Принцип электрошлаковой сварки
Способ электрошлаковой сварки, разработанный коллективом Института электросварки Е. О. Патона, основан на использовании для нагрева свариваемых деталей тепла, которое образуется при протекании тока через расплавленный шлак. Электрошлаковую сварку обычно выполняют при вертикальном расположении детали. Процесс ее начинается с возбуждения дуги между электродными проволоками и изделием. Тепло дуги плавит флюс; создается шлаковая ванна, уровень которой постепенно повышается. Обладая электропроводностью, расплавленный флюс шунтирует дугу, и горение ее прекращается. Но нагрев и расплавление флюса продолжаются за счет тепла, выделяющегося при протекании тока через жидкий шлак. Кромки свариваемых деталей и электродная проволока оплавляются от соприкосновения с перегретым шлаком.
При электршлаковой сварке, жидкий металл, образующийся в результате оплавления свариваемых кромок и электродных проволок, заполняет зазор между деталями. Для удержания жидкой ванны металла и шлака от вытекания из зазора с обеих его сторон устанавливают охлаждаемые водой медные ползуны, которые поднимаются по мере заварки шва.
Виды электрошлаковой сварки
Существует несколько разновидностей электрошлаковой сварки в зависимости от типа электрода и характера подачи его в ванну
- Электрошлаковая сварка электродными проволоками выполняется с подачей последних в шлаковую ванну по мере их оплавления. В этом случае электродам сообщают еще горизонтальные возвратно-поступательные перемещения для равномерности прогрева всей толщины свариваемых деталей.
- Электрошлаковая сварка электродами большого сечения или пластинами. При такой схеме сварки электрод занимает большую часть зазора между свариваемыми деталями. Электроды в виде пластин, соответствующих по форме свариваемым деталям, укрепляются в зазоре неподвижно и могут подаваться в шлаковую ванну лишь изредка, в случае недостатка металла для заполнения зазора. Оборудование для электрошлаковой сварки пластинами значительно проще, чем для способа 1).
- Электрошлаковая сварка плавящимся мундштуком представляет собой комбинацию способов 1) и 2). По этому способу в зазор устанавливается электрод в виде пластины, по боковым граням, а иногда и в середине которого располагаются направляющие трубки для подачи проволоки в шлаковую ванну.
Пластинчатый электрод остается неподвижным в течение всего процесса сварки, а недостаток металла для заполнения зазора восполняется подачей проволок. Иногда посредством этих проволок в металл шва вводят необходимое количество легирующих элементов.
Электрошлаковая сварка, созданная сравнительно недавно советскими учеными, уже нашла широкое промышленное применение в нашей стране и за рубежом. Этим способом свариваются за один проход стальные детали неограниченной толщины, причем эффективность сварки с увеличением толщины деталей возрастает. В последние годы электрошлаковая сварка используется для наплавочных работ, соединения деталей из чугуна и некоторых цветных металлов.
Качество сварных соединений, выполненных таким способом, обычно хорошее. В отдельных случаях для улучшения структуры . металла шва требуется термическая обработка соединений после сварки, поскольку длительный нагрев металла и малая скорость охлаждения способствуют укрупнению зерна.
Способ отличается хорошими экономическими показателями: малым расходом электроэнергии и флюса на 1 кг наплавленного металла, высокой производительностью процесса. Электрошлаковый переплав металлов имеет большое значение для улучшения их качества и свойств.
Статьи по теме: Электрошлаковая сварка, достоинства и недостатки
|
Технологии сварки
