Princip a pracovní podmínky
V ustáleném stavu zahrnuje svařovací zóna následující oblasti:
Zóna obloukové kolony s teplotou do 4000 - 5000 ° C- Zóna plynové bubliny vytvořená v důsledku intenzivního odpařování atomů v kyslíkovém prostředí.
- Struska se roztaví, což je lehčí než kov a nachází se v horní části plynové dutiny.
- Roztavený kov - na dně dutiny.
- Strusková kůra tvořící horní, pevnou hranici svařovací zóny.
Svařovací drát také ovlivňuje chování svařovaného materiálu. Jakékoliv svařování je tedy miniaturním metalurgickým procesem.
Svařovaný kov je možné chránit před struskovou kůrou a oxidací, což zhoršuje kvalitu svaru, a to kontinuálním přiváděním nízkotavitelných a současně chemicky inertních složek do svařovací zóny, které jsou také tavidly pro svařování. Materiály lze také použít pro povrchové svařování. Při použití tavidla se snižuje množství prachu, které je nutně generováno v procesu práce.
Tyto materiály musí být používány za následujících podmínek:
Flux by neměl snižovat výkon a stabilizovat proces.- Neměla by být chemická reakce tavidla se základním kovem, svařovacím drátem.
- Během pracovního cyklu musí být oblast svařovací bubliny izolována od okolního prostředí.
- Na konci procesu by měl být zbytek, který přichází do styku se struskovou kůrou, snadno odstraněn z pracovního prostoru. Navíc lze po čištění opět použít až 80% odpadního materiálu.
Vzhledem k tomu, že tyto požadavky lze dokonce označit za protichůdné, optimální složení tavidla a způsob jeho dodávky jsou určeny specifickým typem svařování, konfigurací spojovaných dílů a produktivitou procesu.
Klasifikace toků svařování
Tavidla jsou charakterizována následujícími parametry:
Vzhled. Happen práškový, granulovaný, plyn, ve formě pasty. Například práškové nebo jemné granule se používají pro navařování nebo elektrické svařování (a materiál musí mít vhodnou elektrickou vodivost). Pro pájení nebo svařování plynem je lepší vzít pastu, prášek nebo plyn.- Chemické složení. Vyžaduje chemickou inertnost při vysokých teplotách a schopnost účinně rozptýlit řadu složek do svarového kovu.
- Způsob, jak se dostat. Tavení a netavení. První z nich jsou účinné při povrchové úpravě, kdy povrch kovu by měl účinně doplňovat další chemické prvky. Druhá skupina slouží ke zlepšení mechanického výkonu hotového svaru, a proto se používá při svařování vysoce uhlíkových ocelí a neželezných kovů, například hliníku, který se za normálních podmínek dobře nezváří.
- Dohodou. Slitinový svařovací drát s tavidlem například umožňuje zlepšit chemické složení a zvýšit mechanickou pevnost původního kovu. Univerzální tavidla, která mohou být použita pro svařování oceli, neželezných kovů a slitin, jsou vysoce ceněna.
Typické složky jsou mangan a oxid křemičitý, ale pro účely dopingu mohou být zahrnuty kovy a feroslitiny.
Klasifikace je často prováděna podle značky. Určuje výrobce. Například značka vyvinutá Institutem elektrotechniky. Paton, v označení nutně písmena AH Pokud jsou písmena FC, pak tok vyvinul Ústřední výzkumný ústav dopravního inženýrství. Ačkoli recept na výrobu materiálů je standardizován, neexistuje jednotné označení.
Proces přípravy a chemické složení
Základem neroztaveného tavidla je keramika a tyto materiály se získávají mechanickým mletím složek v kulových mlýnech. V závislosti na velikosti frakcí jsou tavidla rozdělena na malé (zrno 0, 25-1, 0 mm) a normální (s velikostí zrna do 4 mm). První z nich se používá při svařování s malými průměry vodičů, ne většími než 1, 0-1, 5 mm, k označení se přidává písmeno M. U značného počtu složek v netaveném tavidle se nejprve spojí lepením a potom se částice rozemele na požadovanou velikost.
V tavených tavidlech se vedle oxidu křemičitého vyskytují feroslitiny, manganová ruda, oxidy řady prvků a kovové prášky. Komponenty jsou vybírány podle jejich schopnosti zlepšit metalurgický proces v oblasti svařování. V důsledku toho se zlepšují podmínky pro povrchové legování a dezoxidaci kovu, zrnitost svaru se stává jemnější a množství škodlivých nečistot v něm klesá. Legovací schopnost neuzavřených materiálů umožňuje použití levnějších svařovacích drátů.
Nevýhody netavených tavidel zahrnují například skutečnost, že jejich obal by měl být hustší, protože složky jsou hygroskopické a vlhkost zhoršuje kvalitu materiálu. Neuzavřená tavidla jsou náročnější na dodržení svařovací technologie, protože podmínky dopingu se mohou výrazně změnit.
Magnetické toky jsou také klasifikovány jako netavené. Jejich účinnost je podobná jako u keramiky, ale navíc obsahuje železný prášek, který zvyšuje produktivitu.
Tavená tavidla se používají hlavně v automatickém svařování . Technologie jejich výroby zahrnuje následující kroky:
Příprava a mletí komponentů jiných než tavidel. Zahrnuje také kazivce, křídu, oxid hlinitý atd.- Míchání mechanické směsi v rotačních mlýnech.
- Tavení v plynových pecích s ochrannou atmosférou nebo v elektrických obloukových pecích.
- Granulace pro získání finálních frakcí požadované velikosti zrna. Za tímto účelem se tavná tavenina uvolňuje do vody a tuhne v ní sférickými částicemi.
- Sušení v sušičkách.
- Projekce a balení.
Tavená tavidla sestávají z oxidu křemičitého Si02 a oxidu manganičitého. Mangan redukuje oxidy železa, které se neustále tvoří během svařování, a váže síru ve struskách na sulfid, který lze snadno odstranit ze svaru později. Křemík zabraňuje růstu oxidu uhelnatého. Deoxidační vlastnosti posledně uvedeného prvku zvyšují homogenitu chemického složení kovu.
Barva tavených tavidel je průhledná nebo světle žlutá a jejich hustota není větší než 1, 6–1, 8 g / cm3.
Flux při svařování
Při ručním svařování se tavidlo nalije do 60 mm vrstvy na povrchu kovu, který sousedí s budoucím spojem. V případě nedostatečné tloušťky vrstvy je možný neúplný průnik a tvorba trhlin a trhlin. Poté se při elektrickém svařování vybije výboj a během svařování plamenem se hořák zapálí.
Jak se elektroda pohybuje, tavidlo se nalije na nové povrchy. Protože rozměry sloupu v oblouku jsou větší než výška toku, výtok proudí v kapalné tavenině složek působících na kovovou taveninu se specifickým tlakem až 9 g / cm2. V důsledku toho je eliminováno rozstřikování kovu, spotřebovává se méně svařovacího drátu, zvyšuje se produktivita. To je způsobeno schopností tavidla používat vyšší hodnoty provozního proudu bez obav z přerušení svařování. Nelze použít proud 450–500 A při otevřeném svařování, protože oblouk stříká kov z lázně.
V poloautomatickém a automatickém svařování se tavidla používají následovně:
- Z násypky se přivádí speciální trubičkový tok.
- Později se elektrodový drát přivádí z cívky umístěné za nádrží s tavidlem.
- Při pokračujícím pracovním procesu je část tavidla, která není použita a vázána struskami, nasávána do nádrže pneumaticky.
- Roztavená a ochlazená strusková kůra se ze švu mechanicky odstraní.
Výhody použití toků:
Není třeba předběžného řezání hran budoucího svaru, protože velké proudy elektrického svařování nebo zvýšená koncentrace kyslíku během svařování taví plynový kov mnohem intenzivněji.- Nepřítomnost ztrát kovu v oblasti svaru a přilehlých plochách.
- Stabilnější oblouk.
- Zlepšení účinnosti zdroje energie v důsledku snížení ztrát energie, která je vynaložena na ohřev kovu, jeho stříkání a zvýšené spotřeby tavidla a svařovacího drátu.
- Pohodlné pracovní podmínky, protože významná část plamene obloukového plamene proudí.
Omezení použití neschopnosti rychle kontrolovat oblast svaru. Tato okolnost vyžaduje důkladnější přípravné práce, zejména při spojování částí složité konfigurace. Další toky jsou poměrně velké a spotřebovávají se téměř jako svařovací drát.