Сварочный флюс – как защитить соединение грамотно?

1 Суть работы флюса во время сварки

Черные и цветные металлы, в целом, являются одним из важнейших видов конструкционных материалов, играют важную роль практически во всех видах деятельности человека. Часто возникает необходимость надежного соединения металлических элементов конструкций.
Из многочисленных способов его выполнения сварка металлов дает высокопрочное и надежное соединение. Видов и технологий разработано множество. Сварка электрической дугой и газовая сварка среди них очень распространены, активно и широко применяются при строительных работах, промышленном производстве, работах в сфере энергетики и т.п.
Среди требований к шву важным является защита зоны сварки. Образующиеся при сварке окислы имеют температуру плавления выше, нежели у металла, это значительно ухудшает соединение. В задачу флюсов входит защита от окислов, ухудшающих свойства шовного соединения, и образование легко удаляемых шлаков. Достигается это за счет включения в составы химических веществ.
Поэтому, будучи достаточно сложным композитным материалом, флюс для сварки защищает металлический расплав и зону воздействия (дуга или горелка) от кислорода и азота, делая горение более стабильным и мощным. Способствует восстановлению окислов, разжижает и понижает температуры шлаков и их соединений, тем самым создавая условия их всплывания на поверхность расплава для последующего удаления.

2 В каком виде можно обнаружить флюс для сварки?

Современные флюсы могут изготавливаться в виде отдельного материала или в виде цельной конструкции. Так, наружный слой покрытия на материале сварочного стержня образует цельную конструкцию сварочного электрода, ставшую стандартом и получившую широкое распространение.
Подобно электроду, сварочная проволока с флюсом широко применяется в механизированных сварочных работах с защитными газами и без них. Проволока намотана в бобины, и флюс в ней располагается в виде сердечника. Он также выполняет задачи защиты сварочной ванны.
Еще одним из видов бобинных материалов для автоматических и полуавтоматических сварочных аппаратов является сварочная проволока порошковая. Конструктивно она состоит из трубки-электрода со смесью порошкового металла и флюса внутри. Это также флюсовая сварочная проволока.
Флюс и тут снижает выделения вредной пыли и газов, увеличивает глубину и мощность расплава, тем самым обеспечивая большую однородность и качество шва. Кроме того, во флюсах присутствуют специальные добавки для получения заранее заданной химической чистоты, увеличения прочностных характеристик швов, их легирования.

3 Применение флюсов – определяемся с видами работ

В зависимости от вида металлов, от типа сварки применяются разные флюсы. Так, первая группа флюсов применяется для сварки углеродистой и легированной стали. Для сталей высоколегированных используются флюсы второй группы. Соответственно, для цветных металлов и сплавов сварку проводят с применением третьей, большой группы флюсов.
Например, специализированный флюс для сварки алюминия в своем составе может содержать соли натрия, калия, лития, бария. Кроме того, в этом флюсе есть плавиковый шпат. В составе проволок для сварки алюминия применяются также кремний, марганец, магний, цинк и железо.
Разумеется, в зависимости от типов флюсов, электродов и проволок, меняется состав и соотношение компонентов. Но надо отметить и наличие универсальных флюсов, некоторые из них могут использоваться для работ с металлами других групп.
Как уже говорилось, многочисленные задачи выполнения сварочных работ решаются также с применением газовой сварки. Фактором ее использования является плавность и постепенность нагрева соединяемых металлических деталей. Особенно целесообразно применение газосварки в работах, требующих такой постепенности.
Например, при работах с чугунами и специальными и инструментальными сталями. Как и в случае применения дуговой сварки, флюсы для газовой сварки защищают расплав от образования тугоплавких окислов, способствуют образованию шлаков с низкими температурами плавления. Такие шлаки образуют тонкую защитную поверхностную пленку на шовном соединении.
И поэтому в случае газосварки к флюсам предъявляются требования: низкая плотность (должен плавать на поверхности расплава), легкоплавкость (менее температур плавки металла), адгезия и текучесть в расплаве, легкость вступления в реакцию с оксидными пленками и оксидами металлов (для образования низкотемпературных шлаков) и безопасность для людей и материалов.
Поскольку металлов, как и сплавов, множество, флюсовых материалов только для сварки газом известно больше ста наименований. Тут применяется, например, кремниевая и борная кислоты, бура, их многокомпонентные сочетания.