Сварка FCAW (flux-cored arc welding) – это механизированная или автоматическая дуговая сварка порошковой проволокой (самозащитной проволокой). Процесс сварки может выполняться с использованием защитных газов или без них. В качестве электродной проволоки используется трубчатая проволока с содержанием специального порошка.

 

Метод был разработан в начале 50-х годов для сварки углеродистой, нержавеющей и низколегированной стали как альтернатива ручной дуговой сварки. Преимуществом данного способа стала возможность отказаться от использования покрытых электродов. Это помогло FCAW сварке преодолеть множество ограничений ручной сварки.

Сварка порошковой проволокой FCAW

Во время процесса электрическая дуга вызывает слипание непрерывного трубчатого электрода из сварочного металла и основного металла, причем сварку такого типа можно выполнять как в защитной газовой среде, так и вне ее. Защитные газы для порошковой электродной проволоки обеспечиваются флюсом, который содержится в трубчатом электроде. Таким образом, благодаря внешней подаче газа, плавкая внутренняя часть электрода защищается от внешних загрязнений. При использовании защитных газов применяется такая же сварочная аппаратура, как и при GMAW-сварке.

 

Способы сварки порошковой проволокой

1) Сварка порошковой самозащитной проволокой без защитного газа возможна благодаря порошкообразному флюсу находящемуся внутри проволоки. Помимо флюса, в проволоке содержатся и другие вещества, которые при плавлении создают защитную газовую среду и шлак. Газо- и шлакообразующие вещества защищают зону сварки от воздействия воздуха. Как и при других видах сварки большое внимание необходимо уделять выбору проволоки, чтобы получить шов необходимого качества и механическими свойствами.

 

Поскольку не требуется использование внешнего источника защитного газа, этот процесс хорошо подходит для сварки под открытым небом. Тем не менее, в отличие от ручной дуговой сварки, сварка самозащитной порошковой проволокой имеет намного более высокую производительность наплавки. Она аналогична, а в некоторых случаях даже превышает производительность сварки газозащитной проволокой. В случае штучных электродов марки E6010 и E6013 производительность наплавки составляет 1-1,5 кг металла в час. Для E7018 этот показатель составляет 2-2,5 кг. Что касается процесса FCAW, то в его случае сварщик может наплавить до 4 кг металла при вертикальной сварке и более 6 кг при сварке в горизонтальном и нижнем положении, в зависимости от используемой проволоки. Кроме того, производительность можно увеличить до более 10 кг металла в час с помощью процедур с увеличенным вылетом электрода.

FCAW сварка строительных конструкций

2) Сварка порошковой проволокой в среде углекислого газа является фактически объединенным способом сварки FCAW и процесса MAG сварки.  Двойная защита зоны сварки позволяет получить швы высокого качества. Используется преимущественно для сварки качественных сталей. Также как и при полуавтоматической сварке существует вероятность нарушения газовой защиты, что приводит к появлению пор в металле шва.

 

Технологические режимы

Для GMAW (MIG) и сварки газозащитной порошковой проволокой (FCAW-G) лучше всего подходит постоянный ток обратной полярности (DC+). Однако для самозащитной проволоки рекомендуемая полярность зависит от состава сердечника (стабилизаторов дуги) конкретной марки проволоки. Большая часть проволок FCAW-S лучше всего себя показывает на постоянном токе прямой полярности (DC-), но некоторые из них больше подходят для работы на токе обратной полярности.

 

Все самозащитные порошковые проволоки очень чувствительны к колебаниям напряжения и поэтому требуют применения источника питания с режимом сварки на жесткой вольтамперной характеристике (CV). В некоторых случаях сварка газозащитной проволокой имеет более широкий диапазон допустимого напряжения. В случае FCAW-S Вы должны точно придерживаться необходимого напряжения.

 

Для обеспечения высокого качества сварки трубчатым электродом можно использовать специальные источники постоянного сварочного тока, чувствительные к изменениям напряжения. При правильном выборе сварочного металла рассматриваемый сварочный процесс подходит для сварки любых элементов.

 

Преимущества сварки порошковой проволокой

  • Сварку самозащитной порошковой проволокой можно выполнять во всех пространственных положениях.
  • Существуют марки проволоки позволяющие выполнять сварку без газовой защиты, соответственно сварку можно выполнять на ветру, сквозняке и монтажных условиях без угрозы нарушения защитной среды.
  • По сравнению с ручной дуговой и полуавтоматической сваркой, рабочему сварщику необходимо меньше навыков.
  • Отсутствие «чешуек» на поверхности сварочного шва.
  • Способ не требует тщательной очистки сталей перед сваркой.
  • Повышение продуктивности процесса, особенно при сварке двухслойной порошковой проволокой.

 

Недостатки сварки FCAW

  • Повышенная склонность к подгоранию токоподводящего наконечника.
  • Появляются механические проблемы с подачей порошковой проволоки.
  • Высокое выделение дыма при сварке. Во время сварки испаряется много вредных паров, плохо влияющих на организм человека.