Флюс для сварки: назначение, виды и выбор

Флюс в сварке — это материал, который используется для защиты зоны сварки от воздействия атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств наплавленного металла . Флюс может быть в виде порошка, гранул, пасты или жидкости, которые подаются в зону плавления во время сварки. Флюс плавится под действием высокой температуры и образует защитный слой, который предотвращает окисление металла, растворяет и выводит примеси, легирует и модифицирует металл, улучшает форму и качество шва .

Флюс необходим для сварки различных видов металлов, таких как углеродистые и легированные стали, спецстали, цветные металлы и сплавы. Флюс позволяет повысить эффективность и экономичность сварки, уменьшить потери металла, снизить энергозатраты, улучшить механические и физические свойства сварных соединений . Флюс также упрощает сварку в сложных положениях, таких как вертикальное или потолочное, и облегчает контроль качества сварки по шлаковой корке .

Флюсы для сварки имеют различную классификацию по способу изготовления, химическому составу, назначению и другим параметрам. В зависимости от типа сварки, материала, толщины, положения шва и других условий, необходимо выбирать подходящий флюс, который будет обеспечивать оптимальный режим сварки и желаемый результат. Ниже приведена таблица с основными видами флюсов и их характеристиками.

Тип флюса Способ изготовления Химический состав Назначение
Плавленые Сплавление шлакообразующих компонентов Оксиды марганца, кремния, кальция, алюминия и др. Для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей
Неплавленые Смешивание порошкообразных и зернистых материалов Оксиды, ферросплавы, металлические порошки и др. Для сварки спецсталей, цветных металлов и сплавов
Керамические Замешивание на жидком стекле и испекание Оксиды, карбиды, нитриды, бориды и др. Для сварки высоколегированных сталей, титана, циркония и др.
Активные Любой Содержат раскислители, легирующие и модифицирующие добавки Для сварки трудносвариваемых и высокопрочных металлов
Нейтральные Любой Не содержат активных компонентов, только шлакообразующие Для сварки металлов с заданным химическим составом

Как работает флюс и какие функции он выполняет

Флюс для сварки — это материал, который используется для защиты зоны сварки от атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств наплавленного материала. Флюс может быть в виде порошка, гранул, пасты или жидкости, которые подаются в зону плавления при сварке. Флюс плавится под действием высокой температуры и образует на поверхности расплавленного металла слой шлака, который выполняет несколько важных функций:

  • Защита зоны сварки от окисления, азотирования и гидрирования, так как шлак изолирует расплав от контакта с атмосферным воздухом.
  • Раскисление металла, так как шлак растворяет оксиды, образующиеся на кромках свариваемых деталей, и выводит их на поверхность.
  • Легирование металла, так как шлак может содержать легирующие элементы, которые переходят в расплав и улучшают его свойства.
  • Стабилизация дуги, так как шлак снижает электрическое сопротивление зоны сварки и уменьшает колебания дуги.
  • Формирование шва, так как шлак влияет на скорость охлаждения металла, его кристаллизацию и геометрию шва.

Флюс должен соответствовать требованиям, предъявляемым к сварочному процессу и качеству сварного соединения. Он должен иметь низкую температуру плавления, хорошую текучесть, легко удаляться с поверхности шва, не вызывать коррозии и порошковой трещиностойкости металла, не содержать вредных примесей и т.д. В зависимости от способа изготовления, химического состава и назначения флюсы классифицируются по разным признакам, о которых будет рассказано в следующих частях статьи.

Классификация флюсов по способу изготовления: плавленые и неплавленые

Флюсы — это специальные материалы, которые используются при сварке для защиты зоны сварки от окисления, обеспечения стабильности дуги, формирования шва и улучшения свойств металла. Флюсы могут быть разных типов в зависимости от способа их изготовления, химического состава и назначения. В этой части статьи мы рассмотрим классификацию флюсов по способу изготовления: плавленые и неплавленые.

По способу изготовления флюсы делят на две основные группы: плавленые и неплавленые.

Плавленые флюсы получают путем сплавления компонентов шихты в электрических или пламенных печах. При этом происходит химическое взаимодействие между компонентами, образуя однородную стекловидную массу. Затем массу охлаждают и измельчают до нужного размера зерен. Плавленые флюсы состоят только из шлакообразующих компонентов, таких как оксиды кремния, марганца, алюминия, кальция и других. Плавленые флюсы имеют ряд преимуществ, таких как:

  • высокая технологичность и универсальность,
  • низкая цена и доступность,
  • хорошая защита зоны сварки от окисления,
  • легкое удаление шлака после сварки,
  • возможность повторного использования.

Однако плавленые флюсы также имеют некоторые недостатки, такие как:

  • ограниченный диапазон легирующих элементов, которые можно вводить в состав,
  • высокая гигроскопичность, требующая сушки перед использованием,
  • возможность образования трещин в шве при быстром охлаждении.

Неплавленые флюсы изготовляют путем смешивания порошкообразных и зернистых компонентов, которые не подвергаются сплавлению. Неплавленые флюсы могут содержать не только шлакообразующие, но и раскислительные и легирующие компоненты, такие как ферросплавы, металлические порошки, оксиды и другие. Неплавленые флюсы делятся на два подтипа: керамические и испеченные. Керамические флюсы замешивают на жидком стекле и гранулируют. Испеченные флюсы образуются путем спекания компонентов без расплавления. Неплавленые флюсы имеют ряд преимуществ, таких как:

  • большой выбор легирующих элементов, которые можно вводить в состав,
  • возможность управлять химическим составом и свойствами металла шва,
  • низкая гигроскопичность, не требующая сушки перед использованием,
  • высокая эффективность и качество сварки.
Читайте также:  Как промыть картридж струйного принтера HP самостоятельно

Однако неплавленые флюсы также имеют некоторые недостатки, такие как:

  • высокая стоимость и сложность изготовления,
  • необходимость точного подбора флюса к типу сварки и материалу,
  • возможность загрязнения металла шва примесями из флюса.

Таким образом, плавленые и неплавленые флюсы имеют свои особенности, преимущества и недостатки. При выборе флюса для сварки необходимо учитывать не только способ его изготовления, но и химический состав, назначение, условия сварки и требования к качеству шва.

Источники:

  1. Сварочный флюс — Википедия
  2. Сварочные флюсы классификация и особенности
  3. Типы флюсов
  4. Вопрос 1. Флюсы (назначения, классификация, при­менение)

Классификация флюсов по химическому составу

Флюсы для сварки — это неметаллические вещества, которые используются для защиты сварочной ванны от окисления, раскисления металла и улучшения качества шва. Флюсы могут быть разных типов в зависимости от их химического состава, который определяет их свойства и область применения.

Одним из основных критериев классификации флюсов по химическому составу является содержание кремния (Si) и марганца (Mn) в них. Эти элементы влияют на химическую активность флюса, его способность раскислять металл и воздействовать на его механические свойства. По этому критерию флюсы делятся на следующие группы:

  • Высококремнистые флюсы — содержат более 25% SiO 2 . Они имеют высокую химическую активность и хорошо раскисляют металл, но при этом могут снижать его пластичность и ударную вязкость. Высококремнистые флюсы применяются для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, а также для сварки корневых швов.
  • Низкокремнистые флюсы — содержат от 10 до 25% SiO 2 . Они имеют среднюю химическую активность и умеренно раскисляют металл, при этом не снижая его пластичность и ударную вязкость. Низкокремнистые флюсы применяются для сварки среднеуглеродистых и среднелегированных сталей, а также для сварки наплавочных слоев.
  • Безкремнистые флюсы — содержат менее 10% SiO 2 . Они имеют низкую химическую активность и слабо раскисляют металл, при этом повышая его пластичность и ударную вязкость. Безкремнистые флюсы применяются для сварки высокоуглеродистых и высоколегированных сталей, а также для сварки трудносвариваемых металлов, таких как никель, титан, цирконий и др.
  • Высокомарганцевые флюсы — содержат более 25% MnO. Они имеют высокую химическую активность и сильно раскисляют металл, при этом увеличивая его прочность и жаростойкость. Высокомарганцевые флюсы применяются для сварки высокопрочных и жаропрочных сталей, а также для сварки металлов, подверженных коррозии, таких как нержавеющая сталь, медь, бронза и др.
  • Среднемарганцевые флюсы — содержат от 10 до 25% MnO. Они имеют среднюю химическую активность и умеренно раскисляют металл, при этом не снижая его прочность и жаростойкость. Среднемарганцевые флюсы применяются для сварки среднеуглеродистых и среднелегированных сталей, а также для сварки металлов, устойчивых к коррозии, таких как алюминий, магний, цинк и др.
  • Низкомарганцевые флюсы — содержат менее 10% MnO. Они имеют низкую химическую активность и слабо раскисляют металл, при этом не повышая его прочность и жаростойкость. Низкомарганцевые флюсы применяются для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, а также для сварки металлов, не подверженных коррозии, таких как железо, свинец, олово и др.

Кроме кремния и марганца, в состав флюсов могут входить и другие элементы, такие как кальций, алюминий, бор, титан, фосфор, сера и др. Они также влияют на свойства флюса и металла, поэтому при выборе флюса для сварки необходимо учитывать их содержание и соответствие типу свариваемого металла.

Источники:

Классификация флюсов по назначению: для сварки низкоуглеродистых, легированных, спецсталей, цветных металлов

Флюсы, используемые в сварке, различаются в зависимости от материала, который необходимо соединить. Каждый тип флюса разработан с учетом особенностей материала и требований к сварке.

Вот основные категории флюсов в зависимости от назначения:

  • Флюсы для сварки низкоуглеродистых сталей: Эти флюсы разработаны специально для сварки сталей с низким содержанием углерода, таких как конструкционные стали. Они обеспечивают необходимую защиту от окисления металла во время сварки и способствуют образованию прочного шва.
  • Флюсы для сварки легированных сталей: Легированные стали содержат элементы специального легирования, такие как хром, никель, молибден и другие. Флюсы для этого типа сталей предназначены для сохранения химической стабильности и обеспечения качественного сварного шва.
  • Флюсы для сварки спецсталей: Этот тип флюсов предназначен для сварки специальных сталей, используемых в особых условиях, например, при высоких температурах или при работе в агрессивных средах.
  • Флюсы для сварки цветных металлов: Для алюминия, меди, титана и других цветных металлов требуются специальные флюсы, которые обеспечивают эффективную защиту от окисления и газов во время сварки этих материалов.

Выбор определенного типа флюса зависит от материала, толщины заготовки, требований к качеству сварного шва и других параметров, учитываемых при сварке различных металлов и сплавов.

Как выбрать подходящий флюс для сварки в зависимости от типа сварки, материала, толщины, положения шва

Флюс для сварки — это материал, который используется для защиты зоны сварки от атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств наплавленного материала. Выбор подходящего флюса для сварки зависит от ряда факторов, таких как:

  • Тип сварки. Существуют различные методы сварки, такие как электродуговая, электрошлаковая, газовая, кузнечная, пайка и т.д. Для каждого метода сварки требуется определенный тип флюса, который обеспечивает необходимые условия для сварки, такие как температура, электропроводность, лудящая способность, смачиваемость и т.д. Например, для электрошлаковой сварки используют плавленые флюсы, которые способны проводить электрический ток и выделять тепло для нагрева свариваемых деталей. Для пайки используют неплавленые флюсы, которые содержат раскислители и легирующие элементы, которые улучшают сцепление припоя с металлом.
  • Материал. Разные материалы имеют разные химические и физические свойства, которые влияют на процесс сварки и качество сварного шва. Например, углеродистые и низколегированные стали имеют высокую склонность к окислению и пористости при сварке, поэтому для их сварки используют высококремнистые флюсы, которые содержат большое количество SiO 2 и MnO, которые являются хорошими раскислителями и способствуют выведению серы и других примесей. Для сварки легированных и спецсталей, таких как нержавеющая сталь, жаропрочная сталь, титан и т.д., используют флюсы, которые содержат легирующие элементы, такие как Cr, Mo, Ni, Ti и т.д., которые повышают прочность, коррозионную стойкость и термостойкость сварного шва. Для сварки цветных металлов, таких как алюминий, медь, латунь и т.д., используют флюсы, которые имеют низкую температуру плавления и не реагируют с оксидами этих металлов.
  • Толщина. Толщина свариваемых деталей влияет на скорость и глубину проплавления металла, а также на температурный режим сварки. Для сварки тонких деталей используют флюсы, которые имеют низкую температуру плавления и быстро затвердевают, чтобы предотвратить деформацию и прогар деталей. Для сварки толстых деталей используют флюсы, которые имеют высокую температуру плавления и медленно затвердевают, чтобы обеспечить полное проплавление и проникновение металла, а также устранить напряжения в сварном шве.
  • Положение шва. Положение шва определяет угол наклона электрода или горелки, а также направление подачи флюса в зону сварки. Для сварки в нижнем положении используют флюсы, которые имеют высокую вязкость и не растекаются под действием силы тяжести. Для сварки в верхнем положении используют флюсы, которые имеют низкую вязкость и хорошо прилипают к свариваемым поверхностям. Для сварки в горизонтальном положении используют флюсы, которые имеют среднюю вязкость и образуют равномерный слой на сварном шве.
Читайте также:  Как сделать ненумерованный список в HTML

Таким образом, выбор подходящего флюса для сварки требует учета всех этих факторов, а также совместимости флюса с припоем или электродом, которые используются для сварки. Для этого необходимо ознакомиться с характеристиками и рекомендациями по применению флюсов, которые указаны производителями на упаковке или в сопроводительной документации. Также можно воспользоваться специальными таблицами и справочниками, которые содержат информацию о соответствии флюсов различным типам сварки, материалов, толщин и положений шва .

Как правильно подавать флюс в зону сварки и какие параметры учитывать

Правильное подача флюса играет ключевую роль в сварочном процессе. Это влияет на качество шва, предотвращает окисление и обеспечивает защиту от воздействия атмосферы.

Основные параметры для правильной подачи флюса:

  • Скорость подачи: оптимальная скорость зависит от типа сварочного аппарата и используемого флюса. Регулируйте скорость подачи для равномерного покрытия зоны сварки.
  • Расстояние от флюса до детали: поддерживайте оптимальное расстояние для равномерного покрытия поверхности. Это расстояние может варьироваться в зависимости от типа флюса и условий сварки.
  • Температура и скорость сварки: согласуйте подачу флюса с параметрами сварки. Различные флюсы могут требовать разной температуры для оптимального функционирования.

Важно учитывать особенности флюса и тип сварки при подаче. Например, для плавленых флюсов требуется более аккуратная подача, чтобы избежать разбрызгивания и неравномерного покрытия. Для неплавленых флюсов важно контролировать равномерность и достаточность покрытия зоны сварки.

Проверяйте совместимость флюса с материалом, так как некоторые материалы могут быть более чувствительны к конкретным типам флюсов. Регулярно контролируйте состояние и равномерность подачи флюса для обеспечения высокого качества сварочного шва.

Как удалять остатки флюса с поверхности сварного шва и какие средства использовать

После сварки под флюсом на поверхности сварного шва образуется шлаковая оболочка, которая состоит из затвердевшего флюса и металлических частиц. Эта оболочка не только ухудшает внешний вид сварного изделия, но и может привести к коррозии, трещинам и другим дефектам. Поэтому необходимо удалять остатки флюса с поверхности сварного шва с помощью специальных средств и методов.

Существуют разные способы удаления флюса с поверхности сварного шва, в зависимости от типа флюса, материала сварки, толщины и формы шва, а также требований к качеству сварного соединения. В общем случае можно выделить следующие способы:

  • Механический способ . Он заключается в отбивании или соскабливании шлаковой оболочки с помощью молотка, кусачек, скребка, щетки или других инструментов. Этот способ прост и дешев, но может повредить поверхность сварного шва или оставить на нем микротрещины. Кроме того, он не гарантирует полного удаления флюса, особенно в труднодоступных местах.
  • Химический способ . Он заключается в применении кислотных, щелочных или солевых растворов, которые растворяют или отделяют флюс от поверхности сварного шва. Этот способ более эффективен и качественен, чем механический, но требует соблюдения мер безопасности при работе с агрессивными веществами, а также тщательной промывки и сушки сварного изделия после обработки. Кроме того, химический способ может вызвать коррозию или изменение свойств сварного металла, если не подобрать правильный состав раствора или время его воздействия.
  • Термический способ . Он заключается в нагревании сварного шва до температуры, при которой флюс становится мягким или жидким, и затем его удалении с помощью воздушного потока, газового пламени или других средств. Этот способ быстр и эффективен, но требует специального оборудования и опыта работы с ним, а также может привести к перегреву или деформации сварного шва или изделия.

В таблице ниже приведены примеры средств и методов удаления флюса с поверхности сварного шва для разных типов флюсов и материалов сварки.

Тип флюса Материал сварки Средство удаления флюса Метод удаления флюса
Плавленый Углеродистая сталь Вода Промывка под давлением
Плавленый Легированная сталь 10% раствор серной кислоты Травление и промывка
Плавленый Цветные металлы 5% раствор соляной кислоты Травление и промывка
Керамический Углеродистая сталь Молоток, скребок, щетка Отбивание или соскабливание
Керамический Легированная сталь Газовое пламя, воздушный поток Нагревание и сдувание
Керамический Цветные металлы 10% раствор азотной кислоты и 5-10% раствор двухромовокислого натрия Травление, пассивирование и промывка
Читайте также:  32 бит или 64 бит: в чем разница и как выбрать подходящую систему

При выборе средства и метода удаления флюса с поверхности сварного шва необходимо учитывать рекомендации производителей флюсов и сварочного оборудования, а также соблюдать технику безопасности при работе с опасными веществами и высокими температурами.

Какие преимущества и недостатки имеет сварка с флюсом по сравнению с другими методами сварки

Сварка с флюсом — это разновидность дуговой сварки, при которой электрическая дуга горит под слоем сварочного флюса, который защищает зону сварки от воздействия атмосферного воздуха и выполняет ряд других функций. Сварка с флюсом может быть ручной или автоматической, а также применяться для сварки различных видов металлов и сплавов.

Сварка с флюсом имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами сварки, такими как:

  • Высокое качество сварного шва, обусловленное чистотой металла, отсутствием пор и трещин, хорошей формой и однородностью структуры .
  • Высокая производительность, достигаемая за счет большой скорости сварки, возможности сварки толстых и тонких листов, а также сварки в любом положении .
  • Отсутствие разбрызгивания металла, что улучшает условия труда сварщика, снижает расход материала и упрощает очистку сварного шва .
  • Лучшие гигиенические условия труда сварщика, так как флюс поглощает большую часть ультрафиолетового излучения дуги, а также снижает количество дыма и газов .

Однако сварка с флюсом также имеет некоторые недостатки, такие как:

  • Необходимость тщательной подготовки кромок и сборки изделия, так как автоматическая сварка не может учесть и исправить отклонения в разделке и сборке .
  • Необходимость использования специальных устройств для удержания сварочной ванны и шлака, таких как подкладки, подушки, ленты, заделки и т.д. .
  • Необходимость удаления остатков флюса и шлака с поверхности сварного шва, что требует дополнительного времени и средств .
  • Возможность образования газовых пор, раковин и неметаллических включений при неправильном выборе или загрязнении флюса, а также при нарушении технологии сварки .

Таким образом, сварка с флюсом является эффективным и качественным методом сварки, но требует соблюдения определенных условий и правил.

Какие меры безопасности необходимо соблюдать при сварке с флюсом и как защитить себя от вредных воздействий

Сварка с флюсом является одним из наиболее распространенных и эффективных методов соединения металлов, но при этом она представляет собой опасную работу, которая требует соблюдения строгих мер безопасности. При сварке с флюсом возможны следующие риски для здоровья и жизни сварщика:

  • Электрический удар. При сварке с флюсом используется электрический ток высокого напряжения, который может пройти через тело сварщика, если он коснется металлических частей электрододержателя или свариваемых деталей. Электрический удар может вызвать ожоги, судороги, потерю сознания и даже смерть.
  • Ожоги. При сварке с флюсом выделяется большое количество тепла, которое может вызвать ожоги кожи, глаз и дыхательных путей. Ожоги могут быть вызваны не только непосредственным контактом с расплавленным металлом или флюсом, но и искрами, брызгами, ультрафиолетовым излучением или горячими предметами в зоне сварки.
  • Отравление флюсами и газами. При сварке с флюсом происходит химическое взаимодействие флюса с металлом, в результате чего образуются различные вещества, которые выделяются в виде дыма, пыли и газов. Эти вещества могут попадать в организм сварщика через дыхание, кожу или пищеварительный тракт и вызывать различные заболевания, такие как аллергии, астма, бронхит, пневмокониоз, рак легких и другие.
  • Пожар и взрыв. При сварке с флюсом возможно возникновение пожара или взрыва, если в зоне сварки присутствуют легковоспламеняющиеся или взрывоопасные материалы, такие как бензин, керосин, пропан, ацетилен, водород и другие. Пожар или взрыв может привести к серьезным повреждениям сварочного оборудования, свариваемых деталей, окружающих предметов и людей.

Для предотвращения или минимизации этих рисков необходимо соблюдать следующие меры безопасности при сварке с флюсом:

Мера безопасности Описание
Использование защитного оборудования Сварщик должен использовать специальную одежду, перчатки, обувь, шлем, очки и респиратор, которые защищают его от электрического удара, ожогов, отравления и излучения. Защитное оборудование должно быть чистым, сухим, целым и подходящим по размеру. Сварщик должен регулярно проверять состояние защитного оборудования и заменять его при необходимости.
Обеспечение вентиляции Сварщик должен обеспечить достаточную вентиляцию в зоне сварки, чтобы уменьшить концентрацию флюсов и газов в воздухе. Вентиляция может быть естественной или искусственной, в зависимости от условий работы. Сварщик должен избегать дыхания дыма и пыли, а также использовать респиратор, если вентиляция недостаточна или невозможна.
Соблюдение правил электробезопасности Сварщик должен соблюдать правила электробезопасности, чтобы предотвратить электрический удар. Сварщик должен подключать сварочный аппарат к надежному источнику питания, использовать заземление и изоляцию, проверять целостность проводов и шлангов, отключать сварочный аппарат от сети, когда он не используется, и не касаться металлических частей электрододержателя или свариваемых деталей.
Удаление легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов Сварщик должен удалить все легковоспламеняющиеся и взрывоопасные материалы из зоны сварки, а также закрыть все отверстия и щели, через которые могут проникнуть искры или газы. Сварщик должен также иметь под рукой огнетушитель и знать, как им пользоваться в случае пожара или взрыва.
Соблюдение гигиены труда Сварщик должен соблюдать гигиену труда, чтобы предотвратить отравление флюсами и газами. Сварщик должен регулярно мыть руки, лицо и другие части тела, которые могли контактировать с флюсами и газами, а также использовать защитные кремы и мази. Сварщик должен также избегать курения, еды и питья в зоне сварки, а также проходить медицинские осмотры и анализы.

Соблюдая эти меры безопасности, сварщик может защитить себя и окружающих от вредных воздействий сварки с флюсом и повысить качество и эффективность своей работы.

Источники информации:

Оцените статью
Поделиться с друзьями
ЭнциклоМир