Информация, оборудование, промышленность

Автоматическая сварка под флюсом VS полуавтоматическая сварка

Сварка считается удобным и практичным способом соединения металлов. Со времени изобретения она стала неизменным спутником подавляющего большинства производственных или строительных процессов. Каждый из ее видов имеет свои сильные и слабые стороны.

Автоматическая сварка под флюсом

При использовании такой сварки весь процесс автоматизирован. Он выполняется с помощью подвесного устройства или самоходного сварочного трактора. Автоматы самостоятельно зажигают сварочную дугу, регулируют ее параметры и гасят при необходимости, обеспечивают подачу флюса и проволоки, а также перемещают горелку вдоль шва.

Весь процесс сварки происходит под слоем флюса, расходного материала, предназначенного для защиты сварочной ванны от контактов с воздухом, а также раскисления и легирования расплавленного металла. После сгорания флюс формирует легкоотделимую шлаковую корку. Она замедляет кристаллизацию металла и создает необходимые условия для выхода из сварочной ванны растворенных газов. Это позволяет минимизировать количество дефектов в швах.

Основные принципы автоматической сварки были сформулированы еще в конце XIX века. Однако практические основы таких устройств были заложены известным советским изобретателем Д.А. Дульчевским значительно позже, в 1927 году. Именно он и стал создателем первого в мире сварочного автомата.

Преимущества

Автоматическая сварка имеет ряд особенностей:

 

  • Фактически весь процесс соединения металлов происходит в идеальных условиях. Их создает газовый пузырь, стенками которого является флюс. Это снижает потери металла на разбрызгивание, испарение и окисление до 2-5 % (при использовании ручной дуговой сварки аналогичный показатель доходит до 30 %).
  • Автоматическая сварка позволяет максимально увеличить производительность труда по сравнению с ручной дуговой. Фактически этот параметр вырастает в 10 раз. Такой результат дает работа на сварочных токах до 2000 А. В итоге увеличивается глубина проплавления и появляется возможность соединения деталей толщиной до 12 мм (в случае односторонних стыковых швов) без разделки их кромок.
  • После выполнения автоматической сварки нет необходимости в очистке металла от брызг. Это снижает общую трудоемкость работ.
  • Такой вид соединения металлов обеспечивает постоянные геометрические размеры, форму и химический состав швов.
  • Сварочная ванна надежно защищена от контактов с воздухом. В дополнение к этому шлаковая корка замедляет кристаллизацию металла. В результате вероятность образования дефектов в швах минимизируется.
  • При выполнении автоматической сварки дуга зажигается и горит под слоем флюса, а выделение пыли и вредных газов незначительно, поэтому сварщику необязательно использовать индивидуальную защиту для глаз и лица.
  • Еще одним существенным достоинством этого вида соединения металлов является снижение энергозатратности на 40 % по сравнению с ручной дуговой сваркой. Это возможно благодаря рационализации всего процесса.

 

Недостатки

Имея такой солидный перечень достоинств, автоматическая сварка не лишена и недостатков:

 

  • Главным из них является высокая текучесть расплавленного флюса и металла. В результате сварочные работы можно выполнять только в нижнем положении. Максимальное отклонение шва от горизонтали не должно превышать 10-15°. Это накладывает ограничение на использование автоматической сварки для соединения труб диаметром менее 150 мм.
  • Такой способ соединения металлов не отличается высокой маневренностью. Он подходит только для получения прямолинейных или кольцевых швов. По этой же причине его нельзя использовать в труднодоступных местах.
  • При выполнении автоматической сварки важно не допускать увеличенных зазоров между кромками деталей. Это может привести к вытеканию флюса и расплавленного металла и образованию дефектов в швах.
  • Горение дуги под слоем флюса не позволяет визуально контролировать или корректировать процесс сварки.
  • Несмотря на отсутствие необходимости использовать индивидуальную защиту, автоматическая сварка наносит определенный вред здоровью из-за выделения вредных газов.
  • Обязательное использование флюса повышает себестоимость сварки.

 

Сфера применения

Автоматическая сварка используется для работы с различными металлами и сплавами толщиной 1,5-150 мм. Ее применение возможно только в заводских условиях. Она востребована при постройке судов и железнодорожных вагонов, для изготовления различных резервуаров большого объема и соединения труб диаметром более 150 мм. Наиболее активное применение оборудование для автоматической сварки находит в серийном производстве крупногабаритных изделий для формирования прямолинейных или кольцевых швов.

Полуавтоматическая сварка

В случае полуавтоматической сварки механизирован только один процесс: подача электрода. Все остальные операции выполняются оператором вручную. В качестве электрода используется сварочная проволока в кассетах. Для защиты сварочной зоны от контактов с воздухом применяются активные (углекислый) или инертные газы (аргон, гелий).

Полуавтоматическая сварка, в отличие от автоматической, требует участия человека

Выполнение полуавтоматической сварки

 

Процесс применения полуавтоматической сварки для промышленных целей впервые был разработан Центральным научно-исследовательским институтом технологии и машиностроения в 50-х годах ХХ века.

Преимущества

Полуавтоматическая сварка тоже имеет ряд преимуществ:

 

  • Она отличается очень малой зоной термического воздействия, поэтому позволяет варить без прожогов детали толщиной до 0,5 мм.
  • Электрод и сварочная ванна визуально доступны, поэтому в процесс сварки можно вовремя вносить необходимые коррективы.
  • С помощью полуавтоматов допускается варить разнотолщинные детали.
  • Такой способ соединения металлов подходит для выполнения швов в любых пространственных положениях, включая труднодоступные места.
  • Производительность полуавтоматической сварки примерно в три раза выше, чем ручной. При этом потери металла от разбрызгивания и испарения тоже минимальны.
  • Активный или инертные газы обеспечивают надежную защиту швов от воздействия воздуха. Количество дефектов в них минимально.
  • Такой способ соединения металлов позволяет выполнять без скоса кромок стыковые швы для деталей толщиной до 8 мм и тавровые швы для деталей толщиной до 30 мм.
  • Наиболее популярный для полуавтоматической сварки углекислый газ стоит значительно дешевле флюса, используемого при автоматической сварке.
  • В процессе выполнения работ не образуется шлаковая корка, так что зачистку швов выполнять не надо. Это особенно полезно при сварке в несколько проходов.
  • Комплект оборудования для полуавтоматической сварки компактней и проще, чем для автоматической.

 

Недостатки

Одновременно следует выделить определенные недостатки полуавтоматической сварки:

 

  • В данном случае дуга не скрыта под слоем флюса, поэтому сварщик подвергается интенсивному излучению. Выполнять такие работы без средств защиты нельзя.
  • Применяемый углекислый газ тяжелее воздуха, он способен скапливаться в рабочей зоне. Для безопасной работы требуется качественная вентиляция.
  • При отказе от углекислого газа разбрызгивание металла резко возрастает.
  • Применение полуавтоматической сварки ограничено закрытыми помещениями. Для открытого воздуха она не подходит. В этом случае газовая защита будет сдуваться, вследствие чего пострадает качество сварных швов.

 

Сфера применения

Полуавтоматическая сварка используется для соединения деталей толщиной 0,5-100 мм. Она может применяться как в заводских условиях, так и в частных домохозяйствах. Главным отличием полуавтоматической сварки от автоматической является возможность сварки швов любой геометрической формы во всех пространственных положениях. По этой причине она востребована при мелкосерийном и серийном изготовлении различных сложных металлоконструкций.

Автоматическая сварка подобна гоночному автомобилю: она демонстрирует высокую скорость на прямых участках

Автоматическая сварка в сварочном мире подобна гоночному автомобилю

 

Полуавтоматическая сварка напоминает езду по сложной трассе: меньшая скорость, но большая маневренность

Полуавтоматическая сварка похожа на езду по трассе со сложным профилем

 

Выводы

Оба вида сварочного оборудования используются в промышленном производстве. При этом автоматическая сварка является более производительной, но подходит только для выполнения прямолинейных или кольцевых швов при изготовлении крупных изделий из металла. Полуавтоматическая сварка в три раза уступает автоматической по производительности, но с ее помощью можно варить любые швы. Она особенно полезна при сборке сложных по форме металлоконструкций.

 

Посмотреть, как происходит процесс автоматической сварки, можно на видео: https://youtu.be/H6QGLGJ-BOE