Сварка порошковой проволокой без защитного газа¶
Сварка порошковой проволокой — вид дуговой сварки плавящимся электродом, при котором в качестве присадочного материала используется флюсокорд (порошковая проволока) с сердечником из сварочного флюса. Особенность данного способа заключается в том, что формирование сварочной ванны и защита расплавленного металла от воздействия атмосферного воздуха обеспечиваются газами и шлаком, выделяющимися при разложении флюса внутри проволоки, что позволяет выполнять сварку без подачи внешнего защитного газа.
¶Устройство и принцип действия
Порошковая проволока представляет собой полую трубку из低碳овой ленты, заполненную сердечником из смеси минеральных компонентов: рутила, флюса, раскислителей (ферросилиция, ферромарганец), легирующих добавок и веществ, образующих при горении защитный газ. При подведении дуги стенка трубки плавится, а флюс разлагается, выделяя углекислый газ и окись углерода, которые создают газовую оболочку вокруг сварочной ванны. Одновременно компоненты флюса образуют на поверхности ванны жидкий шлак, дополнительно защищающий металл от окисления.
При сварке на постоянном токе обратной полярности (минус на дуге) дуга горит преимущественно между флюсовым сердечником и изделием, что обеспечивает стабильное горение даже на малых токах. При прямой полярности дуга концентрируется на металлической оболочке, что увеличивает проплавление основного металла, но ухудшает стабильность процесса.
¶Оборудование
Для сварки порошковой проволокой без газа применяется стандартный полуавтомат (MIG/MAG-аппарат) с возможностью работы в режиме MMA, оснащённый:
- источником питания с жёсткой вольт-амперной характеристикой;
- приводом подачи проволоки (ролики с канавкой под диаметр проволоки);
- сварочным пистолетом с газовым соплом (газовая форсунка при работе без газа не используется, вместо неё может устанавливаться удлинённое сопло);
- шлангом подачи проволоки.
Баллон с газом и редуктор не требуются. Многие аппараты имеют маркировку режима «FCAW-S» (flux-cored arc welding, self-shielded) или обозначение «без газа / без CO2».
¶Режимы сварки
Основные параметры подбираются в зависимости от диаметра проволоки и толщины металла. Ориентировочные значения для сварки низкоуглеродистой стали:
| Диаметр проволоки, мм | Ток, А | Напряжение, В | Скорость подачи, м/мин |
|---|---|---|---|
| 0,8 | 80–130 | 17–20 | 3–5 |
| 1,0 | 120–180 | 19–22 | 4–7 |
| 1,2 | 160–250 | 21–26 | 5–9 |
| 1,6 | 220–320 | 24–30 | 6–10 |
Вылет проволоки (расстояние от конца газового сопла до конца проволоки) рекомендуется выдерживать в пределах 15–25 мм. Слишком большой вылет приводит к нестабильному горению дуги и увеличению разбрызгивания, слишком малый — к прилипанию проволоки.
¶Технология выполнения шва
При сварке порошковой проволокой без газа необходимо учитывать ряд особенностей:
- Полярность. Большинство самозащитных флюсокордов рассчитаны на работу на обратной полярности (DCEN — постоянный ток, отрицательный электрод). Перед началом работ следует убедиться в правильности подключения.
- Положение. Из-за повышенной текучести шлака и расплава рекомендуется выполнять швы в нижнем и нижнем угловом положениях. Вертикальные и потолочные швы требуют опыта и уменьшения тока.
- Техника ведения. Допускается как протяжка (ведение пистолёта на себя), так и колебательные движения. При сварке толстых кромок применяется волнообразная техника для равномерного прогрева.
- Очистка шва. После сварки шлак необходимо удалить молотком-скалкой и зачистить щёткой — под слоем шлака возможны поры и непровары.
- Вентиляция. При горении флюса выделяются оксиды марганца, фтористые соединения и другие вредные вещества, поэтому работы следует выполнять в хорошо проветриваемом помещении или с применением вытяжной вентиляции.
¶Преимущества и недостатки
К достоинствам метода относятся:
- отсутствие необходимости в баллонах с газом, что расширяет мобильность и упрощает работы на высоте и в полевых условиях;
- возможность сварки на сквозняках и при ветре, где газовая защита неэффективна;
- более высокая по сравнению с MAG-сваркой производительность за счёт большего тока и глубины проплавления;
- формирование широкого валика, пригодного для заполнения крупных зазоров.
Недостатки:
- повышенное разбрызгивание металла по сравнению с газовой сваркой;
- необходимость удаления плотного шлакового покрытия;
- выделение вредных дымов, требующее принудительной вентиляции;
- более грубая поверхность шва;
- стоимость порошковой проволоки обычно выше, чем сплошной сварочной проволоки.
¶Область применения
Сварка самозащитной порошковой проволокой широко применяется в строительстве металлоконструкций, монтаже трубопроводов, судостроении, ремонте сельскохозяйственной и дорожной техники. Метод особенно востребован при монтажных работах на открытом воздухе, где подача баллонов с газом затруднена, а также при сварке в условиях сильного ветра.
Источники:
- ГОСТ 26102-84. Проволока сварочная. Общие технические условия.
- Кучер-Брыжинский В. Н. Сварка и резка металлов. — М.: Высшая школа.
- Справочник сварщика / под ред. В. В. Смирнова. — М.: Машиностроение.
- Дьяков Г. Л. Сварка порошковой проволокой. — Л.: Машиностроение.