Сравнение сплошной и порошковой сварочной проволоки

Сварочная проволока делится на два, самых распространённых, типа - сплошная и порошковая. Применяется и тот, и другой тип проволоки для сварки необычайно широко. Её используют для чугуна, стали, алюминия, силумина, вольфрама, бронзы, меди, для наплавки защитного слоя на поверхностидеталей.
В промышленности широко используется и тот и другой тип проволоки. Сплошная проволока обычно имеет медное покрытие и может использоваться при условии применения инертного газа.
Порошковая сварочная проволка - изготавливается путём завальцовки металлической полосы, а затем раскатки её в ленту и добавлением флюса.
По сравнению с цельнометаллической сварочной проволокой, порошковая обладает неоспоримыми преимуществом. Благодаря тому, что внутри неё находится флюс, при проведении сварочных работ образуются защитные газы, позволяющие использовать порошковую сварочную проволоку без применения дополнительного оборудования. Это существенно сказывается на скорости сварочных работ. Она более выгодна по сравнению с цельнометаллической даже в том случае, когда всё-таки приходится использовать защитный газ, в связи EWMс тем, что в отличии от сплошной сварочной проволоки, требующей для своего применения дорогостоящий аргон.

Порошковой же, для обеспечения качественной сварки, достаточно в качестве защитного, использовать несоизмеримо более дешевый газ.
Но наряду с бесспорными преимуществами порошковая сварочная проволока имеет и ряд довольно существенных недостатков ограничивающих её применение.
Во первых: для её применения необходимо использовать на порядок более качественные (следовательно, более дорогие) механизмы подачи в сварочных автоматах и полуавтоматах.
Во вторых: при малейших деформациях порошковой сварочной проволоки становится невозможным дальнейшее её использование. И чтобы продолжить работу, её необходимо извлечь из автомата и заменить.
В третьих: Чтобы получить качественное соединение, предварительно необходимо очень тщательно зачистить место будущей сварки.
Поэтому не столь требовательная к соблюдению технологий цельнометаллическая омеднённая проволока сохраняет популярность и в наши дни.

Автоматическая сварка под слоем флюса

(порошковой проволокой)

Сварка порошковой проволокой в углекислом газе.

(Механизированная п/авт. сварка)

Сварка по­рошковой проволокой представляет собой разновидность способа дуговой сварки с применением специальной проволоки с порошко­вым наполнителем, состоящей из металлической оболочки (трубча­той или специальной формы сечения) и сердечника.

Существуют различные способы сварки порошковой проволокой. Широкое применение получили два из них — открытой дугой и сдополнительной защитой газом, в большинстве случаев углекислым.

Газозащитные проволоки имеют преимущества перед проволока­ми сплошного сечения марки Св-08Г2С, процесс сварки которых в СО₂ характеризуется повышенным разбрызгиванием электродного металла и недостаточной пластичностью металла шва. К газозащитным порошковым проволокам предъявляются следующие тре­бования: обеспечение высокой производительности процесса, хорошего формирования швов, высоких механических свойств металла шва, малых потерь металла на разбрызгивание и др.

Сварка порошковой проволокой в углекислом газе исполь­зуется взамен сварки проволокой сплошного сечения диаметром 1,6 — 2,0 мм ответственных сварных конструкций.

Разбрызгивание электродного металла не только нарушает внешний вид изделия, но и оказывает негативное влияние на сварочное оборудование и приспособления. Нежелательные последствия проявляются при налипании брызг электродного металла на сопло сварочной горелки.

Механизм образования капель расплавленного металла, вы­летающих из зоны сварки, пока полностью не ясен. Предпола­гается, что в процессе дуговой сварки образование брызг может вызываться многими причинами: электродинамическими силами, возникающими в начале и конце короткого замыкания дугового промежутка, каплями электродного металла, взрывообразным испа­рением жидких перемычек металла в начале и конце коротких замыканий, бурным выде­лением пузырьков газа (окиси углерода, азо­та, водорода и др.) из переплавляемого дугой металла, активным и реактивным действием на электродные капли возникающих в зоне дуги потоков паров и газов и др.

Подавляющее количество брызг вылетает из зоны сварки под углом более 45° к поверх­ности свариваемой детали. Мелкие брызги размером примерно 0,02 мм вылетают из зоны сварки с большой скоростью (около 40м/сек). Угол между направлением их полета и перпендикуляром к поверх­ности свариваемой детали обычно не превышает 25°. Более круп­ные брызги летят с меньшей скоростью и имеют больший угол разлета.

Интенсивность разбрызгива­ния жидкого металла зависит от многих факторов: со­става защитного газа, составов электродной про­волоки и основного металла, соотношения между основными параметрами режима сварки, характеристики источника сва­рочного тока, надежности эле­ктрического контакта между электродной проволокой и токоподводящим мундштуком, состоянием поверхности элект­родной проволоки, равномер­ности подачи электродной про­волоки при изгибах шланга («жесткости» характеристики механизма подачи) и др.

Для обеспечения хорошей защиты сварочной зоны от агрессивной среды, а также сведения к минимому загрязнения сопла горелки брызгами металла необходимо выдерживать рекомендуемые в литературе расстояния горелки от изделия.

Полуавтоматическая импульсно–дуговая сварка плавящимся электродом

Импульсно - дуговая сварка плавящимся электродом относится к механизированным способам сварки с программным управлением процессом, в частности с периодически изменяющейся мощностью дуги. Программное управление процессом сварки предусматривает изменение основных параметров режима - напряжения и тока дуги. Изменение других параметров - скорости подачи электрода, скорости сварки, координат сварочной головки и т. д., осуществляется оператором – сварщиком.

Программное изменение основных параметров режима преследует две технологические цели:

воздействие на процессы у электрода (управление переносом металла и связанными с ним процессами);

воздействие на процессы в сварочной ванне и околошовной зоне (управление кристаллизацией металла шва и термическим циклом).

Импульсно-дуговой сваркой плавящимся электродом называется процесс программного управления плавлением и переносом металла путем изменения тока в виде импульсов значительной мощности. Наиболее распространенным является процесс импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом «длинной дугой» – без замыканий дугового промежутка.

Основными параметрами импульсно – дуговой сварки плавящимся электродом помимо известных параметров процесса сварки, являются амплитуда импульса Iи, длительности импульса tи, паузы tп и цикла Тц =tи + tп, частота импульсов f = 1/Тц, базовый ток Iб, скорости нарастания и спада тока импульса. Между амплитудой импульсов, средним Iср и базовым током существует соотношение, выражаемое неравенством: Iи >Iср>Iб. Отношение Тц/tи = q называют скважностью импульсов, q = 2 ÷ 10. Кратностью называется отношение Iи /Iб [11].

Применение импульсно – дуговой сварки плавящимся электродом позволяет вести процесс с мелкокапельным переносом металла на токе значительно ниже критического. Это расширяет диапазон возможных режимов сварки, позволяет осуществлять процесс в положениях, отличных от нижнего, сваривать металл небольшой толщины.

При сварке плавящимся электродом стационарной дугой увеличение плотности тока приводит к образованию струйного процесса переноса электродного металла. Ток перехода от мелкокапельного к струйному называется критическим. Величины этих токов при сварке стационарной дугой наблюдается существенное значение критического тока. Последнее позволяет широко применять процессы со струйным переносом электродного металла в смесях защитных газов во всех пространственных положениях [12].

Уменьшение тепловой мощности дуги и погонной энергии снижает сварочные деформации. Принудительный направленный перенос металла значительно упрощает технику сварки в различных пространственных положениях. При импульсно-дуговой сварке плавящимся электродом облегчается начальное возбуждение дуги – уменьшается количество «утыканий» электрода до установления процесса. Механическое воздействие повышенного давления дуги, возникающего во время импульса, и капель, летящих в сварочную ванну, оказывает положительное влияние на процесс первичной кристаллизации металла шва.

При импульсно – дуговой сварке плавящимся электродом уменьшается количество аэрозолей, образующихся в зоне дуги, по сравнению с обычной сваркой плавящимся электродом. Это связано с уменьшением времени пребывания капель в дуге.

Таким образом, импульсно – дуговая сварка плавящимся электродом имеет существенные технологические преимущества по сравнению с обычной сваркой плавящимся электродом в защитных газах:

· управляемый и направленный перенос металла;

- малые потери металла на угар и разбрызгивание;

2) возможность сварки длинной дугой на низких режимах;

· возможность выполнения сварки во всех пространственных положениях, упрощение техники сварки;

· уменьшение сварочных деформаций;

· улучшение качества сварных соединений благодаря большей концентрации энергии источника нагрева и лучшим условиям первичной кристаллизации;

1) облегчение начального возбуждения дуги;

1. улучшение санитарно-гигиенических условий труда.