Причины, по которым дуговая сварка под флюсом (SAW) подходит для толстых основных металлов, и основные моменты, которые следует учитывать.

1. Основные преимущества ПИЛА
Подводный арка Сварка под флюсом (SAW) — это процесс сварки, позволяющий сваривать очень толстые основные металлы. Это возможно при правильной конструкции соединения и заданных параметрах. Вот почему:
Главная особенность сварки под флюсом (SAW) заключается в том, что «дуга покрыта гранулированным флюсом». Это отличает её от открытой дуги при ручной дуговой сварке (SMAW). Это даёт ей особые преимущества в контроле подводимой тепловой энергии и эффективности наплавки. Поэтому она очень хорошо подходит для сварки толстых углеродистых и низколегированных сталей. Она широко используется в тяжёлой промышленности, например, в производстве сосудов под давлением и судостроении.

2. Высокая скорость осаждения
Высокие скорости осаждения: технология SAW использует непрерывную проволоку и гранулированный флюс. Это позволяет достигать скорости осаждения 10–50 фунтов/час и более. Это обеспечивает хорошее заполнение больших канавок в толстых материалах.
При ручной дуговой сварке покрытым электродом (SMAW) скорость наплавки обычно составляет всего 2-8 фунтов в час. Однако использование непрерывной проволоки в SMAW позволяет экономить время на смене электродов. Кроме того, при сварке высокими токами можно быстро заполнять канавки в толстых пластинах. Например, V-образную канавку в стальной пластине толщиной 30 мм. Это значительно сокращает цикл сварки.

3. Глубокое проникновение
Глубокое проплавление: Сильный нагрев при дуговой сварке под флюсом обеспечивает глубокое проплавление шва. Зачастую оно достигает 2,5 см за один проход. Это зависит от силы тока, напряжения и диаметра проволоки. Поэтому этот метод идеально подходит для толстых участков.
Например, при использовании проволоки диаметром 4,0 мм и током 600 А в режиме дуговой сварки под флюсом (SAW) за один проход можно проварить 20 мм низкоуглеродистой стали. Для проварки стальной пластины толщиной 50 мм потребуется всего 2-3 прохода. Но в режиме ручной дуговой сварки (SMAW) достаточно 2-3 проходов. МНЕДля этого требуется 5-8 передач, и могут возникнуть проблемы, например, недостаточная проникающая способность.

4. Многократные проходы
Многопроходная сварка: Для материалов толщиной более 2 дюймов при дуговой сварке под флюсом можно использовать многопроходную сварку. Конструкция канавок, например, двойные V-образные или U-образные, обеспечивает полное проплавление в глубоких швах. Кроме того, флюс и шлак защищают качество сварного шва.
При сварке стальной пластины толщиной 100 мм часто используется двойной V-образный шов (срез под углом 30° с каждой стороны). Сначала выполняется много проходов сварки с лицевой стороны. Затем очищается корень шва и сваривается обратная сторона. Флюс предотвращает попадание воздуха в сварочную дугу во время сварки. Это предотвращает окисление сварного шва. А шлак на поверхности сварного шва снижает вероятность образования пор и шлаковых включений.

5. Универсальная конструкция соединения
Универсальная конструкция соединения: сварка под флюсом (SAW) работает с различными типами канавок (V, двойные V, J, U), предназначенными для толстых материалов. Это обеспечивает достижение дугой корня сварного шва и надлежащее сплавление боковых стенок.
При сварке толстых пластин U-образный паз позволяет использовать меньше присадочного металла, чем V-образный. Например, для пластины толщиной 80 мм U-образный паз позволяет использовать на 20-30% меньше присадочного металла. Пологий угол боковой стенки также способствует лучшему проплавлению. J-образные пазы часто используются для соединения пластин разной толщины. Это предотвращает неполное проплавление на более толстой стороне.

6. Автоматизация
Автоматизация: Сварка под флюсом (SAW) обычно выполняется машинным способом. Для обеспечения стабильной скорости перемещения и подвода тепла используются тракторы или портальные системы. Это очень важно для толстых сварных швов, чтобы избежать таких дефектов, как непроплавление.
При ручной сварке квалификация сварщика может меняться. Такие факторы, как скорость перемещения или колебания, могут привести к нестабильности теплового потока. Это может вызвать локальное непроваривание в многопроходных сварных швах толстых пластин. Однако автоматизированные системы SAW позволяют очень точно контролировать скорость перемещения, в пределах ±0,1 м/мин. Это обеспечивает равномерный тепловой поток и одинаковое качество каждого прохода.

7. Важные моменты: Подготовка канавки
Рекомендации: Подготовка канавок: Важна качественная подготовка кромок. Например, используйте U-образные или J-образные канавки для экономии сварочного металла, а для толстых участков — двойные V-образные. Это помогает контролировать нагрев и деформацию.
Если угол канавки слишком мал при сварке толстого основного металла, легко может возникнуть непровар по бокам. Например, угол V-образной канавки менее 30°. Если угол слишком велик, расходуется больше присадочного металла и выделяется больше тепла. Это приводит к большей деформации заготовки. Например, пластина толщиной 100 мм может деформироваться на 5 мм вместо 2 мм. Поэтому необходимо выбирать оптимальные параметры канавки в зависимости от толщины основного металла.

8. Соображения: Параметры
Рекомендации: Параметры: Высокие токи (300–1000+ ампер) и тандемные установки способствуют лучшему проникновению в толстые материалы.
Однопроводная дуговая сварка обычно имеет максимальный ток не более 1000 А. Но тандемная дуговая сварка использует две проволоки одновременно и может достигать тока более 1500 А. Это обеспечивает на 30-50% большую глубину проплавления. Поэтому она хорошо подходит для сварки очень толстых пластин толщиной более 200 мм. Также необходимо использовать правильное напряжение (28-40 В) и скорость перемещения (20-60 см/мин). Это предотвратит прогорание из-за слишком большого тока.

9. Вопросы, которые следует учесть: Применение
Особенности применения: Углеродистая/низколегированная сталь широко используется в тяжелой промышленности. Например, в производстве сосудов под давлением и судостроении.
Например, сварка под флюсом часто используется для сварки стенок больших резервуаров для хранения сырой нефти. Материал — низколегированная сталь Q345R толщиной 20-40 мм. Она также используется для соединения палуб судов. Материал — сталь AH36 толщиной 16-30 мм. Это объясняется тем, что сварка под флюсом обеспечивает как высокую скорость сварки, так и прочность сварных швов. Она соответствует строгим отраслевым стандартам, таким как ASME BPVC и AWS D1.1.

10. Соображения: Ограничения
Примечания: Ограничения: Из-за магнитного потока устройство работает только в горизонтальном положении.
Флюс представляет собой гранулированное твердое вещество. При использовании в вертикальном положении он оседает под действием силы тяжести и не может должным образом покрыть дугу. Поэтому для вертикальных сварных швов на толстом основном металле обычно используется газоводуговая сварка (GMAW). Для длинных прямых сварных швов в горизонтальном положении лучше использовать дуговую сварку под флюсом (SAW).

11. Преимущества перед другими процессами сварки
SAW отличается от SMAW, GMAW или GTAW. Высокая скорость наплавки и глубина проплавления делают SAW особенно подходящим для сварки толстых швов.
Сварка GTAW очень точная, но скорость наплавки очень низкая, всего 1-3 фунта/час. Поэтому она не подходит для толстых листов. Сварка GMAW имеет немного более высокую скорость наплавки, чем SMAW. Но глубина проплавления составляет лишь половину или две трети от глубины проплавления SAW. Только SAW обеспечивает одновременно «высокую эффективность, глубокое проплавление и высокое качество» при сварке толстых листов. Именно поэтому она является предпочтительным методом в тяжелой промышленности.