Сварка порошковой проволокой: недостатки и преимущества
Сегодня придумано множество сварочных аппаратов, которые работают по разным принципам. Однако нельзя сказать, что тот или иной способ хуже или лучше другого. У каждого есть свои недостатки и свои преимущества. Кроме того, иногда складываются такие ситуации, когда целесообразно будет применение только конкретного вида сварки. Одним из видов сварки, является порошковый, или сварка порошковой проволокой.
Что такое порошковая проволока
Проволока такого типа является трубкой, внутренняя полость которой заполнена флюсом и металлической пыльцой (порошком). Основой для такой проволоки служит металлическая лента, которая подвергается холодному формованию. Сформованная проволока наполняется порошком и флюсом. Завершающим этапом в изготовлении порошковой проволоки является ее растяжка до нужного размера.
Данный вид проволоки имеет классификацию, которая может быть выполнена по следующим параметрам:
- — назначение;
- — способ применяемой защиты;
- — возможность производства сварочных работ из разного положения в пространстве;
- — некоторые механические свойства.
Стоит отметить, что большая часть всей проволоки, которая выпускается в нашей стране, пригодна для сварки низколегированных и низкоуглеродистых видов стали.
Кроме всего прочего, принято разделять проволоку на ту, которая пригодна для сварки в обычных условиях и ту, которая является специальной. Например, к проволоке специального назначения можно отнести ту, которая предназначена для сварочных работ с принудительным созданием шва, проволоку для работы под водой, проволоку для сварки арматуры, для автоматической сварки и так далее.
Основные требования к проволоке
Порошковая проволока изготавливается с учетом следующих требований к ней:
- — дуга должна возбуждаться легко и греть стабильно;
- — плавление проволоки должно быть равномерным, при этом не наблюдается большого разбрызгивания;
- — шлак, образованный в результате плавления, должен равномерно покрывать весь шов, а при охлаждении – легко отделяться;
- — сварной шов должен получаться аккуратным и без дефектов, то есть различных трещин и пористых участков.
Данные требования являются характеристиками сварочно-типологических свойств материалов для сварки. В свою очередь, данные свойства определяют возможность применения порошковой проволоки для сварки в различных условиях. Например, некоторые свойства устанавливаются экспериментальным путем, то есть берется механизированный валик и наваривается на пластину, которая сделана из низкоуглеродистой стали. Сварка производится без колебаний в самом нижнем положении, при этом значения тока и напряжения берутся средние из интервала значений, которые рекомендованы именно для данного размера и типа шва.
Из результатов подобных экспериментов становится понятно, в какой области и при каких условиях можно применять данный тип проволоки.
Сущность дуговой порошковой сварки
Данный вид сварки применяется достаточно часто, так как имеет множество преимуществ. Например, обычная флюсовая сварка может быть затруднена по причине невозможности точно направить электрод в нужное место (разделку). Кроме того, наблюдать за формированием шва тоже не представляется возможным. Особенно остро эти проблемы встают, если речь идет о полуавтоматическом процессе. Если рассматривать сварку в защитном газе, то и тут не все гладко. Данная защита может постоянно нарушаться из-за сквозняка. Кроме того, сопла, подающие защитный газ, могут забрызгиваться в процессе сварки.
В таких условиях целесообразно будет воспользоваться порошковой проволокой. Она сочетает в себе все такие положительные качества открытых электродов, как легирование и защита, а также раскисление металла, и такие положительные свойства механизированной сварки при помощи обычной цельной проволоки, как высокая производительность.
Стоит отметить и то, что порошковая проволока не требует наличие газового баллона, различных шлангов и редукторов, а также флюсовой аппаратуры и самого флюса. На протяжении всего процесса можно легко направлять электрод в разделку, есть возможность следить за формированием сварного шва — это, пожалуй, основные преимущества использования проволоки порошковой для дуговой сварки.
Порошковая проволока расплавляется таким образом, как было заложено в процессе ее производства. Все дело в том, что конструкция проволоки является определяющей для процесса расплавления ее дугой. Внутренняя полость металлической оболочки заполнена неметаллическими материалами примерно на 70 процентов, точнее – от 50 до 70 процентов. Это означает, что сопротивление электрическому току такого сердечника будет в сотни раз больше, чем сопротивление металлической оболочки.
По этой причине металлическая оболочка плавится значительно быстрее. Расплавление же сердечника осуществляется частично за счет теплоизлучения сварочной дуги и частично за счет теплопередачи сильно нагретого металла. По сему, в процессе сварки внутренний материал проволоки может касаться ванны расплавленного металла и даже попадать в него в нерасплавленном виде.
Техника сварки порошковой проволокой и некоторые ее недостатки
Как правило, порошковая проволока используется для сварки с применением шлангового полуавтомата. По той причине, что сварной шов постоянно на виду у человека, производящего сварочные работы, техника сварки стыков и углов практически ничем не отличается от такой же техники при использовании технологии сварки в защитных газах плавящимися электродами.
Однако, иногда шлак, который образуется на поверхности сварочного шва, может попадать в зазор образованный двумя кромками на передней части сварочной ванны. Этот процесс может стать «камнем преткновения» в процессе проварки корня самого шва.
Если сварка осуществляется в несколько этапов, то перед каждым следующим процессом сварки, предыдущий шов нужно тщательно зачищать, чтобы избавиться от слоя шлака.
Сварка порошковой проволокой имеет и свои недостатки. Сама по себе порошковая проволока не очень крепкая, то есть обладает малой жесткостью. Это требует применения механизма автоматической подачи проволоки с ограниченным усилием сжатия на подающих роликах.
Стандартная порошковая проволока, имеющая диаметр 2,6 и более миллиметра, требует применение дуги с повышенным током с целью непрерывного горения. Этот факт позволяет использовать такой материал только в нижнем положении, крайне редко – в вертикальном. Объясняется такое ограничение тем, что сварочная ванна имеет достаточно большой объем. Кроме того, на поверхности образуются текучие шлаки. Все это неспособно удержаться в потолочном или даже в вертикальном положении поверхностным натяжением самого материала и давлением, создаваемым сварочной дугой.
Еще одним недостатком можно отметить и то, что в процессе сварки велика вероятность того, что в сварном шве могут образоваться поры, которые являются следствием наличия пустот и неравномерности заполнения пространства внутри металлической оболочки.
Лучшим выходом будет использование проволоки в углекислом газе. В этом случае вероятность возникновения пор в швах в значительной степени снижается. Стоит учесть и то, что от состава наполнителя, которым обладает порошковая проволока, зависит выбор таких параметров используемого тока, как полярность (прямая или обратная) и вид характеристики (крутопадающая или жесткая).
Еще раз о преимуществах
Порошковая проволока для дуговой сварки является тем материалом, который позволяет применять ток очень большой плотности (около 200 ампер на квадратный миллиметр, в сравнении с обычным электродом – около 20 ампер на единицу площади). Это позволяет плавить большое количество металла, что увеличивает производительность. Эта величина лежит в пределах от 10 до 11 килограмм в час. При этом сила тока равна 400-500 ампер.
Еще одним большим преимуществом порошковой проволоки является то, что в процессе сварки получаются материалы с таким химическим составом, повторить который в обычной промышленности практически невозможно. Например, при добавлении в порошок пыли никеля, хрома и молибдена способствуют созданию химического состава, получить который в результате обычных промышленных процессов невозможно. Именно это свойство порошковой сварки делает ее очень популярной в производстве наплавочных работ.
Похожие статьи
