Подкладные материалы и флюс-пасты

Подкладные материалы. Высокоэффективные процессы односторонней сварки стыковых соединений с применением подкладных формирующих устройств в последнее время получают все большее распространение. Односторонняя сварка является высокоэффективным, высокопроизводительным, материало- и энергосберегающим процессом. Возможность сокращения числа проходов при сварке, использование повышенных режимов сварки, отказ от кантовки крупных конструкций — преимущества односторонней сварки. Способы односторонней сварки делят на две группы. К первой относятся способы, применяемые при массовом или серийном производстве с медными, флюсо-медными подкладками и флюсовыми подушками. Ко второй — способы сварки на малогабаритных, переносных подкладках, которые поджимаются различными способами с обратной стороны шва. Односторонняя сварка стыковых соединений на подкладных лентах не требует специального оборудования. Она выполняется с помощью стандартных источников питания и сварочных материалов.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработаны подкладки нескольких видов. Керамические подкладки КП-АИ-061 и КП-АИ-062 представляют собой поставляемую россыпью профилированную огнеупорную керамическую подкладку, набираемую в полосы потребителем. Подкладки различаются по профилю формирующей канавки. С обратной стороны шва подкладка крепится с помощью металлических кассет, магнитных прижимов, проволочной обвязки. Приклеивающиеся керамические подкладки ПКП-АИ-061 и ПКП-АИ-062 представляют собой плитку КП-АИ-061 и КП-АИ-062, плотно набранную в полосу и приклеенную к ленте из алюминиевой фольги, покрытой клеем постоянной липкости. Липкие края ленты защищены полосками антиадгезионной бумаги, которые снимаются перед приклеиванием подкладки к обратной стороне стыка. Керамические подкладки КП-АИ-Д10/20, КП-АИ-КЮ/40, КП-АИ-Д12/40 состоят из поставляемых россыпью огнеупорных керамических трубок диаметром 10 и 12 и длиной 20 и 40 мм. К обратной стороне стыка их крепят с помощью средств потребителя. Приклеивающиеся керамические подкладки ПКП-АИ-ДЮ/20, ПКП-АИ-ДЮ/40 и ПКП-АИ-Д12/40 являются трубками, плотно набранными в сетки, которые приклеены к ленте из алюминиевой фольги, покрытой клеем постоянной липкости.

Плитки и трубки КП должны быть плотными, без трещин, с гладкой поверхностью, без отклонений от заданной формы. Керамические подкладки целесообразно применять в нижнем вертикальном и горизонтальном положениях на вертикальной плоскости. Ручная дуговая сварка на этих подкладках рекомендуется для стыковых соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 5—40 мм. Сварка на керамических подкладках производится на постоянном токе обратной полярности.

ВНИИмонтажспецстрой и МВТУ им. Н. Э. Баумана создали подкладки — брикеты размером 270X40X10 мм, покрытые с обеих сторон стеклотканью алюмоборосиликатного состава. Для прочности и жесткости конструкции в подкладку укладывается арматура из проволочной сетки. Связующими веществами являются термореактивные смолы из группы роливинидов,    в   частности 10%-ный раствор поливинилового спирта. Брикеты получают путем опрессовки в специальном приспособлении под давлением 1960 МПа.

Созданы также гибкие подкладные ленты типа ГПл, представляющие собой бесконечную полосу, несущую часть которой составляет алюминиевая фольга, покрытая клеем постоянной липкости. На фольгу наклеивается лента из стекловолокна различных химического состава, физико-механических свойств и конструкции. Для предотвращения слипания края несущей части ленты покрыты антиадгезионной пленкой. Формирующие слои подкладных лент изготовлены из ткани «Освар-1» и «Ос-вар-2», созданных на основе комбинированной алюмоборосиликатной и кремнеземной тканей.

20. Гибкая подкладная лента

1 — легкоплавкий формирующий слой; 2 — антиадгезионная пленка; 3 — клей постоянной липкости; 4 — алюминиевая фольга

Гибкая подкладная лента ГПл-1.2 (рис. 20) предназначена для односторонней ручной дуговой сварки электродами с основным и рутиловым покрытием. В качестве формирующего слоя используется однокомпонентная алюмо-боро-силикатная ткань. Подкладка ГПл-1.3 в качестве формирующего материала имеет стеклоткань марки «Ос-вар-2» и применяется для сварки в вертикальном, горизонтальном на вертикальной плоскости и нижнем положениях. Для односторонней сварки в углекислом газе служит гибкая подкладная лента ГПл-1.1 с формирующим материалом из двухкомпонентной ткани «Освар-1».

Флюс-пасты. Для защиты корня шва и лучшего его формирования с обратной стороны при сварке трубопроводов применяют флюс-пасты. В процессе плавления входящие в ее состав компоненты диссоциируют и образуют газовую защиту, а сама флюс-паста, расплавляясь, образует шлаковую защиту, которая предохраняет расплавленный металл от взаимодействия с воздухом и способствует хорошему формированию обратного валика корня шва. Флюс-пасту в виде полос шириной 5—7 и толщиной 0,4—0,7 мм наносят на кромки стыка с внутренней стороны при температуре 15—20 °С и нормальной влажности. При отрицательной температуре флюс-пасту рекомендуется наносить в утепленных помещениях. Флюс-паста высыхает через 15—20 мин после ее нанесения на изделие, изменяя блестящий темно-коричневый цвет на матовый Попадание флюс-пасты в разделку не допускается.

Флюс-паста состоит из сухой шихты и жидкой силикатной связки, которые поставляются потребителям раздельно в плотно закрытой пластмассовой, стеклянной или металлической таре. Флюс-пасту приготовляют перед ее применением путем тщательного перемешивания шихты и связки в отношении 1 : 1,5 до получения пастообразной массы. Перед перемешиванием шихту следует просушить в течение 2 ч при 80—100 °С и дать ей остыть вместе с печью. В настоящее время созданы флюс-пасты для сварки трубопроводов из низкоуглеродистых сталей и коррозионностойких сталей аустенитного класса. Флюс-паста полностью заменяет аргон и не требует специальных устройств для его поддува с целью защиты корня шва при сварке трубопроводов из специальных сталей.