Практикум / Э. Г. Бабенко [и др.]. Хабаровск : Изд-во двгупс

 
152 
25. ИЗУЧЕНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ  
            ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 
 
Цель работы: изучить способ автоматической сварки под слоем флюса. 
Определить коэффициент потерь и удельный расход электроэнергии. 
Приборы и оборудование: установка для автоматической наплавки под 
флюсом, контрольная пластина, сварочная проволока, секундомер, весы. 
 
25.1. Краткие теоретические сведения  
 
Одной  из  важнейших  задач,  стоящих  перед  современной  сварочной 
технологией,  является  механизция  и  автоматизация  процессов  дуговой 
сварки. 
 Ручная  дуговая  электросварка  трудоёмка,  требует  большого  числа 
квалифицированных кадров, сравнительно дорогая, со значительным рас-
ходом  сварочно-наплавочных  материалов,  не  позволяет  достигнуть  мак-
симально возможного качества сарочно-наплавочных работ. 
Большинство существующих видов дуговой сварки хорошо поддаются 
автоматизации. Для осуществления этого требуется ряд устройств и при-
способлений,  составляющих  ав-
томатическую  установку  для  ду-
говой сварки. 
 Наиболее  важное  промыш-
ленное  значение  имеют  автоматы 
для  сварки  плавящимся  электро-
дом.  На  рис.  25.1  приведена 
принципиальная  схема  автомата 
для  сварки  плавящимся  электро-
дом.  В  качестве  последнего  ис-
пользуется электродная проволока 
1  большой  длины  в  мотках  (бух-
тах),  подаваемая  в  зону  дуги  по 
мере  её  плавления.  Пройдя  веду-
щие  ролики  подающего  устрой-
ства 3, она поступает в мундштук 
6  автомата,  где  прижимается  то-
1
3
2
4
5
6
7
 
Рис  25.1.  Схема  автоматической  уста-
новки  для  сварки  плавящимся  электро-
дом: 1 – сварочная проволока; 2 – бара-
бан  с  проволокой;  3  –  подающее  уст-
ройство; 4 – коробка передач; 5 – электро-
двигатель; 6 – мундштук; 7 – деталь
 

153
 
коведущими  контактами  и  скользит  по  ним,  проводя  ток.  Так  как  рас-
стояние  от  токоведущих  контактов  до  дуги  невелико  (несколько  санти-
метров),  то  автомат  работает  как  бы  коротким  непрерывно  возобновляе-
мым  электродом.  Это  является  важным  преимуществом  автомата,  вслед-
ствие уменьшения нагрева проволоки джоулевым теплом, что в свою оче-
редь создает возможность использования очень высоких плотностей тока в 
электродной проволоке без её перегрева. В связи с тем, что подача прово-
локи идет автоматически со скоростью её плавления, длина дуги остается 
практически  постоянной.  Защита  дуги  и  сварочной  ванны  от  влияния 
внешней среды может осуществляться флюсами, газами, использованием 
самозащитных порошковых проволок и др. 
Широкое использование в промышленности и на транспорте в настоя-
щее  время  получила  автоматическая  сварка  под  слоем  флюса.  При  этом 
способе (рис. 25.2) дуга горит под слоем сыпучего вещества 4, называемого 
флюсом,  который  насыпается  слоем  40…60  мм.  Дуга  утоплена  в  массе 
флюса  и  горит  в  непрерывно 
создаваемом  газовом  пузыре, 
который  защищает  жидкий 
металл  от  воздействия  внеш-
ней среды. 
Статическое давление слоя 
флюса  на  жидкий  металл  уст-
раняет  нежелательные  воз-
действия  на  него  со  стороны 
дуги,  не  допускает  разбрыз-
гивания  и  нарушения  форми-
рования  шва  даже  при  очень 
больших токах, в то время как 
при  открытой  дуге  (например 
при  ручной  сварке)  механи-
ческое  воздействие  дуги  на 
ванну жидкого металла делает практически невозможным сварку при силе 
тока  500…600  А  вследствие  разбрызгивания  металла  и  нарушения  пра-
вильного  формирования  шва.  При  сварке  под  флюсом  появляется  воз-
можность увеличить применяемые токи до 1000…3000 А. 
6
7
5
4
3
2
1
 
 
Рис.  25.2.  Схема  продольного  разреза  зоны 
сварки  под  флюсом:  1  –  сварочная  прово-
лока; 2 – газовый пузырь; 3 – жидкий флюс; 
4 – сухой флюс; 5 – ванна жидкого металла; 
6  –  закристаллизовавшийся  наплавленный 
металл; 7 – металл наплавляемого изделия 

 
154 
Мощная, закрытая флюсом дуга глубоко расплавляет основной металл 
изделия, позволяет уменьшить разделку кромок под сварку, а часто и со-
всем обойтись без разделки. Снижается доля участия электродного металла 
в образовании шва (в среднем наплавленный металл образуется на 70 % за 
счёт расплавленного основного металла и лишь на 30 % за счёт электрод-
ного), до 10 раз увеличивается производительность сварки по сравнению с 
ручной дуговой на одинаковых токах. 
Возможность  резкого  увеличения  силы  сварочного  тока  составляет 
главное преимущество сварки под слоем флюса. Нахождение дуги в газо-
вом пузыре со стенками из жидкого флюса значительно уменьшает потери 
на угар и разбрызгивание, суммарная величина которых не первышает 2 % 
веса  расплавленного  электродного  металла,  что  позволяет  существенно 
экономить расход электродной проволоки. Коэффициент наплавки  α
н
  мо-
жет достигать значений до 25 г/А ч. Лучшее использование тока заметно 
экономит расход электроэнергии.  
Для расчёта коэффициента потерь ψ и удельного расхода электроэнергии 
А
у 
необходимо  иметь  следующие  исходные  данные:  сварочный  ток 
I
св
,  А; 
напряжение  на  дуге 
U
д
,  В;  время  горения  дуги 
t
0
,  с;  вес  наплавленного 
металла 
G
н
, г ; вес расплавленного металла 
G
р
, г.  
Ток  и  напряжение  фиксируются  по  приборам  сварочного  аппарата  во 
время сварки. 
Вес  наплавленного  металла  определяется  разностью  весов  опытной 
пластины до и после наплавки.  
Вес расплавленного металла, г, рассчитывается по формуле 
 
γ
l
4
πd
G
пр
2
пр
р
,                                        (25.1) 
где 
d
пр
 – диаметр электродной проволоки, см; 
l
пр
 – длина расплавившейся 
части сварочной проволоки, см; 
γ
  –  плотность  металла  сварочной  прово-
локи (для стали 
γ
 = 7,86 г/см
3
). 
Коэффициенты  расплавления  α,  г/А ч,  и  наплавки 
α
н
,  г/А ч,  опреде-
ляются из следующих выражений: 
 
 
0
св
р
t
I
G
3600
α
 ;   
0
св
н
н
t
I
G
3600
α
 ,                               (25.2) 
где 
G
р
, 
G
н
 
– вес расплавленного и наплавленного металла соответственно, г. 

155
 
Коэффициент потерь определяется по формуле 
 
н
 .                                         (25.3) 

жүктеу/скачать 4,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: