Зварювання під флюсом 121: як працює, флюси, де застосовують
Номер 121 в ISO 4063 — дугове зварювання під флюсом суцільним дротом, скорочено SAW. Дуга горить під шаром сипкого флюсу, дріт веде головка, а зварник стає оператором установки. Тому 121 трапляється на довгих швах і товстому листі, а не на брамах і поруччі.
Коротка відповідь
121 — зварювання під флюсом суцільним дротом: голий дріт плавиться в дузі, закритій флюсом, а той, розплавившись, стає шлаком і захищає ванну. Процес механізований, дає глибокий провар і високу продуктивність, але годиться майже лише для положень PA і PB та для прямих або кругових швів. Веде його оператор, атестований за ISO 14732, а не зварник за ISO 9606-1.
Як іде процес
Дріт з котушки проходить крізь подавальні ролики в головку й струмопідвідний наконечник. Перед дугою або навколо неї з бункера насипається флюс. Частина його плавиться й утворює рідкий шлак: він накриває ванну, закриває її від повітря, формує поверхню шва й сповільнює остигання. Решта флюсу лишається сипкою, її можна зібрати, просіяти й використати знову. Шлакова кірка після остигання відскакує сама або її обивають.
Оскільки дуга закрита, немає спалаху, майже немає бризок і немає газу, який міг би здути вітер. Струм великий, а шлях струму по дроту короткий, тому провар глибокий, а валик широкий. Джерело працює на постійному або змінному струмі, а головка їде по рейці, на візку або стоїть на місці, поки виріб обертають.
121, 122 і 125: підномери
Уся група 12 в ISO 4063 — зварювання під флюсом. Номер залежить від електрода:
| Номер | Назва процесу | Скорочення |
|---|---|---|
| 12 | Зварювання під флюсом | — |
| 121 | Зварювання під флюсом суцільним дротом | SAW |
| 122 | Зварювання під флюсом стрічковим електродом | SAW |
| 125 | Зварювання під флюсом порошковим дротом | SAW |
Найчастіше трапляється суцільний дріт, тобто 121. Стрічка (122) дає широкий неглибокий валик і застосовується, зокрема, для наплавлення, порошковий дріт (125) змінює склад наплавленого металу через сердечник. В ISO 4063 є й інші номери групи 12 — для варіантів з кількома дротами чи додаванням порошку; увесь перелік — у таблиці ISO 4063.
Де застосовують
Процес окупається там, де шов довгий, прямий або круговий, а метал товстий: зварні балки з листа (кутові шви пояса зі стінкою), поздовжні шви труб великого діаметра, резервуари й котли з обертанням на роликах, секції веж, суднові конструкції. На коротких звивистих швах і на монтажі час на встановлення машини з’їдає весь виграш.
Флюс тримається на шві власною вагою, тому набір положень вузький: PA для стикових швів і PB для кутових. PC потребує особливих рішень, а вертикаль і стеля виключені. Решту положень розібрано на сторінці положення під час зварювання; зазвичай виріб повертають так, щоб шов ліг у PA.
Чим відрізняється від 135 і 136
| Ознака | 121 | 135 / 136 |
|---|---|---|
| Захист | флюс і шлак | газ (у 136 ще й шлак) |
| Дуга | не видно | видно |
| Ведення | головка, оператор | пальник у руці |
| Положення | PA, PB | усі |
| Провар і продуктивність | глибокий, висока на довгому шві | менші, зате гнучкіше |
| Вітер | майже не небезпечний | здуває газовий захист |
| Додатково | флюс: сушіння й повернення | балон і редуктор |
Докладно про самі 135, 136 і 138 — на сторінці 135, 136 і 138 — різниця, про порошковий дріт — на сторінці порошковий дріт 136 і 138. Основи напівавтомата MAG — MIG/MAG.
Флюси: плавлені й агломеровані
Флюс — не добавка до дроту, а половина комплекту. За ISO 14174 їх ділять за способом виготовлення та хімічним складом. Плавлені — склоподібні крихкі зерна, слабко вбирають вологу, склад у них стабільний. Агломеровані (їх ще називають керамічними) — склеєні зерна порошку, вони можуть вносити в метал шва легувальні добавки та розкислювачі, але вбирають вологу й потребують сушіння. Бувають і змішані. Від складу залежать вигляд валика та стійкість наплавленого металу до удару.
Сирий флюс — це пори в шві й водень, який провокує холодні тріщини. Температуру й час сушіння вказує паспорт виробника; єдину цифру тут не називаємо, бо в різних флюсів вона різна. Правило таке: зберігати флюс у герметичних мішках, розкритий використати або досушити, а повернений просіяти від пилу й решток шлаку.
Дроти й позначення
Для нелегованих і дрібнозернистих сталей пару «дріт + флюс» описує ISO 14171.
Приклад структури позначення (не рекомендація): S 46 4 AB S2Si. S — процес
SAW, 46 — група міцності наплавленого металу, 4 — температура випробування на удар,
AB — тип флюсу (алюмінатно-основний за ISO 14174), S2Si — дріт. Флюс і дріт добирають
парою й записують у WPS разом: зміна марки флюсу — це зміна технології.
Типові дефекти
- Пори — сирий флюс, іржа й олива на кромках, надто тонкий шар флюсу; див. пори в шві.
- Несплавлення й непровар — неправильна швидкість, положення дроту щодо розробки; див. несплавлення у шві.
- Шлакові включення — у багатопрохідних швах, коли розробка вузька, а шлак лишається в куті між валиками.
- Гарячі тріщини по осі шва — коли валик глибокий і вузький; див. тріщини у шві.
- Підрізи — надто висока швидкість або струм.
Допустимі розміри задає ISO 5817, а назви й номери несуцільностей зібрано в таблиці ISO 6520-1.
Охорона праці порівняно з відкритою дугою
Закрита дуга — це менше випромінювання, бризок і диму, ніж при MMA чи MAG, але не нуль. Лишаються: дим від флюсу й дроту (вентиляція, як і раніше, потрібна; див. зварювальний дим), гарячі шлак і флюс, висока напруга неробочого ходу й великі струми, рухомі головки й обертачі, важкі деталі на крані. Зерна флюсу на підлозі слизькі, як кульки. Захист очей і одяг потрібні при будь-якій операції, де дуга може відкритися; див. засоби індивідуального захисту.
Атестація оператора й технології
Свідоцтво зварника ISO 9606-1 на установку не поширюється. Оператора, який налаштовує й контролює механізоване або автоматичне зварювання, атестують за ISO 14732; норма допускає кілька шляхів, зокрема через атестацію технології. Технологія 121 потрапляє в документи, як будь-яка інша: попередня pWPS, її випробування за ISO 15614-1 і звіт WPQR, а на дільниці — інструкція WPS з номером процесу, парою «дріт — флюс» і положенням. Ручний іспит описано на сторінці іспит зварника ISO 9606.
Часті питання
121 метод зварювання — що це?
За ISO 4063 номер 121 — це дугове зварювання під флюсом суцільним дротом, англійською SAW (у Німеччині UP). Дуга горить між голим дротом і виробом під шаром сипкого флюсу: її не видно, а ванну від повітря закриває рідкий шлак. Процес механізований або автоматичний, його беруть для довгих швів і товстого листа.
У яких положеннях варять під флюсом?
Практично лише в нижньому PA, а кутові шви — у PB. Флюс лежить на шві під власною вагою, тому на вертикалі й стелі він би висипався. PC можливе лише з особливою підпіркою флюсу, і зазвичай виріб просто повертають на маніпуляторі, щоб шов ліг у нижнє положення.
Чи вистачить свідоцтва ISO 9606-1 для зварювання під флюсом?
Ні. Свідоцтво ISO 9606-1 видають зварнику, який працює вручну або напівавтоматом. Той, хто налаштовує й веде зварювальну головку, — оператор зварювання, і його атестують за ISO 14732. Саму технологію атестують окремо, найчастіше за ISO 15614-1.
Чи потрібна маска при зварюванні під флюсом?
Дуга закрита флюсом, тому випромінювання й бризок помітно менше, ніж при відкритій дузі. Але окуляри чи маска потрібні при наладці головки, на початку шва й усюди, де шар флюсу тонкий і дуга «пробивається». Гарячий шлак і флюс вимагають ще й рукавиць із захисним одягом.
Чим 121 відрізняється від 135?
Захистом і механізацією. У 135 ванну закриває газ, а зварник веде пальник рукою в будь-якому положенні. У 121 захищає флюс зі шлаком, дріт подає головка на візку чи колоні, а варять переважно в PA і PB. Зате 121 дає глибокий провар і високу продуктивність на довгих швах.
Оновлено: