Подфлюсовая дуговая сварка (SAW): Полное руководство

Что такое подфлюсовая дуговая сварка (SAW)?

Подфлюсовая дуговая сварка (SAW) — процесс соединения, при котором электрическая дуга горит между непрерывно подаваемым электродом и заготовкой. Слой порошкового флюса окружает и покрывает дугу; в расплавленном состоянии флюс обеспечивает электрическую проводимость между металлом и электродом.

Первая патента SAW получена в 1935 г. Процесс требует непрерывно подаваемого расходного твердого или тубчатого (металлокордного) электрода. Расплавленный шов и зона дуги защищены от атмосферного загрязнения «погружением» под слоем гранулятного плавкого флюса, состоящего из извеки, кремнезема, оксида марганца, фторида кальция и других соединений.

В расплавленном состоянии флюс становится проводником, создавая путь тока между электродом и деталью. Толстый слой флюса полностью покрывает расплавленный металл, предотвращая брызги и искры, а также подавляя интенсивное ультрафиолетовое излучение и дымообразование, характерные для ручной дуговой сварки (SMAW).

Как работает подфлюсовая дуговая сварка?

Подфлюсовая дуговая сварка (SAW) — распространенный дуговой процесс: дуга между непрерывно подаваемым электродом и заготовкой. Слой порошкового флюса генерирует защитной газовый щит и шлак (может также вносить легирующие элементы в ванну), защищающих зону сварки.

Защитный газ не требуется. Дуга погружена под флюс и обычно невидима во время сварки. Это устоявшийся и крайне универсальный метод.

Электрод может быть сплошным или порошковым проволокой, или лентой из синтерированного материала. Флюс получают либо плавлением компонентов в стекловидный шлак (затем дроблением в порошок), либо агломерацией с связующим и гранулированием. Химическая природа и гранулометрический состав флюса влияют на стабильность дуги, механические свойства шва и форму валика.

SAW обычно работает в механизированном режиме. Сварочный ток (типично 300–1000 А), напряжение дуги и скорость сварки влияют на форму валика, глубину проникновения и химический состав отложенного металла. Поскольку оператор не видит ванну, критически важны точная установка параметров и позиционирование наплавной проволоки.

Хотя SAW обычно использует одну проволоку на переменном или постоянном токе, существует варианты: две и более проволоки, добавление рубленой проволоки в шов перед сваркой, добавление металлического порошка.

Дополнительную производительность дает подача тонкого не проводящего проволоки в передний край ванны — повышает скорость наплавки до 20%. Варианты используют в специфических случаях для повышения производительности через увеличение наплавки и/или скорости. Замена проволоки на ленту 0,5 мм толщиной, обычно 60 мм шириной, позволяет использовать процесс для наплавки поверхностей.

Применение подфлюсовой дуговой сварки

• Сварка емкостей под давлением (котельные).
• Металлоконструкции, трубы, землеройная техника, судостроение, ж/д строительство, локомотивы.
• Ремонт деталей станков.

Преимущества подфлюсовой дуговой сварки

• Легко получают прочные, качественные швы
• Минимальное выделение сварочного дыма
• Минимальное излучение дуги
• Подходит для работы в помещении и на улице
• Малые деформации
• Глубокое проникновение
• Минимальная подготовка краев
• Высокие скорости наплавки
• Можно сваривать толстые материалы
• Не менее половины флюса рекуперируется

Недостатки подфлюсовой дуговой сварки

• Ограничена некоторыми черными металлами (сталь, нержавейка)
• Ограничена длинными прямыми швами или вращающимися трубами/емкостями
• Требуются подложки для обеспечения прогрева
• Ограничена материалами большой толщины