Что такое сварочный флюс?

В зоне сварки всегда присутствует высокая температура, которая способствует ускорению окислительных реакций, приводящих к образованию большого количества оксидов. Присутствие оксидов существенно ухудшает качественные характеристики шва настолько, что это может сделать процесс сварки практически невозможным. Для предотвращения контакта кислорода с сварочной ванной используются различные методы, одним из которых является сварка под слоем флюса.

Как работает флюс для сварки

Флюс для сварки выполняет роль аналогичную обмазке на электродах при ручной дуговой сварке. При повышении температуры сварочной зоны, флюс расплавляется, частично ограничивая доступ кислорода к области сварки и разлагая оксиды, формирующиеся на краях свариваемых деталей. Таким образом, улучшаются условия поддержания сварочной дуги.

Для каждого типа соединяемых металлов подбирается специальный флюс, предназначенный именно для них. Это приводит к существованию многочисленных разновидностей флюсов с различными составами. В составе флюсов чаще всего присутствуют фториды, оксиды и другие химические соединения.

Виды флюса для сварки

Для упрощения выбора флюсов для различных технологий сварки они подвергаются классификации. Существует разнообразие систем классификации, однако наиболее широко признаны классификации по составу химических элементов, методу изготовления, назначению и физическим свойствам.

Согласно составу химических элементов, флюсы разделяются на:

• Марганце-силикатные;
• Кальций-силикатные;
• Алюминатно-основные;
• Флюоритно-основные;
• Алюминатно-рутиловые;
• Другие варианты.

Флюсы также различаются по степени взаимодействия с основным и добавочным металлами. Пассивные флюсы формируют газовое облако, но не оказывают влияния на химический состав стали. Слаболегирующие флюсы, получаемые путем плавления, добавляют небольшое количество элементов, таких как кремний и марганец, что улучшает прочность и ударную вязкость сварного шва. Гранулированные легирующие составы значительно обогащают металл, повышая его физические и химические свойства.

По физическому свойству

Флюсы по своему физическому состоянию могут быть классифицированы следующим образом:

1. Порошкообразные флюсы: Флюсы данного типа представляют собой мельчайшие гранулы, окрашенные в белые или светло-коричневые оттенки. Их форма может быть как круглой, так и овальной. Используя такие флюсы, важно учитывать их низкую плотность, поэтому требуется наносить их в более толстом слое. Объемная плотность порошкообразных флюсов обычно составляет от 0,6 до 1 кг/дм3.

2. Стекловидные флюсы: Флюсы этой категории получили свое название за прозрачность, которая придает им сходство со стеклянными шариками. Они могут быть как абсолютно бесцветными, так и иметь окраску в диапазоне от синего до черного. Одной из их характеристик является высокая плотность, обеспечивающая надежное покрытие области сварки. Объемная плотность таких флюсов колеблется в пределах 1,4 – 1,8 кг/дм3.

3. Кристаллические флюсы: Кристаллические флюсы отличаются особым внешним видом. Они сохраняют окраску, аналогичную пемзовидным флюсам, но их структура характеризуется кристаллическим строением зерен.

По способу приготовления

Существует несколько различных типов флюсов, классифицируемых по методу производства:

1. Плавленные флюсы. Этот вид флюсов создается путем плавления минеральных руд в пламенных или электропечах, за которым следует процесс гранулирования, фракционирования и прокаливания.

2. Механические смеси. Этот подход включает смешивание нескольких разновидностей флюсов физическим перемешиванием гранул между собой. Эта методология применяется для определенных металлов, и состав таких смесей может быть индивидуально адаптирован в зависимости от потребностей. Однако данный подход имеет свои недостатки, включая неравномерный вес и размер частиц, что может вызывать их разделение во время транспортировки и подачи из бункера.

3. Керамические флюсы. Этот тип флюсов получается путем смешивания сухих компонентов. Подготовленную смесь минералов и ферросплавов затем замешивают на жидком стекле, проходит процесс сушки, прокаливания и фракционирования. Этот вид флюса обладает рядом преимуществ, таких как низкий расход материалов, возможность повторного использования в системах рециркуляции и высокое качество сварочного шва.

По назначению

Флюсы подразделяются в зависимости от того, с какими металлами они используются для сварки:

1. Для низкоуглеродистых сталей.
2. Для низколегированных сталей.
3. Для высоколегированных сталей.
4. Для цветных металлов и сплавов.

Кроме того, они также классифицируются в соответствии с видами сварки: электродуговой, газовой, электрошлаковой и использованием неплавящихся электродов. Существует значительная группа флюсов, которые могут быть применены для нескольких различных видов металлов.

Флюсы для свварки дугой

Процесс сварки под флюсом предусматривает использование материалов, обладающих следующими характеристиками:

1. Температура плавления ниже, чем у свариваемых металлов.
2. Хорошая текучесть и отсутствие выделения токсичных веществ.
3. Образование легкоудаляемых шлаков.
4. Доступность и доступная стоимость.

При проведении электродуговой сварки с применением флюсов в виде гранул размером от 0,2 до 0,4 мм, гранулы плавятся, создавая защитное покрытие для сварочной зоны в виде газов и шлаков. Этот процесс способствует более эффективному переносу металла с электрода и обеспечивает стабильность сварочной дуги. В результате количество образующихся оксидов снижается, а сформировавшиеся оксиды выводятся в шлаковую зону.

За длительное время использования электродуговой сварки было разработано множество материалов, предназначенных для предотвращения попадания кислорода в область формирования шва. Это разнообразие материалов позволяет обеспечить качественное соединение множества вариантов металлических деталей. В настоящее время этот метод соединения металлов практически полностью вытеснил другие методы и продолжает развиваться в направлении упрощения и снижения затрат.

Статья подготовлена при поддержке сайта https://planetasvarki.ru/