Під дією тепла, що виділяється зварювальної дугою, плавляться електродний дріт і метал зварюваного виробу, а також частина флюсу, що примикає до дузі. В області горіння дуги утворюється порожнина, обмежена у верхній частині оболонкою розплавленого флюсу. Ця порожнина заповнена парами металу, флюсу та газами, їх тиск підтримує флюсовий звід, що утворюється над зварювальною ванною. Плавящийся кінець електрода знаходиться в безпосередній близькості від переднього краю ванни. Дуга кілька відхиляється від вертикального положення в бік, зворотний напрямку зварювання 5. Під впливом тиску дуги рідкий метал відтісняється також у бік, протилежний напрямку зварювання, утворюючи зварювальну ванну 8. Під електродом створюється кратер з тонким шаром розплавленого металу, а основна маса розплавленого металу займає простір від кратера до поверхні шва, розташовуючись похилим шаром. Розплавлений флюс 7 внаслідок значно меншої щільності спливає на поверхню розплавленого металу шва і покриває його щільним шаром.
Флюс захищає дугу і зварювальну ванну від шкідливого впливу навколишнього середовища, здійснює металургійне взаємодію з металом зварювальної ванни і, крім того, перешкоджає розбризкуванню рідкого металу. Розплавлений флюс, володіючи низькою теплопровідністю, уповільнює процес охолодження металу шва, що полегшує можливість шлакові включення і розчиненим у металі газам 9 піднятися на поверхню ванни, сприяючи очищенню металу шва від забруднень. Метал шва виходить щільним і чистим, без пор і шлакових включень, з високими механічними властивостями. Зважаючи непостійності сил, що діють на зварювальну ванну, остання знаходиться в стані коливального руху. У зв'язку з цим при охолодженні поверхня шва виходить лускатої.
нерозплавлений в процесі зварювання надлишковий флюс пневматичним пристроєм 10 відсмоктується зі шва і використовується в подальшому при зварюванні. Розплавлена ??і затверділа частина флюсу утворює на шві товсту жужільну кірку 11. Після припинення зварювання й охолодження металу шлаковая кірка легко відділяється від металу шва, посилення шва 12 виходить з плавним переходом до основного металу.
Автоматичне зварювання під флюсом проводиться за допомогою автоматичної установки (зварювальна головка або зварювальний трактор).
Умови проходження металургійних процесів:
· високоефективний захист зварювальної ванни (наявність ізольованого простору) від кисню та азоту повітря (у швах, виконаних під флюсом, вміст азоту не перевищує 0,008%);
· обсяг зварювальної ванни більше, ніж при ручного дугового зварювання, довше і час перебування її в розплавленому стані, який сприяє більш повному проходженню хімічних реакцій між рідким металом і шлаками;
· стійка залежність між режимом зварювання і хімічним складом розплавленого металу, яка дозволяє з достатньою точністю і стабільністю отримувати заданий склад металу шва;
· легування шва марганцем і кремнієм шляхом відновлення їх з оксидів MnO і SіO2, які містяться в флюсі
Переваги зварювання під флюсом:
· Дугове зварювання під флюсом відрізняється високою продуктивністю (для електрода діаметром 3 мм при ручному зварюванні щільність струму складає 11-18 А/мм 2, при автоматичній під шаром флюсу вона дорівнює 50-85 А/мм 2 ) і якістю одержуваних сполук, а також можливістю автоматизації процесу.
· Гарна і відносно дешева теплова ізоляція зварювальної дуги, підвищений тиск газового середовища над ванною і велика щільність струму (щільність енергії в плямі нагрівання досягає 103 Вт/см 2) впливають на більш глибоке проплавлення зварюваного металу. Це, у свою чергу, дозволяє зменшити глибину обробки кромок виробу, які зварюють, і скоротити кількість металу, потрібного для утворення швів (з 70 до 30%).
· Висока якість металів шва і зварного з'єднання досягається за рахунок надійного захисту розплавленого металу від взаємодії з повітрям, його металургійною обробки та легування розплавленим шлаком. Наявність шлаку на поверхні шва зменшує швидкість кристалізації металу зварювальної ванни і швидкість охолодження металу шва У результаті метал шва не має пір, містить знижена кількість неметалічних включень. Поліпшення форми шва і стабільності його розмірів, особливо глибини проплавлення, забезпечує постійні хімічний склад та інші властивості па всій довжині шва. Зварювання під флюсом застосовують для виготовлення великогабаритних резервуарів, будівельних конструкцій, труб і т.д. із сталей, нікелевих сплавів, міді, алюмінію, титану та їх сплавів.
· Економічність процесу визначається зниженням витрати зварювальних матеріалів за рахунок скорочення втрат металу на угар і розбризкування (не більше 3%, а при ручному зварюванні досягають 15%), відсутні...
