Преглед
Флюс за заваряванее един от най-важните и незаменими компоненти на заваряването.
Много хора се фокусират само върху заваръчните машини и заваръчните телове, но пренебрегват решаващата роля на флюса за стабилизиране на процеса на заваряване и оптимизиране на качеството на заваръчните шевове. С прости думи, флюсът е химически металургичен спомагателен материал, специално предназначен за заваръчни операции. Състои се от сложни смеси от неорганични минерали, химически добавки и функционални помощни средства и се използва широко при електродъгово заваряване под флюс, спояване, запояване и електродъгово заваряване с -флюсова сърцевина. За цялостно разбиране на заваръчната технология и овладяване на високо-качественото заваръчно производство е необходимо ясно разбиране на определението, класификацията, принципа на работа, основните функции, видовете и областите на приложение на флюса.
Дефиниция на
Флюс за заваряване
Какво представлява заваръчният поток?Заваръчният флюс е гранулиран, прахообразен или пастообразен спомагателен материал за заваряване. Прилага се към или в контакт с дъгата и разтопения басейн по време на процеса на заваряване. За разлика от заваръчните телове и електроди, които осигуряват добавъчни метали, основната функция на флюса не е да действа като добавъчен метал. Вместо това, той играе защитна, пречистваща и модифицираща роля чрез физическо покритие и химични металургични реакции. От професионална гледна точка флюсът за заваряване е съставен тип флюсов агент. Той може да изолира въздуха, да премахне вредните примеси в заваръчния метал, да регулира химичния състав на разтопения басейн и да оптимизира микроструктурата и механичните свойства на заваръчния шев. Може да се разглежда като "пречистващ агент" и "защитен слой" в системата на заваръчната металургия.
Принципи на работа
1. Физическа изолация и топлоизолация
Основната функция на потока е да осигури физическа изолация. По време на процеса на заваряване високо{1}}температурната електрическа дъга и разтопената стоманена вана са силно активни и са склонни да реагират с кислорода, азота и водните пари във въздуха. Тези реакции произвеждат крехки оксиди и нитриди, които намаляват якостта на заваръчния шев и водят до множество дефекти на порьозността. Когато флюсът се топи при високи температури, той образува плътен течен шлаков слой, който напълно покрива повърхността на разтопения басейн. Този слой от шлака ефективно изолира разтопения при висока-температура метал от външния въздух, прекъсвайки каналите за реакции на окисление и азотиране. Освен това шлаковият слой има добри топлоизолационни свойства, което може да забави скоростта на охлаждане на метала на заваръчния шев. Подходящата скорост на охлаждане може да избегне дефекти при бързо втвърдяване, да намали остатъчното напрежение при заваряване и да предотврати студени пукнатини, причинени от прекомерни температурни разлики.
2. Химическо пречистване и отстраняване на примеси
Заваръчният флюс съдържа различни активни химически компоненти. При високи температури може да претърпи окисление-редукция, десулфуризация, десиликонизация и други металургични реакции с вредни примеси в разтопения басейн. Сярата и фосфорът са най-вредните примесни елементи в заварените метали. Прекомерното съдържание на сяра може да причини горещи пукнатини в заваръчния шев, докато прекомерното съдържание на фосфор ще намали значително издръжливостта на заваръчния шев при ниски -температури. Алкалните компоненти в заваръчния флюс могат напълно да реагират със серни и фосфорни съединения, генерирайки стабилен и неразтворим слой шлака, който плува на повърхността на разтопения басейн. След охлаждане този слой шлака може да се отстрани. В същото време заваръчният флюс може също така да разложи остатъчната водна пара в зоната на заваряване и да елиминира водородния елемент, който причинява предизвикани от водород-пукнатини, като по този начин значително подобрява чистотата на заваръчния метал.
Основни класификации на флюса за заваряване
Въз основа на различни форми, състави и методи на приложение при заваряване, заваръчният флюс може да бъде класифициран в няколко категории. Всяка категория има свой специфичен обхват на приложение и характеристики на обработка. Най-често използваният метод за класификация в индустрията се основава на физическа форма и химична алкалност.
1. Класифицирани по физическа форма
Първо, гранулираният твърд флюс е най-широко използваният тип и се прилага главно при заваряване под флюс. Размерът на частиците му е еднакъв, химичните му свойства са стабилни и има добри омокрящи свойства. По време на процеса на заваряване може да образува непрекъснат и стабилен слой шлака, който е подходящ за заваряване на дебели плочи, заваряване на дълги заваръчни шевове и автоматизирани производствени линии. На второ място, пастата се използва главно при спояване и специално прецизно заваряване. Има силна адхезия и може да се нанесе прецизно върху мястото на заваряване, което го прави подходящ за заваряване на малки части и прецизни компоненти. Трето, праховият флюс обикновено се използва в комбинация със заваръчна тел и има бърза скорост на реакция и добър ефект на пречистване. Подходящ е за мобилни и сложни сценарии на заваряване.
2. Класификация по химическа алкалност
Според коефициента на алкалност, заваръчният поток може да бъде разделен на киселинен поток, неутрален поток и алкален поток. Киселинният поток има стабилен процес на заваряване, красиво оформяне на заваръчните шевове, ниско пръскане и добра оперативност, което е подходящо за обикновено заваряване на въглеродна стомана и общо производство на структурни части. Алкалният флюс има силна способност за отстраняване на примеси, отлична устойчивост на пукнатини и ефект на подобряване на якостта и се използва най-вече за стомана с висока-якост, стомана за съдове под налягане при ниска-температура и важно структурно заваряване с високи изисквания за безопасност. Неутралният поток има балансирана производителност, като се вземат предвид стабилността на процеса и механичните характеристики и се използва широко в конвенционалното промишлено заваръчно производство.
Функции на заваръчния флюс
1. Стабилизиране на заваръчната дъга и оптимизиране на процеса на заваряване
Компонентите на заваръчния флюс имат отлични показатели за стабилизиране на дъгата. По време на процеса на заваряване потокът непрекъснато се разлага и йонизира, поддържайки стабилността на заваръчната дъга, избягвайки прекъсване на дъгата, блуждаене на дъгата и други нестабилни явления. Стабилното изгаряне на дъгата осигурява равномерно подаване на топлина при заваряване, постоянна ширина на заваръчния шев и дълбочина на проникване, като ефективно намалява колебанията в процеса на заваряване, причинени от ръчна работа или промени в параметрите на оборудването, и подобрява скоростта на преминаване на заваръчните продукти.
2. Елиминиране на често срещани дефекти при заваряване
Като материал за пречистване на сърцевината, флюсът може фундаментално да предотврати различни често срещани дефекти при заваряване. Неговата функция за изолация на газ може да избегне дефекти на порьозност, причинени от проникване на газ; реакциите на десулфуризация и дефосфоризация могат да премахнат рисковете от горещи пукнатини и крехки счупвания; бавният охлаждащ ефект може да намали остатъчното напрежение и студените пукнатини. В същото време, равномерното топене на флюсова шлака и феноменът на плаваща шлака могат ефективно да избегнат дефекти на включването на шлака, което прави повърхността на заварката гладка и вътрешната структура плътна.
3. Подобрете механичните свойства на заваръчния шев и експлоатационния живот
Заварените съединения често са най-слабата част на механичното оборудване. Ефектът на легиране и рафиниране на зърното на заваръчния флюс може значително да подобри цялостните механични свойства на заваръчните шевове. Оптимизираният заваръчен метал има по-висока якост, по-добра якост и устойчивост на умора, което може да издържи на дългосрочни-механични вибрации, ударно натоварване и корозия на околната среда при промишлена експлоатация. Той значително удължава експлоатационния живот на заварените структурни части и намалява разходите за поддръжка и подмяна на оборудването.
Области на индустриално приложение
1. Тежки машини и заваряване на стоманени конструкции
В секторите на тежката промишленост като изграждане на стоманени конструкции, пристанищни машини, минно оборудване и строителни машини се изискват дебели плочи и заваряване с-високо натоварване. В такива случаи широко се използва флюс за електрошлаково заваряване. Той може да отговори на изискванията за силен ток, дълбоко проникване и дългосрочно-непрекъснато заваряване, осигурявайки структурна стабилност и-носеща способност на големи стоманени компоненти.
2. Заваряване на съдове под налягане и тръбопроводи
Съдовете под налягане и тръбопроводите за транспортиране на нефт и газ имат изключително високи изисквания за безопасност за заваръчни съединения, изискващи отлична устойчивост на пукнатини, издръжливост при ниски-температури и херметичност. В тази област се използва главно алкален високо{2}}качествен заваръчен флюс, който може ефективно да отстрани вредните примеси и да намали крехкостта на заваряването, като гарантира, че заваръчният шев може да издържи на високо налягане и сложни промени в околната среда по време на дългосрочна-операция.
3. Автомобилно и прецизно заваряване в производството
При производството на каросерии, обработката на прецизни части и производството на леко промишлено оборудване се използват главно неутрални и киселинни потоци. Те имат характеристиките на красиво образуване на заваръчен шев, малка деформация на заваряване и стабилна производителност, която може да отговори на изискванията на модерното интелигентно производство и автоматизирани производствени линии за заваряване за прецизност и външен вид.
Флюсът е незаменим функционален спомагателен материал в съвременната заваръчна техника. Това не е тривиален аксесоар, а основен материал, който определя качеството на заваряване, стабилността на процеса и живота на оборудването. Чрез физическа изолационна защита, отстраняване на химически примеси и подобряване на металургичните свойства, флюсът ефективно решава различни технически проблеми при високо-температурно заваряване, значително избягва заваръчните дефекти и оптимизира механичните свойства на заваръчния шев. Тъй като промишленото производство продължава да се развива към по-висока прецизност, по-висока якост и по-висока безопасност, изискванията за производителност на потока също непрекъснато се увеличават. В бъдещото индустриално производство ефективните, ниско-водородни, екологични и интелигентни специални потоци ще се превърнат в основна посока на развитие. Цялостното разбиране на дефиницията, принципите и приложенията на флюса е основната предпоставка за овладяване на стандартизирани заваръчни процеси и производство на високо-качествени заварени продукти, а също така е основното професионално знание за съвременните инженери по заваряване и производствения персонал.
