Сварка под флюсом 121: как работает, флюсы, где применяют
Номер 121 в ISO 4063 — дуговая сварка под флюсом сплошной проволокой, сокращённо SAW. Дуга горит под слоем сыпучего флюса, проволоку ведёт головка, а сварщик превращается в оператора установки. Поэтому 121 встречается на длинных швах и толстом листе, а не на воротах и перилах.
Короткий ответ
121 — сварка под флюсом сплошной проволокой: голая проволока плавится в дуге, закрытой флюсом, а он, расплавившись, становится шлаком и защищает ванну. Процесс механизированный, даёт глубокий провар и высокую производительность, но годится почти только для положений PA и PB и для прямых или круговых швов. Ведёт его оператор, аттестованный по ISO 14732, а не сварщик по ISO 9606-1.
Как идёт процесс
Проволока с катушки проходит через подающие ролики в головку и токоподводящий наконечник. Перед дугой или вокруг неё из бункера насыпается флюс. Часть его плавится и образует жидкий шлак: он накрывает ванну, закрывает её от воздуха, формирует поверхность шва и замедляет остывание. Остальной флюс остаётся сыпучим, его можно собрать, просеять и использовать снова. Шлаковая корка после остывания отскакивает сама или её отбивают.
Раз дуга закрыта, нет вспышки, почти нет брызг и нет газа, который мог бы сдуть ветер. Ток большой, а путь тока по проволоке короткий, поэтому провар глубокий, а валик широкий. Источник работает на постоянном или переменном токе, а головка едет по рельсу, на тележке или стоит на месте, пока изделие вращают.
121, 122 и 125: подномера
Вся группа 12 в ISO 4063 — сварка под флюсом. Номер зависит от электрода:
| Номер | Название процесса | Сокращение |
|---|---|---|
| 12 | Сварка под флюсом | — |
| 121 | Сварка под флюсом сплошной проволокой | SAW |
| 122 | Сварка под флюсом ленточным электродом | SAW |
| 125 | Сварка под флюсом порошковой проволокой | SAW |
Чаще всего встречается сплошная проволока, то есть 121. Лента (122) даёт широкий неглубокий валик и применяется, в частности, для наплавки, порошковая проволока (125) меняет состав наплавленного металла через сердечник. В ISO 4063 есть и другие номера группы 12 — для вариантов с несколькими проволоками или добавкой порошка; весь перечень — в таблице ISO 4063.
Где применяют
Процесс окупается там, где шов длинный, прямой или круговой, а металл толстый: сварные балки из листа (угловые швы пояса со стенкой), продольные швы труб большого диаметра, резервуары и котлы с вращением на роликах, секции башен, судовые конструкции. На коротких извилистых швах и на монтаже время на установку машины съедает весь выигрыш.
Флюс удерживается на шве собственным весом, поэтому набор положений узкий: PA для стыковых швов и PB для угловых. PC требует особых решений, а вертикаль и потолок исключены. Остальные положения разобраны на странице положения при сварке; обычно изделие поворачивают так, чтобы шов лёг в PA.
Чем отличается от 135 и 136
| Признак | 121 | 135 / 136 |
|---|---|---|
| Защита | флюс и шлак | газ (у 136 ещё и шлак) |
| Дуга | не видна | видна |
| Ведение | головка, оператор | горелка в руке |
| Положения | PA, PB | все |
| Провар и производительность | глубокий, высокая на длинном шве | меньше, зато гибче |
| Ветер | почти не опасен | сдувает газовую защиту |
| Дополнительно | флюс: сушка и возврат | баллон и редуктор |
Подробно о самих 135, 136 и 138 — на странице 135, 136 и 138 — разница, о порошковой проволоке — на странице порошковая проволока 136 и 138. Основы полуавтомата MAG — MIG/MAG.
Флюсы: плавленые и агломерированные
Флюс — не добавка к проволоке, а половина комплекта. По ISO 14174 их делят по способу изготовления и химическому составу. Плавленые — стекловидные хрупкие зёрна, слабо впитывают влагу, состав у них стабильный. Агломерированные (их ещё называют керамическими) — склеенные зёрна порошка, они могут вносить в металл шва легирующие добавки и раскислители, но впитывают влагу и требуют сушки. Бывают и смешанные. От состава зависят внешний вид валика и стойкость наплавленного металла к удару.
Сырой флюс — это поры в шве и водород, который провоцирует холодные трещины. Температуру и время сушки указывает паспорт изготовителя; единую цифру здесь не называем, потому что у разных флюсов она разная. Правило такое: хранить флюс в герметичных мешках, вскрытое использовать или досушить, а возвращённый просеять от пыли и остатков шлака.
Проволоки и обозначения
Для нелегированных и мелкозернистых сталей пару «проволока + флюс» описывает ISO 14171.
Пример структуры обозначения (не рекомендация): S 46 4 AB S2Si. S — процесс
SAW, 46 — группа прочности наплавленного металла, 4 — температура испытания на удар,
AB — тип флюса (алюминатно-основной по ISO 14174), S2Si — проволока. Флюс и проволоку подбирают
парой и записывают в WPS вместе: смена марки флюса — это смена технологии.
Типичные дефекты
- Поры — сырой флюс, ржавчина и масло на кромках, слишком тонкий слой флюса; см. поры в шве.
- Несплавление и непровар — неверная скорость, положение проволоки относительно разделки; см. несплавление в шве.
- Шлаковые включения — в многопроходных швах, когда разделка узкая, а шлак остаётся в углу между валиками.
- Горячие трещины по оси шва — когда валик глубокий и узкий; см. трещины в шве.
- Подрезы — слишком высокая скорость или ток.
Допустимые размеры задаёт ISO 5817, а названия и номера несплошностей собраны в таблице ISO 6520-1.
Охрана труда в сравнении с открытой дугой
Закрытая дуга — это меньше излучения, брызг и дыма, чем при MMA или MAG, но не ноль. Остаются: дым от флюса и проволоки (вентиляция по-прежнему нужна; см. сварочный дым), горячие шлак и флюс, высокое напряжение холостого хода и большие токи, подвижные головки и вращатели, тяжёлые детали на кране. Зёрна флюса на полу скользят, как шарики. Защита глаз и одежда нужны при любой операции, где дуга может открыться; см. средства индивидуальной защиты.
Аттестация оператора и технологии
Свидетельство сварщика ISO 9606-1 на установку не распространяется. Оператора, который настраивает и контролирует механизированную или автоматическую сварку, аттестуют по ISO 14732; норма допускает несколько путей, в том числе через аттестацию технологии. Технология 121 попадает в документы, как любая другая: предварительная pWPS, её испытания по ISO 15614-1 и отчёт WPQR, а на участке — инструкция WPS с номером процесса, парой «проволока — флюс» и положением. Ручной экзамен описан на странице экзамен сварщика ISO 9606.
Частые вопросы
121 метод сварки — что это?
По ISO 4063 номер 121 — это дуговая сварка под флюсом сплошной проволокой, по-английски SAW (в Германии UP). Дуга горит между голой проволокой и изделием под слоем сыпучего флюса: её не видно, а ванну от воздуха закрывает жидкий шлак. Процесс механизированный или автоматический, его берут для длинных швов и толстого листа.
В каких положениях варят под флюсом?
Практически только в нижнем PA, а угловые швы — в PB. Флюс лежит на шве под собственным весом, поэтому на вертикали и потолке он бы осыпался. PC возможно лишь при особой подпорке флюса, и обычно изделие просто поворачивают на манипуляторе, чтобы шов лёг в нижнее положение.
Хватит ли свидетельства ISO 9606-1 для сварки под флюсом?
Нет. Свидетельство ISO 9606-1 выдают сварщику, который работает вручную или полуавтоматом. Тот, кто настраивает и ведёт сварочную головку, — оператор сварки, и аттестуют его по ISO 14732. Саму технологию аттестуют отдельно, чаще всего по ISO 15614-1.
Нужна ли маска при сварке под флюсом?
Дуга закрыта флюсом, поэтому излучения и брызг заметно меньше, чем при открытой дуге. Но очки или маска нужны при наладке головки, в начале шва и везде, где слой флюса тонкий и дуга «пробивается». Горячий шлак и флюс требуют ещё и перчаток с защитной одеждой.
Чем 121 отличается от 135?
Защитой и механизацией. В 135 ванну закрывает газ, а сварщик ведёт горелку рукой в любом положении. В 121 защищает флюс со шлаком, проволоку подаёт головка на тележке или колонне, а варят в основном в PA и PB. Зато 121 даёт глубокий провар и высокую производительность на длинных швах.
Обновлено: