Подпорошковая дуговая сварка (SAW): полный обзор и принцип работы

Что такое подпорошковая дуговая сварка (SAW)?

Подпорошковая дуговая сварка (SAW) — процесс соединения, включающий формирование электрической дуги между непрерывно подаваемым электродом и завариваемой заготовкой. Покров из порошкового флюса окружает и покрывает дугу, и когда расплавляется, обеспечивает электрическую проводимость между соединяемым металлом и электродом.

Первая патента SAW получена в 1935 г. Процесс требует непрерывно подаваемого расходного твердого или трубчатого (металлокерночного) электрода. Расплавленный шов и зона дуги защищены от атмосферного загрязнения «погружением» под покров гранулярного плавкого флюса: известь, кремнезем, оксид марганца, фторид кальция и др.

Когда расплавлен, флюс становится проводящим и обеспечивает путь тока между электродом и деталью. Этот толстый слой флюса полностью покрывает расплавленный металл, предотвращая брызги и искры, а также подавляя интенсивное ультрафиолетовое излучение и дымы, характерные для ручной дуговой сварки (SMAW).

Как работает подпорошковая дуговая сварка?

Подпорошковая дуговая сварка (SAW) — распространенный процесс дуговой сварки с формированием дуги между непрерывно подаваемым электродом и заготовкой. Покров порошкового флюса генерирует защитный газовый щит и шлак (может также вносить легирующие элементы в ванну шва), защищающий зону сварки.

Защитный газ не требуется. Дуга погружена под покров флюса и обычно не видна во время сварки. Устоявшийся и крайне универсальный метод сварки.

Электрод может быть твердой или порошковой проволокой или лентой из спеканого материала. Флюс может быть получен плавлением компонентов в стекловидный шлак (затем дроблением в порошок) или агломерацией компонентов с связующим и корнированием. Химическая природа и распределение размера частиц флюса способствуют стабильности дуги и определяют механические свойства сварочного металла и форму шва.

SAW обычно работает как механизированный процесс. Сварочный ток (обычно 300–1000 А), напряжение дуги и скорость сварки влияют на форму шва, глубину провара и химический состав отложенного металла. Поскольку оператор не видит ванну шва, велико доверие к установке параметров и позиционированию наплавной проволоки.

Хотя SAW обычно с одним проводом на переменном или постоянном токе, есть варианты: два и более провода, добавление рубленой проволоки в стык перед сваркой, добавление металлического порошка.

Дополнительная производительность за счет подачи тонкого не проводящего провода в передний край ванны шва. Может увеличить производительность наплавки на 20%. Варианты используются для повышения производительности через увеличение скорости наплавки и/или сварки. Замена проволоки на полосу 0,5 мм толщиной, типично 60 мм шириной, позволяет использовать процесс для наплавки поверхностей.

Применение подпорошковой дуговой сварки

Применения SAW:

• Сварка сосудов под давлением: котлы.
• Много строительных конструкций, труб, землеройной техники, судостроения, ж/д строительства, локомотивов.
• Ремонт машинных деталей.

Преимущества подпорошковой дуговой сварки

• Прочные, качественные швы легко получаются
• Минимальные сварочные дымы
• Минимальное дуговое излучение
• SAW подходит для закрытых и открытых работ
• Малая деформация
• Глубокий провал
• Минимальная подготовка краев
• Высокие скорости наплавки возможны
• Толстые материалы могут быть сварены
• Хотя бы половина или больше флюса восстанавливаема

Недостатки подпорошковой дуговой сварки

Несмотря на преимущества, есть ограничения:

• Ограничена некоторыми черными металлами: сталь и нержавейка
• Ограничена длинными прямыми швами или вращающимися трубами и сосудами
• Требуются подкладки для правильного провара
• Ограничена толстыми материалами