Сварка флюс-кордовым проводом (FCAW): Полное руководство по освоению процесса

Что такое сварка флюс-кордовым проводом (FCAW)?

Сварка флюс-кордовым проводом (FCAW) — это полуавтоматический или автоматический процесс дуговой сварки. Для FCAW требуется непрерывно подаваемый расходный тубчатый электрод, содержащий флюс, и источник питания с постоянным напряжением (или, реже, постоянным током).

Иногда используется внешнее защитное газовое окружение, но часто защиту от атмосферы обеспечивает сам флюс, выделяя газы и образуя жидкий шлак, который покрывает шов. Процесс широко применяется в строительстве благодаря высокой скорости сварки и мобильности.

FCAW также известна как сварка с двойной защитой (dual shield). Она похожа на сварку в активной газовой среде (MAG), использует непрерывно подаваемый проволочный электрод, источник питания с постоянным напряжением и аналогичное оборудование.

Процесс был разработан в 1950-х годах как альтернатива ручной дуговой сварке (MMA). FCAW устраняет многие ограничения MMA благодаря непрерывной подаче проволоки.

Обычно используется защитный газ, как при MAG-сварке, но процесс может выполняться и без него. FCAW более производительна, чем MAG-сварка.

Как работает сварка флюс-кордовым проводом?

Тепло электрической дуги плавляет основной металл в зоне шва. Дуга горячит между деталью и непрерывно подаваемым тубчатым наплавным материалом; и проволока, и деталь плавится, образуя шов.

Это похоже на MAG-сварку, но электрод полый, наполнен флюсом, а не сплошной. В зависимости от способа защиты выделяют два типа: с внешним газом и самозащитный (только флюс).

Защитный газ (при его использовании) предотвращает окисление ванны; обычно подается из баллона. Шлак от расплавленного флюса также защищает металл. Поэтому процесс называют «двойной защитой» — он разрабатывался для структурных сталей.

Наиболее распространенные газы: углекислый газ или смеси аргона с CO₂ (часто 75% Ar / 25% CO₂). Метод с двойной защитой предпочтителен для толстых материалов и сварки в пространственных позициях.

При одинаковых настройках FCAW дает швы с более стабильными механическими свойствами и меньше дефектов, чем MMA или MAG. Непрерывная подача тубчатого электрода обеспечивает более высокую производительность по сравнению со сплошной проволокой или стержнями.

Однако газозащищенный вариант не подходит для ветреной погоды: нарушение газовой защиты ухудшает свойства шва.

Второй вариант — самозащитный — полагается только на флюс. Электрод выделяет защитные газы и образует шлак, покрывающий расплавленный металл. Сердцевина проволоки содержит шлакообразующие компоненты и газообразующие вещества. Это позволяет сваривать на улице даже при ветре без баллонов, делая процесс крайне мобильным.

Применение

Основные сферы применения FCAW:

• Судостроение — огромная экономия труда.
• Строительство — сварка металлоконструкций.
• Машиностроение.
• Сварка углеродистых, легированных, нержавеющих и дуплексных сталей.
• Наплавка и восстановление поверхностей (hardfacing).

Преимущества и недостатки FCAW

Преимущества

• Различные способы подачи защитного газа.
• Применима во всех пространственных позициях.
• Некоторые проволоки не требуют газа — работа при ветре.
• Высокая производительность наплавки.
• Минимальный риск пористости.
• Меньшая требовательность к чистоте основного металла.

Недостатки

• Образуется шлак, который нужно удалять после сварки.
• Сильное выделение дыма — вредно для сварщика.
• Высокая стоимость наплавной проволоки.
• Процесс сложнее и дороже в оборудовании.
• Больше брызг по сравнению с некоторыми методами.

Видео по сварке флюс-кордовым проводом