромок, при сварке под флюсом предъявляются повышенные требования к химическому составу основного и электродного металла. Незначительное повышение содержания углерода, серы, фосфора, допустимое при ручной сварке, при автоматической сварке может послужить причиной появления трещин. Появление трещин может вызвать также ликвация — местные скопления, например
...
Сварка под флюсом в большинстве случаев обеспечивает провар всей толщины без всякой разделки кромок; необходимость разделки вызывается требованием получения надлежащей формы сечения шва. При сварке под флюсом практически отсутствуют потери металла на угар и разбрызгивание, весь электродный металл переходит в шов и во многих случаях при отсутствии разделки кромок придаёт сечению шва уродливую форму с чрезмерным избытком наплавленного металла, как это схематически показано на фиг. 103. Наличие разделки кромок позволяет убрать излишний наплавленный металл и придать сечению шва
...
объём ванны может достигать 100—150 см3, а глубина её до 50—60 мм, в то время как при ручной сварке объём ванны обычно не превышает 1—2 см3.
...
Давлением газов дуги жидкий металл оттесняется в сторону, обратную направлению сварки, у основания столба дуги образуется углубление — кратер и сохраняется лишь тонкий слой жидкого металла (фиг. 102).
...
Процесс образования сварного шва может быть представлен следующим образом: основной металл расплавляется дугой на некоторую глубину, давлением дуги жидкий металл вытесняется назад, в основном металле образуется канавка, лишь частично заполненная жидким металлом. По мере перемещения дуги происходит заполнение канавки жидким металлом, представляющим сплав' основного и электродного металлов.
...
Большой объём ванны создаёт опасность протекания жидкого металла в зазор между кромками, для устранения чего применяют специальные меры и приспособления. Большой объём жидкой ван
...
ны приводит к необходимости производить сварку под флюсом только в нижнем положении при горизонтальном расположении поверхности изделия, с отклонением от горизонтальной поверхности не более 5—10° (большее отклонение вызывает вытекание жидкого металла и шлака из зоны сварки и нарушает формирование шва). В последнее время Институту электросварки удалось оуществить сварку под флюсом в вертикальном положении посредством специальных приспособлений, удерживающих жидкий металл и перемещающихся по вертикали вверх, по мере хода сварки.
...
Первый практически пригодный метод автоматической сварки под флюсом на вертикальной поверхности разработал сотрудник института Г. 3. Волошкевич. На фиг. 104 показана сварка стыкового шва с остающейся подкладкой. Вдоль оси шва по поверхности основного металла перемещается снизу вверх формирующий медный башмак 3. Он движется равномерно вместе с электродной проволокой и автоматом (не показанным на фигуре). Электродная проволока
...
подаётся системой роликов, изгибающих её так, что электрод располагается, примерно, на продольной оси шва. Сварочная ванна 4 жидкого металла приобретает вытянутую форму с небольшой свободной поверхностью под электродом, расположенной почти горизонтально. Ванна ограничена сзади подкладкой, а спредн формирующим башмаком, интенсивно охлаждаемым проточной водой и создающим благо-
...
даря этому корочку затвердевшего металла. При сварке без подкладки применяются два формирующих башмака, перемещающихся одновременно с передней и задней сторон шва. Флюс подаётся по мере надобности специальным дозатором; избыток шлака стекает и удаляется через верх формирующего башмака. Этот способ уже проверен при сварке кожухов доменных печей и имеет перспективы на значительное производственное применение после внесения дополнительных улучшений.
...
Для неответственных изделий можно иногда ограничиться неполным проваром сечения шва. Для сварки более ответственных изделий, требующих высокой прочности, может применяться двусторонний стыковой шов без разделки кромок; в этом случае сварка производится с каждой стороны на режиме, обеспечивающем расплавление металла на глубину около 0,6 полной толщины металла. Часто применяется сварной стыковой шов с под-варкой обратной стороны, выполняемой вручную или автоматически. Сначала производится ручная подварка, качественными электродами, затем сваривается на автомате основной шов. Двусторонние швы или швы с подваркой требуют поворачивания изделия, что вызывает значительные затруднения и увеличивает общее время выполнения работы. Поэтому для сварки под флюсом широко распространено применение подкладок, позволяющих выполнять сварку с одной стороны без поворачивания изделия.
...
Часто для устранения протекания расплавленного металла через зазор стыка с обратной стороны шва поджимается съёмная медная подкладка. При наличии медной под
...
кладки сваривать можно за один проход с полным проваром всей толщины металла. Медная подкладка должна по возможности плотно прилегать к основному металлу для устранения протекания жидкого металла через зазор между подкладкой и изделием. Для облегчения пригонки иногда собирают подкладки из отдельных коротких кусков по 200—400 мм.
...
Существуют два основных способа применения медных подкладок (фиг. 105). В первом случае кромки собирают плотно без зазора, во втором случае сборка производится с зазором между листами в 3—4 мм и с зазором между
...
сыпается через зазор и заполняет желобок подкладки. В процессе сварки флюс расплавляется, усаживается и формирует обратный валик шва. Второй способ в большинстве случаев даёт лучшие результаты и широко используется на практике. При правильно подобранном режиме обратная сторона шва имеет безупречное очертание. Довольно широко применяются остающиеся стальные подкладки, если их наличие не мешает дальнейшей нормальной работе изделия. Под стыковой зазор подводится
...
даря этому корочку затвердевшего металла. При сварке без подкладки применяются два формирующих башмака, перемещающихся одновременно с передней и задней сторон шва. Флюс подаётся по мере надобности специальным дозатором; избыток шлака стекает и удаляется через верх формирующего башмака. Этот способ уже проверен при сварке кожухов доменных печей и имеет перспективы на значительное производственное применение после внесения дополнительных улучшений.
...
стальная полоска толщиной 3—5 мм, шириной 40—50 мм. Подкладка хорошо пригоняется к изделию и прихватывается в отдельных местах ручной сваркой. По окончании сварки подкладка оказывается наглухо приваренной к изделию.
...
Вместо металлических подкладок для сварки стыковых швов можно применять с обратной стороны слой флюса, так называемую флюсовую подушку. Часть флюса подушки, расплавляясь, образует
...
шлаковую корку и усаживается, формируя усиление обратной стороны шва. Для качественного выполнения шва и устранения вытекания жидкого металла необходимо, чтобы флюс подушки был уплотнён и поджимался к об
...
достаточной силой. На фиг. 106 показано простейшее приспособление, обеспечивающее плотное прилегание флюса подушки к изделию. К изделию / снизу подводится стальное корыто 4, в которое заложен эластичный резиновый шланг 3. Флюс 2, образующий подушку, располагается на асбестовой ленте 5. При подаче сжатого воздуха шланг 3 раздувается и плотно поджимает флюс к изделию.
...
Примерные режимы автоматической сварки под флюсом стыковых швов
...
Сварка угловых швов производится: 1) вертикальным электродом в так называемую симметричную или несимметричную лодочку, 2) наклонным электродом (фиг. 107). Наилучшие результаты даёт сварка в лодочку, какую рекомендуется применять для угловых швов везде, где это возможно. При угловых
...
швах также иногда приходится принимать меры против возможного протекания жидкого металла в зазоры. Для этой цели также применяются подкладки, подварка обратной стороны, сварка в два слоя, уплотнение зазоров асбестовым шнуром и т. д.
...
При хорошей сборке и достаточно чистой поверхности соединяемых элементов прорезное соединение оказывается достаточно надёжным.
...
Примерные режимы автоматической сварки пол флюсом угловых швов
...
Прорезное соединение может выполняться также в виде отдельных точек или электрозаклёпок. Особенно надёжными получаются электрозаклёпки, если в верхнем листе имеется предварительно просверленное отверстие. Такие электрозаклёики нашли широкое промышленное применение, например, в вагоностроении, в сельхозмашиностроении и пр. наряду с обычными заклёпками и точечной контактной электросваркой. Для сварки электрозаклёпок вместо обычных автоматов применяются простейшие приспособления, в которых подача электрода не производится, а дуга горит до естественного обрыва вследствие удлинения.
...
Сварка под флюсом кольцевых швов в вертикальной плоскости, т. е. швов на поверхности поворачивающегося цилиндра, часто представляет затруднения, возрастающие с уменьшением диаметра цилиндра. При диаметрах свариваемого изделия менее 500 мм расплавленный металл и жидкий шлак вытекают из зоны сварки в сторону вращения изделия. Для удовлетворительной сварки кольцевых швов малого диаметра уменьшают сварочный ток, длину и напряжение дуги, скорость сварки; смещают электрод от зенита в направлении против вращения изделия {фнг. №}.
...
При сварке швов изделий диаметром от 100 до 400 мм смешение электрода берётся в пределах от 5 до 30 мм, увеличиваясь с уменьшением диаметра. Применяются Также специальные флюсы с повышенной вязкостью шлака, обеспечивающие высокую устойчивость дуги и позволяющие работать на очень короткой дуге.
...
Помимо выполнения нормальных соединений на малоуглеродистой стали автоматическая сварка под флюсом применяется для сварки спецсталей и цветных металлов, для наплавочных работ, для обварки топочных связей в котлах, для приварки шпилек к листам и т. д.
...
Автоматическая сварка под флюсом непрерывно развивается и совершенствуется; можно отметить многодуговые автоматы, работающие двумя или более дугами на общую сварочную ванну. Имеют перспективу развития автоматы, работающие дугой трёхфазного тока (Г. П. Михайлов), что обещает значительные выгоды, равномерно загружающие питающую трёхфазную сеть и значительно повышающие производительность сварки. Трёхфазная дуга может применяться также для полуавтоматический и ручной сварки.
...
Автоматическая сварка под флюсом обеспечивает более высокое качество и прочность сварных соединений, по сравнению с ручной сваркой качественными электродами, за счёт большей однородности сварных швов, более правильной и гладкой их внешней поверхности и плавных очертаний, что имеет существенное значение для соединений, работающих при переменной и динамической нагрузке.
...
Получается однородный хорошо раскисленный наплавленный металл благоприятного химического состава, содержащий в среднем при сварке малоуглеродистой стали (в процентах): углерода
...
Прорезное соединение может выполняться также в виде отдельных точек или электрозаклёпок. Особенно надёжными получаются электрозаклёпки, если в верхнем листе имеется предварительно просверленное отверстие. Такие электрозаклёики нашли широкое промышленное применение, например, в вагоностроении, в сельхозмашиностроении и пр. наряду с обычными заклёпками и точечной контактной электросваркой. Для сварки электрозаклёпок вместо обычных автоматов применяются простейшие приспособления, в которых подача электрода не производится, а дуга горит до естественного обрыва вследствие удлинения.
...
Сварка под флюсом кольцевых швов в вертикальной плоскости, т. е. швов на поверхности поворачивающегося цилиндра, часто представляет затруднения, возрастающие с уменьшением диаметра цилиндра. При диаметрах свариваемого изделия менее 500 мм расплавленный металл и жидкий шлак вытекают из зоны сварки в сторону вращения изделия. Для удовлетворительной сварки кольцевых швов малого диаметра уменьшают сварочный ток, длину и напряжение дуги, скорость сварки; смещают электрод от зенита в направлении против вращения изделия {фнг. №}.
...
электродной проволоки даёт возможность повысить легирование наплавленного металла до любых требующихся пределов. Значительные размеры ванны, сравнительно медленное её охлаждение и
...
затвердевание обеспечивают достаточно полное освобождение расплавленного металла от неметаллических включений и газовых пузырей, успевающих всплыть на поверхность ванны и перейти в шлак. Наплавленный металл получается плотным и чистым.
...
Замедленное охлаждение создаёт грубозернистую дендритную структуру; отдельные столбчатые кристаллиты иногда заметны на шлифе невооружённым глазом (фиг. ПО). Эта грубозернистая структура вызывает иногда опасения появления возможной хрупкости металла. Многочисленные испытания указывают на высокую
...
пластичность наплавленного металла, несмотря на крупнозерни-стость, что, вероятно, может быть объяснено чистотой металла. В особо ответственных изделиях грубозернистая дендритная структура наплавленного металла может быть устранена и превращена в мелкозернистую равноосную посредством отжига, повышающего пластичность. Механические свойства наплавленного металла и сварного стыкового соединения для сварки под флюсом малоуглеродистой стали при различной термообработке приведены в табл. 14, из которой видно, что по прочности и пластичности наплавленный металл не уступает прочности обычной малоуглеродистой стали.
...
Отжиг, улучшающий структуру, снижает пределы прочности и текучести, повышая относительное удлинение и ударную вязкость. Наплавленный металл воспринимает в известной степени закалку, повышающую пределы прочности и текучести и снижающую относительное удлинение и ударную вязкость.
...
Полная механизация и автоматизация процесса дуговой электросварки не всегда осуществима и целесообразна. Автоматическая сварка весьма выгодна и целесообразна в массовом и крупносерийном производстве изделий с достаточно длинными прямолинейными или круговыми швами. Огромное количество сварных изделий в мелкосерийном и индивидуальном производствах не удовлетворяет указанным требованиям: сварные швы, будучи короткими, сложной криволинейной конфигурации, неудобно расположенными для автоматической сварки, выполнялись ручной дуговой сваркой, так как в этих случаях применение автоматической сварки оказывалось недостаточно выгодным и удобным. Поэтому уже давно прилагались усилия к созданию дуговых полуавтоматов, совмещающих преимущества автоматической сварки с гибкостью и универсальностью ручной.
...
Работа над дуговыми полуавтоматами начинается одновременно с изобретением дуговой электросварки. Н. Г. Славянов ещё 60 лег назад сконструировал, построил и применил на производстве полуавтомат для сварки металлическим электродом, названный им «плавильник». После работ Славянова полуавтоматическая дуговая сварка долгое время не получала заметного развития; решающие успехи в этом деле достигнуты в последние годы, причём ведущая роль в развитии полуавтоматической дуговой сварки принадлежит Советскому Союзу.
...
Из многочисленных способов полуавтоматической дуговой сварки, предлагавшихся и разрабатывавшихся в разное время, для производственного применения оказались пригодными: 1) сварка лежачим и наклонным электродом и 2) шланговая сварка.
...
Способ сварки лежачим электродом, первоначально предложенный около 20 лет назад коллективом инженеров Ленинградского завода «Электрик», был позже доработан коллективом инженеров Мытищинского завода под руководством инженеров П. В. Мумрикова и С. 3. Штерлинга, придавшим способу современную форму, допускающую его производственное использование. Сущность этого способа схематически изображена на фиг. 111.
...
Электрод 1 с толстой обмазкой 2 кладётся на изделие, прикрывается полоской писчей бумаги 5, а поверх всего накладывается массивный прижимной медный брусок 4 с продольной канавкой для помещения электрода. Сварочный ток подводится к электроду зажимом, надетым на свободный от обмазки конец, отогнутый для удобства присоединения. Слой обмазки изолирует электродный стержень от изделия.
...
Отжиг, улучшающий структуру, снижает пределы прочности и текучести, повышая относительное удлинение и ударную вязкость. Наплавленный металл воспринимает в известной степени закалку, повышающую пределы прочности и текучести и снижающую относительное удлинение и ударную вязкость.
...
Полная механизация и автоматизация процесса дуговой электросварки не всегда осуществима и целесообразна. Автоматическая сварка весьма выгодна и целесообразна в массовом и крупносерийном производстве изделий с достаточно длинными прямолинейными или круговыми швами. Огромное количество сварных изделий в мелкосерийном и индивидуальном производствах не удовлетворяет указанным требованиям: сварные швы, будучи короткими, сложной криволинейной конфигурации, неудобно расположенными для автоматической сварки, выполнялись ручной дуговой сваркой, так как в этих случаях применение автоматической сварки оказывалось недостаточно выгодным и удобным. Поэтому уже давно прилагались усилия к созданию дуговых полуавтоматов, совмещающих преимущества автоматической сварки с гибкостью и универсальностью ручной.
...
Работа над дуговыми полуавтоматами начинается одновременно с изобретением дуговой электросварки. Н. Г. Славянов ещё 60 лег назад сконструировал, построил и применил на производстве полуавтомат для сварки металлическим электродом, названный им «плавильник». После работ Славянова полуавтоматическая дуговая сварка долгое время не получала заметного развития; решающие успехи в этом деле достигнуты в последние годы, причём ведущая роль в развитии полуавтоматической дуговой сварки принадлежит Советскому Союзу.
...
Из многочисленных способов полуавтоматической дуговой сварки, предлагавшихся и разрабатывавшихся в разное время, для производственного применения оказались пригодными: 1) сварка лежачим и наклонным электродом и 2) шланговая сварка.
...
Способ сварки лежачим электродом, первоначально предложенный около 20 лет назад коллективом инженеров Ленинградского завода «Электрик», был позже доработан коллективом инженеров Мытищинского завода под руководством инженеров П. В. Мумрикова и С. 3. Штерлинга, придавшим способу современную форму, допускающую его производственное использование. Сущность этого способа схематически изображена на фиг. 111.
...
Зажигание дуги производится кратковременным замыканием конца электрода на изделие прикосновением угольным или металлическим зажигательным стержнем. Загоревшаяся дуга уходит под прижимной брусок, становясь невидимой, и ползёт вдоль электро-
...
да, расплавляя электрод и основной металл и образуя наплавленный валик. Длина электрода может доходить до 1200 мм, диаметр до 8 мм. Для изменения сечения наплавки необходимо изменить диаметр электрода.
...
Способ сварки наклонным электродом, созданный работниками уральских заводов, известен в двух разновидностях, схематически показанных на фиг. 112: а) с постоянным углом наклона, не меняющимся в процессе сварки; б) с переменным углом наклона.
...
В первом варианте (фиг. 112,а) электрод с толстой обмазкой / закрепляется в зажиме, скреплённом с обоймой 2, свободно перемещающейся по стойке 3 и стремящейся передвигаться по стойке вниз до ограничивающего упора 4, но удерживаемой от перемещения электродом, упирающимся своим концом в изделие. По зажигании дуги электрод плавится и укорачивается, обойма 2 передвигается вниз по стойке 3, электрод перемещается параллельно
...
самому себе, сохраняя постоянный угол наклона я к поверхности изделия. Конец электрода с дугой перемещается по поверхности изделия, образуя валик наплавленного металла. Устанавливая электрод под разными углами а, можно в известных пределах менять сечение наплавленного металла.
...
Во втором варианте (фиг. 112,6) зажим электрода / укреплён на стержне 2, скреплённом со стойкой 3 шарниром 4 и могущим свободно поворачиваться около оси шарнира. Стержень 2 удерживается от поворота электродом, конец которого упирается в изделие. По зажигании дуги электрод плавится и укорачивается, стержень 2 постепенно поворачивается книзу вместе с электродом. Конец электрода с дугой перемещается по поверхности изделия, образуя валик наплавленного металла. Угол наклона электрода к поверхности изделия а
...
В обоих вариантах электрод в процессе сварки опирается о поверхность изделия, и стержень электрода изолируется от изделия выступающим краем слоя обмазки — «козырьком» (фиг. 112, в).
...
те же, что и при ручной сварке. Несмотря на достаточно высокое качество сварки, эти способы не нашли широкого производственного использования и применяются в очень ограниченных размерах.
...
Способ сварки наклонным электродом сходен со способом сварки опёртым электродом, занимающим промежуточное положение между ручным и полуавтоматическим способами. Сущность этого способа показана на фиг. 113. Электрод с толстым слоем механически прочной обмазки, расположенный под острым углом к поверхности изделия, опирается краем слоя обмазки о поверхность изделия, аналогично способу сварки наклонным электродом. Отличие заключается в том, что электрод закреплён не в штативе, а в обычном держателе электродов, находящемся в руке сварщика. Частичная автоматизация процесса состоит в том, что автоматически поддерживается постоянная длина дуги и автоматически происходит подача электрода в зону дуги по мере его плавления. Постоянство длины дуги обеспечивается постоянной величиной выступающей части обмазки на конце электрода, так называемого козырька, .который почти не меняется в процессе сварки, поддерживая приблизительно неизменной длину дуги.
...
Работа сварщика сводится к перемещению дуги по шву при сохранении приблизительно постоянного угла наклона электрода. Этот способ имеет ряд ценных преимуществ помимо некоторой автоматизации процесса. Как видно из фиг. 113, дуга горит в пространстве, почти полностью замкнутом и изолированном от атмосферного воздуха козырьком на конце электрода и толстым слоем расплавленного шлака. Толстый слой обмазки на электроде даёт большое количество шлака, и по совершенству защиты ванны и уменьшению потерь на угар и разбрызгивание способ приближается к сварке под флюсом. Уменьшение разбрызгивания даёт возможность значительно повысить силу сварочного тока при хорошем формировании валика наплавленного металла. Высокое качество наплавленного металла, глубокое проплавление основного металла, пониженные требования к квалификации сварщика и большая производительность придают способу сварки опёртым электродом значительную производственную ценность, и в ряде случаев этот способ может успешно конкурировать не только с ручной дуговой сваркой, но и с автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом. Этот способ применяется на многих заводах, при этом применяются электроды диаметром до 8—10 мм при толщине слоя обмазки около половины диаметра электродного стержня, сила сварочного тока доводится до 500—700 а. Получаемые при этом технико-экономические показатели сравнимы с показателями шланговой полуавтоматической сварки под флюсом. Способ этот называется сваркой опёртым электродом, но иногда в нашей литературе он называется сваркой ультра-короткой дугой, что представляется автору мало удачным и не отвечающим действительности. Дуга в данном случае не является особенно короткой, она лишь значительно углублена в основной металл вследствие большой глубины ванны и кратера, аналогично сварке под флюсом, где наблюдается подобное же явление.
...
Большое практическое значение имеет шланговая полуавтоматическая сварка. Её современная форма, получившая широкое распространение, закончена разработкой в 1948—1949 гг. Идея шланговой сварки не нова, опытные дуговые шланговые полуавтоматы завод «Электрик» строил 20 лет назад, но практическое применение способ получил лишь в последнее время по внесении в него ряда существенных усовершенствований. Устройство шлангового полуавтомата состоит в следующем. Автоматический механизм, аналогичный обычным дуговым автоматам с электрическим приводом, проталкивает электродную проволоку из бухты в зону дуги через гибкий шланг и держатель — наконечник. Длина гибкого шланга может быть до 5 м. Сварщик, держа наконечник, вручную перемещает его вдоль кромки свариваемых изделий.
...
Работа сварщика сводится к перемещению дуги по шву при сохранении приблизительно постоянного угла наклона электрода. Этот способ имеет ряд ценных преимуществ помимо некоторой автоматизации процесса. Как видно из фиг. 113, дуга горит в пространстве, почти полностью замкнутом и изолированном от атмосферного воздуха козырьком на конце электрода и толстым слоем расплавленного шлака. Толстый слой обмазки на электроде даёт большое количество шлака, и по совершенству защиты ванны и уменьшению потерь на угар и разбрызгивание способ приближается к сварке под флюсом. Уменьшение разбрызгивания даёт возможность значительно повысить силу сварочного тока при хорошем формировании валика наплавленного металла. Высокое качество наплавленного металла, глубокое проплавление основного металла, пониженные требования к квалификации сварщика и большая производительность придают способу сварки опёртым электродом значительную производственную ценность, и в ряде случаев этот способ может успешно конкурировать не только с ручной дуговой сваркой, но и с автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом. Этот способ применяется на многих заводах, при этом применяются электроды диаметром до 8—10 мм при толщине слоя обмазки около половины диаметра электродного стержня, сила сварочного тока доводится до 500—700 а. Получаемые при этом технико-экономические показатели сравнимы с показателями шланговой полуавтоматической сварки под флюсом. Способ этот называется сваркой опёртым электродом, но иногда в нашей литературе он называется сваркой ультра-короткой дугой, что представляется автору мало удачным и не отвечающим действительности. Дуга в данном случае не является особенно короткой, она лишь значительно углублена в основной металл вследствие большой глубины ванны и кратера, аналогично сварке под флюсом, где наблюдается подобное же явление.
...
Большое практическое значение имеет шланговая полуавтоматическая сварка. Её современная форма, получившая широкое распространение, закончена разработкой в 1948—1949 гг. Идея шланговой сварки не нова, опытные дуговые шланговые полуавтоматы завод «Электрик» строил 20 лет назад, но практическое применение способ получил лишь в последнее время по внесении в него ряда существенных усовершенствований. Устройство шлангового полуавтомата состоит в следующем. Автоматический механизм, аналогичный обычным дуговым автоматам с электрическим приводом, проталкивает электродную проволоку из бухты в зону дуги через гибкий шланг и держатель — наконечник. Длина гибкого шланга может быть до 5 м. Сварщик, держа наконечник, вручную перемещает его вдоль кромки свариваемых изделий.
...
4—5 мм. Работа велась на малых сварочных токах. Значительный диаметр проволоки делал шланг тяжёлым, недостаточно гибким, неудобным в работе. Малые токи не давали значительного повышения производительности по сравнению с ручной сваркой, поэтому шланговые полуавтоматы, хотя и были давно известны, но не находили применения. Создать промышленно пригодный шланговый полуавтомат позволил переход на способ сварки под флюсом электродной проволокой малых диаметров, не превышающих 2—2,5 мм.
...
Применение флюса позволило увеличить сварочный ток, что улучшило устойчивость дуги и резко повысило производительность сварки. Уменьшение диаметра проволоки снизило вес шланга и увеличило его гибкость, отчего значительно возросло удобство работы, шланговый полуавтомат сделался пригодным для промышленного использования.
...
Современные шланговые полуавтоматы были разработаны одновременно Институтом электросварки АН УССР и Ленинградским заводом «Электрик». Схема установки для шланговой полуавтоматической сварки Института электросварки типа ПШ-5 показана на фиг. 114. Электродная проволока диаметром 1,6—2 мм, смотанная в бухту, находящуюся в коробке или кассете /, проталкивается подающим механизмом 2 через гибкий шланг 3 в держатель 4, находящийся в руке сварщика. Сварочный ток подводится к держателю через гибкий шланг от сварочного трансформатора 5 с дроссельной катушкой. Включающая аппаратура и электроизмерительные приборы смонтированы в аппаратном ящике 6. Подающий механизм работает по принципу постоянной скорости подачи электродной проволоки.
...
4—5 мм. Работа велась на малых сварочных токах. Значительный диаметр проволоки делал шланг тяжёлым, недостаточно гибким, неудобным в работе. Малые токи не давали значительного повышения производительности по сравнению с ручной сваркой, поэтому шланговые полуавтоматы, хотя и были давно известны, но не находили применения. Создать промышленно пригодный шланговый полуавтомат позволил переход на способ сварки под флюсом электродной проволокой малых диаметров, не превышающих 2—2,5 мм.
...
Применение флюса позволило увеличить сварочный ток, что улучшило устойчивость дуги и резко повысило производительность сварки. Уменьшение диаметра проволоки снизило вес шланга и увеличило его гибкость, отчего значительно возросло удобство работы, шланговый полуавтомат сделался пригодным для промышленного использования.
...
Подача производится асинхронным мотором переменного трёхфазного тока мощностью 0,1 кет через червячную и две цилиндрические пары зубчатых колёс. Скорость подачи проволоки изменяется перестановкой зубчатых колёс в пределах от 80 до 600 м/час. Через гибкий шланг подводится сварочный ток к держателю и подаётся электродная проволока в
...
Устройство специального гибкого шланга для полуавтомата схематически показано на фиг. 115. Для пропуска электродной проволоки внутри шланга находится гибкая спираль /, отделённая от токоведущей части шланга слоем изоляции 2. Поверх спирали расположены гибкие медные провода 3, по которым поступает сварочный ток. В провода заложены два ИЗОЛИро-
...
для цепи управления. Токоведущая часть защищена хлопчатобумажной оплёткой 5 и прочной резиновой изоляцией 6. Нормальная длина шланга 3,5 м. Шланг заканчивается держателем—наконечником. На держателе смонтирована воронка — бункер для флюса и кнопка для включения и выключения механизма полуавтомата и сварочного тока. Электродная проволока, пройдя гибкий шланг, поступает в наконечник и направляется в
...
леэ удобным в работе, так как не требуется перерывов для наполнения воронки флюсом. С другой стороны, вся установка усложняется: требуется сжатый воздух для подачи флюса, возможны прекращение подачи, вызванное засорением флюсоподводящего канала, и длительные перерывы в работе для прочистки флюсоподводящего канала в шланге. Ручной держатель полуавтомата АДШ-500 может заменяться самоходной тележкой с магнитным присосом, несущей токоподводящий мундштук и флюсоподводящий наконечник и перемещающейся вдоль шва, что превращает полуавтомат в автомат. Перемещение самоходной тележки производится через редуктор от специального быстроходного малогабаритного электродвигателя. Тележка имеет малые размеры и общий вес около 7 кг. Для увеличения сцепления на тележке смонтирован присасывающий электромагнит, обеспечивающий сильный магнитный присос тележки к поверхности изделия. Наличие магнитного присоса позволяет вести сварку на наклонных поверхностях.
...
Шланговые полуавтоматы за короткое время нашли весьма широкие и всё расширяющиеся применения в нашей промышленности. Объединяя в себе многие преимущества автоматической и ручной сварки, шланговые полуавтоматы часто оказываются выгоднее той и другой. Будучи весьма универсальными, они пригодны для сварки металла толщиной от 2—3 мм до самых больших толщин, встречающихся на практике. Они пригодны для сварки всех видов стыковых швов одно- и двусторонних, со скосом и без скоса кромок, угловых швов в тавровом и нахлёсточном соединениях, а также и прорезных швов. Шланговыми полуавтоматами возможно выполнять не только сплошные, но и прерывистые швы, поэтому они успешно применяются как в заводских, так и в полевых условиях на открытом воздухе, например, при сварке стыков трубопроводов, при. сооружении строительных металлоконструкций, каркасов высотных зданий и т. д.
...
Автоматизации хорошо поддаются и способы дуговой сварки неплавким электродом, т. е. таким, который в процессе сварки совсем не плавится, как, например, угольный электрод, или плавится весьма медленно и не принимает заметного участия в образовании наплавленного металла, как, например, вольфрамовый электрод. Сварка неплавким электродом особенно хорошо поддаётся механизации. Конструирование дуговых автоматов для сварки неплавким электродом является сравнительно простой задачей и если эти автоматы применяются в нашей промышленности в очень малых размерах, то это объясняется тем, что сварка неплавким электродом лишь в немногих случаях оказывается наиболее выгодной, чаще всего более целесообразной оказывается сварка плавким электродом (способ Славянова).
...
леэ удобным в работе, так как не требуется перерывов для наполнения воронки флюсом. С другой стороны, вся установка усложняется: требуется сжатый воздух для подачи флюса, возможны прекращение подачи, вызванное засорением флюсоподводящего канала, и длительные перерывы в работе для прочистки флюсоподводящего канала в шланге. Ручной держатель полуавтомата АДШ-500 может заменяться самоходной тележкой с магнитным присосом, несущей токоподводящий мундштук и флюсоподводящий наконечник и перемещающейся вдоль шва, что превращает полуавтомат в автомат. Перемещение самоходной тележки производится через редуктор от специального быстроходного малогабаритного электродвигателя. Тележка имеет малые размеры и общий вес около 7 кг. Для увеличения сцепления на тележке смонтирован присасывающий электромагнит, обеспечивающий сильный магнитный присос тележки к поверхности изделия. Наличие магнитного присоса позволяет вести сварку на наклонных поверхностях.
...
Шланговые полуавтоматы за короткое время нашли весьма широкие и всё расширяющиеся применения в нашей промышленности. Объединяя в себе многие преимущества автоматической и ручной сварки, шланговые полуавтоматы часто оказываются выгоднее той и другой. Будучи весьма универсальными, они пригодны для сварки металла толщиной от 2—3 мм до самых больших толщин, встречающихся на практике. Они пригодны для сварки всех видов стыковых швов одно- и двусторонних, со скосом и без скоса кромок, угловых швов в тавровом и нахлёсточном соединениях, а также и прорезных швов. Шланговыми полуавтоматами возможно выполнять не только сплошные, но и прерывистые швы, поэтому они успешно применяются как в заводских, так и в полевых условиях на открытом воздухе, например, при сварке стыков трубопроводов, при. сооружении строительных металлоконструкций, каркасов высотных зданий и т. д.
...
Автоматизации хорошо поддаются и способы дуговой сварки неплавким электродом, т. е. таким, который в процессе сварки совсем не плавится, как, например, угольный электрод, или плавится весьма медленно и не принимает заметного участия в образовании наплавленного металла, как, например, вольфрамовый электрод. Сварка неплавким электродом особенно хорошо поддаётся механизации. Конструирование дуговых автоматов для сварки неплавким электродом является сравнительно простой задачей и если эти автоматы применяются в нашей промышленности в очень малых размерах, то это объясняется тем, что сварка неплавким электродом лишь в немногих случаях оказывается наиболее выгодной, чаще всего более целесообразной оказывается сварка плавким электродом (способ Славянова).
...
леэ удобным в работе, так как не требуется перерывов для наполнения воронки флюсом. С другой стороны, вся установка усложняется: требуется сжатый воздух для подачи флюса, возможны прекращение подачи, вызванное засорением флюсоподводящего канала, и длительные перерывы в работе для прочистки флюсоподводящего канала в шланге. Ручной держатель полуавтомата АДШ-500 может заменяться самоходной тележкой с магнитным присосом, несущей токоподводящий мундштук и флюсоподводящий наконечник и перемещающейся вдоль шва, что превращает полуавтомат в автомат. Перемещение самоходной тележки производится через редуктор от специального быстроходного малогабаритного электродвигателя. Тележка имеет малые размеры и общий вес около 7 кг. Для увеличения сцепления на тележке смонтирован присасывающий электромагнит, обеспечивающий сильный магнитный присос тележки к поверхности изделия. Наличие магнитного присоса позволяет вести сварку на наклонных поверхностях.
...
вым электродом в атмосфере защитного газа. Примером автомата для сварки угольной дугой может служить автомат АУГ завода «Электрик». Автомат работает угольным электродом по способу Бенардоса на постоянном токе нормальной полярности (минус на угольном электроде).
...
Можно отметить следующие характерные особенности автомата, показанного на фиг. 116. Угольный электрод проходит по оси успокоительного соленоида из медной трубки, охлаждаемой проточной водой. Соленоид включён последовательно с дугой и таким образом обтекается сварочным током, создавая продольное магнитное поле, ось которого параллельна оси дуги. Наложение продольного поля, уменьшающее сечение столба дуги и увеличивающее его жёсткость, значительно повышает технологическую ценность дуги. Угольный электрод непрерывно вращается около своей оси с постоянной скоростью около 30 об/мин. Вращение электрода обеспечивает равномерное обгорание конца электрода и сохранение правильной конической его формы. Для защиты наплавленного металла от воздействия атмосферного воздуха через изогнутую трубку в дугу подаётся непрерывно шнур, скрученный из плотной бумаги, пропитанный минеральными солями. Бумажный шнур (на фигуре не показан) подаётся с катушки, с постоянной ско- Фиг. 116. Угольный авто-
...
нец шнура постепенно обугливается и сгорает, создавая защиту зоны сварки газами, образующимися при разложении и сгорании бумаги, а минеральная пропитка шнура плавится и даёт тонкий слой шлака, прикрывающий расплавленный металл. При сварке на автомате, помимо бумажного шнура, можно применять и обычную защиту, состоящую в предварительном нанесении на кромки различных флюсов. Угольный электрод подаётся в зону дуги по мере сгорания, и длина дуги автоматически поддерживается постоянной. Подача электрода, его вращение и подача бумажного шнура производятся от одного общего приводного электродвигателя.
...
Во многих "случаях для сварки угольной дугой вполне достаточны весьма простые по устройству полуавтоматы. В полуавтоматах сохраняется лишь успокоительный соленоид с водяным охлаждением, создающий продольное магнитное поле в зоне дуги. Приводной электродвигатель отсутствует, поэтому нет вращения электрода и подачи бумажного шнура; подача электрода в дугу производится вручную. Ручная подача электрода достаточна, так как электрод сгорает медленно, всего на несколько миллиметров в ми-
...
вым электродом в атмосфере защитного газа. Примером автомата для сварки угольной дугой может служить автомат АУГ завода «Электрик». Автомат работает угольным электродом по способу Бенардоса на постоянном токе нормальной полярности (минус на угольном электроде).
...
Можно отметить следующие характерные особенности автомата, показанного на фиг. 116. Угольный электрод проходит по оси успокоительного соленоида из медной трубки, охлаждаемой проточной водой. Соленоид включён последовательно с дугой и таким образом обтекается сварочным током, создавая продольное магнитное поле, ось которого параллельна оси дуги. Наложение продольного поля, уменьшающее сечение столба дуги и увеличивающее его жёсткость, значительно повышает технологическую ценность дуги. Угольный электрод непрерывно вращается около своей оси с постоянной скоростью около 30 об/мин. Вращение электрода обеспечивает равномерное обгорание конца электрода и сохранение правильной конической его формы. Для защиты наплавленного металла от воздействия атмосферного воздуха через изогнутую трубку в дугу подаётся непрерывно шнур, скрученный из плотной бумаги, пропитанный минеральными солями. Бумажный шнур (на фигуре не показан) подаётся с катушки, с постоянной ско- Фиг. 116. Угольный авто-
...

Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов
Променеві методи обробки: Навч. посібник
Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка, резка и пайка металлов