Fcaw сварка что это такое
Сварка самозащитной порошковой проволокой (FCAW-SS)
При сварке самозащитной порошковой проволокой (FCAW-SS), в отличии от сварки сплошной проволокой в среде защитных газов (MIG/MAG), не требуются баллоны с газами и сварочный полуавтомат проще доставить к месту работы. Есть и еще одно серьезное преимущество – работы можно производить при наличии ветра и сквозняков, т.е. в монтажных условиях.
Тем не менее, из-за повышенного выделения газов и брызг флюса, сварка самозащитной проволокой требует определенного навыка.
Ниже мы приводим основные факторы на которые необходимо обратить внимание при сварке самозащитной порошковой проволокой.
1. Перед сваркой
Возьмите за правило – после каждого прохода, перед началом следующего, необходимо отрезать (или отломить) конец проволоки для хорошего поджига дуги.
2. Скорость подачи проволоки
Скорость подачи проволоки напрямую связана с током сварки. Чем выше скорость подачи, тем больше сварочный ток и, наоборот, чем ниже скорость подачи тем меньше сварочный ток.
a – высокая скорость подачи, b – низкая скорость подачи
(a) Недостаточная (слишком маленькая) скорость подачи приводит к
(b) Слишком большая скорость подачи приводит к частым коротким замыканиям капель расплавленного металла проволоки. Это явление можно определить на слух – будет слышен булькающий звук при сварке. Чтобы избежать замыканий при большой подаче проволоки необходимо снизить скорость подачи, либо поднять сварочное напряжение для увеличения длинны дуги.
3. Скорость сварки
Необходимо правильно подбирать скорость сварки самозащитной порошковой проволокой для достижения правильной геометрии шва и отсутствия недопустимых дефектов.
с – низкая скорость сварки, d – высокая скорость сварки
(c) Слишком низкая скорость сварки делает шов шире, но при этом расплавленный флюс растекается по бокам шва и перестает защищать верхнюю часть, увеличивая риск возникновения пор.
(d) С другой стороны, слишком высокая скорость сварки приводит к нарушению геометрии шва (значительная высота при малой ширине).
4. Длина вылета электрода
Длинна вылета электрода при сварке самозащитной порошковой проволокой очень важный параметр режима сварки. Необходимо соблюдать рекомендации производителя проволоки по длине вылета электрода.
(e) Слишком маленький вылет электрода приводит к недостаточному прогреву флюса содержащегося в проволоке и, как следствие, недостаточной защите шва – расплавленный флюс не дотекает до краев шва.
(f) Слишком большой вылет электрода вызывает нестабильность подачи проволоки (из-за плохого подвода тока) и приводит к появлению наплывов и грубой чешуйчатости шва.
5. Полярность тока
Наиболее частой ошибкой при сварке самозащитной порошковой проволокой является неправильный выбор полярности тока. Требуемая полярность указывается на упаковке с проволокой. Как правило, сварка самозащитной порошковой проволокой осуществляется на прямой полярности – плюс на “землю”, минус на электрод (маркировка на упаковке “DC-“).
Неправильная полярность приводит к значительному разбрызгиванию при сварке.
6. Угол наклона горелки
Как при сварке электродом, сварка самозащитной порошковой проволокой происходит со шлакообразованием. Необходимо соблюдать правильный угол наклона, чтобы шлак защищал передний фронт и хвостовую часть сварочной ванны.
При сварке листов в нижнем положении (Н1) горелка (проволока) должна быть под углом 90° к плоскости. Для тавровых, угловых и нахлесточных соединений в нижнем положении (Н2), сварка осуществляется тянущим углом в 5-10° по направлению сварки и под углом 45° к горизонтали.
Ну и напоследок о главном – внимательно ознакомьтесь с инструкцией к проволоке, особенно с разделом по безопасности производства работ. ГАЗЫ ВЫДЕЛЯЕМЫЕ САМОЗАЩИТНЫМИ ПОРОШКОВЫМИ ПРОВОЛОКАМИ ВЫСОКОТОКСИЧНЫ И МОГУТ ВЫЗВАТЬ ОТРАВЛЕНИЕ.
Работайте в хорошо проветриваемых помещениях, с использованием средств индивидуальной защиты (сварочная маска с воздушным фильтром).
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Сварка FCAW
Сварка FCAW (flux-cored arc welding) – это механизированная или автоматическая дуговая сварка порошковой проволокой (самозащитной проволокой). Процесс сварки может выполняться с использованием защитных газов или без них. В качестве электродной проволоки используется трубчатая проволока с содержанием специального порошка.
Метод был разработан в начале 50-х годов для сварки углеродистой, нержавеющей и низколегированной стали как альтернатива ручной дуговой сварки. Преимуществом данного способа стала возможность отказаться от использования покрытых электродов. Это помогло FCAW сварке преодолеть множество ограничений ручной сварки.
Во время процесса электрическая дуга вызывает слипание непрерывного трубчатого электрода из сварочного металла и основного металла, причем сварку такого типа можно выполнять как в защитной газовой среде, так и вне ее. Защитные газы для порошковой электродной проволоки обеспечиваются флюсом, который содержится в трубчатом электроде. Таким образом, благодаря внешней подаче газа, плавкая внутренняя часть электрода защищается от внешних загрязнений. При использовании защитных газов применяется такая же сварочная аппаратура, как и при GMAW-сварке.
Способы сварки порошковой проволокой
1) Сварка порошковой самозащитной проволокой без защитного газа возможна благодаря порошкообразному флюсу находящемуся внутри проволоки. Помимо флюса, в проволоке содержатся и другие вещества, которые при плавлении создают защитную газовую среду и шлак. Газо- и шлакообразующие вещества защищают зону сварки от воздействия воздуха. Как и при других видах сварки большое внимание необходимо уделять выбору проволоки, чтобы получить шов необходимого качества и механическими свойствами.
Поскольку не требуется использование внешнего источника защитного газа, этот процесс хорошо подходит для сварки под открытым небом. Тем не менее, в отличие от ручной дуговой сварки, сварка самозащитной порошковой проволокой имеет намного более высокую производительность наплавки. Она аналогична, а в некоторых случаях даже превышает производительность сварки газозащитной проволокой. В случае штучных электродов марки E6010 и E6013 производительность наплавки составляет 1-1,5 кг металла в час. Для E7018 этот показатель составляет 2-2,5 кг. Что касается процесса FCAW, то в его случае сварщик может наплавить до 4 кг металла при вертикальной сварке и более 6 кг при сварке в горизонтальном и нижнем положении, в зависимости от используемой проволоки. Кроме того, производительность можно увеличить до более 10 кг металла в час с помощью процедур с увеличенным вылетом электрода.
2) Сварка порошковой проволокой в среде углекислого газа является фактически объединенным способом сварки FCAW и процесса MAG сварки. Двойная защита зоны сварки позволяет получить швы высокого качества. Используется преимущественно для сварки качественных сталей. Также как и при полуавтоматической сварке существует вероятность нарушения газовой защиты, что приводит к появлению пор в металле шва.
Технологические режимы
Для GMAW (MIG) и сварки газозащитной порошковой проволокой (FCAW-G) лучше всего подходит постоянный ток обратной полярности (DC+). Однако для самозащитной проволоки рекомендуемая полярность зависит от состава сердечника (стабилизаторов дуги) конкретной марки проволоки. Большая часть проволок FCAW-S лучше всего себя показывает на постоянном токе прямой полярности (DC-), но некоторые из них больше подходят для работы на токе обратной полярности.
Все самозащитные порошковые проволоки очень чувствительны к колебаниям напряжения и поэтому требуют применения источника питания с режимом сварки на жесткой вольтамперной характеристике (CV). В некоторых случаях сварка газозащитной проволокой имеет более широкий диапазон допустимого напряжения. В случае FCAW-S Вы должны точно придерживаться необходимого напряжения.
Для обеспечения высокого качества сварки трубчатым электродом можно использовать специальные источники постоянного сварочного тока, чувствительные к изменениям напряжения. При правильном выборе сварочного металла рассматриваемый сварочный процесс подходит для сварки любых элементов.
Порошковая проволока для сварки «FCAW»
FCAW – Flux Core Arc Welding – это механизированная или автоматическая дуговая сварка порошковой проволокой (газозащитной или самозащитной). Процесс сварки может выполняться с использованием защитных газов или без них. В качестве электродной проволоки используется трубчатая проволока с содержанием специального порошка.
Металлическая оболочка проволоки (трубка), изготовленная из стальной ленты толщиной 0,2-0,5 мм, внутренняя полость которой заполнена флюсом (смесь газообразующих и шлакообразующих материалов, ферросплавов) и металлическими порошками.
Порошковая проволока – эффективная сварка низколегированных и углеродистых сталей, цветных металлов, сплавов и чугуна.
Технология изготовления порошковой проволоки.
Изготовление порошковой проволоки осуществляется на автоматизированной линии по производству сварной проволоки:
Конструкции Порошковых проволок.
Порошковые проволоки по своей конструкции делятся на два вида:
Наиболее распространены проволоки трубчатой конструкции (рис. 1, рис.2 — а, б, в ). Введение части оболочки внутрь сердечника ( рис. 2 — г, д, е, ж, з ) обеспечивает более равномерное плавление его и более эффективную защиту металла от воздуха.
Сердечник (шихта) порошковой проволоки
По составу сердечника порошковые проволоки делятся на 5 типов:
Разработана для полуавтоматической и автоматической сварки углеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа и его смесях с аргоном.
Порошковые газозащитные проволоки позволяют достичь превосходной формы шва и очень низкого уровня разбрызгивания. Она сочетает в себе характеристики сплошной проволоки с преимуществами порошковой. Высокая скорость ведения шва, высокий коэффициент наплавки, малое дымление и низкое разбрызгивание отличают эту проволоку при использовании с защитными смесями с высоким содержанием аргона.
Маркировка порошковой проволоки ГОСТ 26271-84
В условном обозначении сварочных порошковых проволок первые две буквы обозначают тип проволоки:
Маркировка Порошковой проволоки AWS А 5.20/ А5.20М
Маркировка и упаковка проволоки
На каждую катушку (моток), порошковой проволоки крепят ярлык, на котором указывают:
Катушка должна быть обернута в водонепроницаемую упаковочную бумагу или мешки из полиэтиленовой пленки и помещена в упаковку, обеспечивающую сохранность проволоки/
Схемы процессов сварки порошковыми проволоками
Влияние режимов сварки на качество сварного шва
При сварке самозащитной порошковой проволокой (FCAW-S), в отличие от сварки сплошной проволокой в среде защитных газов (MIG/MAG), не требуются баллоны с газами и сварочный полуавтомат проще доставить к месту работы. Есть и еще одно серьезное преимущество — работы можно производить при наличии ветра и сквозняков, т.е. в монтажных условиях.
Перед сваркой
Возьмите за правило — после каждого прохода, перед началом следующего, необходимо отрезать (или отломить) конец проволоки для хорошего поджига дуги.
Скорость подачи проволоки
Чем выше скорость подачи (рис.3), тем больше сварочный ток и, наоборот, чем ниже скорость подачи (рис.4), тем меньше сварочный ток.
Длина вылета электрода
Угол наклона горелки
Образец швов на малом режиме:
Образец швов на среднем режиме:
Образец швов на большом режиме:
Преимущества сварки порошковой проволокой
Недостатки сварки порошковой проволокой
Газозащитная проволока DEKA E71T-1С
Самозащитная сварочная проволока DEKA E71T-1GS (аналог ПП-АН7, ПС-44-А2Г)
Технологию MIG/MAG сварки порошковыми проволоками трудно назвать новой, но в отечественной промышленности она до сих пор не получила распространения, несмотря на свои очевидные преимущества перед MIG/MAG сваркой проволоками сплошного сечения. Скорее всего, это связано с тем, что в СССР не было промышленного производства качественных порошковых проволок, хотя исследования и разработки в этом направлении проводились в ИЭС им. Патона, НИКИМТ, НИИМонтаж, ЦНИИКМ «Прометей», ЦНИИЧермет.
Так же, как и среди штучных покрытых электродов, среди порошковых проволок можно выделить проволоки с рутиловым и основным наполнением; для сварки легированных сталей разработаны проволоки с шихтой соответствующего легирования; для сварки толстолистовых сталей в основном применяются порошковые проволоки, в шихту которых добавлен порошок железа для повышения коэффициента наплавки (Metal flux core wire).
Применение порошковых проволок при MIG/MAG сварке имеет видимые преимущества: Рис. 12. Типы сечений порошковых проволок
— Возможность лучшего контроля процессами легирования и раскисления сварочной ванны за счет более точного дозирования добавок в шихте порошковой проволоке;
— Лучшая защита сварочной дуги при работе на открытом воздухе (по степени защиты практически приближается к сварке ММА);
— Лучшая защита остывающего металла шва из-за повышенного шлакообразования (особенно важно при сварке перлитных и феррито-перлитных сталей, а также хромистых и марганцовистых сталей, склонных к закалке)
Сварка порошковыми проволоками имеет свои недостатки. Малая жесткость трубчатой конструкции порошковой проволоки требует применения подающих механизмов с ограниченным усилием сжатия проволоки в подающих роликах. Выпуск проволоки в основном диаметром 2,6 мм и более, требуя применения для устойчивого горения дуги повышенных сварочных токов, позволяет использовать их для сварки только в нижнем и редко в вертикальном положении. Это объясняется тем, что образующаяся сварочная ванна повышенного объема, покрытая жидкотекучим шлаком, не удерживается в вертикальном и потолочном положениях силой поверхностного натяжения и давлением дуги.
В этих условиях режим сварки (сила тока, напряжение, вылет электрода) оказывает большое влияние на возможность возникновения в швах пор. Повышает вероятность образования пор также влага, попавшая в наполнитель при хранении проволоки, а, кроме того, смазка и ржавчина, следы которых имеются на металлической ленте.
Использование активного защитного газа (углекислый газ, добавки кислорода) снижают образование пор в швах. В зависимости от состава наполнителя для сварки используют постоянный ток прямой или обратной полярности от источников с жесткой или крутопадающей характеристикой.
Сварка порошковой проволокой
Сварка порошковой проволокой (FCAW) — механизированная или автоматическая дуговая сварка порошковой проволокой (самозащитной проволокой). Процесс сварки похож на полуавтоматическую сварку, только в качестве электродной проволоки используется трубчатая проволока с содержанием специального порошка — порошковая проволока. Сварка порошковой проволокой может выполняться с использованием защитных газов или без защитного газа.
Рис. 1.Схема сварки порошковой проволокой
Метод дуговой сварки самозащитной проволокой был разработан в начале 50-х годов как альтернатива ручной дуговой сварки. Преимуществом данного способа стала возможность отказаться от использования покрытых электродов. Это помогло FCAW сварке преодолеть множество ограничений ручной сварки.
Способы сварки порошковой проволокой
Сварка порошковой самозащитной проволокой без защитного газа возможна благодаря порошкообразному флюсу находящемуся внутри проволоки. Помимо флюса, в проволоке содержатся и другие вещества, которые при плавлении создают защитную газовую среду и шлак. Газо- и шлакообразующие вещества защищают зону сварки от воздействия воздуха. Как и при других видах сварки большое внимание необходимо уделять выбору сварочных материалов, то есть проволоки для сварки чтобы получить шов необходимого качества и механическими свойствами.
Сварка порошковой проволокой в среде углекислого газа является фактически объеденным способом сварки FCAW и процесса MAG сварки. Двойная защита зоны сварки позволяет получить швы высокого качества. Используется преимущественно для сварки качественных сталей. Также как и при полуавтоматической сварки существует вероятность нарушения газовой защиты, что приводит к появлению пор в металле шва.
Преимущества сварки порошковой проволокой
Недостатки сварки порошковой проволокой
Сварке порошковой проволокой присущи проблемы не полного сплавления кромок, появление шлаковых включений и трещин в сварочном шве. Такие проблемы существуют и при других способах сварки. Отдельно можно выделить: