Электрошлаковая сварка
При электрошлаковой сварке основной и электродный металлы расплавляются теплом, выделение которого совершается при прохождении через шлаковую ванну электрического тока.
Процесс электрошлаковой сварки начинается с появления шлаковой ванны в области между краями основного металла и формирующими устройствами охлаждаемыми водой, благодаря расплавлению флюса электрической дугой, которая образуется между сварочной проволокой и вводной планкой. С течением времени, после накопления некоторой доли жидкого шлака, сварочная дуга шунтируется шлаком и постепенно угасает, а подача проволоки подвод тока все еще продолжаются. Вследствие прохождении тока через расплавленный шлак из него выделяется тепло, которого вполне достаточно для поддержания высокой температуры шлака (до 2000 градусов по Цельсию) и расплавления электродной проволоки и кромок основного металла. Служащая для подвода тока проволока, а также для пополнения сварочной ванны расплавленным металлом, вставляется в зазор и подводится в шлаковую ванну с помощью мундштука.
Обычно электрошлаковую сварку выполняют при вертикальном положении свариваемых частей. По уровню заполнения зазора между ними создающие ползуны и мундштук для подачи проволоки передвигаются вертикально, оставляя прочный сварной шов.
На начальном и конечном участке шва возникают дефекты. В начале шва – непровар кромок, в конце его – усадочная раковина и неметаллические включения. Во избежание этого, сварку начинают на вводной, а заканчивают на выходной планках, которые по завершении удаляют газовой резкой.
Шлаковая ванна считается более распределенным источником тепла, чем электрическая дуга. Основной металл равномерно и одновременно расплавляется по всей поверхности шлаковой ванны, что предоставляет возможность производить сварку металла большой толщины за один проход.
Заготовки, толщина которых до 150 мм необходимо сваривать одной проволокой, производящим в зазоре поперечные колебания. Металл, толщина которого более 150 мм, варят тремя (и более) электродами, исходя из использования одного электрода на 45 – 60 мм толщины металла. Специальные автоматы совершают подачу электродов и их поперечное передвижение в зазоре.
По сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом электрошлаковая сварка имеет ряд достоинств: улучшенную производительность, лучшую макроструктуру шва и небольшие расходы на выполнение 1 метра сварного шва.
К недостаткам электрошлаковой сварки следует отнести то, что в результате замедленного нагрева и охлаждения в шве и околошовной области происходит образование крупного зерна. Для измельчения зерна в металле сварного шва после сварки рекомендуется термическая обработка (отжиг или нормализация).
Электрошлаковую сварку обширно применяют в тяжелом машиностроении для изготовления ковано – сварных и лито – сварных конструкций, например: детали мощных прессов и станков, станины и котлы высокого давления , валы и роторы гидротурбин, коленчатые валы судовых дизелей и т.п. Толщина свариваемого металла примерно 50 – 2000 мм.