Сварка под флюсом: технология и особенности процесса

Содержание

• В чем особенность сварочного процесса с порошковой проволокой
• Плюсы и недостатки сварки флюсонаполненной проволокой
• Как сваривать флюсонаполненной проволокой
• Наши рекомендации по выбору флюсовой проволоки и сварочников для FCAW

Для полуавтоматической дуговой сварки используют два вида проволоки: сплошную и порошковую — самозащитную и газозащитную. Применение самозащитной проволоки или техника FCAW-SS не требует активного газа и дополнительного оборудования. Сварку газозащитной проволокой FCAW-GS ведут в среде углекислоты или её смеси с аргоном.

Поговорим о полуавтоматической сварке на флюсовой проволоке: её специфике, плюсах и минусах, сварочных аппаратах и расходных материалах для работы.

В чем особенность сварочного процесса с порошковой проволокой

В сердечнике порошковой проволоки находится шихта или сварочный флюс. Это смесь веществ, которые плавятся в процессе сварки: выделяют газ и образуют шлак, покрывающий сформированный шов.

Газ и жидкий шлак играют роль защитной среды. Они не допускают контакта расплавленного металла сварочной ванны с кислородом воздуха. Кроме того, в зависимости от химического состава шихты, флюс может быть нейтральным или легировать сталь шва, чтобы придать нужные механические свойства.

Помимо легирующих, газо- и шлакообразующих веществ в состав шихты могут входить компоненты, которые раскисляют ванну, стабилизируют дугу, связывают азот, увеличивают коэффициент наплавки. Благодаря этому флюсонаполненные проволоки схожи с покрытыми электродами, чьи сварочные свойства зависят от состава обмазки.

Исходя из шихты, назначения и особенностей использования различают:

• проволоки с самозащитой, которые сваривают без дополнительного защитного газа — с рутил-органическим и флюоритным заполнением;
• проволоки, работа с которыми требует углекислоты или смеси с 82% аргона и 18% углекислого газа для производительной сварки ответственных конструкций — с рутиловой и рутил-флюоритной шихтой;
• универсальные проволоки, с которым можно работать без газа и с ним — с карбонатно-флюоритным заполнителем.

Дополнительное использование защитного газа сводит практически к нулю количество брызг и дыма, обеспечивает более комфортные условия сварки и снижает риск образования пор в шве.

Плюсы и недостатки сварки флюсонаполненной проволокой

Положительные стороны сварки полуавтоматом без газа проволокой с флюсом или сварки открытой дугой связаны с особенностями технологии.

Преимущества FCAW:

• Сварка и наплавка флюсонаполненной проволокой выигрывает по производительности у МИГ во всех положениях. Скорость выше, чем при работе со сплошной проволокой, а заготовки меньше деформируются.
• Сформированный шов демонстрирует хорошие механические свойства, а наплавляемый металл соответствует требованиям по химическому составу. Это возможно, благодаря точной дозировке легирующих и раскисляющих компонентов в присадочном материале.
• Нет необходимости использовать дополнительное оборудование и перемещать тяжелый баллон. Сварка без газа актуальна при работе в полевых условиях, на высоких строительных объектах.
• Сварочная дуга и ванна хорошо защищены при работе на открытом воздухе, благодаря газообразующим компонентам. Наплавленный металл медленнее остывает под слоем флюса или жидкого шлака, что особенно важно для низко- и среднелегированных сталей — перлитных, марганцовистых, хромистых.

У используемых с защитным газом рутиловых флюсонаполненных проволок есть свои преимущества. Это стабильная дуга и струйный перенос присадочного металла, хороший вид шва с ровным, гладким валиком и повышенной усталостной прочностью.

О минусах сварки FCAW тоже надо помнить:

• Активное образование шлака усложняет работу. Вы тратите время на то, чтобы зачищать поверхность при многопроходной сварке и сбить шлак после формирования шва. Но нужно отметить, что при использовании рутиловых проволок шлак отбивается легко.
• Флюсонаполненные проволоки уступают по жесткости сплошным. Чтобы предотвратить переламывание, деформации, нестабильную подачу, ускоренный износ направляющего канала и наконечника надо следить за усилием сжатия в подающем механизме.
• При сварке самозащитными проволоками есть риск образования пор. Избежать пористости позволяют флюсонаполненные газозащитные проволоки, это их использование увеличивает себестоимость сварки.

Для оптимального результата важно правильно выбрать проволоку, режим и технику сварки.

Как сваривать флюсонаполненной проволокой

Флюсовую проволоку применяют для работы с низкоуглеродистыми, нелегированными сталями, нержавейкой и упрочняющей наплавки. Сварку ведут на постоянном токе. Полярность может быть как прямой, так и обратной — например, при использовании рутиловых газозащитных проволок.

Перед сваркой обязательно выполните стандартные действия: очистите наконечник и сопло, проверьте их размеры, оцените усилие сжатия, чтобы проволока свободно и стабильно двигалась.

Важно выдержать правильный вылет проволоки в пределах 10-25 мм. Если его уменьшить, то тепловложение в сварочную ванну будет слишком большим, и её сложнее контролировать. При лишнем вылете будет много брызг и выше риск образования пор в шве.

Режимы сварки

Настройки подбирают опытным путем, тренируясь на заготовке аналогичной толщины и металла. Чтобы установить режим:

• выберите сварочный ток, который соответствует диаметру проволоки, с помощью регулировки скорости её подачи;
• отрегулируйте напряжение дуги — начинайте работать на минимально допустимом значении и повышайте его постепенно, чтобы избежать пригорания проволоки к наконечнику;
• откорректируйте при необходимости скорость подачи проволоки — если все сделано правильно, вы получите стабильную дугу, ванну с хорошей растекаемостью и ровный шов без излишней выпуклости.

Процесс сварки

Чтобы сварка проволокой с флюсом для начинающих не была сложной, даем несколько полезных советов:

• Увеличивайте напряжение и длину дуги плавно. При излишнем напряжении меньше глубина провара, выше риск порезов и появления шлаковых включений в расплавленном металле. При недостаточном напряжении проволока станет стрелять, а шов будет слишком выпуклым.
• Всегда ведите горелку углом назад. Это обеспечит хорошее проплавление и поможет избежать шлаковых включений в металле шва, так как жидкий шлак будет оттесняться.
• Выдерживайте угол наклона горелки в пределах 70-850. Если он будет меньше, можно тоже получить недостаточное проплавление и шлаковые включения. При слишком большом угле вероятны наплывы.
• Ведите горелку с равномерной скоростью. Так вы избежите наплывов в местах, где работали с меньшей скоростью, и добьетесь одинакового сечения валика по всему шву.
• Держите горелку на рекомендуемом расстоянии до сварочной ванны и не забудьте тщательно очищать заготовки и сопло от загрязнений. Это снизит риск появления пор в металле шва.

Работать с флюсом наполненной проволокой можно с поперечными колебаниями и без них. Техника сварки и размах колебаний зависят от требований к тепловложению, ударной вязкости металла шва.

Наши рекомендации по выбору флюсовой проволоки и сварочников для FCAW

Как и расходные материалы для других типов сварки, флюсовую проволоку подбирают, исходя из толщины заготовки, пространственного положения, требований к химическому составу наплавляемого металла и производительности.

Для работы с углеродистыми сталями предлагаем E71T-GS — всепозиционную сварочную проволоку с флюсом для сварки ответственных деталей и конструкций. С ней удобно работать: шлаковая корка отбивается без особых усилий, шов получается, шов получается чистым, а наплавка содержит минимум водорода. Проволоку можно приобрести с диаметром 0,8 и 1 мм для сварки тонких заготовок на катушках весом в 1 кг и 5 кг.

Для FCAW хороши полуавтоматы МИГ/МАГ с простым переключением полярности.

Из недорогих бытовых сварочников советуем рассмотреть Ресанту САИПА-22В/160А. Он мало весит и подходит для работы «в полях» с проволокой до 0,8 мм. У аппарата есть режим ММА, поэтому вы сможете сваривать и штучными электродами. Подключение к однофазной сети оптимально для использования его на даче.

Из полупрофессиональных полуавтоматов с относительно бюджетной ценой рекомендуем FoxWeld UNO 180 COMBI. Он мягко варит, позволяет работать с тонкими и средними по толщине металлами 0,5-3 мм на токе до 180 А. Аппарат оснащен цифровым дисплеем и легко настраивается.

Универсальный полуавтомат Сварог REAL MIG 200 (N2H3) справляется с заготовками до 4 мм толщиной. Он компактен, производителен и оснащен набором дополнительных функций для МИГ и ММА сварки, опцией ТИГ Lift.

Для тех, кому важна комплектация и функция отжига проволоки, рекомендуем Сварог REAL MIG 200 (N24002N). Аппарат «заточен» под полуавтоматическую сварку, укомплектован маской и крагами, демонстрирует ПН 100% на токе 155 А и подойдет для гаражных мастерских.

Многофункциональный Сварог REAL SMART MIG 200 (N2A5) BLACK предназначен для FCAW, MIG, MMA, TIG сварки. У него полный комплект опций, легкая настройка параметров с возможностью сброса к заводским предустановленным значениям. Аппарат подходит для кузовных работ, небольших цехов, сваривает электродами при просадке сети до 120 В.