Panoramica
Flusso di saldaturaè uno dei componenti più importanti ed insostituibili della saldatura.
Molte persone si concentrano solo sulle saldatrici e sui fili per saldatura, ma trascurano il ruolo cruciale del flusso nella stabilizzazione del processo di saldatura e nell’ottimizzazione della qualità dei cordoni di saldatura. In termini semplici, il fondente è un materiale ausiliario chimico metallurgico appositamente progettato per le operazioni di saldatura. È composto da miscele complesse di minerali inorganici, additivi chimici e ausili funzionali ed è ampiamente utilizzato nella saldatura ad arco sommerso, nella brasatura, nella brasatura e nella saldatura ad arco con filo animato. Per comprendere in modo completo la tecnologia di saldatura e padroneggiare la produzione di saldatura di alta-qualità, è necessario comprendere chiaramente la definizione, la classificazione, il principio di funzionamento, le funzioni principali, i tipi e i campi di applicazione del flusso.
Definizione di
Flusso di saldatura
Qual è il flusso di saldatura?Il flusso di saldatura è un materiale ausiliario granulare, in polvere o pastoso-simile alla saldatura. Viene applicato o in contatto con l'arco e il bagno di fusione durante il processo di saldatura. A differenza dei fili e degli elettrodi per saldatura che forniscono metalli d'apporto, la funzione principale del fondente non è quella di fungere da metallo d'apporto. Svolge invece un ruolo protettivo, purificante e modificante attraverso coperture fisiche e reazioni chimico-metallurgiche. Da un punto di vista professionale, il flusso di saldatura è un tipo composito di flussante. Può isolare l'aria, rimuovere impurità dannose nel metallo di saldatura, regolare la composizione chimica del bagno di fusione e ottimizzare la microstruttura e le proprietà meccaniche della saldatura. Può essere considerato "l'agente purificante" e lo "strato protettivo" nel sistema metallurgico di saldatura.
Principi di funzionamento
1. Isolamento fisico e isolamento termico
La funzione primaria del flusso è fornire isolamento fisico. Durante il processo di saldatura, l'arco elettrico ad alta-temperatura e il bagno di acciaio fuso sono altamente attivi e inclini a reagire con l'ossigeno, l'azoto e il vapore acqueo presenti nell'aria. Queste reazioni producono ossidi e nitruri fragili, che riducono la tenacità del cordone di saldatura e provocano numerosi difetti di porosità. Quando il flusso fonde ad alte temperature, forma un denso strato di scorie liquide che ricopre completamente la superficie della vasca fusa. Questo strato di scorie isola efficacemente il metallo fuso ad alta temperatura- dall'aria esterna, tagliando i canali per le reazioni di ossidazione e nitrurazione. Inoltre, lo strato di scorie ha buone proprietà di isolamento termico, che possono rallentare la velocità di raffreddamento del metallo del cordone di saldatura. Una velocità di raffreddamento adeguata può evitare difetti di solidificazione rapida, ridurre lo stress residuo della saldatura e prevenire cricche a freddo causate da eccessive differenze di temperatura.
2. Purificazione chimica e rimozione delle impurità
Il flusso di saldatura contiene vari componenti chimici attivi. A temperature elevate, può subire ossidazione-riduzione, desolforazione, desiliconizzazione e altre reazioni metallurgiche con impurità dannose nel bagno fuso. Lo zolfo e il fosforo sono le impurità più dannose nei metalli saldati. Un contenuto eccessivo di zolfo può causare cricche a caldo nel cordone di saldatura, mentre un contenuto eccessivo di fosforo ridurrà significativamente la resistenza alle basse-temperature del cordone di saldatura. I componenti alcalini presenti nel flusso di saldatura possono reagire pienamente con i composti dello zolfo e del fosforo, generando uno strato di scorie stabile e insolubile che galleggia sulla superficie del bagno fuso. Dopo il raffreddamento, questo strato di scorie può essere rimosso. Allo stesso tempo, il flusso di saldatura può anche decomporre il vapore acqueo residuo nell'area di saldatura ed eliminare l'elemento idrogeno che provoca cricche indotte dall'idrogeno-, migliorando così significativamente la purezza del metallo saldato.
Principali classificazioni dei flussi di saldatura
In base alle diverse forme, composizioni e metodi di applicazione della saldatura, il flusso di saldatura può essere classificato in diverse categorie. Ciascuna categoria ha il proprio ambito di applicazione e caratteristiche di lavorazione specifici. Il metodo di classificazione più comunemente utilizzato nel settore si basa sulla forma fisica e sull'alcalinità chimica.
1. Classificato per forma fisica
Innanzitutto, il flusso solido granulare è il tipo più utilizzato e trova applicazione principalmente nella saldatura ad arco sommerso. La sua dimensione delle particelle è uniforme, le sue proprietà chimiche sono stabili e ha buone proprietà bagnanti. Durante il processo di saldatura, può formare uno strato di scorie continuo e stabile, adatto per la saldatura di lamiere spesse, saldature di cordoni di saldatura lunghi e linee di produzione automatizzate. In secondo luogo, il disossidante in pasta viene utilizzato principalmente nella brasatura e nella saldatura speciale di precisione. Ha una forte adesione e può essere applicato con precisione sul sito di saldatura, rendendolo adatto alla saldatura di piccole parti e componenti di precisione. In terzo luogo, il flusso di polvere viene solitamente utilizzato in combinazione con il filo di saldatura e ha una velocità di reazione rapida e un buon effetto di purificazione. È adatto per scenari di costruzione di saldatura mobili e complessi.
2. Classificazione per alcalinità chimica
In base al coefficiente di alcalinità, il flusso di saldatura può essere suddiviso in flusso acido, flusso neutro e flusso alcalino. Il flusso acido ha un processo di saldatura stabile, una bella formatura della saldatura, pochi spruzzi e una buona operabilità, adatto per la normale saldatura di acciaio al carbonio e la produzione di parti strutturali generali. Il flusso alcalino ha una forte capacità di rimozione delle impurità, un'eccellente resistenza alle crepe e un effetto di miglioramento della tenacità e viene utilizzato principalmente per acciaio ad alta resistenza, acciaio per recipienti a pressione a bassa-temperatura e importanti saldature strutturali con elevati requisiti di sicurezza. Il flusso neutro ha prestazioni bilanciate, tenendo conto della stabilità del processo e delle prestazioni meccaniche, ed è ampiamente utilizzato nella produzione di saldatura industriale convenzionale.
Funzioni del flusso di saldatura
1. Stabilizzare l'arco di saldatura e ottimizzare il processo di saldatura
I componenti del flusso di saldatura hanno eccellenti prestazioni di stabilizzazione dell'arco. Durante il processo di saldatura, il flusso si decompone e ionizza continuamente, mantenendo la stabilità dell'arco di saldatura, evitando la rottura dell'arco, la deviazione dell'arco e altri fenomeni instabili. La combustione stabile dell'arco garantisce un apporto di calore di saldatura uniforme, larghezza di saldatura e profondità di penetrazione costanti, riducendo efficacemente le fluttuazioni del processo di saldatura causate dal funzionamento manuale o dalle modifiche dei parametri dell'attrezzatura e migliorando la velocità di passaggio dei prodotti di saldatura.
2. Eliminazione dei difetti comuni di saldatura
In quanto materiale purificante del nucleo, il flusso può sostanzialmente prevenire vari comuni difetti di saldatura. La sua funzione di isolamento del gas può evitare difetti di porosità causati dall'infiltrazione di gas; le reazioni di desolforazione e defosforizzazione possono eliminare i rischi di cricche calde e fratture fragili; l'effetto di raffreddamento lento può ridurre lo stress residuo e le crepe da freddo. Allo stesso tempo, la fusione uniforme delle scorie di flusso e il fenomeno delle scorie galleggianti possono efficacemente evitare difetti di inclusione delle scorie, rendendo la superficie di saldatura liscia e la struttura interna densa.
3. Migliorare le proprietà meccaniche della saldatura e la durata utile
I giunti saldati sono spesso la parte più debole delle apparecchiature meccaniche. L'effetto legante e di affinamento del grano del flusso di saldatura può migliorare significativamente le proprietà meccaniche complessive delle saldature. Il metallo saldato ottimizzato presenta maggiore robustezza, migliore tenacità e resistenza alla fatica, in grado di resistere a lungo-alle vibrazioni meccaniche, al carico d'urto e alla corrosione ambientale nel funzionamento industriale. Prolunga notevolmente la durata delle parti strutturali saldate e riduce i costi di manutenzione e sostituzione delle apparecchiature.
Campi di applicazione industriale
1. Saldatura di macchinari pesanti e strutture in acciaio
Nei settori dell'industria pesante, come quello delle strutture in acciaio, dei macchinari portuali, delle attrezzature minerarie e dei macchinari edili, sono necessarie lamiere spesse e saldature a carico elevato. In questi casi, il flusso di saldatura elettroslag è ampiamente utilizzato. Può soddisfare i requisiti di corrente elevata, penetrazione profonda e saldatura continua a lungo-termine, garantendo la stabilità strutturale e la capacità di carico-dei componenti in acciaio di grandi dimensioni.
2. Saldatura di recipienti a pressione e condutture
I recipienti a pressione e le condotte per il trasporto di petrolio e gas hanno requisiti di sicurezza estremamente elevati per i giunti di saldatura, che richiedono un'eccellente resistenza alle crepe, tenacità alle basse-temperature e tenuta all'aria. In questo campo viene utilizzato principalmente un flusso di saldatura alcalino di alta-qualità, che può rimuovere efficacemente le impurità dannose e ridurre la fragilità della saldatura, garantendo che il cordone di saldatura possa resistere all'alta pressione e ai complessi cambiamenti ambientali durante il funzionamento a lungo-termine.
3. Saldatura automobilistica e di precisione
Nella produzione di carrozzerie di automobili, nella lavorazione di pezzi di precisione e nella produzione di attrezzature per l'industria leggera, vengono utilizzati principalmente flussi neutri e flussi acidi. Hanno le caratteristiche di una bella formazione di saldatura, di una piccola deformazione della saldatura e di prestazioni stabili, che possono soddisfare i requisiti della moderna produzione intelligente e delle linee di produzione di saldatura automatizzata per precisione e aspetto.
Il flusso è un materiale ausiliario funzionale indispensabile nella moderna tecnologia di saldatura. Non è un accessorio banale ma un materiale di base che determina la qualità della saldatura, la stabilità del processo e la durata dell'attrezzatura. Attraverso la protezione dell'isolamento fisico, la rimozione delle impurità chimiche e il miglioramento delle proprietà metallurgiche, il fondente risolve efficacemente vari problemi tecnici nella saldatura ad alta-temperatura, evita significativamente i difetti di saldatura e ottimizza le proprietà meccaniche del cordone di saldatura. Poiché la produzione industriale continua a svilupparsi verso una maggiore precisione, una maggiore resistenza e una maggiore sicurezza, anche i requisiti per le prestazioni del flusso sono in costante aumento. Nella futura produzione industriale, flussi speciali efficienti, a basso-idrogeno, rispettosi dell'ambiente e intelligenti diventeranno la direzione di sviluppo principale. Una comprensione completa della definizione, dei principi e delle applicazioni del flusso è il prerequisito di base per padroneggiare i processi di saldatura standardizzati e produrre prodotti saldati di alta-qualità, ed è anche la conoscenza professionale essenziale per i moderni ingegneri di saldatura e il personale di produzione.
