Теоретичні відомості. Електрошлакове зварювання (ЕШЗ) – це один з видів зварювання, який використовується, коли необхідно провести з’єднання деталей великих товщин

Електрошлакове зварювання (ЕШЗ) – це один з видів зварювання, який використовується, коли необхідно провести з’єднання деталей великих товщин. Даний вид зварювання був розроблений і впроваджений Є.О. Патоном і провідними спеціалістами ІЕЗ.

До особливостей ЕШЗ слід віднести відсутність дугового розряду, що забезпечує спокійне протікання процесу без розбризкування металу і шлаку і можливість проводити зварювання як одним, так і кількома розміщеними гребінкою електродами.

При ЕШЗ електродом може служити не тільки тонкий дріт, а й електроди великого перерізу у вигляді пластин стержнів та ін.. Пластинчасті електроди застосовують переважно при значних товщинах зварювальних деталей і порівняно невеликій висоті швів рідкого металу і перегрітого шлаку.

Розглянемо особливості протікання процесів при ЕШЗ (рис. 1). При ЕШЗ основна частина теплоти, яка необхідна для нагріву і плавлення основного і електродного металу поступає за рахунок проходження електричного струму через розплавлений флюс-шлак. Зварювання даним способом здійснюється переважно при вертикальному розміщенні зварювальних деталей і з примусовим формування шва.

Зварювальні деталі 1, які необхідно зварити збираються на скобах 2 з зазором 20-30 мм. Для попередження витікання рідкого металу і шлаку і забезпечити нормальне формування шва 3 по обидві сторони зазору стика притискаються охолоджувані водою мідні повзуни або пластини.

Шлакова ванна 5 утворюється за рахунок розплавленого флюсу, який займає простір між з’єднувальними деталями і формуючими приспосібленнями. Утворення шлакової ванни зазвичай здійснюється дуговим процесом. Збуджувана в початковий період зварювання дуга між електродним дротом і дном «кишені» 10 дуга після розплавлення деякої кількості флюсу шунтується розплавленим електропровідним шлаком і гасне.

Рисунок 3.1 – Електрошлакове зварювання дротовим електродом

Дуговий процес замінюється шлаковим. Електродний дріт 6 подається в плавильний простір роликами 7 механізму подачі з заданою швидкістю. До електроду струм підводиться за допомогою мундштука 8. Електричний струм який проходить між електродним дротом і основним металом через шлакову ванну нагріває розплав і підтримує в ньому температуру вище температури плавлення основного металу і електроду. За рахунок цього шлак розплавляє електродний дріт і кромки зварюваних деталей. Розплавлений метал стікає на дно ванни, утворюючи металічну(зварювальну) ванну 9. Внаслідок відведення теплоти в основний метал і мідні повзуни метал ванни охолоджується і в нижній частині кристалізується в зварний шов, який з’єднює кромки зварювальних деталей.