Дуговая наплавка под флюсом

При дуговой наплавке под флюсом сварочная дуга между го­лым электродом и изделием горит под слоем сухого гранулированного флюса толщиной 20...40 мм с размером зерен 0,5...3 мм в поперечнике

Одновременно плавятся сварочная проволока, основной металл и флюс. При плавлении часть леги­рующих компонентов выгорает. Жидкий металл в сварочной ванне постоянно движется и перемешивается. Металл свароч­ного шва, полученного под флюсом, состоит из расплавленного присадочного металла (1/3) и переплавленного основного метал­ла (2/3). Отношение массы расплавленного флюса к массе рас­плавленного присадочного металла составляет ~1:1. Использова­ние флюса обеспечивает уменьшение разбрызгивания и угара металла, позволяет применять ток большей плотности, чем при ручной наплавке покрытыми электродами; замедляет процесс затвердевания металла; создает благоприятные условия для вы­хода газов из шва; уменьшает потери тепла сварочной дуги на излучение и нагрев потоков окружающего воздуха.

Электродным материалом для наплавки под слоем флюса служат проволоки сплошного сечения (углеродис­тая, легированная и высоколегированная), порошковые прово­локи (легированная и высоколегированная). Для повышения производительности процесса используют также ленточные электроды (стальная, спеченная, металлокерамическая и порош­ковая лента).

Основными технологическими параметрами наплавки явля­ются состав флюса и электродного материала; напряжение дуги; сила и полярность тока; скорость наплавки и подачи электрод­ного материала; шаг наплавки; смещение электрода с зенита; диаметр и вылет электрода.

Марку флюса и электродного материала выбирают с учетом тре­буемых физико-механических свойств наплавленного покрытия.

С повышением напряжения дуги увеличивается ширина наплавленного вали­ка, повышается количество расплавленного флюса, т. е. его рас­ход. При низком напряжении дуги получается высокий узкий валик.

Сварочный ток определяет глубину проплавления основного металла и производительность процесса. С увеличением тока возрастают объем жидкой ванны, глубина и площадь проплавления металла, что приводит к увеличению высоты наплавляемого валика. Од­нако при дальнейшем повышении тока формирование наплав­ляемого валика ухудшается, отсутствует плавный переход от поверхности наплавленного металла к основному. Появляется опасность деформации детали, уменьшается концентрация леги­рующих элементов в наплавленном слое, так как доля основного металла в нем повышается. Чем меньше диаметр детали, тем меньше должны быть ток и диаметр электродной проволоки.

Ток выбирают в зависимости от диаметра электродной прово­локи и регулируют скоростью ее подачи. Для уменьшения про­плавления основного металла применяют ток обратной полярно­сти.

Замена одноэлектродной наплавки многоэлектродной позволяет повысить производительность процесса в 1,5—2 раза, более рационально использовать легирующие элементы проволоки и флюса за счет длительного взаимодействия расплавленного ме­талла и флюса.

Преимуществами наплавки под флюсом являются:

- производительность процесса, возросшая в 6—8 раз по сравнению с наплавкой покрытыми электродами за счет механизации, уменьшения потери тепла, увеличения силы тока;

- гарантия наплавки с заданным химическим составом и физико-механическими свойствами наплавленного слоя (качество наплавки не зависит от квалификации сварщика);

- возможность получения наплавленного слоя значительной толщины (1,5...8 мм);

- уменьшение расхода электродного материала благодаря устранению потерь на разбрызгивание, угар, огарки (не более 3%);

- облегчение условий труда, так как процесс механизирован и отсутствует излучающее действие дуги.

К недостаткам этой технологии относятся:

большой прогрев детали и значительная зона термического влияния с нарушением термообработки примыкающих к наплавке участков детали;

проблема удержания ванны расплавленного металла и флюса при наплавке деталей цилиндрической формы (наплавку деталей диаметром менее 50 мм не проводят);

отсутствие возможности получения покрытия толщиной менее 1,5 мм;

необходимость удаления шлаковой корки, которая может способствовать прекращению горения дуги при наплавке смежных валиков.

Благодаря преимуществам механизированная наплавка под флюсом является самой распространенной.