Слесарь по ремонту автомобилей 6 разряда

Благодаря высокой производительности свар­ка под слоем флюса широко применяется во многих отраслях народно о хозяйства. Этот способ был разработан под руковод­ством академика АН УССР Е. О. Патона в 1940 г. Применение флюса обеспечивает надежную защиту расплавленного металла от окисления азотирования. Это позволяет получить металл шва с высокими механическими свойствами. При сварке под слоем флюса разбрызгивания металла, имею­щего место при сварке открытой дугой, не происходит. Расход электроэнергии при сварке под флюсом ниже, чем при ручной дуговой сварке. Последнее связано с меньшими потерями тепла в окружающую среду. При полуавтоматической сварке подача проволоки произво­дится механизмом, а перемещение держателя вручную. Флюс при полуавтоматической сварке подается в зону горения дуги или из бункера, закрепленного на держателе, или по шлангу от специального флюсового питателя. При автоматической сварке перемещение сварочной проволо­ки относительно изделия производится механизмом. Кроме того, уборка не сплавившейся части флюса при автоматической свар­ке производится специальным флюсовым отсасывающим механизмом. Процесс сварки под слоем флюса может вестись на перемен­ном токе, а также на постоянном токе при прямой и обратной полярности.

Схема сварки под слоем флюса

Поскольку при сварке под слоем флюса разбрызгивание электродного металла не происходит, ее можно вести при больших плотностях тока, чем ручную сварку. В связи с этим при сварке под слоем флюса значительно повышая скорость сварки и соответственно производительность труда. Следует также отметить, что при сварке под слоем флюса качество сварных соединений получается высоким. Обязательным усло­вием для получения вы­сокого качества сварных соединений является на­стройка оборудования, правильная подготовка кромок под сварку, а так­же правильная сборка сварных конструкций.

Подготовка кромок и сборка конструкций

В связи с примене­нием большой силы тока и хорошим использова­нием тепла электриче­ской дуги при сварке под флюсом образуется срав­нительно большая ванна жидкого металла. При скоростных методах свар­ки под слоем флюса дли­на этой ванны составляет 100- 150 мм и более. Кро­ме того, при сварке под слоем флюса образуется большое количество расплавленного шлака. В связи с этим при сварке под слоем флюса необходимо предусматривать специальные меры для борьбы с протеканием металла и расплавленного шлака через зазоры. Эти меры необходимы также для борьбы со стеканием металла и шлака в случае сварки цилиндрических изделий. Борьба с про­теканием жидкого металла и шлака может вестись путем умень­шения зазоров между соединяемыми кромками заготовок, а также путем специальных приспособлений в виде флюсовых подушек, медных или стальных подкладок.

Схема процесса сварки под слоем флюса. При сварке под слоем флюса необходимо также обеспечить постоянство размеров разделки, что оказывает большое влия­ние на равномерность сечения шва. Подготовка кромок при сварке под слоем флюса должна вестись механизированными способами. При относительно небольшой толщине металла (до 6-10 мм) подготовку кромок следует вести путем строжки. При большей толщине следует применять механизированную кисло­родную резку с помощью полуавтоматов и автоматов. Этот способ резки особенно выгодно применять в случае под­готовки со скосом кромок, когда невозможна строжка заготовок пакетом. Применение способов подготовки должно обеспечить требо­вания ГОСТ 8713-58 

https://disk.yandex.ru/i/BEavMqpTKl-Tug

Применение строжки позволяет вести сварку металла малой толщины под слоем флюса без каких-либо подушек и подкладок. В этом случае сборку производят с так называемыми «нулевыми зазорами», а сварку осуществляют с двух сторон с применением кантовки. Такой технологический процесс нашел широкое применение в судостроении. Существенное влияние на качество швов, выполняемых под слоем флюса, оказывают различного рода загрязнения: влага, ржавчина, окалина, смазка и др. Попадание этих загрязнений в зону дуги приводит к обиль­ному выделению газов. Это резко ухудшает условия формирова­ния шва и служит одной из причин возникновения в наплавлен­ном металле пор и раковин. В связи с этим перед сборкой кром­ки заготовок и прилегающую к ним зону следует тщательно зачищать. Ширина очищаемого участка должна быть более шири­ну шва на 10-20 мм. Следует отметить, что загрязнения с кромок могут перехо­дить во флюс, что также приводит к образованию пор. Очистка от ржавчины или окалины может производиться металлическими щетками, закрепляемыми на переносных пневматических или электрических машинках.

При значительном загрязнении очистку следует производить наждаком. Кроме того, можно применять пламенную очистку с использованием газосварочных горелок, резаков или специальных горелок для очистки. Хорошие результаты дает химическая очистка с после­дующим фосфатированием. Следует отметить, что в ряде случаев вместо очистки кромок и однопроходной сварки под слоем флюса металла толщиной 3-6 мм применяют двухпроходную (двухслойную) сварку. При сварке в два слоя наложением второго слоя удается ликвидиро­вать неплотности сварного шва. Однако такая технология вызы­вает непроизводительные расходы сварочной проволоки, флю­сов, электроэнергии. Затраты труда на сварку второго слоя составляют примерно такую же величину, как и затраты труда на механизированную очистку. С целью ускорения процесса сборки, заготовки следует подвергать правке на прессах или правильных машинах. Приспо­собления дл сборки целесообразно оснащать быстродействую­щими прижимными устройствами, а также упорами и фиксато­рами. Взаимное расположение заготовок при сварке стыковых швов фиксируется концевыми планками и прихватками. Конце­вые планки необходимы и для начала сварки и вывода кратера. Длина планки для вывода кратера берется больше длины кратера на 30-40 мм. Ширина планки должна выбираться из условия нормального удержания на ней флюса. Наложение прихват для целей сборки следует производить качественными электродами, не более чем через 500 мм длины шва. В случае применения прижимов возможна сборка без при­хваток, а лишь с установкой концевых планок.

Режимы сварки

В понятие режим сварки под слоем флюса включают силу тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Такие технологи­ческие факторы как диаметр электродной проволоки и скорость подачи проволоки, устанавливают исходя из условий получение нужной силы тока. Сила тока оказывает существенное влияние на глубину проплавления и незначительное влияние на ширину шва. С уве­личением силы тока почти пропорционально увеличивается глу­бина проплавления. По данным Б. И. Медовара, увеличение силы тока на 100А приводит к увеличению глубины проплавле­ния в среднем на 1 мм в случае сварки стыковых швов без раз­делки. На глубину проплавления оказывает влияние также род тока. Так, при сварке на постоянном токе глубина проплавления при обратной полярности больше, чем при прямой.

Влияние напряжения на дуге на форму шва: 1С – 1000; vc =20 м/час; d3 = 4 мм.

На величину силы тока влияет диаметр электрода и скорость его подачи. В свою очередь диаметр электрода оказывает влияние на глубину проплавления. Так, при одной и той же силе тока глубина проплавления увеличивается с уменьшением диаметра электродной проволоки. Последнее связано с увеличением плот­ности тока. Напряжение на дуге оказывает существенное влияние на ширину шва и лишь незначительное на глубину проплавле­ния. С увеличением напряжения значительно увеличивается ши­рина шва при некотором уменьшении глубины проплавления. Влияние напряжения на размеры шва представлено. Как и в случае ручной дуговой сварки, более чувствителен к режимам сварки металл небольшой толщины. В связи с этим при сварке т кого металла следует применять постоянный ток, дающий более постоянное напряжение на дуге по сравнению с переменным током. Для хорошего формирования шва при сварке под слоем флюса необходимо выдерживать определенное соотношение между напряжением и силой тока. Скорость сварки также оказывает влияние на глубину про­плавления и ширину шва (8-25 м/час). Увеличение скорости сварки в интервале от 8 до 25м/час приводит к увеличению глу­бины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва. Дальнейшее увеличение скорости сварки в интервале 20-30 м/час приводит к уменьшению глубины проплавления с одно­временным уменьшением ширины шва. Наряду с рассмотренными факторами на формирование шва оказывают влияние состав флюса и его грануляция, вылет и наклон электрода.

Состав флюса и его гра­нуляция влияют на форму шва, глубину проплавления и ширину шва. Так, флюсы АН-348-А и ОСЦ-45, имеющие высокое содер­жание кремния, позволяют получить шов с более гладкой поверхностью, чем флюсы с пониженным содержа­нием кремния. Флюсы более мелкой грануляции обеспечивают увеличе­ние глубины проплавления при уменьшении ширины шва.

Вылет электрода оказывает влияние на глубину проплав­ления и форму шва лишь при диаметре электрода менее 3 мм. При этом с увеличением вылета уменьшается глубина проплава. Разделка кромок при двусторонней сварке стыковых швов. В случае сварки с большим вылетом возможно проплав наплывов по краям шва.

Направление сборки.

Расположение элект­родной проволоки «углом впе­ред» при сварке на повышенных скоростях. Сварка под слоем флюса при располо­жении электродной проволоки «углом вперед» позволяет полу­чить широкий шов с хорошим формированием и относительно небольшим проплавлением. Этот прием может быть также ис­пользован при полуавтоматической сварке для повышения. Представлена разделка кромок при двусторонней сварке стыковых швов.

Оборудование для сварки под флюсом. 

Для сварки под слоем флюса применяют полуавтоматы и ав­томаты.

Полуавтоматы

С разработкой полуавтоматов увеличилось применение свар­ки под слоем флюса. В полуавтоматах удачно сочетаются вы­сокая производительность автоматической сварки с универсаль­ностью и маневренностью ручной дуговой сварки. Полуавтома­тами производят сварку труднодоступных соединений, а также сварку сплошными прерывистыми и криволинейными швами. В сварочном производстве широко применяют два основных типа шланговых полуавтоматов:

а) полуавтоматы со ступенчатым регулированием скорости подачи электродной проволоки и бункером для подачи флюса, закрепленном на держателе (ПШ-5, П1П-5);

б) полуавтоматы с плавным регулированием скорости и по­дачей флюса через шланг (ПДШМ-500).

Тип полуавтомата выбирают исходя из конкретных условий сварки. Если в конструкции преобладают наружные и открытые швы, а размеры изделия сравнительно не велики, то следует при­менять ПШ-5, ПШ-54. При сварке труднодоступных швов и швов внутри сосудов, а также при сварке на высоте (с лестниц) более удобны полу­автоматы ПДШМ-500. При работе ими не требуются частые перерывы для за­полнения бункера флюсом и переноски подающего механизма. Так, при сварке крупногабаритных конструкций на заво­де Уралэлектроаппарат полуавтоматами ПДШМ-500 производилась сварка на вы­соте до 3,5 м и практически закупорок флюса в шлангах не наблюдалось.

Полуавтомат ПШ-5 и ПШ-54. В комплект этих полуавтоматов входит: сва­рочная головка держатель с пусковой кнопкой, бункер для флюса и механизм подачи электродной, шкаф управления и источник питания. Полуавтомат предназначен для сварки переменным или по­стоянным током при толщине металла от 3 до 20 мм. Скорость подачи проволоки регулируется сменными шестернями в преде­лах от 1,0 до 10 м/мин. Подача проволоки в сварочную головку осуществляется подающим механизмом через гибкий токоведущий шланг длиной 3,5 м. Диаметр электродной проволоки 1,2- 2,0 мм. Сварочный ток от 80 до 650 а. Полуавтомат ПШ-54 отличается от ПШ-5 в основном токоведущем ступенчатой коробки скоростей механизма подачи прово­локи и несколько упрощенной конструкцией держателя.

Полуавтомат ПДШМ-500. В комплект полуавтомата входит шкаф управления, механизм подачи электродной проволоки, сварочная головка, флюсоподающий аппарат, шланга (один для подачи проволоки и подвода сварочного тока длиной 4,0 ж, второй для подачи флюса длиной 15 ж) и источник питания. Флюс через сито засыпается в флюсоподающий аппарат в коли­честве 35 кг, и под давлением воздуха в 1,5-2,5 атмосфер через рези­новый шланг подается в зону сварки.

Для сварки применяется проволока диаметром от 1,6 до 2,5 мм, ток постоянный или переменный до 500 а. Электрическая схема полуавтомата обеспечивает парное регулирование ско­рости подачи проволоки, которое осуществляется с помощью потенциометра. Полуавтомат обеспечивает сварку стыковых, угловых и нахлесточных соединений при толщине металла от 3 до 20 мм. Портативность аппаратуры полуавтомата, удобство и про­стота выноса электрода на значительное расстояние от механиз­ма подачи делают возможным использовать его в автоматиче­ских установках различных назначений. На заводе Уралэлектро-аппарат работает пять автоматических установок с такими полуавтоматами. Изображена автоматическая установка для свар­ки под флюс Уралэлектрострой стороны продольного и трех коль­цевых швов корпуса вентиля ртутного выпрямителя. На этой установке использованы все основные узлы полуавтомата ПДШМ-500.

Технический проект установки был разработан при выполне­нии дипломного проекта Н. И. Лубяновым, рабочий проект был разработан конструктором завода С. Е. Беляковым. Сварочные автоматы осуществляют непрерывную подачу электродной проволоки в зону сварки. Подача и уборка флюса, а также перемещение проволоки относительно изделия осуществляются вспомогательными ме­ханизмами, которые конструктивно могут быт не связаны с самой головкой. Сварочные головки работают на переменном и постоянном токе. По характеру действия они делятся на две группы: с не­зависимой (или постоянной) скоростью подачи электродной проволоки и с автоматическим регулированием длины дуги. В настоящее время создано и практически применяется в сварочном производстве пять типов автоматов:

1) сварочные тракторы;

2) самоходные сварочные голов и;

3) подвесные сва­рочные головки;

4) шланговые автоматы;

5) специальные авто­маты (для приварки шпилек, для сварки электрозаклепка­ми и др.).

Из этих автоматов наиболее широкое использование нашли сварочные тракторы и самоходные головки.

Рис. 1. Полуавтомат А-537:
1 — горелка; 2 — механизм подачи; 3 — баллон с газом; 4 — источник питания.

Рис. 2. Общая схема полуавтомата для сварки под флюсом:
1 — патрубок; 2 — бункер для флюса; 3 — рукоятка; 4 — канал для подачи электродной проволоки.

Рис. 3. Общая схема полуавтомата для сварки под флюсом ПДШМ-500М:
1 — горелка с держателем; 2 — кассета с электродной проволокой; 3 — трубка для подачи флюса; 4 — бункер для флюса с виброситом; 5 — шкаф управления; 6 — камера инжектора; 7 — влагоотделитель.

Рис. 4. Общая схема сварочного полуавтомата А-1197:
1 — блок управления; 2 — источник питания; 3 — газоподвод; 4 — баллон с газом; 5 — сварочный кабель; 6 — электрододержатель; 7 — подающий механизм; 6 — кассета с проволокой.

Полуавтомат А-1035 предназначен для сварки и наплавки порошковой проволокой в углекислом газе и открытой дугой, может быть применен для сварки под флюсом.

Полуавтоматы для сварки открытой дугой самозащитными проволоками. Полуавтомат А-765 предназначен для сварки и наплавки стали самозащитной сплошной и порошковой проволоками. Регулирование скорости подачи электродной проволоки ступенчатое.

Полуавтомат А-1114М предназначен для сварки самозащитной проволокой при монтажных работах; он может быть модернизирован для сварки в углекислом газе. Скорость подачи электродной проволоки настраивается ступенчато сменой подающих роликов; в пределах каждой ступени скорость регулируется плавно с помощью генератора постоянного тока.

Сварочные тракторы. Отличительной особенностью сварочных тракторов является то, что они перемещаются непосредственно по изделию или по легким переносны направляющим. Эти авто­маты сравнительно легки по весу и малы по габаритам. Универсальный сварочный трактор ТС-17М  пере­носного типа применяется для дуговой сварки под флюсом пе­ременным или постоянным током. Им можно сваривать прямо­линейные и кольцевые швы стыковых соединений с разделкой и без разделки кромок, а также угловые и нахлесточные соеди­нения при толщине металла от 2 до 20 мм. При сварке внутрен­них кольцевых швов диаметр изделия должен быть не менее 1200 мм.

ТС 17-М

Сварочный трактор АДС-1000-2. Трактор рассчитан на сварочный ток от 200 до 1000 а и элек­тродную проволоку диаметром от 1,6 до 5 мм. Скорость сварки трактором от 16 до 126 м/час при скорости подачи проволоки от 52 до 403 м/час. Скорость сварки и скорость подачи проволоки регулируется сменными шестернями. Трактор имеет корректирующий механизм для направления электрода по шву во время сварки и для поперечного наклона головки с мундштуком при сварке угловых швов. Вес трактора без проволоки 42 кг, вес электродной проволоки 8-10 кг, ем­кость флюсового бункера 4,5 дм3 (10 кг флюса).

При изменении длины дуги и соответствующем изменении напряжения на дуге через систему управления автоматом подается сигнал на двигатель подачи электродной проволо­ки. Если произошло удлинение дуги, то происходит увеличе­ние числа оборотов двигателя подачи проволоки и соответст­вующее увеличение скорости подачи проволоки. Если дуга укорачивается, то число оборотов двигателя снижается, длина дуги восстанавливается до уровня, соответствующего нормаль­ной длине. Автомат состоит из сварочного трактора, шкафа распре­делительного устройства, сварочного трансформатора ТСД-1000-4.

Сварочный трактор (рис. 2) представляет собой самоходную те­лежку III с установленными на ней сварочной головкой II с бункером для флюса 13, барабаном для электродной проволоки 17 и пультом управления I.

Сварочная головка состоит из электродвигателя 1 с ре­дуктором и двух пар роликов. Верхняя пара роликов 2, 3 — подающие ролики, а нижняя пара 4, 5 – правильные.

Верхняя пара роликов состоит из ведущего и прижимного роликов. Двигатель головки обеспечивает плавное регулиро­вание подачи электродной проволоки от 0,5 до 2 м/мин при напряжении на дуге 35 В. Тяговое усилие механизма подачи электродной проволоки не менее 60 кг. Во избежание про­буксовки проволоки давление подвижного ролика регули­руется пружиной 7.

Токоподвод 10 сварочной головки укреплен на цилиндри­ческих направляющих 8 и перемещается в вертикальном на­правлении на 80 мм. Он состоит из двух токоподводящих ко­лодок: подвижной и неподвижной. Подвижная колодка при­жимает электродную проволоку при помощи пружин, сила нажатия которых регулируется винтами. Сварочный кабель подключается к неподвижной колод­ке 6 болтами 11.

Токоподвод заканчивается прикрепленной к .нему ворон­кой 12, обеспечивающей концентрическую (относительно конца электрода) подачу флюса, поступающего из бункера.

Бункер для флюса 13 укреплен к боковой стороне голов­ки и соединяется с воронкой гофрированной трубкой 14. Сварочная головка вместе с бункером подвешена на од­ном из концов горизонтального рукава и может быть повернута относительно оси крепления на угол 45^о в ту или другую сторону от вертикали; угол поворота фиксируется винтом.

Сварочная головка может быть установлена для сварки «углом вперед». Это положение фиксируется зубчатыми полумуфтами 9 и винтом 15. На другом конце горизонтального рукава установлены пульт управления 1 и барабан 16 для электродной проволо­ки 17.

На пульте управления смонтированы измерительные приборы: амперметр и вольтметр 18, потенциометр 19 для регу­лирования напряжения на дуге, потенциометр 20 для регули­рования скорости сварки, кнопки 21 для дистанционного ре­гулирования сварочного тока, кнопки 22 для перемещения электрода вверх и вниз перед началом сварки, кнопки 23 «пуск» и «стоп» для пуска и прекращения работы автомата, переключатель 24 для управления ходом каретки «вправо» и «влево» и выключатель холостого хода 25.

На горизонтальном рукаве укреплена розетка 26 штеп­сельного разъема для соединения гибким шлангом сварочно­го трактора и шкафа управления.

Рис. 2. Схема сварочного трактора ТСД-1000-4 автомата АДС – 1000 – 2

 

Горизонтальный рукав месте с пультом управления, ба­рабаном и сварочной головкой крепится на вертикальной стойке и может быть развернут относительно ее да угол 90° в ту или другую сторону. Этот поворот фиксируется винтом 27, находящемся на этой стойке. Поворот горизонтального рычага вокруг собственной оси на угол до 45° фиксируется винтом 28.

Вертикальная стойка крепится на самоходной тележке, винтом 31 и может перемещаться вместе с надстройкой в пределах ±30 мм относительно продольной оси шва.

Тележка имеет свой двигатель 29, который через редук­тор 30 приводит в движение тележку. Скорость сварки регу­лируется в пределах 15—70 м/ч.

Механизированная сварка осуществляется с помощью полуавтоматов. На рис. 3 представлена схема шлангового полуавтомата.

Шланговый полуавтомат имеет следующие основные уз­лы: подающий механизм с электродвигателем 1 и кассету со сварочной проволокой 2, помещенные в защитный кожух или на каркас; источник питания электродвигателя подачи элек­тродной проволоки 3; воронку для флюса, установленную на сварочную горелку 4; защитный шланг сварочной проволоки 5, кнопку включения 6. Свариваемое изделие 7 и мундштук горелки подключены к полюсам сварочного генератора (СГ). Сварочный генератор и источник питания 3 подключаются ксети трехфазного тока пакетными выключателями Р₁ и Р₂.

Форма и геометрические размеры шва характеризуются следующими основными параметрами: глубиной проплавления шириной шва и высотой усиления Отношение называется коэффициентом формы шва. может изменять­ся от долей единицы до нескольких десятков.

 

Сварочный трактор АДС-500 является самым лег­ким. Его вес всего 29 кг. Он предназначен для автоматической сварки под флюсом постоянным током стыковых и угловых со­единений при толщине металла от 3,0 до 30 мм. Сварка произво­дится электродной проволокой диаметром 1,6-2,5 мм со ско­ростью от 15 до 70 м/час. Скорость подачи проволоки не зависит от длины дуги и может изменяться в пределах от 1,8 до 7,0 м/мин. Регулировка скорости сварки и подачи производится плавно путем изменения оборотов электродвигателя.